CN103366711B - 以三原色亮度参数提高四色白平衡调校的精准度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种以三原色亮度参数提高四色白平衡调校的精准度的方法，该方法是在显示器的面板上分别显示多个灰阶值的全白色影像、全红色影像、全绿色影像及全蓝色影像，并以仪器量测前述影像，以取得对应的三刺激值与量测亮度值，同时，计算出第一组色彩混合比例，依据一目标色温的理想全白色影像的理想刺激值，计算出第二组色彩混合比例，根据该等色彩混合比例，计算出初始红、绿、蓝色增益值，且依据初始红、绿、蓝色增益值与初始红、绿、蓝亮度曲线值，计算出最终红、绿、蓝色增益值。本发明有效避免手动调校过程所造成的工时浪费及人为误差，且可依每一台显示器的灰阶白平衡特性与灰阶亮度曲线自动进行调校，使得每一台显示器均能达到最佳的色彩表现。

Description

以三原色亮度参数提高四色白平衡调校的精准度的方法

技术领域

本发明是关于显示面板的灰阶白平衡的增益值取得方法，尤指一种包括三原色的亮度参数，与考量全黑画面的漏光程度的增益值取得方法。

背景技术

随着显示器的面板的尺寸逐渐增大后，其影像细节的表现则更容易为人所注意，尤其是，面板于色彩上的呈现，如：色彩的饱和度(Saturation)、色度值(Chromatic value)与亮度值(Luminance)等，皆是攸关消费者对显示装置的评价优劣的重要特征。

一般而言，目前的显示器系于面板上划分出许多像素(Pixel)，且每一个像素均包括红、绿、蓝等三种原色光的单元像素，显示器能够将红、绿、蓝等三原色光，分别以不同的亮度比例混合，以对人体的眼睛形成等同于各种频率的可见光的色觉效果。然而，在显示器生产的过程中，不同材料与制程所形成的面板(如：TN类面板、VA类面板、IPS面板...等)，均会产生不同的色彩表现，且会影响使用者的观看效果，因此，为能使显示器的色彩表现能接近理想色温的色彩表现，业者便必须逐一对显示器进行灰阶白平衡(Grayscale white balance)的调整。所谓灰阶白平衡的调整方法是依据显示器所显示的影像(如：全白影像)，调整红、绿、蓝等三原色影像强度的增益值(Gain)，使得显示器的影像色彩能接近一目标色彩的色度值与亮度值。

为能提供一种便利且准确的灰阶白平衡的调整程序，以取代人工调校灰阶白平衡的方法，申请人曾于2006年11月17日于中国台湾提出“显示装置之灰阶白平衡的增益决定方法及装置”的专利申请，并于2011年9月1日公告核准第I348150号在案。第I348150号的技术手段是在一面板上分别显示一全白色、一全红色、一全绿色及一全蓝色影像，并分别量测该等影像的色度值及亮度值，同时，尚取得一目标白色影像的色度值及亮度值，依据该全白色、全红色、全绿色及全蓝色影像的色度值及亮度值，计算出一第一组色彩混合比例，且依据该目标白色、全红色、全绿色及全蓝色影像的色度值及亮度值，计算出一第二组色彩混合比例，最后，依据该第一组及第二组色彩混合比例，计算出一红色增益值、一绿色增益值以及一蓝色增益值，如此，显示器便能依据前述的各个增益值，调整面板的输出影像的显示色彩，以使面板所呈现的影像色彩能接近理想色温的表现色彩。

虽然第1348150号专利申请的技术手段，能够大幅改善人工调校的缺失，但申请人于持续研发显示器的相关领域的过程中，发现前述的技术手段在应用至部分显示器上时，面板所呈现的影像色彩会与理想色温的表现色彩发生误差，究其原因，主要是不同类形的面板系具有不同的灰阶亮度曲线(GammaCurve)，诚如前述，红、绿、蓝等三原色光，再分别以不同的亮度比例混合后，会对人体的眼睛形成等同于各种频率的可见光的色觉效果，因此，具有不同的灰阶亮度曲线的面板，在使用相同的红、绿、蓝的增益值后，彼此间的影像色彩显然会不一致。其次，目前市场上的显示器，受到面板品质与组装程序的影响，通常在显示灰阶值为零的全黑色画面时，会呈现出不同程度的漏光现象，因此，相同的红、绿、蓝的增益值应用至具不同漏光程度的面板上时，同样会造成各个面板所呈现的影像色彩，与理想色温的表现色彩产生不同的误差值，影响了使用者的观看品质。

因此，如何针对前述的问题，设计出一种更为适当的面板的增益值的取得方法，以能大幅提高显示器的呈现影像品质，并使得各个显示器的影像品质达到一致性，即成为目前显示器业者亟思解决的重大课题。

发明内容

有鉴于申请人先前核准在案的技术手段，于实际使用上，仍存有部份缺失，因此，申请人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的一种将显示器面板的三原色亮度参数导入依据显示器面板原始三原色及白色的光学特性计算灰阶白平衡增益值以提高其灰阶白平衡调校精准度的方法，以期通过本发明的问世，而能有效解决前述的问题，令业者能提供使用者更为良好的显示器产品，进而能提高业者的市场竞争力。

本发明的目的之一，是提供一种透过显示器面板的三原色亮度参数以取得灰阶白平衡增益值的方法，令显示器能够依自身的灰阶亮度曲线，取得对应的红、绿、蓝增益值，以使其面板所呈现的影像色彩能接近或符合理想色温的色彩表现，该方法能在显示器的一面板上分别显示多个全白色影像，各所述的全白色影像分别具有不同的灰阶值，且分别由对应的各所述的灰阶值之全红色影像、全绿色影像以及全蓝色影像所混合形成，以仪器量测各所述的全白色影像之一色度值(Chromatic values)及一亮度值(Luminance)，并取得所述的等灰阶值中的一预定灰阶值所对应的三刺激值，前述所对应的三刺激值被定义为一第一刺激值；同理，所述的面板上亦会分别显示各所述的灰阶值所对应的全红色影像、全绿色影像与全蓝色影像，并以仪器分别量测前述影像的色度值及亮度值，以依序取得对应的刺激值与量测亮度值，自所述的预定灰阶值所对应的全红色影像、全绿色影像与全蓝色影像中，依序取得对应的一第二刺激值、一第三刺激值、一第四刺激值，另，分别利用所述的等全红色影像、全绿色影像与全蓝色影像所对应的所述的等量测亮度值，计算出所述的面板的一初始红亮度曲线(Gamma Curve)值、一初始绿亮度曲线值及一初始蓝亮度曲线值，且依照一配色(Color Matching)定律，并依据所述的第一刺激值、所述的第二刺激值、所述的第三刺激值及所述的第四刺激值，计算出一第一色彩混合比例(color mixture ratios)；及依照该配色定律，并依据一目标色温之理想全白色影像的一理想刺激值，计算出一第二色彩混合比例(color mixture ratios)，最后，依据第一色彩混合比例及第二色彩混合比例，计算出一初始红色增益值、一初始绿色增益值及一初始蓝色增益值，且依据初始红色增益值、初始绿色增益值及初始蓝色增益值与初始红亮度曲线值、初始绿亮度曲线值及初始蓝亮度曲线值，计算出一最终红色增益值、一最终绿色增益值及一最终蓝色增益值，如此，所述的显示器便能透过所述的最终红色增益值、最终绿色增益值及最终蓝色增益值，调整面板的灰阶白平衡，以改良面板的色彩表现。

本发明的另一目的，是前述的方法中，还包括在面板上显示具有灰阶值为零的一全黑色影像，并以仪器量测所述的全黑色影像的色度值及亮度值，以取得一第五刺激值与对应的量测亮度值，所述的第一刺激值、所述的第二刺激值、所述的第三刺激值及所述的第四刺激值分别扣除所述的第五刺激值后，再计算出第一色彩混合比例，且理想刺激值会扣除所述的第五刺激值后，再计算出第二色彩混合比例，如此，显示器于面板上所使用的最终红色增益值、最终绿色增益值及最终蓝色增益值，不仅包括了面板所对应的灰阶亮度曲线的影响，同时，还包括面板所对应的漏光程度的影响，使得所述面板的呈现色彩能接近或符合理想色温的表现色彩。

为便贵审查委员能对本发明目的、技术特征及其功效，做更进一步之认识与了解，兹举实施例配合图式，详细说明如下：

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明的硬体架构图；

图2A是本发明的上半流程图；及

图2B是本发明的下半流程图。

附图标号：

显示器          ......    1

控制单元        ......    11

面板            ......    13

影像处理单元    ......    15

储存单元        ......    17

量测装置        ......    2

增益决定装置    ......    3

第一接收模块    ......    31

第二接收模块    ......    32

第三接收模块    ......    33

第四接收模块    ......    34

第五接收模块    ......    35

第六接收模块    ......    36

第一计算模块    ......    41

第二计算模块    ......    42

第三计算模块    ......    43

第四计算模块    ......    44

第五计算模块    ......    45

具体实施方式

国际照明委员会(CIE)于1931年创立CIE XYZ表色系统(standardcolorimetric system)，其从理论上假设出并不存在于自然界的三种原色，即理论三原色，以期由前述的理论三原色来调配出所有色彩，因此，CIE XYZ表色系统是采用数学方式来定义色彩空间，其能将色度坐标及亮度(x，y，Y)依下列公式(1)转换成理论三原色(X，Y，Z)，其中X、Y及Z是指红、绿、蓝三原色的三刺激值，即其对人眼的刺激能量：

$(x,Y,z)=(\frac{x\·Y}{y},Y,\frac{(1-x-y)\·Y}{y})\·\·\·\left(1\right)$

而通过三刺激值的表示方式，便能代表预定的色彩。亮度曲线(GammaCurve)是指不同灰阶与亮度间的关系曲线，由于早期的显示器均是使用阴极射线管(Cathode ray tube，简称CRT)显示器，而其对于灰阶与亮度间显示特性大致是指数规则(power law)，如同下列公式(2)所示：

输出亮度(Output Luminance)＝(最大亮度-最小亮度)X(灰阶值/255)γ+最小亮度.........(2)

其中γ即代表亮度曲线值。申请人将前述公式搭配上本发明的步骤，以使最后取得的红、绿、蓝三原色的一组增益值，能够包括各个面板所对应的亮度曲线的变化，并据以对显示器进行校正，以使其呈现出最佳的色彩表现。

本发明是一种将显示器面板的三原色亮度参数导入依据显示器面板原始三原色及白色的光学特性计算灰阶白平衡增益值以提高其灰阶白平衡调校精准度的方法，为使一般大众与相关业者能迅速地了解本案的整体技术特征，兹简单描述本发明所能使用的一硬体架构，本发明并不局限于后叙的硬体架构，合先陈明。请参阅图1所示，一显示器1包括一控制单元11、一面板13、一影像处理单元15及一储存单元17，其中该控制单元11分别连接至面板13、影像处理单元15与储存单元17，以接收影像处理单元15、储存单元17传来的资料，或传送资料至面板13、储存单元17，该影像处理单元15能接收外界传来的视频信号(video signal)，且能对该视频信号进行解码、解交错等处理后，再传送至控制单元11，另，该储存单元17中能储存对应红、绿、蓝三原色的增益值，以供控制单元11能通过前述的增益值，而对视频信号的三原色进行补偿调整，并显示于面板13上。再进一步言之，厂商亦可依照国际色彩协会(International Color Consortium，简称ICC)所制定的色彩描述档(ICCprofile)的格式，将前述的增益值写入一色彩描述档中，并将该色彩描述档提供予一电子装置(图式未显示)，以令该电子装置与该显示器1相连接时，该电子装置能根据该色彩描述档的内容修正其发送至该显示器1的影像信号，如此，同样能达成本发明的较佳实施例所欲追求的效果，凡本技术领域的技术人员，在参阅后叙实施例所揭露的技术特征后，所能轻易思及的等效变化或修饰，皆应涵盖在本发明的申请专利范围内，合先陈明。

复请参阅图1所示，该显示器1能使面板13分别显示不同灰阶值的多个全白色影像、多个全红色影像、多个全绿色影像与多个全蓝色影像，及灰阶值为零的一全黑色影像等影像，一量测装置2能分别对面板13所显示的各该全白色影像、各该全红色影像、各该全绿色影像、各该全蓝色影像与全黑色影像的色度值(Chromatic values)及亮度值(Luminance)进行量测，并将量测后的结果传送至一增益决定装置3。另，业者亦能对该增益决定装置3输入一目标色温的理想全白色影像的色度值与亮度值，在此声明，前述的目标色温的理想全白色影像，是指理论上在某一目标色温(如：9300K)时，全白色影像所应具有的色度值与亮度值，合先陈明。

请参阅图1所示，该增益决定装置3的一第一接收模块31能根据所接收的量测结果，转换为该等全白色影像所对应的三刺激值(X_wpi，Y_wpi，Z_wpi)与对应的一第一组全白量测亮度值Y_wpi，且对应的该等三刺激值会被定义为一第一组全白刺激值W_pi(X_wpi，Y_wpi，Z_wpi)；同理，一第二接收模块32能接收该等灰阶值所对应的全红色影像的量测结果，以取得该等全红色影像所对应的第二组全红刺激值R_pi(X_ri，Y_ri，Z_ri)与一第二组全红量测亮度值Y_ri；一第三接收模块33能接收该等灰阶值所对应的全绿色影像的量测结果，以取得该等全绿色影像所对应的第三组全绿刺激值G_pi(X_gi，Y_gi，Z_gi)与一第三组全绿量测亮度值Y_gi；一第四接收模块34能接收该等灰阶值所对应的全蓝色影像的量测结果，以取得该等全蓝色影像所对应的第四组全蓝刺激值B_pi(X_bi，Y_bi，Z_bi)与一第四组全蓝量测亮度值Y_bi；一第五接收模块35则能接收全黑色影像的量测结果，以取得全黑色影像所对应的第五刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)与一第五量测亮度值Y_w0。

请参阅图1所示，该增益决定装置3的一第一计算模块41，能利用该第二组全红量测亮度值Y_ri、该第三组全绿量测亮度值Y_gi、该第四组全蓝量测亮度值Y_bi及该第五量测亮度值Y_w0，根据前述的公式(2)，分别计算出该面板13的一初始红亮度曲线值γ_R、一初始绿亮度曲线值γ_G及一初始蓝亮度曲线值γ_B。另，一第六接收模块36能接收该理想全白色影像的色度值与亮度值，假设该目标色温的理想全白色影像的色度值与亮度值为W_t(x_wt，y_wt，Y_wt)，依据CIE XYZ表色系统，第六接收模块36能依前述公式(1)将其转换为XYZ三刺激值，其中Y_wt为未知数，如下列公式(3)所示：

$W_t(X_{\mathrm{wt}},Y_{\mathrm{wt}},Z_{\mathrm{wt}})=(\frac{x_{\mathrm{wt}}\·Y_{\mathrm{wt}}}{y_{\mathrm{wt}}},Y_{\mathrm{wt},}\frac{(1-x_{\mathrm{wt}}-y_{\mathrm{wt}})\·Y_{\mathrm{wt}}}{y_{\mathrm{wy}}})\·\·\·\left(3\right)$

该第六接收模块36即可取得目标色温的理想全白色影像的理想刺激值W_t(X_wt，Y_wt，Z_wt)。

请参阅图1所示，该增益决定装置3的一第二计算模块42，能自该第一组全白刺激值W_pi(X_wpi，Y_wpi，Z_wpi)中，将一预定灰阶值a的刺激值W_pa(X_wpa，Y_wpa，Z_wpa)定义为第一刺激值；自该第二组全红刺激值R_pi(X_ri，Y_ri，Z_ri)中，将该预定灰阶值a的刺激值R_pa(X_ra，Y_ra，Z_ra)定义为第二刺激值；自该第三组全绿刺激值G_pi(X_gi，Y_gi，Z_gi)中，将该预定灰阶值a的刺激值G_pa(X_ga，Y_ga，Z_ga)定义为第三刺激值；自该第四组全蓝刺激值B_pi(X_bi，Y_bi，Z_bi)中，将该预定灰阶值a的刺激值B_pa(X_ba，Y_ba，Z_ba)定义为第四刺激值，并将前述的各个刺激值分别扣除第五刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)，如下列公式(4)～(7)所示：

W′_pa(X′_wpa，Y′_wpa，Z′_wpa)＝W_pa(X_wpa，Y_wpa，Z_wpa)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)......(4)

R′_pa(X′_ra，Y′_ra，Z′_ra)＝R_pa(X_ra，Y_ra，Z_ra)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)...............(5)

G′_pa(X′_ga，Y′_ga，Z′_ga)＝G_pa(X_ga，Y_ga，Z_ga)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)............(6)

B′_pa(X′_ba，Y′_ba，Z′_ba)＝B_p(X_b，Y_b，Z_b)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)...............(7)

该第二计算模块42会依照一配色(Color Matching)定律，对前述公式(4)～(7)的各个刺激值，进行处理，举例而言，假设一单位亮度的W′_pa是由m_rp单位亮度的R′_pa、m_gp单位亮度的G′_pa与m_bp单位亮度的B′_pa混合而成，如下列公式(8)：

W′_pa＝m_rpR′_pa+m_gpG′_pa+m_bpB′_pa..........................................(8)

故，通过前述公式(4)～(8)可知，该显示器1的全白色影像的第一刺激值W′_pa(X′_wpa，Y′_wpa，Z′_wpa)，可依下列公式(9)，由全红色影像的第二刺激值R′_pa(X′_ra，Y′_ra，Z′_ra)、全绿色影像的第三刺激值G′_pa(X′_ga，Y′_ga，Z′_ga)及全蓝色影像的第四刺激值B′_pa(X′_ba，Y′_ba，Z′_ba)组合而成：

$\left[\begin{array}{c}{X}_{\mathrm{wpa}}^{\′}\\ Y_{\mathrm{wpa}}^{\′}\\ Z_{\mathrm{wpa}}^{\′}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}{X}_{\mathrm{ra}}^{\′}& X_{\mathrm{ga}}^{\′}& X_{\mathrm{ba}}^{\′}\\ Y_{\mathrm{ra}}^{\′}& Y_{\mathrm{ga}}^{\′}& Y_{\mathrm{ba}}^{\′}\\ Z_{\mathrm{ra}}^{\′}& Z_{\mathrm{ga}}^{\′}& Z_{\mathrm{ba}}^{\′}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{m}_{\mathrm{rp}}\\ m_{\mathrm{gp}}\\ m_{\mathrm{bp}}\end{array}\right]...\left(9\right)$

如此，由公式(9)即能得出下列公式(10)：

$\left[\begin{array}{c}{m}_{\mathrm{rp}}\\ m_{\mathrm{gp}}\\ m_{\mathrm{bp}}\end{array}\right]={\left[\begin{array}{ccc}{X}_{\mathrm{ra}}^{\′}& X_{\mathrm{ga}}^{\′}& X_{\mathrm{ba}}^{\′}\\ Y_{\mathrm{ra}}^{\′}& Y_{\mathrm{ga}}^{\′}& Y_{\mathrm{ba}}^{\′}\\ Z_{\mathrm{ra}}^{\′}& Z_{\mathrm{ga}}^{\′}& Z_{\mathrm{ba}}^{\′}\end{array}\right]}^{-1}\·\left[\begin{array}{c}{X}_{\mathrm{wpa}}^{\′}\\ Y_{\mathrm{wpa}}^{\′}\\ Z_{\mathrm{wpa}}^{\′}\end{array}\right]...\left(10\right)$

进而能求得该显示器1所呈现的该全白色影像的第一色彩混合比例(colormixture ratios)(m_rp，m_gp，m_bp)，意即，该全白色影像中所包括之红、绿、蓝三原色的混合比例。

同理，请参阅图1所示，该增益决定装置3的一第三计算模块43能接收理想刺激值W_t(X_wt，Y_wt，Z_wt)，并将理想刺激值W_t(X_wt，Y_wt，Z_wt)扣除第五组刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)，如下列公式(11)所示：

W′_t(X′_wt，Y′_wt，Z′_wt)＝W_t(X_wt，Y_wt，Z_wt)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0).........(11)

依该配色定律，假设一单位亮度的W′_t是由m_rt单位亮度的R′_pa、m_gt单位亮度的G′_pa与m_bt单位亮度的B′_pa混合而成，如下列公式(12)：

W′_t＝m_rtR′_pa+m_gtG′_pa+m_btB′_pa...........................................(12)

则该第三计算模块43会依该配色定律对前述公式(11)的刺激值进行处理，如下列公式(13)、(14)：

$\left[\begin{array}{c}\frac{x_{\mathrm{wt}}\·Y_{\mathrm{wt}}}{y_{\mathrm{wt}}}-X_{w0}\\ Y_{\mathrm{wt}}-Y_{w0}\\ \frac{(1-x_{\mathrm{wt}}-y_{\mathrm{wt}})\·Y_{\mathrm{wt}}}{y_{\mathrm{wt}}}-Z_{w0}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}{X}_{\mathrm{ra}}^{\′}& X_{\mathrm{ga}}^{\′}& X_{\mathrm{ba}}^{\′}\\ Y_{\mathrm{ra}}^{\′}& Y_{\mathrm{ga}}^{\′}& Y_{\mathrm{ba}}^{\′}\\ Z_{\mathrm{ra}}^{\′}& Z_{\mathrm{ga}}^{\′}& Z_{\mathrm{ba}}^{\′}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{m}_{\mathrm{rt}}\\ m_{\mathrm{gt}}\\ m_{\mathrm{bt}}\end{array}\right]...\left(13\right)$

$\left[\begin{array}{c}{m}_{\mathrm{rt}}\\ m_{\mathrm{gt}}\\ m_{\mathrm{bt}}\end{array}\right]={\left[\begin{array}{ccc}{X}_{\mathrm{ra}}^{\′}& X_{\mathrm{ga}}^{\′}& X_{\mathrm{ba}}^{\′}\\ Y_{\mathrm{ra}}^{\′}& Y_{\mathrm{ga}}^{\′}& Y_{\mathrm{ba}}^{\′}\\ Z_{\mathrm{ra}}^{\′}& Z_{\mathrm{ga}}^{\′}& Z_{\mathrm{ba}}^{\′}\end{array}\right]}^{-1}\·(\left[\begin{array}{c}\frac{x_{\mathrm{wt}}}{y_{\mathrm{wt}}}\\ 1\\ \frac{(1-x_{\mathrm{wt}}-y_{\mathrm{wt}})}{y_{\mathrm{wt}}}\end{array}\right]\·Y_{\mathrm{wt}}-\left[\begin{array}{c}{X}_{w0}\\ Y_{w0}\\ Z_{w0}\end{array}\right])...\left(14\right)$

以取得该目标色温的理想全白色影像的第二色彩混合比例(m_rt，m_gt，m_bt)。

请参阅图1所示，该增益决定装置3的一第四计算模块44于接收到第一色彩混合比例(m_rp，m_gp，m_bp)及第二色彩混合比例(m_rt，m_gt，m_bt)后，会将第一色彩混合比例(m_rp，m_gp，m_bp)作为分母，将第二色彩混合比例(m_rt，m_gt，m_bt)作为分子，以计算出红、绿、蓝之增益值(c_r，c_g，c_b)，如下列公式(15)：

$(c_r,c_g,c_b)=(\frac{m_{\mathrm{rt}}}{m_{\mathrm{rp}}},\frac{m_{\mathrm{gt}}}{m_{\mathrm{gp}}},\frac{m_{\mathrm{bt}}}{m_{\mathrm{bp}}})...\left(15\right)$

同时，该第四计算模块44尚会将前述公式正规化为(g_r，g_g，g_b)，如下列公式(16)：

$(g_r,g_g,g_b)=(\frac{c_r}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)},\frac{c_g}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)},\frac{c_b}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)})...\left(16\right)$

以取得该显示器1的面板13的一初始红色增益值g_r、一初始绿色增益值g_g及一初始蓝色增益值g_b。一第五计算模块45能分别接收该初始红亮度曲线值γ_R、初始绿亮度曲线值γ_G、初始蓝亮度曲线值γ_B，与该初始红色增益值g_r、初始绿色增益值g_g、初始蓝色增益值g_b，并对该等初始红、绿、蓝色增益值(g_r，g_g，g_b)，分别取该等亮度曲线值(γ_R，γ_G，γ_B)的倒数次方值，如下列公式(17)：

$(G_r,G_g,G_b)=({\left(g_r\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_R},{\left(g_g\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_G},{\left(g_b\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_B})---\left(17\right)$

使得该等初始红、绿、蓝色增益值(g_r，g_g，g_b)能换算成一最终红色增益值G_r、一最终绿色增益值G_g及一最终蓝色增益值G_b。另，为能方便数位电路的处理，该第五计算模块45在计算该等亮度曲线值(γ_R，γ_G，γ_B)与对该等初始红、绿、蓝色增益值(g_r，g_g，g_b)时，还能依据该等亮度曲线值(γ_R，γ_G，γ_B)与该等初始红、绿、蓝色增益值(g_r，g_g，g_b)的计算结果，再放大2的幂次方倍(如：2⁷＝128倍)，以计算出最终红、绿、蓝色增益值(G_r，G_g，G_b)，如下列公式(18)：

$(G_r,G_g,G_b)=(128\×{\left(g_r\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_B},128\×{\left(g_g\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_G},128\×{\left(g_b\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_B})...\left(18\right)$

如此，该增益决定装置3便能将对该等最终红、绿、蓝色增益值(G_r，G_g，G_b)传送至该显示器1的储存单元17中储存，使得该显示器1能依据该最终红色增益值G_r、最终绿色增益值G_g及最终蓝色增益值G_b自动调校该面板13的色彩表现，在本发明的其它实施例中，并不以2的幂次方倍为限，而能依业者需求，设计为不同的放大倍数，合先陈明。

为明确揭露前述的技术特征，申请人特列举一实例进行说明，请参阅图1及图2A、图2B所示：

(101)在面板13上分别显示不同灰阶值的多个全白色影像，并以仪器(包括量测装置2与增益决定装置3)分别量测该等全白色影像的色度值及亮度值，且取得第一组全白量测亮度值Y_wpi及其中一预定灰阶值a的第一刺激值，其中第一刺激值W_pa(X_wpa，Y_wpa，Z_wpa)＝(65.160，69.479，72.639)；

(102)在该面板13上分别显示具有该等灰阶值的多个全红色影像，并以仪器分别量测该等全红色影像的色度值及亮度值，且取得第二组全红量测亮度值Y_ri及取得该预定灰阶值a的第二刺激值，其中第二刺激值R_pa(X_ra，Y_ra，Z_ra)＝(30.135，15.772，1.362)；

(103)在该面板13上分别显示具有该等灰阶值的多个全绿色影像，并以仪器分别量测该等全绿色影像的色度值及亮度值，且取得第三组全绿量测亮度值Y_gi及取得该预定灰阶值a的第三刺激值，其中第三刺激值G_pa(X_ga，Y_ga，Z_ga)＝(22.791，46.143，10.767)；

(104)在该面板13上分别显示具有该等灰阶值的多个全蓝色影像，并以仪器分别量测该等全蓝色影像的色度值及亮度值，且取得第四组全蓝量测亮度值Ybi及取得该预定灰阶值a的第四组刺激值，其中第四组刺激值B_pa(X_ba，Y_ba，Z_ba)＝(10.314，5.439，58.419)；

(105)在该面板13上显示具有灰阶值为零的全黑色影像，并以仪器量测该全黑色影像的色度值及亮度值，以取得第五刺激值与第五量测亮度值Y_w0，其中第五刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)＝(0.176，0.189，0.281)；

(106)利用第二组全红量测亮度值Y_ri、第三组全绿量测亮度值Y_gi、第四组全蓝量测亮度值Y_bi及第五量测亮度值Y_w0，分别计算出该面板13的初始红、绿、蓝亮度曲线值(γ_R，γ_G，γ_B)＝(2.62，2.61，3.18)；

(107)依前述公式(4)～(7)，将该第一刺激值、第二刺激值、第三刺激值及第四刺激值分别扣除该第五刺激值，使得已扣除第五刺激值后的该第一刺激值为：W′_p(X′_wp，Y′_wp，Z′_wp)＝(64.983，69.291，72.359)，已扣除第五刺激值后的该第二刺激值为，R′_p(X′_r，Y′_r，Z′_r)＝(29.959，15.583，1.081)，已扣除第五刺激值后的该第三刺激值为：G′_p(X′_g，Y′_g，Z′_g)＝(22.615，45.954，10.486)，已扣除第五刺激值后的该第四刺激值为：B′_p(X′_b，Y′_b，Z′_b)＝(10.137，5.250，58.139)；

(108)依前述公式(8)～(9)，将已扣除第五刺激值后的该第一刺激值、第二刺激值、第三刺激值及第四刺激值，根据配色定律，如： $\left[\begin{array}{c}64.983\\ 69.291\\ 72.395\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}29.595& 22.615& 10.137\\ 15.583& 45.954& 5.250\\ 1.081& 10.486& 58.139\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{M}_{\mathrm{rp}}\\ M_{\mathrm{gp}}\\ m_{\mathrm{bp}}\end{array}\right],$ 计算出第一色彩混合比例

$\left[\begin{array}{c}{m}_{\mathrm{rp}}\\ m_{\mathrm{gp}}\\ m_{\mathrm{bp}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}1.03379\\ 1.03867\\ 1.03801\end{array}\right];$

(109)输入目标色温的理想全白色影像的理想刺激值，假设目标色温为D93，则其理想全白色影像的色度值与亮度值为W_t(0.283，0.298，Y_wt)，则依前述公式(3)，该理想刺激值W_t(X_wt，Y_wt，Z_wt)＝(0.9497，1，1.406)·Y_wt，又，将该理想刺激值扣除第五刺激值后，已扣除第五刺激值后的该理想刺激值为：W′_t(X′_wt，Y′_wt，Z′_wt)＝(0.950，1，1.406)·Y_wt-(0.176，0.189，0.281)；

(110)依前述公式(12)～(13)，将已扣除第五刺激值后的该理想刺激值，根据配色定律，如： $\left[\begin{array}{c}0.950\·Y_{\mathrm{wt}}-0.176\\ Y_{\mathrm{wt}}-0.189\\ 1.406\·Y_{\mathrm{wt}}-0.281\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}29.595& 22.615& 10.137\\ 15.583& 45.954& 5.250\\ 1.081& 10.486& 58.139\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{m}_{\mathrm{rt}}\\ m_{\mathrm{gt}}\\ m_{\mathrm{bt}}\end{array}\right],$ 计算出第二色彩混合比例 $\left[\begin{array}{c}{m}_{\mathrm{rt}}\\ m_{\mathrm{gt}}\\ m_{\mathrm{bt}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}0.01334\\ 0.01481\\ 0.02126\end{array}\right]\·Y_{\mathrm{wt}}-\left[\begin{array}{c}0.00227\\ 0.00285\\ 0.00428\end{array}\right];$

(111)依前述公式(15)～(16)，对第一色彩混合比例及该第二色彩混合比例，进行计算，如： $\left[\begin{array}{c}{c}_r\\ c_g\\ c_b\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}0.0129\\ 0.0143\\ 0.0205\end{array}\right]\·Y_{\mathrm{wt}}-\left[\begin{array}{c}0.00220\\ 0.00275\\ 0.00412\end{array}\right],$ 并进行正规化后，能取得该等初始红、绿、蓝色增益值 $\left[\begin{array}{c}{g}_r\\ g_g\\ g_b\end{array}\right]=\frac{1}{(0.0205\·Y_{\mathrm{wt}}-0.00412)}\·(\left[\begin{array}{c}0.0129\\ 0.0143\\ 0.0205\end{array}\right]\·Y_{\mathrm{wr}}-\left[\begin{array}{c}0.00220\\ 0.00275\\ 0.00412\end{array}\right]),$ 其中因Y_wt的数值大多会超过100cd/m2，因此，为方便计算，能够将前述(g_r，g_g，g_b)中被扣除的小数值省略，而不会对最后的计算结果产生大幅度的影响，如： $\left[\begin{array}{c}{g}_r\\ g_g\\ g_b\end{array}\right]=\frac{1}{0.0205\·Y_{\mathrm{wt}}}\·\left[\begin{array}{c}0.0129\\ 0.0143\\ 0.0205\end{array}\right]\·Y_{\mathrm{wt}}=\left[\begin{array}{c}0.6297\\ 0.6960\\ 1\end{array}\right];$

(112)依据该等初始红、绿、蓝色增益值(g_r，g_g，g_b)＝(0.6297，0.6960，1)，与该初始红、绿、蓝亮度曲线值(γ_R，γ_G，γ_B)＝(2.62，2.61，3.18)，进行计算处理，且放大2的幂次方倍(如：2⁷＝128倍)，以计算出最终红、绿、蓝色增益值 $\left[\begin{array}{c}{G}_r\\ G_g\\ G_b\end{array}\right]=128\×\left[\begin{array}{c}{\left(0.6297\right)}^{1/2.62}\\ {\left(0.6960\right)}^{1/2.61}\\ {\left(1\right)}^{1/3.18}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}107\\ 111\\ 128\end{array}\right];$ 及

(113)将该等最终红、绿、蓝色增益值(G_r，G_g，G_b)＝(107，111，128)设定至该显示器1。

据上所述可知，透过本发明的方法在对出货前的每一台显示器进行检测后，可立即计算出所需的最终红、绿、蓝色增益值(G_r，G_g，G_b)，且前述最终红、绿、蓝色增益值(G_r，G_g，G_b)还包括了对应的灰阶亮度曲线的影响与对应的漏光程度的影响，又，在完全无需手动调校作业的情形下，显示器能自动依最终红、绿、蓝色增益值(G_r，G_g，G_b)，自动对面板输出的红、绿、蓝三原色进行补偿，使其呈现出最佳的色彩表现，有效避免手动调校过程所造成的工时浪费及人为误差，且可依每一台显示器的灰阶白平衡特性与灰阶亮度曲线自动进行调校，使得完成检测及调校的每一台显示器均能达到最佳的色彩表现。

在此特别一提者，前述的增益决定装置除能与量测装置整合为一体外，还能够内建至显示器中，此外，前述实施例中，虽然在计算第一色彩混合比例与第二色彩混合比例之前，会先将第一刺激值、第二刺激值、第三刺激值、第四刺激值及理想刺激值，分别扣除第五刺激值，但在本发明的其它实施例中，亦可不扣除第五刺激值，而直接计算出第一色彩混合比例与第二色彩混合比例，主要原因在于，目前的显示器的漏光程度均会被业者控制于一标准范围内，以降低其对面板的显示影像的影响，因此，本发明的方法能够省略前述步骤(105)，使得本发明能够应用于不同需求的产品上，另，本发明的前述实施例中，于计算初始红亮度曲线值γ_R、初始绿亮度曲线值γ_G及初始蓝亮度曲线值γ_B时，均搭配第五量测亮度值Y_w0进行计算，但在本发明的其它实施例中，业者亦能够仅依第二组全红量测亮度值Y_ri、第三组全绿量测亮度值Y_gi、第四组全蓝量测亮度值Y_bi进行计算，合先叙明。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，本发明所主张的权利范围，并不局限于此，凡任何本领域技术人员，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明的保护范畴。

Claims (6)

1.一种以三原色亮度参数提高四色白平衡调校的精准度的方法，其特征是，所述的方法应用于一显示器上，包括：

在一显示器的一面板上分别显示对应多个灰阶值的多个全白色影像，且各所述的全白色影像分别由对应各所述的灰阶值的全红色影像、全绿色影像及全蓝色影像所混合形成；

以仪器量测各所述的全白色影像的色度值及亮度值，以取得对应的一第一组全白刺激值与对应的一第一组全白量测亮度值，且所述的第一组全白刺激值中的一预定灰阶值所对应的刺激值被定义为一第一刺激值；

在所述的面板上分别显示具有各所述的灰阶值的各所述的全红色影像，并以仪器量测各所述的全红色影像的色度值及亮度值，以取得对应的一第二组全红刺激值与对应的一第二组全红量测亮度值，且所述的第二组全红刺激值中的所述的预定灰阶值所对应的刺激值被定义为一第二刺激值；

在所述的面板上分别显示具有各所述的灰阶值的各所述的全绿色影像，并以仪器量测各所述的全绿色影像的色度值及亮度值，以取得对应的一第三组全绿刺激值与对应的一第三组全绿量测亮度值，且所述的第三组全绿刺激值中的所述的预定灰阶值所对应的刺激值被定义为一第三刺激值；

在所述的面板上分别显示具有各所述的灰阶值的各所述的全蓝色影像，并以仪器量测各所述的全蓝色影像的色度值及亮度值，以取得对应的一第四组全蓝刺激值与对应的一第四组全蓝量测亮度值，且所述的第四组全蓝刺激值中的所述的预定灰阶值所对应的刺激值被定义为一第四刺激值；

在所述的面板上显示具有灰阶值为零的一全黑色影像，并以仪器量测所述的全黑色影像的色度值及亮度值，以取得对应的三刺激值与对应的一第五量测亮度值，且所对应的三刺激值被定义为一第五刺激值；

利用所述的第二组全红量测亮度值、所述的第三组全绿量测亮度值及所述的第四组全蓝量测亮度值，分别计算出所述的面板的一初始红亮度曲线值、一初始绿亮度曲线值及一初始蓝亮度曲线值；

依照一配色定律，并依据所述的第一刺激值、所述的第二刺激值、所述的第三刺激值及所述的第四刺激值分别扣除所述的第五刺激值后，计算出一第一色彩混合比例；

输入一目标色温的理想全白色影像的一理想刺激值，依照所述的配色定律，并依据所述的理想刺激值扣除所述的第五刺激值后，计算出一第二色彩混合比例；

依据所述的第一色彩混合比例及所述的第二色彩混合比例，计算出一初始红色增益值、一初始绿色增益值及一初始蓝色增益值；及

依据所述的初始红色增益值、所述的初始绿色增益值及所述的初始蓝色增益值与所述的初始红亮度曲线值、所述的初始绿亮度曲线值及所述的初始蓝亮度曲线值，计算出一最终红色增益值、一最终绿色增益值及一最终蓝色增益值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，在计算出所述的初始红亮度曲线值、所述的初始绿亮度曲线值及所述的初始蓝亮度曲线值之前，所述的方法还包括增加所述的第五量测亮度值以进行计算。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，在计算出所述的最终红色增益值、所述的最终绿色增益值及所述的最终蓝色增益值之前，对所述的初始红色增益值、所述的初始绿色增益值及所述的初始蓝色增益值，分别取对应的所述的初始红亮度曲线值、所述的初始绿亮度曲线值及所述的初始蓝亮度曲线值的倒数次方值，再进行一预定倍数的放大后，以计算出所述的最终红色增益值、所述的最终绿色增益值及所述的最终蓝色增益值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征是，所述的预定倍数为2的幂次方倍。

5.如权利要求4所述的方法，其特征是，所述的方法还包括将所述的最终红色增益值、最终绿色增益值及最终蓝色增益值设定至所述的显示器。

6.如权利要求4所述的方法，其特征是，所述的方法还包括：

将所述的最终红色增益值、最终绿色增益值及最终蓝色增益值写入至一色彩描述档中，并将所述的色彩描述档储存至一电子装置，并在所述的电子装置与所述的显示器相连接的状态下，使所述的电子装置根据所述的色彩描述档的内容修正其发送至所述的显示器的影像信号。