CN103502881A - 具有用于补偿变化的消色差lcd面板驱动状况的颜色校正的双lcd显示器 - Google Patents

Abstract

一种显示器包括颜色面板、消色差面板、背光和面板控制器，面板控制器被配置为产生颜色面板驱动值和消色差面板驱动值。这些面板可以是LCD面板。颜色面板驱动值动态地补偿由于消色差面板的变化的驱动状况而导致的、通过消色差面板被透射的光的颜色的变化。本发明包括这样一种系统、方法和控制器以及存储用于实现该方法的任何实施例的代码的计算机可读介质，该系统、方法和控制器用于根据该方法的任何实施例产生或提供用于双面板显示器的颜色面板驱动值（可选地，还有消色差面板驱动值），并且可选地还将这些驱动值存储在查找表中。

Description

具有用于补偿变化的消色差LCD面板驱动状况的颜色校正的双LCD显示器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年4月28日提交的美国临时专利申请No.61/479,958的优先权，该专利申请的全部内容通过引用被并入这里。

技术领域

本发明涉及一种双LCD面板显示器，其包括两个调制LCD面板：消色差LCD面板和颜色LCD面板。在一类实施例中，本发明的双LCD面板显示器包括消色差LCD面板（由消色差面板驱动值进行调制）和颜色LCD面板（由颜色面板驱动值进行调制），并且被配置为（响应于消色差面板驱动值）对颜色面板驱动值执行颜色校正以改进显示器的颜色再现的准确度。

背景技术

在包括权利要求书的整个本公开中，表述“对”信号或数据执行操作（例如，对信号或数据进行滤波、缩放或变换）广义地用于表示直接对信号或数据执行该操作、或者对信号或数据的经过处理的版本（例如，对信号的在对这些信号执行该操作之前已经过了初步滤波的版本）执行该操作。

在包括权利要求书的整个本公开中，名词“显示器”和表述“显示系统”用作同义词。本文中的表述“高动态范围”显示器（HDR显示器）表示具有大于800至1的动态范围的显示器。最近的技术发展已经生产了宣称大于1,000,000至1的对比率的显示器。

在包括权利要求书的整个本公开中，表述“双LCD面板显示器”用于表示如下这样的显示系统，该显示系统包括两个调制LCD面板（消色差LCD面板和颜色LCD面板）以及用于照射这些LCD面板的背光系统。背光系统可以是空间可变的背光系统（例如，包括可单独控制的LED的阵列的空间可变背光面板或其他空间可变背光面板）或固定背光。消色差LCD面板和颜色LCD面板被布置为使得它们中的一个（“第一”LCD面板）被背光系统从背后照射，而它们中的另一个被透射通过LCD面板中的第一LCD面板的光从背后照射。其背光系统是空间可变背光系统的双LCD面板显示器是如本文中所定义的“双调制显示器”的例子。

在整个本公开中，表述“双调制显示器”用于表示如下这样的显示系统，该显示系统包括调制前LCD面板系统和用于从背后照射该前LCD面板系统的空间可变背光系统（例如，包括可单独控制的LED的阵列的空间可变背光面板或另一空间可变背光面板）。双调制显示器的调制前LCD面板系统的例子包括（但不限于）包括LCD元件阵列的单个LCD面板；以及两个LCD面板（消色差LCD面板和颜色LCD面板），这两个LCD面板被布置为使得这些LCD面板中的一个（“第一”LCD面板）被背光系统从背后照射并且这些LCD面板中的另一个LCD面板被透射通过这些LCD面板中的第一LCD面板的光从背后照射。

在Gopal Erinjippurath和John Gilbert于2010年5月14日提交的美国专利申请No.12/780,749中描述了双LCD面板显示器和高动态范围显示器的几个实施例。在该申请中描述了用于驱动双LCD面板显示器的消色差LCD面板和颜色LCD面板的几种方法和系统。

对比率（contrast ratio）被定义为显示器能够展现的最亮颜色与最暗颜色的比率。高对比率对于准确的图像再现是可取的，但是在传统的显示器中通常是有限的。一种传统的显示器由液晶显示器（LCD）面板和设置在该LCD面板后面的背光源（典型地，冷阴极荧光灯（CCFL））组成。显示器对比率由LCD对比率设定，其典型地在1000:1以下。双LCD面板显示器可提供比传统显示器或仅包括单个LCD面板的双调制显示器更大的对比率。

当双调制显示器或双LCD显示器包括空间可变的背光系统时，背光驱动值（例如，LED驱动值）应被选择为实现最佳背光，包括通过最大化对比度，同时使视觉伪像（例如，白色削剪、黑色削剪和晕圈）和这些伪像的时间变化最小并且使能量效率最大。理想的解决方案针对给定的应用权衡这些标准。优选地，背光驱动值控制背光系统以减轻显示伪像（诸如明亮像素削剪、黑暗削剪和轮廓修整（contouring））以及随运动的输出变化和图像变形。

在包括空间可变LED背光系统的双调制显示器中，LCD前面板系统处的对比度通过与LED背光系统的对比度相乘而提高。通常，背光层发射与图像的低分辨率版本相应的光，LCD前面板系统（其具有更高的分辨率）（通过选择性地阻挡来自背光层的光）透射光以显示图像的高分辨率版本。实际上，高分辨率“图像”和低分辨率“图像”是光学倍增的。

在包括空间可变LED背光系统的双调制显示器中，邻近的LCD像素典型地具有类似的背光照射。如果输入图像包含超过LCD面板的对比度范围的像素值，则背光将对于所有LCD像素并不都是最佳的。典型地，针对LCD面板的局部区域的背光照射水平的选择对于该区域中的所有LCD像素并不都是最佳的。对于一些LCD像素，背光可能太高，而对于其他LCD像素，背光可能太低。背光照射应被设定为从感知观点来看最好地表示输入信号，也就是说，背光水平应被选择为允许对明亮的像素和黑暗的像素进行最好的感知表示，然而明亮的像素和黑暗的像素往往都不能被精确地表示。

如果背光照射太高，则包括黑色的准确的低水平受损。需要接近最小LCD透射率的LCD值的输入图像像素值被轮廓修整（被量化），需要低于最小LCD透射率的LCD值的像素被削剪到最低水平。如果背光照射太低，则背光水平以上的像素被削剪到最大LCD水平。这些削剪和轮廓修整伪像可能在传统的恒定背光LCD显示器中发生。

运动视频（变化的图像序列的显示）增添了另外的问题。与随时间变化以及随运动而变化的那些伪像相比，静态图像内的伪像可能较不明显。在典型的场景中，白色削剪像素和黑色削剪像素两者常常都存在，并且被削剪的像素是可见的。如果背光信号的形状和/或强度随图像特征移动而改变，则伪像将也改变。对于削剪和轮廓修整伪像，这导致削剪和轮廓修整的实际像素以及受影响像素的亮度两者的变化。如果晕圈存在，则变化的背光导致变化的晕圈。在所有情况下，变化的背光的影响强化了削剪、轮廓修整和晕圈伪像。

为了防止运动伪像发生，所显示的图像和相应的背光的形状和位置应当保持稳定。这意味着背光不应响应于简单的物体运动（例如，所显示的物体的平移）而改变，以防止背光图案随同物体一起移动（例如，平移）。换句话讲，背光应当相对于物体位置是不变的。它还意味着随着所显示的图像变形和改变，背光照射应当以平稳的、确定性的方式与输入图像中的变化相应地改变。

发明内容

在一类实施例中，本发明的双LCD面板显示器包括颜色LCD面板（在本文中有时被称为“图像产生”面板）、没有滤色器的LCD面板（消色差LCD面板）、背光源和LCD控制器，LCD控制器被配置为产生颜色面板驱动值（确定用于颜色LCD面板的驱动信号）和消色差面板驱动值（确定用于消色差LCD面板的驱动信号）。在一些实施例中，双LCD面板显示器被实现为高动态范围显示器。控制器被配置为以如下方式来产生颜色面板驱动值，该方法意图动态地补偿由于消色差LCD面板的变化的驱动状况（例如，由于将显示的输入图像序列中的变化而导致的变化的驱动状况）而导致的、被消色差LCD面板透射（在颜色LCD面板位于消色差面板下游的典型实施例中，透射到颜色LCD面板）的光的颜色的变化。在典型的实施例中，响应于输入图像像素（例如，输入图像颜色分量的三元组R_in、G_in和B_in）和确定相应的消色差面板驱动值集合的至少一个值（例如，单个消色差面板驱动值P、或者用于驱动消色差LCD面板的像素的三个单元的消色差面板驱动值的三元组P₁、P₂和P₃）,来从查找表（LUT）读取每个颜色面板驱动值（用于驱动颜色LCD面板的像素）。在一些实施例中，控制器被配置为响应于输入图像像素（即，由输入图像信号确定的每个输入图像像素）来确定消色差面板驱动值集合和颜色面板驱动值集合，并且控制器包括LUT并且被配置为响应于输入图像像素和确定消色差面板驱动值集合的至少一个值来从查找表读取颜色面板驱动值集合。作为替代，响应于输入图像像素序列（并且典型地，还响应于相应的消色差面板驱动值集合序列）来以其他方式动态地产生（例如，例如在具有大规模并行计算架构的图形处理器（GPU）中在运行中（on the fly）计算）颜色面板驱动值。无论颜色面板驱动值是从LUT读取还是以其他方式产生，根据本发明的颜色面板驱动值的产生在本文中有时将被描述为使用（或通过）“颜色校正”、“动态颜色校正”、“颜色旋转”或“动态颜色旋转”的产生，这是因为它们的产生（例如，通过颜色校正或旋转）动态地补偿由于显示器的消色差LCD面板的变化的驱动状况而导致的、被该消色差LCD面板透射的光的颜色的变化。在一些实施例中，动态颜色校正（或旋转）还以其他方式解决（account for）光学层叠件响应于变化的输入像素的颜色变化，例如，以改进显示器的颜色再现的准确度。例如，动态颜色校正可通过解决光学层叠件响应于输入像素（例如，响应于如前向模型所定义的一阶线性逼近或二阶逼近）的颜色变化来解决两个LCD面板的光学倍增中的非线性（例如，以实现动态灰阶跟踪抵消（dynamic grey-scale tracking offset））。

在典型的实现中，消色差LCD面板被定位在背光源（其可包括背光源阵列或单个背光源）与颜色LCD面板之间，以使得在操作中，消色差LCD面板被从背后照射，并且来自背光源的通过消色差LCD面板的光照射颜色LCD面板。在典型的实现中，消色差LCD面板生成显示器将显示的图像的基本版本（由输入图像像素确定），并且颜色LCD面板进一步对该基本图像进行调制以生成将显示的图像。基本图像可包括与将显示的图像的明亮度强度成比例的明亮度强度。基本图像的明亮度强度可以是比将显示的图像更锐利的图像，或者基本图像可以是与将显示的图像的明亮度水平成比例的明亮度水平的模糊逼近。消色差LCD面板的分辨率可以高于或低于（但是典型地高于）颜色LCD面板的分辨率。

在典型的实施例中，控制器包括消色差LCD面板驱动模块和颜色LCD面板驱动模块，消色差LCD面板驱动模块包括响应于中间值（例如，从输入图像像素产生的经插值和滤波的亮度值）输出消色差面板驱动值的查找表（消色差驱动LUT），颜色LCD面板驱动模块包括响应于输入图像像素（典型地，还响应于消色差面板驱动值或用于产生消色差面板驱动值的中间值）输出颜色面板驱动值的另一查找表（颜色驱动LUT）。颜色驱动LUT实现动态颜色校正（例如，插值颜色旋转）以解决（补偿）由于消色差LCD面板的变化的驱动状况而导致的、被消色差LCD面板透射（到颜色LCD面板）的光的颜色的变化。此外，可选地，动态颜色校正还以其他方式解决光学层叠件响应于变化的输入像素的颜色变化（例如，响应于如前向模型所定义的一阶线性逼近），以改进显示器的颜色再现的准确度。此外可选地，动态颜色校正还通过解决光学层叠件响应于输入像素的颜色变化（例如，响应于如前向模型所定义的二阶逼近）来解决两个LCD面板的光学倍增中的非线性（例如，以实现动态灰阶跟踪抵消）。典型地，颜色驱动LUT响应于每个输入颜色值集合（R_in,G_in,B_in）和由控制器响应于该输入颜色值集合而产生的消色差面板驱动值集合（例如，三个值P₁、P₂和P₃的集合或单个值“P”），输出颜色面板驱动值集合（R_out,G_out,B_out）。颜色面板驱动值集合（R_out,G_out,B_out）可被预先确定并且被加载在颜色驱动LUT中。这些值的预先确定可以是对显示器的初步测量的结果，在初步测量中，用输入颜色值集合（R_in,G_in,B_in）和从该输入颜色值集合确定的消色差面板驱动值集合（P₁,P₂,P₃）驱动显示器，并且显示器响应于每个输入颜色值集合（R_in,G_in,B_in）和相应的消色差面板驱动值集合（P₁、P₂，P₃或“P”）而发射的实际颜色被测量，并与将响应于所述输入颜色值集合和相应的消色差面板驱动值集合而显示的目标（期望）颜色集合进行比较。作为测量和比较的结果，对于每个输入图像颜色值集合确定经校正的颜色面板驱动值的集合，使得显示器将响应于经校正的颜色面板驱动值集合和相应的消色差面板驱动值集合来显示目标颜色。经校正的颜色面板驱动值被加载在颜色驱动LUT中。可以（从稀疏的输入图像颜色值集合和相应的消色差面板驱动值）确定稀疏的经校正的颜色面板驱动值集合，然后可对该集合执行插值以产生全部经校正的颜色面板驱动值集合（例如，包括针对每个可能的输入颜色值集合R_in、G_in和B_in的输出颜色面板驱动值的三元组R_out,G_out和B_out），并且然后可将该全部集合加载到颜色驱动LUT中。

在其他实施例中，消色差面板驱动值和/或颜色面板驱动值响应于输入图像像素以除了被从一个或多个LUT读取之外的方式产生（例如，在运行中计算），或者未校正的消色差面板驱动值和/或颜色面板驱动值被从一个或多个LUT读取并被校正（例如，在处理模块中在运行中校正）。

在一些实施例中，控制器被配置为响应于具有第一（例如，标准化的）分辨率和对比度的输入图像数据（例如，来自媒体源）产生消色差面板驱动值和颜色面板驱动值。在其他实施例中，控制器被配置为响应于具有比第一分辨率高的分辨率和/或比第一对比度高的对比度的输入图像数据（例如，来自高清晰VDR的高清晰视频）产生消色差面板驱动值和颜色面板驱动值，并且显示器的颜色LCD面板可被配置为能够生成第一（或更高）分辨率的图像。

显示器可包括一组漫射器。例如，当消色差LCD面板位于颜色LCD面板上游时，漫射器可包括相对粗糙的漫射器和相对精细的漫射器（例如，被定位在消色差LCD面板与颜色LCD面板之间），相对粗糙的漫射器被配置为使来自显示器的背光源的光漫射，相对精细的漫射器被配置为掩盖被消色差LCD面板调制的光中的高频细节或不受控制的特征。

在一些实施例中，背光源包括一个或多个CCFL、LED和OLED。这些可以是直接照射，或者光可通过光管来传送（例如，在侧光式背光配置的情况下）。在一些实施例中，背光源是包括以下光源中的至少一个的光源阵列：白色光谱或宽光谱光源、RGB光源、RGBW光源、RGB加上一个或多个附加的原色光源、或其他多原色光源颜色组合。光源（例如，侧光式光源）阵列可被局部调光。在一个实施例中，光源包括不同颜色，并且每种颜色的明亮度可单独地进行控制。

本发明的其他方面包括一种用于以通过本发明的显示器的任何实施例产生或提供颜色面板驱动值（以及可选地，还有消色差面板驱动值）的方式来产生或提供它们的方法、用于双LCD面板显示器的控制器（被配置为根据本发明的方法的任何实施例产生颜色面板驱动值和消色差面板驱动值）、用于产生颜色面板驱动值（以及可选地，还有消色差面板驱动值）并且可选地还将这些驱动值存储在LUT中的系统、以及存储用于实现本发明的方法的任何实施例的代码的计算机可读介质（例如，盘）。本发明的系统（或控制器）的实施例是或者包括被用软件（或固件）编程为和/或被以其他方式配置为执行本发明的方法的实施例的通用或专用处理器。在一些实施例中，所发明的方法由适当配置的处理器（例如，适当编程的通用计算机或联网计算机）实现，并且结果可以显示、和/或被加载到一个或多个LUT中、和/或用于驱动双LCD显示器。计算机程序、数据序列和/或控制信号中所表示的本发明的任何组件可被实施为在任何介质（包括，但不限于，无线广播以及通过铜线、光纤电缆和同轴电缆的传输）中以任何频率广播（或传输）的电子信号。

附图说明

图1是可根据本发明的实施例进行控制的双LCD显示器的示意图。

图2是可根据本发明的实施例进行控制的另一双LCD显示器的示意图。

图2A是示出在双LCD显示器中透射的光的高频特征和漫射的曲线图。

图3A是示出典型的LCD面板中的层的布置的示图。

图3B是包括消色差LCD面板、颜色LCD面板和控制器的双LCD面板显示器的一部分的示图，示出每个LCD面板中的层的布置。

图4A是用于双LCD面板显示器的控制器的框图，示出可根据本发明的实施例被实现为产生用于显示器的颜色LCD面板和消色差LCD面板的驱动信号的控制器（电子装置）的架构（在根据本发明的实施例实现模块410的情况下）。

图4B是双LCD面板显示器的框图，示出可根据本发明的实施例被实现为产生用于显示器的颜色LCD面板的驱动信号的控制器（电子装置）的架构（在根据本发明的实施例实现模块462的情况下）。

图4C是用于双LCD面板显示器的控制器的框图，示出可根据本发明的实施例被实现为产生用于显示器的颜色LCD面板和消色差LCD面板的驱动信号的控制器（电子装置）的架构（在根据本发明的实施例实现模块474的情况下）。

图4D是双LCD面板显示器的框图，示出可根据本发明的实施例被实现为产生用于显示器的颜色LCD面板的驱动信号的控制器（电子装置）的架构（在根据本发明的实施例实现模块474的情况下）。

图5是根据本发明的另一实施例的产生用于双LCD面板显示器的颜色LCD面板和消色差LCD面板（例如，图1、2或3B显示器的LCD面板）的驱动信号的控制器的框图。

图5A是根据本发明的另一实施例的产生用于双LCD面板显示器的颜色LCD面板和消色差LCD面板（例如，图1、2或3B显示器的LCD面板）的驱动信号的控制器的框图。

图6是本发明的显示器的实施例的元件的示图，示出从显示器的元件发射（或透射通过显示器的元件）的光强度和各个元件的谱透射率。

图7是示出与以各种值驱动消色差LCD面板有关的、在RGB原色和白色点的特性中所观测到的颜色偏移的特性（针对图6显示器的颜色LCD面板）的示图。

具体实施方式

各种双LCD面板显示器可根据本发明的控制方法的实施例被控制，包括将参照图1、2、3B、4A、4B、4C、4D和6描述的双LCD面板显示器实施例。将参照图4A、4B、4C、4D和5-9来描述本发明的控制器（用于产生用于双LCD面板显示器的颜色LCD面板和消色差LCD面板的驱动信号）的示例性实施例。

（图1的）高动态范围双LCD面板显示器200包括背光源110，背光源110可以是标准的CCFL或其他宽带照明源（例如，LED、OLED等）。背光源110可以是直下式（它可包括直接照射下游面板240和250的一个光源（多个光源））或侧光式（如许多薄屏LCD显示器设计中所普遍的那样），并且它可发射恒定的、整体调光的或局部调光的背光。背光可以是白色的、亮度可控的，或者可被多原色源（例如，RGB LED）驱动。

背光源110照射两个下游调制器：颜色LCD面板250和消色差LCD面板240（置于面板250的上游）。背光源110用光218照射消色差LCD面板240。消色差面板240生成调制光248，调制光248是背光218的局部调光版本。颜色LCD面板250针对颜色和明亮度对调制光248进行进一步调制，生成最终图像光258。控制器251（可根据本发明被配置）响应于输入图像数据（例如，输入视频）向面板240和250的有源元件断言驱动信号。

如图所示，消色差面板240包括初始偏振器242和有源元件面板244（典型地，没有滤色器的扭曲向列型晶体（“TN”）单元的层）。颜色面板250包括：偏振器246（例如，吸收性偏振器），其既作为用于颜色面板的初始偏振器操作，又作为用于有源元件面板244的检偏器操作；颜色有源层254（典型地，TN单元层和在TN单元层上的滤色器层），其针对偏振和颜色对透射通过偏振器246的光进行调制；以及无源偏振器256，其通过基于偏振的滤光来实施强度调制。

在恒定背光的情况下，背光源110生成恒定的或均匀的初始光218。在其他实施例中，初始光218可被调制（例如，它可以是空间调制光、预调制光、整体调光的光、单独RGB调光的光、时间调制光或这些类型的光的组合）。光218照射面板240（指出，附加的光学元件可被置于光链/图像链中的几乎任何点处，包括漫射器、准直器、明亮度增强膜（BEF）、双明亮度增强膜（DBEF）等中的任何一个）。根据显示器设计，还可以利用包括反射器的其他光源元件（例如，在背光源110与面板240之间）。

图2是高动态范围双LCD面板显示器260的示意图。显示器260通过增加适当设计的漫射器：上游漫射器272和中游漫射器274，来改进图1显示器的性能。图2中除了漫射器272和274之外的所有元件与图1的相同编号的元件相同，将不参照图2重复它们的描述。上游漫射器272是被设计为使背光漫射为均匀分布的光源的“粗糙”漫射器。在局部调光的背光的情况下，上游漫射器272被设计为使背光跨越上游调制器（消色差面板240）的像素平滑地变化。

中游漫射器274被特别设计为使从消色差面板240发射的光平滑。优选地，中游漫射器274操作为移除和平滑化从面板240的每个像素发射的光的粗边。为了这样做，中游漫射器274可具有比上游漫射器272高的漫射分辨率（例如，能够使较小的特征漫射），并且能够保持从面板240发射的光的调制分辨率。例如，图2A提供了示出如可从消色差面板240发射的开关模式下的调制光280的近似分辨率的曲线图。中游漫射器274操作为移除锐边并使所发射的光平滑，同时优选地尽可能地保持峰值明亮度和黑暗度（例如，以生成如图2A所示的漫射光285）。

从漫射器274发射到面板250的漫射光的锐边（例如，更高频率）被移除，并且漫射优选地足以“中断”或阻止典型地在具有网格状面板和/或其他光学元件的各种组合的显示器中显现为伪像的摩尔条纹图案的形成。从中游漫射器274发射的漫射光285优选地处于与从上游漫射器272发射的漫射光相比完全不同的漫射水平。上游漫射器可以例如使背光从背光源中的一个照明元件到下一个照明元件平滑地变化。相反，中游漫射器可以例如在单个像素内提供平滑的照明变化，并且仅混合来自直接相邻的像素的光。在一个实施例中，上游漫射器和中游漫射器的漫射粗糙度相差例如一个数量级或更大。事实上，最好的结果可在上游漫射器与中游漫射器之间的分辨率差异更大时发生。

在图2的一种实现中，上游漫射器272混合和平滑化来自背光源中的多个光源的光，而中游漫射器274使来自消色差面板240的单个像素的光平滑。在另一实现中，上游漫射器272可被描述为混合光以使得上游漫射器272的单个像素被背光源中的多个光源照射，而中游漫射器274可被描述为在子像素层级上混合来自消色差面板240的光（来自消色差面板的各个像素的光，如以下所解释的，这些像素在本文中有时被称为“子像素”）。在一个实施例中，上游漫射器是与相对精细的中游漫射器相比粗糙的漫射器。在一个实施例中，中游漫射器提供了具有比子像素分辨率低的分辨率的漫射。在另一实施例中，中游漫射器包括具有如下空间传递函数的漫射器，该空间传递函数截断、移除、重新定位或消除光的否则将被发射的高频分量。在另一实施例中，中游漫射器可由如下材料构成，该材料使光在一个方向上比在另一个方向上更多地漫射，以补偿上游像素的非方形。

在另一实施例中，中游漫射器274保留足够的细节，以使得调制光的分辨率不改变（例如，分辨率不改变，但是更高频的细节不再存在）。中游漫射器可被设计为掩盖被消色差面板调制的光中的高频细节。例如，中游漫射器可包括低通滤光器，该低通滤光器使最低的四个谐波（例如，在图2A中，图像280的四个最低谐波大致生成图像285）或另一组最低谐波（例如，基频的最低2、3、5、6、7或8次谐波）通过。中游漫射器移除例如被消色差面板放置到光流中的子像素水平的特征。在大多数实施例中，消色差面板中的像素的尺寸小于消色差面板与图像产生面板之间的距离。

中游漫射器的粗糙度可以例如部分地由消色差面板的单元和周围区域的几何形状确定。例如，如果消色差面板包括在所有尺寸上与等同数量的硬件（导线、单元壁等）相符的单元，则中游漫射器的粗糙度通常在所有方向上将是均匀的。如果消色差面板的单元是矩形的，则在假设所有其他因素同等的情况下，中游漫射器的粗糙度将在与该矩形的长边相应的方向上更粗糙，并且在与该矩形的短边相应的方向上更精细。

中游漫射器的粗糙度还可以例如由消色差面板的单元中的尺度和/或物理的或其他可测的不受控制的特征和/或缺陷确定。粗糙度被以如下这样的分辨率确定，该分辨率掩盖不可控制的特征，但是仍允许面板的分辨率（为调制光的形式）大部分不变地通过。例如，消色差面板的单元之间的空间可以例如阻挡光或者使一定量的未调制光通过。被消色差面板阻挡的光或通过消色差面板的未调制的光导致在图像中形成不受控制的或不可控制的特征。

其他不可控特征可包括例如单元中的调制差异，这些调制差异不归因于单元的通电水平和/或单元内的非均匀性——这些调制差异中的任何一个可能是由于例如制造或组件质量变化而导致的。在一个实施例中，中游调制器的粗糙度被选择为使得通过漫射对不可控特征中的一个或多个进行移除、掩盖或其他方式的最小化中的至少一个。在一个实施例中，不可控特征根据方向（例如，水平和垂直）而不同，每个方向（在单个漫射器中至少两个方向）具有与在这些方向上找到的不同数量的不可控特征相关的不同漫射属性。

在图1和2的实施例中，偏振器246既用作用于面板240的检偏器，又用作用于下游面板250的初始定向偏振器。中游漫射器274可被特别构造为包括偏振或保持现有偏振。在中游漫射器274保持偏振（例如，它基本不改变被漫射的光的偏振）的情况下，如上所述，偏振器246既作为检偏器操作，又作为初始定向偏振器操作。然而，漫射器典型地将给予比所期望的偏振变化更大的偏振变化，因此，将偏振器添加到漫射元件274可以是希望的，使得光在漫射之前被检偏并且伴随的偏振改变。这个添加的检偏器可以以明亮度为代价来提高对比度。

图1和2的实施例典型地被构造为使得调制器（消色差面板240和图像产生面板250）彼此紧邻，作为一个益处，这减小了由面板之间的间隔引起的视差。调制器可被直接夹在一起，或在被薄膜、气隙或光学层叠物（诸如漫射器、准直器或与LCD面板的玻璃层和其他层相比相对薄的其他光学元件）分隔开的情况下夹在一起。即使面板紧邻，视差也可发生，当不同图像或图案被显示并且被以偏离法线角度观看时尤其如此。本发明人认识到，面板的特定配置使消色差面板和图像产生面板的有源层更紧密地在一起，进一步降低视差影响。

图3A中示出了典型的常规LCD面板310的构造。从观看侧起的第一层是偏振（检偏）层312。接着，示出相对厚的透明基板314（例如，玻璃）。玻璃的非观看侧上被蚀刻有例如用于控制液晶层316的导线和/或电子器件。与基板和液晶层层压在一起的是滤色器层318和初始偏振层320。在操作中，背光照射面板310，偏振层320设置初始偏振，滤色器318提供原色红色、绿色和蓝色，液晶层316使每个R、G和B光的偏振旋转每个光将衰减的量。检偏层然后基于液晶层所给予的R、G和B光各自的偏振来吸收一定数量的R、G和B光。

图3B是包括消色差LCD面板350、颜色LCD面板370和控制器379的双LCD面板显示器的一部分的示图，该示图示出每个LCD面板中的层的布置。该布置被特别设计为将消色差LCD面板350的有源层尽可能地靠近颜色LCD面板370的有源层放置。消色差面板350的层（从背光源侧起）包括透明基板352、初始偏振层354和有源层356（例如，可控偏振层）。偏振器360（其可以是单独的组件或者与消色差面板350或颜色LCD面板370层压在一起）执行既作为用于消色差面板350的检偏器、又作为用于颜色LCD面板370的初始偏振层的双重功能。

从背光源侧继续，颜色LCD面板370的层包括滤色器层372、有源层374、基板376和偏振（检偏）层378。可以利用层的其他布置，包括，例如，将偏振（检偏）层378放置在基板376的背光源侧。偏振（检偏）层378还可被放置在滤色器层372的背光源侧，并且有源层374可被作为第一层放置在面板370的背光源侧（例如，有源层——滤色器层——偏振（检偏层））。控制器379（其可根据本发明被配置）响应于输入图像数据（例如，输入视频）向面板350和370的有源元件断言驱动信号。

在本发明的一些实施例中，消色差面板和图像产生面板由类似构造的LCD面板提供。消色差面板可以例如相对于LCD面板被向后地定向或者相对于LCD面板颠倒定向（翻转或反转）。与典型的市售构造的类似定向的面板的情况相比，这种布置将消色差面板和图像产生面板的有源层更加紧密地放置在一起。

图4A是用于双LCD面板显示器的控制器的框图，示出可根据本发明的实施例被实现为产生用于显示器的颜色LCD面板和消色差LCD面板的驱动信号的控制器（电子装置）的架构（在根据本发明的实施例实现模块410的情况下）。消色差LCD面板在显示器的典型实施例中在物理上位于颜色LCD面板的上游，但是在显示器的其他实施例中，位于颜色LCD面板的下游（不论LCD面板的相对位置如何，都可根据本发明产生用于面板的驱动信号）。控制器400是产生用于颜色LCD面板和消色差LCD面板的驱动信号的电子系统或装置（例如，电子电路系统、软件架构、可编程器件架构、插件等或它们的组合）。输入信号（指示R_in、G_in和B_in值）被从图像源或视频源（例如，DVD、电缆、广播、卫星、流媒体视频、互联网、可移动介质、拇指驱动器等）提供给和/或提取到颜色LCD面板控制模块410和消色差面板控制模块420。消色差面板控制模块产生向消色差LCD面板（其在双LCD面板显示器中典型地位于相应的颜色LCD面板的上游）断言的信号P_out（用标号425标识）。本质上，P_out信号425指示消色差面板的哪些像素应当衰减和衰减量（例如，通过将要被衰减的像素的偏振旋转与该像素的期望衰减量成比例的量来实现）。P_out信号425可以是例如从R_inG_inB_in数据导出的亮度值。

颜色面板控制模块410中的处理可以例如既实现生成经校正的响应曲线的表征化和校正（例如，响应于输入RGB值的给定亮度对输入RGB值进行校正），又实现提高或降低局部对比度（使颜色LCD面板的像素变得更暗或变得更亮）的非线性传递函数。消色差面板控制模块420中的处理可实现如下的校正，该校正将传递函数（例如，非线性传递函数）应用于从输入RGB值确定的亮度值以提高或降低局部对比度（使消色差LCD面板的像素变得更暗或变得更亮）。非线性函数可以例如以考虑相邻像素的相对明亮度的方式使像素变亮或变暗。如所示，P_out被断言到颜色面板控制模块410，以使得模块410的输出由输入的R_inG_inB_in数据和由P_out信号确定的每个消色差面板驱动值这两者确定。可替换地，中间数据424（在模块420中产生）可被唯一地或另外转发给颜色面板控制模块410。中间数据424可以是例如通过执行被执行以生成P_out的步骤中的一个或多个（例如，不应用非线性函数的表征化）而产生的、被部分处理的数据。响应于R_inG_inB_in数据，颜色面板控制模块410产生被断言到显示器的颜色LCD面板（例如，1920×1080像素面板）以驱动该颜色LCD面板的像素的R_outG_outB_out驱动信号430。

图4B是双LCD面板显示器的框图，示出可根据本发明的实施例被实现为产生用于显示器的颜色LCD面板460的驱动信号的控制器450的架构（例如，电子电路系统、软件架构、可编程器件架构、插件等或它们的组合）（在根据本发明的实施例实现模块462的情况下）。控制器450被实现为产生用于背光源456、消色差LCD面板460和颜色LCD面板464的驱动信号的电子装置450（例如，被程序编程的处理器）。指示R_inG_inB_in输入像素值的源图像/视频信号被从图像源或视频源（例如，DVD、电缆、广播、卫星、流媒体视频、互联网、可移动介质、拇指驱动器等）提供给和/或提取到全局明亮度计算模块452，全局明亮度计算模块452将光分离为R、G和B原色分量，并将这些分量提供给背光控制器454。作为响应，控制器454产生用于驱动背光单元456的背光控制信号。背光控制信号可确定用于背光阵列的每个像素的每个原色分量的背光驱动值或用于背光的单个背光驱动值。

在一个实施例中，在背光单元456的可局部调光实现（例如，包括局部调光的（或可调光的）光源的背光源）的情况下，背光单元456可根据每个输入图像的区域中的相对明亮度产生照射下游消色差LCD面板460和颜色LCD面板464的经空间调制的背光。相对明亮度可以例如基于相应的背光像素中的每个原色的相对强度来计算。经空间调制的背光的生成还可包括例如考虑相邻的或邻近的背光像素的明亮度和/或在视频的情况下的先前图像帧和/或随后图像帧中的像素的明亮度。

消色差LCD面板控制器458接收输入的视频/图像信号，并且可选地还有背光控制信号，并响应于这些信号产生消色差面板控制（驱动）信号。消色差面板控制信号指定由消色差面板460的每个像素生成的调光量。消色差面板460的分辨率可高于（或低于或等于）颜色LCD面板464的分辨率。

在一个实施例中，图像产生（颜色LCD）面板464在消色差面板460的下游，并且后一面板（典型地，分辨率高于面板464的分辨率）用于生成被故意模糊化的照射分布（与因为消色差面板分辨率较低而导致的模糊相反，通过使用消色差面板的较高分辨率能力而模糊化）。与在由于背光或背光中的各个光的点扩展函数或其他品质/取向而导致的背光混合之中发生的或者由于该混合而导致发生的任何模糊完全不同，被故意模糊化的图像是通过使用显示器的较高分辨率能力来模糊化的。尽管前述模糊完全不同于背光模糊或混合，但是本发明的实施例仍可包括背光源的各个元件的一定量的混合或模糊。

颜色LCD面板控制器462接收消色差面板控制信号、图像/视频信号，并且可选地还接收背光控制信号，并响应于这些信号产生颜色LCD面板控制信号（用于驱动颜色LCD面板464的每个像素）。

图4C是用于双LCD面板显示器的控制器（470）的框图，示出可根据本发明的实施例被实现为响应于提供给消色差面板控制模块472和LCD颜色校正模块474的输入信号（输入值R_in、G_in和B_in的序列）来产生用于显示器的颜色LCD面板和消色差LCD面板的驱动信号的控制器（电子装置）的架构（在根据本发明的实施例实现模块474的情况下）。LCD颜色校正模块474可被配置为校正并生成用于驱动RGB像素的1920×1080LCD阵列的输出（颜色LCD面板驱动值R_out、G_out和B_out）。消色差面板控制模块472（具有模块476和478）可被配置为产生用于控制具有较低分辨率的消色差LCD面板（例如，1680×1050LCD阵列）的驱动值。消色差面板控制模块472（具有模块476和478）可被配置为产生用于控制具有1920×1080像素分辨率的消色差LCD面板的驱动值。

消色差面板控制模块472响应于每个输入值三元组R_in、G_in和B_in来输出驱动值集合P1’、P2’和P3’（对于驱动具有与颜色LCD面板相同分辨率的消色差LCD面板的像素的三个LCD单元有用），并将它们断言给子像素插值和配准模块476以及滤波模块478中的每一个。因为实际的消色差LCD面板典型地具有比颜色LCD面板高的分辨率，所以模块476对值P1’、P2’和P3’执行插值，以产生用于消色差LCD面板的每个像素的插值驱动值集合（用三个插值驱动值的集合驱动的消色差面板的每个像素由于小于颜色LCD面板的更大像素而将被称为“子像素”）。插值和配准模块476的操作优选地允许控制器驱动具有不同控制分辨率和尺寸的不同消色差面板。滤波器模块478对（来自模块476的）经插值的驱动值执行空间和范围滤波，以使由被驱动的消色差面板产生的单色图像平滑，以在保持图像中的边缘并且保留图像中的高频细节的同时实现更好的观看角度性能，并且提高局部对比度。模块478中的滤波可将驱动扩散到消色差LCD面板以改进斜角观看。

模块478的输出是用于驱动消色差面板的每个像素的三个单元的消色差面板驱动值集合P1、P2和P3（响应于来自模块476的三个经插值的驱动值的集合而产生的各值集合P1、P2和P3）的序列。消色差面板驱动值P1、P2和P3也被向模块474断言以用于响应于这些驱动值产生颜色LCD面板驱动值R_out、G_out和B_out。

从模块474输出的颜色LCD面板控制信号是用于驱动颜色LCD面板的每个像素的单元的颜色面板驱动值集合R_out、G_out和B_out（响应于三个输入值的集合R_in、G_in和B_in而产生的每个值集合R_out、G_out和B_out）的序列。

图4D是用于响应于提供给图4D的消色差面板控制模块和LCD颜色校正模块的输入信号（输入值R_in、G_in和B_in的序列）来产生用于本发明的显示器的实施例的消色差LCD面板和颜色LCD面板的驱动信号的另一控制器的架构。除了如下所描述的之外，图4D的架构与图4C的架构相同。将不参照图4D重复图4C中与图4D的相应方面相同的方面的描述。

图4D架构提供了利用高动态范围（HDR）输入信号的框架，HDR输入信号例如是指示平均来说具有与人类视觉系统（HVS）的动态范围等同的动态范围的一个图像或多个图像（例如，按照用cd/m²表示的XYZ三色刺激值对像素值进行编码的.hdr格式图像的视频或静态帧序列）的HDR信号。因为平均来说HVS具有比大多数显示器大的动态范围，所以应用色调映射算法（由图4D的全局色调映射模块482实现）来对输入信号所指示的一个图像（多个图像）的亮度范围进行变换，以使得它们在显示器系统的亮度范围内。其每个像素由三色刺激原色值三元组{X_inY_inZ_in}定义的HDR帧序列被提供给图4D的全局色调映射模块482。模块482将每个三元组X_inY_inZ_in值变换为RGB颜色空间中的RGB值，并向图4D的消色差面板控制模块和LCD颜色校正模块断言所得的RGB信号，图4D的消色差面板控制模块和LCD颜色校正模块与图4C的相应的消色差面板控制模块472和LCD颜色校正模块474相同。响应于这个RGB信号，图4D系统的（除了模块482之外的）元件如图4C系统那样操作。

我们接着描述用于驱动本发明的显示器的实施例的消色差LCD面板和图像产生（颜色）LCD面板的方法的另外细节。包括消色差LCD面板和颜色LCD面板的（例如，具有类似构造的）显示器架构允许以子像素（或更高分辨率）的方式执行局部调光。这些调制器之一可在任一维度具有与另一调制器不同或相同的分辨率。

可基于相应的（或相关的）输入像素的亮度来驱动消色差LCD面板的像素。消色差LCD面板的输出亮度响应的准确表征可被用于将输入的RGB像素值映射到特定的驱动水平。

响应于输入图像值集合R_in、G_in和B_in的用于消色差面板的驱动值可根据以下函数产生：在颜色LCD面板驱动被设置为全白（最大驱动信号码字）的情况下组合式双调制系统响应于消色差面板的控制的线性变化的亮度响应的函数、以及表示在亮度表示驱动的非线性性质的情况下的码字的歪斜的非线性传递函数。这个函数可用于使用非线性输入-输出关系来改进显示器的局部对比度，使暗区域更暗并且使明亮区域更明亮。驱动计算可用于计算用于消色差面板的每个像素的驱动或用于消色差面板的每个像素的每个单元的驱动。例如，在除了消色差LCD面板的单元没有如颜色LCD面板的每个像素的单元那样进行滤色之外、消色差LCD面板具有与颜色LCD面板类似的构造和取向的情况下，消色差LCD面板的每个像素可包括用相同的或不同的消色差面板驱动值驱动的三个单元。

图像产生（颜色LCD）面板与消色差面板之间的相互作用可被表示为颜色校正函数。这个函数可通过下述方式来确定，即，表征（即，测量）当图像产生面板被响应于（响应于输入颜色值集合而产生的）消色差面板驱动值集合而来自消色差面板的光照射时图像产生面板的原色，并确定响应于输入颜色值集合实现所希望颜色（而不是实际测量的颜色）的校正函数。然后，可用（例如，通过使用查找表，响应于输入颜色值集合而确定的）经校正的驱动值来驱动颜色LCD面板，而用（例如通过使用另一查找表，响应于相同的输入颜色值集合而产生的）消色差面板驱动值集合来驱动消色差面板，以使得（通过双LCD面板显示器）响应于输入颜色值显示所希望的颜色。

所得的用于颜色LCD面板的RGB驱动可以是例如以下形式（其中，R_out、G_out和B_out是用于颜色LCD面板的一个像素的三个单元的驱动值）：

R_out=f₃(R_in，f₄(R_in,Y_out)),和

G_out=f₅(G_in,f₆(G_in,Y_our)),和

B_out=f₇(B_in，f₈(B_in，Y_out))

其中，f₄、f₆和f₈是表征函数，这些表征函数均限定了针对输入像素值集合和所计算的Y_out值（其中，Y_out是从输入原色像素值集合确定的亮度）的输出原色，f₃、f₅和f₇均是输入原色和通过表征函数之一确定的输出原色的非线性组合函数。

消色差LCD面板的子像素控制（例如，在消色差LCD面板的被称为“子像素”的像素小于颜色LCD面板的像素的情况下）可用于消除由于使用消色差LCD面板而引发的任何视差误差。因为子像素控制提高消色差面板的有效分辨率，所以它可使平滑/抖动操作更完善和精确。这可通过在消色差面板的驱动图像上使用平滑掩模来实现，平滑掩模诸如，举例来说：

[smoothed drive_{achromatic panel}]_(i,j)=f_int R([drive_{achromatic panel}]_(i,j))

其中，f_int R是应用于消色差面板的R子像素的空间半径上的平滑算子。在消色差面板的四个像素（被称为子像素）对应于颜色LCD面板的每一个像素的构造中，所应用的四倍设计（quad design）将沿着宽度和高度两个方向将消色差面板的分辨率提高到图像产生（颜色LCD）面板的分辨率的两倍。

在实施例中，可通过非线性函数对源图像进行处理以对消色差面板进行调制。这可创建对比度扩展的感知效果。现有的色调映射算法完全依赖于软件算法来扩展对比度。

本发明的一些实施例使用基于RGB单独控制的三色刺激的背光源（例如，以侧光式构造、直下式阵列或其他布置被布置的LED）。通过将当前驱动缩放到RGB单独控制的三色刺激的LED背光源，可对所表示的亮度对色度的3D表面进行调整。亮度控制主要来自调光平面以及LED背光和调光平面的组合，将颜色驱动缩放到LED使得在更高的亮度值色域更宽。对于目标显示器亮度，亮度对电流表征曲线可用于确定/创建用于被设计用于在目标亮度更好地控制色域的电流驱动的正确缩放参数。这形成用于全局背光控制器实施例的基础。

全局背光控制器实施例可例如用于紧密间隔的多个LED，以结合颜色LCD和调光平面创建侧光式区域调光背光。通过一次对多个LED起作用，全局背光控制器实施例还可用于校正来自具有亮度的区域的光的输出波长的漂移并且在波长更高时保持更准确的颜色性质。

本发明的一些实施例包括从稀疏测量数据集合计算原色旋转矩阵。在给定作为显示系统的输入图像的稀疏三色刺激原色集合（R,G,B）的情况下，颜色旋转矩阵（例如，最佳的颜色旋转矩阵）被确定以用于将该稀疏集合中的每个输入RGB值三元组转换为相应的用于显示器的颜色LCD面板的驱动值集合（XYZ）。该矩阵可被预先确定，然后被实现为查找表（LUT），然后在显示器驱动值运算期间被用于响应于输入RGB值集合（以及从输入RGB值确定的消色差面板驱动值）产生用于显示器的颜色LCD面板的驱动值集合。例如，响应于输入RGB值集合（以及从其确定的消色差面板驱动值）（从LUT）读取用于颜色LCD面板的驱动值集合的操作可等同于（LUT的输入）与旋转矩阵相乘。

所计算的颜色旋转矩阵可由图4C或4D的模块474实现，或者由图4A的控制器模块410实现，或者由图4B的控制器模块462实现，或者由以下将描述的图5的LUT20实现，并且优选地在已被测量以确定该矩阵的采样数据点的数量被给定的情况下针对输出颜色空间中的最小二乘颜色失真进行优化。在更均匀间隔的数据点被给定的情况下，所计算的颜色旋转矩阵将是显示器的真实旋转操作的更精确的表示。

颜色旋转矩阵可作为对显示器的初步测量的结果而确定，在初步测量中，显示器被从背后照射（例如，用恒定的已知的背光），并用稀疏的输入颜色值三元组集合（R_in、G_in和B_in）以及从每个输入颜色值三元组确定的消色差面板驱动值三元组（P1、P2和P3）驱动，并且对显示器响应于每个输入颜色值三元组（R_in、G_in和B_in）和相应的消色差面板驱动值集合（P1、P2和P3）而发射的实际颜色进行测量，并将该实际颜色与响应于所述输入颜色值集合和相应的消色差面板驱动值集合的目标（期望）颜色集合进行比较。作为测量的结果，颜色旋转矩阵可被确定为这样的矩阵，当与其系数是输入颜色值三元组（R_in、G_in和B_in）和相应的消色差面板驱动值三元组（P1、P2和P3）的矢量进行矩阵乘法时，该矩阵将确定将驱动显示器以显示由输入颜色值三元组（R_in、G_in和B_in）确定的目标颜色的经校正的颜色LCD面板驱动值（R_out、G_out和B_out）和消色差面板驱动值（P1、P2和P3）。

响应于输入颜色值三元组（R_in、G_in和B_in）和由各输入颜色值三元组确定的消色差面板驱动值三元组（P1、P2和P3）的全集中的每一个通过颜色旋转矩阵确定的颜色面板驱动值集合（R_out、G_out和B_out）可被存储在颜色驱动LUT中。颜色驱动LUT可在图4C或4D的模块474中实现，或者可由图4A的控制器模块410实现，或者可由图4B的控制器模块462实现，或者可由图5的LUT20实现。为了生成颜色驱动LUT，可以（从稀疏的输入图像颜色值三元组和相应的消色差面板驱动值三元组的集合）确定稀疏的经校正的颜色面板驱动值集合，然后可对该集合执行插值以产生经校正的颜色面板驱动值的全集（例如，包括针对输入颜色值R_in、G_in和B_in的每个可能的集合的输出颜色面板驱动值三元组R_out、G_out和B_out），然后可将该全集加载到颜色驱动LUT中。

在本发明的显示器的其他实施例中，以除了从颜色驱动LUT读取之外的方式，响应于输入图像像素产生或提供（例如，通过矩阵乘法在运行中计算）颜色面板驱动值。

图5是根据本发明的另一实施例的用于产生双LCD面板显示器的颜色LCD面板和消色差LCD面板（例如，图1、2或3B显示器的LCD面板）的驱动信号的控制器的框图。

本发明的控制器的图5实施例优选地被实现为在假设双LCD面板显示器的消色差LCD面板和颜色LCD面板具有相同的分辨率和尺寸（使得消色差面板的各像素与颜色面板的像素对齐）的情况下，响应于输入图像像素（每个输入图像像素由颜色值三元组R_in、G_in和B_in确定），根据模块化前向模型（以下将描述）来产生用于双LCD面板显示器的消色差LCD面板和颜色LCD面板的驱动值。图5控制器逐个像素地执行操作（并且前向模型假设该操作被执行），并对于消色差LCD面板的每个像素产生单个消色差驱动值（P1=P2=P3=P），使得（在消色差LCD面板的每个像素包括三个单元的情况下）消色差LCD面板的像素的每个单元被用相同的消色差驱动信号（P1=P2=P3=P）驱动。图5控制器所执行的产生用于消色差LCD面板和颜色LCD面板的驱动值的优选方法有时被称为“4Deep”算法，“4Deep”是指驱动双LCD面板显示器的颜色LCD面板的每个像素（该像素的三个颜色分量被响应于三个颜色面板驱动值或信号R_out、G_out和B_out进行调制）和与该像素对齐的消色差LCD面板像素（第四驱动值或信号P用于对这个消色差面板像素进行调制）所需的四个驱动值。4Deep算法对输入图像中的所有像素执行相同的操作。这使得它很好地适用于基于GPU的大规模并行计算架构。

4Deep算法所解决的基本问题是：对于给定的输入视频信号（指示用于将显示的每个图像（帧）的每个像素的红色值、绿色值和蓝色值的RGB信号），对于显示器的消色差LCD面板和颜色LCD面板的用于精确地再现运动影像的最佳驱动集合是什么？根据该算法，输入视频信号指示显示器的本机[RGB]颜色空间中的像素。因此，当用图5系统实现时，动态范围分离器模块16的输入信号是显示器的本机颜色空间中的像素序列（每个像素由颜色值三元组R_in、G_in和B_in确定）。

在图5系统的元件10、12和14中对输入图像信号执行初步处理。元件10、12和14均被实现为查找表（LUT）。在图5系统的变型中，省去元件10、12和14（或元件12和14），并且直接向模块16的输入断言输入的图像信号（或者在LUT10存在的情况下，直接向模块16的输入断言LUT10的输出）。

在对由输入图像信号确定的输入图像像素进行伽马编码（例如，输入图像具有等于2.4的伽马（gamma））的情况下，图5的逆伽马LUT10用于将输入图像像素的颜色分量变换为标准Rec.709RGB数据。当图5系统的元件12、14、16、18和20被实现为需要线性RGB输入值时，这样的逆伽马校正典型地是必要的（伽马校正将线性值变换为非线性值，例如，以校正将用于显示它们的CRT监视器中的非线性，逆伽马校正将这样的非线性值变换为线性值）。

从LUT10输出的线性Rec.709RGB颜色值在LUT12中被转换为规范化的线性CIE XYZ值（其中，Y表示亮度）。LUT12有效地对向其断言的每个Rec.709RGB颜色值三元组执行标准的3×3矩阵变换（3×3矩阵乘法）。

从LUT12输出的CIE XYZ颜色值在LUT14中被转换为显示器的本机颜色空间中的RGB值。LUT14有效地对向其断言的每个CIEXYZ三元组执行标准的3×3矩阵变换（3×3矩阵乘法）。

从（线性）Rec.709RGB到XYZ空间中（在LUT12中）、然后从XYZ到（线性）本机RGB颜色空间中（在LUT14中）的两个变换可被组合为单个变换，以避免需要两个LUT。这样做将允许用执行3×3矩阵变换的单个LUT取代LUT12和14。在实现中，因为这降低了复杂度，所以这将是优选的。

图5设计（具有分离的LUT12和14）的优点是它允许通过下述方式来测试由图5控制器驱动的显示器以验证显示器的精度，即，计算从输入像素产生的目标CIE XYZ值（在LUT12中），并通过用色度计对显示器屏幕前面所显示的光的CIE XYZ值进行测量来将目标XYZ值直接与显示器的输出进行比较。因为显示器的本机RGB原色的色度可能不同于标准Rec.709RGB颜色空间的RGB原色的色度，所以通过LUT12和14（或组合它们的变换的单个LUT）进行的线性变换通常将是必需的。然而，如果显示器的本机RGB原色与Rec.709RGB原色相同，则线性变换将是不必需的。

（显示器的本机RGB颜色空间中的）输入信号指示RGB值序列，包括显示器的每个像素（即，颜色LCD面板的每个像素和消色差LCD面板的与该像素对齐的像素）的一个红色（R）值、一个绿色（G）值和一个蓝色（B）值。

在图5的动态范围分离器模块16中，响应于（输入信号所指示的RGB值序列的）每个RGB值三元组，产生作为R、G和B值的最大值的平方根的亮度值P’。响应于在模块16中产生的亮度值P’，（在元件17和18中）产生用于消色差LCD面板的相应像素的驱动信号。动态范围分离器模块16还通过将输入其中的R值、G值和B值中的每个除以P’值来规范化它们，以产生规范化值R’=R/P’、G’=G/P’和B’=B/P’（从而使用RGB信号空间的整个动态范围来创建R’值、G’值和B’值）。

响应于P’值而（在模块17中）产生的经插值和滤波的亮度值以及所得的R’值、G’值和B’值在查找表（LUT）18和20中遍历，以将它们映射到消色差面板驱动值和颜色面板驱动值以产生所希望的光输出。具体地讲，显示补偿LUT18响应于来自模块17的每个经插值和滤波的亮度值来输出消色差面板驱动值P_D，显示补偿LUT20响应于来自模块16的每个三元组R’值、G’值和B’值来输出颜色面板驱动值三元组R_D、G_D和B_D（用于颜色LCD面板的一个像素）。P_D信号对于消色差LCD面板的所有三个单元集合被复制（即，每个P_D值驱动消色差LCD面板的相关像素的所有三个单元）。

存储在LUT18和20中的值典型地通过表征显示器的颜色和亮度响应而产生。典型的表征处理包括使显示器遍历颜色和强度变化的输入序列的步骤。针对这些输入中的每个对显示器的输出进行测量（例如，使用光谱辐射计），并且对所测量的值进行插值（以估计响应于其他输入值的输出值），并且（例如，以下文将描述的方式）对所得的值进行处理以产生存储在LUT18中的全部值集合和存储在LUT20中的全部值集合。

因为消色差LCD面板典型地具有比颜色LCD面板高的分辨率，所以插值器和空间滤波器模块17对从模块16输出的亮度值P’进行插值以产生用于消色差LCD面板的每个像素的插值亮度值集合（如以上参照图4C实施例所指出的，用插值亮度值或从其确定的消色差面板驱动值之一驱动的消色差LCD面板的每个像素可被称为“子像素”这是因为它小于颜色LCD面板的更大像素）。在模块17中执行的插值优选地允许控制器驱动具有不同控制分辨率和尺寸的不同消色差LCD面板。

因为消色差LCD面板像素与颜色LCD像素之间不需要完美的一对一对齐，所以插值器和空间滤波器模块17还（对在模块17中产生的插值亮度值）执行空间滤波以将驱动扩散到消色差LCD面板以改进显示器的斜角观看。空间滤波可使消色差LCD面板的供能平稳，以在保持显示图像中的边缘和保留图像中的高频细节的同时实现更好的观看角度性能。在滤波（例如，通过Gaussian函数）将（在消色差面板的一个像素处的）插值亮度值P在像素周围的半径对称的像素集合上扩展的意义上，模块17可实现“双边”空间滤波。对于低强度输入P的扩展通常比对于高强度输入P的扩展更宽/更广（衰减更慢）。

LUT20执行动态颜色旋转以基于消色差LCD面板的驱动状况（假设消色差LCD面板位于背光与颜色LCD面板之间）来解决（补偿）被消色差LCD面板透射（到颜色LCD面板）的光的颜色的变化，以改进显示器的颜色再现的精度。动态颜色旋转响应于具有不同亮度值的输入图像像素（输入图像像素的亮度值确定消色差LCD面板的驱动状况）来补偿被消色差LCD面板透射的光的颜色的变化。从存储在LUT20中的值确定用于具有最小亮度的输入图像像素的第一颜色面板驱动值、用于具有最大亮度的输入图像像素的第二颜色面板驱动值、和用于具有最小亮度与最大亮度之间的亮度的输入图像像素的颜色面板驱动值（其通过从第一颜色面板驱动值或第二颜色面板驱动值进行插值而确定的）的意义上来讲，动态颜色旋转是“插值”颜色旋转（从以下对前向模型的描述将明白）。

在图5实施例的变型中，LUT20存储用于具有第一亮度（例如，最小亮度或最大亮度）的输入图像像素的颜色面板驱动值，并且处理模块用于在运行中校正从模块16输出的每个值（或从LUT20输出的每个值）。校正应当确保，从处理模块的未校正输入得到的颜色面板驱动值被校正（颜色旋转）（通过使用插值）由相关输入图像像素的实际亮度与第一亮度之间的差异确定的量。处理模块应当实现由图5的LUT20实现的相同的动态颜色校正（例如，插值颜色旋转）。

图5A控制器是图5实施例的这样的变型的例子。在图5A中，元件16、17和18与图5的相同编号的元件相同，将不重复它们的描述。图5A的LUT20存储用于具有第一亮度（例如，最小亮度）的输入图像像素的颜色面板驱动值，处理模块19被配置为在运行中对从模块16输出的每个规范化值三元组R’=R/P’、G’=G/P’和B’=B/P’执行颜色旋转。响应于从元件17的输出（向模块19）断言的当前亮度值P来执行颜色旋转，以用经过经颜色旋转的（经校正的）RGB值三元组取代（来自模块16的）每个未校正输入值三元组。响应于经过颜色旋转的RGB值三元组，图5A的LUT20输出与图5的LUT20将响应于未校正输入值三元组而输出的颜色面板驱动值相同的颜色面板驱动值。模块19所执行的颜色旋转可通过式4、6、7和8（以下讨论）中的任何一个的前向模型确定。

执行如所描述的动态插值颜色旋转的图5和5A控制器的实现是本发明的控制器的一类实施例的例子，在这类实施例中，控制器被配置为响应于输入图像像素序列的每个输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合和颜色面板驱动值集合，并且控制器被配置为响应于所述每个输入图像像素和确定用于所述每个输入图像像素的消色差面板驱动值集合的至少一个值（例如，从图5或5A的模块17输出的亮度值）来执行插值颜色旋转以产生确定颜色面板驱动值集合的数据，包括确定用于具有第一亮度的输入图像像素的第一颜色面板驱动值，并通过将所述每个输入图像像素的颜色分量颜色旋转由所述每个输入图像像素的实际亮度与第一亮度之间的差异确定的量来产生校正的颜色分量，并从校正的输入颜色分量和第一颜色面板驱动值确定用于所述每个输入图像像素的颜色面板驱动值集合。

图5的LUT20（或图5A的模块19）可选地被实现为使得从而执行的动态颜色旋转还将光学层叠件的微小颜色变化考虑为如由下文描述的前向模型定义的一阶线性逼近，并且可选地还使得它将消色差LCD面板和颜色LCD面板的光学倍增的非线性（例如，灰阶跟踪偏移）考虑为该前向模型定义的二阶逼近。

图5（或图5A）的控制器对每个输入图像中的所有像素执行相同的操作。这使得它很好地适用于具有基于GPU的大规模并行计算架构的实现。由图5或图5A的控制器（或所指出的图5控制器的任何变型的典型实现，其中，LUT20存储用于具有最小亮度的输入图像像素的颜色面板驱动值，处理模块用于在运行中校正从模块16输出的每个值或从LUT20输出的每个值）执行的动态颜色校正具有低存储器要求以及处理速度和复杂度要求。典型的实现对于每个像素将需要很少的操作（乘法、除法、平方根或表查找操作）。

我们接着描述双LCD显示器的前向光模型，该前向光模型捕捉这样的显示器的关键色度特性，并且对这样的显示器的配置的色度控制启用像素级算法（根据本发明的实施例）。

这些模型采取图6中所示的类型的双LCD显示器。图6是包括背光源（30）、消色差LCD面板和颜色LCD面板的双LCD显示器的实施例的元件的示图，消色差LCD面板被定位为被背光源30照射，颜色LCD面板被定位为透射从消色差LCD面板发射的光。消色差LCD面板包括后偏振器、前偏振器和在这些偏振器之间的LCD单元阵列。消色差LCD面板的每个像素包括三个LCD单元（31、32和33）。

颜色LCD面板包括后偏振器、前偏振器、在这些偏振器之间的LCD单元阵列、以及在LCD单元阵列与前偏振器之间的无源滤色器阵列。颜色LCD面板的每个像素包括三个LCD单元（34、35和36）、以及在LCD单元34前面的红色滤色器（37）、在LCD单元35前面的绿色滤色器（38）和在LCD单元36前面的蓝色滤色器（39）。

该模型以两个偏振器之间的每个液晶单元的简单光谱传输模型开始：

T(λ，D)=T_min(λ)+T(λ)·f(D)

其中，T(λ,D)是当单元被用驱动值D驱动时被该单元透射的频率为λ的光（其中，D是用于单元34的红色驱动值R、用于单元35的绿色驱动值G、用于单元36的蓝色驱动值B、用于单元31的亮度值P1、用于单元32的亮度值P2和用于单元33的亮度值P3）。

用于任何单元的光谱传输模型都具有最小透射项T_min(λ)和可变透射项。通过将标称透射缩放相关驱动值D的一维函数f(D)来对可变项进行建模。

每个颜色单元由具有无源滤色器的基本的液晶透射单元（34、35或36）组成。可通过将简单的透射模型乘以用于滤色器的静态光谱传输函数来包括无源滤色器的影响。对于颜色LCD面板，单元可被建模为：

$T_R(\mathrm{\λ},R)={\hat{T}}_R\left(\mathrm{\λ}\right)\·T(\mathrm{\λ},R)={\hat{T}}_R\left(\mathrm{\λ}\right)\·(T_{\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(R\right))=T_{R,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_R\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(R\right)$

$T_G(\mathrm{\λ},G)={\hat{T}}_G\left(\mathrm{\λ}\right)\·T(\mathrm{\λ},G)={\hat{T}}_G\left(\mathrm{\λ}\right)\·(T_{\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(G\right))=T_{G,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_G\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(G\right)$ 和

$T_B(\mathrm{\λ},B)={\hat{T}}_B\left(\mathrm{\λ}\right)\·T(\mathrm{\λ},B)={\hat{T}}_B\left(\mathrm{\λ}\right)\·(T_{\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(B\right))=T_{B,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_B\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(B\right)$

其中，

是用于红色滤色器37的静态传输函数，

是用于绿色滤色器38的静态传输函数，是用于蓝色滤色器39的静态传输函数。

消色差LCD面板中的单元可被假设为是相同的并且不具有任何滤色器。在不区分子像素通道的情况下，消色差LCD单元响应可被建模为：

T_P(λ，P)=T(λ，P)=T_min(λ)+T(λ)·f(P)

因为每个面板的单元在空间上彼此分离，所以简单地通过加法来对它们对像素级模型的组合贡献进行建模：

T_RGB(λ,R,G,B)=T_R(λ，R)+T_G(λ，G)+T_B(λ，B)和

T_P(λ,P₁，P₂，P₃)=T_P(λ,P₁)+T_P(λ,P₂)+T_P(λ,P₃)

静态背光用光谱发射分布S(λ)表征。

总发射光谱被建模为背光光谱发射与两个LCD面板的光谱透射的乘积：

I(λ，P₁，P₂，P₃，R,G，B)=T_P(λ，P₁，P₂，P₃)·T_RGB(λ，R,G，B)·S(λ)

通过代入特定模型，获得以下明确的关系：

$\begin{array}{c}I(\mathrm{\λ},P_1,P_2,P_3,R,G,B)\\ =T_P(\mathrm{\λ},P_1,P_2,P_3,)\·T_{\mathrm{RGB}}(\mathrm{\λ},R,G,B)\·S\left(\mathrm{\λ}\right)\\ =(T_P(\mathrm{\λ},P_1)+T_P(\mathrm{\λ},P_2)+T_P(\mathrm{\λ},P_3))\·(T_R(\mathrm{\λ},R)+T_G(\mathrm{\λ},G)+T_B(\mathrm{\λ},B))\·S\left(\mathrm{\λ}\right)\\ =(3\·T_{\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T\left(\mathrm{\λ}\right)\·(f\left(P_1\right)+f\left(P_2\right)+f\left(P_3\right)))\·(T_R(\mathrm{\λ},R)+T_G(\mathrm{\λ},G)+T_B(\mathrm{\λ},B))\·S\left(\mathrm{\λ}\right)\\ =(3\·T_{\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T\left(\mathrm{\λ}\right)\·(f\left(P_1\right)+f\left(P_2\right)+f\left(P_3\right)))\\ \·(T_{R,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_R\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(R\right)+T_{G,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\·T_G\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(G\right)+T_{B,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_B\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(B\right))\·S\left(\mathrm{\λ}\right)\\ =(3\·T_{\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T\left(\mathrm{\λ}\right)\·(f\left(P_1\right)+f\left(P_2\right)+f\left(P_3\right)))\\ \·(T_{R,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_{G,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_{B,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_R\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(R\right)+T_G\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(G\right)+T_B\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(B\right))\·S\left(\mathrm{\λ}\right)\\ =\left(\begin{array}{c}3.T_{\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\·(T_{R,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_{G,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_{B,\min }\left(\mathrm{\λ}\right))\\ +T(\mathrm{\λ}\·(T_{R,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_{G,\min }\left(\mathrm{\λ}\right)+T_{B,\min }\left(\mathrm{\λ}\right))\·f\left(P_1\right)+f\left(P_2\right)+f\left(P_3\right))\\ +3\·T_{\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\·(T_R\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(R\right)+T_G\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(G\right)+T_B\left(\mathrm{\λ}\right),f\left(B\right))\\ +T\left(\mathrm{\λ}\right).(T_R\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(R\right)+T_G\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(G\right)+T_B\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(B\right))\·(f\left(P_1\right)+f\left(P_2\right)+f\left(P_3\right))\end{array}\right)\·S\left(\mathrm{\λ}\right)\end{array}$

通过改写项：

T_min(λ)=3·T_min(λ)·(T_R,min(λ)+T_G,min(λ)+T_B,min(λ))，

T_P,RGBmin(λ)=T(λ)·(T_R,min(λ)+T_G,min(λ)+T_B,min(λ))，

T_R，Pmin(λ)=3·T_min(λ)·T_R(λ)，

T_G,Pmin(λ)=3·T_min(λ)·T_G(λ)，

T_B,Pmin(λ)=3·Tmi_n(λ)·T_B(λ)，

T_RP(λ)=T(λ)·T_R(λ)，

T_GP(λ)=T(λ)·T_G(λ),

T_BP(λ)=T(λ)·T_B(λ),

f_P(P₁,P₂，P₃)=f(P₁)+f(P₂)+f(P₃)和

f_P(P)=f_P(P₁,P2_,P₃)=f(P₁=P)+f(P₂=P)+f(P₃=P)

作为LCD驱动值的函数的总光谱发射被建模为：

$\begin{array}{c}I(\mathrm{\λP},R,G,B)\\ =T_P(\mathrm{\λ},P_1,P_2,P_3)\·T_{\mathrm{RGB}}(\mathrm{\λ},R,G,B)\·S\left(\mathrm{\λ}\right)\\ =\left(\begin{array}{c}{T}_{\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\\ +T_{P,\mathrm{RGB}\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\·f_P\left(P\right)\\ +T_{R,P\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(R\right)+T_{G,P\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(G\right)+T_{B,P\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(B\right)\\ +(T_{\mathrm{RP}}\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(R\right)+T_{\mathrm{GP}}\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(G\right)+T_{\mathrm{BP}}\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(B\right))\·f_P\left(P\right)\end{array}\right)\·S\left(\mathrm{\λ}\right)\\ =I_{\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\\ +I_{P,\mathrm{RGB}\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\·f_P\left(P\right)\\ +I_{R,P\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(R\right)+I_{G,P\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(G\right)+I_{B,P\min }\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(B\right)\\ +(I_{\mathrm{RP}}\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(R\right)+I_{\mathrm{GP}}\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(G\right)+I_{\mathrm{BP}}\left(\mathrm{\λ}\right)\·f\left(B\right))\·f_P\left(P\right)\end{array}---\left(1\right)$

在式(1)中，I_min(入)是仅由于背光而导致的光透射（在对消色差LCD面板和颜色LCD面板的驱动为零的情况下），I_P,RGBmin(λ)·f_P(P)是由于消色差面板单元响应于非零消色差面板驱动P和零颜色面板驱动的透射，其他项表示由于颜色面板的相应的经过滤色的单元而导致的光透射。

（由显示器的一个像素）响应于LCD驱动值集合（P、R、G和B）而显示的CIE XYZ值用以下公知的定义表达：

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right](P,R,G,B)=\∫I(\mathrm{\λ},P,R,G,B)\·\left[\begin{array}{c}\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)\\ \stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\\ \stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)\end{array}\right]\·\mathrm{d\λ}$

通过将光谱模型代入前述定义，我们将式(1)的光谱模型转换为由以下一组式子中的最后一个式子（将被称为“式(2)”）所给出的CIE XYZ模型：

通常，驱动值的一维缩放函数在通道之间是唯一的：

f(R)→f_R(R)

f(G)→f_G(G)

f(B)→f_B(B)

通过以矩阵矢量的形式改写式(2)，我们获得下式：

$\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right](P,R,G,B)\\ =\left[\begin{array}{c}{X}_{\min }\\ Y_{\min }\\ Z_{\min }\end{array}\right]\\ +\left[\begin{array}{c}{X}_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Y_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Z_{P,\mathrm{RGB}\min }\end{array}\right]\·f_P\left(P\right)\\ +\left[\begin{array}{ccc}{X}_{R,P\min }& X_{G,P\min }& X_{B,P\min }\\ Y_{R,P\min }& Y_{G,P\min }& Y_{B,P\min }\\ Z_{R,P\min }& Z_{G,P\min }& Z_{B,P\min }\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}f\left(R\right)\\ f\left(G\right)\\ f\left(B\right)\end{array}\right]\\ +f_P\left(P\right)\·\left[\begin{array}{ccc}{X}_{\mathrm{RP}}& X_{\mathrm{GP}}& X_{\mathrm{BP}}\\ Y_{\mathrm{RP}}& R_{\mathrm{GP}}& R_{\mathrm{BP}}\\ Z_{\mathrm{RP}}& Z_{\mathrm{GP}}& Z_{\mathrm{BP}}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}f\left(R\right)\\ f\left(G\right)\\ f\left(B\right)\end{array}\right]\\ =\left[\begin{array}{c}{X}_{\min }\\ Y_{\min }\\ Z_{\min }\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{X}_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Y_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Z_{P,\mathrm{RGB}\min }\end{array}\right]\·f_P\left(P\right)+(\left[\begin{array}{ccc}{X}_{R,P\min }& X_{G.P\min }& X_{B,P\min }\\ Y_{R,P\min }& Y_{G,P\min }& Y_{B,P\min }\\ Z_{R,P\min }& Z_{G,P\min }& Z_{B,P\min }\end{array}\right]+f_P\left(P\right)\·\left[\begin{array}{ccc}{X}_{\mathrm{RP}}& X_{\mathrm{GP}}& X_{\mathrm{BP}}\\ Y_{\mathrm{RP}}& Y_{\mathrm{GP}}& Y_{\mathrm{BP}}\\ Z_{\mathrm{RP}}& Z_{\mathrm{GP}}& Z_{\mathrm{BP}}\end{array}\right])\·\left[\begin{array}{c}f\left(R\right)\\ f\left(G\right)\\ f\left(B\right)\end{array}\right]\end{array}$

改写以上最后一个式子给出下式（将被称为“式(3)”）：

$\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right](P,R,G,B)\\ =\left[\begin{array}{c}{X}_{\min }\\ Y_{\min }\\ Z_{\min }\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{X}_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Y_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Z_{P,\mathrm{RGB}\min }\end{array}\right]\·f_P\left(P\right)+(M_{\mathrm{RGB},P\min }+f_P\left(P\right)\·M_{\mathrm{RGB},P})\·\left[\begin{array}{c}{f}_R\left(R\right)\\ f_G\left(G\right)\\ f_B\left(B\right)\end{array}\right]\end{array}---\left(3\right)$

式(3)右侧的第一项 $\left[\begin{array}{c}{X}_{\min }\\ Y_{\min }\\ Z_{\min }\end{array}\right]$ 表达（在对消色差LCD面板和颜色LCD面板的驱动为零的情况下）由于背光的透射而导致的对所显示的输出的贡献。

式(3)右侧的第二项 $\left[\begin{array}{c}{X}_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Y_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Z_{P,\mathrm{RGB}\min }\end{array}\right]\·f_P\left(P\right)$ 表达（在对消色差LCD面板的驱动P为非零，对颜色LCD面板的驱动为零的情况下）由于背光的透射而导致的对所显示的输出的贡献。

我们已经观察到，当以用恒定的驱动值集合（RGB）驱动（参照图6描述的类型的）双LCD显示器的颜色LCD面板、但是用变化的驱动值（P）驱动该双LCD显示器的消色差LCD的每个像素的每个单元的方式来驱动该双LCD显示器时，在所得的显示图像的色度中存在偏移。图7示出作为以各种值驱动消色差LCD面板的函数的、针对颜色LCD面板的白色点以及RGB原色的色度中所观测的颜色偏移的特性。在图7中，三角形46的顶点表示响应于以低水平（P=51）驱动消色差LCD面板的所显示的颜色的RGB分量，三角形43的顶点表示响应于以较高水平（P=204）驱动消色差LCD面板的所显示的颜色的RGB分量，三角形42的顶点表示响应于以甚至更高的水平（P=255）驱动消色差LCD面板的所显示的颜色的RGB分量，三角形41的顶点表示标准Rec.709RGB值（用于参考），三角形40的顶点表示标准DCI P3值（也用于参考）。点46W表示响应于以高水平（P=255）驱动消色差LCD面板的所显示的颜色的白色点，点43W表示响应于以中间水平（P=204）驱动消色差LCD面板的所显示的颜色的白色点，点42W表示响应于以低水平（P=51）驱动消色差LCD面板的所显示的颜色的白色点。箭头W指示随消色差LCD驱动水平降低的白色点偏移方向（白色点跟踪方向）。箭头R指示随消色差LCD驱动水平降低的红色原色偏移方向。箭头S指示随消色差LCD驱动水平降低的绿色原色偏移方向。箭头T指示随消色差LCD驱动水平降低的蓝色原色偏移方向。

实验表明，当从高像素值到低像素值驱动消色差LCD面板时，显示器表现出朝向蓝色的颜色偏移。换句话讲，消色差LCD面板不像理想假设的那样完全地消色差。对显示器的详细光谱传输测量揭示了，对于恒定的颜色LCD面板驱动信号，当从高像素值到低像素值驱动消色差面板时，对于蓝色波长的透射衰减得比光谱的其他部分慢。为了解决颜色偏移，可如式(4)所指示的那样修改由式(3)确定的模型，并且可通过允许颜色矩阵为消色差面板驱动值的函数来（如下式(6)所指示的那样）扩展下式(5)所指示的模型。

作为（在消色差LCD面板驱动改变的情况下）观测颜色偏移的特性并对实验数据进行分析的结果，可如下式(4)所指示的那样修改式(3)，以表达式(3)所表示的模型的修改版本：

$\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right](P,R,G,B)\\ =\left[\begin{array}{c}{X}_{\min }\\ Y_{\min }\\ Z_{\min }\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{X}_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Y_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Z_{P,\mathrm{RGB}\min }\end{array}\right]\·f_P\left(P\right)+(M_{\mathrm{RGB},P\min }+f_P\left(P\right)\·(M_{\mathrm{RGB},P}+h_P\left(P\right)\·\mathrm{\Δ}{M}_{\mathrm{RGB},P}))\·\left[\begin{array}{c}{f}_R\left(R\right)\\ f_G\left(G\right)\\ f_B\left(B\right)\end{array}\right]\end{array}---\left(4\right)$

式(4)表示具有可变黑色水平的颜色偏移模型（具有第一项 $\left[\begin{array}{c}{X}_{\min }\\ Y_{\min }\\ Z_{\min }\end{array}\right]$ 所指示的固定分量），但是它是可变的（如式右侧的第二项和第三项所指示的）。它（通过使用式右侧的前三项）来解决两个LCD面板的光学倍增中的非线性（以允许实现动态灰阶跟踪抵消的方式）。

式(4)与式(3)的不同之处在于表达一阶逼近，该一阶逼近将所观测的（由于改变的消色差LCD面板驱动而导致的）颜色偏移的影响概括为两个颜色矩阵M_RGB,P与ΔM_RGB,P之间的插值。基于原色和白色点上的颜色偏移几乎完美地沿着直线通过的观测来设计该逼近。一个矩阵M_RGB,P是静态的，并且描述了对于消色差面板驱动范围的一端（例如，最小消色差面板驱动）的原色和白色点。通过插值函数h_P(P)而缩放的另一矩阵ΔM_RGB,P描述了原色和白色点与消色差面板驱动范围的另一端处的静态矩阵的差异。

式(4)的颜色偏移模型（具有可变黑色水平）在许多应用中是有用的。在操作时，当双LCD面板显示器的两个LCD面板中的一个（而不是这两者）被以最低驱动值驱动时，黑色水平将上升至式(4)右侧的第一项所描述的静态黑色水平以上。式(4)的每个可变黑色水平项是颜色LCD驱动或消色差LCD驱动的函数，但不是同时是这两个驱动的函数。

通过忽略式(3)右侧的前三项而获得的简单模型描述了具有消色差LCD面板和颜色LCD面板的双LCD配置中的消色差面板响应和颜色LCD面板响应的基本乘法性质：

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right](P,R,G,B)=f_P\left(P\right)\·M_{\mathrm{RGB},P}\·\left[\begin{array}{c}{f}_R\left(R\right)\\ f_G\left(G\right)\\ f_B\left(B\right)\end{array}\right]$ 其中 $M_{\mathrm{RGB},P}=\left[\begin{array}{ccc}{X}_{\mathrm{RP}}& X_{\mathrm{GP}}& X_{\mathrm{BP}}\\ Y_{\mathrm{RP}}& Y_{\mathrm{GP}}& Y_{\mathrm{BP}}\\ Z_{\mathrm{RP}}& Z_{\mathrm{GP}}& Z_{\mathrm{BP}}\end{array}\right]---\left(5\right)$ 作为观测（在消色差LCD面板驱动改变的情况下）颜色偏移的特性并对实验数据进行分析的结果，可如下式(6)所指示的那样修改式(5)，以表达式(5)模型的修改版本：

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right](P,R,G,B)=f_P\left(P\right)\·(M_{\mathrm{RGB},P}+h_P\left(P\right)\·\mathrm{\Δ}{M}_{\mathrm{RGB},P})\·\left[\begin{array}{c}{f}_R\left(R\right)\\ f_G\left(G\right)\\ f_B\left(B\right)\end{array}\right]---\left(6\right)$

式(6)与式(5)的不同之处在于表达一阶逼近，该一阶逼近将所观测的（由于消色差LCD面板驱动改变而导致的）颜色偏移的影响概括为两个颜色矩阵M_RGB,P与ΔM_RFB,P之间的插值。基于原色和白色点上的颜色偏移几乎完美地沿直线行进的观测来设计该逼近。一个矩阵M_RGB,P是静态的，并且描述了对于消色差面板驱动范围的一端（例如，最小消色差面板驱动）的原色和白色点。通过插值函数h_P(P)而缩放的另一度量ΔM_RGB,P描述了原色和白色点与消色差面板驱动范围的另一端处的静态矩阵的差异。

更高阶的模型通过修改式(6)模型来获得，并且用下式(7)表达：

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right](P,R,G,B)=f_P\left(P\right)\·(M_{\mathrm{RGB},P}+\left[\begin{array}{ccc}{h}_{\mathrm{RP}}\left(P\right)& 0& 0\\ 0& h_{\mathrm{GP}}\left(P\right)& 0\\ 0& 0& h_{\mathrm{BP}}\left(P\right)\end{array}\right]\·\mathrm{\Δ}{M}_{\mathrm{RGB},P})\·\left[\begin{array}{c}{f}_R\left(R\right)\\ f_G\left(G\right)\\ f_B\left(B\right)\end{array}\right]---\left(7\right)$

式(7)模型允许对每个原色使用不同的插值函数，并且可捕获对于色度和白色点轨迹的微小弯曲。

可通过将式(3)右侧的第一项添加到式(6)的右侧来修改式(6)的颜色偏移模型以考虑黑色水平跟踪，以获得下式(8)中所表达的模型：

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right](P,R,G,B)=\left[\begin{array}{c}{X}_{\min }\\ Y_{\min }\\ Z_{\min }\end{array}\right]+f_P\left(P\right)\·(M_{\mathrm{RGB},P}+h_P\left(P\right)\·{\mathrm{\ΔM}}_{\mathrm{RGB},P})\·\left[\begin{array}{c}{f}_R\left(R\right)\\ f_G\left(G\right)\\ f_B\left(B\right)\end{array}\right]---\left(8\right)$

存在对于如通过使用式(8)模型而使能的精确的黑色水平跟踪的需要。由于LCD面板的有限对比度，即使当双LCD面板显示器的消色差LCD面板和颜色LCD面板两者都被以最低驱动值驱动时，LCD面板仍将透射背光的非零分量。简单的扩展是将固定偏移（式(8)右侧的第一项）添加到式(6)中所阐述的模型中

式3、4、6、7和8中的任何一个可被以形式 $E=F\·H=\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right](P,R,G,B)$ 表达，其中，E、F和H是矩阵。E确定颜色面板驱动值（例如，呈现XYZ颜色空间的X、Y和Z驱动值，由其可通过常规的颜色空间变换确定R、G和B驱动值），这些颜色面板驱动值用于在消色差面板被用（例如，也由输入图像像素确定的）消色差面板驱动值P驱动的同时在显示器的像素处显示（例如，由输入图像像素R、G、B确定的）目标颜色，F表示从固定（例如，静态背光）值和消色差面板驱动值P导出的对所显示的输出的贡献，H表示从颜色面板驱动值导出的对所显示的输出的贡献。通过这样表达式3、4、6、7和8中的任何一个，显而易见的是，可通过逆运算或者换句话讲通过对表达式H=F^-1·E进行求解来确定用于驱动显示器显示目标颜色（采取固定值和特定消色差面板驱动值P）的颜色面板驱动值集合R、G和B。这在本发明的控制器的实施例中可（由处理器）在运行中进行。可替换地，它可在预备步骤期间进行，然后所得的颜色面板驱动值可被加载到本发明的控制器的实施例的LUT中（例如，图5的LUT20中），可响应于确定目标颜色的颜色值集合（即，输入图像像素的或从输入图像像素确定的颜色分量）和消色差面板驱动值P从该LUT读出这些颜色面板驱动值。在本发明的控制器的另一实施例中，可将预先计算的若干消色差面板驱动值P的逆矩阵加载到LUT中，然后对这些逆矩阵进行插值以产生特定消色差面板驱动值P的近似逆矩阵，而不在运行中计算矩阵求逆。

类似地，通过按以下形式表达式3、4、6、7和8中的任何一个：

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{X}_{\min }\\ Y_{\min }\\ Z_{\min }\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{X}_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Y_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Z_{P,\mathrm{RGB}\min }\end{array}\right]\·f_P\left(P\right)+M_{\mathrm{RGB}}\left(P\right)\·\left[\begin{array}{c}{f}_R\left(R\right)\\ f_G\left(G\right)\\ f_B\left(B\right)\end{array}\right]$

显而易见的是，可通过逆运算或者换句话讲通过对以下表达式进行求解，确定用于驱动显示器以显示目标颜色的颜色面板驱动值集合R、G和B（采取固定显示状态值和特定消色差面板驱动值P）：

$\left[\begin{array}{c}{f}_R\left(R\right)\\ f_G\left(G\right)\\ f_B\left(B\right)\end{array}\right]={\left(M_{\mathrm{RGB}}\left(P\right)\right)}^{-1\·}(\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right]-\left[\begin{array}{c}{X}_{\min }\\ Y_{\min }\\ Z_{\min }\end{array}\right]-\left[\begin{array}{c}{X}_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Y_{P,\mathrm{RGB}\min }\\ Z_{P,\mathrm{RGB}\min }\end{array}\right]\·f_P\left(P\right))$

在本发明的控制器的实施例中可（通过图形处理器或其他处理器）在运行中进行这个操作。可替换地，它可在预备步骤期间进行，然后所得的颜色面板驱动值可被加载到本发明的控制器的实施例的LUT中（例如，图5的LUT20中），可响应于确定目标颜色的颜色值集合（即，输入图像像素的或从输入图像像素确定的颜色分量）和消色差面板驱动值P从该LUT读出这些颜色面板驱动值。在本发明的控制器的另一实施例中，可将预先计算的若干消色差面板驱动值P的逆矩阵加载到LUT中，然后对这些逆矩阵进行插值以产生特定消色差面板驱动值P的近似逆矩阵，而不在运行中计算矩阵求逆。在前面两个式中，矩阵M_RGB(P)大体取决于驱动值P。在M_RGB(P)=M_RGB以使得矩阵M_RGB与P无关的特殊情况下，应当预先计算它的逆并存储该逆，以避免在运行中计算静态矩阵的逆。

本发明的一些实施例提供扩展的观看角度。当每个消色差LCD面板与另一（颜色LCD）面板一起用作背景或前景面板时，将常规的LCD面板（不具有红色、绿色或蓝色滤色器）用作消色差LCD面板允许大得多的对比度分辨率提高。当消色差LCD面板与具有不同分辨率的颜色LCD面板耦接时，这个额外的分辨率变得甚至更加重要，因为它允许可在视觉伪像被最小化的情况下调整整个显示器上的观看角度。

在消色差面板具有成方形配置的四个像素的群集的像素（因为它们小于相同图像链中的颜色LCD面板的像素，所以它们被称为“子像素”）（消色差面板的每个2×2子像素群集与颜色LCD面板的一个像素对齐）的情况下，因为这使水平方向和垂直方向这两个方向上的分辨率翻倍，所以更大的控制是可能的。如果这些子像素群集被看作单独的控制点，则现有的用于图像缩放的图像处理技术可应用于这些子像素群集，使得观看角度和距离可以变化。为了使观看角度变宽（例如，以适应多个同时的观众），可将高斯滤波器或类似的低通滤波器应用于消色差面板驱动值（例如，通过图4C的被配置为执行空间和范围滤波的双边滤波模块478）。

在一些实施例中，除了消色差LCD面板和颜色LCD面板之外，本发明的显示器还包括调制器，并且产生用于所有这样的调制器的驱动信号在本发明的范围内。例如，可根据一些实施例驱动具有三个调制LCD面板（例如，两个消色差LCD面板和颜色LCD面板）的显示器。

已使用术语图像产生面板（或颜色LCD面板）和对比度增强面板（或消色差LCD面板）描述了本发明。应当理解，这两个面板都产生图像，这两个面板都将对比度给予用于显示的最终图像。在典型的实施例中，图像产生面板通过滤波和明亮度调制的组合来给予颜色和对比度，消色差LCD面板经由明亮度调制来给予对比度或提高对比度。还应当理解，在所描述的实施例的变型中，消色差LCD面板还可包括滤色，或者可实现消色差面板和颜色面板中的一个或两者中的功能的其他变型。

在一类实施例中，所发明的方法是用于确定用于双LCD显示器的颜色LCD面板的颜色面板驱动值，所述双LCD面板显示器还包括消色差LCD面板，所述方法包括以下步骤：

在用从输入像素集合确定的颜色面板驱动值驱动颜色LCD面板并用从输入像素集合确定的消色差面板驱动值驱动消色差LCD面板的同时，对显示器响应于输入像素集合而显示的颜色进行测量；

将显示器响应于输入像素集合中的每个输入像素集合而显示的显示颜色与由输入像素集合中的所述每个输入像素集合确定的目标颜色进行比较；和

确定对于输入像素集合中的每个输入像素集合的经校正的颜色面板驱动值集合，以使得显示器将响应于经校正的颜色面板驱动值和从输入像素集合中的所述每个输入像素集合确定的消色差面板驱动值来显示目标颜色，并且使得可对经校正的颜色面板驱动值执行插值以确定经校正的颜色面板驱动值的全集，由此响应于输入像素从经校正的颜色面板驱动值集合的全集选择的经校正的颜色面板驱动值以如下方式确定用于驱动颜色LCD面板的驱动信号，该方式意图在于动态地补偿由于由输入像素确定的所述消色差LCD面板的变化的驱动状况而导致的、被消色差LCD面板透射的光的颜色的变化。

该方法还可包括以下步骤：响应于输入像素序列，以解决响应于输入像素的变化的被消色差LCD面板透射的光的颜色的变化的方式驱动显示器，包括响应于输入像素序列的每个输入像素来确定消色差面板驱动值集合和颜色面板驱动值集合，其中，每个所述颜色面板驱动值集合是经校正的颜色面板驱动值全集的子集。在一些实施例中，响应于输入像素序列，以解决颜色LCD面板和消色差LCD面板的光学倍增中的响应于输入像素的非线性的方式驱动显示器。在一些实施例中，响应于输入像素序列，以实现动态灰阶跟踪抵消的方式驱动显示器。

在描述附图中所示的本发明的优选实施例时，为了清晰起见，利用了特定术语。然而，本发明并非意图限于如此选择的特定术语，并且要理解，每个特定元件包括以类似方式操作的所有技术等同物。此外，发明人认识到现在未知的新开发的技术也可取代所描述的部分，并且仍不脱离本发明的范围。所描述的所有其他项目（包括，但不限于，面板、LCD、偏振器、可控面板、显示器、滤波器、玻璃、软件和/或算法等）也应当鉴于任一和所有可用等同物来考虑。

如计算机领域的技术人员将明白的，可方便地使用根据本公开的教导进行程控的常规的通用或专用数字计算机或微处理器来实现本发明的部分。

如软件领域的技术人员将明白的，熟练的程序员可容易地基于本公开的教导来准备合适的软件编码。如本领域的技术人员基于本公开将容易明白的，还可通过准备专用集成电路或者通过互连常规组件电路的合适网络来实现本发明。

本发明包括计算机程序产品，该计算机程序产品是其上/其中存储有可用于控制或使得计算机执行本发明的任一处理的指令的一个存储介质（多个存储介质）。该存储介质可包括，但不限于，任何类型的盘，包括软盘、迷你盘（MD）、光盘、DVD、HD-DVD、蓝光盘、CD-ROMS、CD或DVD RW+/-、微驱动器和磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪存器件（包括闪卡、记忆棒）、磁卡或光学卡、SIM卡、MEMS、纳米系统（包括分子存储器IC）、RAID器件、远程数据存储/归档/仓储、或适合于存储指令和/或数据的任何类型的介质或器件。

本发明包括存储在一个计算机可读介质（多个计算机可读介质）中的任何一个上的、用于控制通用/专用计算机或微处理器这两者的硬件并且用于使得该计算机或微处理器能够利用本发明的结果与人类用户或其他机构交互的软件。这样的软件可包括，但不限于，装置驱动器、操作系统和用户应用程序。最终，如上所述，这样的计算机可读介质还包括用于执行本发明的软件。

包括在通用/专用计算机或微处理器的编程（软件）中的是用于实现本发明的教导的软件模块，本发明的教导包括，但不限于，计算局部调光面板的像素/子像素模糊化、计算颜色校正或表征、准备图像信号并将它们施加于驱动器和/或其他电子器件以使显示器中的背光、面板或其他装置通电、计算亮度值、基于本文描述的任一因素对亮度（包括将显示的图像的像素或区域的所需亮度）进行插值、平均或调整、根据本发明的处理显示、存储或传送结果。

本发明可合适地包括本文描述的任一元件（本发明的各个部分或特征）以及它们的等同物、由这些元件和等同物组成、或者基本上由这些元件和等同物组成。此外，不管是否在本文中具体公开，都可在没有任何元件的情况下实施本文中说明性地公开的本发明。显而易见的是，鉴于以上教导，本发明的许多修改和变型是可能的。因此，要理解，在所附权利要求的范围内，可以以与本文中具体描述的方式不同的方式实施本发明。

Claims (47)

1.一种双LCD显示器，包括：

颜色LCD面板；

消色差LCD面板；

背光源，所述背光源被定位为使得来自背光源的光照射消色差LCD面板和颜色LCD面板中的一个，并且透射通过消色差LCD面板和颜色LCD面板中的所述一个的光照射消色差LCD面板和颜色LCD面板中的另一个；和

控制器，所述控制器被耦接和配置为响应于输入图像信号来产生确定用于消色差LCD面板的第一驱动信号的消色差面板驱动值，其中，所述控制器被配置为响应于输入图像信号、并且以意图动态地补偿当所述消色差LCD面板被所述第一驱动信号驱动时由于所述第一驱动信号的时间变化而导致的被消色差LCD面板透射的光的颜色的变化的方式，产生确定用于颜色LCD面板的第二驱动信号的颜色面板驱动值。

2.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述颜色LCD面板和消色差LCD面板被定位为使得来自背光源的光照射消色差LCD面板并且透射通过消色差LCD面板的光照射颜色LCD面板。

3.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述控制器被配置为响应于输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合和颜色面板驱动值集合，所述控制器包括查找表，并且所述控制器被配置为响应于输入图像像素和确定消色差面板驱动值集合的至少一个值来从查找表读取颜色面板驱动集合。

4.根据权利要求1所述的显示器，其中，消色差面板驱动值集合是单个消色差面板驱动值P。

5.根据权利要求1所述的显示器，其中，消色差面板驱动值集合是用于驱动消色差LCD面板的像素的三个单元的消色差面板驱动值的三元组P₁、P₂和P₃。

6.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述控制器被配置为响应于输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合和颜色面板驱动值集合，并且响应于输入图像像素和确定消色差面板驱动值集合的至少一个值来产生确定颜色面板驱动集合的数据。

7.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述控制器被配置为响应于输入图像像素序列的每个输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合和颜色面板驱动值集合，并且所述控制器被配置为响应于所述每个输入图像像素和确定对于所述每个输入图像像素的消色差面板驱动值集合的至少一个值，以意图解决当所述消色差LCD面板被由所述第一驱动信号驱动时响应于输入图像像素的时间变化的所述第一驱动信号的时间变化所导致的被消色差LCD面板透射的光的颜色的变化的方式，执行颜色旋转以产生确定颜色面板驱动值集合的数据。

8.根据权利要求7所述的显示器，其中，所述控制器被配置为响应于输入图像像素，以解决颜色LCD面板和消色差LCD面板的光学倍增中的非线性的方式执行颜色旋转。

9.根据权利要求8所述的显示器，其中，所述控制器被配置为以实现动态灰阶跟踪抵消的方式执行颜色旋转。

10.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述控制器被配置为响应于输入图像像素序列的每个输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合和颜色面板驱动值集合，并且所述控制器被配置为响应于所述每个输入图像像素和确定对于所述每个输入图像像素的消色差面板驱动值集合的至少一个值，执行插值颜色旋转以产生确定颜色面板驱动值集合的数据，包括确定对于具有第一亮度的输入图像像素的第一颜色面板驱动值，通过将所述每个输入图像像素的颜色分量颜色旋转由所述每个输入图像像素的实际亮度与第一亮度之间的差异确定的量来产生校正的颜色分量，并从校正的输入颜色分量和第一颜色面板驱动值确定对于所述每个输入图像像素的颜色面板驱动值集合。

11.根据权利要求1所述的显示器，其中，双LCD面板显示器被实现为高动态范围显示器。

12.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述控制器包括：

消色差LCD面板驱动模块，包括消色差驱动查找表，所述消色差驱动查找表被配置为响应于控制器响应于输入图像信号而产生的值来输出消色差面板驱动值；和

颜色LCD面板驱动模块，包括颜色驱动查找表，所述颜色驱动查找表被配置为响应于输入图像信号来输出颜色面板驱动值。

13.根据权利要求12所述的显示器，其中，所述颜色驱动查找表被配置为响应于输入图像信号和消色差面板驱动值来输出颜色面板驱动值。

14.根据权利要求12所述的显示器，其中，所述颜色驱动查找表被配置为响应于输入图像信号和在产生消色差面板驱动值期间控制器所产生的中间值来输出颜色面板驱动值。

15.根据权利要求12所述的显示器，其中，所述消色差驱动查找表被配置为响应于控制器响应于输入图像信号而产生的经插值和滤波的亮度值来输出消色差面板驱动值。

16.根据权利要求12所述的显示器，其中，所述控制器被配置为响应于输入图像像素序列的每个输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合和颜色面板驱动值集合，并且颜色驱动查找表被配置为响应于所述每个输入图像像素和确定对于所述每个输入图像像素的消色差面板驱动值集合的至少一个值，以意图解决当所述消色差LCD面板被由所述第一驱动信号驱动时响应于输入图像像素的时间变化的所述第一驱动信号的时间变化所导致的被消色差LCD面板发射的光的颜色的变化的方式，执行颜色旋转以产生颜色面板驱动值集合。

17.一种用于包括颜色LCD面板和消色差LCD面板的双LCD显示器的控制器，所述控制器包括：

消色差面板驱动子系统，被配置为响应于输入图像信号来产生确定用于消色差LCD面板的第一驱动信号的消色差面板驱动值；和

颜色面板驱动子系统，被耦接到消色差面板驱动子系统，并且被配置为响应于输入图像信号，以意图动态地补偿当所述消色差LCD面板被用所述第一驱动信号驱动时由于所述第一驱动信号的时间变化而导致的被消色差LCD面板透射的光的颜色的变化的方式，产生确定用于颜色LCD面板的第二驱动信号的颜色面板驱动值。

18.根据权利要求17所述的控制器，其中，所述消色差面板驱动子系统被配置为响应于输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合，颜色面板驱动子系统被配置为响应于输入图像像素来确定颜色面板驱动值，并且所述颜色面板驱动子系统包括查找表，并且被配置为响应于输入图像像素和确定消色差面板驱动值集合的至少一个值来从查找表读取颜色面板驱动集合。

19.根据权利要求18所述的控制器，其中，所述消色差面板驱动值集合是单个消色差面板驱动值P。

20.根据权利要求18所述的控制器，其中，所述消色差面板驱动值是用于驱动消色差LCD面板的像素的三个单元的消色差面板驱动值的三元组P₁、P₂和P₃。

21.根据权利要求17所述的控制器，其中，所述消色差面板驱动子系统被配置为响应于输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合，并且所述颜色面板驱动子系统被配置为响应于输入图像像素和确定消色差面板驱动值集合的至少一个值来产生确定颜色面板驱动集合的数据。

22.根据权利要求17所述的控制器，其中，所述消色差面板驱动子系统被配置为响应于输入图像像素序列的每个输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合，所述颜色面板驱动子系统被配置为响应于所述每个输入图像像素来确定颜色面板驱动值集合，并且所述颜色面板驱动子系统被配置为响应于所述每个输入图像像素和确定对于所述每个输入图像像素的消色差面板驱动值集合的至少一个值，以意图解决当所述消色差LCD面板被由所述第一驱动信号驱动时响应于输入图像像素的时间变化的所述第一驱动信号的时间变化所导致的被消色差LCD面板透射的光的颜色的变化的方式，执行颜色旋转以产生确定颜色面板驱动值集合的数据。

23.根据权利要求22所述的控制器，其中，所述颜色面板驱动子系统被配置为响应于输入图像像素，以解决颜色LCD面板和消色差LCD面板的光学倍增中的非线性的方式执行颜色旋转。

24.根据权利要求22所述的控制器，其中，所述颜色面板驱动子系统被配置为以实现动态灰阶跟踪抵消的方式执行颜色旋转。

25.根据权利要求17所述的控制器，其中，所述消色差面板驱动子系统被配置为响应于输入图像像素序列的每个输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合，所述颜色面板驱动子系统被配置为响应于所述每个输入图像像素来确定颜色面板驱动值集合，并且所述颜色面板驱动子系统被配置为响应于所述每个输入图像像素和确定对于所述每个输入图像像素的消色差面板驱动值集合的至少一个值来执行插值颜色旋转以产生确定颜色面板驱动值集合的数据，包括确定对于具有第一亮度的输入图像像素的第一颜色面板驱动值，通过将所述每个输入图像像素的颜色分量颜色旋转由所述每个输入图像像素的实际亮度与第一亮度之间的差异确定的量来产生校正的颜色分量，并从校正的输入颜色分量和第一颜色面板驱动值确定对于所述每个输入图像像素的颜色面板驱动值集合。

26.根据权利要求17所述的控制器，其中，所述消色差面板驱动子系统包括消色差驱动查找表，所述消色差驱动查找表被配置为响应于所述消色差面板驱动子系统响应于输入图像信号而产生的值来输出消色差面板驱动值，并且所述颜色LCD面板驱动模块包括颜色驱动查找表，所述颜色驱动查找表被配置为响应于输入图像信号来输出颜色面板驱动值。

27.根据权利要求26所述的控制器，其中，所述颜色驱动查找表被配置为响应于输入图像信号和消色差面板驱动值来输出颜色面板驱动值。

28.根据权利要求26所述的控制器，其中，所述颜色驱动查找表被配置为响应于输入图像信号和在产生消色差面板驱动值期间消色差面板驱动子系统所产生的中间值来输出颜色面板驱动值。

29.根据权利要求26所述的控制器，其中，所述消色差驱动查找表被配置为响应于所述消色差面板驱动子系统响应于输入图像信号而产生的经插值和滤波的亮度值来输出消色差面板驱动值。

30.根据权利要求26所述的控制器，其中，所述消色差面板驱动子系统被配置为响应于输入图像像素序列的每个输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合，颜色面板驱动子系统被配置为响应于所述每个输入图像像素来产生颜色面板驱动值集合，并且所述颜色驱动查找表被配置为响应于所述每个输入图像像素和确定对于所述每个输入图像像素的消色差面板驱动值的至少一个值，以意图解决当所述消色差LCD面板被用第一驱动信号驱动时响应于输入图像像素的时间变化的第一驱动信号时间变化所导致的被消色差LCD面板发射的光的颜色的变化的方式，执行颜色旋转以产生颜色面板驱动值集合。

31.一种用于产生用于双LCD显示器的颜色LCD面板和消色差LCD面板的驱动信号的方法，所述方法包括以下步骤：

响应于输入图像信号来产生确定用于消色差LCD面板的第一驱动信号的消色差面板驱动值；和

响应于输入图像信号，以意图动态地补偿当所述消色差LCD面板被用所述第一驱动信号驱动时由于所述第一驱动信号的时间变化而导致的被消色差LCD面板透射的光的颜色的变化的方式，产生确定用于颜色LCD面板的第二驱动信号的颜色面板驱动值。

32.根据权利要求31所述的方法，包括以下步骤：响应于输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合，并响应于输入图像像素和确定消色差面板驱动值集合的至少一个值来从查找表读取颜色面板驱动值集合。

33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述消色差面板驱动值集合是单个消色差面板驱动值P。

34.根据权利要求32所述的方法，其中，所述消色差面板驱动值集合是用于驱动消色差LCD面板的像素的三个单元的消色差面板驱动值的三元组P₁、P₂和P₃。

35.根据权利要求31所述的方法，包括以下步骤：响应于输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合，并响应于输入图像像素和确定消色差面板驱动值集合的至少一个值来产生确定颜色面板驱动集合的数据。

36.根据权利要求31所述的方法，包括以下步骤：

响应于输入图像像素序列的每个输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合；和

响应于所述每个输入图像像素来确定颜色面板驱动值集合，包括响应于所述每个输入图像像素和确定对于所述每个输入图像像素的消色差面板驱动值集合的至少一个值，以意图解决当所述消色差LCD面板被用所述第一驱动信号驱动时响应于输入图像像素的时间变化的所述第一驱动信号的时间变化所导致的被消色差LCD面板透射的光的颜色的变化的方式，执行颜色旋转以产生确定颜色面板驱动值集合的数据。

37.根据权利要求36所述的方法，其中，响应于输入图像像素，以解决颜色LCD面板和消色差LCD面板的光学倍增中的非线性的方式执行颜色旋转。

38.根据权利要求36所述的方法，其中，以实现动态灰阶跟踪抵消的方式执行颜色旋转。

39.根据权利要求31所述的方法，包括以下步骤：

响应于输入图像像素序列的每个输入图像像素来确定消色差面板驱动值集合；和

响应于所述每个输入图像像素来确定颜色面板驱动值集合，包括响应于所述每个输入图像像素和对于所述每个输入图像像素的确定消色差面板驱动值集合的至少一个值来执行插值颜色旋转以产生确定颜色面板驱动值集合的数据，包括确定用于具有第一亮度的输入图像像素的第一颜色面板驱动值，通过将所述每个输入图像像素的颜色分量颜色旋转由所述每个输入图像像素的实际亮度与第一亮度之间的差异确定的量来产生经校正的颜色分量，并从经校正的输入颜色分量和第一颜色面板驱动值确定用于所述每个输入图像像素的颜色面板驱动值集合。

40.根据权利要求31所述的方法，包括以下步骤：响应于响应于输入图像信号而产生的值从第一查找表读取消色差面板驱动值，并响应于输入图像信号从第二查找表读取颜色面板驱动值。

41.根据权利要求40所述的方法，其中，响应于响应于输入图像信号而产生的经插值和滤波的亮度值从第一查找表读取消色差面板驱动值。

42.根据权利要求40所述的方法，其中，响应于输入图像信号和消色差面板驱动值从第二查找表读取颜色面板驱动值。

43.根据权利要求40所述的方法，其中，响应于输入图像信号和响应于输入图像信号而产生的中间值从第二查找表读取颜色面板驱动值。

44.一种用于确定用于双LCD显示器的颜色LCD面板的颜色面板驱动值的方法，所述双LCD面板显示器还包括消色差LCD面板，所述方法包括以下步骤：

在用从输入像素集合确定的颜色面板驱动值驱动颜色LCD面板并用从输入像素集合确定的消色差面板驱动值驱动消色差LCD面板的同时，对显示器响应于输入像素集合而显示的颜色进行测量；

将显示器响应于输入像素集合中的每个输入像素集合而显示的显示颜色与由输入像素集合中的所述每个输入像素集合确定的目标颜色进行比较；和

确定用于输入像素集合中的每个输入像素集合的经校正的颜色面板驱动值集合，使得显示器将响应于经校正的颜色面板驱动值和从输入像素集合中的所述每个输入像素集合确定的消色差面板驱动值来显示目标颜色，并且使得能够对经校正的颜色面板驱动值执行插值以确定经校正的颜色面板驱动值的全集，由此响应于输入像素从经校正的颜色面板驱动值的全集选择的经校正的颜色面板驱动值以动态地补偿由于由输入像素确定的所述消色差LCD面板的变化的驱动状况而导致的被消色差LCD面板透射的光的颜色的变化的方式，确定用于驱动颜色LCD面板的驱动信号。

45.根据权利要求44所述的方法，还包括以下步骤：

响应于输入像素序列、以解决响应于输入像素的变化的被消色差LCD面板透射的光的颜色变化的方式驱动显示器，包括响应于输入像素序列的每个输入像素来确定消色差面板驱动值集合和颜色面板驱动值集合，其中，每个所述颜色面板驱动值集合是经校正的颜色面板驱动值的全集的子集。

46.根据权利要求45所述的方法，其中，响应于输入像素序列，以解决响应于输入像素的颜色LCD面板和消色差LCD面板的光学倍增中的非线性的方式驱动显示器。

47.根据权利要求45所述的方法，其中，响应于输入像素序列，以实现动态灰阶跟踪抵消的方式驱动显示器。

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