具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
正如背景技术中所述,由于不同的电子设备具有不同的色域范围,如果图像采集装置拍摄的图像的色域范围超出了显示设备的色域范围,那么当显示设备显示该图像时将会导致图像色彩失真,无法真实显示事物的图像色彩。
为了解决上述问题,需要对图像采集装置拍摄的图像的色域范围进行调节,以使得其在显示设备的色域范围内,从而避免显示设备显示图像时出现色彩失真的问题。
传统方法对待显示图像的色域进行调节的方法是在LCH颜色空间以及Lab颜色空间中调节待显示图像的色域范围。但是LCH颜色空间以及Lab颜色空间色域边界确定方式困难,且坐标系运算复杂,计算量大,导致硬件实现成本较高。
为解决上述问题本,本申请实施例提供了一种控制芯片的驱动方法,参考图1,图1为本申请实施例提供的一种驱动方法的流程示意图,该驱动方法包括:
步骤S1:第一获取单元获取待显示图像在第一色域标准下的第一色域信息。
一般的待显示图像为图像采集装置采集的图像,图像采集装置可以是摄像机,或是照相机,或是具有图像采集装置的移动终端(如手机、平板电脑等)。第一色域标准常见的有sRGB或是adobe RGB。常见的图像采集装置以及显示装置均是采用上述第一色域标准。通过控制各个像素点灰阶坐标(R,G,B)控制图像的色彩显示。
步骤S2:第一转换单元将所述第一色域信息转换为xyY坐标系下的第二色域信息。
其中,所述xyY坐标系中,x和y为色度坐标,Y为亮度坐标。在第一色域标准下,设定第一色域信息任意像素点的灰阶坐标为(R,G,B),该像素点转换为第二色域信息在xyY坐标系下像素点的坐标为(x,y,Y)。
对于R信号:
x=0.64,y=0.33,Y=(Y255-Y0)*(R/255)^γ+Y0=21.2*(R/255)^2.2
对于G信号:
x=0.3,y=0.6,Y=(Y255-Y0)*(G/255)^γ+Y0=71.52*(G/255)^2.2
对于B信号:
x=0.15,y=0.06,Y=(Y255-Y0)*(B/255)^γ+Y0=7.22*(B/255)^2.2
对于设定的第一色域标准,R信号对应的色度坐标x与y为常数,G信号对应的色度坐标x与y为常数,B信号对应的色度坐标x与y为常数。R信号包括0-255灰阶值中的任意值。G信号包括0-255灰阶值中的任意值。B信号包括0-255灰阶值中的任意值。通过对R信号、G信号以及B信号各灰阶值的比例进行调节从而调节像素点的颜色。
该实施例中,R信号、G信号以及B信号对应的色度坐标x与y是以sRGB标准为例进行说明。
步骤S3:映射单元获取所述第二色域信息,并在xyY坐标系下,保持所述第二色域信息里的所有色度坐标值不变,调节所述第二色域信息里的至少部分的亮度坐标值,并输出第三色域信息。
第三色域信息为坐标调整后的第二色域信息,当第二色域信息中部分亮度坐标调整时,第三色域信息包括亮度坐标改变的像素点的色域信息以及亮度坐标未改变的像素点的色域信息。
通过调节亮度坐标值,可以调节xyY坐标系下第二色域信息的色域范围,使得由第二色域信息转换成的第三色域信息的色域范围处于显示设备的色域范围之内。
当第二色域信息转换为第三色域信息输出时,由于色度坐标值不变,只是调节部分亮度坐标值,故可以设定在xyY坐标系下,对于第二色域信息中坐标为(x,y,Y)的像素点,当其转换为第三色域信息后的坐标为(x,y,Y’)。
步骤S4:第二转换单元获取所述第三色域信息,并将所述第三色域信息转换为在所述第一色域标准下的第四色域信息,所述第四色域信息用于驱动显示设备显示所述待显示图像。
显示设备需要通过第一色域标准下灰阶坐标中的R信号驱动红色子像素、G信号驱动绿色子像素,B信号驱动蓝色子像素,以实现图像的显示。一个像素点包括:红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素三个子像素。
因此,需要将(x,y,Y’)坐标转换对应第一色域标准下的(R’,G’,B’)坐标。
通过上述色域范围的调整,由于使得第三色域信息的色域范围处于显示设备的色域范围之内,故可以使得转换后的第四色域信息各坐标(R’,G’,B’)色域范围处于显示设备的色域范围之内,以避免待显示图像的色域范围与显示设备的色域范围不同时导致显示设备的色彩失真问题,使得显示设备可以真实显示事物的色彩。
可选的,当第三色域信息转换为第四色域信息时,即当(x,y,Y’)坐标转换(R’,G’,B’)坐标时,可以先将(x,y,Y’)坐标转换为对应XYZ表色系下的坐标(X’、Y’、Z’)。
其中,XYZ表色系是CIE在RGB表色系基础上,改用三个假想的原色X、Y、Z建立了一个新的色度系统,将他匹配等能光谱的三刺激值,定名为“CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值”。这一系统称为“2°视场XYZ色度系统”,简称XYZ表色系。RGB表色系与XYZ表色系的坐标值之间可以相互转换。XYZ表色系各点坐标中的X与Y坐标进行归一化处理可以转换为xyY坐标系中对应点的坐标。
故根据上述关联关系,可以将(x,y,Y’)坐标转换为(X’、Y’、Z’)坐标,再将(X’、Y’、Z’)坐标转换为(R’,G’,B’)坐标。
将(x,y,Y’)坐标转换为(X’、Y’、Z’)坐标的公式为:
X’=x/y*Y’
Y’=Y’
Z’=(1-x-y)/y*Y’
将(X’、Y’、Z’)坐标转换为(R’,G’,B’)坐标的公式为:
其中,xR'、yR’、xG'、yG'、xB’、yB’对应显示设备色域空间的三基色CIE1931色坐标;YR255’、YG255’、YB255’对应显示设备三基色255灰阶下的亮度。对于设定的显示设备,xR'、yR’、xG'、yG'、xB’、yB’、YR255’、YG255’以及YB255’均为设定的常数,可以通过测试装置测试获取。
根据上述(X’、Y’、Z’)坐标与(R’,G’,B’)坐标的转换公式,通过矩阵逆运算,可以求出(R’,G’,B’)坐标。
通过上述描述可知,本申请实施例在xyY坐标系下对待显示图像的色域范围进行调节,然后将调节后的色域信息再转换到第一色域标准下对应的第四色域信息以驱动显示设备进行图像显示。可以将待显示图像的色域范围调节在显示设备的色域范围之内,避免了由于待显示图像色域范围与显示设备色域范围不同时导致的图像色彩失真问题,可以真实显示事物的图像色彩。同时,由于在xyY坐标系下进行色域范围调节,坐标转换的计算方法简单,且色域范围调节时计算方式简单。
在上述驱动方法中,还包括:通过所述映射单元获取第五色域信息。所述第五色域信息为所述显示设备在第一色域标准下的色域范围。
参考图2,图2为本申请实施例提供的一种调节所述第二色域信息里至少部分亮度的坐标的方法的流程示意图,所述调节所述第二色域信息里的至少部分的亮度坐标值包括:
步骤S31a:在所述xyY坐标系下,获取所述第二色域信息的第二色域图以及所述第五色域信息的第五色域图。
参考图3,图3为本申请实施例提供的一种色域图,该色域图中,纵轴为xyY坐标系中的亮度轴Y,横轴为xyY坐标系中的色度坐标轴,即为x轴或是y轴,该色域图包括第二色域信息的第二色域图以及第五色域信息的第五色域图。
本实施例中,第二色域信息的色域范围与第五色域信息的色域范围不同指第二色域信息的色域范围小于第五色域信息的色域范围,此时,体现在图3所示色域图中是第二色域图的面积小于第五色域图的面积,且第二色域图的顶部有位于第五色域图范围外的封闭区域BH2A。
第五色域图的顶点H5与第二色域图H2的顶点可以是亮度相同,可以设该两顶点的亮度值为1。在图3所示视图中,点B、点H2、点A均位于顶点H5的右侧,且点B、点A均位于第五色域图的右条边上。
步骤S32a:参考图4,保证所述第二色域图中所有点的色度坐标值不变,将所有点的亮度坐标值按照设定比例值进行压缩,使得压缩后的第二色域图位于所述第五色域图的色域范围内。
参考图5,图5为本申请实施例提供的一种设定比例值的计算方法的流程示意图,所述设定比例值的计算方法包括:
步骤Sa1:获取所述第二色域图中亮度最大点的色域坐标。
第二色域图中亮度最大点的色域坐标H2(xH2,yH2,YH2)。如上述,当H2点亮度YH2为1时,H2(xH2,yH2,1)。
步骤Sa2:计算所述亮度最大点的亮度坐标值压缩到所述第五色域图中的最小压缩比例值△Y。
如图4所述,不改变H2点的色度坐标xH2以及yH2,压缩其亮度坐标YH2,使得H2(xH2,yH2,YH2)转换为H’2(xH2,yH2,Y’H2)。设定YH2为1时,△Y=L%<100%。
步骤Sa3:将所述最小压缩比例值△Y作为所述设定比例值。
此时,将第二色域信息中所有像素点的亮度坐标均乘以L%即可得到所有第二色域信息压缩后的第三色域信息。如图4所示,第三色域信息对应的第三色域图。第三色域图位于第五色域图范围内,即待显示图像的色域范围位于显示设备的色域范围内,仅通过改变亮度坐标,并未改变色度平铺xy内的色度,可以使得在后续图像显示过程中可以真实显示待显示图像的色彩。
参考图6,图6为本申请实施例提供的另一种调节所述第二色域信息里至少部分亮度的坐标的方法的流程示意图,所述调节所述第二色域信息里的至少部分的亮度坐标值包括:
步骤S31b:在所述xyY坐标系下,获取所述第二色域信息的第二色域图以及所述第五色域信息的第五色域图。该步骤与上述步骤S31a相同。
步骤S32b:参考图7,对于所述第二色域图超出所述第五色域图部分(区域BH2A)中各点的色域坐标进行映射换算,将该部分中各点映射到所述第五色域图中。
其中,所述映射换算的方法为:保持所述色域坐标中的色度坐标值不变,将其亮度坐标值变换为所述第五色域图中所述色度坐标值下的最大亮度坐标值。具体的,如图7所示,第二色域图与第五色域图交叠的部分中各像素点的坐标值不变,将第二色域图超出第五色域图的区域BH2A中各点的亮度坐标值均压缩到边界BA上。
图7所示实施方式同样可以使得第三色域图位于第五色域图范围内,即待显示图像的色域范围位于显示设备的色域范围内,仅通过改变亮度坐标,并未改变色度平铺xy内的色度,可以使得在后续图像显示过程中可以真实显示待显示图像的色彩。
通过上述描述可知,在本申请实施例所述驱动方法中,将待显示图像的色域信息转换到xyY坐标系下进行色域范围调节,不改变色域信息的色度坐标,只通过改变亮度调节亮度,以将待显示图像的色域范围调节到显示设备的色域范围内,避免了由于待显示图像色域范围与显示设备色域范围不同导致的待显示图像的部分待显示色彩无法在显示设备中国正常显示的问题,即避免了色彩显示失真问题,可以真实显示事物的图像色彩。本申请实施例中,由于保证了色度坐标不变,因此可以使得待显示图像得到很好的色彩还原,色彩显示不失真。所述驱动方法在xyY坐标系进行色域范围调节,调节方式简单,且计算方法简单,降低了硬件的性能要求,提高了控制芯片的运算效率。
基于上述驱动方法,本申请实施例还提供了一种控制芯片,用于实现该驱动方法,该控制芯片结构如图8所示,包括:第一获取单元81、第一转换单元82、映射单元83以及第二转换单元84。
所述第一获取单元81用于获取待显示图像在第一色域标准下的第一色域信息。
所述第一转换单元82与所述第一获取单元81连接,用于将所述第一色域信息转换为xyY坐标系下的第二色域信息。如上述,所述xyY坐标系中,x-y为色度坐标,Y为亮度坐标。
所述映射单元83与所述第一转换单元82连接,用于获取所述第二色域信息,并在xyY坐标系下,保持所述第二色域信息里的所有色度坐标值不变,调节所述第二色域信息里的至少部分的亮度坐标值,输出第三色域信息。
所述第二转换单元84与所述映射单元83连接,用于获取所述第三色域信息,并将映所述第三色域信息转换为在所述第一色域标准下的第四色域信息,所述第四色域信息用于驱动显示设备显示所述待显示图像。
可选的,所述映射单元83还用于获取第五色域信息。如上述,所述第五色域信息为所述显示设备在第一色域标准下的色域范围。
在本申请所述控制芯片中,所述映射单元的结构可以如图9所示。
参考图9,图9为本申请实施例提供的一种映射单元的结构示意图,所示映射单元包括:第二获取单元91以及第一处理单元92。
所述第二获取单元91与上述第一转换单元82连接,用于在所述xyY坐标系下,获取所述第二色域信息的第二色域图以及所述第五色域信息的第五色域图。具体的,所述第二获取单元91首先获取所述第二色域信息以及所述第五色域信息,进而生成对应的第二色域图以及第五色域图。
所述第一处理单元92与所述第二获取单元91连接,用于保证所述第二色域图中所有点的色度坐标值不变,将所有点的亮度坐标值按照设定比例值进行压缩,使得压缩后的第二色域图位于所述第五色域图的色域范围内。
上述第一处理单元92可以的结构可以如图10所示。
参考图10,图10为本申请实施例提供的一种第一处理单元的结构示意图。该第一处理单元包括:第三获取单元101、计算单元102以及确认单元103。
所述第三获取单元101与上述第二获取单元91连接,用于获取所述第二色域图中亮度最大点的色域坐标。所述第三获取单元101还用于获取所述第五色域图中的坐标信息。
所述计算单元102与所述第三获取单元101连接,用于计算所述亮度最大点的亮度坐标值压缩到所述第五色域图中的最小压缩比例值。该过程可参考图4所示描述的原理计算所述最小压缩比例值。
所述确认单元103与所述计算单元102连接,用于将所述最小压缩比例值作为所述设定比例值。将所述第二色域图中所有点的色度坐标不变,亮度坐标做按照所述最小压缩比例进行压缩即可。
图9以及图10所示实施方式中,不改变色度坐标,将所述点的亮度坐标进行压缩,以将第二色域信息的色域范围压缩到第五色域信息内,从而调整待显示图像的色域范围。
在其他实施方式中,还可以仅通过设定功能的映射单元将第二色域图超出所述第五色域图的部分映射到第五色域图中,此时所述映射单元的结构如图11所示。
参考图11,图11为本申请实施例提供的另一种映射单元的结构示意图,该映射单元包括:第四获取单元111以及第二处理单元112。
所述第四获取单元111与所述第一转换单元82连接,用于在所述xyY坐标系下,获取所述第二色域信息的第二色域图以及所述第五色域信息的第五色域图。具体的,所述第四获取单元111首先获取所述第二色域信息以及所述第五色域信息,再根据所述第二色域信息以及所述第五色域信息生成对应的第二色域图以及第五色域图。
所述第二处理单元112与所述第四获取单元111连接,用于对于所述第二色域图超出所述第五色域图部分中各点的色域坐标进行映射换算,将该部分中各点映射到所述第五色域图中。
其中,所述第二处理单元112包括:处理子单元,所述处理子单元用于保持所述色域坐标中的色度坐标值不变,将其亮度坐标值变换为所述第五色域图中所述色度坐标值下的最大亮度坐标值。该实施方式实现原理可参见图7所示,以调节待显示图像的色域范围,将其调节到显示设备的色域范围内。
需要说明的是,所述控制芯片实施例基于上述驱动方法实施例,相同相似之处可以相互补充说明,如坐标转换方法以及色域信息转换过程等均相同,不再赘述。
通过上述描述可知,本申请实施例所述控制芯片将待显示图像的色域信息转换到xyY坐标系下进行色域范围调节,不改变色域信息的色度坐标,只通过改变亮度调节亮度,以将待显示图像的色域范围调节到显示设备的色域范围内,避免了由于待显示图像色域范围与显示设备色域范围不同导致的待显示图像的部分待显示色彩无法在显示设备中国正常显示的问题,即避免了色彩显示失真问题,可以真实显示事物的图像色彩。本申请实施例中,由于保证了色度坐标不变,因此可以使得待显示图像得到很好的色彩还原,色彩显示不失真。所述驱动方法在xyY坐标系进行色域范围调节,调节方式简单,且计算方法简单,降低了硬件的性能要求,提高了控制芯片的运算效率。
参考图12,图12为本申请实施例提供的一种显示设备,所述电子设备121包括:控制芯片122。所述控制芯片122为上述实施所述的控制芯片。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。