CN105405380A - 显示装置、显示控制装置和显示方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种显示装置、显示控制装置和显示方法。该显示装置包括：数据接收单元，接收数据；驱动模式确定单元，接收色觉障碍信息并确定普通驱动模式或色觉障碍校正驱动模式；数据转换单元，通过基于色觉障碍信息转换数据生成校正后的数据；存储器，存储用于普通驱动模式的基准灰度级和用于色觉障碍校正驱动模式的至少一个校正灰度级；数据信号输出单元，基于色觉障碍信息从基准灰度级或至少一个校正灰度级中选择灰度级，并基于所选择的灰度级输出与数据和校正后的数据对应的数据信号；以及发光器件，接收数据信号以发射具有对应亮度的光。

Description

显示装置、显示控制装置和显示方法

优先权声明

此申请要求2014年9月5日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.10-2014-0119382的优先权和所有权益，该专利申请的公开内容通过引用被整体合并于此。

技术领域

一个或多个示例性实施例涉及显示装置、显示控制装置和显示方法，并且更具体地说，涉及使用自发射器件的显示装置、显示控制装置和显示方法。

背景技术

一般而言，色盲是由于视网膜中的视锥细胞的遗传缺陷或视锥细胞的后天损伤或视力路径缺陷而无法感知色差。三色视者(具有正常视力的人)感知三原色(红、绿、蓝)的组合。色觉障碍是指当红、绿、蓝三种视锥细胞色素中的一种不完整时的障碍。色盲是指只存在三种视锥细胞色素中的两种的障碍。

红色弱对于区分红色和绿色的能力大大降低，并且感知到暗红，而非正常颜色。绿色弱对于区分红色和绿色的能力稍微降低，但已知对于亮度具有与三色视者相同的感知水平。全色盲是指当所有的视锥细胞异常并且无法分辨任何颜色时的障碍。

当色觉障碍微弱时，区分红色和绿色的能力可以通过改变由色觉障碍个人感知的颜色来增加。已经在持续研究将这种方法应用到显示图像或视频的显示装置中。

发明内容

一个或多个示例性实施例包括能使用自发射器件显示用于色觉障碍个人的图像而不降低显示屏幕的亮度的显示装置、显示控制装置和显示方法。

另外方面将部分地在随后的描述中提出，并且部分地从描述而显而易见，或者可以通过对提出的实施例的实践来获知。

根据一个或多个示例性实施例，一种显示装置包括：数据接收单元，用于接收待被显示的图像的数据；驱动模式确定单元，用于接收用户的色觉障碍特性信息，并且与用户的色觉障碍特性信息相对应来将普通驱动模式或色觉障碍校正驱动模式确定为驱动模式；数据转换单元，用于基于用户的色觉障碍特性信息来转换数据以生成校正后的数据；存储器，用于存储在普通驱动模式中使用的基准灰度级和在色觉障碍校正驱动模式中使用的至少一个校正灰度级；数据信号输出单元，用于基于用户的色觉障碍特性信息从基准灰度级或者至少一个校正灰度级中选择灰度级，并基于所选择的灰度级输出与数据和校正后的数据中的一个对应的数据信号；以及发光器件，用于接收数据信号并发射与数据信号对应的亮度的光。

至少一个校正灰度级可以具有比基准灰度级的亮度值更高的亮度值。数据转换单元可以存储用于转换数据的至少一个校正矩阵，并且通过使用至少一个校正矩阵中的与用户的色觉障碍特性信息对应的校正矩阵从数据生成校正后的数据。

校正矩阵可以是道尔顿化(Daltonize)矩阵的逆矩阵。数据可以包括RGB数据，并且数据转换单元可以通过使用下面的公式从RGB数据生成校正后的数据：

$\left[\begin{array}{c}{R}_o\\ G_o\\ B_o\end{array}\right]=\frac{X}{255}\·\[T\]\·\left[\begin{array}{c}{R}_i\\ G_i\\ B_i\end{array}\right]$

其中X表示校正系数，T表示校正矩阵，R_i、G_i和B_i表示RGB数据，并且R_o、G_o和B_o表示校正后的RGB数据。

校正系数X可以通过下面的公式计算：

$X=\left|255\×{\left(\frac{L_{ext}}{L_{\max }}\right)}^{1/\mathrm{\γ}}\right|$

其中L_ext表示基准灰度级的最大亮度值，L_max表示所选择的校正灰度级的最大亮度值，并且γ表示伽马值。

用户的色觉障碍特性信息可以包括关于用户是否是红色弱用户或绿色弱用户以及色觉障碍度的信息。

根据一个或多个示例性实施例，一种显示控制装置包括：数据存储单元，用于存储待被显示的图像的数据；驱动模式确定单元，用于接收用户的色觉障碍特性信息，并基于用户的色觉障碍特性信息确定普通驱动模式和色觉障碍校正驱动模式；数据转换单元，用于通过基于用户的色觉障碍特性信息转换数据来生成校正后的数据，并且输出校正后的数据；以及灰度级选择信号输出单元，用于输出灰度级选择信号，以用于从在普通驱动模式中使用的基准灰度级和在色觉障碍校正驱动模式中使用的至少一个校正灰度级中选择与用户的色觉障碍特性信息对应的灰度级。

数据转换单元可以存储用于转换数据的多个校正矩阵，并通过使用多个校正矩阵中的与用户的色觉障碍特性信息对应的校正矩阵从数据生成校正后的数据。

根据一个或多个示例性实施例，一种显示装置包括：显示控制装置；以及显示面板，用于从显示控制装置接收校正RGB数据和灰度级选择信号，并根据灰度级选择信号显示与校正RGB数据对应的图像，其中显示面板包括：存储器，用于存储在普通驱动模式中使用的基准灰度级和在色觉障碍校正驱动模式中使用的一个或多个校正灰度级；数据信号输出单元，用于从基准灰度级或者一个或多个校正灰度级中选择与用户的色觉障碍特性信息对应的灰度级，并基于所选择的灰度级输出与校正RGB数据对应的数据信号；以及发光器件，用于接收数据信号并发射与数据信号对应的亮度的光。

根据一个或多个示例性实施例，一种显示控制装置包括：数据接收单元，用于接收待被显示的图像的数据；校正矩阵存储单元，用于存储基于道尔顿化矩阵的逆矩阵确定的多个校正矩阵；校正后的数据生成单元，用于接收用户的色觉障碍特性信息，并通过使用多个校正矩阵中的与用户的色觉障碍特性信息对应的校正矩阵转换数据以生成校正后的数据；数据信号输出单元，用于通过使用高亮度模式灰度级输出与校正后的数据对应的数据信号；以及发光器件，用于接收数据信号并发射与数据信号对应的亮度的光。

数据可以包括RGB数据，并且校正后的数据生成单元可以通过使用下面的公式转换RGB数据：

$\left[\begin{array}{c}{R}_o\\ G_o\\ B_o\end{array}\right]=\frac{X}{255}\·\[T\]\·\left[\begin{array}{c}{R}_i\\ G_i\\ B_i\end{array}\right]$

其中X表示校正系数，T表示根据色觉障碍特性信息的道尔顿化矩阵的逆矩阵，R_i、G_i和B_i表示RGB数据，并且R_o、G_o和B_o表示校正后的RGB数据。

校正系数X可以通过下面的公式计算：

$X=\left|255\×{\left(\frac{L_{ext}}{L_{\max }}\right)}^{1/\mathrm{\γ}}\right|$

其中L_ext表示根据色觉障碍特性信息的最大亮度值，L_max表示高亮度模式灰度级的最大亮度值，并且γ表示伽马值。

根据一个或多个示例性实施例，一种显示方法包括：接收待被显示的图像的数据；接收用户的色觉障碍特性信息，并基于用户的色觉障碍特性信息确定普通驱动模式和色觉障碍校正驱动模式中的一个；当色觉障碍校正驱动模式被确定时，基于用户的色觉障碍特性信息转换数据，以生成校正后的数据；从包括在普通驱动模式中使用的基准灰度级和在色觉障碍校正驱动模式中使用的至少一个校正灰度级的多个灰度级中选择与用户的色觉障碍特性信息对应的灰度级，并基于所选择的灰度级输出与数据和校正后的数据中的一个对应的数据信号；以及通过使用发射与数据信号对应的亮度的光的发光器件显示普通图像和色觉障碍图像中的一个。

至少一个校正灰度级可以具有比基准灰度级的亮度值更高的亮度值。校正后的数据可以通过使用用于转换数据的多个校正矩阵中的与用户的色觉障碍特性信息对应的校正矩阵从数据生成。

数据可以包括RGB数据，并且校正后的数据可以通过使用下面的公式从RGB数据生成：

$\left[\begin{array}{c}{R}_o\\ G_o\\ B_o\end{array}\right]=\frac{X}{255}\·\[T\]\·\left[\begin{array}{c}{R}_i\\ G_i\\ B_i\end{array}\right]$

其中X表示校正系数，T表示校正矩阵，R_i、G_i和B_i表示RGB数据，并且R_o、G_o和B_o表示校正后的RGB数据。

校正系数X可以通过下面的公式计算：

$X=\left|255\×{\left(\frac{L_{ext}}{L_{\max }}\right)}^{1/\mathrm{\γ}}\right|$

其中L_ext表示基准灰度级的最大亮度值，L_max表示所选择的校正灰度级的最大亮度值，并且γ表示伽马值。

校正矩阵可以是道尔顿化矩阵的逆矩阵。用户的色觉障碍特性信息可以包括关于用户是否是红色弱用户或绿色弱用户以及色觉障碍度的信息。

附图说明

通过参考结合附图考虑时的下列详细描述，对发明的更完整认识及其许多伴随优点将容易显而易见，同时变得更好理解，附图中相同的附图标记指代相同或相似的组件，其中：

图1是根据示例性实施例的显示装置的示意性框图；

图2是示出根据示例性实施例的校正矩阵的表；

图3是示出根据示例性实施例的基准灰度级和校正灰度级的灰度水平的亮度特性的曲线图；

图4是根据示例性实施例的显示控制装置的示意性框图；

图5是根据另一示例性实施例的显示装置的示意性框图；

图6是根据另一示例性实施例的显示装置的示意性框图；

图7是示出由根据另一示例性实施例的显示装置使用的高亮度模式灰度级的曲线图；和

图8是示出根据示例性实施例的显示方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考附图中示出了其示例的示例性实施例，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。在这方面，本示例性实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于在本文中提出的描述。因此，下面仅通过参考图描述示例性实施例来解释本描述的各方面。

在下文中，将参考附图详细描述发明构思的实施例。另外，在本说明书和图中，相同的附图标记始终指代相同的元件，因此，省略了重复的描述。

将理解，当诸如层、区域或基板之类的元件被称为在另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，它可以直接在另一元件上、直接连接或联接到另一元件，或者可以存在中间元件。相比之下，当元件被称为“直接”在另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。用于描述元件或层之间的关系的其它词语(例如“在…之间”对“直接在…之间”、“相邻”对“直接相邻”等)应该以类似方式来解释。

将理解，虽然术语“第一”、“第二”等可在本文中用来描述各种组件，但是这些组件不应该受这些术语限制。这些术语仅用来区分一个组件与另一个组件。如本文所用，单数形式的“一”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确地指出。将进一步理解，本文中使用的术语“包括”表明存在所陈述的特征或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征或组件。

图1是根据示例性实施例的显示装置100的示意性框图。

参考图1，根据示例性实施例的显示装置100包括数据接收单元110、驱动模式确定单元120、数据转换单元130、数据信号输出单元140、发光器件150和存储器160。

数据接收单元110可接收待被显示的图像的数据。数据可以包括RGB数据或RGBW数据。RGB数据可以是RGB颜色坐标。

也就是说，数据接收单元110可以接收待被显示的图像的原始数据。

驱动模式确定单元120可以接收用户的色觉障碍特性信息，并与用户的色觉障碍特性信息相对应来将普通驱动模式或色觉障碍校正驱动模式确定为驱动模式。

与正常的个人相比，色觉障碍个人可能微弱地感知任何颜色，并对颜色知觉具有高刺激阈值。色觉障碍被分为三种类型：红绿色觉障碍、蓝黄色觉障碍和全色觉障碍。红绿色觉障碍不善于感知红色和绿色，且容易混淆红色和绿色。

当浅色面的照明变得较弱、色度变得较低且尺寸变得较小时，色觉障碍个人可能不能准确地确定颜色。红色弱对于区分红色和绿色的能力大大降低，且感知到暗红，而非正常颜色。绿色弱对于区分红色和绿色的能力稍微降低，但对于亮度具有与正常人相同的感知水平。

同时，全色盲是指当所有的视锥细胞异常并且无法分辨任何颜色时的障碍。

对于色觉障碍个人，可以提供根据示例性实施例的显示装置100、显示控制装置和显示方法，因此，原始图像数据被适当地转换，以使色觉障碍个人可以感知正常颜色。

具体地，在本说明书中将通过示例的方式描述色觉障碍主要包括红色弱和绿色弱的情况。

显示装置100可根据由驱动模式确定单元120接收到的用户的色觉障碍特性信息确定以普通驱动模式还是色觉障碍校正驱动模式来驱动。

也就是说，当用户是三色视者(正常)个人时，模式可以被确定为普通驱动模式，而当用户是色觉障碍个人时，模式可以被确定为色觉障碍校正驱动模式。

同时，数据转换单元130可以与用户的色觉障碍特性信息相对应来转换数据，以生成校正后的数据。当数据接收单元110接收RGB数据时，数据转换单元130可以生成校正后的RGB数据。

如果驱动模式确定单元120确定以色觉障碍校正驱动模式来驱动，数据转换单元130可以通过反映用户的色觉障碍特性信息来转换由数据接收单元110接收的数据。

存储器160可以存储在普通驱动模式中使用的基准灰度级和在色觉障碍校正驱动模式中使用的至少一个校正灰度级。数据信号输出单元140可以从基准灰度级或者至少一个校正灰度级中选择与用户的色觉障碍特性信息对应的灰度级，并基于所选择的灰度级输出与数据或校正后的数据对应的数据信号。

因此，作为分析用户的色觉障碍特性信息的结果，当用户是三色视者(正常)个人时，数据信号输出单元140可以选择基准灰度级，而当用户是色觉障碍个人时，数据信号输出单元140可在一个或多个校正灰度级中选择与用户的色觉障碍特性信息对应的灰度级。

如果驱动模式确定单元120确定了普通驱动模式，数据转换单元130可以不转换数据，或者可以生成与数据接收单元110所接收的数据相同的数据。

同时，数据转换单元130可以存储用于转换数据的一个或多个校正矩阵，并使用一个或多个校正矩阵中的与用户的色觉障碍特性信息对应的校正矩阵从数据生成校正后的数据。

具体地，数据转换单元130可使用下面的公式从RGB数据生成校正后的数据。

[公式1]

$\left[\begin{array}{c}{R}_o\\ G_o\\ B_o\end{array}\right]=\frac{X}{255}\·\[T\]\·\left[\begin{array}{c}{R}_i\\ G_i\\ B_i\end{array}\right]$

X表示校正系数。T表示校正矩阵。R_i、G_i和B_i表示RGB数据。R_o、G_o和B_o表示校正后的RGB数据。

校正矩阵T可以转换由数据接收单元110接收的RGB数据，以突出弱感知颜色与其他颜色之间的差别，并允许色觉障碍个人将弱感知颜色和其它颜色感知成由三色视者(正常)个人感知的颜色。

由数据转换单元130生成的校正后的RGB数据可以具有与RGB数据的值不同并且可能超过255灰度水平的值。在这种情况下，该值超过可由使用普通8位驱动方法的显示装置所显示的范围，因此，必须以预定比率降低校正后的RGB数据的值。

在公式1中，X/255用于以预定比率降低由校正矩阵T和RGB数据的乘积所产生的RGB数据值。

因为亮度随着灰度水平增加而增加的灰度级特性，如果校正后的RGB数据的值被降低，则由于校正后的RGB数据不能以原定亮度显示，因此可以使用能够以原定亮度显示被降低的校正后的RGB数据的灰度级。在这方面，灰度级可以是校正灰度级。

被存储在存储器160中的一个或多个校正灰度级可具有不同的最大亮度。数据信号输出单元140可根据用户的色觉障碍特性信息在校正灰度级中选择合适的校正灰度级。

也就是说，当在第一红色弱用户和第二红色弱用户中，第一用户的色觉障碍度大于第二用户的色觉障碍度时，显示给第一用户的颜色的亮度可以大于显示给第二用户的颜色的亮度。

同时，发光器件150可以接收数据信号并以与数据信号对应的亮度发光，从而显示与RGB数据或校正后的RGB数据对应的图像。

图2是示出根据示例性实施例的校正矩阵T的表。

如以上参考图1和公式1所述，数据转换单元130可使用校正矩阵T向色觉障碍个人提供由三色视者感知的颜色。

校正矩阵T可以是道尔顿化矩阵的逆矩阵。道尔顿化矩阵将由三色视者感知的颜色转换成由色觉障碍个人感知的颜色，使得三色视者可以间接体验与色觉障碍个人所看到的颜色相似的颜色。

也就是说，如果道尔顿化矩阵被应用到原始图像的颜色数据，可以看到被转换成与色觉障碍个人所感知的颜色相同的颜色的图像。

图2所示的校正矩阵T是道尔顿化矩阵的逆矩阵，其中左边矩阵被应用到红色弱，而右边矩阵被应用到绿色弱。最左边的列表示从0增加的色觉障碍度。

因此，色觉障碍度为0意味着三色视者。在这方面，虽然使用了校正矩阵T，由数据接收单元110接收的数据不被改变。随着色觉障碍度越接近1，它可以更接近于色盲。

如上所述，红色弱个人相比三色视者个人对于区分红色和绿色具有更低的能力。图2的校正矩阵T中被应用到红色弱的左边矩阵以红色弱个人可以容易地区分红色和绿色的方式来改变所输入的RGB数据。

例如，如果假设RGB数据包括160、110和100，并且红色弱用户的色觉障碍度为0.1，则应用下面的校正矩阵T。

$\left[\begin{array}{ccc}1.176& -0.224& 0.048\\ -0.036& 1.054& -0.018\\ 0.003& 0.001& 0.996\end{array}\right]$

在这种情况下，由校正矩阵T生成的校正后的RGB数据包括168.32、108.38和100.19。

$\left[\begin{array}{ccc}1.176& -0.224& 0.048\\ -0.036& 1.054& -0.018\\ 0.003& 0.001& 0.996\end{array}\right]\×\left[\begin{array}{c}160\\ 110\\ 100\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}168.32\\ 108.38\\ 100.19\end{array}\right]$

在RGB数据中，R值和G值的差为50。在校正后的RGB数据中，R值和G值的差是59.94。

同时，当RGB数据包括160、110和100并且红色弱用户的色觉障碍度为0.2时，应用下面的校正矩阵T。

$\left[\begin{array}{ccc}1.398& -0.509& 0.111\\ -0.079& 1.117& -0.037\\ 0.006& 0.002& 0.991\end{array}\right]$

在这方面，由校正矩阵T生成的校正后的RGB数据包括178.79、106.53和100.28。

$\left[\begin{array}{ccc}1.398& -0.509& 0.111\\ -0.079& 1.117& -0.037\\ 0.006& 0.002& 0.991\end{array}\right]\×\left[\begin{array}{c}160\\ 110\\ 100\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}178.79\\ 106.53\\ 100.28\end{array}\right]$

在这种情况下，在校正后的RGB数据中，R值和G值的差为72.26。

随着红色弱度变得越大，区分红色和绿色的能力进一步恶化。必须通过校正矩阵T增加红色和绿色的差。当在RGB数据中，R值和G值的差是50并且红色弱用户的色觉障碍度为0.1和0.2时，在校正后的RGB数据中，R值和G值的差分别增至59.94和72.26。

因此，红色弱用户可以容易地区分通过校正后的RGB数据所显示的图像上的红色和绿色。

尽管上面描述了RGB数据中的R值大于G值的情况，可以应用G值大于R值的情况。

例如，如果假设RGB数据包括100、180和120，并且红色弱用户的色觉障碍度为0.1，则应用下面的校正矩阵T。

$\left[\begin{array}{ccc}1.176& -0.224& 0.048\\ -0.036& 1.054& -0.018\\ 0.003& 0.001& 0.996\end{array}\right]$

在这种情况下，由校正矩阵T生成的校正后的RGB数据包括83.04、183.96和120。

在RGB数据中，R值和G值的差为80。在校正后的RGB数据中，R值和G值的差是100.92。因此，校正后的RGB数据中的红色和绿色的色差大于RGB数据中的红色和绿色的色差，因此红色弱用户可以容易地区分通过校正后的RGB数据所显示的图像上的红色和绿色。

同时，图2的校正矩阵T示例性地示出根据色觉障碍度被不同地应用的多个矩阵。色觉障碍度可以被细分成多于图2所示。

同时，根据色觉障碍度存储不同的矩阵可能会增加存储器的消耗，因此可以使用通过以下列多项式表达图2的校正矩阵T来降低存储器消耗的方法。

[公式2]

$\begin{array}{c}{R}_o=\left(0.6306+0.3884\×e^{0.3286r}\right)\×R_i\\ +\left(0.4622-0.4863\×e^{0.334r}\right)\×G_i\\ +\left(-0.094+0.0991\×e^{0.3522r}\right)\×B_i\end{array}$

$\begin{array}{c}{G}_o=\left(0.0945+0.0982\×e^{0.2743r}\right)\×R_i\\ +\left(0.8465+0.1588\×e^{0.2557r}\right)\×G_i\\ +\left(0.0643-0.0657\×e^{0.2109r}\right)\×B_i\end{array}$

$\begin{array}{c}{B}_o=(-0.0001+0.0305\×(1-e^{0.1266r})\×R_i\\ +\left(-0.027+0.0028\×e^{0.2702r}\right)\×G_i\\ +\left(1.1663-0.1663\×e^{0.0251r}\right)\×B_i\end{array}$

在上面的公式2中，以多项式表达了图2的校正矩阵T中从0到6的红色弱度。变量r可具有作为红色弱度的从0到6的值。

同时，可以以下列多项式表达绿色弱度。在下面的公式3中，以多项式表达了图2的校正矩阵T中从0到5的绿色弱度。变量g可具有作为绿色弱度的从0到5的值。

[公式3]

$\begin{array}{c}{R}_o=\left(0.5247+0.4817\×e^{0.2799g}\right)\×R_i\\ +\left(0.638-0.6465\×e^{0.2766g}\right)\×G_i\\ +\left(-0.1633+0.1654\×e^{0.2662g}\right)\×B_i\end{array}$

$\begin{array}{c}{G}_o=\left(0.1618-0.1641\×e^{0.3009g}\right)\×R_i\\ +\left(0.804-0.1988\×e^{0.3083g}\right)\×G_i\\ +\left(0.0351-0.0356\×e^{0.3357g}\right)\×B_i\end{array}$

$\begin{array}{c}{B}_o=\left(-0.0117+0.0119\×e^{0.3023g}\right)\×R_i\\ +\left(0.0292-0.0296\×e^{0.2392g}\right)\×G_i\\ +\left(0.9744+0.0257\×e^{0.1405g}\right)\×B_i\end{array}$

如上参考图2所述，数据转换单元130可以使用与色觉障碍度对应的多个校正矩阵T转换由数据接收单元110接收的RGB数据，从而生成校正后的RGB数据。

RGB数据可通过使用以上的公式2和公式3的多项式被转换，从而减少用于存储多个校正矩阵T所必需的存储器消耗。

图3是示出根据示例性实施例的基准灰度级和校正灰度级的灰度水平的亮度特性的曲线图。

参考图3，曲线A表示基准灰度级，并且曲线B表示校正灰度级。图3的曲线图的水平轴表示灰度级，并且垂直轴表示亮度。

基准灰度级A和校正灰度级B呈现从0到255的灰度水平，并且在最大灰度水平255处分别具有300尼特和432尼特的亮度，即每个灰度水平的最大亮度。

当用户是三色视者(正常)时，基准灰度级A可以用在普通驱动模式中。当用户是色觉障碍个人时，校正灰度级B可以用在色觉障碍校正驱动模式中。

虽然校正灰度级B的最大亮度在图3中为432尼特，这是用于描述示例性实施例的示例。校正灰度级B的最大亮度可以根据色觉障碍度具有不同的值。

虽然基准灰度级A的最大亮度在图3中为300尼特，它可以根据需要具有除300尼特以外的不同值。

在本说明书中，参考图3描述数据信号输出单元140的操作。如上所述，基准灰度级A被用在普通驱动模式中，并且校正灰度级B被用在色觉障碍校正驱动模式中。

校正灰度级B的最大亮度可以根据色觉障碍度具有不同的值。如上所述，色觉障碍度越高，校正灰度级B具有越大的最大亮度值。

图3的校正灰度级B的最大亮度为约432尼特。当色觉障碍度为0.1时，应用校正灰度级B。

校正灰度级B的最大亮度可以通过将色觉障碍校正度值和基准灰度级A的最大亮度相乘而得到。色觉障碍校正度值可以与R值的最大校正值相同。R值的最大校正值可以通过将输入RGB数据与其对应的改变后的RGB数据相比较而被确定为具有最大变化率的值。

如上参考图2所述，相对于红色弱用户，在通过应用校正矩阵T转换RGB数据所生成的校正后的RGB数据中，R值和G值的差进一步增加。

因此，根据RGB数据的值，校正后的RGB数据可具有超过可显示的最大灰度水平255的值。

例如，当RGB数据包括255、180和100并且红色弱用户的色觉障碍度为0.1时，由于264.36、182.34和100.54被生成为校正后的RGB数据，因此R值和G值的差进一步增加，从而允许红色弱用户更容易地区分红色和绿色。

然而，由于校正后的RGB数据的R值是超过255的264.36，用于将校正后的RGB数据的R值校正为小于255的值的校正系数是必要的。

上面的公式1中的X表示校正系数。校正系数X表示在校正灰度级B中具有基准灰度级A的最大亮度值的灰度水平值，并通过下面的公式4获得。

[公式4]

$X=\left|255\×{\left(\frac{L_{ext}}{L_{max}}\right)}^{1/\mathrm{\γ}}\right|$

L_ext表示基准灰度级A的最大亮度值。L_max表示校正灰度级B的最大亮度值。γ表示伽马值。下面将描述在本说明书中γ＝2.2的情况。

图3的基准灰度级A和校正灰度级B的最大亮度值分别是300尼特和432尼特，γ＝2.2，并且X是约216，因此在校正灰度级B中被应用到216灰度水平的亮度为300尼特。

如果是通过示例描述的校正后的RGB数据的264.36、182.34和100.54被应用于上面的公式1，则由数据转换单元130最后生成的校正后的RGB数据是223.98、154.49和85.19。

校正后的RGB数据(223.98、154.49和85.19)具有比最初输入的RGB数据(255、180和100)更小的值。因为亮度随灰度水平值增加而增加的灰度级特性，如果校正后的RGB数据(223.98、154.49和85.19)被使用，则颜色可能不会以原定的亮度，即与通过校正矩阵T转换的RGB数据对应的亮度，来显示。

因此，数据信号输出单元140可以从存储器160选择与色觉障碍度对应的校正灰度级来将校正灰度级应用到校正后的RGB数据，使得即使使用了校正后的RGB数据，颜色也可以以原定的亮度被显示。

如果图3所示的校正灰度级B被应用到校正后的RGB数据，可以显示可由色觉障碍个人感知的颜色，而不会降低亮度。

使用具有不变最大亮度的背光调整亮度的诸如液晶显示装置的显示装置使用降低除了具有弱感知的颜色之外的颜色的亮度的方法，即突出具有相对弱感知的颜色的方法，因而显示器屏幕整体有问题地暗。

根据示例性实施例的显示装置100可以灵活地选择被应用到RGB数据的亮度，该RGB数据由使用诸如有机发光二极管(OLED)之类的自发射器件的显示装置转换，从而提供了允许色觉障碍个人感知到与三色视者个人所感知到的颜色相同的颜色而不会降低亮度的效果。

图4是根据示例性实施例的显示控制装置200的示意性框图。

参考图4，根据示例性实施例的显示控制装置200包括数据存储单元210、驱动模式确定单元220、校正后的数据输出单元230和灰度级选择信号输出单元240。

数据存储单元210可存储待被显示的图像的数据。数据可以是RGB颜色坐标。

也就是说，数据存储单元210可以存储待被显示的图像的原始数据。

驱动模式确定单元220可以接收用户的色觉障碍特性信息，并与用户的色觉障碍特性信息相对应来将普通驱动模式或色觉障碍校正驱动模式确定为驱动模式。

因此，驱动模式确定单元220可以根据用户的色觉障碍特性信息在用户是三色视者(正常)个人时确定普通驱动模式，并在用户是色觉障碍个人时确定色觉障碍校正驱动模式。

校正后的数据输出单元230可以与用户的色觉障碍特性信息相对应来转换数据，以生成并输出校正后的数据。

灰度级选择信号输出单元240可输出灰度级选择信号，该灰度级选择信号用于与用户的色觉障碍特性信息相对应来在用于普通驱动模式的基准灰度级和用于色觉障碍校正驱动模式的一个或多个校正灰度级中选择灰度级。

显示控制装置200可以执行控制与显示控制装置200分离提供的显示装置的功能。具体地，显示控制装置200可以在用于色觉障碍个人的色觉障碍校正驱动模式中根据用户的色觉障碍特性信息转换所存储的数据，从而提供了允许用户感知到与三色视者(正常)个人所感知到的颜色相同的颜色的效果。

为了提供这种效果，显示控制装置200的校正后的数据输出单元230可以根据用户的色觉障碍特性信息转换所存储的数据，以输出校正后的数据。

校正后的数据可以通过数据和校正矩阵的计算来生成。如上面参考图2所述，校正矩阵可以是道尔顿化矩阵的逆矩阵。

根据用户的色觉障碍特性信息，即用户是否是红色弱用户或绿色弱用户以及色觉障碍度，可以使用不同的校正矩阵。

因此，校正后的数据输出单元230可以存储用于转换数据的多个校正矩阵，并通过使用多个校正矩阵中的与用户的色觉障碍特性信息对应的校正矩阵从数据生成校正后的数据。

校正后的数据输出单元230可以进一步包括用于存储多个校正矩阵的存储单元。

由灰度级选择信号输出单元240输出的灰度级选择信号可以是可由显示装置识别的信号，该显示装置用于通过接收从显示控制装置200输出的信号来显示图像。

显示装置可以存储在普通驱动模式中使用的基准灰度级和在色觉障碍校正驱动模式中使用的一个或多个校正灰度级。显示装置可接收灰度级选择信号，以在基准灰度级和一个或多个校正灰度级中选择与用户的色觉障碍特性信息对应的灰度级。

显示装置可以从显示控制装置200接收校正后的数据，并基于由灰度级选择信号所选择的灰度级显示与校正后的数据对应的图像。

因此，显示控制装置200可以输出校正后的数据和灰度级选择信号，校正后的数据可由用于通过使用该校正后的数据显示与该数据对应的图像的显示装置来接收和识别。

图5是根据另一示例性实施例的显示装置400的示意性框图。

参考图5，根据另一示例性实施例的显示装置400包括上面参考图4所描述的显示控制装置200和显示面板300。

显示面板300可以从显示控制装置200接收校正后的数据和灰度级选择信号，并根据灰度级选择信号显示与校正后的数据对应的图像。

显示面板300包括存储器310、数据信号输出单元320和发光器件330。

存储器310可以存储在普通驱动模式中使用的基准灰度级和在色觉障碍校正驱动模式中使用的一个或多个校正灰度级。

如上面参考图4所述，显示控制装置200可包括驱动模式确定单元，该驱动模式确定单元接收用户的色觉障碍特性信息，并且与用户的色觉障碍特性信息相对应将普通驱动模式或色觉障碍校正驱动模式确定为驱动模式。

如果驱动模式被确定为普通驱动模式或色觉障碍校正驱动模式，被使用的灰度级可以根据所确定的驱动模式而不同。存储器310可以存储与普通驱动模式相对应的基准灰度级或者与色觉障碍校正驱动模式相对应的一个或多个校正灰度级。

数据信号输出单元320可以基于从基准灰度级或者一个或多个校正灰度级中选择的灰度级来输出与校正后的数据对应的数据信号。

发光器件330可以接收数据信号并发射与数据信号对应的亮度的光。

显示控制装置200可输出校正后的数据和灰度级选择信号。显示面板300可以接收校正后的数据和灰度级选择信号。

校正后的数据根据用户的色觉障碍特性信息从待被显示的图像的数据转换而来，并且如上面参考图2所述，可根据与用户的色觉障碍特性信息对应的校正矩阵或与校正矩阵对应的多项式来生成。

灰度级选择信号被用来从基准灰度级或者一个或多个校正灰度级中选择与用户的色觉障碍特性信息对应的灰度级。校正后的数据和灰度级选择信号通常与用户的色觉障碍特性信息对应。

校正后的数据和灰度级选择信号由相同的色觉障碍特性信息生成，因此显示面板300可以基于由灰度级选择信号选择的灰度级来输出与校正后的数据对应的数据信号，从而允许色觉障碍校正驱动模式中的色觉障碍个人感知到与三色视者(正常)个人所感知到的颜色相同的颜色。

图6是根据另一示例性实施例的显示装置500的示意性框图。

参考图6，根据另一示例性实施例的显示装置500包括数据接收单元510、校正矩阵存储单元520、校正后的数据生成单元530、数据信号输出单元540和发光器件550。

数据接收单元510可接收待被显示的图像的数据。数据可以是RGB颜色坐标。

数据可以是待被显示的图像的原始图像数据。

校正矩阵存储单元520可以存储基于道尔顿化矩阵的逆矩阵所确定的多个校正矩阵。道尔顿化矩阵将由三色视者(正常)个人所感知的颜色转换成由色觉障碍个人所感知的颜色，因此，三色视者个人可以以相似的方式间接体验色觉障碍个人看到的颜色。

因此，校正矩阵可用来生成被转换以允许色觉障碍个人感知到与三色视者个人看到的颜色相似的颜色的校正后的数据。

校正后的数据数据生成单元530可以接收用户的色觉障碍特性信息，并通过使用从多个校正矩阵中选择的与用户的色觉障碍特性信息对应的校正矩阵来转换数据，以生成校正后的数据。

色觉障碍特性信息可包括关于用户是否是红色弱用户或绿色弱用户以及色觉障碍度的信息。校正后的数据生成单元530可以选择与色觉障碍特性信息对应的校正矩阵，并由所选择的校正矩阵转换数据以生成校正后的数据。

数据信号输出单元540可以通过使用高亮度模式灰度级输出与校正后的数据对应的数据信号。发光器件550可以接收数据信号，并发射与数据信号对应的亮度的光以显示图像。

图7是示出由根据另一示例性实施例的显示装置500使用的高亮度模式灰度级C的曲线图。

参考图7，由显示装置500使用的高亮度模式灰度级C可以显示从0到255的灰度水平范围内的500尼特最大值，并且当色觉障碍度是0.142时可以被应用。

如上参考图1至图5所述的显示装置100和400以及显示控制装置200可以使用与用户的色觉障碍特性信息对应的多个校正灰度级，而显示装置500可仅使用高亮度模式灰度级C。

因此，如图7所示的高亮度模式灰度级C可被用于具有低于0.142的色觉障碍度的用户。

不会根据色觉障碍度应用不同的灰度级，因此通过在高亮度模式灰度级C中区分根据色觉障碍度所使用的灰度水平范围可以输出与校正RGB数据对应的数据信号。

同时，高亮度模式灰度级C中的灰度水平X表示300尼特的亮度，并表示在根据示例性实施例的显示装置100和400中使用的基准灰度级A的最大亮度。

因此，当用户根据用户的色觉障碍特性信息被确定为三色视者时，显示装置500输出与在从0到X的灰度水平范围内的校正后的RGB数据对应的数据信号。

灰度水平X与图7中的300尼特的亮度对应，但不限于此。

灰度水平X可以使用下面的公式来计算。

[公式5]

$X=\left|255\×{\left(\frac{L_{ext}}{L_{max}}\right)}^{1/\mathrm{\γ}}\right|$

L_ext表示根据色觉障碍特性信息的最大亮度值。L_max表示高亮度模式灰度级C的最大亮度值。γ表示伽马值。下面将描述在本说明书中γ＝2.2的情况。

参考图7，根据色觉障碍特性信息的最大亮度值是300尼特，并且高亮度模式灰度级C的最大亮度值是500尼特，因此灰度水平X为约202。

因此，当用户是三色视者时，数据信号输出单元540可以输出与在从0到202的灰度水平范围内的校正后的RGB数据对应的数据信号。

同时，校正后的数据生成单元530可以通过使用下面的公式转换RGB数据。

[公式6]

$\left[\begin{array}{c}{R}_o\\ G_o\\ B_o\end{array}\right]=\frac{X}{255}\·\[T\]\·\left[\begin{array}{c}{R}_i\\ G_i\\ B_i\end{array}\right]$

X表示校正系数。T表示根据色觉障碍特性信息的道尔顿化矩阵的逆矩阵。R_i、G_i和B_i表示RGB数据。R_o、G_o和B_o表示校正后的RGB数据。

道尔顿化矩阵的逆矩阵可以是被存储在校正矩阵存储单元520中的校正矩阵，并可以被用于与用户的色觉障碍特性信息相对应来转换RGB数据。

校正系数X可以是高亮度模式灰度级C中根据色觉障碍特性信息的具有最大亮度值的灰度水平，并且可以具有与利用上述公式5计算的灰度水平X的值相同的值。

因此，当用户是三色视者时，校正系数X为202，并且根据用户的色觉障碍特性信息选择的校正矩阵是单位矩阵，因而由校正矩阵转换的RGB数据具有与RGB数据的值相同的值。

因此，由校正后的数据生成单元530生成的校正后的RGB数据具有RGB数据乘以(202/255)的值。

可以由8位驱动显示装置显示的最大灰度水平为255，因此校正后的RGB数据的最大值不超过202。数据信号输出单元540可以输出与在从0到202的灰度水平范围内的校正后的RGB数据对应的数据信号。

同时，如上面参考图3所述，如果用户是色觉障碍个人并且色觉障碍度为0.1，则灰度水平X为约239。

在这种情况下，如上面参考图2所述，校正后的数据生成单元530可以选择与0.1的色觉障碍度对应的矩阵，并根据上述公式6生成校正后的RGB数据。

在这点上，数据信号输出单元540可以输出与在从0到239的灰度水平范围内的校正后的RGB数据对应的数据信号。

图8是示出根据示例性实施例的显示方法的流程图。

参考图8，根据示例性实施例的显示方法可包括数据准备操作(S110)、驱动模式确定操作(S120)、校正后的数据生成操作(S130)、数据信号输出操作(S140)和图像显示操作(S150)。

作为准备待被显示的图像的数据的操作的数据准备操作(S110)可以接收用于显示特定图像的原始数据，或将所存储的数据转换成其中可以利用数据的状态。

在数据准备操作(S110)中准备的数据可以是RGB颜色坐标。

驱动模式确定操作(S120)可以接收用户的色觉障碍特性信息，并与用户的色觉障碍特性信息相对应来将普通驱动模式或色觉障碍校正驱动模式确定为驱动模式。

当色觉障碍校正驱动模式在驱动模式确定操作(S120)中被确定为驱动模式时，校正后的数据生成操作(S130)可以与用户的色觉障碍特性信息相对应来转换数据，并生成校正后的数据。

数据信号输出操作(S140)可以从包括在普通驱动模式中使用的基准灰度级和在色觉障碍校正驱动模式中使用的一个或多个校正灰度级的多个灰度级中选择与用户的色觉障碍特性信息对应的一个灰度级，并且可以基于所选择的灰度级输出与数据或校正后的数据对应的数据信号。

当如上所述色觉障碍校正驱动模式在驱动模式确定操作(S120)中被确定为驱动模式时，校正后的数据可以通过使用与用户的色觉障碍特性信息对应的校正矩阵从数据来生成。

相反，当普通驱动模式在驱动模式确定操作(S120)中被确定为驱动模式时，由于数据按它本来的那样被使用，因此校正后的数据生成操作(S130)可以被省略，并且在数据信号输出操作(S140)中可以基于所选择的灰度级输出与数据对应的数据信号。

最后，图像显示操作(S150)可以通过使用发射与数据信号对应的亮度的光的发光器件显示普通图像或色觉障碍图像。

因此，当普通驱动模式被确定时，与数据以及基于基准灰度级输出的数据信号对应的普通图像可以被显示，而当色觉障碍校正驱动模式被确定时，与校正后的数据以及基于和用户的色觉障碍特性信息对应的校正灰度级输出的数据信号对应的色觉障碍图像可以被显示。

如上所述，根据一个或多个上述示例性实施例，可以提供能使用自发射器件显示用于色觉障碍个人的图像而不降低显示屏幕的亮度的显示装置、显示控制装置和显示方法。

应当理解，在本文中描述的示例性实施例应当仅在描述意义上被考虑，而不是用于限制的目的。对每个示例性实施例中的特征或方面的描述通常应该被考虑为可用于其他示例性实施例中的其它类似特征或方面。

尽管已经参考图描述了一个或多个示例性实施例，本领域普通技术人员将理解，可以在不脱离由所附权利要求限定的精神和范围的情况下，在本文中对形式和细节进行各种改变。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括：

数据接收单元，接收待被显示的图像的数据；

驱动模式确定单元，接收用户的色觉障碍特性信息，并且基于所述用户的所述色觉障碍特性信息确定普通驱动模式和色觉障碍校正驱动模式中的一个；

数据转换单元，通过基于所述用户的所述色觉障碍特性信息转换所述数据来生成校正后的数据；

存储器，存储在所述普通驱动模式中使用的基准灰度级和在所述色觉障碍校正驱动模式中使用的至少一个校正灰度级；

数据信号输出单元，基于所述用户的所述色觉障碍特性信息从所述基准灰度级和所述至少一个校正灰度级中选择灰度级，并且基于所选择的灰度级输出与所述数据和所述校正后的数据中的一个对应的数据信号；以及

发光器件，接收所述数据信号，并且发射与所述数据信号对应的亮度的光。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述至少一个校正灰度级具有比所述基准灰度级的亮度值更高的亮度值。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其中：

所述数据转换单元存储用于转换所述数据的至少一个校正矩阵，并且通过使用所述至少一个校正矩阵中的与所述用户的所述色觉障碍特性信息对应的校正矩阵从所述数据生成所述校正后的数据。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述校正矩阵是道尔顿化矩阵的逆矩阵。

5.根据权利要求3所述的显示装置，其中：

所述数据包括RGB数据，并且所述数据转换单元通过使用下面的公式从所述RGB数据生成所述校正后的数据：

$\left[\begin{array}{c}{R}_o\\ G_o\\ B_o\end{array}\right]=\frac{X}{255}\·\[T\]\·\left[\begin{array}{c}{R}_i\\ G_i\\ B_i\end{array}\right]$

其中

X表示校正系数，

T表示校正矩阵，

R_i、G_i和B_i表示所述RGB数据，并且

R_o、G_o和B_o表示校正后的RGB数据。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其中所述校正系数X通过下面的公式计算：

$X=\left|255\×{\left(\frac{L_{ext}}{L_{max}}\right)}^{1/\mathrm{\γ}}\right|$

其中

L_ext表示所述基准灰度级的最大亮度值，

L_max表示所选择的校正灰度级的最大亮度值，并且

γ表示伽马值。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述用户的所述色觉障碍特性信息包括关于用户是红色弱用户还是绿色弱用户以及色觉障碍度的信息。

8.一种显示控制装置，包括：

数据存储单元，存储待被显示的图像的数据；

驱动模式确定单元，接收用户的色觉障碍特性信息，并且基于所述用户的所述色觉障碍特性信息确定普通驱动模式和色觉障碍校正驱动模式中的一个；

数据转换单元，通过基于所述用户的所述色觉障碍特性信息转换所述数据来生成校正后的数据，并且输出所述校正后的数据；以及

灰度级选择信号输出单元，输出灰度级选择信号，以用于从在所述普通驱动模式中使用的基准灰度级和在所述色觉障碍校正驱动模式中使用的至少一个校正灰度级中选择与所述用户的所述色觉障碍特性信息对应的灰度级。

9.根据权利要求8所述的显示控制装置，其中所述数据转换单元存储用于转换所述数据的多个校正矩阵，并且通过使用所述多个校正矩阵中的与所述用户的所述色觉障碍特性信息对应的校正矩阵从所述数据生成所述校正后的数据。

10.一种显示方法，包括：

接收待被显示的图像的数据；

接收用户的色觉障碍特性信息，并且

基于所述用户的所述色觉障碍特性信息确定普通驱动模式和色觉障碍校正驱动模式中的一个；

当所述色觉障碍校正驱动模式被确定时，基于所述用户的所述色觉障碍特性信息转换所述数据，以生成校正后的数据；

从包括在所述普通驱动模式中使用的基准灰度级和在所述色觉障碍校正驱动模式中使用的至少一个校正灰度级的多个灰度级中选择与所述用户的所述色觉障碍特性信息对应的灰度级，并基于所选择的灰度级输出与所述数据和所述校正后的数据中的一个对应的数据信号；以及

通过使用发射与所述数据信号对应的亮度的光的发光器件显示普通图像和色觉障碍图像中的一个。

11.根据权利要求10所述的显示方法，其中所述至少一个校正灰度级具有比所述基准灰度级的亮度值更高的亮度值。

12.根据权利要求10所述的显示方法，其中所述校正后的数据通过使用用于转换所述数据的多个校正矩阵中的与所述用户的所述色觉障碍特性信息对应的校正矩阵从所述数据生成。

13.根据权利要求12所述的显示方法，其中：

所述数据包括RGB数据，并且所述校正后的数据通过使用下面的公式从所述RGB数据生成：

$\left[\begin{array}{c}{R}_o\\ G_o\\ B_o\end{array}\right]=\frac{X}{255}\·\[T\]\·\left[\begin{array}{c}{R}_i\\ G_i\\ B_i\end{array}\right]$

其中

X表示校正系数，

T表示校正矩阵，

R_i、G_i和B_i表示所述RGB数据，并且

R_o、G_o和B_o表示校正后的RGB数据。

14.根据权利要求13所述的显示方法，其中所述校正系数X通过下面的公式计算：

$X=\left|255\×{\left(\frac{L_{ext}}{L_{\max }}\right)}^{1/\mathrm{\γ}}\right|$

其中

L_ext表示所述基准灰度级的最大亮度值，

L_max表示所选择的校正灰度级的最大亮度值，并且

γ表示伽马值。

15.根据权利要求12所述的显示方法，其中所述校正矩阵是道尔顿化矩阵的逆矩阵。