CN106448591A - 一种rgb转rgbw的色域换算方法及装置 - Google Patents

一种rgb转rgbw的色域换算方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种RGB转RGBW的色域换算方法及装置，所述色域换算方法包括以下步骤：将RGB的原始输入值转换为RGBW的第一过渡值，且使其转换前后的画面效果相同；将RGB的原始输入值转换为对应的HSV值，统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值；判断所述S的值是否大于所述S的阈值；若不是，则将所述RGBW的第一过渡值作为RGBW的输出值进行输出；若是，则针对所述S的值大于所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出；本发明解决了现有技术中高饱和度画面颜色失真的问题。

Description

一种RGB转RGBW的色域换算方法及装置
【技术领域】
本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种RGB转RGBW的色域换算方法及装置。
【背景技术】
RGBW液晶屏技术的原理，是将一种白色(W)子像素添加到由红(R)、绿(G)、蓝(B)三色组成的传统RGB像素中，然后再应用相应的子像素成像技术，以人类看见图像的方式对这些子像素进行更好的排列。由于液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)的分辨率越来越高，像素越来越精细，造成液晶像素的开口率越来越低，进而造成光透过率的下降。因此RGBW四色像素设计显示屏的出现，解决了液晶显示屏白色画面光透过率过低的问题，降低了功耗，能起到节能环保的作用。正是基于此，RGBW正在被广泛应用于各种尺寸的平板液晶显示器中。
然而，由于在RGBW四色系统中增加了W亚像素，会引起高饱和度画面失真的问题。在自然界中，由于物体会选择性地吸收一部分入射光，而反射另一部分，因此人眼看到的物体的颜色就是反射光的波段在人眼中的呈现。高饱和度物体的颜色是由于只有特定波段的光进入人眼，其反射光亮度相对于低饱和度物体明显降低，从而形成了对比度，而这种对比度在RGBW显示模式中会被进一步地放大，从而出现高饱和度画面失真的现象。
具体来讲，W子像素的引入会使得R、G、B子像素的相对比例下降，开口率下降，从而在显示R、G、B等高饱和度画面时，其亮度相对于RGB显示模式明显偏低。另外，由于W子像素的透过率明显高于RGB子像素，因此当一个画面中高饱和度画面和白色画面同时存在时，由于W像素的加入，使得二者的亮度差距相对于单纯的RGB显示装置明显增大。正是由于以上的两个原因，才会出现高饱和度画面失真的问题。高饱和度画面和白色画面的亮度可以通过由RGB信号输入到RGBW信号输出的调制方法，即演算法来进行控制。
所谓色域转换方法，其本质实际上就是将输入的RGB信号转变为输出的RGBW信号的一种信号调制方法。由于一般的显示器默认的数据类型是对应于RGB显示模式的，并且由于W子像素的加入，原来RGB的颜色空间被沿着对角线的方向拉伸到了RGBW的颜色空间，因此需要一种将RGB转化为RGBW的色域转换方法。由于传统的演算法对于RGB的输出信号采用同样的增益系数，因此无法解决RGBW高饱和度和非高饱和度并存时，颜色失真的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种RGB转RGBW的色域换算方法及装置，以解决现有技术中高饱和度画面颜色失真的问题。
本发明的技术方案如下：
一种RGB转RGBW的色域换算方法及装置方法，用于RGBW四色液晶显示面板，包括以下步骤：
将RGB的原始输入值转换为RGBW的第一过渡值，且使其转换前后的画面效果相同；
将RGB的原始输入值转换为对应的HSV值，统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值；
判断所述S的值是否大于所述S的阈值；
若不是，则将所述RGBW的第一过渡值作为RGBW的输出值进行输出；
若是，则针对所述S的值大于所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出；
其中，当所述S的值大于所述S的阈值时，输出画面失真，反之则可使输出画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
优选地，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出，之后还包括：
根据所述W的增益值，对其背光的亮度进行调节，使调整后的画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
优选地，将RGB的原始输入值转换为RGBW的第一过渡值，且使其转换前后的画面效果相同，具体包括：
W1＝min(Rin,Gin，Bin),
R1＝Rin-W1,
G1＝Gin-W1,
B1＝Bin-W1,
其中，Rin、Gin与Bin分别为RGB的原始输入值，R1、G1、B1与W1分别为所述RGBW的第一过渡值。
优选地，统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值，具体包括：
获取所述RGB原始输入值的最大值，根据该最大值确定所述H的模式；
根据所述HSV的分布数据，获取所述S在整幅画面的累积分布曲线图；
根据所述H的模式得到所述累积分布曲线图的一个纵坐标值，并由该纵坐标值得到其对应的横坐标值，且将该横坐标值对应的值作为所述S的阈值；
其中，当R的原始输入值最大时，则进入H＝R的模式，当G的原始输入值最大时，则进入H＝G的模式，当B的原始输入值最大时，则进入H＝B的模式，不同的所述H的模式对应的所述S的阈值不同。
优选地，针对超出所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出，具体包括：
W增＝X*W1，R2＝Rin-W增,G2＝Gin-W增,B2＝Bin-W增,
Wout＝W增，Rout＝R2,Gout＝G2,Bout＝B2,
其中，X为所述横坐标值，其取值范围为0<X≤1，W增为所述W的增益值，R2、G2与B2分别为所述RGB的第二过渡值,Rout、Gout、Bout与Wout分别为RGBW的输出值。
优选地，根据所述W的增益值，对背光的亮度进行调节，具体包括：
BL调整＝BL/X，
其中，BL为背光全开时的亮度，BL调整为背光调整后的亮度。
一种RGB转RGBW的色域换算装置，包括：
第一转换模块，用于将RGB的原始输入值转换为RGBW的第一过渡值，且使其转换前后的画面效果相同；
第二转换模块，用于将RGB的原始输入值转换为对应的HSV值，统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值；
判断模块，用于判断所述S的值是否大于所述S的阈值；
第一处理模块，用于当所述S的值小于或等于所述S的阈值时，则将所述RGBW的第一过渡值作为RGBW的输出值进行输出；
第二处理模块，用于当所述S的值大于所述S的阈值时，则针对所述S的值大于所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出；
其中，当所述S的值大于所述S的阈值时，输出画面失真，反之则可使输出画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
优选地，还包括：
第三处理模块，用于根据所述W的增益值，对其背光的亮度进行调节，使调整后的画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
优选地，将RGB的原始输入值转换为RGBW的过渡值，具体包括：
W1＝min(Rin,Gin，Bin),
R1＝Rin-W1,
G1＝Gin-W1,
B1＝Bin-W1,
其中，Rin、Gin与Bin分别为RGB的原始输入值，R1、G1、B1与W1分别为所述RGBW的第一过渡值。
优选地，针对超出所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出，具体包括：
W增＝X*W1，R2＝Rin-W增,G2＝Gin-W增,B2＝Bin-W增,
Wout＝W增，Rout＝R2,Gout＝G2,Bout＝B2,
其中，X为所述横坐标值，其取值范围为0<X≤1，W增为所述W的增益值，R2、G2与B2分别为所述RGB的第二过渡值,Rout、Gout、Bout与Wout分别为RGBW的输出值。
本发明的有益效果：
本发明的一种RGB转RGBW的色域换算方法及装置，通过将RGB转换为HSV并获取S的阈值，然后针对S的值大于S的阈值的像素进行W的增益，在RGBW显示模式下，提高了画面的亮度，解决了高饱和度画面容易出现的颜色失真问题。
【附图说明】
图1为本发明实施例的一种RGB转RGBW的色域换算方法的实施流程图；
图2为本发明实施例的统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值的实施流程图；
图3为本发明实施例的S的累积分布曲线图；
图4为本发明实施例的一种RGB转RGBW的色域换算装置的整体结构示意图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
HSV(Hue,Saturation,Value)是根据颜色的直观特性由A.R.Smith在1978年创建的一种颜色空间,也称六角锥体模型(Hexcone Model)。以下分别对HSV进行说明。
色调H用角度度量，取值范围为0°～360°，从红色开始按逆时针方向计算，红色为0°，绿色为120°,蓝色为240°。它们的补色是：黄色为60°，青色为180°,品红为300°；
饱和度S表示颜色接近光谱色的程度。一种颜色，可以看成是某种光谱色与白色混合的结果。其中光谱色所占的比例愈大，颜色接近光谱色的程度就愈高，颜色的饱和度也就愈高。饱和度高，颜色则深而艳。光谱色的白光成分为0，饱和度达到最高。通常取值范围为0％～100％，值越大，颜色越饱和。
明度V表示颜色明亮的程度，对于光源色，明度值与发光体的光亮度有关；对于物体色，此值和物体的透射比或反射比有关。通常取值范围为0％(黑)到100％(白)。
实施例一
请参考图1和图2，图1为本实施例的一种RGB转RGBW的色域换算方法的实施流程图，图2为本实施例的统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值的实施流程图。从图1和图2可以看到，本发明的一种RGB转RGBW的色域换算方法，用于RGBW四色液晶显示面板，其包括以下步骤：
步骤S101：将RGB的原始输入值转换为RGBW的第一过渡值，且使其转换前后的画面效果相同。
步骤S102：将RGB的原始输入值转换为对应的HSV值，统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值。
步骤S103：判断所述S的值是否大于所述S的阈值。
其中，当所述S的值大于所述S的阈值时，输出画面失真，反之则可使输出画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
步骤S104：若不是，则将所述RGBW的第一过渡值作为RGBW的输出值进行输出。
步骤S105：若是，则针对所述S的值大于所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出。
步骤S106：根据所述W的增益值，对其背光的亮度进行调节，使调整后的画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
在本实施例中，将RGB的原始输入值转换为RGBW的第一过渡值，且使其转换前后的画面效果相同，具体包括：
W1＝min(Rin,Gin，Bin),
R1＝Rin-W1,
G1＝Gin-W1,
B1＝Bin-W1,
其中，Rin、Gin与Bin分别为RGB的原始输入值，R1、G1、B1与W1分别为所述RGBW的第一过渡值。
如图2所示，在本实施例中，统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值，具体包括：
步骤S201：获取所述RGB原始输入值的最大值，根据该最大值确定所述H的模式。
步骤S202：根据所述HSV的分布数据，获取所述S在整幅画面的累积分布曲线图。
图3为本发明实施例的S的累积分布曲线图，从图3可以看到，图中的横坐标表示S的大小值，纵坐标表示S的累计分布大小值，其中0≤S≤1，得到该曲线图后，可以根据H的模式(H＝R、H＝G或H＝B)人为规定一个比例值X，再由X值得到K值(如K1、K2或K3)，K值就是S的阈值。对于不同H模式，X的值是不同的，一般来说是R<G<B，X值越小，对应的K值就越小。
步骤S203：根据所述H的模式得到所述累积分布曲线图的纵坐标值，并由该纵坐标值得到其对应的横坐标值，且将该横坐标值对应的值作为所述S的阈值。
其中，当R的原始输入值最大时，则进入H＝R的模式，当G的原始输入值最大时，则进入H＝G的模式，当B的原始输入值最大时，则进入H＝B的模式，不同的所述H的模式对应的所述S的阈值不同。
在本实施例中，针对超出所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出，具体包括：
W增＝X*W1，R2＝Rin-W增,G2＝Gin-W增,B2＝Bin-W增,
Wout＝W增，Rout＝R2,Gout＝G2,Bout＝B2,
其中，X为所述横坐标值，其取值范围为0<X≤1，W增为所述W的增益值，R2、G2与B2分别为所述RGB的第二过渡值,Rout、Gout、Bout与Wout分别为RGBW的输出值。
在本实施例中，根据所述W的增益值，对背光的亮度进行调节，具体包括：
BL调整＝BL/X，
其中，BL为背光全开时的亮度，BL调整为背光调整后的亮度。
本发明的一种RGB转RGBW的色域换算方法，通过将RGB转换为HSV并获取S的阈值，然后针对S的值大于S的阈值的像素进行W的增益，在RGBW显示模式下，提高了画面的亮度，解决了高饱和度画面容易出现的颜色失真问题。
实施例二
请参考图4，图4为本实施例的一种RGB转RGBW的色域换算装置10的整体结构示意图。从图4可以看到，本发明的一种RGB转RGBW的色域换算装置10，其包括：
第一转换模块20，用于将RGB的原始输入值转换为RGBW的第一过渡值，且使其转换前后的画面效果相同。
在本实施例中，将RGB的原始输入值转换为RGBW的第一过渡值，具体包括：
W1＝min(Rin,Gin，Bin),
R1＝Rin-W1,
G1＝Gin-W1,
B1＝Bin-W1,
其中，Rin、Gin与Bin分别为RGB的原始输入值，R1、G1、B1与W1分别为所述RGBW的第一过渡值。
第二转换模块30，用于将RGB的原始输入值转换为对应的HSV值，统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值；
判断模块40，用于判断所述S的值是否大于所述S的阈值；
第一处理模块50，用于当所述S的值小于或等于所述S的阈值时，则将所述RGBW的第一过渡值作为RGBW的输出值进行输出。
第二处理模块60，用于当所述S的值大于所述S的阈值时，则针对所述S的值大于所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出；
其中，当所述S的值大于所述S的阈值时，输出画面失真，反之则可使输出画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
在本实施例中，所述色域换算装置10还包括：
第三处理模块70，用于根据所述W的增益值，对其背光的亮度进行调节，使调整后的画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
在本实施例中，针对超出所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出，具体包括：
W增＝X*W1，R2＝Rin-W增,G2＝Gin-W增,B2＝Bin-W增,
Wout＝W增，Rout＝R2,Gout＝G2,Bout＝B2,
其中，X为所述横坐标值，其取值范围为0<X≤1，W增为所述W的增益值，R2、G2与B2分别为所述RGB的第二过渡值,Rout、Gout、Bout与Wout分别为RGBW的输出值。
本发明的一种RGB转RGBW的色域换算装置10，通过将RGB转换为HSV并获取S的阈值，然后针对S的值大于S的阈值的像素进行W的增益，在RGBW显示模式下，提高了画面的亮度，解决了高饱和度画面容易出现的颜色失真问题。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种RGB转RGBW的色域换算方法，用于RGBW四色液晶显示面板，其特征在于，包括以下步骤：
将RGB的原始输入值转换为RGBW的第一过渡值，且使其转换前后的画面效果相同；
将RGB的原始输入值转换为对应的HSV值，统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值；
判断所述S的值是否大于所述S的阈值；
若不是，则将所述RGBW的第一过渡值作为RGBW的输出值进行输出；
若是，则针对所述S的值大于所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出；
其中，当所述S的值大于所述S的阈值时，输出画面失真，反之则可使输出画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
2.根据权利要求1所述的色域换算方法，其特征在于，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出，之后还包括：
根据所述W的增益值，对其背光的亮度进行调节，使调整后的画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
3.根据权利要求1所述的色域换算方法，其特征在于，将RGB的原始输入值转换为RGBW的第一过渡值，且使其转换前后的画面效果相同，具体包括：
W1＝min(Rin,Gin，Bin),
R1＝Rin-W1,
G1＝Gin-W1,
B1＝Bin-W1,
其中，Rin、Gin与Bin分别为RGB的原始输入值，R1、G1、B1与W1分别为所述RGBW的第一过渡值。
4.根据权利要求1所述的色域换算方法，其特征在于，统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值，具体包括：
获取所述RGB原始输入值的最大值，根据该最大值确定所述H的模式；
根据所述HSV的分布数据，获取所述S在整幅画面的累积分布曲线图；
根据所述H的模式得到所述累积分布曲线图的一个纵坐标值，并由该纵坐标值得到其对应的横坐标值，且将该横坐标值对应的值作为所述S的阈值；
其中，当R的原始输入值最大时，则进入H＝R的模式，当G的原始输入值最大时，则进入H＝G的模式，当B的原始输入值最大时，则进入H＝B的模式，不同的所述H的模式对应的所述S的阈值不同。
5.根据权利要求4所述的色域换算方法，其特征在于，针对超出所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出，具体包括：
W增＝X*W1，R2＝Rin-W增,G2＝Gin-W增,B2＝Bin-W增,
Wout＝W增，Rout＝R2,Gout＝G2,Bout＝B2,
其中，X为所述横坐标值，其取值范围为0<X≤1，W增为所述W的增益值，R2、G2与B2分别为RGB的第二过渡值,Rout、Gout、Bout与Wout分别为RGBW的输出值。
6.根据权利要求5所述的色域换算方法，其特征在于，根据所述W的增益值，对背光的亮度进行调节，具体包括：
BL调整＝BL/X，
其中，BL为背光全开时的亮度，BL调整为背光调整后的亮度。
7.一种RGB转RGBW的色域换算装置，其特征在于，包括：
第一转换模块，用于将RGB的原始输入值转换为RGBW的第一过渡值，且使其转换前后的画面效果相同；
第二转换模块，用于将RGB的原始输入值转换为对应的HSV值，统计画面的HSV分布数据，并获取所述S的阈值；
判断模块，用于判断所述S的值是否大于所述S的阈值；
第一处理模块，用于当所述S的值小于或等于所述S的阈值时，则将所述RGBW的第一过渡值作为RGBW的输出值进行输出；
第二处理模块，用于当所述S的值大于所述S的阈值时，则针对所述S的值大于所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出；
其中，当所述S的值大于所述S的阈值时，输出画面失真，反之则可使输出画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
8.根据权利要求7所述的色域换算装置，其特征在于，还包括：
第三处理模块，用于根据所述W的增益值，对其背光的亮度进行调节，使调整后的画面的效果与RGB的原始输入值形成画面的效果相同。
9.根据权利要求7所述的色域换算装置，其特征在于，将RGB的原始输入值转换为RGBW的过渡值，具体包括：
W1＝min(Rin,Gin，Bin),
R1＝Rin-W1,
G1＝Gin-W1,
B1＝Bin-W1,
其中，Rin、Gin与Bin分别为RGB的原始输入值，R1、G1、B1与W1分别为所述RGBW的第一过渡值。
10.根据权利要求7所述的色域换算装置，其特征在于，针对超出所述S的阈值的像素，根据所述H的模式获取W的增益值及RGB的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值与所述W的增益值作为RGBW的输出值进行输出，具体包括：
W增＝X*W1，R2＝Rin-W增,G2＝Gin-W增,B2＝Bin-W增,
Wout＝W增，Rout＝R2,Gout＝G2,Bout＝B2,
其中，X为所述横坐标值，其取值范围为0<X≤1，W增为所述W的增益值，R2、G2与B2分别为所述RGB的第二过渡值,Rout、Gout、Bout与Wout分别为RGBW的输出值。
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