CN106652962A - 四色显示器的白平衡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种四色显示器的白平衡方法，其通过在初次白平衡后，将各灰阶的实测色度与目标色度进行比较，得到各灰阶的实测色度与目标色度偏离值，并据此修正得出二次白平衡目标色度，再利用二次白平衡目标色度进行二次白平衡，能够自动补偿初次白平衡时实测色度与目标色度的差值，提升四色显示器白平衡的自动化水平，降低四色显示器白平衡时工程师的工作量，提升工作效率，降低人工成本，提升白平衡效果。

Description

四色显示器的白平衡方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种四色显示器的白平衡方法。
背景技术
目前普遍应用的三色像素系统，以液晶显示器为例，其每个像素单元一般由三个子像素单元组成，分别为红色子像素单元、绿色子像素单元以及蓝色子像素单元。而一种新的四色像素系统，其在传统的三色像素系统的基础上增加了一个子像素单元，进而可以提升系统在显示色彩方面的表现力。
随着四色像素系统的发展，其三色到四色的转换技术已经基本成熟，相应的产品也已经开始进入实际应用阶段，但由于现有的大部分采用四色像素的产品缺乏有效的白平衡调节技术，致使显示效果不佳，因而未能充分发挥四色像素系统的优势。
四色像素系统的输入信号与传统的三色像素系统相同，为表示红色R、绿色G与蓝色B的灰阶值的一组数据，要利用输入的RGB灰阶值驱动红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元以及第四子像素单元四个子像素单元，则需要根据输入的三色灰阶值求出输出的四色灰阶值，对于不同的四色像素系统，其内建算法一般不同，例如以输入的三色灰阶值中的最小值作为第四子像素单元的灰阶值，即为一种最简单的三色灰阶值到四色灰阶值的演算方法。对于四色像素系统的最基本的要求是在提高显示面板的穿透率的同时保证其显示的颜色与原三色像素系统所要显示的颜色相同，而在对四色像素系统进行白平衡调试时，也必须保证用于驱动各子像素单元的四色灰阶值能够使四色像素系统显示的颜色与原三色像素系统所要显示的颜色相同。
现有技术进行白平衡时，通常是先设定一个目标色度，然后通过调节红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元以及第四子像素单元的输出灰阶值，使得四色显示器显示的各个灰阶的白色的色度均为目标色度或最接近目标色度，同时在调节红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元以及第四子像素单元的输出灰阶时还需要使四色显示器显示的各个灰阶的白色的亮度满足伽马值等于2.2以及红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元以及第四子像素单元的输出灰阶之间的关系满足四色显示器内建的三色灰阶值到四色灰阶值的演算方法。
但根据上述白平衡方法后四色显示器的实际的显示效果并非准确落在目标值内，其原因可以为包括：在第一步测量原始状态下各个颜色0到255灰阶的刺激值时，存在测量误差，显示器在显示单一颜色提供测量数据与同时显示多个颜色时，由于数据线的负载不同，以及像素间的互相作用，使得不同单一颜色显示时测量得到的0到255灰阶的三刺激值相加，无法精确等效于不同颜色同时点亮时0到255灰阶的三刺激值实际结果等，也就是说上述方法的计算完成后，实际的效果会偏离目标值，也即理论上最优的计算结果未必适应于真实显示器的状况，还需要工程师在此基础上手动进行修正和修改，大大增加了工作量和系统的复杂程度，降低了工作效率。
发明内容
本发明的目的在于一种四色显示器的白平衡方法，能够提升四色显示器白平衡的自动化水平，降低四色显示器白平衡时工程师的工作量，提升工作效率，降低人工成本，提升白平衡效果。
为实现上述目的，本发明提供了一种四色显示器的白平衡方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一四色显示器，包括：红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元；
步骤2、设定初次白平衡目标色度，根据该初次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法进行初次白平衡；
步骤3、测量经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶的白色的实际色度，m为1到40之间的正整数；
步骤4、计算步骤3中测量的每一个灰阶的白色的实际色度与初次白平衡目标色度的差值，计算公式为：
Δx(n)＝x(n)real-xt
Δy(n)＝y(n)real-yt
其中，n为0到255之间的正整数，x(n)real和y(n)real为经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的n灰阶的白色的实际色度的色度坐标，xt和yt为初次白平衡目标色度的色度坐标，Δx(n)和Δy(n)经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的实际色度与初次白平衡目标色度的色度坐标差值；
步骤5、计算二次白平衡目标色度，根据二次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法对所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶的白色进行二次白平衡，其中二次白平衡目标色度的计算公式为：
x t(n)＝xt-Δx(n)；
yt(n)＝yt-Δy(n)；
其中，x t(n)和y t(n)为对应所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的二次白平衡目标色度的色度坐标。
所述初次白平衡时通过调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行初次白平衡，使每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且每一灰阶值的白色的色度坐标均与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离最小；
所述二次白平衡时通过再次调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行二次白平衡，使每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且每一灰阶值的白色的色度坐标均与二次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离最小。
各个灰阶值的白色的色度坐标的计算方法为：
xn＝(X(Ro)+X(Go)+X(Bo)+X(Wo))/S；
yn＝(Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo))/S；
S＝X(Ro)+Y(Ro)+Z(Ro)+X(Go)+Y(Go)+Z(Go)+X(Bo)+Y(Bo)+Z(Bo)+X(Wo)+Y(Wo)+Z(Wo)；
各个灰阶值的白色的亮度的计算方法为：
Ln＝Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo)；
初次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta1(n)＝(xn-xt)2+(yn-yt)2
二次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与二次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta2(n)＝(xn-xt(n))2+(yn-yt(n))2
其中，Ln为灰阶值为n的白色的亮度，xn和yn为灰阶值为n的白色的色度坐标，Ro、Go、Bo、以及Wo分别为红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值，所述红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值满足预设的三色到四色的演算算法，X(Ro)、Y(Ro)和Z(Ro)为在Ro灰阶下的红色子像素的三刺激值，X(Go)、Y(Go)和Z(Go)在Go灰阶下的绿色子像素的三刺激值，X(Bo)、Y(Bo)和Z(Bo)在Bo灰阶下的蓝色子像素的三刺激值，Delta1(n)为初次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离，Delta2(n)为二次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与二次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离。
所述步骤5中m为20到40之间的正整数。
还包括步骤6将初次白平衡调试得到对应0到m-1灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值和二次白平衡调试得到对应m到255灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值以查找表的形式共同存储于四色显示器中。
本发明提供一种四色显示器的白平衡方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一四色显示器，包括：红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元；
步骤2、设定初次白平衡目标色度，根据该初次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法进行初次白平衡，所述初次白平衡为两色平衡，即对白色以及除白色之外的第二颜色根据权重同时进行平衡，所述初次白平衡目标色度包括：初次白平衡白色目标色度、以及初次白平衡第二颜色目标色度；
步骤3、测量经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶的白色和第二颜色的实际色度，m为1到40之间的正整数；
步骤4、计算步骤3中测量的每一个灰阶的白色的实际色度与初次白平衡白色目标色度的差值以及每一个灰阶的第二颜色的实际色度与初次白平衡第二颜色目标色度的，计算公式为：
Δx1(n)＝x1(n)real-x1t
Δy1(n)＝y1(n)real-y1t
Δx2(n)＝x2(n)real-x2t
Δy2(n)＝y2(n)real-y2t
其中，n为0到255之间的正整数，x1(n)real和y1(n)real为经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的n灰阶的白色的实际色度的色度坐标，x2(n)real和y2(n)real为经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的n灰阶的第二颜色的实际色度的色度坐标，x1t和y1t为初次白平衡白色目标色度的色度坐标，x2t和y2t为初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标，Δx1(n)和Δy1(n)经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的实际色度与初次白平衡白色目标色度的色度坐标差值，Δx2(n)和Δy2(n)经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的灰阶值为n的第二颜色的实际色度与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标差值；
步骤5、计算二次白平衡目标色度，根据二次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法对所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶的白色进行二次白平衡，所述二次白平衡为两色平衡，即对白色以及除白色之外的第二颜色根据权重同时进行平衡，所述二次白平衡目标色度包括：二次白平衡白色目标色度、以及二次白平衡第二颜色目标色度，其中二次白平衡目标色度的计算公式为：
x 1t(n)＝x1t-Δx1(n)；
y1t(n)＝y1t-Δy1(n)；
x 2t(n)＝x2t-Δx2(n)；
y2t(n)＝y2t-Δy2(n)；
其中，x 1t(n)和y1 t(n)为对应所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的二次白平衡白色目标色度的色度坐标，x 2t(n)和y2 t(n)为对应所述四色显示器显示的灰阶值为n的第二颜色的二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标。
所述初次白平衡时通过调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行初次白平衡，使每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且每一灰阶值的白色的色度坐标均与初次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离以及每一灰阶值的第二颜色的色度坐标与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离均最小；
所述二次白平衡时通过再次调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行二次白平衡，使每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且每一灰阶值的白色的色度坐标均与二次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离以及每一灰阶值的第二颜色的色度坐标与二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离均最小。
各个灰阶值的白色以及第二颜色的色度坐标的计算方法为：
a×x1n+b×x2n＝(X(Ro)+X(Go)+X(Bo)+X(Wo))/S；
a×y1n+b×y2n＝(Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo))/S；
S＝X(Ro)+Y(Ro)+Z(Ro)+X(Go)+Y(Go)+Z(Go)+X(Bo)+Y(Bo)+Z(Bo)+X(Wo)+Y(Wo)+Z(Wo)；
各个灰阶值的白色的亮度的计算方法为：
Ln＝Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo)；
初次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta11(n)＝(x1n-x1t)2+(y1n-y1t)2
初次白平衡时，各个灰阶值的第二颜色的色度坐标与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta12(n)＝(x1n-x1t)2+(yn-y1t)2
二次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与二次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta21(n)＝(x1n-x1t(n))2+(y1n-y1t(n))2
二次白平衡时，各个灰阶值的第二颜色的色度坐标与二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta22(n)＝(x2n-x2t(n))2+(y2n-y2t(n))2
其中，Ln为灰阶值为n的白色的亮度，x1n和y1n为灰阶值为n的白色的色度坐标，x2n和y2n为灰阶值为n的第二颜色的色度坐标，Ro、Go、Bo、以及Wo分别为红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值，所述红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值满足预设的三色到四色的演算算法，X(Ro)、Y(Ro)和Z(Ro)为在Ro灰阶下的红色子像素的三刺激值，X(Go)、Y(Go)和Z(Go)在Go灰阶下的绿色子像素的三刺激值，X(Bo)、Y(Bo)和Z(Bo)在Bo灰阶下的蓝色子像素的三刺激值，Delta11(n)为初次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与初次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离，Delta12(n)为初次白平衡时灰阶值为n的第二颜色的色度坐标与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离，Delta21(n)为二次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与二次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离，Delta22(n)为二次白平衡时灰阶值为n的第二颜色的色度坐标与二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离，a与b分别为白色与第二颜色的权重，a与b之和等于1。
所述步骤5中m为20到40之间的正整数。
还包括步骤6将初次白平衡调试得到对应0到m-1灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值和二次白平衡调试得到对应m到255灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值以查找表的形式共同存储于四色显示器中。
本发明的有益效果：本发明提供了一种四色显示器的白平衡方法，其通过在初次白平衡后，将各灰阶的实测色度与目标色度进行比较，得到各灰阶的实测色度与目标色度偏离值，并据此修正得出二次白平衡目标色度，再利用二次白平衡目标色度进行二次白平衡，能够自动补偿初次白平衡时实测色度与目标色度的差值，提升四色显示器白平衡的自动化水平，降低四色显示器白平衡时工程师的工作量，提升工作效率，降低人工成本，提升白平衡效果。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的四色显示器的白平衡方法第一实施例的流程图；
图2为本发明的四色显示器的白平衡方法第二实施例的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，图1本发明提供的四色显示器的白平衡方法第一实施例，所述第一实施例为单独的白色平衡，包括如下步骤：
步骤1、提供一四色显示器，包括：红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元。
具体地，所述第四子像素单元的颜色可以为白色子像素单元，也可以为黄色子像素单元或其他颜色的子像素单元，优选白色子像素单元。
步骤2、设定初次白平衡目标色度，根据该初次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法进行初次白平衡。
具体地，所述初次白平衡时通过调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行初次白平衡，使每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且每一灰阶值的白色的色度坐标均与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离最小。
进一步地，各个灰阶值的白色的色度坐标的计算方法为：
xn＝(X(Ro)+X(Go)+X(Bo)+X(Wo))/S；
yn＝(Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo))/S；
S＝X(Ro)+Y(Ro)+Z(Ro)+X(Go)+Y(Go)+Z(Go)+X(Bo)+Y(Bo)+Z(Bo)+X(Wo)+Y(Wo)+Z(Wo)；
各个灰阶值的白色的亮度的计算方法为：
Ln＝Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo)；
初次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta1(n)＝(xn-xt)2+(yn-yt)2
其中，Ln为灰阶值为n的白色的亮度，xn和yn为灰阶值为n的白色的色度坐标，Ro、Go、Bo、以及Wo分别为红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值，所述红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值满足预设的三色到四色的演算算法，即红色子像素、绿色子像素单元以及蓝色子像素单元的输出灰阶值到第四子像素单元的输出灰阶值的映射关系，X(Ro)、Y(Ro)和Z(Ro)为在Ro灰阶下的红色子像素的三刺激值，X(Go)、Y(Go)和Z(Go)在Go灰阶下的绿色子像素的三刺激值，X(Bo)、Y(Bo)和Z(Bo)在Bo灰阶下的蓝色子像素的三刺激值，Delta1(n)为初次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离。
需要说明的是，对应每一个灰阶的白平衡，步骤2通过重复多次的调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值直至所显示该灰阶的白色的亮度Ln符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且该灰阶值的白色的色度坐标均与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离Delta1(n)最小，则认为在灰阶值n处达到白平衡，将此时各子像素单元的输出灰阶值Ro、Go、Bo、以及Wo作为与输入的白色的灰阶值n相对应的输出灰阶值，建立初次白平衡查找表。
步骤3、测量经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶的白色的实际色度，m为1到40之间的正整数。
具体地，所述步骤3利用步骤2中得出初次白平衡查找表中各子像素单元的输出灰阶值Ro、Go、Bo、以及Wo驱动所述四色显示器进行显示，测量经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶之间的各个灰阶的白色的实际色度。
进一步地，虽然灰阶m可以为1到40之间的任意值，但需要注意当m取值过小时，在较低的灰阶例如15灰阶以下，补偿的效果不明显，因为多数白平衡自动计算在低灰阶都较为困难，需要工程师人工调试，当n大于或等于20时，自动补偿的效果明显，因此本发明中m优选20与40之间的值。
步骤4、计算步骤3中测量的每一个灰阶的白色的实际色度与初次白平衡目标色度的差值，计算公式为：
Δx(n)＝x(n)real-xt
Δy(n)＝y(n)real-yt
其中，n为0到255之间的正整数，x(n)real和y(n)real为经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的n灰阶的白色的实际色度的色度坐标，xt和yt为初次白平衡目标色度的色度坐标，Δx(n)和Δy(n)经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的实际色度与初次白平衡目标色度的色度坐标差值。
步骤5、计算二次白平衡目标色度，设m为1到40之间的正整数，根据二次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法对所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶的白色进行二次白平衡，其中二次白平衡目标色度的计算公式为：
x t(n)＝xt-Δx(n)；
yt(n)＝yt-Δy(n)；
其中，x t(n)和y t(n)为对应所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的二次白平衡目标色度的色度坐标。
具体地，所述二次白平衡时通过再次调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行二次白平衡，使从m灰阶到255灰阶之间的每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且从m灰阶到255灰阶之间的每一灰阶值的白色的色度坐标均与二次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离最小。
其中，各个灰阶值的白色的色度坐标的计算方法以及各个灰阶值的白色的亮度的计算方法与初次白平衡相同，而二次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与二次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta2(n)＝(xn-xt(n))2+(yn-yt(n))2
其中，Delta2(n)为二次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与二次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离。
值得一提的是，不同于初次白平衡，二次白平衡时，由于其二次白平衡目标色度为根据步骤3的实测色度与初次白平衡目标色度的差值修正得出的，因此对于从m灰阶到255灰阶之间的每一灰阶值的白色均有一个目标色度，而不是一个统一的目标色度。
最后，本发明的第一实施例还包括步骤6将初次白平衡调试得到对应0到m-1灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值和二次白平衡调试得到对应m到255灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值以查找表的形式共同存储于四色显示器中，此时红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值为经过二次平衡算法得出的最优输出灰阶值，可显著地改善四色像素系统的显示效果。
此外，在针对四色像素系统的白平衡进行调解的过程中，会出现下面的问题，当白色的灰阶颜色被普遍地调整到目标色度附近时，会导致低灰阶区域的红蓝混色，即紫色漂移出人眼感知的正确范围，即在白色色度较为正常的情况下，紫色出现了低灰阶泛红的现象，漂移出了紫色的范围，也就说白平衡可能会导致白色以外的其他颜色产生漂移，影响显示效果，对此现有技术通常通过两色平衡来进行解决，即对白色以及除白色之外的第二颜色(如紫色)根据权重同时进行平衡，两色平衡也存在白平衡计算得出理想结果后实际色度仍与目标色度不符的问题，对此同样也可以利用本发明进行修正。
请参阅图2，本发明提供一种四色显示器的白平衡方法，其为两色平衡，即对白色以及除白色之外的第二颜色根据权重同时进行平衡，包括如下步骤：
步骤1、提供一四色显示器，包括：红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元。
具体地，所述第四子像素单元的颜色可以为白色子像素单元，也可以为黄色子像素单元或其他颜色的子像素单元，优选白色子像素单元。
步骤2、设定初次白平衡目标色度，根据该初次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法进行初次白平衡，所述初次白平衡为两色平衡，即对白色以及除白色之外的第二颜色根据权重同时进行平衡，所述初次白平衡目标色度包括：初次白平衡白色目标色度、以及初次白平衡第二颜色目标色度。
具体地，所述第二颜色可以为：紫色、橙色、黄色、以及青色等。
具体地，所述初次白平衡时通过调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行初次白平衡，使每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且每一灰阶值的白色的色度坐标均与初次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离以及每一灰阶值的第二颜色的色度坐标与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离均最小。
进一步地，各个灰阶值的白色以及第二颜色的色度坐标的计算方法为：
a×x1n+b×x2n＝(X(Ro)+X(Go)+X(Bo)+X(Wo))/S；
a×y1n+b×y2n＝(Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo))/S；
S＝X(Ro)+Y(Ro)+Z(Ro)+X(Go)+Y(Go)+Z(Go)+X(Bo)+Y(Bo)+Z(Bo)+X(Wo)+Y(Wo)+Z(Wo)；
各个灰阶值的白色的亮度的计算方法为：
Ln＝Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo)；
初次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta11(n)＝(x1n-x1t)2+(y1n-y1t)2
初次白平衡时，各个灰阶值的第二颜色的色度坐标与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta12(n)＝(x1n-x1t)2+(yn-y1t)2
此时，根据权重得出Delta11(n)与Delta12(n)的和最小，即a*Delta11(n)+b*Delta12(n)最小；
其中，Ln为灰阶值为n的白色的亮度，x1n和y1n为灰阶值为n的白色的色度坐标，x2n和y2n为灰阶值为n的第二颜色的色度坐标，Ro、Go、Bo、以及Wo分别为红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值，所述红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值满足预设的三色到四色的演算算法，即红色子像素、绿色子像素单元以及蓝色子像素单元的输出灰阶值到第四子像素单元的输出灰阶值的映射关系，X(Ro)、Y(Ro)和Z(Ro)为在Ro灰阶下的红色子像素的三刺激值，X(Go)、Y(Go)和Z(Go)在Go灰阶下的绿色子像素的三刺激值，X(Bo)、Y(Bo)和Z(Bo)在Bo灰阶下的蓝色子像素的三刺激值，Delta11(n)为初次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与初次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离，Delta12(n)为初次白平衡时灰阶值为n的第二颜色的色度坐标与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离，a与b分别为白色与第二颜色的权重，a与b之和等于1。
步骤3、测量经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的从n灰阶到255灰阶的白色和第二颜色的实际色度，n为1到40之间的正整数。
具体地，所述步骤3利用步骤2中得出初次白平衡查找表中各子像素单元的输出灰阶值Ro、Go、Bo、以及Wo驱动所述四色显示器进行显示，测量经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶之间的各个灰阶的白色和第二颜色的实际色度。
进一步地，虽然灰阶m可以为1到40之间的任意值，但需要注意当m取值过小时，在较低的灰阶例如15灰阶以下，补偿的效果不明显，因为多数白平衡自动计算在低灰阶都较为困难，需要工程师人工调试，当n大于或等于20时，自动补偿的效果明显，因此本发明中m优选20与40之间的值。
步骤4、计算步骤3中测量的每一个灰阶的白色的实际色度与初次白平衡白色目标色度的差值以及每一个灰阶的第二颜色的实际色度与初次白平衡第二颜色目标色度的，计算公式为：
Δx1(n)＝x1(n)real-x1t
Δy1(n)＝y1(n)real-y1t
Δx2(n)＝x2(n)real-x2t
Δy2(n)＝y2(n)real-y2t
其中，n为0到255之间的正整数，x1(n)real和y1(n)real为经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的n灰阶的白色的实际色度的色度坐标，x2(n)real和y2(n)real为经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的n灰阶的第二颜色的实际色度的色度坐标，x1t和y1t为初次白平衡白色目标色度的色度坐标，x2t和y2t为初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标，Δx1(n)和Δy1(n)经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的实际色度与初次白平衡白色目标色度的色度坐标差值，Δx2(n)和Δy2(n)经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的灰阶值为n的第二颜色的实际色度与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标差值。
步骤5、计算二次白平衡目标色度，设m为1到40之间的正整数，根据二次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法对所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶的白色进行二次白平衡，所述二次白平衡为两色平衡，即对白色以及除白色之外的第二颜色根据权重同时进行平衡，所述二次白平衡目标色度包括：二次白平衡白色目标色度、以及二次白平衡第二颜色目标色度，其中二次白平衡目标色度的计算公式为：
x 1t(n)＝x1t-Δx1(n)；
y1t(n)＝y1t-Δy1(n)；
x 2t(n)＝x2t-Δx2(n)；
y2t(n)＝y2t-Δy2(n)；
其中，x 1t(n)和y1 t(n)为对应所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的二次白平衡白色目标色度的色度坐标，x 2t(n)和y2 t(n)为对应所述四色显示器显示的灰阶值为n的第二颜色的二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标。
具体地，所述二次白平衡时通过再次调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行二次白平衡，使每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且每一灰阶值的白色的色度坐标均与二次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离以及每一灰阶值的第二颜色的色度坐标与二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离均最小。
其中，各个灰阶值的白色和第二颜色的色度坐标的计算方法以及各个灰阶值的白色的亮度的计算方法与初次白平衡相同，而二次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与二次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：Delta21(n)＝(x1n-x1t(n))2+(y1n-y1t(n))2，二次白平衡时，各个灰阶值的第二颜色的色度坐标与二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：Delta22(n)＝(x2n-x2t(n))2+(y2n-y2t(n))2，
其中，Delta21(n)为二次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与二次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离，Delta22(n)为二次白平衡时灰阶值为n的第二颜色的色度坐标与二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离。
最后，本发明的第二实施例同样还包括步骤6将初次白平衡调试得到对应0到m-1灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值和二次白平衡调试得到对应m到255灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值以查找表的形式共同存储于四色显示器中，此时红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值为经过二次平衡算法得出的最优输出灰阶值，可显著地改善四色像素系统的显示效果。
综上所述，本发明提供了一种四色显示器的白平衡方法，其通过在初次白平衡后，将各灰阶的实测色度与目标色度进行比较，得到各灰阶的实测色度与目标色度偏离值，并据此修正得出二次白平衡目标色度，再利用二次白平衡目标色度进行二次白平衡，能够自动补偿初次白平衡时实测色度与目标色度的差值，提升四色显示器白平衡的自动化水平，降低四色显示器白平衡时工程师的工作量，提升工作效率，降低人工成本，提升白平衡效果。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种四色显示器的白平衡方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一四色显示器，包括：红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元；
步骤2、设定初次白平衡目标色度，根据该初次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法进行初次白平衡；
步骤3、测量经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶的白色的实际色度，m为1到40之间的正整数；
步骤4、计算步骤3中测量的每一个灰阶的白色的实际色度与初次白平衡目标色度的差值，计算公式为：
Δx(n)＝x(n)real-xt
Δy(n)＝y(n)real-yt
其中，n为0到255之间的正整数，x(n)real和y(n)real为经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的n灰阶的白色的实际色度的色度坐标，xt和yt为初次白平衡目标色度的色度坐标，Δx(n)和Δy(n)经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的实际色度与初次白平衡目标色度的色度坐标差值；
步骤5、计算二次白平衡目标色度，根据二次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法对所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶的白色进行二次白平衡，其中二次白平衡目标色度的计算公式为：
xt(n)＝xt-Δx(n)；
yt(n)＝yt-Δy(n)；
其中，xt(n)和yt(n)为对应所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的二次白平衡目标色度的色度坐标。
2.如权利要求1所述的四色显示器的白平衡方法，其特征在于，所述初次白平衡时通过调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行初次白平衡，使每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且每一灰阶值的白色的色度坐标均与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离最小；
所述二次白平衡时通过再次调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行二次白平衡，使每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且每一灰阶值的白色的色度坐标均与二次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离最小。
3.如权利要求2所述的四色显示器的白平衡方法，其特征在于，各个灰阶值的白色的色度坐标的计算方法为：
xn＝(X(Ro)+X(Go)+X(Bo)+X(Wo))/S；
yn＝(Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo))/S；
S＝X(Ro)+Y(Ro)+Z(Ro)+X(Go)+Y(Go)+Z(Go)+X(Bo)+Y(Bo)+Z(Bo)+X(Wo)+Y(Wo)+Z(Wo)；
各个灰阶值的白色的亮度的计算方法为：
Ln＝Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo)；
初次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta1(n)＝(xn-xt)2+(yn-yt)2
二次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与二次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta2(n)＝(xn-xt(n))2+(yn-yt(n))2
其中，Ln为灰阶值为n的白色的亮度，xn和yn为灰阶值为n的白色的色度坐标，Ro、Go、Bo、以及Wo分别为红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值，所述红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值满足预设的三色到四色的演算算法，X(Ro)、Y(Ro)和Z(Ro)为在Ro灰阶下的红色子像素的三刺激值，X(Go)、Y(Go)和Z(Go)在Go灰阶下的绿色子像素的三刺激值，X(Bo)、Y(Bo)和Z(Bo)在Bo灰阶下的蓝色子像素的三刺激值，Delta1(n)为初次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离，Delta2(n)为二次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与二次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离。
4.如权利要求1所述的四色显示器的白平衡方法，其特征在于，所述步骤5中m为20到40之间的正整数。
5.如权利要求2所述的四色显示器的白平衡方法，其特征在于，还包括步骤6、将初次白平衡调试得到对应0到m-1灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值和二次白平衡调试得到对应m到255灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值以查找表的形式共同存储于四色显示器中。
6.一种四色显示器的白平衡方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一四色显示器，包括：红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元；
步骤2、设定初次白平衡目标色度，根据该初次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法进行初次白平衡，所述初次白平衡为两色平衡，即对白色以及除白色之外的第二颜色根据权重同时进行平衡，所述初次白平衡目标色度包括：初次白平衡白色目标色度、以及初次白平衡第二颜色目标色度；
步骤3、测量经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶的白色和第二颜色的实际色度，m为1到40之间的正整数；
步骤4、计算步骤3中测量的每一个灰阶的白色的实际色度与初次白平衡白色目标色度的差值以及每一个灰阶的第二颜色的实际色度与初次白平衡第二颜色目标色度的，计算公式为：
Δx1(n)＝x1(n)real-x1t；
Δy1(n)＝y1(n)real-y1t；
Δx2(n)＝x2(n)real-x2t；
Δy2(n)＝y2(n)real-y2t；
其中，n为0到255之间的正整数，x1(n)real和y1(n)real为经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的n灰阶的白色的实际色度的色度坐标，x2(n)real和y2(n)real为经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的n灰阶的第二颜色的实际色度的色度坐标，x1t和y1t为初次白平衡白色目标色度的色度坐标，x2t和y2t为初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标，Δx1(n)和Δy1(n)经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的实际色度与初次白平衡白色目标色度的色度坐标差值，Δx2(n)和Δy2(n)经过初次白平衡之后所述四色显示器显示的灰阶值为n的第二颜色的实际色度与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标差值；
步骤5、计算二次白平衡目标色度，根据二次白平衡目标色度以及预设的白平衡算法对所述四色显示器显示的从m灰阶到255灰阶的白色进行二次白平衡，所述二次白平衡为两色平衡，即对白色以及除白色之外的第二颜色根据权重同时进行平衡，所述二次白平衡目标色度包括：二次白平衡白色目标色度、以及二次白平衡第二颜色目标色度，其中二次白平衡目标色度的计算公式为：
x1t(n)＝x1t-Δx1(n)；
y1t(n)＝y1t-Δy1(n)；
x2t(n)＝x2t-Δx2(n)；
y2t(n)＝y2t-Δy2(n)；
其中，x1t(n)和y1t(n)为对应所述四色显示器显示的灰阶值为n的白色的二次白平衡白色目标色度的色度坐标，x2t(n)和y2t(n)为对应所述四色显示器显示的灰阶值为n的第二颜色的二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标。
7.如权利要求6所述的四色显示器的白平衡方法，其特征在于，所述初次白平衡时通过调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行初次白平衡，使每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且每一灰阶值的白色的色度坐标均与初次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离以及每一灰阶值的第二颜色的色度坐标与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离均最小；
所述二次白平衡时通过再次调整红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值进行二次白平衡，使每一灰阶值的白色的亮度均符合伽马值为2.2时的该灰阶值的白色的亮度且每一灰阶值的白色的色度坐标均与二次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离以及每一灰阶值的第二颜色的色度坐标与二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离均最小。
8.权利要求7所述的四色显示器的白平衡方法，其特征在于，各个灰阶值的白色以及第二颜色的色度坐标的计算方法为：
a×x1n+b×x2n＝(X(Ro)+X(Go)+X(Bo)+X(Wo))/S；
a×y1n+b×y2n＝(Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo))/S；
S＝X(Ro)+Y(Ro)+Z(Ro)+X(Go)+Y(Go)+Z(Go)+X(Bo)+Y(Bo)+Z(Bo)+X(Wo)+Y(Wo)+Z(Wo)；
各个灰阶值的白色的亮度的计算方法为：
Ln＝Y(Ro)+Y(Go)+Y(Bo)+Y(Wo)；
初次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与初次白平衡目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta11(n)＝(x1n-x1t)2+(y1n-y1t)2
初次白平衡时，各个灰阶值的第二颜色的色度坐标与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta12(n)＝(x1n-x1t)2+(yn-y1t)2
二次白平衡时，各个灰阶值的白色的色度坐标与二次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta21(n)＝(x1n-x1t(n))2+(y1n-y1t(n))2
二次白平衡时，各个灰阶值的第二颜色的色度坐标与二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离计算方法为：
Delta22(n)＝(x2n-x2t(n))2+(y2n-y2t(n))2
其中，Ln为灰阶值为n的白色的亮度，x1n和y1n为灰阶值为n的白色的色度坐标，x2n和y2n为灰阶值为n的第二颜色的色度坐标，Ro、Go、Bo、以及Wo分别为红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值，所述红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、以及第四子像素单元的输出灰阶值满足预设的三色到四色的演算算法，X(Ro)、Y(Ro)和Z(Ro)为在Ro灰阶下的红色子像素的三刺激值，X(Go)、Y(Go)和Z(Go)在Go灰阶下的绿色子像素的三刺激值，X(Bo)、Y(Bo)和Z(Bo)在Bo灰阶下的蓝色子像素的三刺激值，Delta11(n)为初次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与初次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离，Delta12(n)为初次白平衡时灰阶值为n的第二颜色的色度坐标与初次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离，Delta21(n)为二次白平衡时灰阶值为n的白色的色度坐标与二次白平衡白色目标色度的色度坐标之间的距离，Delta22(n)为二次白平衡时灰阶值为n的第二颜色的色度坐标与二次白平衡第二颜色目标色度的色度坐标之间的距离，a与b分别为白色与第二颜色的权重，a与b之和等于1。
9.如权利要求6所述的四色显示器的白平衡方法，其特征在于，所述步骤5中m为20到40之间的正整数。
10.如权利要求7所述的四色显示器的白平衡方法，其特征在于，还包括步骤6、将初次白平衡调试得到对应0到m-1灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值和二次白平衡调试得到对应m到255灰阶值的白色的红色子像素、绿色子像素单元、蓝色子像素单元、第四子像素单元的输出灰阶值以查找表的形式共同存储于四色显示器中。
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