CN106782283A - 一种显示装置的伽玛曲线校正方法及显示装置 - Google Patents

一种显示装置的伽玛曲线校正方法及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种显示装置的伽玛曲线校正方法及显示装置，所述方法包括：根据显示装置确定标准伽玛曲线；在标准伽玛曲线上选取多个测试灰阶值，获得所述多个测试灰阶值对应的多个目标亮度；调节所述显示装置的输入灰阶值，使所述显示装置的显示亮度分别等于所述多个目标亮度，获得多个测试校正灰阶值；所述测试校正灰阶值为所述显示装置的显示亮度等于所述目标亮度时对应的输入灰阶值；根据所述多个测试灰阶值和多个测试校正灰阶值，生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系；根据所述关联关系，将所述显示装置的输入灰阶值调整为校正灰阶值；本发明对显示装置中不准确的预设伽玛曲线进行校正，有效提升显示装置输出图像的质量。

Description

一种显示装置的伽玛曲线校正方法及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种显示装置的伽玛曲线校正方法及显示装置。
背景技术
由于人眼的视觉特性与周围环境的亮度有着非线性的关系。因此，现有的显示装置会通过一条预先设置的伽玛曲线(Gamma曲线)对输出图像进行伽玛校正(Gamma校正)以满足人眼的视觉要求。但是，现有的显示装置中，预设的伽玛曲线由算法来实现，其没有经过光学设备校正，最终生成的伽玛曲线往往与标准伽玛曲线存在偏差，即所谓的伽玛曲线不准确，这严重影响了输出图像的质量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种显示装置的伽玛曲线校正方法及显示装置，对显示装置中不准确的预设伽玛曲线进行校正，有效提升显示装置输出图像的质量。
基于上述目的本发明提供了一种显示装置的伽玛曲线校正方法，包括：
根据显示装置确定标准伽玛曲线；
在所述标准伽玛曲线上选取多个测试灰阶值，获得所述多个测试灰阶值对应的多个目标亮度；
调节所述显示装置的输入灰阶值，使所述显示装置的显示亮度分别等于所述多个目标亮度，获得多个测试校正灰阶值；所述测试校正灰阶值为所述显示装置的显示亮度等于所述目标亮度时对应的输入灰阶值；
根据所述多个测试灰阶值和多个测试校正灰阶值，生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系；
根据所述关联关系，将所述显示装置的输入灰阶值调整为校正灰阶值。
在一些实施方式中，所述在所述标准伽玛曲线上选取多个测试灰阶值具体包括：在所述标准伽玛曲线上以固定的预设间隔选取多个所述测试灰阶值。
在一些实施方式中，所述固定的预设间隔为4或8个灰阶单位。
在一些实施方式中，所述在所述标准伽玛曲线上选取多个测试灰阶值具体包括：在所述标准伽玛曲线的低灰阶区域和/或高灰阶区域内以第一预设间隔选取所述测试灰阶值，在所述标准伽玛曲线的其他区域内以第二预设间隔选取所述测试灰阶值，所述第一预设间隔小于所述第二预设间隔。
在一些实施方式中，所述生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系具体包括：通过拟合法生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系。
在一些实施方式中，所述关联关系为：
GL'＝A*GL+B*[1-e-GL/C]
其中，GL’为校正灰阶值，GL为显示装置的输入灰阶值，A、B、C为通过拟合法确定的常数系数。
在一些实施方式中，所述生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系具体包括：通过插值法生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系。
另一方面，本发明还提供了一种应用上述任意一项所述显示装置的伽玛曲线校正方法的显示装置，包括：校正模块，用于根据所述关联关系，将所述显示装置的输入灰阶值调整为校正灰阶值。
从上面所述可以看出，本发明提供的显示装置的伽玛曲线校正方法及显示装置，对显示装置进行实际使用测试，生成专属于该显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系；在显示装置工作时，根据所述关联关系将显示装置的输入灰阶值调整为校正灰阶值，实现伽玛曲线进行校正的效果，解决了现有的显示装置中预设的伽玛曲线不准确的技术问题，有效提升显示装置输出图像的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的显示装置的伽玛曲线校正方法流程图；
图2为本发明实施例的标准伽玛曲线与实际伽玛曲线的对比图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
本发明实施例提供了一种显示装置的伽玛曲线校正方法。所述方法的核心思想是：针对于每一个显示装置进行实验测试，基于实验测试获得的数据和相关理论值，计算得出专属于该显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系，然后通过在该显示装置内设置实体器件模块，使得该显示装置工作时能够根据所述关联关系将该输入灰阶值调整为校正灰阶值，达到伽玛曲线校正的效果，提升显示装置的输出图像质量。
参考图1，为本发明实施例的显示装置的伽玛曲线校正方法流程图。
所述显示装置的伽玛曲线校正方法，包括以下步骤：
步骤101、根据显示装置确定标准伽玛曲线。
本步骤中，根据当前的需要进行伽玛曲线校正的显示装置的固有参数，确定标准伽玛曲线。例如，常用的电脑显示器的预设伽玛曲线为伽玛2.2曲线(L＝Lmax×(GL/1024)2.2，L为显示装置的输出亮度，Lmax为显示装置的最大输出亮度，GL为显示装置的输入灰阶值)，则确定的标准伽玛曲线为伽玛2.2曲线。显然，当显示装置的预设伽玛曲线为其他伽玛曲线，如伽玛2.8曲线或特殊值伽玛曲线时，相应的本步骤中确定的伽玛曲线为所述的伽玛2.8或特殊值伽玛曲线。
步骤102、在所述标准伽玛曲线上选取多个测试灰阶值，获得所述多个测试灰阶值对应的多个目标亮度。
本步骤中，首先在确定的标准伽玛曲线上选取多个测试灰阶值，然后对于测试灰阶值，通过标准伽玛曲线计算得出该测试灰阶值对应的显示装置的输出亮度理论值，并将该显示装置的输出亮度理论值作为对应于该测试灰阶值的目标亮度。对于每一个测试灰阶值均进行上述计算过程，最终得到多个测试灰阶值对应的多个目标亮度。显然，多个测试灰阶值对和多个目标亮度之间是一一对应关系。
作为优选的，在选取多个测试灰阶值时，在标准伽玛曲线上以固定的预设间隔选取多个测试灰阶值。以固定的预设间隔选取的多个测试灰阶值，相邻两个测试灰阶值之间相隔的灰阶单位相同，最终选取的多个测试灰阶值在数值上规则连续，使得本实施例的方法具有范围较宽的适用性，能够适用于大多数常用显示装置。根据实测经验，固定的预设间隔优选的设置为4或8个灰阶单位。显然，根据实际的测试需要或使用需要，固定的预设间隔可以灵活选取。
作为可选的，在选取多个测试灰阶值时，在标准伽玛曲线的低灰阶区域和/或高灰阶区域内以第一预设间隔选取测试灰阶值，在标准伽玛曲线的其他区域内以第二预设间隔选取测试灰阶值，第一预设间隔小于第二预设间隔。在常用的显示装置中，其预设伽玛曲线的低灰阶区域和高灰阶区域更多的存在灰阶丢失或展开不畅的问题，即预设伽玛曲线的低灰阶区域和高灰阶区域相较于其他区域更加的不准确。针对于该问题，在本实施例中，在标准伽玛曲线上选取测试灰阶值时，在标准伽玛曲线的低灰阶区域和/或高灰阶区域内使用较小的第一预设间隔选取数量较多的测试灰阶值，而在标准伽玛曲线的其他区域内以较大第二预设间隔选取数量较少的测试灰阶值。这样，在确保不明显增加工作量的前提下，通过在预设伽玛曲线的低灰阶区域和/或高灰阶区域选取较多的测试灰阶值，使得后续的校正结果在低灰阶区域和/或高灰阶区域内更加准确，着重解决常用的显示装置的低灰阶区域和高灰阶区域内存在的灰阶丢失或展开不畅问题。
步骤103、调节所述显示装置的输入灰阶值，使所述显示装置的显示亮度分别等于所述多个目标亮度，获得多个测试校正灰阶值；所述测试校正灰阶值为所述显示装置的显示亮度等于所述目标亮度时对应的输入灰阶值。
本步骤中，将显示装置加电进行正常显示过程，调节显示装置的输入灰阶值，使显示装置的输出亮度等于目标亮度，然后记录当前的显示装置的输入灰阶值并将其作为测试校正灰阶值。对于每一个目标亮度均进行上述操作过程，最终得到多个测试校正灰阶值。显然，由于多个目标亮度与多个测试灰阶值之间为一一对应关系，则经过上述过程，获得的多个测试校正灰阶值与多个测试灰阶值之间也存在一一对应关系。
步骤104、根据所述多个测试灰阶值和多个测试校正灰阶值，生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系。
本步骤中，使用前述步骤中获得的多个测试灰阶值和多个测试校正灰阶值，使用数学方法能够建立生成其间的函数关系，该函数关系即能够表明显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系。
进一步的，根据多个测试灰阶值和多个测试校正灰阶值间的一一对应关系，以测试灰阶值为自变量，以测试校正灰阶值为变量，可以通过拟合法或插值法生成函数关系式，该生成的函数关系式即表明显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系。
步骤105、根据所述关联关系，将所述显示装置的输入灰阶值调整为校正灰阶值。
本步骤中，在显示装置中设置能够基于所述关联关系对灰阶值数据进行运算处理的功能模块，该功能模块通过编程方式设置在显示装置的控制板中，用以实现校正功能；具体的，在显示装置工作时，所述功能模块能够根据所述关联关系，实时的将显示装置的输入灰阶值调整为校正灰阶值。通过将显示装置的输入灰阶值调整为校正灰阶值使得显示装置实际工作中的伽玛校正效果更加接近其预设的标准伽玛曲线，实现了对显示装置的伽玛曲线进行校正的效果，显示装置的输出图像质量显著提升。
此外，本步骤的内容除了以上述的软件方式实现以外，还可以通过在显示装置中设置单独的硬件模块来实现。所述的硬件模块可以是可编程芯片，也可以是由普通电子元件构建的运算电路。
基于上述实施例，下面通过一个具体操作实例来进一步说明本发明实施例的方法。
在步骤101中，选取需校正的显示装置，该选取的显示装置工作使用的数据位宽为10bit，最大输出亮度Lmax为400，其预设的伽玛曲线即为伽玛2.2曲线：L＝Lmax×(GL/1024)2.2。确定的标准伽玛曲线则相应为伽玛2.2曲线。
在步骤102中，在伽玛2.2曲线上以固定的预设间隔选取多个测试灰阶值，固定的预设间隔为8个灰阶单位。获得的测试灰阶值可见表1中的第一列数据。然后，根据伽玛2.2曲线，读数获得测试灰阶值对应的目标亮度，获得的目标亮度可见表1中的第二列数据。
在步骤103中，使显示装置加电工作，调节显示装置的输入灰阶值，使显示装置的输出亮度等于目标亮度，然后记录此时的显示装置的输入灰阶值作为测试校正灰阶值。获得的测试校正灰阶值可见表1中的第三列数据。
表1实测数据
在步骤104中，使用测试灰阶值和测试校正灰阶值的实测数据(表1中的第一列和第三列数据)，使用拟合法建立函数关系式：
GL'＝A*GL+B*[1-e-GL/C]
其中，GL’为校正灰阶值，GL为显示装置的输入灰阶值，A、B、C为通过拟合法确定的常数系数。
使用测试灰阶值和测试校正灰阶值的实测数据，通过计算确定A、B、C的具体取值。进一步的，为了提高结果的准确性，通过分段的处理方式，建立分段式的函数关系式。具体的，将测试灰阶值GL分为三段：GL∈[0-64]；GL∈[64-352]；GL∈[352-1016]。经过计算，得到的结果为：当GL∈[0-64]，A＝1.49、B＝17.31、C＝3.06；当GL∈[64-352]，A＝0.96、B＝65.11、C＝45.67；当GL∈[352-1016]]，A＝0.9、B＝87.67、C＝33.69。
则最终得到的显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系为：
此外，建立所述关联关系时还可以使用插值法，基于测试灰阶值和测试校正灰阶值的实测数据，通过常用的数值处理软件能够简单快速的生成其间的关联关系，故本发明实施例中不再详细给出实例。
在步骤105中，根据前述得到的显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系，在显示装置中设置通过模块组件或是运算电路，将显示装置的输入灰阶值实时的调整为校正灰阶值，从而达到本发明的技术效果。参考图2，为本发明实施例的标准伽玛曲线与实际伽玛曲线的对比图。其中，实线为标准伽玛曲线(伽玛2.2曲线)；虚线为实际伽玛曲线(通过校正灰阶值与目标亮度绘制)。可见，即显示装置实际工作中使用的实际伽玛曲线与标准伽玛曲线已经十分接近，也就是说，本发明实施例的方法有效的实现了伽玛曲线校正的效果，能够提升显示装置的图像输出质量。
另一方面，本发明实施例还提供了一种应用本发明上述实施例所述显示装置的伽玛曲线校正方法的显示装置，该显示装置包括：校正模块。该校正模块用于根据所述关联关系，将显示装置的输入灰阶值调整为校正灰阶值。
本实施例中，对所述显示装置的类型和其应用的显示技术不做具体限定。所述显示装置可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视、有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode，OLED)面板、OLED显示器、OLED电视或电子纸等显示装置。
由上述实施例可见，本发明的显示装置的伽玛曲线校正方法及显示装置，通过对显示装置进行实际使用测试，生成专属于该显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系；在显示装置工作时，根据所述关联关系将显示装置的输入灰阶值调整为校正灰阶值，实现伽玛曲线进行校正的效果，解决了现有的显示装置中预设的伽玛曲线不准确的技术问题，有效提升显示装置输出图像的质量。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种显示装置的伽玛曲线校正方法，其特征在于，包括：
根据显示装置确定标准伽玛曲线；
在所述标准伽玛曲线上选取多个测试灰阶值，获得所述多个测试灰阶值对应的多个目标亮度；
调节所述显示装置的输入灰阶值，使所述显示装置的显示亮度分别等于所述多个目标亮度，获得多个测试校正灰阶值；所述测试校正灰阶值为所述显示装置的显示亮度等于所述目标亮度时对应的输入灰阶值；
根据所述多个测试灰阶值和多个测试校正灰阶值，生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系；
根据所述关联关系，将所述显示装置的输入灰阶值调整为校正灰阶值。
2.根据权利要求1所述的显示装置的伽玛曲线校正方法，其特征在于，所述在所述标准伽玛曲线上选取多个测试灰阶值具体包括：在所述标准伽玛曲线上以固定的预设间隔选取多个所述测试灰阶值。
3.根据权利要求2所述的显示装置的伽玛曲线校正方法，其特征在于，所述固定的预设间隔为4或8个灰阶单位。
4.根据权利要求1所述的显示装置的伽玛曲线校正方法，其特征在于，所述在所述标准伽玛曲线上选取多个测试灰阶值具体包括：在所述标准伽玛曲线的低灰阶区域和/或高灰阶区域内以第一预设间隔选取所述测试灰阶值，在所述标准伽玛曲线的其他区域内以第二预设间隔选取所述测试灰阶值，所述第一预设间隔小于所述第二预设间隔。
5.根据权利要求1所述的显示装置的伽玛曲线校正方法，其特征在于，所述生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系具体包括：通过拟合法生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系。
6.根据权利要求5所述的显示装置的伽玛曲线校正方法，其特征在于，所述关联关系为：
GL'＝A*GL+B*[1-e-GL/C]
其中，GL’为校正灰阶值，GL为显示装置的输入灰阶值，A、B、C为通过拟合法确定的常数系数。
7.根据权利要求1所述的显示装置的伽玛曲线校正方法，其特征在于，所述生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系具体包括：通过插值法生成所述显示装置的输入灰阶值与校正灰阶值之间的关联关系。
8.一种应用如权利要求1至7任意一项所述显示装置的伽玛曲线校正方法的显示装置，其特征在于，包括：校正模块，用于根据所述关联关系，将所述显示装置的输入灰阶值调整为校正灰阶值。
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