CN107068075B

CN107068075B - 一种显示装置的调节方法

Info

Publication number: CN107068075B
Application number: CN201611259042.2A
Authority: CN
Inventors: 郑巍巍; 张云
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2019-05-28
Anticipated expiration: 2036-12-30
Also published as: CN107068075A

Abstract

本发明实施例提供一种显示装置的调节方法，包括：选取低灰阶拐点，其中，所述低灰阶拐点的灰阶值为p，5％GL_max＜p＜15％GL_max，所述GL_max为所述显示装置的最大灰阶值；测量灰阶值为x时，对应的亮度值Y_x，其中，x＝0及p≤x≤p+n，n≥3；计算亮度值为Y_x时，对应的明度值L_x ^*，其中，L_x ^*＝116*(Y_x/Y_f)^1/3‑16，其中Y_f为预设参考亮度；根据灰阶值x及灰阶值x对应的明度值L_x ^*确定低灰阶明度拟合函数；根据所述低灰阶明度拟合函数，获得目标明度值L_x ^*，其中，1≤x≤p‑1；依据所述目标明度值L_x ^*调节显示装置低灰阶明度值。本发明可以避免显示装置调节过程中人为因素造成的误差，保证不同显示装置的调节的一致性。

Description

一种显示装置的调节方法

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种显示装置的调节方法。

背景技术

液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，因此得到了广泛的应用。现有的液晶显示装置在显示原理或硬件设计上均会有一定的差异。色彩空间的还原受到了显示面板物理性能上的限制，要把不同的显示面板的彩色效果发挥到极限，因此，必须逐一对显示器进行灰阶白平衡(Grayscale white balance)的调整。

液晶显示装置的调节过程中，可以通过调节γ值进而调节显示的亮度值，实现白平衡调节，亮度值与指数γ值存在如下关系：

Y_n＝Y₀+Y_max*(GL_n/GL_max)^γ 方程式一

其中，n＝1,2,3……；Y_n为第n阶的亮度，Y₀为0灰阶的亮度，GL_n表示第n阶的灰阶值，GL_max表示最高灰阶的灰阶值(例如，对于8bits的色彩深度，其表示255灰阶)，Y_max为最高灰阶的亮度值。指数γ是函数的幂，为匹配人眼特性，一般选为2.2。请参阅图1，图1中横坐标表示灰阶值，纵坐标表示Gamma(γ)值。由于暗态存在漏光，γ值由暗态调整到目标值2.2，存在一个低灰阶的渐进调节的过程(图1中曲线段)。现有技术中该渐进的调节过程是以人眼的感受为标准进行的，由于人与人之间主观感受的不同，存在较大的误差。因而很难保证在各种机器上调出一样的画面效果，画面的一致性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供种显示装置的调节方法，可以避免显示装置调节过程中人为因素造成的误差，保证不同显示装置的调节的一致性。

为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：

本发明提供一种显示装置的调节方法，包括：

选取低灰阶拐点，其中，所述低灰阶拐点的灰阶值为p，5％GL_max＜p＜15％GL_max，所述GL_max为所述显示装置的最大灰阶值；

测量灰阶值为x时，对应的亮度值Y_x，其中，x＝0及p≤x≤p+n，n≥3；

计算亮度值为Y_x时，对应的明度值L_x ^*，其中，L_x ^*＝116*(Y_x/Y_f)^1/3-16，其中Y_f为预设参考亮度；

根据灰阶值x及灰阶值x对应的明度值L_x ^*确定低灰阶明度拟合函数；

根据所述低灰阶明度拟合函数，获得目标明度值L_x ^*，其中，1≤x≤p-1；

依据所述目标明度值L_x ^*调节显示装置低灰阶明度值。

其中，所述依据所述目标明度值L_x ^*调节显示装置低灰阶明度值步骤中，包括

根据明度值与亮度值的关系式，及亮度值与指数的关系式，确定明度值与指数的关系式，其中，明度值为函数，指数为变量；

根据目标明度值确定目标指数；

依据所述目标指数调节显示装置的低灰阶明度值。

其中，亮度值与指数的关系满足：Y_x＝Y₀+Y_max*(x/GL_max)^γ，其中，Y_x为亮度值，Y₀为零灰阶对应的亮度值，Y_max为预设值，γ为指数，1≤x≤p-1。

其中，在显示装置显示的画面灰阶值为GL_max时，通过光谱仪或色度仪直接测量得出所述预设值Y_max。

其中，所述目标指数介于0～2.2之间。

其中，所述低灰阶拐点的灰阶值为p，7％GL_max＜p＜11％GL_max。

其中，所述n的取值范围为5≤n≤10。

其中，在显示装置显示的画面灰阶值为x时，通过光谱仪或色度仪直接测量得出所述亮度值Y_x。

其中，所述预设参考亮度Y_f等于Y_p+n。

其中，以灰阶值x为横坐标，灰阶值x对应的明度值L_x ^*为纵坐标通过有限元分析软件中进行线性回归分析，从而获得低灰阶明度拟合函数。

本发明实施例具有如下优点或有益效果：

本发明的实施方式中，通过选取5％GL_max～15％GL_max中的一个值p为拐点灰阶值，并测量p～p+n各自对应的亮度值，通过换算得到各自对应的明度值，将以灰阶值x为横坐标，以明度值L_x ^*为纵坐标进行线性回归分析，从而得到低灰阶明度函数，根据所述低灰阶明度拟合函数，获得目标明度值L_x ^*并调节显示装置的明度为标明度值L_x ^*，从而避免显示装置调节过程中人为因素造成的误差，保证不同显示装置的调节的一致性。

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是γ值与灰阶值的关系示意图。

图2是本发明显示装置的调节方法步骤示意图。

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的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，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，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指将“～”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的用相同的标号表示。

为了更适当地描述色彩，国际照明委员会(CIE)提出了CIE 1931XYZ色彩空间(CIEXYZ Color Space)。X、Y、Z为该色度空间的三刺激值，其中X、Z仅代表颜色，无亮度意义，Y即表示颜色，也表示亮度。本专利描述中，也以Y表示亮度。

由于CIE 1931XYZ色彩空间并无法完全地表示人眼感受的均匀空间，因此为了进一步改进和统一颜色评价的方法，CIE提供了新的CIE 1976L^*a^*b^*色彩空间。一般来说，CIE1976L^*a^*b^*色彩空间是比CIE 1931XYZ色彩空间在感知上更线性的色彩空间。需要说明的是，X、Y、Z是三色刺激值；L^*表示明度(Luminance)；a^*、b^*为色度(Chromaticity)。CIE1976L^*a^*b^*色彩空间可以由CIE 1931XYZ色彩空间经由数学转换方程式得到，例如：L_n ^*可以通过如下转换得出：

L_n ^*＝116*f(Y/Y₀)-16；方程式二

其中：

当Y/Y₀>0.08856时，f(Y/Y₀)＝(Y/Y₀)^1/3 方程式三

当Y/Y₀＜0.08856时，f(Y/Y₀)＝7.787(Y/Y₀)+16/116。方程式四

上述方程式中，Y₀为预设参考点的亮度值。

请参阅图2。本发明提供一种显示装置的调节方法，包括如下步骤：

步骤S001：选取低灰阶拐点，其中，所述低灰阶拐点的灰阶值为p，7％GL_max＜p＜11％GL_max，所述GL_max为所述显示装置的最大灰阶值。

一般地，每一基色由最暗到最亮之间的不同亮度层级以灰阶表示，灰阶数量由一般由显示器的类别决定，当显示器为8比特显示器时，灰阶数量为256个，以0-255表示，其最大灰阶值GL_max为255；当显示器为10比特显示器时，灰阶数量为1024个，以0-1023表示，其最大灰阶值GL_max为1023。经过反复试验论证可知，无论最大灰阶值GL_max的值为多少，其拐点均出现在最大灰阶值GL_max的5％～15％之间。优选的，所述拐点通常出现在GL_max的7％～11％之间。小于拐点的灰阶值的的灰阶都可以称为低灰阶。也就是说，大致可以以拐点为分界线，拐点之前的γ值小于2.2；在拐点及拐点之后的γ值等于2.2。本发明的一种实施方式中，所述显示器选用8比特显示器，则其GL_max等于255。则所述低灰阶拐点的灰阶值p可以取18～28之间的任意值。优选的，所述低灰阶拐点的灰阶值p可以取25。

步骤S002：测量灰阶值为x时，对应的亮度值Y_x，其中，x＝0及p≤x≤p+n，n≥3。

具体的，可以采用光谱仪或色度仪直接测量出所述显示装置在显示不同灰阶图像时的亮度。进一步具体的，可以采用光谱仪或色度仪测量所述显示装置在显示画面的灰阶值为0、p、p+1、p+2……p+n时，分别对应的亮度值Y₀、Y_p、Y_p+1、Y_p+2……Y_p+n。其中，n≥3。可以理解的是，n为整数。本步骤中测量多个灰阶图像的亮度，以便将亮度转换成明度，进行后续的函数拟合。通常，最少需要四个点(包括0灰阶的点)才能比较准确的拟合出一个函数。可以理解的是，选取的点越多，其函数的拟合结果越准确。相应的，其测量的时间也就越长，计算的过程越复杂。一般情况下，除0灰阶的点外，再选5个点已经基本满足设计的精度要求，再选取10个点以上，对精度的提升影响不大。因此，优选的，5≤n≤10。

步骤S003：计算亮度值为Y_x时，对应的明度值L_x ^*，其中，L_x ^*＝116*(Y_x/Y_f)^1/3-16，其中所述Y_f为预设参考亮度。

具体的，在所选取的多个灰阶值对应的亮度值中。Y_p+n的亮度值最大。因此，可以将Y_p+n设为这一组亮度值的预设参考亮度Y_f。同时，由于所选取的灰阶值为连续的灰阶值，因此所选取的各灰阶值对应的亮度Y_x的差距较小。即Y_x/Y_p+n＞0.08856。因此，根据上述方程式三可知，L_x ^*＝116*(Y_x/Y_p+n)^1/3-16，(Y_x/Y_p+n＞0.08856)，其中，x＝0或p≤x≤p+n。通过方程式三可以求出灰阶值分别为0、p、p+1、p+2……p+n时(即亮度值分别为Y₀、Y_p、Y_p+1、Y_p+2……Y_p+n时)，对应的明度值L₀ ^*、L_p ^*、L_p+1 ^*、L_p+2 ^*……L_p+n ^*。可以理解的是，本发明的其他实施方式中，预设参考亮度Y_f还可以为其他值，并且满足Y_x/Y_f＞0.08856。

步骤S004：根据灰阶值及明度值L_x ^*确定低灰阶明度拟合函数。

具体的，上个步骤中已经得到多个点。即以灰阶值x为横坐标，以灰阶值x对应的明度值L_x ^*为纵坐标得到p+1个点，即：(0，L₀ ^*)、(p，L_p ^*)、(p+1，L_p+1 ^*)、(p+2，L_p+2 ^*)……(p+n，L_p+n ^*)。将上述点可以通过有限元分析软件例如ANSYS、ABAQUS、MARC、MAGSOFT、COSMOS等进行线性回归分析处理，从而得到低灰阶明度拟合函数。

步骤S005：根据所述低灰阶明度拟合函数，获得目标明度值L_x ^*，其中，1≤x≤p-1。

具体的，通常低灰阶明度的拟合函数为l＝am+b(其中a和b为常数)的一次函数。可以理解的是，m介于1～p-1之间。将1～p-1分别代入所述低灰阶明度的拟合函数中，可以分别得出各自对应的目标明度值L₁ ^*～L_p-1 ^*。

步骤S006：依据所述目标明度值L_x ^*调节显示装置低灰阶明度值。

调节显示装置，使其在显示的画面灰阶值介于1～p-1之间时，画面对应的明度值分别大致为所述目标明度值L₁ ^*～L_p-1 ^*。

可以理解的是，本发明的其他实施方式中，不仅限于调节后的明度值与计算出的明度值一模一样。还可以为调节后的明度值与计算出的明度值的波动在一定的区间内。具体的区间可以根据实际情况，预先设定。

进一步具体的，根据明度值与亮度值的关系式，及亮度值与指数的关系式，确定明度值与指数的关系式。调节显示装置低灰阶明度值过程中包括：可以先将计算得出的目标明度值L₁ ^*～L_p-1 ^*经过方程式三的逆换算，得到相应的目标亮度值Y₁～Y_p-1。根据方程式一获得目标指数γ’。也就是说，根据目标明度值L_x ^*与目标亮度值Y_x的关系式，及目标亮度值Y_x的与目标指数γ’的关系式，确目标明度L_x ^*与目标指数γ’的关系式，其中，目标亮度Y_x为函数，目标指数γ’为变量。依据所述目标指数γ’调节显示装置的低灰阶明度值。即通过调节显示装置显示的画面灰阶值介于1～p-1之间时，对应的指数为目标指数γ’。进一步具体的，方程式一中的Y_max的值可以在显示装置显示的画面灰阶值为最高灰阶GL_max时，通过光谱仪或色度仪直接测量得出。具体的，目标指数γ’数值介于0～2.2之间。

可以理解的是，通过上述方法得出在1～p-1灰阶值时对应的亮度度Y₁～Y_p-1后，还作为产品检测过程中的标准值，当检测的产品与上述亮度值的误差位于误差范围内时，产品合格；否则，不合格。

本发明的实施方式中，通过选取7％GL_max～11％GL_max中的一个值p为拐点灰阶值，并测量p～p+n各自对应的亮度值，通过换算得到各自对应的明度值，根据灰阶值x及明度值L_x ^*确定低灰阶明度函数，根据所述低灰阶明度拟合函数，获得目标明度值L_x ^*并调节显示装置的明度为标明度值L_x ^*，从而避免显示装置调节过程中人为因素造成的误差，保证不同显示装置的调节的一致性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims

1.一种显示装置的调节方法，其特征在于，包括：

依据所述目标明度值L_x ^*调节显示装置低灰阶明度值。

2.如权利要求1所述的显示装置的调节方法，其特征在于，所述依据所述目标明度值L_x ^*调节显示装置低灰阶明度值步骤中，包括

根据明度值与亮度值的关系式，及亮度值与指数的关系式，确定明度值与指数的关系式，其中，明度值为函数，指数是函数的幂，为介于0～2.2之间的变量；

根据目标明度值确定目标指数；

依据所述目标指数调节显示装置的低灰阶明度值。

3.如权利要求2所述的显示装置的调节方法，其特征在于，亮度值与指数的关系满足：Y_x＝Y₀+Y_max*(x/GL_max)^γ，其中，Y_x为亮度值，Y₀为零灰阶对应的亮度值，Y_max为预设值，γ为指数，1≤x≤p-1。

4.如权利要求3所述的显示装置的调节方法，其特征在于，在显示装置显示的画面灰阶值为GL_max时，通过光谱仪或色度仪直接测量得出所述预设值Y_max。

5.如权利要求2所述的显示装置的调节方法，其特征在于，所述目标指数介于0～2.2之间。

6.如权利要求1所述的显示装置的调节方法，其特征在于，所述低灰阶拐点的灰阶值为p，7％GL_max＜p＜11％GL_max。

7.如权利要求1所述的显示装置的调节方法，其特征在于，所述n的取值范围为5≤n≤10。

8.如权利要求1所述的显示装置的调节方法，其特征在于，在显示装置显示的画面灰阶值为x时，通过光谱仪或色度仪直接测量得出所述亮度值Y_x。

9.如权利要求1所述的显示装置的调节方法，其特征在于，所述预设参考亮度Y_f等于Y_p+n。

10.如权利要求1所述的显示装置的调节方法，其特征在于，以灰阶值x为横坐标，灰阶值x对应的明度值L_x ^*为纵坐标通过有限元分析软件中进行线性回归分析，从而获得低灰阶明度拟合函数。