CN107836019A - 用于定制颜色过渡效果的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了用于在至少一个发光器材设备上实现定制颜色过渡效果的方法、系统、设备和装置。根据示例性实施例，基于（一个或者多个）发光器材设备的帧速来计算（304）用于实现颜色过渡效果的颜色步长，使得像素根据（一个或者多个）设备的帧速在每个帧上被更新。以这种方式计算和使用颜色步长可能在颜色过渡效果的显示期间减少或消除在像素之间的可察觉的中断方面是有效的。

Description

用于定制颜色过渡效果的方法和装置
技术领域
本发明通常目的在于发光器材设备。更特别地，本文公开的各种创造性方法和装置涉及在发光器材设备上的颜色效果的显示。
背景技术
数字照明技术(即基于半导体光源例如发光二极管（LED）的照明)提供对传统荧光、HID和白炽灯的可行的可选方案。LED的功能优点和益处包括高的能量转换和光学效率、耐久性、较低的操作成本和很多其它优点。在LED技术中的最近的进步提供了在很多应用中实现各种照明效果的有效和鲁棒的全光谱照明源。体现这些源的器材中的一些器材特征在于照明模块，其包括能够产生不同的颜色（例如红色、绿色和蓝色）的一个或多个LED以及用于独立地控制LED的输出以便生成各种颜色和颜色变化照明效果的处理器，例如，如在通过引用并入本文的美国专利号6,016,038和6,211,626中详细讨论的。
发光器材利用LED作为光源来呈现一系列大量不同的视觉效果。这样的视觉效果包括颜色效果的显示，颜色效果为各种应用（其包括舞台照明、一般照明以及装饰性照明设备）提供美学吸引力。用于这些应用中的任一个的发光器材可被配置为各种各样的形状，并可包括具有一定范围的不同曲率的定制表面以实现期望装饰性效果。
发明内容
本公开内容目的在于用于提供在发光器材中的定制颜色过渡效果的显示的提高的颜色过渡的创造性方法和装置。颜色过渡效果是提供下列印象的颜色效果：当颜色穿过由一个或多个发光器材提供的显示移动时颜色跟随彼此。当多个器材被使用时，器材内聚地显示颜色过渡效果，使得颜色看起来越过器材移动，其中每个器材在任何时刻显示效果的一部分。此外，形成过渡效果的像素集合可由一个或多个器材提供。每个像素是显示的单位，颜色可为了该显示被调节到由相应的器材提供的颜色范围的本质上任何合意的颜色，且可以是它的相应器材的最小颜色可控单位或最小颜色可控单位的集合。此外，每个像素在给定时间显示过渡效果的给定颜色。空间过渡可用于使颜色在显示的像素之间过渡。然而，当颜色过渡效果的周期或持续时间相对长时，空间过渡可导致在颜色过渡期间在像素之间的可察觉的中断。对于高质量应用，包括例如戏院和舞台照明应用，可察觉的中断是不合意的，因为它减小效果的美学吸引力。
为了减少或消除这个可察觉的中断，本发明的示例性方面配置一个或多个器材设备以根据（一个或者多个）设备的帧速为了在每个帧上的颜色过渡效果而更新像素的颜色。从空间过渡的使用产生的可察觉的中断仅仅是由于下面的事实：当颜色效果的持续时间相对长时，像素不在每个帧上被更新。因此，通过确保一个或多个器材设备根据（一个或者多个）设备的帧速更新在每个帧上的像素，实施例可减少或移除在像素之间的任何可察觉的中断。
通常，在一个方面中，方法、系统和装置目的在于在包括像素集合的至少一个发光器材设备上实现定制颜色过渡效果。在这里，用于像素集合的至少一个颜色过渡效果参数被接收到。此外，基于（一个或者多个）颜色过渡效果参数以及基于（一个或者多个）器材设备的帧速来计算颜色步长，使得用于颜色过渡效果的像素集合的每个像素根据设备的帧速在每个帧上被更新。此外，根据颜色步长并根据（一个或者多个）颜色过渡效果参数来在发光器材设备上显示定制颜色过渡效果。
根据示例性实施例，（一个或者多个）颜色过渡效果参数包括空间宽度、周期、色区的数量或过渡色点的值中的一个或多个。在这里，空间宽度表示显示在连续过渡色点之间的颜色的像素集合的像素的总数。此外，周期表示像素集合的每个像素完成颜色序列时的时间。这些颜色过渡效果参数中的任一个允许用户定制由（一个或者多个）设备显示的效果。此外，使用这些参数中的任一个或多个，颜色步长可被确定并应用，使得颜色过渡效果根据用户的规范准确地被显示，而同时确保在像素之间的平滑的颜色过渡。
在一个示例性实施例中，基于表示像素集合的每个像素完成颜色序列时的时间的周期来计算颜色步长。以这种方式使用周期使实施例能够合并时域参数以计算颜色步长，从而确保颜色步长以准确地实现期望颜色过渡效果的方式更新在设备帧速的每个帧上的像素。
在实施例的一个版本中，根据空间过渡方法基于表示在像素更新之间的帧的总数的时间宽度来计算颜色步长，空间过渡方法基于表示显示在连续过渡色点之间的颜色的像素集合的像素的总数的空间宽度来计算相应的颜色步长。利用这个时间宽度是用于将实施例改进到只利用空间过渡以执行颜色过渡的方法和系统的方便手段。因此，使用这个时间宽度来确定颜色步长允许实施例根据具有较平滑的颜色过渡的预定的颜色过渡参数设置来无缝地显示定制颜色过渡效果。类似地，实施例的一个或多个版本可基于由连续过渡色点勾画的色区的长度来计算颜色步长。（一个或者多个）色区的使用将空间过渡合并到颜色过渡内，这也允许了将实施例改进到利用空间过渡来执行颜色过渡的方法和系统的方便手段。基于时间宽度和/或色区参数来计算并应用颜色步长允许用户显示并观看具有提高的颜色过渡的熟悉的定制颜色过渡效果。
根据实施例，帧速是（一个或者多个）设备的最大帧速。在这里，最大帧速用于在效果的颜色过渡期间最小化在像素之间的任何可察觉的中断。
如在本文使用的，为了本公开内容的目的，术语“颜色序列”应被理解为意指像素在整个周期中显示的独特颜色的序列，其可以是由用户设置的颜色过渡效果参数。周期是由系统、方法或装置使用来完成独特颜色的序列的时间。可以以每周期一次的速率重复地显示序列。
此外，术语“过渡色点”应被理解为意指色区被勾画的色调。色调可相应于方法、系统或装置改变它控制像素的颜色的方式的色调。例如，如下面在本文关于在图1中勾画的色图进一步讨论的，方法、系统或装置改变用于调节像素的颜色的光源时的色调是过渡色点的例子。可选地，过渡色点可以是应用于像素的颜色步长被改变时的色调。
而且，术语“颜色步长”应被理解为意指在像素的更新时应用于由像素显示的颜色的色调变化的程度。如上面提到的，“像素”是颜色可控单位，其显示在给定时刻颜色过渡效果的给定颜色。此外，发光器材设备的“帧速”应被理解为意指与器材设备相关的帧速，其与任何帧速和/或视觉效果的特性和/或由设备显示的图像区分开。例如，帧速可以是发光器材设备能够显示视觉效果和/或图像的最大帧速。可选地，帧速可以是发光器材设备独立于视觉效果和/或由设备显示的图像而设置到的预定帧速。
此外，术语“LED”应被理解为包括能够响应于电信号而产生辐射的任何电致发光二极管或其它类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语“LED”包括但不限于响应于电流而发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管（OLED）、电致发光条等。特别是，术语“LED”指可配置成生成在红外光谱、紫外光谱和可见光谱（通常包括从大约400纳米到大约700纳米的辐射波长）的各种部分的一个或多个中的辐射的所有类型的发光二极管（包括半导体和有机发光二极管）。LED的一些例子包括但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、桔色LED和白色LED（下面进一步讨论）。还应领会到，LED可被配置和/或控制以生成对给定光谱（例如窄带宽、宽带宽）的具有各种带宽的辐射（例如全高半宽或FWHM）和在给定一般颜色分类内的各种主波长。
例如，LED的一个实现方式可包括分别发射电致发光的不同光谱的多个裸片，这些光谱组合地混合以形成期望颜色，诸如例如白光。在另一实现方式中，LED可使用将具有第一光谱的电致发光转换成不同的第二光谱的磷材料。在这个实现方式的一个例子中，具有相对短的波长和窄带宽光谱的电致发光“激发”磷材料，其进而又辐射具有稍微更宽的光谱的较长波长辐射。
还应理解，术语“LED”不限制LED的物理和/或电气封装类型。例如，如上面讨论的，LED可以指具有配置成分别发射辐射的不同光谱（例如其可以或可以不是单独地可控制的）的多个裸片的单个发光设备。此外，LED可与被考虑为LED（例如某个类型的白色LED）的整体部分的磷相关。通常，术语“LED”可以指封装LED、非封装LED、表面安装LED、板上芯片LED、T封装安装LED、径向封装LED、功率封装LED、包括某种类型的外壳和/或光学元件（例如漫射透镜）的LED等。
术语“光源”应被理解为指各种辐射源中的任一个或多个，其包括但不限于基于LED的源（包括如上定义的一个或多个LED）、白热源（例如白炽灯、卤素灯）、荧光源、磷光源、高强度放电源（例如纳蒸汽、汞蒸汽和金属卤化物灯）、激光器、其它类型的电致发光源、火发光源（例如火焰）、蜡烛发光源（例如汽灯罩、碳弧辐射源）、光发光源（例如气态放电源）、使用电子饱和的阴极发光源、电流发光源、结晶发光源、运动发光源、热发光源、摩擦发光源、声致发光源、放射性致发光源和发光聚合物。
给定光源可配置成生成在可见光谱内、在可见光谱之外或这两者的组合的电磁辐射。因此，术语“光”和“辐射”在本文可互换地使用。此外，光源可作为整体部件包括一个或多个滤波器（例如滤色器）、透镜或其它光学部件。此外应理解，光源可配置成用于各种应用，其包括但不限于指示、显示和/或照明。“照明源”是特别配置成生成具有足够的强度的辐射以有效地照亮内部或外部空间的光源。在这个上下文中，“足够的强度”指在空间或环境中生成的可见光谱中的足够辐射功率（单位“流明”常常用于在辐射功率或“光通量”方面表示在所有方向上的来自光源的总光输出）以提供环境照明（即，可间接地被感知的以及可在完全或部分地被感知之前例如从各种介入的表面中的一个或多个反射的光）。
术语“光谱”应被理解为指由一个或多个光源产生的辐射的任一个或多个频率（或波长）。相应地，术语“光谱”指不仅在可见范围内的频率（或波长）而且在总电磁光谱的红外、紫外和其它区域内的频率（或波长）。此外，给定光谱可具有相对窄的带宽（例如具有本质上少的频率或波长分量的FWHM）或相对宽的带宽（具有各种相对强度的几个频率或波长分量）。还应领会到，给定光谱可以是两个或更多个其它光谱的混合的结果（例如混合分别从多个光源发射的辐射）。
为了本公开内容的目的，术语“颜色”与术语“光谱”可互换地使用。然而，术语“颜色”通常用于主要指由观察者可感知的辐射的特性（虽然这个使用并不意欲限制这个术语的范围）。相应地，术语“不同的颜色”隐含地指具有不同的波长分量和/或带宽的多个光谱。还应领会到，术语“颜色”可结合白光和非白光来使用。
术语“照明器材”和“发光器材”在本文用于指在特定的形状因子、组件或封装中的一个或多个照明单元的实现方式或布置。术语“照明单元”在本文用于指包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定照明单元可具有（一个或者多个）光源的各种安装布置、外壳/壳体布置和形状和/或电气和机械连接配置中的任一个。此外，给定照明单元可选地可与和（一个或者多个）光源的操作有关的各种其它部件（例如控制电路）相关（例如包括各种其它部件、耦合到各种其它部件和/或与各种其它部件封装在一起）。“基于LED的照明单元”指包括单独地或与其它非基于LED的光源组合的如上面讨论的一个或多个基于LED的光源的照明单元。“多通道”照明单元指包括配置成分别生成不同的辐射光谱的至少两个光源的基于LED或非基于LED 的照明单元，其中每个不同的源光谱可被称为多通道照明单元的“通道”。
术语“控制器”在本文用于通常描述与一个或多个光源的操作有关的各种装置。可以用很多方式（诸如使用专用硬件）实现控制器以执行在本文讨论的各种功能。“处理器”是使用一个或多个微处理器的控制器的一个例子，微处理器可以使用软件（例如微代码）被编程以执行本文讨论的各种功能。控制器可以在有或没有使用处理器的情况下实现，且也可被实现为执行一些功能的专用硬件和执行其它功能的处理器（例如一个或多个微处理器和相关电路）的组合。可在本公开内容的各种实施例中使用的控制器部件的例子包括但不限于常规微处理器、专用集成电路（ASIC）和现场可编程门阵列（FPGA）。
在各种实现方式中，处理器或控制器可与一个或多个计算机可读存储介质（通常在本文被称为“存储器”，例如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM、软盘、光盘、光盘、磁带等）相关。在一些实现方式中，存储介质可使用一个或多个程序被编码，程序当在一个或多个处理器和/或控制器上被执行时执行本文讨论的至少一些功能。各种存储介质可被固定在处理器或控制器内或可以是可运输的，使得存储在其上的一个或多个程序可被加载到处理器或控制器内，以便实现本文讨论的本发明的各种方面。在本文在一般意义上使用术语“程序”或“计算机程序”来指可用于对一个或多个处理器或控制器编程的任何类型的计算机代码（例如软件或微代码）。在一些实现方式中，计算机可读信号介质可使用一个或多个程序被编码，程序当在一个或多个处理器和/或控制器上被执行时执行本文讨论的功能中的至少一些功能。例如，信号介质可以是数据信号通过其传播的电磁介质，诸如射频介质和/或光学介质。
术语“可寻址”在本文用于指配置成接收意图用于多个设备（包括本身）的信息（例如数据）并选择性地对意图用于其的特定信息作出响应的设备（例如通常光源、照明单元或器材、与一个或多个光源或照明单元相关的控制器或处理器、其它非照明相关设备等）。术语“可寻址”常常结合联网环境（或下面进一步讨论的“网络”）来使用，其中多个设备经由某个或者某些通信介质耦合在一起。
在一个网络实现方式中，耦合到网络的一个或多个设备可用作用于耦合到网络的一个或多个其它设备（例如在主/从关系中）的控制器。在另一实现方式中，联网环境可包括配置成控制耦合到网络的一个或多个设备的一个或多个专用控制器。通常，耦合到网络的多个设备每个可访问存在于一个或者多个通信介质上的数据；然而，给定设备可以是“可寻址的”，因为它配置成例如基于被分配给它的一个或多个特定的标识符（例如“地址”）来与网络选择性地交换数据（即从网络接收数据和/或将数据传输到网络）。
如在本文使用的术语“网络”指便于在任两个或更多个设备和/或在耦合到网络的多个设备当中的信息的传送（例如用于设备控制、数据存储、数据交换等）的两个或更多个设备（包括控制器或处理器）的任何互连。如将容易领会到的，适合于使多个设备互连的网络的各种实现方式可包括各种网络拓扑中的任一个，并使用各种通信协议中的任一个。此外，在根据本公开内容的各种网络中，在两个设备之间的任一连接可表示在两个系统之间的专用连接或可选地非专用连接。除了传送意图用于这两个设备的信息以外，这样的非专用连接还可传送不一定意图用于这两个设备中的任一个的信息（例如开放网络连接）。此外，应容易领会到，如在本文讨论的设备的各种网络可使用一个或多个无线、电线/电缆和/或光纤链路来便于在整个网络中的信息传输。
如在本文使用的术语“用户界面”指在人类用户或操作员和使得能够实现在用户和（一个或者多个）设备之间的通信的一个或多个设备之间的界面。可在本公开内容的各种实现方式中使用的用户界面的例子包括但不限于开关、电位计、按钮、拨号盘、滑块、鼠标、键盘、小键盘、各种类型的游戏控制器（例如操纵杆）、轨迹球、显示屏、各种类型的图形用户界面（GUI）、触摸屏、麦克风和可接收某种形式的人类生成的刺激并响应于其而生成信号的其它类型的传感器。
应领会到，在下面更详细讨论的前述概念和额外的概念的所有组合（假定这样的概念不是相互不一致的）被设想为本文公开的创造性主题的部分。特别是，出现在本公开内容的末尾处的所要求保护的主题的所有组合被设想为本文公开的创造性主题的部分。还应领会到，也可出现在通过引用并入的任何公开内容中的在本文中明确使用的术语应符合与本文公开的特定概念最一致的含义。
附图说明
在附图中，相似的参考符号贯穿不同的视图通常指代相同的部件。此外，附图并不一定按比例，相反通常强调说明本发明的原理。
图1是根据示例性实施例的包括图示定制颜色过渡效果的色图和像素轴的高水平图。
图2是根据示例性实施例的包括图示了在只使用空间过渡的颜色过渡效果的帧和定制颜色过渡效果的帧之间的比较的色图和像素轴的高水平图。
图3是根据示例性实施例的用于在一个或多个发光器材设备上实现定制颜色过渡效果的系统的高水平方框/流程图。
图4是根据示例性实施例的用于在一个或多个发光器材设备上实现定制颜色过渡效果的方法的高水平方框/流程图。
具体实施方式
由照明器材显示的颜色过渡效果可包括在某些情况下在像素之间的可感知的中断。例如，如果只有空间过渡用于配置效果的颜色序列且效果的周期相对长，则设备可在更新颜色以实现效果之前对几个帧显示在像素处的给定颜色。作为结果，中断可出现在像素之间。
申请人认识和领会到，可通过在实现颜色过渡效果时确保像素在（一个或者多个）器材设备的帧速的每个帧上被更新来减少或消除可感知的中断。鉴于前述内容，本发明的各种实施例和实现方式目的在于基于（一个或者多个）发光器材设备的帧速来计算颜色步长使得颜色过渡效果的每个像素根据（一个或者多个）设备的帧速在每个帧上被更新的方法、系统和装置。因此，根据示例性方面，时间是可用于应用颜色过渡的另一维度。
参考图1，描绘色图100和像素轴150以说明定制颜色过渡效果的例子的快照。图1所示的效果是定制彩虹效果。然而，应理解，本申请的实施例不限于彩虹效果，且可包括任何颜色和在任何颜色之间的过渡。色图100的水平轴指示色调（H）值，而色图的垂直轴指示像素的颜色分量的强度（I）值。色图100包括由六个过渡色点{0,256,512,768,1024,1280}勾画的六种颜色，有六个基本色区0-256、256-512、512-768、768-1024、1024-1280和1280到1536或0。在色图中的过渡色点1536和0指代同一色调值。应理解，六种颜色和六个过渡色点的使用仅仅是示例性的，且可使用其它数量的颜色和过渡色点。在这里，每个单独的色调值是颜色分量强度的特定组合项。红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）分量强度由在图100中的R、G和B曲线表示。此外，在这个基本例子中，色区由定义色调值的特定的主要和次要颜色分量勾画。例如，在区0-256中红色是主要颜色分量而绿色是次要颜色分量，在区256-512中绿色是主要颜色分量而红色是次要颜色分量，在区512-768中绿色是主要颜色分量而蓝色是次要颜色分量，在区768-1024中蓝色是主要颜色分量而绿色是次要颜色分量，在区1024-1280中蓝色是主要颜色分量而红色是次要颜色分量，以及在区1280到1536或0中红色是主要颜色分量而蓝色是次要颜色分量。虽然在这个例子中，为了易于解释，色区{0-256,256-512,512-768,768-1024,1024-1280,1280-1536,0}相应于主要/次要颜色分量，如下面在本文进一步讨论的，用户定义的色区可用于进一步定制颜色过渡效果。
在使用色图100的示例性实施例中，通过改变三个颜色分量之一的强度来控制在过渡色点之间的每个基本色区的色调：红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）。例如，在由0-256勾画的区中，通过改变绿色分量的强度来调节色调，同时维持在最高强度下的红色分量和在最低强度下的蓝色分量。其它基本色区类似地被控制。因此，每个像素可配置成具有红色分量、绿色分量和蓝色分量，其中红色光源可提供红色分量，绿色光源可提供绿色分量，以及蓝色光源可提供蓝色分量。相应地，为了控制像素的颜色，颜色分量强度可被设置到如在色图100中指示的适当色调值。如果像素通过由图100表示的颜色序列而改变，当像素从基本色区0-256过渡到区256-512时，在过渡色点256处，系统/装置可配置成将用于调节像素的颜色的光源从绿色光源改变到红色光源。应理解，本申请的实施例不限于这个配置。例如，色图和像素可配置成具有四个或更多不同的颜色分量和还有相应的（一个或者多个）光源。
像素轴150表示在用于实现颜色过渡效果的像素集合内的像素。在轴150上图示出的像素可以是来自单个发光器材设备或多个发光器材设备节点的像素，这些节点可以间隔开并定位成实现合意的装饰效果。在这个特定的例子中，在像素之间的空间关系由它们在轴上的位置表示。例如，最接近于像素8的右边的像素是像素9，最接近于像素8的左边的像素是像素7，最接近于像素7的左边的像素是像素6，等等。因此，如果例如使用四个照明器材，则像素1-24可由第一器材设备提供，像素25-48可由第二器材设备提供，像素49-72可由第三器材设备提供，以及像素73-96可由第四器材设备提供，其中第一到第四器材通常从左到右被定位。然而应理解，器材可相对于彼此被不同地定位。此外，虽然参考图1提及的像素集合被勾画为水平轴的基线，但是应理解，在基线中的每个像素可以表示以与代表性像素相同的方式更新的任何长度的像素的垂直带线。此外，上面提及的像素或像素集合的代表性基线以及像素的相应带线可垂直地、对角地或在任何方向上被定向。而且，虽然在下面在本文所述的例子中颜色序列在色图100上从左到右移动，但是颜色序列可从右到左或根据在方向上不同的颜色序列的组合来移动。
在图1所示的例子中，空间宽度是16个像素，以及色区的数量是六。空间宽度是在空间域中的参数并表示显示在连续过渡色点之间的颜色的该集合的像素的总数，色点可勾画色区且可以是用户定义的。换句话说，任何给定色区在这个例子中由16个像素显示。在这里，存在在一个色空间循环中使用的总数为6个色区x16个像素/区=96个像素，其为在效果的一个循环中显示的颜色过渡效果的颜色序列。因此，在图1的像素集合中的像素的数量是96个像素。如下面在本文进一步讨论的，空间宽度和/或像素的集合可由用户定义以定制颜色过渡效果。
如图1所示，像素位置和相应的色调值图示出颜色过渡效果的快照。例如，像素16、32、48等分别具有256、512、768的色调值。在这个例子中色图100的色调值在总数为96的像素当中被相等地划分。
根据一个空间过渡方法，在每次像素更新时，任何给定像素显示前一像素的前一色调值。例如，假设定制颜色过渡效果被显示为在图1中的快照中所示的，其中像素7、8和9分别具有C、D和E的色调值。在接下来的像素更新（例如第一次更新）时，像素8显示色调值C而像素9显示色调值D。剩余像素被类似地更新。此外，在下一更新（例如第二次更新）时，像素9具有色调值C，且其它像素被类似地更新。因此以这种方式，例如方法、系统或装置提供当颜色序列的颜色穿过显示器移动时颜色跟随彼此的印象。96个色调值的颜色序列在一个周期或持续时间中由每个像素显示并可由每个像素重复。
可根据下面的等式1来找到在这个空间过渡方法中利用的颜色步长Δs。
（1）
在这里，“pixelstart(i)”可表示过渡色点的色调值的颜色分量强度，而“pixelend(i)”可表示在颜色序列中的连续的下一过渡色点的色调值的颜色分量强度。此外“width”表示空间宽度，其在这个例子中是16个像素。此外，i指示颜色分量，其中i=0可相应于红色分量，i=1可相应于绿色分量，以及i=2可相应于蓝色分量。因此例如，对于起始过渡色点0和结束过渡色点256，只有绿色分量反映在等式1的分子中的强度的变化，而红色和蓝色分量具有在等式1的分子中的强度的零变化。
当周期或持续时间相对长时，如果只使用空间过渡，则可观察到在像素之间的可感知的中断。特别是，长持续时间可引起像素不在每个帧上被更新的颜色过渡效果的显示。例如，像素根据下面公式来更新：
帧的数量=帧速*周期/颜色步长的数量 （2）
如果周期或持续时间是10秒且发光器材设备的帧速是每秒40帧，则每个像素每40x10/96=4个帧被更新了颜色步长Δs。如上面指示的，在96个色调值的情况下，当使用空间过渡时，采用96个颜色步长。因为每个像素每四个帧被更新，当像素贯穿颜色序列时，在像素之间的中断是容易可观察的。
与根据空间过渡每四个帧更新像素相反，根据本发明的示例性方面，通过使用时间维度作为过渡因子，较小的颜色步长可应用于更新在每个帧上的像素。
图2图示出根据示例性实施例在使用空间过渡的颜色过渡效果和使用空间-时间过渡的颜色过渡效果之间的比较。以上面关于图1所示的例子继续，对像素7和8图示出对于这个例子使用两个过渡类型的颜色过渡效果的四个帧F.0到F.4。在这里，在图2中所图示的每个色图中示出在图1中的色图100的色点C、D和E周围的放大图，并且“I”表示强度以及“H”表示色调。为了说明的清楚，在图2中只图示出绿色分量，因为红色和蓝色分量不在图2所图示的时间跨度中改变。在图2中的色点C、D和E与在图1中相同，以及色点C1-C3相应于在点C和D之间的色调值，而色点D1-D3相应于在色点D和E之间的色调值。在图2中表示的连续色调值之间的差可相应于颜色步长，其在下面在本文被详细地描述。
在图2中，像素显示配置400-404的顶行根据空间过渡方案相应于颜色过渡效果的显示，而像素显示配置450-454的底行根据空间-时间过渡方案相应于颜色过渡效果的显示。在帧F.0中，在空间-时间过渡方案的像素显示配置450中的像素7和8显示与空间过渡方案的像素显示配置400相同的颜色；即像素7显示色点C而像素8显示色点D。如在图1的顶行中所图示的，空间过渡方案对帧F.1、F.2、F.3显示相同的配置400。直到帧F.4空间过渡方案才更新像素，使得像素7通过颜色步长显示色点D，而像素8通过颜色步长显示色点E，其中颜色步长相应于在色点C和D之间或等效地在色点D和E之间的差。
相反，根据示例性实施例的空间-时间过渡方案使用颜色步长在（一个或多个）设备的帧速的每个帧上更新像素。例如，在帧F.1中，空间-时间过渡方案将像素7更新了颜色步长，使得它显示色点C1，并将像素8更新了颜色步长，使得它显示色点D1。类似地，在帧F.2中，空间-时间过渡方案将像素7更新了颜色步长，使得它显示色点C2，并将像素8更新了颜色步长，使得它显示色点D2；在帧F.3中，空间-时间过渡方案将像素7更新了颜色步长，使得它显示色点C3，并将像素8更新了颜色步长，使得它显示色点D3；以及在帧F.4中，空间-时间过渡方案将像素7更新了颜色步长，使得它显示色点D，并将像素8更新了颜色步长，使得它显示色点E。如图2所图示，在这个例子中的帧F.4中，空间-时间过渡方案的像素显示配置454与空间过渡方案的像素显示配置404相同。然而，空间-时间过渡方案提供在像素7的点C和D和像素8的点D和E之间的更平滑的颜色过渡。使用颜色步长以相同的方式更新剩余像素。因此以这种方式，例如可减少或消除在像素之间的任何可感知的中断，并可提高效果的颜色过渡。
现在参考图3和4，例证性地描绘了根据示例性实施例的用于在至少一个发光器材设备上实现定制颜色过渡效果的系统200和方法300。系统200包括用户界面（UI）202、计算机系统206和发光器材系统（LE Fix.）204。如上面指示的，发光器材系统204可由单个发光器材设备或多个发光器材设备组成。计算机系统206包括存储介质208和控制器（Cntrlr）210，其又包括颜色步长模块（CS Mod.）212和器材控制模块（Fix. Cntrl Mod.）214。存储介质208可存储实现可由控制器210执行的方法300的指令的程序。
方法300可在步骤302开始，像素集合的至少一个颜色过渡效果参数可在步骤302被接收到。在这里，可接收过渡色点的空间宽度、周期、色区和/或（一个或者多个）值的数量。例如，用户可通过用户界面202来规定这些参数中的任一个或多个，且计算系统206可将参数存储在存储介质208中用于由控制器210参考。如上面讨论的，空间宽度可表示显示在连续过渡色点之间的颜色的像素集合的像素的总数。在上面提供的例子中，空间宽度是16个像素；然而，宽度可以是由用户可选择的任何值。如上面提到的，周期可表示像素集合的每个像素完成颜色序列时的时间。此外，过渡色点的值可表示所使用的色区的数量。因此，通过规定这些参数中的任一个或多个，用户可定制在发光器材设备204上显示的颜色过渡效果。如果没有从用户接收到这些参数中的任一个，则参数可被预先定义并存储在存储介质208中用于由控制器210参考。
以上面关于图1讨论的例子继续，用户可将空间宽度选择为16个像素并可如下选择过渡色点：{0,256,512,768,1024,1280}。在这里，由用户提供的过渡色点集合可定义在图1中提供的6个色区，其中每个色区由过渡色点勾画，如上面讨论的。在这个例子中，系统206可假设最后一个色点1280和第一个色点0（或1536）定义区，使得颜色的整个彩虹被显示。应注意，色点和色区可以用方便和简单的方式呈现给用户。例如，可显示色图的颜色，允许用户使用例如鼠标来选择任何特定的色点以定义色区。
应注意，用户可为颜色过渡效果选择颜色的子集。例如，如果用户选择色点{0,256,768}，则两个或三个色区可由过渡色点定义。特别是，色区的长度由勾画那个区的过渡色点定义。在这里，一个区由块0-256定义，而另一区由块256-768定义。因此，系统206可配置成引导（一个或者多个）发光器材设备204来显示在0和768之间的彩虹颜色的子集。可选地，系统206可由块768到0或1536定义第三色区，如上面讨论的。在这里，如果过渡色点的集合定义两个区且用户选择16的空间宽度，则在效果的任何特定快照处，16个像素将显示在0和256之间的区中的颜色，以及16个像素将显示具有更宽的颜色间距的在256和768之间的区中的颜色。虽然在这个例子中，颜色间距对不同的色区是不同的，在任何给定区内，颜色间距可在像素之间被相等地划分。对于所有色区，每个像素将每周期或持续时间贯穿一次由选定过渡色点定义的整个颜色序列，周期或持续时间可由用户定义，如上面讨论的。应注意，在一些实施例中，过渡色点不需要相应于色调值0、256、512、768、1024、1280，但可以是任何用户选择的色调值。此外，根据示例性实施例，用户可为所选择的每个色区或为所选择的色区的不同子集设置不同的空间宽度。因此，在这里，过渡色点可相应于颜色间距的宽度和/或应用于像素的颜色步长的宽度改变时的色调值，如下面在本文进一步讨论的。
在步骤304，控制器210可基于颜色过渡效果参数中的至少一个颜色过渡效果参数并基于（一个或者多个）器材设备的帧速来控制发光器材系统204以根据（一个或者多个）设备的帧速为定制颜色过渡效果更新像素集合的每个像素。例如，控制器210可设置适当的颜色步长并确保颜色步长应用于在每个帧上的像素。特别是，控制器210的颜色步长模块212可计算并应用颜色步长以在设备的帧速的每个帧上实现每个像素的更新。例如，颜色步长模块212可如下计算空间-时间颜色步长：
（3）
在这里，时间宽度根据空间过渡方法来表示在像素更新之间的帧的总数。例如，时间宽度可以是根据等式（2）计算的帧的数量。因此，等式（3）是基于定制颜色过渡效果的周期和设备的帧速的。等式（3）的剩余元素与上面讨论的等式（1）相同。如在等式（3）中所示的，颜色步长也可基于在等式（3）中被表示为“width”的空间宽度。应注意，等式（3）可被应用为改进只使用空间过渡的方法、系统或装置的方便的手段。然而，可以用其它方式基于周期和/或空间宽度由颜色步长模块212计算颜色步长。例如，与使用等式（3）相反，颜色步长模块212可如下计算颜色步长：
（4）
在这里，“total_width”可表示所有色区的空间宽度的总数，且如上面讨论的，“pixelstart(i)”可表示勾画特定区的过渡色点的色调值的颜色分量强度，以及“pixelend(i)”可表示勾画特定区的颜色序列中的连续的下一过渡色点的色调值的颜色分量强度。“frame_rate”是（一个或者多个）发光器材设备的帧速，以及“period”是像素集合的每个像素完成颜色序列时的时间。在上面关于图1所述的例子中的total_witdh是96个像素，因为例子包括所有色区和总共6个色区的16个像素的空间宽度。可选地，如果选择两个区且为第一色区选择的空间宽度是30个像素和为第二色区选择的空间宽度是40个像素，则total_width是70个像素。应理解，等式（3）和（4）应用于每个色区。因此，“width”表示等式（3）和（4）应用于的特定色区的空间宽度。如上面指示的，过渡色点表示色区的长度。相应地，如果用户选择不同尺寸的色区，则在相应的色区中应用的颜色步长是不同的。等式（2）、（3）和（4）的值可从在步骤302接收的（一个或者多个）参数被计算和/或由颜色步长模块212从存储介质208取回。
在步骤306，器材控制模块214可引导发光器材设备204根据颜色步长和所接收的（一个或者多个）颜色过渡效果参数来显示定制颜色过渡效果。例如，器材控制模块214可接收来自颜色步长模块212的空间-时间颜色步长和来自存储介质208的（一个或者多个）颜色过渡效果参数，并可使用这些元素来实现定制颜色过渡效果。如果等式（3）或（4）用于确定（一个或者多个）颜色步长，则（一个或者多个）颜色步长根据（一个或者多个）设备的帧速应用于每个帧上的像素集合中的每个像素。如上面提到的，（一个或者多个）设备的帧速可以是（一个或者多个）发光器材设备能够显示视觉效果的最大帧速和/或（一个或者多个）发光器材设备独立于由（一个或者多个）设备显示的视觉效果而设置的预定帧速。如果最大帧速被使用且具有不同的最大帧速的多个发光器材在系统204中用于实现效果，则最低的最大帧速可用于确保显示的一致性。以上面关于图1和2的例子继续，与以颜色步长每四个帧更新像素集合中的像素相反，器材控制模块214根据（一个或者多个）设备204的帧速应用在每个帧上或每个帧处的较小（一个或者多个）空间-时间颜色步长以实现定制颜色过渡效果。在这个例子中，显示在（一个或者多个）设备204上的定制颜色过渡效果在每第四帧处与上面关于图1所述的效果相同，但包括在这些帧之间的较平滑的颜色过渡。因此以这种方式，例如可通过减少或消除在像素之间的任何可感知的中断来提高颜色过渡效果。
虽然在本文描述和示出了几个创造性实施例，本领域中的一般技术人员将容易设想用于执行功能和/或得到结果和/或本文所述的一个或多个优点的各种其它装置和/或结构，且这样的变化和/或修改中的每个被认为在本文所述的创造性实施例的范围内。此外，虽然发光器材系统204可以是由用户直接俯视的器材设备，但是（一个或者多个）发光器材系统204可以可选地或此外是将颜色过渡效果投影到一个或多个表面上用于由用户观看的一个或多个投影仪设备。发光器材系统204可被体现为一组（一个或者多个）照明器材、照明单元、（一个或者多个）基于LED的照明单元、（一个或者多个）多通道照明单元等，如上面讨论的。
更一般地，本领域中的技术人员将容易领会到，本文所述的所有参数、尺寸、材料和配置照理应当是示例性的，以及实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于创造性教导所用于的一个或者多个特定应用。本领域中的技术人员将认识到或能够使用仅仅例程实验来确定对本文所述的特定创造性实施例的很多等效形式。因此应理解，前述实施例仅作为例子被提出，以及在所附权利要求及对其的等效形式的范围内，创造性实施例可以与如特别所述和所要求保护的不同地被实践。本公开内容的创造性实施例目的在于本文所述的每个单独的特征、系统、物品、材料、成套工具和/或方法。此外，如果这样的特征、系统、物品、材料、成套工具和/或方法不是相互不一致的，两个或更多个这样的特征、系统、物品、材料、成套工具和/或方法的任何组合被包括在本公开内容的创造性范围内。
如在本文定义和使用的所有定义应被理解为管制字典定义、在通过引用并入的文档中的定义和/或所定义的项目的普通含义。
如在这里在说明书中和在权利要求中使用的不定冠词“一”和“一个”应被理解为意指“至少一个”，除非清楚地指示相反的情况。
如在这里在说明书中和在权利要求中使用的短语“和/或”应被理解为意指这样连接的元件中的“任一个或两个”，即在一些情况下共同存在而在其它情况下分开地存在的元件。用“和/或”列出的多个元件应以相同的方式被解释，即这样连接的元件中的“一个或多个”。除了由“和/或”子句特别标识的元件以外的其它元件可以可选地存在，而不管与特别标识的那些元件有关或无关。因此，作为非限制性例子，当与开放式语言（诸如“包括”）结合来使用时，对“A和/或B”的提及可以在一个实施例中仅指A（可选地包括除了B以外的元件）；在另一实施例中仅指B（可选地包括除了A以外的元件）；在又一实施例中指A和B（可选地包括其它元件）；等等。
如在这里在说明书中和在权利要求中使用的“或”应被理解为具有与如上定义的“和/或”相同的含义。例如，当分离列表中的项目时，“或”或“和/或”应被理解为包含性的，即包括至少一个，但也包括多个元件或元件的列表中的多于一个以及可选地额外的未列出的项。只有清楚地指示相反的情况的术语（诸如“...中的仅仅一个”或“...中的确切一个”）或当在权利要求中使用时“由…组成”将指包括多个元件或元件的列表中的确切一个元件。通常，如在本文使用的术语“或”当前面是排他性的术语例如“任一个”、“之一”、“...中的仅仅一个”、“...中的确切一个”时应仅被解释为指示排他的可选项（即“一个或多个另一但不是两个”）。“本质上由…组成”当在权利要求中使用时应具有如在专利法的领域中使用的普通含义。
如在这里在说明书中和在权利要求中使用的，关于一个或多个元件的列表的短语“至少一个”应被理解为意指从元件的列表中的元件中的任一个或多个元件中选择的至少一个元件，但不一定包括在元件的列表中特别列出的每个元件中的至少一个且不排除在元件的列表中的元件的任何组合。这个定义还允许除了在短语“至少一个”所指的元件的列表内特别标识的元件以外的元件可以可选地存在，而不管与特别标识的那些元件有关或无关。因此，作为非限制性例子，“A和B中的至少一个”（或等效地，“A或B中的至少一个”或等效地“A和/或B中的至少一个”）可以在一个实施例中指至少一个，可选地包括多于一个A，而B不存在（以及可选地包括除了B以外的元件）；在另一实施例中指至少一个，可选地包括多于一个B，而A不存在（以及可选地包括除了A以外的元件）；在又一实施例中指至少一个，可选地包括多于一个A，以及至少一个，可选地包括多于一个B（以及可选地包括其它元件）等等。
还应理解，除了清楚地指示相反的情况，在包括多于一个步骤或行动的在本文主张的任何方法中，该方法的步骤或行动的顺序不一定限于该方法的步骤或行动被叙述的顺序。
在权利要求中以及在上面的说明书中，所有过渡短语（诸如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“保持”、“由…组成”等）应被理解为开放式的，即意指包括但不限于。只有过渡短语“由…构成”和“本质上由…构成”应分别是封闭或半封闭过渡短语，如在美国专利局专利审查程序手册2111.03章中阐述的。

Claims (13)

1.一种用于在包括像素集合的至少一个发光器材设备上实现定制颜色过渡效果的系统（200，206），包括：
存储介质（208），其上存储用于所述像素集合的至少一个颜色过渡效果参数；以及
控制器（210），其配置成基于所述至少一个颜色过渡效果参数并基于所述至少一个发光器材设备的帧速来计算颜色步长，使得用于所述定制颜色过渡效果的所述像素集合的每个像素根据所述至少一个发光器材设备的所述帧速在每个帧上被更新，并引导所述至少一个发光器材设备根据所述颜色步长和所述至少一个颜色过渡效果参数来显示所述定制颜色过渡效果。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个颜色过渡效果参数包括下列项中的至少一个：表示显示在连续过渡色点之间的颜色的所述集合的像素的总数的空间宽度、表示所述像素集合的每个像素完成颜色序列时的时间的周期、在所述颜色过渡效果中的色区的数量或颜色过渡点的值。
3.如权利要求1所述的系统，其中基于表示所述像素集合的每个像素完成颜色序列时的时间的周期来计算所述颜色步长。
4.如权利要求3所述的系统，其中基于表示在像素更新之间的帧的总数的时间宽度根据空间过渡方法来计算所述颜色步长，所述空间过渡方法基于表示显示在连续过渡色点之间的颜色的所述集合的像素的总数的空间宽度来计算相应的颜色步长。
5.如权利要求4所述的系统，其中基于由所述连续过渡色点勾画的色区的长度来计算所述颜色步长。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述帧速是所述设备的最大帧速。
7.一种计算机可读介质（208），其包括用于在包括像素集合的至少一个发光器材设备上实现定制颜色过渡效果的计算机可读程序，所述程序当在计算机上被执行时使所述计算器执行下列步骤：
基于对所述像素集合接收的至少一个颜色过渡效果参数并基于所述至少一个发光器材设备的帧速来计算颜色步长，使得用于所述定制颜色过渡效果的所述像素集合的每个像素根据所述至少一个发光器材设备的所述帧速在每个帧上被更新；以及
引导所述至少一个发光器材设备根据所述颜色步长和所述至少一个颜色过渡效果参数来在所述至少一个发光器材设备上显示所述定制颜色过渡效果。
8.一种用于在包括像素集合的至少一个发光器材设备上实现定制颜色过渡效果的方法（300），包括：
接收（302）用于所述像素集合的至少一个颜色过渡效果参数；
基于所述至少一个颜色过渡效果参数并基于所述至少一个发光器材设备的帧速来计算（304）颜色步长，使得所述定制颜色过渡效果的所述像素集合的每个像素根据所述至少一个发光器材设备的所述帧速在每个帧上被更新；以及
根据所述颜色步长和所述至少一个颜色过渡效果参数来在所述至少一个发光器材设备上显示（308）所述定制颜色过渡效果。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一个颜色过渡效果参数包括下列项中的至少一个：表示显示在连续过渡色点之间的颜色的所述集合的像素的总数的空间宽度、表示所述像素集合的每个像素完成颜色序列时的时间的周期、在所述颜色过渡效果中的色区的数量或所述过渡色点的值。
10.如权利要求8所述的方法，其中基于表示所述像素集合的每个像素完成颜色序列时的时间的周期来计算所述颜色步长。
11.如权利要求10所述的方法，其中基于表示在像素更新之间的帧的总数的时间宽度根据空间过渡方法来计算所述颜色步长，所述空间过渡方法基于表示显示在连续过渡色点之间的颜色的所述集合的像素的总数的空间宽度来计算相应的颜色步长。
12.如权利要求11所述的方法，其中基于由所述连续过渡色点勾画的色区的长度来计算所述颜色步长。
13.如权利要求8所述的方法，其中所述帧速是所述至少一个发光器材设备的最大帧速。
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