CN109246405B - 影像色调的均匀度的调整方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种影像色调的均匀度的调整方法及其系统，该调整方法包含将显示器的至少部分的显示区域中，最暗显示区域的亮度设定为目标亮度以及将指定显示区域的色温设定为目标色温，将该至少部分的显示区域中的每一个显示区域的亮度及色温与目标亮度及目标色温比较，以产生第一校正色调，依据透明度参数及第一校正色调，将部分或全部的显示区域中之每一个显示区域利用转换函数产生第二校正色调，依据所有的第二校正色调，产生部分或全部的显示区域中所有像素的均匀度补偿图层，及将均匀度补偿图层虚拟地重叠于部分或全部的显示区域上。

Description

影像色调的均匀度的调整方法及其系统
技术领域
本发明描述了一种影像色调的均匀度的调整方法及其系统，尤指一种利用半透明的均匀度补偿图层，虚拟地重叠于初始画面图层以呈现色调均匀的影像的调整方法及其系统。
背景技术
随着科技日新月异，各式各样的显示器也被广泛地使用。例如，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)以及有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示器，其具有外型轻薄、省电以及无辐射等优点，目前已被普遍地应用于多媒体播放器、移动电话、个人数字助理、计算机显示器、或平面电视等电子产品上。然而，当显示器在显示画面时，由于出产时制程的差异性或是用户的设定，显示出的画面可能会发生色彩偏移的现象。例如色调偏移、白平衡偏移、色彩明度以及色度偏移等等。这些色彩偏移的现象常常会造成不讨喜的发色，或是失真的发色。
当显示器发生色彩偏移的现象时，常用的解决手段为，使用者开启显示器的视控调整功能(也可称为On Screen Display，OSD功能接口)，并手动调整显示器的各种参数。另一种方式为，显示器利用专属的补偿电路或是硬件回路来控制显示画面的亮度、色温等光学特性。另一种方式为，用户利用影像捕获设备(例如，二维色彩分析仪)手动地贴近屏幕上的某一个小区域取样光学特性，并利用逐步修正的方式慢慢让显示器的发色调整到自己想要的色彩。上述之显示器的色彩偏移之修正方法需要额外的硬件电路，或用户仅能以肉眼感知的方式主观地调整屏幕参数。因此，当显示器发生色彩偏移的现象时，常常需要较长的处理时间才能完成调校程序。并且，显示器也可能因为增加了硬件复杂度而导致尺寸、成本以及耗电量增加。
因此，有必要设计一种新的影像色调的均匀度的调整方法及其系统，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明有关于一种影像色调的均匀度的调整方法及其系统，利用半透明的均匀度补偿图层，虚拟地重叠于初始画面图层以呈现色调均匀的影像。
为达上述目的，本发明提供一种影像色调的均匀度的调整方法，包含：
将显示器的至少部分的显示区域中，最暗显示区域的亮度设定为目标亮度，以及将指定显示区域的色温设定为目标色温；
依据该目标亮度及该目标色温，比较该至少部分的显示区域中的每一显示区域的亮度及色温，以产生该每一显示区域对应的第一校正色调；
依据透明度参数及该第一校正色调，利用转换函数产生该至少部分的显示区域中的该每一个显示区域的第二校正色调；
依据该至少部分的显示区域的该多个第二校正色调，产生该至少部分的显示区域中所有像素的均匀度补偿图层；及
将该均匀度补偿图层虚拟地重叠于该至少部分的显示区域上，以使该至少部分的显示区域通过该均匀度补偿图层显示色调均匀的影像。
较佳的，还包含：
取得该显示器的该至少部分的显示区域中，该每一显示区域的该亮度及该色温。
较佳的，该每一显示区域的该亮度及该色温对应一国际照明协会色彩坐标，该第一校正色调及该第二校正色调对应三原色坐标，且该指定显示区域为该显示器的中央显示区域。
较佳的，还包含：
该每一个显示区域产生至少一个测试影像；及
依据该每一显示区域所产生的该至少一个测试影像的量测结果，产生该每一个显示区域的该亮度及该色温；
其中该至少一个测试图像映射至少一种三原色的组合，且该每一个显示区域的该亮度及该色温为利用线性或非线性函式，将该至少一个测试影像的该量测结果转换而得。
较佳的，还包含：
在产生该至少部分的显示区域对应的该多个第一校正色调后，利用内插平均法产生该至少部分的显示区域的所有像素的校正值，并将该至少部分的显示区域的所有像素的校正值储存为校正图层。
较佳的，还包含：
依据该透明度参数，调整该校正图层的透明度，以产生该均匀度补偿图层；
其中该透明度参数为该至少部分的显示区域的该多个第一校正色调的多个三原色坐标与白色色调坐标的最大差值。
较佳的，该第一校正色调、该透明度参数及该第二校正色调的该转换函数为：
Figure BDA0001850523020000031
其中(RIN,GIN,BIN)为该第一校正色调，α为该透明度参数，且(ROUT,GOUT,BOUT)为该第二校正色调。
较佳的，该透明度参数的范围介于0与255之间，且该均匀度补偿图层为具有透明度通道参数的可移植网络图形格式的格式。
较佳的，该均匀度补偿图层为利用应用程序所产生的半透明屏蔽。
较佳的，还包含：
设定该显示器的显示面于水平方向的M个区间；
设定该显示器的显示面于垂直方向的N个区间；及
其中该水平方向的该M个区间以及该垂直方向的该N个区间将该显示器的显示面分成数量为M×N的显示区域，M及N为两大于1的正整数，且该至少部分的显示区域的该每一个显示区域为矩形。
为达上述目的，本发明还提供一种影像色调的均匀度的调整系统，包含：
显示器，用以显示影像；
光传感器，用以量测该显示器的至少部分的显示区域的多个光学特性；及
处理器，耦接于该显示器及该光传感器，用以依据该至少部分的显示区域的该多个光学特性，调整该至少部分的显示区域的影像色调均匀度；
其中该处理器将该至少部分的显示区域中，最暗显示区域的亮度设定为目标亮度，以及将该至少部分显示区域中的指定显示区域的色温设定为目标色温，依据该目标亮度及该目标色温，比较该至少部分的显示区域中的该每一个显示区域的该亮度及该色温，以产生该每一显示区域对应的第一校正色调，依据透明度参数及该第一校正色调，利用转换函数产生该部分或全部的显示区域中的该每一显示区域的第二校正色调，依据该至少部分的显示区域的该多个第二校正色调，产生该至少部分的显示区域中所有像素的均匀度补偿图层，及将该均匀度补偿图层虚拟地重叠于该至少部分的显示区域上，以使该至少部分的显示区域通过该均匀度补偿图层显示色调均匀的影像。
较佳的，该光传感器取得该显示器的该至少部分的显示区域中，每一个显示区域的该亮度及该色温。
较佳的，该显示器的该每一个显示区域的该亮度及该色温对应国际照明协会色彩坐标，该第一校正色调及该第二校正色调对应三原色坐标，且该指定显示区域为该显示器的中央显示区域。
较佳的，该处理器控制该显示器在该每一个显示区域产生至少一个测试影像，并依据该每一显示区域所产生的该至少一个测试影像的量测结果，产生该每一个显示区域的该亮度及该色温，该至少一个测试图像映射至少一种三原色的组合，且该每一个显示区域的该亮度及该色温为该处理器利用线性或非线性函式，将该至少一个测试影像的该量测结果转换而得。
较佳的，在产生该至少部分的显示区域对应的该多个第一校正色调后，该处理器利用内插平均法产生该至少部分的显示区域的所有像素的校正值，并将该至少部分的显示区域的所有像素的校正值储存为校正图层。
较佳的，该处理器依据该透明度参数，调整该校正图层的透明度，以产生该均匀度补偿图层，且该透明度参数为该至少部分的显示区域的该多个第一校正色调的多个三原色坐标与白色色调坐标的最大差值。
较佳的，该第一校正色调、该透明度参数及该第二校正色调的该转换函数为：
Figure BDA0001850523020000051
其中(RIN,GIN,BIN)为该第一校正色调，α为该透明度参数，且(ROUT,GOUT,BOUT)为该第二校正色调。
较佳的，该透明度参数的范围介于0与255之间，且该均匀度补偿图层为具有透明度通道参数的可移植网络图形格式的格式。
较佳的，还包含：
内存，耦接于该处理器，用以储存应用程序的数据；
其中该处理器被该应用程序驱动，且该均匀度补偿图层为该处理器利用该应用程序所产生的半透明屏蔽。
较佳的，该内存还用以储存操作系统的数据，该应用程序在该操作系统中执行，且该操作系统包含个人计算机操作系统或智能型手机操作系统。
较佳的，该光传感器与该处理器系通过缆线进行通讯，且该缆线为通用串行总线或序列数据通讯界面转接线，且该光传感器为具有软件开发组件的色彩分析仪器或具有回传国际照明协会色彩坐标的光学量测仪器。
较佳的，该处理器设定该显示器的显示面于水平方向的M个区间，设定该显示器的显示面于垂直方向的N个区间，该水平方向的该M个区间以及该垂直方向的该N个区间将该显示器的显示面分成数量为M×N的显示区域，M及N为两大于1的正整数，且该至少部分的显示区域额该每一个显示区域为矩形。
与现有技术相比，本发明描述了一种影像色调的均匀度的调整方法以及其系统，利用应用程序的辅助而大幅改善影像色调的不均匀的现象。影像色调的均匀度的调整方法引入半透明的均匀度补偿图层。并且，可将半透明的均匀度补偿图层虚拟地重叠于显示器的初始画面图层(原始底图)上。因此，虽然初始画面图层可能是色调不均匀的图层，然而人眼通过半透明的均匀度补偿图层观看初始画面图层时会觉得色调均匀，且可获得良好的视觉体验。在实际的测试中，显示器经过影像修正后的最大亮度误差可由22.01％降低至8.17％，且最大的色温误差可由9.05(相似颜色区域的总色差的几何单位，Delta-E(2000))降低至2.52。换句话说，影像色调的均匀度的调整系统可以修正显示器的亮度均匀度误差至小于10％，且可以修正显示器的色温均匀度误差低于Delta-E(2000)＝4。因此，本发明的影像色调的均匀度的调整方法以及其系统可以明显改善显示器的色温均匀度以及亮度均匀度，故能提供良好的视觉体验。并且，本发明的影像色调的均匀度的调整方法以及系统不需要增加额外的硬件或电路装置，只需利用应用程序的辅助即可完成，因此更能便利地应用于各种显示器中。
附图说明
图1为本发明的影像色调的均匀度的调整系统的实施例的方块图。
图2为图1的影像色调的均匀度的调整系统，产生显示器的多个显示区域的示意图。
图3为图1的影像色调的均匀度的调整系统，利用光传感器取得显示器的该多个显示区域中，每一个显示区域的光学特性的示意图。
图4系为图1的影像色调的均匀度的调整系统，产生显示器的该多个显示区域中的每一个区域的校正色调的示意图。
图5为图1的影像色调的均匀度的调整系统，将均匀度补偿图层虚拟地重叠于该多个显示区域所显示的初始画面图层上，以使人眼看到色调均匀的影像的示意图。
图6为图1的影像色调的均匀度的调整系统，执行影像色调的均匀度的调整方法的流程图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
图1为影像色调的均匀度的调整系统100的实施例的方块图。为了描述简洁，影像色调的均匀度的调整系统100于后文称为影像调整系统100。影像调整系统100包含处理器10、光传感器11、显示器12以及内存13。显示器12用以显示影像。显示器12可为任何种类的显示器，例如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)或是有机发光二极管(OrganicLight Emitting Diode，OLED)显示器等等。光传感器11用以量测显示器12的多个显示区域(如图2所示的显示区域R1至显示区域R25)的多个光学特性。并且，光传感器11也可仅量测显示器12的部分的显示区域。然而，为了说明方便，后文的描述仍以显示器12的全部的显示区域R1至R25进行说明。光传感器11可为任何种类的光讯号侦测装置，例如具有软件开发组件(Software Development Kit，SDK)的色彩分析仪器或具有回传国际照明协会(CIE)色彩坐标的光学量测仪器。国际照明协会色彩坐标可为CIE1931色彩空间的坐标，其具有三维坐标尺度(x,y,Y)值。(x,y)值对应影像的色温特性，而Y值对应影像的亮度特性。处理器10耦接于显示器12及光传感器11，用以依据该多个显示区域的该多个光学特性，调整该多个显示区域的影像色调均匀度。处理器10可为任何种类的处理装置，例如中央处理器、处理芯片、微处理器或可程序化逻辑运算装置等等。光传感器11与处理器10可通过缆线进行通讯，且缆线可为通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)或序列数据通讯界面转接线(RS232)。处理器10与显示器12也可以通过缆线进行通讯。内存13耦接于处理器10，用以储存应用程序的数据以及操作系统的数据。应用程序在操作系统中执行，且操作系统包含个人计算机操作系统(如微软的窗口操作系统)或智能型手机操作系统(如苹果操作系统或是安卓操作系统)。处理器10可被内存13内安装的应用程序驱动。然而，影像调整系统100的任何合理的硬件变动都属于本发明所揭露的范畴。例如，光传感器11与处理器10之间可通过无线的方式通讯。处理器10可为外部计算机或智能型手机中的中央处理器，以缆线连接于显示器12。处理器10也可以为显示器12内部的处理芯片(例如显示器12内部的scaler)，可直接通过显示器12内部的主板控制显示器12的影像色调。内存13也可以整合于处理器10中。内存13也可为，设置在处理器10的主板上的非挥发性存储组件。在影像调整系统100中，光传感器11可取得显示器12的该多个显示区域中，每一个显示区域的亮度及色温。随后，处理器10可将该多个显示区域中，最暗显示区域的亮度设定为目标亮度，以及将指定显示区域的色温设定为目标色温，其中，该指定显示区域可以是该多个显示区域中的任一显示区域，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。接着，处理器10可依据该目标亮度及该目标色温，将每一个该显示区域的亮度及色温进行比较，以产生每一个该显示区域对应的第一校正色调。该第一校正色调可视为不考虑透明度下，每一个显示区域的初始化补偿色调。并且，处理器10可依据透明度参数及该第一校正色调，利用转换函数产生该多个显示区域中的每一个显示区域的第二校正色调，并依据该多个显示区域的该多个第二校正色调，产生该多个显示区域中所有像素的均匀度补偿图层。换句话说，均匀度补偿图层可视为处理器10利用应用程序所产生的半透明屏蔽。最后，处理器10可利用应用程序，将均匀度补偿图层虚拟地重叠于该多个显示区域上，以使该多个显示区域通过均匀度补偿图层显示色调均匀的影像。影像调整系统100执行影像色调的均匀度的调整方法的流程以及细节将于后文详述。
图2为影像调整系统100，产生显示器12的该多个显示区域的示意图。如前文提及，影像调整系统100可以利用安装于内存13中的应用程序，控制处理器10进行色调的均匀度的调整程序。因此，影像调整系统100可以利用应用程序，产生用于设定显示器12的显示区域的配置接口。接着，用户可以利用配置接口，设定显示器12的显示面于水平方向的M个区间，以及设定显示器12的显示面于垂直方向的N个区间。并且，水平方向的M个区间以及垂直方向的N个区间可将显示器12的显示面分成数量为M×N的显示区域。M及N为两大于1的正整数，且该多个显示区域的每一个显示区域为矩形。然而，为了简化描述，在图2中，M及N设定为5。该多个显示区域的代号为R1至R25。后文将以显示区域R1至显示区域R25描述。然而，应当理解的是，显示区域R1至显示区域R25可为面积以及形状趋近于相等的区域。每一个显示区域包含多个像素。后文所提及的某个显示区域的”色温”、”亮度”及”色调”等光学特性，可为将某个显示区域内，经由光传感器11所取样的多个像素的光学特性进行平均的结果。
图3为影像调整系统100，利用光传感器11取得显示器12的该多个显示区域R1至R25中，每一个显示区域的光学特性的示意图。如前述提及，当M及N设定为5时，显示器12具有25个显示区域(R1至R25)。因此，当光传感器11成功地建立链接后，应用程序可以产生具有25个显示区域(R1至R25)的量测窗口。使用者可以手持着光传感器11，对25个显示区域逐步进行量测。例如，当使用者可以手持着光传感器11准备靠近显示器12量测光学特性时，处理器10可以控制显示器12在每一个显示区域产生至少一个测试影像(Pattern Image)，如表T1所示。
R(红色) G(绿色) B(蓝色)
255 255 255
245 245 245
235 235 235
表T1
每一个测试影像可对应一种三原色的组合。例如(R,G,B)＝(255,245,235)对应一个测试影像。(R,G,B)＝(255,235,245)对应另一个测试影像，依此类推。显示器12在每一个显示区域可以产生P个测试影像，其中P大于等于1。P的最大值取决于表T1中，三原色可组合的最大数量。处理器10可以依据光传感器11在每一个显示区域的量测结果，产生每一个显示区域的亮度及色温。例如，处理器10可以依据光传感器11在每一个显示区域的P个测试影像的量测结果，利用线性函式、非线性函式、或是矩阵，计算每一个显示区域的亮度及色温。如图3所示，显示器12的显示区域R1至显示区域R25的光学特性可利用光传感器11量测而得。并且，对应于亮度及色温的光学特性可用国际照明协会色彩坐标(如CIE 1931色彩坐标)表示。例如，在国际照明协会色彩坐标的影像空间下，显示区域R1的色彩坐标为R1(x1,y1,Y1)＝(0.3077,0.3020,164.348)。显示区域R1的色彩坐标R1(x1,y1,Y1)＝(0.3077,0.3230,164.348)也表示了显示区域R1的色温坐标为(x1＝0.3077,y1＝0.3230)，且亮度坐标为Y1＝164.348。显示区域R2的色彩坐标为R2(x2,y2,Y2)＝(0.3095,0.3234,165.960)。显示区域R2的色彩坐标R2(x2,y2,Y2)＝(0.3095,0.3234,165.960)也表示了显示区域R2的色温坐标为(x2＝0.3095,y2＝0.3234)，且亮度坐标为Y2＝165.960。依此类推，显示区域R25的色彩坐标为R25(x25,y25,Y25)＝(0.3081,0.3118,161.099)。显示区域R25的色彩坐标R25(x25,y25,Y25)＝(0.3081,0.3118,161.099)也表示了显示区域R25的色温坐标为(x25＝0.3081,y25＝0.3118)，且亮度坐标为Y25＝161.099。接着，处理器10会将最暗显示区域的亮度设定为目标亮度，以及将指定显示区域的色温设定为目标色温。例如，在取得25个显示区域的光学特性后，处理器10会基于显示区域R5的色彩坐标R5(x5,y5,Y5)＝(0.3089,0.3128,155.921)，判断显示区域R5是25个显示区域中，最暗显示区域(Y5＝155.921)。接着，处理器10会将最暗显示区域R5的亮度(Y5＝155.921)设定为目标亮度。并且，处理器10也可以设定指定显示区域为中央显示区域，意即为显示区域R13，但不以此为限。处理器10会依据显示区域R13的色彩坐标R13(x13,y13,Y13)＝(0.3079,0.3210,197.768)，将显示区域R13的色温(x13＝0.3079,y13＝0.3210)设定为该目标色温。
然而，目标亮度以及目标色温的设定方式并不被上述实施例所局限。举例而言，处理器10可以设定该指定显示区域为另一个非中央的显示区域。任何合理的技术变更都属于本发明所揭露的范畴。一般而言，中央的显示区域色彩较均匀，但亦可以量测的方式决定色彩较均匀的区域作为该指定显示区域。
图4为影像调整系统100，产生显示器的该多个显示区域中的每一个区域的校正色调的示意图。如前述提及，处理器10会将最暗显示区域R5的亮度设定为目标亮度(Y5＝155.921)，以及将指定显示区域R13的色温设定为目标色温(x13＝0.3079,y13＝0.3210)。由于显示区域R1至显示区域R25的光学特性可利用光传感器11量测而得，且该目标亮度及该目标色温也已决定，因此，处理器10将显示区域R1至显示区域R25的每个显示区域的亮度及色温与该目标亮度及该目标色温进行比较，以产生每一个显示区域对应的第一校正色调。第一校正色调可视为将每一个显示区域的原始色调补偿至逼近于目标色调(色温以及亮度)的补偿值。第一校正色调可用三原色(RGB)坐标表示。如在图4中，显示区域R1的第一校正色调可表示为R1(R1,G1,B1)＝(249,248,250)。显示区域R2的第一校正色调可表示为R2(R2,G2,B2)＝(249,245,247)。依此类推，显示区域R25的第一校正色调可表示为R25(R25,G25,B25)＝(246,253,244)。并且，在产生该多个显示区域R1至R25对应的25个第一校正色调后，处理器10可利用内插平均法产生该多个显示区域R1至R25的所有像素的校正值，并将该多个显示区域的所有像素的校正值储存为校正图层。换句话说，应用程序可以控制处理器10产生校正图层，并以修正图文件的形式储存于内存13中。
接着，处理器10可由图4所示的显示区域R1至显示区域R25的第一校正色调(以三原色坐标表示)，推导出透明度参数(Alpha Channel Parameter)，描述如下。透明度参数的范围介于0与255之间。透明度参数也可以用百分比的形式表示。如果一个像素的透明度参数为0％(0)，表示此像素为完全透明的像素，可见光可以直接穿透此像素至后面的影像图层。如果一个像素的透明度参数为100％(255)，表示此像素为完全不透明的像素，可见光无法穿透此像素至后面的影像图层。透明度参数也是影响补偿效果的重要因素。在影像调整系统100中，透明度参数可为该多个显示区域R1至R25的第一校正色调的多个三原色坐标与白色色调坐标的最大差值。换句话说，透明度参数可为图4中，25个显示区域的25个第一校正色调(如R1(R1,G1,B1)、R2(R2,G2,B2)…R25(R25,G25,B25))与白色色调坐标(R＝255,G＝255,B＝255)的最大差值。因此，透明度参数于图4中可为255-221＝34，其中221为显示区域R13的红色坐标(R13＝221)。接着，于透明度参数决定后，处理器10可以依据该透明度参数及该第一校正色调，利用转换函数产生该多个显示区域R1至R25中的每一个显示区域的第二校正色调。转换函数可为透明度混合(Alpha Blending)方程式，如下：
Figure BDA0001850523020000131
其中(RIN,GIN,BIN)为第一校正色调，α为透明度参数，且(ROUT,GOUT,BOUT)为第二校正色调。举例而言，图4中，显示区域R1的第一校正色调R1(R1,G1,B1)＝(249,248,250)可带入透明度混合方程式中的(RIN,GIN,BIN)，即可推导出(ROUT,GOUT,BOUT)。因此，(ROUT,GOUT,BOUT)可视为显示区域R1的第二校正色调。所有的显示区域的像素的三原色校正值都可以带入透明度混合方程式，而产生更新的三原色校正值。因此，第二校正色调也可以用三原色坐标表示。接着，处利器10可以依据该多个显示区域R1至R25的第二校正色调，产生该多个显示区域中所有像素的均匀度补偿图层。换句话说，处利器10可以依据该透明度参数，调整该校正图层(如图4所示)的透明度，以产生该均匀度补偿图层。因此，均匀度补偿图层可视为利用应用程序所产生的半透明屏蔽。并且，该均匀度补偿图层可用具有透明度通道(AlphaChannel)参数的可移植网络图形格式(Portable Network Graphics，PNG)的格式储存于内存13中。需要特别说明的是，上述实施例中，透明度参数为25个显示区域的25个第一校正色调与白色色调坐标(R＝255,G＝255,B＝255)的最大差值，但于其他实施例中，该透明度参数亦可以使用者目测显示区域后手动调整决定，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。
图5为影像调整系统100，将均匀度补偿图层15虚拟地重叠于该多个显示区域(R1至R25)所显示的初始画面图层16上，以使人眼14看到色调均匀的影像的示意图。如前述提及，影像调整系统100的影像色调的均匀度的调整方法可藉由应用程序的辅助而执行。因此，在均匀度补偿图层被产生且储存成PNG图档的格式后，当显示器12欲显示画面时，即可由内存13中读取均匀度补偿图层15，并将均匀度补偿图层15虚拟地重叠于该多个显示区域(R1至R25)所显示的初始画面图层16上，以使该多个显示区域(R1至R25)通过均匀度补偿图层显示色调均匀的影像。换句话说，虽然初始画面图层16是色调不均匀的图层，然而人眼14沿着观看方向L通过半透明的均匀度补偿图层15观看初始画面图层16时会觉得色调均匀，且可获得良好的视觉体验。
图6为影像调整系统100，执行影像色调的均匀度的调整方法的流程图。影像调整系统100执行影像色调的均匀度的调整方法的流程包含步骤S601至步骤S606。任何合理的技术变更都属于本发明所揭露的范畴。步骤S601至步骤S606描述于下。
步骤S601：取得显示器12的多个显示区域R1至R25中，每一个显示区域的亮度及色温；
步骤S602：将该多个显示区域R1至R25中，最暗显示区域R5的亮度设定为目标亮度，以及将指定显示区域R13的色温设定为目标色温；
步骤S603：依据该目标亮度及该目标色温，比较每一个显示区域的亮度及色温，以产生每一个该显示区域对应的第一校正色调；
步骤S604：依据透明度参数及该第一校正色调，利用转换函数，产生该多个显示区域R1至R25中的每一个显示区域的第二校正色调；
步骤S605：依据该多个显示区域R1至R25的该多个第二校正色调，产生该多个显示区域R1至R25中所有像素的均匀度补偿图层15；
步骤S606：将均匀度补偿图层15虚拟地重叠于该多个显示区域R1至R25上，以使该多个显示区域R1至R25通过均匀度补偿图层15显示色调均匀的影像。
步骤S601至步骤S606的细节已于前文中描述，故于此将不再赘述。然而应当理解的是，步骤S601也可以变更为取得显示器12的「部分」或「全部」的显示区域中，每一个显示区域的亮度及色温。换句话说，光传感器11可以仅取特定数量的区域的光学特性(例如奇数索引或偶数索引的显示区域的光学特性)，再利用内插算法或外插算法得到所有显示区域R1至R25的光学特性，以降低复杂度以及手动量测时间。或者，步骤S606的均匀度补偿图层也可以重叠于部分色偏较为严重的显示区域。任何合理的步骤内容变更都属于本发明所揭露的范畴。在影像调整系统100中，人眼的视线会穿透半透明的均匀度补偿图层而到达显示器所显示的初始画面图层。因此，即使显示器因为制程差异性或是设定因素导致初始画面图层的色调不均匀，人眼会因受惠于均匀度补偿图层而感觉显示器是显示色调均匀的影像。
综上所述，本发明描述了一种影像色调的均匀度的调整方法以及其系统，利用应用程序的辅助而大幅改善影像色调的不均匀的现象。影像色调的均匀度的调整方法引入半透明的均匀度补偿图层。并且，可将半透明的均匀度补偿图层虚拟地重叠于显示器的初始画面图层(原始底图)上。因此，虽然初始画面图层可能是色调不均匀的图层，然而人眼通过半透明的均匀度补偿图层观看初始画面图层时会觉得色调均匀，且可获得良好的视觉体验。在实际的测试中，显示器经过影像修正后的最大亮度误差可由22.01％降低至8.17％，且最大的色温误差可由9.05(相似颜色区域的总色差的几何单位，Delta-E(2000))降低至2.52。换句话说，影像色调的均匀度的调整系统可以修正显示器的亮度均匀度误差至小于10％，且可以修正显示器的色温均匀度误差低于Delta-E(2000)＝4。因此，本发明的影像色调的均匀度的调整方法以及其系统可以明显改善显示器的色温均匀度以及亮度均匀度，故能提供良好的视觉体验。并且，本发明的影像色调的均匀度的调整方法以及系统不需要增加额外的硬件或电路装置，只需利用应用程序的辅助即可完成，因此更能便利地应用于各种显示器中。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (22)

1.一种影像色调的均匀度的调整方法，其特征在于，包含：
将显示器的至少部分的显示区域中，最暗显示区域的亮度设定为目标亮度，以及将指定显示区域的色温设定为目标色温；
依据该目标亮度及该目标色温，比较该至少部分的显示区域中的每一显示区域的亮度及色温，以产生该每一显示区域对应的第一校正色调；
依据透明度参数及该第一校正色调，利用转换函数产生该至少部分的显示区域中的该每一显示区域的第二校正色调；
依据该至少部分的显示区域的多个该第二校正色调，产生该至少部分的显示区域中所有像素的均匀度补偿图层；及
将该均匀度补偿图层虚拟地重叠于该至少部分的显示区域上，以使该至少部分的显示区域通过该均匀度补偿图层显示色调均匀的影像。
2.如权利要求1所述的调整方法，其特征在于，还包含：
取得该显示器的该至少部分的显示区域中，该每一显示区域的该亮度及该色温。
3.如权利要求1所述的调整方法，其特征在于，该每一显示区域的该亮度及该色温对应一国际照明协会色彩坐标，该第一校正色调及该第二校正色调对应三原色坐标，且该指定显示区域为该显示器的中央显示区域。
4.如权利要求1所述的调整方法，其特征在于，还包含：
该每一显示区域产生至少一个测试影像；及
依据该每一显示区域所产生的该至少一个测试影像的量测结果，产生该每一显示区域的该亮度及该色温；
其中该至少一个测试影 像映射至少一种三原色的组合，且该每一显示区域的该亮度及该色温为利用线性或非线性函式，将该至少一个测试影像的该量测结果转换而得。
5.如权利要求1所述的调整方法，其特征在于，还包含：
在产生该至少部分的显示区域对应的多个该第一校正色调后，利用内插平均法产生该至少部分的显示区域的所有像素的校正值，并将该至少部分的显示区域的所有像素的校正值储存为校正图层。
6.如权利要求5所述的调整方法，其特征在于，还包含：
依据该透明度参数，调整该校正图层的透明度，以产生该均匀度补偿图层；
其中该透明度参数为该至少部分的显示区域的多个该第一校正色调的多个三原色坐标与白色色调坐标的最大差值。
7.如权利要求1所述的调整方法，其特征在于，该第一校正色调、该透明度参数及该第二校正色调的该转换函数为：
Figure FDA0002751961630000021
其中(RIN,GIN,BIN)为该第一校正色调，α为该透明度参数，且(ROUT,GOUT,BOUT)为该第二校正色调。
8.如权利要求7所述的调整方法，其特征在于，该透明度参数的范围介于0与255之间，且该均匀度补偿图层为具有透明度通道参数的可移植网络图形格式的格式。
9.如权利要求1所述的调整方法，其特征在于，该均匀度补偿图层为利用应用程序所产生的半透明屏蔽。
10.如权利要求1所述的调整方法，其特征在于，还包含：
设定该显示器的显示面于水平方向的M个区间；
设定该显示器的显示面于垂直方向的N个区间；及
其中该水平方向的该M个区间以及该垂直方向的该N个区间将该显示器的显示面分成数量为M×N的显示区域，M及N为两大于1的正整数，且该至少部分的显示区域的该每一显示区域为矩形。
11.一种影像色调的均匀度的调整系统，其特征在于，包含：
显示器，用以显示影像；
光传感器，用以量测该显示器的至少部分的显示区域的多个光学特性；及
处理器，耦接于该显示器及该光传感器，用以依据该至少部分的显示区域的该多个光学特性，调整该至少部分的显示区域的影像色调均匀度；
其中该处理器将该至少部分的显示区域中，最暗显示区域的亮度设定为目标亮度，以及将该至少部分显示区域中的指定显示区域的色温设定为目标色温，依据该目标亮度及该目标色温，比较该至少部分的显示区域中的每一显示区域的该亮度及该色温，以产生该每一显示区域对应的第一校正色调，依据透明度参数及该第一校正色调，利用转换函数产生该部分或全部的显示区域中的该每一显示区域的第二校正色调，依据该至少部分的显示区域的多个该第二校正色调，产生该至少部分的显示区域中所有像素的均匀度补偿图层，及将该均匀度补偿图层虚拟地重叠于该至少部分的显示区域上，以使该至少部分的显示区域通过该均匀度补偿图层显示色调均匀的影像。
12.如权利要求11所述的调整系统，其特征在于，该光传感器取得该显示器的该至少部分的显示区域中，每一显示区域的该亮度及该色温。
13.如权利要求12所述的调整系统，其特征在于，该显示器的该每一显示区域的该亮度及该色温对应一国际照明协会色彩坐标，该第一校正色调及该第二校正色调对应三原色坐标，且该指定显示区域为该显示器的中央显示区域。
14.如权利要求11所述的调整系统，其特征在于，该处理器控制该显示器在该每一显示区域产生至少一个测试影像，并依据该每一显示区域所产生的该至少一个测试影像的量测结果，产生该每一显示区域的该亮度及该色温，该至少一个测试影 像映射至少一种三原色的组合，且该每一显示区域的该亮度及该色温为该处理器利用线性或非线性函式，将该至少一个测试影像的该量测结果转换而得。
15.如权利要求11所述的调整系统，其特征在于，在产生该至少部分的显示区域对应的多个该第一校正色调后，该处理器利用内插平均法产生该至少部分的显示区域的所有像素的校正值，并将该至少部分的显示区域的所有像素的校正值储存为校正图层。
16.如权利要求15所述的调整系统，其特征在于，该处理器依据该透明度参数，调整该校正图层的透明度，以产生该均匀度补偿图层，且该透明度参数为该至少部分的显示区域的多个该第一校正色调的多个三原色坐标与白色色调坐标的最大差值。
17.如权利要求11所述的调整系统，其特征在于，该第一校正色调、该透明度参数及该第二校正色调的该转换函数为：
Figure FDA0002751961630000041
其中(RIN,GIN,BIN)为该第一校正色调，α为该透明度参数，且(ROUT,GOUT,BOUT)为该第二校正色调。
18.如权利要求17所述的调整系统，其特征在于，该透明度参数的范围介于0与255之间，且该均匀度补偿图层为具有透明度通道参数的可移植网络图形格式的格式。
19.如权利要求11所述的调整系统，其特征在于，还包含：
内存，耦接于该处理器，用以储存应用程序的数据；
其中该处理器被该应用程序驱动，且该均匀度补偿图层为该处理器利用该应用程序所产生的半透明屏蔽。
20.如权利要求19所述的调整系统，其特征在于，该内存还用以储存操作系统的数据，该应用程序在该操作系统中执行，且该操作系统包含个人计算机操作系统或智能型手机操作系统。
21.如权利要求11所述的调整系统，其特征在于，该光传感器与该处理器系通过缆线进行通讯，且该缆线为通用串行总线或序列数据通讯界面转接线，且该光传感器为具有软件开发组件的色彩分析仪器或具有回传国际照明协会色彩坐标的光学量测仪器。
22.如权利要求11所述的调整系统，其特征在于，该处理器设定该显示器的显示面于水平方向的M个区间，设定该显示器的显示面于垂直方向的N个区间，该水平方向的该M个区间以及该垂直方向的该N个区间将该显示器的显示面分成数量为M×N的显示区域，M及N为两大于1的正整数，且该至少部分的显示区域的该每一显示区域为矩形。
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