CN109377961B - 三色数据到四色数据的转换方法及装置 - Google Patents

三色数据到四色数据的转换方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种三色数据到四色数据的转换方法及装置。所述转换方法中，首先确定出每个所述像素点中所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，和所述蓝色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号，然后根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号，并根据所述白色子像素的刺激值信号计算得到所述白色子像素的灰阶值，以减少所述白色子像素在各方向上的投射亮度的差异，进而减小大视角色偏。

Description

三色数据到四色数据的转换方法及装置
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种三色数据到四色数据的转换方法及装置。
背景技术
一般液晶显示器由红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素产生的三色光源混色生成需要显示的色彩。红绿蓝三色光源是由红绿蓝子像素(即红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素)中的吸收光阻材料对非红绿蓝的光波段进行吸收，使得红绿蓝子像素产生对应的红绿蓝三色光源。例如，红色子像素的红色光阻材料对于非红色波长范围的可见光吸收，对应红色波长范围的可见光穿透，同理绿色子像素的绿色光阻材料对于非绿色波长范围的可见光吸收，对应绿色波长范围的可见光穿透，蓝色子像素的蓝色光阻材料对于非蓝色波长范围的可见光吸收，对应蓝色波长范围的可见光穿透。由此可以理解以白光为主的可见光背光光源通过红绿蓝子像素时仅会有部分光源通过。
随着显示器解析度的提高，从现行普遍4K解析度显示器发展到8K解析度显示器后，子像素的增加导致对应像素开口率的下降，高解析度显示器穿透率降低，光利用率下降。因此，对应4色子像素开发，除了原来的红绿蓝三个子像素对应混色色彩，第4色子像素开发采用高穿透率的子像素技术，使得显示器可以有高的解析度呈现并且兼顾显示器穿透率的提升，光效率的提升，确保高解析度显示器同时能兼顾背光架构的成本。现行市面上已完成开发并产品化的4色子像素是以白色子像素、红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素构成的混色色彩显示器，其中白色子像素无需要吸收可见光能量的光阻吸收材料，可以提升显示器中光的穿透率得提升，进而提高光的利用效率。
但是目前市售的4色子像素产品为采用液晶模式为IPS(In-Plane Switching，平面转换)型的液晶显示器，IPS型液晶显示器由于具备全波长正视角及大视角相同得穿透率全波长穿透率比例特性，因此可以确保正视角观赏与大视角观赏的光学特性维持相同的颜色表现，不会产生色差。VA(Vertical Alignment，垂直配向技术)型液晶显示器相较于IPS显示器具备生产量率高，生产成本低的特性，但是由于VA型液晶显示器正视角及大视角的可见光全波长穿透率特性并不相同，使得VA型液晶显示器在大视角观赏的光学特性无法维持与正视角观赏时的颜色相同，存在大视角色偏缺陷。
发明内容
基于此，本发明提供了一种三色数据到四色数据转换方法以及装置，以解决大视角色偏的问题。
本发明提供了一种三色数据到四色数据的转换方法，包括：
获取当前帧画面每个像素点中红色子像素的灰阶值、绿色子像素的灰阶值和蓝色子像素的灰阶值；
根据所述红色子像素的灰阶值、所述绿色子像素的灰阶值和所述蓝色子像素的灰阶值，分别计算所述红色子像素的三刺激值信号、所述绿色子像素的三刺激值信号和所述蓝色子像素的三刺激值信号；
确定出每个所述像素点中所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，以及所述蓝色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号，并根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号；以及
根据所述白色子像素的刺激值信号计算得到所述白色子像素的灰阶值。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号，包括：
确定出所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值；以及
将所述白色子像素的刺激值信号的调整因子与所述最小值的乘积，作为所述白色子像素的刺激值信号。
在其中一个实施例中，在所述根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号之前，所述转换方法还包括：
根据每个所述像素点对应的所述红色子像素的灰阶值、所述绿色子像素的灰阶值和所述蓝色子像素的灰阶值确定所述像素点对应的颜色，并判断所述像素点对应的颜色的色调和饱和度；以及
根据所述像素点对应的颜色的色调和饱和度确定所述白色子像素的刺激值信号的调整因子。
在其中一个实施例中，所述红色子像素的三刺激值信号包括
Figure BDA0001908735600000021
Figure BDA0001908735600000022
以及
Figure BDA0001908735600000023
其中，所述R为红色子像素的灰阶值，所述RX、所述RY和所述RZ为所述红色子像素的三刺激值信号，所述
Figure BDA0001908735600000024
所述
Figure BDA00019087356000000211
和所述
Figure BDA0001908735600000026
分别为所述RX、所述RY和所述RZ对应的幂次函数；
所述绿色子像素的三刺激值信号包括
Figure BDA0001908735600000027
以及
Figure BDA0001908735600000028
其中，所述G为绿色子像素的灰阶值，所述GX、所述GY和所述GZ为所述绿色子像素的三刺激值信号，所述
Figure BDA00019087356000000214
所述
Figure BDA00019087356000000213
和所述
Figure BDA00019087356000000212
分别为所述GX、所述GY和所述GZ对应的幂次函数；以及
所述蓝色子像素的三刺激值信号包括
Figure BDA0001908735600000029
以及
Figure BDA00019087356000000210
其中，所述B为蓝色子像素的灰阶值，所述BX、所述BY和所述BZ为所述蓝色子像素的三刺激值信号，所述
Figure BDA00019087356000000217
所述
Figure BDA00019087356000000216
和所述
Figure BDA00019087356000000215
分别为所述BX、所述BY和所述BZ对应的幂次函数。
在其中一个实施例中，所述RX为所述第一刺激值信号，所述GY为所述第二刺激值信号，所述BZ为所述第三刺激值信号，所述白色子像素的刺激值信号：
WY＝K(H，S)×Min(RX，GY，BZ)
其中，所述K(H，S)为所述白色子像素的刺激值信号的调整因子，且0.8≤K(H，S)≤1。
在其中一个实施例中，所述转换方法还包括：输出转换后的四色数据，其中所述四色数据包括：
Rout＝R
Gout＝G
Bout＝B
Figure BDA0001908735600000031
其中，所述Rout、Gout、Bout和Wout分别为所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素和所述白色子像素输出的灰阶值，所述
Figure BDA0001908735600000032
为所述WY对应的幂次函数。
基于同一发明构思，本发明还提供了另一种三色数据到四色数据的转换方法，包括：
获取当前帧画面第n个像素点中红色子像素的灰阶值、绿色子像素的灰阶值和蓝色子像素的灰阶值；
根据所述红色子像素的灰阶值、绿色子像素的灰阶值和蓝色子像素的灰阶值，分别计算所述红色子像素的三刺激值信号、所述绿色子像素的三刺激值信号和所述蓝色子像素的三刺激值信号；
确定出所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，以及所述蓝色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号，并根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定所述第n个像素点的白色子像素的刺激值信号；以及
根据所述白色子像素的刺激值信号计算得到所述白色子像素的灰阶值；
其中，n为大于或等于1的整数。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定所述第n个像素点的白色子像素的刺激值信号，包括：
确定出所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值；以及
将所述白色子像素的刺激值信号的调整因子与所述最小值的乘积，作为所述第n个像素点的白色子像素的刺激值信号。
在其中一个实施例中，在所述根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号之前，所述转换方法还包括：
根据所述第n个像素点对应的所述红色子像素的灰阶值、所述绿色子像素的灰阶值和所述蓝色子像素的灰阶值确定所述像素点对应的颜色，并判断所述像素点对应的颜色的色调和饱和度；以及
根据所述像素点对应的颜色的色调和饱和度确定所述白色子像素的刺激值信号的调整因子。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种三色数据到四色数据的转换装置，所述转换装置采用上述的转换方法将三色数据转换为四色数据。
综上，本发明提供了一种三色数据到四色数据的转换方法及装置。所述转换方法中，通过获取的当前帧画面每个像素点中红色子像素的灰阶值、绿色子像素的灰阶值和蓝色子像素的灰阶值，分别计算所述红色子像素的三刺激值信号、所述绿色子像素的三刺激值信号和所述蓝色子像素的三刺激值，并确定出每个所述像素点中所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，和所述蓝色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号，以及根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号，最后根据所述白色子像素的刺激值信号计算得到所述白色子像素的灰阶值。本发明提供的转换方法中，首先确定出每个所述像素点中所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，和所述蓝色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号，然后根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号，并根据所述白色子像素的刺激值信号计算得到所述白色子像素的灰阶值，以减少所述白色子像素在各方向上的投射亮度的差异，进而减小大视角色偏。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种三色数据到四色数据的转换方法的流程示意图；
图2为IPS型液晶显示器中刺激值RY、GY、BY与亮度值的比例特性示意图；
图3为VA型液晶显示器中刺激值RY、GY、BY与亮度值的比例特性示意图；
图4为VA型液晶显示器中刺激值RX、GY和BZ与亮度值的比例特性示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种三色数据到四色数据的转换方法的流程示意图；
图6为HSV颜色模型；
图7为本发明实施例提供的又一种三色数据到四色数据的转换方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
请参见图1，本发明实施例提供了一种三色数据到四色数据的转换方法，包括：
步骤S110，获取当前帧画面每个像素点中红色子像素的灰阶值、绿色子像素的灰阶值和蓝色子像素的灰阶值；
步骤S140，根据所述红色子像素的灰阶值、所述绿色子像素的灰阶值和所述蓝色子像素的灰阶值，分别计算所述红色子像素的三刺激值信号、所述绿色子像素的三刺激值信号和所述蓝色子像素的三刺激值信号；
步骤S150，确定出每个所述像素点中所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，以及所述蓝色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号，并根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号；以及
步骤S160，根据所述白色子像素的刺激值信号计算得到所述白色子像素的灰阶值。
VA型液晶显示器相较于IPS显示器的红绿蓝子像素光学特性不同。IPS显示器的红绿蓝子像素信号对应光学亮度刺激值变化如附图2所示，红绿蓝子像素信号对应光学亮度刺激值信号RY、GY和BY变化相同。VA型液晶显示器红绿蓝子像素信号对应光学亮度度刺激值信号RY、GY和BY变化如附图3所示,红绿蓝子像素信号对应光学亮度度刺激值信号变化不相同，即RY≠GY≠BY。
VA型液晶显示器中，红绿蓝子像素对于混色颜色的影响主要是以红色子像素的三刺激值信号(RX、RY、RZ)中的RX刺激值影响最大，绿色子像素的三刺激值信号(GX、GY、GZ)中的GY刺激值影响最大，蓝色子像素的三刺激值信号(BX、BY、BZ)中的BZ刺激值影响最大。请参考图4，图4中红绿蓝子像素的刺激值信号RX、GY和BZ变化(RX≈GY≈BZ)相较于图3中红绿蓝子像素的刺激值信号RY、GY和BY的变化(RY≠GY≠BY)的比例权重更为接近，基于RX、GY和BZ确定出的白色像素的刺激值信号能够降低像素点各个方向的亮度值差异，以减小大视角色差的产生。
在其中一个实施例中，请参见图5，在所述根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号之前，所述转换方法还包括：
步骤S120，根据所述每个所述像素点对应的所述红色子像素的灰阶值、所述绿色子像素的灰阶值和所述蓝色子像素的灰阶值确定所述像素点对应的颜色，并判断所述像素点对应的颜色的色调和饱和度；以及
步骤S130，根据所述像素点对应的颜色的色调和饱和度确定所述白色子像素的刺激值信号的调整因子。
需指出的是，上述确定所述白色子像素的刺激值信号的调整因子的步骤S120和步骤S130可在步骤S140之前执行，也可在所述步骤S140之后执行，还可与所述步骤S140同时执行，甚至于还可以在确定所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号之后执行，其执行结果并不受执行次序的影响。
本实施例中，为实现较高的对比度，对于对应于不同色相及饱和度颜色的白色子像素的灰阶值进行不同的调整。具体的，针对需要较高饱和度鲜艳度呈现的色相或画质，通过所述调整因子降低所述白色子像素的信号输出，即降低所述白色子像素的对应的灰阶值，减轻白光对于混色色相的影响。对于饱和度较低颜色灰暗呈现的色相或画质，通过调整因子增大所述白色子像素的信号输出，即增大所述白色子像素的对应的灰阶值，增大对混色色相的影响，降低像素点的鲜艳度。
请参考图6，本实施例中，通过将输入的红色子像素的灰阶值R，绿色子像素的灰阶值G和蓝色子像素的灰阶值B转换成HSV(Hue Saturation and Value，色调、饱和度和色明度)颜色模型，计算所述像素点对应的颜色的色调和饱和度。其中，红色子像素的灰阶值R、绿色子像素的灰阶值G和蓝色子像素的灰阶值B均为0，1，…，255的8比特(bit)灰阶数位信号，各灰阶信号对应于最大灰阶值255的亮度归一化信号分别为r、g和b，其中
Figure BDA0001908735600000061
和
Figure BDA0001908735600000062
所述γr、γg和γb为亮度增益gamma(伽马)信号，将数位灰阶信号转换为亮度信号的指数参数。将红色子像素的灰阶值R，绿色子像素的灰阶值G和蓝色子像素的灰阶值B转换成HSV颜色模型的算法如下：
Figure BDA0001908735600000063
Figure BDA0001908735600000064
其中，h为色调的对应值，s为饱和度的对应值。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值中的最小值确定白色子像素的刺激值信号，包括：
确定出所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值中的最小值；以及
将所述白色子像素的刺激值信号的调整因子与所述最小值的乘积，作为所述白色子像素的刺激值信号。
可以理解，本实施例中将白色子像素的刺激值信号的调整因子与所述最小值的乘积，作为所述白色子像素的刺激值信号，可根据所述白色子像素点对应的颜色以及颜色的色相和饱和度输出不同的灰阶值给所述白色子像素，以便于根据画面显示需要提高/降低所述白色子像素对混色色相颜色的影响，呈现出高品质画面。
在其中一个实施例中，所述红色子像素的三刺激值信号：
Figure BDA0001908735600000071
Figure BDA0001908735600000072
Figure BDA0001908735600000073
其中，所述R为红色子像素的灰阶值，所述RX、所述RY和所述RZ为所述红色子像素的三刺激值信号，所述
Figure BDA0001908735600000074
所述
Figure BDA0001908735600000075
和所述
Figure BDA0001908735600000076
分别为所述RX、所述RY和所述RZ对应的幂次函数。
本实施例中，确定出所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，包括：
计算刺激函数X、刺激函数Y和刺激函数Z分别与所述红色子像素的穿透谱的重叠，其中所述红色子像素的穿透谱与所述刺激函数X的重叠部分最大；
根据计算结果确定所述红色子像素三刺激值信号中的刺激值信号RX为所述红色子像素三刺激值信号中对混色颜色最大的刺激值信号；以及
将所述刺激值信号RX作为所述第一刺激值信号。
即，在VA型液晶显示器中，红色子像素中刺激值信号RX对混色颜色影响最大，因此将所述红色子像素对应的刺激值信号RX作为所述第一刺激值信号。
所述绿色子像素的三刺激值信号：
Figure BDA0001908735600000077
Figure BDA0001908735600000078
Figure BDA0001908735600000079
其中，所述G为绿色子像素的灰阶值，所述GX、所述GY和所述GZ为所述绿色子像素的三刺激值信号，所述
Figure BDA00019087356000000710
所述
Figure BDA00019087356000000711
和所述
Figure BDA00019087356000000712
分别为所述GX、所述GY和所述GZ对应的幂次函数。
本实施例中，确定出所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，包括：
计算刺激函数X、刺激函数Y和刺激函数Z分别与所述绿色子像素的穿透谱的重叠，其中所述绿色子像素的穿透谱与所述刺激函数Y的重叠部分最大；
根据计算结果确定所述绿色子像素三刺激值信号中的刺激值信号GY为所述绿色子像素三刺激值信号中对混色颜色最大的刺激值信号；以及
将所述刺激值信号GY作为所述第二刺激值信号。
即，VA型液晶显示器中，绿色子像素中GY对混色颜色影响最大，因此将所述绿色子像素对应的刺激值GY作为所述第二刺激值信号。
所述蓝色子像素的三刺激值信号：
Figure BDA0001908735600000081
Figure BDA0001908735600000082
Figure BDA0001908735600000083
其中，所述B为蓝色子像素的灰阶值，所述BX、所述BY和所述BZ为所述蓝色子像素的三刺激值信号，所述
Figure BDA0001908735600000084
所述
Figure BDA0001908735600000085
和所述
Figure BDA0001908735600000086
分别为所述BX、所述BY和所述BZ对应的幂次函数。
本实施例中，确定出所述蓝色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号，包括：
计算刺激函数X、刺激函数Y和刺激函数Z分别与所述蓝色子像素的穿透谱的重叠，其中所述蓝色子像素的穿透谱与所述刺激函数Z的重叠部分最大；
根据计算结果确定所述蓝色子像素三刺激值信号中的刺激值信号BZ为所述蓝色子像素三刺激值信号中对混色颜色最大的刺激值信号；以及
将所述刺激值信号BZ作为所述第三刺激值信号。
即，VA型液晶显示器中，蓝色子像素中BZ对混色颜色影响最大，因此将所述蓝色子像素对应的刺激值BZ作为所述第三刺激值信号。
因此，本实施例中，所述白色子像素的刺激值信号：
WY＝K(H，S)×Min(RX，GY，GZ)
其中，所述K(H，S)为所述白色子像素的刺激值信号的调整因子，且0.8≤K(H，S)≤1。
在其中一个实施例中，所述三色数据到四色数据的转换方法还包括：
步骤S170，输出转换后的四色数据，其中所述四色数据包括：
Rout＝R
Gout＝G
Bout＝B
Figure BDA0001908735600000087
其中，所述Rout、Gout、Bout和Wout分别为所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素和所述白色子像素输出的灰阶值，所述
Figure BDA0001908735600000088
为所述WY对应的幂次函数。
可以理解，本实施例中将三色数据转化为四色数据后，为保持转换前红色子像素、绿色子像素和蓝子像素的混色颜色与转换后的红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素的混色颜色相同或尽量接近，红色子像素、绿色子像素和蓝子像素转换后的灰阶值与转换前的灰阶值维持相同，即红色子像素对应的转换后的子像素信号R1＝R，绿色子像素对应的转换后的子像素信号G1＝G，蓝色子像素对应的转换后的子像素信号B1＝B，其中，R、G和B的取值均为0-255。
请参见图7，基于同一发明构思，本发明提供了又一种三色数据到四色数据的转换方法，包括：
步骤S210，获取当前帧画面第n个像素点中红色子像素的灰阶值、绿色子像素的灰阶值和蓝色子像素的灰阶值；
步骤S220，根据所述红色子像素的灰阶值、绿色子像素的灰阶值和蓝色子像素的灰阶值，分别计算所述红色子像素的三刺激值信号、所述绿色子像素的三刺激值信号和所述蓝色子像素的三刺激值信号；
步骤S230，确定出所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，以及所述蓝色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号，并根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定所述第n个像素点的白色子像素的刺激值信号；以及
步骤S240，根据所述白色子像素的刺激值信号计算得到所述白色子像素的灰阶值；
其中，n为大于或等于1的整数。
VA型液晶显示器相较于IPS显示器的红绿蓝子像素光学特性不同。VA型液晶显示器中，红绿蓝子像素对于混色颜色的影响主要是以红色子像素的三刺激值信号(RX、RY、RZ)中的RX刺激值影响最大，绿色子像素的三刺激值信号(GX、GY、GZ)中的GY刺激值影响最大，蓝色子像素的三刺激值信号(BX、BY、BZ)中的BZ刺激值影响最大。请参考图4，图4中红绿蓝子像素的刺激值信号RX、GY和BZ变化(RX≈GY≈BZ)相较于图3中红绿蓝子像素的刺激值信号RY、GY和BY的变化(RY≠GY≠BY)的比例权重更为接近，基于RX、GY和BZ确定出的白色像素的刺激值信号能够降低像素点各个方向的亮度值差异，以减小大视角色差的产生。
在其中一个实施例中，在所述根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号之前，所述转换方法还包括：
根据所述每个所述像素点对应的所述红色子像素的灰阶值、所述绿色子像素的灰阶值和所述蓝色子像素的灰阶值确定所述像素点对应的颜色，并判断所述像素点对应的颜色的色调和饱和度；以及
根据所述像素点对应的颜色的色调和饱和度确定所述白色子像素的刺激值信号的调整因子。
需指出的是，上述确定所述白色子像素的刺激值信号的调整因子的步骤可在步骤S240之前执行，也可在所述步骤S240之后执行，还可与所述步骤S240同时执行，甚至于还可以在确定所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号之后执行，其执行结果并不受执行次序的影响。
本实施例中，为实现较高的对比度，对于对应于不同色相及饱和度颜色的白色子像素的灰阶值进行不同的调整。具体的，针对需要较高饱和度鲜艳度呈现的色相或画质，通过所述调整因子降低所述白色子像素的信号输出，即降低所述白色子像素的对应的灰阶值，减轻对于混色色相的影响。对于饱和度较低颜色灰暗呈现的色相或画质，通过调整因子增大所述白色子像素的信号输出，即增大所述白色子像素的对应的灰阶值，增大对混色色相的影响，降低像素点的鲜艳度。
本实施例中，通过将输入的红色子像素的灰阶值R，绿色子像素的灰阶值G和蓝色子像素的灰阶值B转换成HSV颜色模型，计算所述像素点对应的颜色的色调和饱和度。其中，红色子像素的灰阶值R、绿色子像素的灰阶值G和蓝色子像素的灰阶值B均为0，1，…，255的8比特(bit)灰阶数位信号，各灰阶信号对应于最大灰阶值255的亮度归一化信号分别为r、g和b，其中
Figure BDA0001908735600000101
Figure BDA0001908735600000102
和
Figure BDA0001908735600000103
所述γr、γg和γb为亮度增益gamma(伽马)信号，将数位灰阶信号转换为亮度信号的指数参数。将红色子像素的灰阶值R，绿色子像素的灰阶值G和蓝色子像素的灰阶值B转换成HSV颜色模型的算法如下：
Figure BDA0001908735600000104
Figure BDA0001908735600000105
其中，h为色调的对应值，s为饱和度的对应值。
在其中一个实施例中，所述红色子像素的三刺激值信号：
Figure BDA0001908735600000106
Figure BDA0001908735600000107
Figure BDA0001908735600000108
其中，所述R为红色子像素的灰阶值，所述RX、所述RY和所述RZ为所述红色子像素的三刺激值信号，所述
Figure BDA0001908735600000109
所述
Figure BDA00019087356000001010
和所述
Figure BDA00019087356000001011
分别为所述RX、所述RY和所述RZ对应的幂次函数。
所述绿色子像素的三刺激值信号：
Figure BDA00019087356000001012
Figure BDA00019087356000001013
Figure BDA00019087356000001014
其中，所述G为绿色子像素的灰阶值，所述GX、所述GY和所述GZ为所述绿色子像素的三刺激值信号，所述
Figure BDA0001908735600000111
所述
Figure BDA0001908735600000112
和所述
Figure BDA0001908735600000113
分别为所述GX、所述GY和所述GZ对应的幂次函数。
所述蓝色子像素的三刺激值信号：
Figure BDA0001908735600000114
Figure BDA0001908735600000115
Figure BDA0001908735600000116
其中，所述B为蓝色子像素的灰阶值，所述BX、所述BY和所述BZ为所述蓝色子像素的三刺激值信号，所述
Figure BDA0001908735600000117
所述
Figure BDA0001908735600000118
和所述
Figure BDA0001908735600000119
分别为所述BX、所述BY和所述BZ对应的幂次函数。
在其中给一个实施例中，确定出所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，包括：
计算刺激函数X、刺激函数Y和刺激函数Z分别与所述红色子像素的穿透谱的重叠，其中所述红色子像素的穿透谱与所述刺激函数X的重叠部分最大；
根据计算结果确定所述红色子像素三刺激值信号中的刺激值信号RX为所述红色子像素三刺激值信号中对混色颜色最大的刺激值信号；以及将所述刺激值信号RX作为所述第一刺激值信号。
在VA型液晶显示器中，红色子像素中刺激值信号RX对混色颜色影响最大，因此将所述红色子像素对应的刺激值信号RX作为所述第一刺激值信号。绿色子像素中GY对混色颜色影响最大，因此将所述绿色子像素对应的刺激值Gy作为所述第二刺激值信号。蓝色子像素中BZ对混色颜色影响最大，因此将所述蓝色子像素对应的刺激值BZ作为所述第三刺激值信号，确定所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号的具体过程可参考上述确定所述第一刺激值信号的过程，此处不再赘述。
因此，本实施例中，所述第n个像素点中的白色子像素的刺激值信号：
WY＝K(H，S)×Min(RX，GY，BZ)
其中，所述K(H，S)为所述白色子像素的刺激值信号的调整因子，且0.8≤K(H，S)≤1。
在其中一个实施例中，所述三色数据到四色数据的转换方法还包括：输出转换后的四色数据，其中所述四色数据包括：
Rout＝R
Gout＝G
Bout＝B
Figure BDA00019087356000001110
其中，所述Rout、Gout、Bout和Wout分别为所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素和所述白色子像素输出的灰阶值，所述
Figure BDA00019087356000001111
为所述WY对应的幂次函数。
可以理解，本实施例中将三色数据转化为四色数据后，为保持转换前红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的混色颜色与转换后的红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素的混色颜色相同或尽量接近，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素转换后的灰阶值与转换前的灰阶值维持相同，即红色子像素对应的转换后的子像素信号R1＝R，绿色子像素对应的转换后的子像素信号G1＝G，蓝色子像素对应的转换后的子像素信号B1＝B，其中，R、G和B的取值均为0-255。
基于同一发明构思，本发明还提供了三色数据到四色数据的转换装置，所述转换装置采用上述转换方法将三色数据转换为四色数据，以解决因光线在各方向上的透射率不同所导致的大视角色偏问题。
综上，本发明提供了一种三色数据到四色数据的转换方法及装置。所述转换方法中，通过获取的当前帧画面每个像素点中红色子像素的灰阶值、绿色子像素的灰阶值和蓝色子像素的灰阶值，分别计算所述红色子像素的三刺激值信号、所述绿色子像素的三刺激值信号和所述蓝色子像素的三刺激值，并确定出每个所述像素点中所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，和所述蓝色子像素的三刺激值中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号，以及根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号，最后根据所述白色子像素的刺激值信号计算得到所述白色子像素的灰阶值。本发明提供的转换方法中，首先确定出每个所述像素点中所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，和所述蓝色子像素的三刺激值中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号，然后根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号，并根据所述白色子像素的刺激值信号计算得到所述白色子像素的灰阶值，以减少所述白色子像素在各方向上的投射亮度的差异，进而减小大视角色偏。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种三色数据到四色数据的转换方法，其特征在于，包括：
获取当前帧画面每个像素点中红色子像素的灰阶值、绿色子像素的灰阶值和蓝色子像素的灰阶值；
根据所述红色子像素的灰阶值、所述绿色子像素的灰阶值和所述蓝色子像素的灰阶值，分别计算所述红色子像素的三刺激值信号、所述绿色子像素的三刺激值信号和所述蓝色子像素的三刺激值信号；其中，所述红色子像素的三刺激值信号包括
Figure FDA0002745829840000011
以及
Figure FDA0002745829840000012
所述R为红色子像素的灰阶值，所述RX、所述RY和所述RZ为所述红色子像素的三刺激值信号，所述
Figure FDA0002745829840000013
所述
Figure FDA0002745829840000014
和所述
Figure FDA0002745829840000015
分别为所述RX、所述RY和所述RZ对应的幂次函数；所述绿色子像素的三刺激值信号包括
Figure FDA0002745829840000016
以及
Figure FDA0002745829840000017
所述G为绿色子像素的灰阶值，所述GX、所述GY和所述GZ为所述绿色子像素的三刺激值信号，所述
Figure FDA0002745829840000018
所述
Figure FDA0002745829840000019
和所述
Figure FDA00027458298400000110
分别为所述GX、所述GY和所述GZ对应的幂次函数；所述蓝色子像素的三刺激值信号包括
Figure FDA00027458298400000111
以及
Figure FDA00027458298400000112
所述B为蓝色子像素的灰阶值，所述BX、所述BY和所述BZ为所述蓝色子像素的三刺激值信号，所述
Figure FDA00027458298400000113
所述
Figure FDA00027458298400000114
和所述
Figure FDA00027458298400000115
分别为所述BX、所述BY和所述BZ对应的幂次函数；
确定出每个所述像素点中所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，以及所述蓝色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号；以及，确定出所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值，并将所述白色子像素的刺激值信号的调整因子与所述最小值的乘积，作为所述白色子像素的刺激值信号；以及
根据所述白色子像素的刺激值信号计算得到所述白色子像素的灰阶值，其中，
Figure FDA00027458298400000116
Wout为所述白色子像素输出的灰阶值，WY为所述白色子像素的刺激值信号，
Figure FDA00027458298400000117
为所述WY对应的幂次函数。
2.如权利要求1所述的转换方法，其特征在于，在所述根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定所述白色子像素的刺激值信号之前，所述转换方法还包括：
根据每个所述像素点对应的所述红色子像素的灰阶值、所述绿色子像素的灰阶值和所述蓝色子像素的灰阶值确定所述像素点对应的颜色，并判断所述像素点对应的颜色的色调和饱和度；以及
根据所述像素点对应的颜色的色调和饱和度确定所述白色子像素的刺激值信号的调整因子。
3.如权利要求1所述的转换方法，其特征在于，所述RX为所述第一刺激值信号，所述GY为所述第二刺激值信号，所述BZ为所述第三刺激值信号，所述白色子像素的刺激值信号：
WY＝K(H，S)×Min(RX，GY，BZ)
其中，所述K(H，S)为所述白色子像素的刺激值信号的调整因子，且0.8≤K(H，S)≤1。
4.如权利要求3所述的转换方法，其特征在于，还包括：输出转换后的四色数据，其中所述四色数据包括：
Rout＝R
Gout＝G
Bout＝B
Figure FDA0002745829840000021
其中，所述Rout、Gout、Bout和Wout分别为所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素和所述白色子像素输出的灰阶值，所述
Figure FDA0002745829840000022
为所述WY对应的幂次函数。
5.一种三色数据到四色数据的转换方法，其特征在于，包括：
获取当前帧画面第n个像素点中红色子像素的灰阶值、绿色子像素的灰阶值和蓝色子像素的灰阶值；
根据所述红色子像素的灰阶值、绿色子像素的灰阶值和蓝色子像素的灰阶值，分别计算所述红色子像素的三刺激值信号、所述绿色子像素的三刺激值信号和所述蓝色子像素的三刺激值信号；其中，所述红色子像素的三刺激值信号包括
Figure FDA0002745829840000023
以及
Figure FDA0002745829840000024
所述R为红色子像素的灰阶值，所述RX、所述RY和所述RZ为所述红色子像素的三刺激值信号，所述
Figure FDA0002745829840000025
所述
Figure FDA0002745829840000026
和所述
Figure FDA0002745829840000027
分别为所述RX、所述RY和所述RZ对应的幂次函数；所述绿色子像素的三刺激值信号包括
Figure FDA0002745829840000028
以及
Figure FDA0002745829840000029
所述G为绿色子像素的灰阶值，所述GX、所述GY和所述GZ为所述绿色子像素的三刺激值信号，所述
Figure FDA00027458298400000210
所述
Figure FDA00027458298400000211
和所述
Figure FDA00027458298400000212
分别为所述GX、所述GY和所述GZ对应的幂次函数；所述蓝色子像素的三刺激值信号包括
Figure FDA00027458298400000213
以及
Figure FDA00027458298400000214
Figure FDA00027458298400000215
所述B为蓝色子像素的灰阶值，所述BX、所述BY和所述BZ为所述蓝色子像素的三刺激值信号，所述
Figure FDA00027458298400000216
所述
Figure FDA00027458298400000217
和所述
Figure FDA00027458298400000218
分别为所述BX、所述BY和所述BZ对应的幂次函数；
确定出所述红色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第一刺激值信号，所述绿色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第二刺激值信号，以及所述蓝色子像素的三刺激值信号中对混色颜色影响最大的第三刺激值信号；以及确定出所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值，并将所述白色子像素的刺激值信号的调整因子与所述最小值的乘积，作为所述第n个像素点的白色子像素的刺激值信号；以及
根据所述白色子像素的刺激值信号计算得到所述白色子像素的灰阶值；其中，
Figure FDA00027458298400000219
Wout为所述白色子像素输出的灰阶值，WY为所述白色子像素的刺激值信号，
Figure FDA00027458298400000220
为所述WY对应的幂次函数；
其中，n为大于或等于1的整数。
6.如权利要求5所述的转换方法，其特征在于，在所述根据所述第一刺激值信号、所述第二刺激值信号和所述第三刺激值信号中的最小值确定白色子像素的刺激值信号之前，所述转换方法还包括：
根据所述第n个像素点对应的所述红色子像素的灰阶值、所述绿色子像素的灰阶值和所述蓝色子像素的灰阶值确定所述像素点对应的颜色，并判断所述像素点对应的颜色的色调和饱和度；以及
根据所述像素点对应的颜色的色调和饱和度确定所述白色子像素的刺激值信号的调整因子。
7.如权利要求5所述的转换方法，其特征在于，所述RX为所述第一刺激值信号，所述GY为所述第二刺激值信号，所述BZ为所述第三刺激值信号，所述白色子像素的刺激值信号：
WY＝K(H，S)×Min(RX，GY，BZ)
其中，所述K(H，S)为所述白色子像素的刺激值信号的调整因子，且0.8≤K(H，S)≤1。
8.如权利要求5所述的转换方法，其特征在于，还包括：输出转换后的四色数据，其中所述四色数据包括：
Rout＝R
Gout＝G
Bout＝B
Figure FDA0002745829840000031
其中，所述Rout、Gout、Bout和Wout分别为所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素和所述白色子像素输出的灰阶值。
9.一种三色数据到四色数据的转换装置，其特征在于，所述转换装置采用如权利要求1-8任一项的所述转换方法将三色数据转换为四色数据。
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