CN109429010A - 图像处理装置及方法、显示装置及方法、图像拍摄与显示装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图像处理装置及方法、显示装置及方法、图像拍摄与显示装置及方法。所述图像处理装置包括镜头、亮度获取器、存储器、处理器。所述亮度获取器用于在标准镜头摄入光量的基础上获取一幅图像的各像素的一颜色的亮度。所述处理器用于获取所述图像的各像素的所述颜色的最大亮度，在所述最大亮度小于预设亮度时，所述处理器控制所述镜头在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量；所述亮度获取器还用于在提高镜头摄入光量的基础上再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度。所述处理器还用于将所述亮度获取器再次获得的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换为N位灰阶数据及获取该幅图像的所述颜色的亮度提高指标。

Description

图像处理装置及方法、显示装置及方法、图像拍摄与显示装置 及方法

技术领域

本发明涉及图像显示技术领域，尤其涉及一种图像处理装置及方法、显示装置及方法、图像拍摄与显示装置及方法。

背景技术

现有显示装置(如投影设备与投影系统)一般包括光源、空间光调制器(如LCOS空间光调制器或DMD空间光调制器)，所述光源射出光源光，所述空间光调制器依据图像数据对所述光源发出的光进行图像调制产生图像光，然而，现有显示装置可能存在对比度较低的情形，有必要改善。

发明内容

为解决现有显示装置对比度较低的问题，本发明提供一种对比度较高的图像处理装置及方法、显示装置及方法、图像拍摄与显示装置及方法。

一种图像处理装置，其包括包括拍摄装置、存储器、处理器，所述拍摄装置包括镜头及亮度获取器，其中，

所述亮度获取器用于在标准镜头摄入光量的基础上获取一幅图像的各像素的一颜色的亮度；

所述处理器用于获取所述图像的各像素的所述颜色的最大亮度C1，

在所述最大亮度C1小于预设亮度Cmax时，所述处理器控制所述镜头在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量；

所述亮度获取器还用于在提高镜头摄入光量的基础上再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度，其中，所述再次获得的该幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度为C2，C1<C2<＝Cmax；

所述处理器还用于将所述亮度获取器再次获得的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换为N位灰阶数据，其中N位灰阶数据可表示M+1个灰阶值，其中所述处理器将所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中亮度值C3映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值，C2<＝C3<＝Cmax，所述处理器将0至所述亮度值C3内的亮度范围划分为M个第一亮度区间，且所述M个第一亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值，所述处理器将所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中小于C3的任意亮度值Ci1映射为代表所述亮度值Ci1所属的第一亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据；

所述处理器还用于获取该幅图像的所述颜色的亮度提高指标，其中该亮度提高指标表征提高镜头的摄入光量后所述亮度获取器感应到的该幅图像的所述颜色的亮度相对于所述标准镜头摄入光量基础上获取的该幅图像的所述颜色的亮度所提高的程度；

所述处理器还用于将再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据和所述亮度提高指标存储至所述存储器。

一种图像拍摄方法，其包括以下步骤：

在预设的镜头摄入光量的基础上，获取一幅图像的各像素的一颜色的最大亮度C1；

若所述C1小于预设亮度Cmax，则

提高镜头的摄入光量，使得感应到的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度增加从而再次获取该幅图像的各像素的亮度，其中，该幅图像的所述颜色的最亮像素被感应到的亮度为C2，C1<C2<＝Cmax；

存储该幅图像的所述颜色的图像数据：将感应到的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度存储为N位灰阶数据，其中N位灰阶数据可表示M+1个灰阶值，所述感应到的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中亮度值C3映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值，其中0至所述亮度值C3内的亮度范围划分为M个第一亮度区间，且所述M个第一亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值，所述感应到的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中小于C3的任意亮度值Ci1映射为代表所述亮度值Ci1所属的第一亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据，C2<＝C3<＝Cmax，以及

存储该幅图像的所述颜色的亮度提高指标，该亮度提高指标表征提高镜头的摄入光量后感应到的该幅图像的所述颜色的亮度相对于标准镜头摄入光量基础上获取的该幅图像的所述颜色的亮度所提高的程度。

一种图像显示装置，其包括数据获取模块、光源、光源控制器及图像调制模块，所述数据获取模块获取一幅图像的图像数据，该图像数据包含该幅图像的各像素的一颜色的N位灰阶数据，以及该幅图像的所述颜色的亮度提高指标，该幅图像的所述颜色的亮度提高指标表征：该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据所表示的亮度相对于该幅图像的各像素的所述颜色的实际亮度所提高的程度，其中，一像素的所述颜色的实际亮度为在预设的标准条件下图像处理装置感应该幅图像对应的实体的亮度时所感应到的该像素的所述颜色的亮度；

在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，所述光源控制器在所述颜色的预设标准亮度的基础上按照所述颜色的亮度提高指标相应地减小所述光源出射所述颜色光的亮度；

所述图像调制模块根据该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据调制所述颜色光，以形成该幅图像的所述颜色的图像光。

一种图像显示方法，其包括以下步骤：

获取一幅图像的图像数据，该图像数据包含该幅图像的各像素的一颜色的N位灰阶数据，以及该幅图像的所述颜色的亮度提高指标，该幅图像的所述颜色的亮度提高指标表征：该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据所表示的亮度相对于该幅图像的各像素的所述颜色的实际亮度所提高的程度，其中，一像素的所述颜色的实际亮度为在预设的标准条件下感应该幅图像对应的实体的亮度时所感应到的该像素的所述颜色的亮度；

在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，调低光源的出射所述颜色光的亮度：在所述颜色的预设标准亮度的基础上按照所述颜色的亮度提高指标相应地减小所述光源出射所述颜色光的亮度；

根据该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据调制所述颜色光，以形成该幅图像的所述颜色的图像光。

一种图像拍摄与显示装置，其包括镜头、亮度获取器、处理器、数据获取模块、光源、光源控制器及图像调制模块，其中所述镜头的摄入光量可调，

所述处理器在所述亮度获取器在标准镜头摄入光量的基础上获取的一幅图像的各像素的一颜色的最大亮度C1小于预设亮度Cmax时控制所述镜头在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量，使得所述亮度获取器在提高镜头摄入光量的基础上再次获取该幅图像的各像素的一颜色的亮度，其中，所述再次获得的该幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度为C2，C1<C2<＝Cmax；

所述处理器还将所述亮度获取器再次获取该幅图像的各像素的一颜色的亮度存储为N位灰阶数据，其中N位灰阶数据可表示M+1个灰阶值，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中亮度值C3映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值，其中0至所述亮度值C3内的亮度范围划分为M个第一亮度区间，且所述M个第一亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中小于C3的任意亮度值Ci1映射为代表所述亮度值Ci1所属的第一亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据，C2<＝C3<＝Cmax；

所述处理器还存储该幅图像的所述颜色的亮度提高指标，其中该亮度提高指标表征提高镜头的摄入光量后所述亮度获取器感应到的该幅图像的所述颜色的亮度相对于所述标准镜头摄入光量基础上获取的该幅图像的所述颜色的亮度所提高的程度，

所述数据获取模块获取该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据，所述光源控制器获取该幅图像的亮度提高指标，

在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，所述光源控制器在所述颜色的预设标准亮度的基础上按照所述颜色的亮度提高指标相应地减小所述光源出射所述颜色光的亮度；所述图像调制模块根据该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据调制所述颜色光，以形成该幅图像的所述颜色的图像光。

一种图像拍摄及显示方法，其包括以下步骤：

获取在标准镜头摄入光量的基础上拍摄一幅图像的各像素的一颜色的最大亮度C1；

在所述最大亮度C1小于预设亮度Cmax时，控制在所述标准镜头摄入光量的基础上提高镜头的摄入光量再次拍摄该幅图像的各像素的所述颜色的亮度，其中，所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度为C2，C1<C2<＝Cmax；

将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换为N位灰阶数据；其中N位灰阶数据可表示M+1个灰阶值，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中亮度值C3映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值，其中0至所述亮度值C3内的亮度范围划分为M个第一亮度区间，且所述M个第一亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中小于C3的任意亮度值Ci1映射为代表所述亮度值Ci1所属的第一亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据，C2<＝C3<＝Cmax；及

存储该幅图像所述颜色的亮度提高指标，其中该亮度提高指标表征提高镜头的摄入光量后感应到的该幅图像的所述颜色的亮度相对于所述标准镜头摄入光量基础上获取的该幅图像的所述颜色的亮度所提高的程度；

获取该幅图像的图像数据，该图像数据包含该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据以及该幅图像的所述颜色的亮度提高指标；

在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，调低光源的出射所述颜色光的亮度：在所述颜色的预设标准亮度的基础上按照所述颜色的亮度提高指标相应地减小所述光源出射所述颜色光的亮度；及

根据该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据调制所述颜色光，以形成该幅图像的所述颜色的图像光。

相较于现有技术，本发明图像处理装置及方法、显示装置及方法、图像拍摄与显示装置及方法中，在获取的一幅图像的各像素的一颜色的最大亮度小于预设亮度时，控制所述镜头在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量，进而再次获得该幅图像的各像素的所述颜色的亮度，由于镜头的摄入光量提高了，所述再次获得的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度提高了，使得再次获取的该幅图像的可以捕捉到未提高摄入光量前的无法捕捉到的一些较暗的图像细节，即原来的一些没有记录下来的细节会被记录到，从而所述图像拍摄方法及装置可以捕捉到更多的暗态细节。

进一步地，将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换为N位灰阶数据并存储该幅图像所述颜色的亮度提高指标，使得基于所述N位灰阶数据进行图像显示时，可以依据亮度提高指标调小光源的出光亮度，使得依据所述提高后的图像亮度转换的N位灰阶数据调制所述光源的出光可以准确还原图像。更进一步地，将所述亮度值C3映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值M，其中0至所述亮度值C3划分为对应M个由低至高排列的灰阶值的M个第一亮度区间，且将每个第一亮度区间内亮度值映射为对应的灰阶值，所述亮度值C3小于等于Cmax且大于等于所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度C2，进而，所述第一亮度区间的范围可以相对变小，不仅使得显示图像的一些暗部细节被展现，还能增加显示图像的细腻程度。此外，由于光源的出光亮度可以调小，所述N位灰阶数据对应的灰阶值相对也有提高，依据所述N位灰阶数据调制图像时的调制时间可以较长(如DMD的ON时间较长)，从而改善调制时间较短造成的产生较多杂散光的现象，从而可以提高显示图像的对比度。

附图说明

图1是一种可提高对比度的显示装置的结构示意图。

图2是本发明图像拍摄与显示装置的方框结构示意图。

图3是图2所示图像拍摄与显示装置工作时的流程图

图4是针对第一种场景的一种实施例的图像拍摄与显示装置的光源的结构示意图。

图5是针对第二种场景的一种实施例的图像拍摄与显示装置的光源的结构示意图。

图6是针对第二种场景的另外一种实施例的图像拍摄与显示装置的光源的结构示意图。

图7是图6所示的色轮的结构示意图。

图8是针对第三种场景的图像拍摄与显示装置的采用的一种光源的结构示意图。

图9是图8的光源的色轮结构示意图。

图10是针对所述第三种场景采用的另一种光源的显示装置的结构示意图。

主要元件符号说明

图像拍摄与显示装置 10

拍摄装置 111

存储器 113

处理器 112

镜头 114

亮度获取器 115

数据获取模块 121

光源 124

光源控制器 123

图像调制模块 122

白光光源 1241

分光装置 1242、1245

第一光源 124a

第二光源 124b

第三光源 124c

激发光源 1243

色轮 1244、462

分段区域 B、R、G、Y

散射反射片 464

分光片 465

匀光装置 466

补充光源 467

二向色片 468

步骤 S1-S12

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

一般来说，人眼对亮度接受的适应范围很广，极限的话最暗可以感知0.0001尼特，最亮可以感知近100000尼特。在极亮和极暗的环境下，人眼的视力会下降。不影响视力的人眼亮度感知范围大约是0.01-1000尼特，人们在日常生活中常见且比较适应的亮度感知范围大约是0.0001-10000尼特。以不影响视力的人眼亮度感知范围为例，人眼可接受的最亮信号是最暗信号的100000倍。而正常单片的空间光调制器(如DMD)构成的图像调制模块的能调制的灰阶范围及其有限，以常见的8位灰阶信号为例，其能显示的灰阶不过255阶，对比度也很难超过2000：1。无论灰阶还是对比度，正常单片的空间光调制器构成的图像调制模块的能调制的范围都远低于人眼的感知范围。人们对显示图像的追求是希望能尽量接近人眼对自然环境的感知，高动态光照渲染(即HDR)技术被提出以提高显示装置(如投影装置)的动态范围。这里会有两个问题，单片空间光调制器的显示灰阶和对比度不够，以及拍摄设备的灰阶和对比度不够。

对于任何种类的空间光调制器，当某个像素是全黑时，由于种种原因，它都不可能输出的是亮度为零的一个像素，所以所有种类的空间光调制器都有一个自身的对比度。局限于各类空间光调制器的原理，其自身的显示灰阶和对比度很难大幅提高，远低于人眼可接受的动态范围。

经研究，一种HDR技术利用多片空间光调制器构成的光调制系统来提高系统灰阶和对比度，提升系统的投影效果。请参阅图1，图1是一种可提高对比度的显示装置的结构示意图，其中标号1为光源，2为匀光中继透镜等构成的中继系统，标号3为一片空间光调制器(如DMD或LCOS)，标号4为另一个中继系统，标号5为分光系统，标号6为一片空间光调制器(如DMD)。可以理解，标号3与6所示的空间光调制器既可以是透射型也可以是反射型，图1中只示意了一种组合，并未把所有组合都示意出来。另外，标号5所示的分光系统对DMD的空间光调制器可以包括TIR棱镜，对LCD或LCOS的空间光调制器可以包括偏振片。

如图1所示，若空间光调制器3的对比度是M：1，空间光调制器6的对比度是N：1的话。则整个系统的对比度为M*N：1。这样，使用两片空间光调制器就使显示装置的对比度大大提高。如果两片空间光调制器都是正常8位灰阶，则系统灰阶可达16位，6万多阶，系统灰阶也大大提高。

然而，对于正常的图像处理装置(如相机、摄影机等摄影摄像设备)，尤其数字拍摄设备同样没有高达16位的灰阶。一般的方法是在一帧图像的拍摄时间内拍下两幅照片，一幅曝光时间短，其包含所有亮部细节，一幅曝光时间长，其包含所有暗部细节。然后通过图像处理技术，把分别包含亮部细节和暗部细节的两幅低位灰阶图像合成成一幅同时包括亮部细节和暗部细节的高位灰阶图像。显示时，再通过算法把显示图像的信息分配到显示装置的两片空间光调制器上，最终显示出高动态范围的图像。

同样的显示图像，16灰阶图像虽然比8位灰阶图像拥有更高的动态范围，但是数据量也极大的增加了，图像信号的数据量会极大增加，对图像信息的传输和存储都带来了困难。一个常见的缓解办法就是两片空间光调制器，一片用高分辨率，一片用低分辨率。低分辨率空间光调制器上的一个像素对应高分辨率空间光调制器上的多个像素。由于一般来说，相邻两个像素很少会呈现明暗差距极大的图像，所以可以通过这种方法得到与使用两片高对比度空间光调制器相类似的效果。通过降低一个空间光调制器的分辨率来降低图像的数据信息，缓解高数据量图像带来的存储和数据传输压力。

可见，采用上述采用两片空间光调制器及拍摄两幅曝光时间不同的照片的方式虽然可以提高系统的对比度，但是由于数据量的增加也导致拍摄设备与显示设备存储和数据传输压力的增加，此外，采用两片空间光调制器还会增加成本。

针对以上问题，本发明提供一种带基色可调光源HDR技术的显示装置，其需要拍摄时对储存的图像信号进行处理，从而得到更高动态范围，更细腻显示效果的图像。

具体地，对于图像处理装置来说，需要图像处理装置根据每帧图像的明暗情况动态地增加曝光时长或调大光圈大小，从而调节每一帧图像的动态范围信号，以配合投影时可调光源的使用，扩大每一帧图像的动态范围。

进一步地，当光源的出光可调时，可以通过分析(如通过软件分析)每一幅(如每一帧)的投影图像，找出每一幅图像的最亮点(即该幅图像的各颜色的最大亮度)。一般大部分图像的最亮点都不会是系统能够出射的最亮值。这意味着即使在一幅图像的最亮点，空间光调制器仍然需要减弱入射的光源光后再出射。如果光源可高频调整亮度的话，对于每一幅图像，光源都可以主动把亮度降低到帧图像的最亮点的亮度，通过调整图像调制模块(如空间光调制器)上每个像素的值来保持图像没有变化。通过动态调节光源的亮度，可以把空间光调制器的调制能力释放出来。

但是，在彩色显示的显示装置中，若光源出射的是混色光，分光装置进一步将混色光分光成多种颜色的光，进一步的多个空间光调制器分别调制其中一种颜色的光，则，当一幅图像中某个像素的某一种基色的亮度很高，则光源不得不保持比较高的亮度。

更好的方法是光源分别出射独立的三基色光，每一基色光比例在一定程度上都可调，当一幅图像中某个像素的某一种基色的亮度很高时，光源可以把这种颜色的光保持比较高的亮度而其他颜色的光亮度比较低。这样就可以降低光源的整体亮度，提高系统对比度。结合拍摄时拍摄设备根据每幅图像每种基色的明暗情况动态调节，和基色可调光源的使用，进一步扩大每一幅图像的动态范围。例如，对于激光器分时序照射三段式色轮构成从而分时序出射红、绿、蓝三色光的光源，即可以对每一基色光分别调节其出光亮度。其中，可以只采用一片空间光调制器分时序调制该三基色光。

具体地，本发明图像拍摄与显示装置包括图像处理装置与显示装置，且所述图像拍摄与显示装置的工作原理可以分以下三种场景进行描述。

第一种场景是：显示装置的光源为出射白光的光源，调制用的各颜色光(如各基色光)由白光分光而成，只能通过光源控制器调节光源从而调节白光的亮度大小，但各颜色光(如各基色光)的亮度大小不能单独调节。

在第一种场景中，图像处理装置在标准镜头摄入光量的基础上针对目标景物拍摄的一幅图像，并获知该幅图像的各颜色(如红绿蓝三基色)的最亮像素的亮度(最大亮度)，设检测到的该幅图像的各颜色的最亮像素的亮度(及各像素的红绿蓝三基色的最大亮度)分别为C_R1、C_G1、C_B1；则比较各颜色的比值C_R1/Cmax1、C_G1/Cmax2、C_B1/Cmax3，取其中最大者。例如C_R1/Cmax1最大，则图像处理装置在所述标准镜头摄入光量的基础上增加曝光时长和/或调大光圈，并针对同一目标景物再次拍摄并获取该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据，使得依据再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据能感测到的各像素的红色的最大亮度达到Cmax1，也即再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据相较于在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的亮度数据提高了Cmax1/C_R1，此时，感测到的红色最大亮度为Cmax1、绿色红色最大亮度为C_G1*(Cmax1/C_R1)、蓝色最大亮度为C_B1*(Cmax1/C_R1)，记录所述亮度提高的比例(也成亮度提高指标)Cmax1/C_R1。在显示装置，将白光光源的亮度调小的比例为C_R1/Cmax1，即将白光光源的亮度调至原来的C_R1/Cmax1(即标准白光亮度的C_R1/Cmax1)。

第二种场景是：显示装置出射各颜色光(如三基色光)，各颜色光可以单独调节光量大小。这种场景又分为多种情况，例如，时序出射各颜色光的光源；三个分别独立出射各颜色光的光源；一个白光光源出射白光，白光被分光成各颜色光，在每一颜色光的出射光路上设置一调节装置，分别调节各颜色光的光量大小。

在第二种场景中，当显示装置的光源的各颜色光的每一颜色光都是独立可调的情况下，在图像处理装置相应地可以对于一幅图像的每一种颜色的图像数据存储时进行亮度放大处理，并记录每一种颜色的放大比例。在显示装置，根据相应颜色的放大比例独立地调小每一颜色光的光量。

具体地，图像处理装置在标准镜头摄入光量的基础上针对目标景物拍摄的一幅图像的各颜色(如红绿蓝三基色)的最亮像素的亮度(最大亮度)分别为C_R1、C_G1、C_B1；分别分析C_R1是否小于Cmax1、C_G1是否小于Cmax2、C_B1是否小于Cmax3；并在分析结果为小于时，图像处理装置对应各颜色在所述标准镜头摄入光量的基础上分别调节光圈和曝光时长，使得依次感测到的红色最大亮度为Cmax1，感测到的绿色最大亮度为Cmax2，蓝色最大亮度为Cmax3，进一步的将亮度增强后的该幅图像的各像素的各基色亮度数据转换并存储为各颜色的图像数据的N位灰阶数据，以及记录各颜色的亮度增加的比例(也称为亮度提高指标，如Cmax1/C_R1、Cmax2/C_G1、Cmax3/C_B1)。

进一步地，显示装置在获取到该幅图像的各颜色的图像数据时，按照各颜色亮度增加比例相应地减小各颜色光的出光亮度。例如，红色亮度增加比例为Cmax1/C_R1，即曝光时长和光圈大小没有增加前，若感应到的红色最大亮度为C_R1，则增加时光时长和/或调大光圈后，感应到的红色最大亮度为C_R1*(Cmax1/C_R1)＝Cmax1。则将光源的红光的出光亮度减小为原来C_R1/Cmax1。若绿色亮度增加比例为Cmax2/C_G1，即曝光时长和光圈大小没有增加前，若感应到的绿色最大亮度为C_G1，则增加时光时长和/或调大光圈后，感应到的红色最大亮度为C_G1*(Cmax2/C_G1)＝Cmax2。则将光源的绿光的出光亮度减小为原来C_G1/Cmax2。若蓝色亮度增加比例为Cmax3/C_B1，即曝光时长和光圈大小没有增加前，若感应到的蓝色最大亮度为C_B1，则增加时光时长和/或调大光圈后，感应到的蓝色最大亮度为C_B1*(Cmax3/C_B1)＝Cmax3。则将光源的红光的出光亮度减小为原来C_B1/Cmax3。

第三种场景是：显示装置的光源为出射白光的光源，调制用的各颜色光包括同时出射的混色光(如两种颜色光的混色光：由黄色荧光粉产生的黄色光)，只能通过光源控制器调节混色光的亮度大小，但混色光包含的两种颜色光不能单独控制调节。

具体地，图像处理装置可以采用与第二种场景中相同的方式相应地可以对于一幅图像的每一种颜色的图像数据存储时进行亮度放大处理，并记录每一种颜色的亮度放大比例。但是，所述第三种场景中，由于图像处理装置在对第一种颜色与第二种颜色的图像数据存储时的亮度放大比例可能不同，但是所述混色光包含的两种颜色光不能单独调节，因此，所述光源控制器只能依据第一种颜色的亮度放大比例与第二种颜色的亮度放大比例其中之一(如第一种颜色的亮度放大比例)调节所述光源发出的混色光的亮度，使得所述光源发出的混色光中其中一种颜色光(如第一颜色光)按照所述亮度放大比例对应调小，优选地，本实施方式中，在所述该图像的调制周期内所述光源出射所述第一种颜色与第二种颜色的混色光期间，所述光源控制器按照该第一种颜色与第二种颜色对应的亮度放大比例中的最小者(如第一种颜色的放大比例)减小所述光源出射所述混色光的亮度，从而使得所述混色光中所述最小者(如第一种颜色的亮度放大比例)对应颜色的光的亮度在该颜色的预设标准亮度的基础上按照该最小者(如第一种颜色的亮度放大比例)相应地减小。进一步地，由于依据第一种颜色与第二种颜色对应的亮度放大比例中的最小者(如第一种颜色的亮度放大比例)调节所述光源发出的混色光，但所述第二种颜色的图像数据存储时的亮度放大比例可能与所述第一种颜色的图像数据存储时的亮度放大比例不同，因此在该图像的调制周期内所述光源出射所述第一种颜色与第二种颜色的混色光期间，可以进一步依据所述第一种颜色的亮度放大比例对所述图像处理装置存储的第二种颜色的图像数据进行亮度放大比例的转换，并针对转换后的第二种颜色的图像数据调制所述混色光中的第二颜色光产生图像光，从而对该幅图像进行准确的还原。

针对以上三种场景，在像素的实际亮度没有达到预设亮度时，图像处理装置增加曝光时长和/或调在光圈的好处是，可以捕捉到更暗的图像细节。因为曝光时间长了，或光圈变大了，原来的一些没有记录下来的细节会被记录到。另一方面，显示装置调小光源的出光亮度，首先，可以使得投影出来的不同幅图像的各像素的图像光的亮度的比例与各像素的实际亮度的比例大致是一致。由于在将亮度数据转换为灰阶值时，是将一个区间的亮度数据转换为一个灰阶值，因此不可能完全一致，但是趋势是相对应的。例如，对于任意两个像素，第一个像素的实际亮度比第二个像素的实际亮度大，则第一个像素的图像光的亮度不会比第二个像素的图像光的亮度小。其次，可以减小杂散光的强度，从而可以提高系统的对比度。

以下结合附图进一步说明本发明。

请参阅图2，图2是本发明第一实施方式的图像拍摄与显示装置10的方框结构示意图。所述图像拍摄与显示装置10包括图像处理装置11及显示装置12。所述图像处理装置11可以拍摄一幅图像并输出该幅图像的图像数据，所述显示装置12接收该幅图像的图像数据并依据所述图像数据调制其光源发出的光线而产生图像光以显示图像。具体地，本实施方式中，所述图像处理装置11包括拍摄装置111、存储器113及处理器112，所述拍摄装置111包括镜头114及亮度获取器115。所述显示装置12包括数据获取模块121、光源124、光源控制器123及图像调制模块122。

所述图像处理装置11可以包括但不限于相机、摄像机、摄像头、电脑、手机等电子装置。所述亮度获取器115可以包括图像传感器和转换电路，所述图像传感器用于侦测一幅图像的各像素的各颜色的亮度，所述转换电路可以模拟数字转换器，用于将所述图像传感器侦测到的亮度信号转换为数字信号以便于后续处理。可以理解，在变更实施方式中，所述存储器113及处理器112也可以集成于能够进行图像处理的图像处理装置中，如终端(如相机、摄像机、电脑、手机等)、服务器、网络平台、计算机设备等，其与拍摄装置111(如摄像头)进行通信以控制所述拍摄装置、对所述拍摄装置111输出的信号进行处理以及将处理后的图像数据传输至显示装置12。

请参阅图3，图3是所述图像拍摄与显示装置10工作时的图像拍摄及显示方法的流程图。具体地，所述图像处理装置11工作时，所述图像拍摄方法可以包括步骤S1-S7。

步骤S1，获取在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的一幅图像的各像素的一颜色的最大亮度C1。具体地，所述步骤S1中，所述亮度获取器115在标准镜头摄入光量的基础上针对目标景物进行拍摄从而获取一幅图像的各像素的各颜色的亮度数据，可以理解，该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据包括该幅图像的各颜色的最大亮度。所述亮度获取器115可以将该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据传输至所述处理器112，所述处理器112可以依据该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据获取所述图像的各像素的所述颜色的最大亮度C1。所述颜色可以包括红蓝绿任意一种基色。可以理解，所述处理器112可以依据该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据获取所述图像的各像素的各颜色的最大亮度，如红色最大亮度C_R1、绿色最大亮度C_G1、蓝色最大亮度C_B1。

步骤S2，判断所述最大亮度C1是否小于预设亮度Cmax，当所述最大亮度C1小于预设亮度Cmax，执行步骤S3，若所述最大亮度C1是否大于或等于预设亮度Cmax，则执行步骤S6。

具体地，在前述第一种场景中，即：显示装置12的光源124为出射白光的光源，调制用的各颜色光(如各基色光)由白光分光而成，只能通过光源控制器123调节光源124从而调节白光的光量大小，但各颜色光的光量大小不能单独调节，所述处理器112依据该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据，获取该幅图像的各像素的各颜色的最大亮度(如红色最大亮度C_R1、绿色最大亮度C_G1、蓝色最大亮度C_B1)并将所述各颜色的最大亮度与各颜色的预设亮度Cmax1、Cmax2及Cmax3比较，并在各颜色的最大亮度分别小于对应的预设亮度时(即C_R1<Cmax1、C_G1<Cmax2、C_B1<Cmax1时)获知C_R1/Cmax1、C_G1/Cmax2、C_B1/Cmax1中的最大者以及执行步骤S3；而在至少一颜色的最大亮度分别大于或等于对应的预设亮度时，执行步骤S6。

进一步地，在前述第二种场景及第三种场景中，即：显示装置12出射各颜色光(如各基色光)，各颜色光可以单独调节光量大小，所述处理器112可以依据该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据获取该幅图像的各像素的各颜色的最大亮度(如红色最大亮度C_R1、绿色最大亮度C_G1、蓝色最大亮度C_B1)并将所述各颜色的最大亮度分别与各颜色对应的预设亮度Cmax1、Cmax2及Cmax3比较，从而判断每个颜色的所述最大亮度是否小于对应的预设亮度，即所述红色最大亮度C_R1是否小于预设亮度Cmax1、所述绿色最大亮度C_G1是否小于预设亮度Cmax2、所述蓝色最大亮度C_B1是否小于预设亮度Cmax3。其中，当该幅图像的各像素的其中一颜色(所述颜色可以为红色、绿色、蓝色任意一颜色)的最大亮度C1小于对应预设值Cmax，则执行步骤S3，否则，执行步骤S6。

步骤S3，在所述最大亮度C1小于预设亮度Cmax时，获取在所述标准镜头摄入光量的基础上提高镜头的摄入光量再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度，其中，所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度为C2，C1<C2<＝Cmax。

具体地，步骤S3中，在所述最大亮度C1小于预设亮度Cmax时，所述处理器112控制所述镜头在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量，使得所述亮度获取器115在提高的镜头摄入光量的基础上再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度。

其中，对于所述拍摄装置111来说，所述标准镜头摄入光量对应预设的标准曝光时长和预设的标准光圈大小，所述处理器112可以控制所述镜头114在所述预设的标准曝光时长的基础上增加曝光时长、或者所述预设的标准光圈大小的基础上调大光圈、或者在增加曝光时长与调大光圈，来提高所述镜头114的摄入光量。

可以理解，在前述第一种场景中，基于步骤S1获得的亮度数据，通过步骤S2判断该幅图像的各像素的各颜色的最大亮度(如红色最大亮度C_R1、绿色最大亮度C_G1、蓝色最大亮度C_B1)分别小于对应的预设亮度时(即C_R1<Cmax1、C_G1<Cmax2、C_B1<Cmax1时)，所述处理器112控制所述镜头114在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量，使得所述亮度获取器115在提高的镜头摄入光量的基础上再次获取针对同一目标景物感测的该幅图像的各像素的各颜色的亮度。

可以理解，在前述第二种场景及第三种场景中，所述步骤S3中，当其中一颜色(所述颜色可以为红色、绿色、蓝色任意一颜色)的最大亮度C1小于对应的预设亮度Cmax，所述处理器112控制所述镜头在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量，所述亮度获取器115可以在提高的镜头摄入光量的基础上再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度数据，其中，所述摄入光量的提高幅度可以依据所述颜色的所述预设亮度与最大亮度之间的比值及/或差值，如所述比值及/或差值越大，所述提高幅度越大，由于镜头摄入光量的提高，所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度为C2大于最大亮度C1，且控制所述最大亮度C2小于等于所述Cmax，即C1<C2<＝Cmax，在一种实施例中，所述C2可以等于Cmax。可以理解，所述C2的值可以基于所述最大亮度C1与所述摄入光量的提高幅度确定，即由所述颜色的最大亮度与所述预设亮度之间的比值及/或差值确定。

可以理解，该第二中场景中，所述步骤S3中，当各颜色(如红绿蓝三基色)的最大亮度均小于对应的预设亮度时，所述处理器112可以分别依据各颜色的最大亮度与所述预设亮度之间的比值及/或差值控制所述镜头114分别在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量，可以理解，若各颜色的最大亮度与所述预设亮度之间的比值及/或差值不同，所述镜头114提高的摄入光量可以相应不同，所述亮度获取器在对应的提高的镜头摄入光量的基础上次分别获取该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据，举例来说，若各颜色包括红绿蓝三基色，且各颜色(如红绿蓝三基色)的最大亮度均小于对应的预设亮度，所述处理器112可以依次(如分三次)依据各颜色的最大亮度与所述预设亮度之间的比值及/或差值控制所述镜头分别在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量，所述亮度获取器114可以依次(如分三次)在各颜色的提高的镜头摄入光量的基础针对步骤S1中的同一目标景物获取该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据。

进一步地，所述依次(如分三次)再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的最大亮度(如红色最大亮度C_R2、绿色最大亮度C_G2、蓝色最大亮度C_B2)可以不同，但是由于各颜色对应的镜头摄入光量均已提高，所述再次获取的该幅图像的各像素的各颜色的最大亮度(如红色最大亮度C_R2、绿色最大亮度C_G2、蓝色最大亮度C_B2)分别大于步骤S1中的各颜色的最大亮度(如红色最大亮度C_R2大于C_R1、绿色最大亮度C_G2大于C_G1、蓝色最大亮度C_B2大于C_B1)，并且所述再次获取的该幅图像的各像素的各颜色的最大亮度(如红色最大亮度C_R2、绿色最大亮度C_G2、蓝色最大亮度C_B2)可以小于或者刚好等于各颜色的预设亮度(如Cmax1、Cmax2及Cmax3)，即所述C_R2小于等于Cmax1，所述C_G2小于等于Cmax2，所述C_B2小于等于Cmax3。

此外，可以理解，所述步骤S3中，当步骤S2中判断各颜色(如红绿蓝三基色)的部分颜色(如一个基色或者两个基色)的最大亮度均小于对应的预设亮度时，所述处理器112依次依据所述部分颜色的最大亮度与所述预设亮度之间的比值及/或差值控制所述镜头分别在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量，使得所述亮度获取器115在对应的提高镜头摄入光量的基础上次分别获取该幅图像的各像素的所述部分颜色的亮度数据。举例来说，当步骤S2中判断该幅图像的各像素的第一颜色(如红色)的最大亮度C_R1小于预设亮度Cmax但各像素的第二颜色与第三颜色(如绿色、蓝色)的最大亮度C_G1、C_B1分别大于等于所述预设亮度Cmax2与Cmax3时，则针对第一颜色执行步骤S3，即所述处理器112控制所述镜头114在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量，所述亮度获取器115在提高镜头摄入光量的基础上再次获取该幅图像的各像素的第一颜色的亮度数据，并且针对所述步骤S3获得的亮度数据执行步骤S4以及进一步执行步骤S5；针对第二颜色与第三颜色，将所述步骤S1中在所述标准镜头摄入光量获得的该幅图像的各像素的第二颜色与第三颜色(如绿色、蓝色)的亮度数据执行步骤S6及步骤S7。

步骤S4，将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换为N位灰阶数据；其中N位灰阶数据可表示M+1个灰阶值，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中亮度值C3映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值M，其中0至所述亮度值C3内的亮度范围划分为M个第一亮度区间，且所述M个第一亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值M以下的M个由低至高排列的灰阶值0，1，…M-1，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中小于亮度值C3的任意亮度值Ci1映射为代表所述亮度值Ci1所属的第一亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据，C2<＝C3<＝Cmax。

具体地，在第一种场景中，所述处理器112将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的亮度分别转换为N位灰阶数据。可以理解，所述各颜色的N位灰阶数据均可表示M+1个灰阶值，其中所述N可以代表所述灰阶数据的二进制的位数，如3位、8位等，所述M代表所述N位灰阶数据可以代表的灰阶值的最大值，一般地，M+1＝2^N。举例来说，假设N等于3，即N为3位的二进制数据，3位的二进制数据可以代表的灰阶值数量为8个，即0至7共8个灰阶值，即M+1等于8，其中所述0至7个灰阶值可以分别由三位二进制数据000，001，010，011，100，101，110，111表示。假设N等于8，即N为8位的二进制数据，8位的二进制数据可以代表的灰阶值数量为256个，即0至255共256个灰阶值，即M+1等于256，其中所述0至255个灰阶值可以分别由八位二进制数据分别表示，此处就不再一一列举具体256个八位二进制数据。

进一步地，在第一种场景中，对于所述再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的亮度来说，所述处理器112将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的亮度中的亮度值为C3的亮度映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值M，所述处理器112还将0至所述亮度值C3内的亮度范围平均划分为M个第一亮度区间[0，C3*1/M)、[C3*1/M，C3*2/M)、[C3*2/M，C3*3/M)、……、[C3*(j-1)/M，C3*j/M)、……、[C3*(M-1)/M，C3)，其中j为大于等于1小于等于M的自然数，C2<＝C3<＝Cmax，且所述M个第一亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值M以下的M个由低至高排列的灰阶值(如灰阶值0，1，…M-1)，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中小于亮度值C3的任意亮度值Ci1映射为代表所述亮度值Ci1所属的第一亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据，举例来说，当所述Ci1位于第一亮度区间[C3*(j-1)/M，C3*j/M)，所述处理器将所述Ci1转换为代表灰阶值j-1的N位灰阶数据。在一种实施例中，所述亮度值C3可以等于所述亮度值C2。此外，可以理解，针对于再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的亮度来说，各颜色的亮度值C3可以不同，如红色的亮度值、绿色的亮度值及蓝色的亮度值可以分别为C_R3、C_G3、C_B3，其中C_R2<＝C_R3<＝Cmax1、C_G2<＝C_G3<＝Cmax2、C_B2<＝C_B3<＝Cmax3。通过所述步骤S3，该第一种场景中，所述再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的亮度均转换为N位灰阶数据。

在第二种场景及第三种场景中，所述步骤S4中，所述处理器112将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色或者部分颜色的亮度分别转换为N位灰阶数据。可以理解，所述各颜色的N位灰阶数据均可表示M+1个灰阶值，其中所述N可以代表所述灰阶数据的二进制的位数，如3位、8位等，所述M代表所述N位灰阶数据可以代表的灰阶值的最大值，一般地，M+1＝2^N。举例来说，假设N等于3，即N为3位的二进制数据，3位的二进制数据可以代表的灰阶值数量为8个，即0至7共8个灰阶值，即M+1等于8，其中所述0至7个灰阶值可以分别由三位二进制数据000，001，010，011，100，101，110，111表示。假设N等于8，即N为8位的二进制数据，8位的二进制数据可以代表的灰阶值数量为256个，即0至255共256个灰阶值，即M+1等于256，其中所述0至255个灰阶值可以分别由八位二进制数据分别表示，此处就不再一一列举具体256个八位二进制数据。

在第二种场景及第三种场景中，所述步骤S4中，所述处理器112可以依次将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色或者部分颜色的亮度分别转换为N位灰阶数据。对于所述再次拍摄的该幅图像的各像素的任意一颜色的亮度来说，所述处理器112将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中的亮度值为C3的亮度映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值M，所述处理器112还将0至所述亮度值C3内的亮度范围平均划分为M个第一亮度区间[0，C3*1/M)、[C3*1/M，C3*2/M)、[C3*2/M，C3*3/M)、……、[C3*(j-1)/M，C3*j/M)、……、[C3*(M-1)/M，C3)，其中j为大于等于1小于等于M的自然数，C2<＝C3<＝Cmax，且所述M个第一亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值M以下的M个由低至高排列的灰阶值(如灰阶值0，1，…M-1)，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中小于亮度值C3的任意亮度值Ci1映射为代表所述亮度值Ci1所属的第一亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据，举例来说，当所述Ci1位于第一亮度区间[C3*(j-1)/M，C3*j/M)，所述处理器将所述Ci1转换为代表灰阶值j-1的N位灰阶数据。在一种实施例中，所述亮度值C3可以等于所述亮度值C2。此外，可以理解，针对于再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色或者部分颜色(不同的两个或三个)的亮度来说，各颜色或者部分颜色的亮度值C3可以不同，如红色亮度值、绿色亮度值及蓝色亮度值可以分别为C_R3、C_G3、C_B3，其中C_R2<＝C_R3<＝Cmax1、C_G2<＝C_G3<＝Cmax2、C_B2<＝C_B3<＝Cmax3。

步骤S5，存储该幅图像的所述颜色的亮度提高指标及所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换的N位灰阶数据。其中，该亮度提高指标表征提高镜头的摄入光量后感应到的该幅图像的所述颜色的亮度相对于标准镜头摄入光量基础上获取的该幅图像的所述颜色的亮度所提高的程度。所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换的N位灰阶数据为所述处理器112依照所述步骤S4获得，所述处理器112将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换的N位灰阶数据存储至所述存储器113中。

可以理解，所述步骤S5中，所述处理器112可以将该幅图像的各像素的各颜色或者部分颜色的N位灰阶数据和所述亮度提高指标存储至所述存储器113。所述亮度提高指标表征所述C2相对于所述C1所提高的程度，所述亮度提高指标可以通过C2/C1或(C2-C1)/C1表征，当所述C2＝Cmax，所述亮度提高指标则为Cmax/C1或(Cmax-C1)/C1。进一步地，可以理解，各颜色的亮度提高指标可能不同，结合上述对步骤S3的描述可知，所述各颜色的亮度提高指标可以不同，如：红色亮度提高指标可以为C_R2/C_R1或(C_R2-C_R1)/C_R2、绿色亮度提高指标可以为C_G2/C_G1或(C_G2-C_G1)/C_G2、蓝色亮度提高指标可以为C_B2/C_B1或(C_B2-C_B1)/C_B2，其中，当C_R2＝Cmax1、C_G2＝Cmax2、C_B2＝Cmax3，所述红色亮度提高指标可以分别为Cmax1/C_R1或(Cmax1-C_R1)/C_R2、绿色亮度提高指标可以为Cmax2/C_G1或(Cmax2-C_G1)/C_G2、蓝色亮度提高指标可以为Cmax3/C_B1或(Cmax3-C_B1)/C_B2。

进一步地，在第一种场景中，由于所述步骤S4中再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的亮度均转换为N位灰阶数据，因此，所述步骤S5中，所述处理器112将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的N位灰阶数据均存储至所述存储器113中。进一步地，所述步骤S5中，所述处理器112还存储该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据对应的亮度提高指标(即所述颜色的亮度提高指标)，所述第一种场景中，该幅图像的各像素的各颜色对应同一个亮度提高指标，所述同一个亮度提高指标为其中该幅图像的各像素的一颜色亮度提高指标，所述处理器112可以通过比较各颜色的比值C_R1/Cmax1、C_G1/Cmax2、C_B1/Cmax3，取其中最大者对应颜色的亮度提高指标作为所述同一个亮度提高指标。可以理解，优选地，如前所述，各颜色的亮度提高指标不同时，如红色亮度提高指标为C_R2/C_R1或(C_R2-C_R1)/C_R2、绿色亮度提高指标为C_G2/C_G1或(C_G2-C_G1)/C_G2、蓝色亮度提高指标为C_B2/C_B1或(C_B2-C_B1)/C_B2，其中，当C_R2＝Cmax1、C_G2＝Cmax2、C_B2＝Cmax3，所述红色亮度提高指标分别为Cmax1/C_R1或(Cmax1-C_R1)/C_R2、绿色亮度提高指标为Cmax2/C_G1或(Cmax2-C_G1)/C_G2、蓝色亮度提高指标为Cmax3/C_B1或(Cmax3-C_B1)/C_B2，且各颜色的比值C_R1/Cmax1、C_G1/Cmax2、C_B1/Cmax3中较大者为C_R1/Cmax1时，取其中最大者C_R1/Cmax1的颜色R对应的亮度提高指标(如C_R2/C_R1或(C_R2-C_R1)/C_R2；Cmax1/C_R1或(Cmax1-C_R1)/C_R2)作为所述同一个亮度提高指标。进一步地，所述再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的N位灰阶数据与所述同一个亮度提高指标构成该幅图像的图像数据(如一帧图像数据)，即该幅图像的图像数据其包括每个颜色的N位灰阶数据的子帧图像数据及所述同一个亮度提高指标。

在第二种场景及第三种场景中，由于所述步骤S4中再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色的亮度均转换为N位灰阶数据，因此，所述步骤S5中，所述处理器112将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色的N位灰阶数据均存储至所述存储器中。进一步地，所述步骤S5中，所述处理器112将该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色的N位灰阶数据及对应的亮度提高指标(即所述颜色的亮度提高指标)存储至所述存储器113中，其中，该幅图像的各像素的每个颜色的N位灰阶数据及对应的亮度提高指标可以构成每个颜色的子帧图像数据，即该幅图像的每个颜色的子帧图像数据包括该幅图像的各像素的每个颜色的N位灰阶数据及该子帧图像数据对应的亮度提高指标。换句话说，在步骤S5中，所述处理器112将该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色的N位灰阶数据及该子帧图像数据对应的亮度提高指标存储至所述存储器中，即将该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色的子帧图像数据存储至所述存储器113中。其中，可以理解，第二种场景及第三种场景中，所述各颜色或部分颜色的亮度提高指标可以不同，如：红色亮度提高指标可以为C_R2/C_R1或(C_R2-C_R1)/C_R2、绿色亮度提高指标可以为C_G2/C_G1或(C_G2-C_G1)/C_G2、蓝色亮度提高指标可以为C_B2/C_B1或(C_B2-C_B1)/C_B2，其中，当C_R2＝Cmax1、C_G2＝Cmax2、C_B2＝Cmax3，所述红色亮度提高指标可以分别为Cmax1/C_R1或(Cmax1-C_R1)/C_R2、绿色亮度提高指标可以为Cmax2/C_G1或(Cmax2-C_G1)/C_G2、蓝色亮度提高指标可以为Cmax3/C_B1或(Cmax3-C_B1)/C_B2。

步骤S6，在所述最大亮度C1大于等于预设亮度Cmax时，将在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换为N位灰阶数据；大于等于所述亮度值Cmax的亮度值映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值M，其中0至所述亮度值Cmax内的亮度范围划分为M个第二亮度区间，且所述M个第二亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值，该幅图像的各像素的所述颜色的小于Cmax的任意亮度值Ci2映射为代表所述亮度值Ci2所属的第二亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据。

可以理解，在第一场景中，依据步骤S1与S2，所述在标准镜头摄入光量的基础上拍摄该幅图像的各像素的各颜色的最大亮度中至少一个最大亮度大于或等于其对应的预设亮度，所述处理器112执行步骤S6，将所述在标准镜头摄入光量的基础上拍摄该幅图像的各像素的各颜色的亮度数据均转换为N位灰阶数据。具体地，对于最大亮度大于等于对应预设亮度的该幅图像的各像素的所述颜色(如第一颜色：红色)的亮度数据来说，所述处理器112按照如下规则将每个像素的所述颜色的亮度存储为对应的N位灰阶数据：大于等于所述亮度值Cmax(如Cmax1)的亮度值映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值M，其中0至所述亮度值Cmax(如Cmax1)内的亮度范围划分为M个第二亮度区间[0，Cmax*1/M)、[Cmax*1/M，Cmax*2/M)、[Cmax*2/M，Cmax*3/M)、……、[Cmax*(j-1)/M，Cmax*j/M)、……、[Cmax*(M-1)/M，Cmax)，j为大于等于1小于等于M的自然数，且所述M个第二亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值(如灰阶值0，1，…M-1)，该幅图像的各像素的所述颜色的小于Cmax的任意亮度值Ci2映射为代表所述亮度值Ci2所属的第二亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据。

进一步地，第一种场景中，所述步骤S6中，对于最大亮度小于等于对应预设亮度的该幅图像的各像素的所述颜色(如第二颜色：绿色)的亮度数据来说，按照如下规则将每个像素的所述颜色的亮度存储为对应的N位灰阶数据：将0至所述亮度值Cmax(如Cmax2)内的亮度范围划分为M个第二亮度区间[0，Cmax*1/M)、[Cmax*1/M，Cmax*2/M)、[Cmax*2/M，Cmax*3/M)、……、[Cmax*(j-1)/M，Cmax*j/M)、……、[Cmax*(M-1)/M，Cmax)，j为大于等于1小于等于M的自然数，且所述M个第二亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值(如灰阶值0，1，…M-1)，该幅图像的各像素的所述颜色的小于Cmax2的任意亮度值Ci2映射为代表所述亮度值Ci2所属的第二亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据。

可以理解，在第二种场景及第三种场景中，依据步骤S1与S2，所述在标准镜头摄入光量的基础上拍摄该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色的最大亮度大于等于对应的预设亮度，所述处理器112执行步骤S6，将所述在标准镜头摄入光量的基础上拍摄该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色的亮度转换为N位灰阶数据。具体地，所述处理器112将所述亮度获取器在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色的亮度转换为N位灰阶数据的方法如下：

所述处理器112将大于等于所述亮度值Cmax的亮度值映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值M，其中0至所述亮度值Cmax内的亮度范围平均划分为M个第二亮度区间[0，Cmax*1/M)、[Cmax*1/M，Cmax*2/M)、[Cmax*2/M，Cmax*3/M)、……、[Cmax*(j-1)/M，Cmax*j/M)、……、[Cmax*(M-1)/M，Cmax)，其中j为大于等于1小于等于M的自然数，且所述M个第二亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值(如灰阶值0，1，…M-1)，在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的小于Cmax的任意亮度值Ci2映射为代表所述亮度值Ci2所属的第二亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据，举例来说，当所述Ci2位于第二亮度区间[Cmax*(j-1)/M，Cmax*j/M)，所述处理器将所述Ci2转换为代表灰阶值j-1的N位灰阶数据。可以理解，针对所述在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色的亮度来说，各颜色的预设亮度可以不同，如红色预设亮度、绿色预设亮度及蓝色预设亮度可以分别为Cmax1、Cmax2、Cmax3。

所述步骤S7，存储在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换的N位灰阶数据及该幅图像对应的所述颜色的亮度提高指标，即在所述最大亮度C1大于等于预设亮度Cmax时的该幅图像所述颜色的亮度提高指标，且在所述最大亮度C1大于等于预设亮度Cmax时该幅图像所述颜色的亮度提高指标表征该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据所表示的亮度相对于该幅图像的各像素的所述颜色的实际亮度没有提高，具体地，所述亮度提高指标可以通过1或0来表征。

进一步地，在第一种场景中，所述步骤S7中，所述处理器112可以将步骤S6中获得的该幅图像的各像素的各颜色的N位灰阶数据和所述同一个亮度提高指标存储至所述存储器113，即将所述在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的亮度转换的N位灰阶数据和所述同一个亮度提高指标存储至所述存储器。其中，所述在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的亮度转换的N位灰阶数据和所述同一个亮度提高指标构成该幅图像的图像数据(如一帧图像数据)，所述在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的每个颜色的亮度转换的N位灰阶数据及所述同一个亮度提高指标构成该幅图像的每个颜色的子帧图像数据。

在第二种场景及第三种场景中，所述处理器112可以将步骤S6中获得的该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色的N位灰阶数据和对应的亮度提高指标存储至所述存储器113，即将所述在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色的亮度转换的N位灰阶数据和各颜色或部分颜色对应的亮度提高指标存储至所述存储器113。其中，所述在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的各颜色或部分颜色中任意一颜色的亮度转换的N位灰阶数据及对应的亮度提高指标构成该幅图像的所述颜色的子帧图像数据，即所述处理器112存储在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各颜色或部分颜色的子帧图像数据。

进一步地，通过上述可知，针对第一种场景，所述图像处理装置11拍摄目标景物的一幅图像时，所述处理器112最终在所述存储器中存储的是依据步骤S3、S4、S5获得再次拍摄的该幅图像的图像数据(如一帧图像数据，包括各颜色的子帧图像数据及各颜色对应的亮度提高指标)与依据步骤S6、S7获得的在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的图像数据(如一帧图像数据，包括各颜色的子帧图像数据及各颜色对应的亮度提高指标，此时亮度提高指标为0或1)其中之一。所述图像处理装置11可以将所述再次拍摄的该幅图像的图像数据或在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的图像数据输出至所述显示装置，使得所述显示装置12依据该幅图像的图像数据进行图像显示。

进一步地，通过上述可知，针对第二种场景及第三种场景，所述图像处理装置11拍摄目标景物的一幅图像时，所述处理器112最终在所述存储器113中存储的图像数据可以分为至少三种情况。

第一种情况，所述处理器112最终在所述存储器113中存储的图像数据是依据步骤S3、S4、S5获得再次拍摄的该幅图像的各颜色的图像数据(如一帧图像数据，包括各颜色或部分颜色的子帧图像数据及各颜色的亮度提高指标)，此时，所述处理器112未通过所述步骤S6及S7存储数据，所述处理器112可以将依据步骤S3、S4、S5获得再次拍摄的该幅图像的各颜色的图像数据输出至所述显示装置12，使得所述显示装置12依据该幅图像的图像数据进行图像显示。

第二种情况，所述处理器112最终在所述存储器113中存储的图像数据是依据步骤S6、S7获得的在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各颜色的图像数据(包括各颜色的子帧图像数据及各颜色的亮度提高指标，此时，所述各颜色的亮度提高指标为0或1)，所述依据步骤S6、S7获得的在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各颜色的图像数据可以被所述处理器112提供至所述显示装置12，使得所述显示装置12依据该幅图像的各颜色的图像数据进行图像显示。

第三种情况，所述处理器112最终在所述存储器113中存储的图像数据包括依据步骤S3、S4、S5获得再次拍摄的该幅图像的部分颜色的图像数据(如包括部分颜色的子帧图像数据及部分颜色的亮度提高指标)及依据步骤S6、S7获得的在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的部分颜色的图像数据(包括部分颜色的子帧图像数据及部分颜色的亮度提高指标，此时，所述部分颜色的亮度提高指标为0或1)，所述依据步骤S3、S4、S5获得再次拍摄的该幅图像的部分颜色的图像数据与依据步骤S6、S7获得的在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的部分颜色的图像数构成该幅图像的图像数据(如一帧图像数据)，所述处理器112将该幅图像的图像数据输出至所述显示装置，，得所述显示装置依据该幅图像的图像数据进行图像显示。

为便于理解，以下以N为3，M等于8为例，并结合图3对所述图像处理装置11针对目标景物的拍摄并存储一幅图像的图像数据的进行示例性说明。

假设所述颜色(如第一颜色，红色)的预设亮度为1300，所述亮度获取器115在标准镜头摄入光量针对目标景物拍摄的一幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度C1为800，由于最大亮度800小于所述预设亮度1300，所述处理器112依据所述步骤S3在调大镜头摄入光量后控制所述亮度获取器115针对同一目标景物再次拍摄以获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度，设所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度C2为1300，设所述亮度值C3也等于1300，所述处理器112执行步骤S4，将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度按照如下规则存储为N位灰阶数据：其中，亮度大于等于所述预设亮度1300的亮度数据存储为最大灰阶值(即灰阶值7，其对应的三位二进制数据为111)，小于所述预设亮度1300的亮度按照其所述的第一亮度区间存储为对应的灰阶值(如灰阶值0-6)，其中最大灰阶值以下的M个灰阶值(0至6)对应的M(如7)个亮度区间及N位灰阶数据的关系如下表1所示：

表1为最大亮度Cx大于等于Cmax时，M个亮度区间、M个灰阶值、及N位灰阶数据的对应示意表

可以理解，在上述示例中，所述颜色的亮度提高指标可以通过C2/C1(如1300/800)或(C2-C1)/C1(如(1300-800)/800)表征。

假设所述颜色(如第一颜色，红色)的预设亮度为1300，所述亮度获取器115在标准镜头摄入光量针对目标景物拍摄的一幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度C1为1300，由于最大亮度1300小于所述预设亮度1300，所述处理器112依据所述步骤S6将所述在标准镜头摄入光量的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度按照如下规则存储为N位灰阶数据：其中，亮度大于等于所述预设亮度1300的亮度数据存储为最大灰阶值(即灰阶值7，其对应的三位二进制数据为111)，小于所述预设亮度1300的亮度按照其所述的第一亮度区间存储为对应的灰阶值(如灰阶值0-6)，其中最大灰阶值以下的M个灰阶值(0至6)对应的M(如7)个亮度区间及N位灰阶数据的关系如上述表1所示，可以理解，所述颜色的亮度提高指标可以通过1或0表征。

需要说明的是，在第一种场景中，假设所述第一颜色(如红色)的预设亮度为1300，所述第二颜色的预设亮度也为1300，所述亮度获取器在标准镜头摄入光量针对目标景物拍摄的一幅图像的各像素的第一颜色的最大亮度C_R1为1000，但该幅图像的各像素的第二颜色的最大亮度C_G1为800，所述处理器112依据所述步骤S3在调大镜头摄入光量后控制所述亮度获取器针对同一目标景物再次拍摄以获取该幅图像的各像素的各颜色的亮度，设所述再次拍摄的该幅图像的各像素的第一颜色的最大亮度C_R2为1300，第二颜色的最大亮度C_G2则为800*1300/1000，设所述亮度值C_R3与C_G3也等于1300，则所述处理器112执行步骤S4，将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度按照如下规则存储为N位灰阶数据：其中，亮度大于等于所述预设亮度1300的亮度数据存储为最大灰阶值(即灰阶值7，其对应的三位二进制数据为111)，小于所述预设亮度1300的亮度按照其所述的第一亮度区间存储为对应的灰阶值(如灰阶值0-6)，其中最大灰阶值以下的M个灰阶值(0至6)对应的M(如7)个亮度区间及N位灰阶数据的关系如表1所示，所述颜色的亮度提高指标可以通过1300/1000或(1300-1000)/1000表征。

需要说明的是，在第一种场景中，假设所述第一颜色(如红色)的预设亮度为1300，所述第二颜色的预设亮度也为1300，所述亮度获取器115在标准镜头摄入光量针对目标景物拍摄的一幅图像的各像素的第一颜色的最大亮度C_R1为1300，但该幅图像的各像素的第二颜色的最大亮度C_G1为800，所述处理器112依据所述步骤S6将所述在标准镜头摄入光量的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度按照如下规则存储为N位灰阶数据：其中，亮度大于等于所述预设亮度1300的亮度数据存储为最大灰阶值(即灰阶值7，其对应的三位二进制数据为111)，小于所述预设亮度1300的亮度按照其所述的第一亮度区间存储为对应的灰阶值(如灰阶值0-6)，其中最大灰阶值以下的M个灰阶值(0至6)对应的M(如7)个亮度区间及N位灰阶数据的关系如上述表1所示，可以理解，所述颜色的亮度提高指标可以通过1或0表征。

请再次参阅图3，所述显示装置12工作时，所述显示方法可以包括以下步骤。

步骤S8，获取一幅图像的图像数据，该图像数据包含该幅图像的各像素的一颜色的N位灰阶数据，以及该幅图像的所述颜色的亮度提高指标，该幅图像的所述颜色的亮度提高指标表征：该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据所表示的亮度相对于该幅图像的各像素的所述颜色的实际亮度所提高的程度，其中，一像素的所述颜色的实际亮度可以视为在预设的标准条件下(如所述标准镜头摄入光量的基础上所述亮度获取器)感应该幅图像对应的实体的亮度时(即拍摄该幅图像时)所感应到的该像素的所述颜色的亮度。

可以理解，所述步骤S8中，所述数据获取模块121可以获取该幅图像的图像数据，具体地，所述数据获取模块121可以接收所述图像处理装置的处理器输出的该幅图像的图像数据，依据上述图像处理装置11的图像拍摄方法的介绍可知，若该图像数据包含依据步骤S3、S4、S5获得该幅图像的各像素的一颜色的N位灰阶数据，则针对该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据执行步骤S9及S10，若该图像数据包含依据步骤S6、S7获得该幅图像的各像素的一颜色的N位灰阶数据，则针对该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据执行步骤S11及S12。

具体来说，针对第一种场景，所述数据获取模块121自所述图像处理装置11的处理器112接收依据步骤S3、S4、S5获得该幅图像的图像数据或者接收依据步骤S6、S7获取的该幅图像的图像数据。若该幅图像的图像数据是依据步骤S3、S4、S5获得的，则执行步骤S9及S10；若该幅图像的图像数据是依据步骤S6、S7获得的，则执行步骤S11及S12。

针对第二种场景的上述三种不同情况，所述数据获取模块121依据不同的情况对接收到的该幅图像的图像数据作不同的处理。具体地，在第一种情况下，执行步骤S9及S10，在第二种情况下，执行步骤S11及S12，在第三种情况下，对于所述依据步骤S3、S4、S5获得再次拍摄的该幅图像的部分颜色的图像数据执行步骤S9及S10，而对于依据步骤S6、S7获得的在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的部分颜色的图像数据执行步骤S11及S12。

步骤S9，在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，调低光源的出射所述颜色光的亮度：在所述颜色的预设标准亮度的基础上按照所述颜色的亮度提高指标相应地减小所述光源出射的所述颜色光的亮度。

其中，所述光源控制器123在预设标准亮度的基础上按照所述亮度提高指标反比例地减小所述光源124出射的所述颜色光的亮度，如所述亮度提高指标为C2/C1，则所述光源控制器123控制的所述光源123出射的所述颜色光的亮度为预设标准亮度的C1/C2倍。

可以理解，该幅图像的所述颜色的亮度提高指标也可以视为表征：该幅图像的所述颜色的最亮像素(对应所述颜色的最大亮度的像素)的N位灰阶数据所表示的亮度相对于该幅图像的所述颜色的最亮像素(对应所述颜色的最大亮度的像素)的实际亮度所提高的程度，如C2/C1，换句话说，该幅图像的所述颜色的亮度提高指标为：该幅图像的所述颜色的最亮像素的N位灰阶数据所表示的亮度与该幅图像的所述颜色的最亮像素的实际亮度的比，如C2/C1。

步骤S10，在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，依据再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据调制所述减小的所述颜色光，以形成该幅图像的所述颜色的图像光。

所述步骤S8、S9及S10中，所述数据获取模块121获取该幅图像的图像数据后，将其中的再次拍摄的该幅图像的所述颜色的N位灰阶数据提供至所述图像调制模块122，所述数据获取模块121还将其中的所述颜色的亮度提高指标提供至所述光源控制器123，所述光源控制器123依据所述颜色的亮度提高指标在所述预设标准亮度的基础上调小所述光源124出射的所述颜色光的亮度，所述图像调制模块122则依据该幅图像的所述颜色的N位灰阶数据调制所述光源124发出的调小后的所述颜色光从而获得该幅图像的所述颜色的图像光。

具体地，针对第一种场景，所述步骤S8，所述光源124发出的混色光(可以包括各颜色光，如白光)，所述光源控制器123用于调节所述混色光(如白光)的亮度，当所述数据获取模块121获取的该幅图像的图像数据为依据步骤S3、S4、S5获得该幅图像的图像数据时，所述数据获取模块121将所述再次拍摄的该幅图像的各颜色的N位灰阶数据提供至所述图像调制模块122以及将所述同一个亮度提高指标(如C2/C1)提供至所述光源控制器123。进一步地，所述步骤S9中，所述光源控制器123依据所述同一个亮度提高指标在所述预设标准亮度的基础上调小所述光源发出的白光的亮度，使得所述光源124发出的各颜色光的亮度为预设标准亮度的C1/C2倍。更进一步地，所述步骤S10中，所述图像调制模块122依据所述再次拍摄的该幅图像的各颜色的N位灰阶数据分别调制所述光源发出的亮度为预设标准亮度的C1/C2倍的各颜色光获得该幅图像的各颜色的图像光，由于所述再次拍摄的该幅图像的各颜色的N位灰阶数据相较于在标准镜头摄入光量基础上拍摄的该幅图像的各颜色的亮度(也可以看做实际亮度)提高了C2/C1倍，而所述光源124此时发出的各颜色光的亮度为预设标准亮度的C1/C2倍，使得所述图像调制模块122获得的图像光刚好可以视为依据在标准镜头摄入光量基础上拍摄的该幅图像的各颜色的N位灰阶数据调制所述预设标准亮度的各颜色光获得的图像光，进而所述图像调制模块122可以准确还原所述图像处理装置11拍摄的目标景物的该幅图像。

进一步地，第一种场景中，当所述数据获取模块121获取的该幅图像的图像数据为依据步骤S6、S7获得该幅图像的图像数据时，所述数据获取模块121将所述在标准镜头摄入光量基础上拍摄的该幅图像的各颜色的N位灰阶数据提供至所述图像调制模块122以及将所述亮度提高指标(如0或1)提供至所述光源控制器123。进一步地，所述步骤S9中，所述光源控制器123依据所述亮度提高指标控制所述光源发出的白光中的各颜色光的亮度至所述预设标准亮度。更进一步地，所述步骤S10中，所述图像调制模块122依据所述在标准镜头摄入光量基础上拍摄的该幅图像的各颜色的N位灰阶数据分别调制所述光源发出的亮度为预设标准亮度的各颜色光获得该幅图像的各颜色的图像光，使得所述图像调制模块122可以准确还原所述图像处理装置11拍摄的目标景物的该幅图像。

步骤S11，在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，控制光源发出所述颜色光的亮度为预设标准亮度。具体地，所述步骤S11中，所述光源控制器123接收所述数据获取模块121获得的亮度提高指标，依据表征亮度没有提高的亮度提高指标控制所述光源124发出的所述颜色光的亮度为预设标准亮度。

步骤S12，在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，依据在标准镜摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据调制所述预设标准亮度的所述颜色光，以形成该幅图像的所述颜色的图像光。

所述步骤S12中，所述图像调制模块122依据所述在标准镜摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据调制所述预设标准亮度的所述颜色光，以形成该幅图像的所述颜色的图像光。

更进一步地，可以理解，如前所述，针对第一种场景，在一种实施例中，请参阅图4，图4是一种实施例的所述光源124的结构示意图。所述光源124可以包括白光光源1241及分光装置1242，所述各颜色光可通过所述分光装置1242对所述白光光源1241发出的白光进行分光获得。所述图像调制模块122可以包括空间光调制器，其中，所述空间光调制器可以为DMD、LCD或LCOS但不限于上述，其可以包括多个调制单元(如反射镜单元或液晶像素单元)，每个调制单元可以对应调制一个像素的图像光。当所述分光装置发出的各颜色光为时序光，所述空间调制器的数量可以为一个，所述一个空间调制器分时依据对应的N位图像数据调制对应的各颜色光产生图像光，或者所述空间调制器的数量可以为两个或多个，所述两个或多个空间调制器同时或分时依据对应的N位图像数据调制对应的各颜色光产生图像光。当所述分光装置1242同时发出的各颜色光，所述图像调制模块122可以包括各颜色的空间光调制器，每一空间光调制器依据一颜色的N位灰阶数据调制对应的颜色光产生图像光。

具体地，针对第二种场景的三种不同情况，所述显示装置12依据不同的情况对接收到的该幅图像的图像数据作不同的处理。在第一种情况下，所述步骤S8中，所述数据获取模块121获取的该幅图像的图像数据包括依据步骤S3、S4及S5获得再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的N位灰阶数据及各颜色的亮度提高指标，所述数据获取模块121将所述各颜色的亮度提高指标提供至所述光源控制器123，所述步骤S8及S9中，所述光源控制器123依据所述各颜色的亮度提高指标分别控制所述光源124发出的各颜色光的亮度分别为各颜色的预设标准亮度的C1/C2倍(即所述光源124发出的各颜色光的亮度相对于预设标准亮度的有减小)。其中，由于各颜色的亮度提高指标可能不同，因此所述光源控制器123控制所述光源124发出的各颜色光的亮度与对应的预设标准亮度的比例也可能不同，具体地，所述光源124发出的第一颜色光的亮度可以分别为预设标准亮度的C_R1/C_R2倍；所述光源124发出的第二颜色光的亮度可以分别为预设标准亮度的C_G1/C_G2倍；所述光源124发出的第三颜色光的亮度可以分别为预设标准亮度的C_B1/C_B2倍，所述图像调制模块122分别依据步骤S3、S4及S5获得再次拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的N位灰阶数据调制对应颜色光产生各颜色的图像光。

在第二种情况下，所述步骤S8中，所述数据获取模块121获取的该幅图像的图像数据包括依据步骤S6、S7获得在标准镜头摄入光量基础上拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的N位灰阶数据及各颜色的亮度提高指标(所述亮度提高指标表征没有亮度提高，其可以用0或1来表征)，所述数据获取模块121将所述各颜色的亮度提高指标提供至所述光源控制器1233，所述步骤S11及S12中，所述光源控制器123依据所述各颜色的亮度提高指标分别控制所述光源124发出的各颜色光的亮度分别为各颜色的预设标准亮度，所述图像调制模块122依据在标准镜头摄入光量基础上拍摄的该幅图像的各像素的各颜色的N位灰阶数据调制所述预设标准亮度的各颜色光产生各颜色的图像光。

在第三种情况下，所述步骤S8中，所述数据获取模块121获取的该幅图像的图像数据包括依据步骤S3、S4及S5获得再次拍摄的该幅图像的各像素的部分颜色(如第一颜色及第二颜色：红色及绿色)的N位灰阶数据及部分颜色的亮度提高指标，所述数据获取模块121获取的该幅图像的图像数据还包括依据步骤S6、S7获得在标准镜头摄入光量基础上拍摄的该幅图像的各像素的另外部分颜色(如第三颜色：蓝色)的N位灰阶数据及部分颜色的亮度提高指标(所述亮度提高指标表征没有亮度提高，其可以用0或1来表征)。具体地，所述数据获取模块121将所述各颜色的亮度提高指标提供至所述光源控制器123，所述光源控制器123依据所述第一颜色的亮度提高指标控制所述光源124发出的第一颜色光的亮度为第一颜色的预设标准亮度的C_R1/C_R2倍(即所述光源124发出的第一颜色光的亮度相对于预设标准亮度的有减小)；所述光源控制器123依据所述第一颜色的亮度提高指标控制所述光源124发出的第二颜色光的亮度分别为第二颜色的预设标准亮度的C_G1/C_G2倍(即所述光源124发出的第二颜色光的亮度相对于预设标准亮度的有减小)，所述图像调制模块122依据步骤S3、S4及S5获得再次拍摄的该幅图像的各像素的第一颜色的N位灰阶数据调制第一颜色光产生第一颜色的图像光、以及依据步骤S3、S4及S5获得再次拍摄的该幅图像的各像素的第二颜色的N位灰阶数据调制第二颜色光产生第二颜色的图像光。进一步地，所述光源控制器123依据所述第三颜色的亮度提高指标控制所述光源124发出的第三颜色光的亮度为预设标准亮度，所述图像调制模块122依据在标准镜头摄入光量基础上拍摄的该幅图像的各像素的第三颜色的N位灰阶数据(如通过所述步骤S6获得的第三颜色的N位灰阶数据)调制所述预设标准亮度的第三颜色光产生第三颜色的图像光。

可以理解，如前所述，针对第二种场景的各种情况，在一种实施例中，请参阅图5及图6，图5是一种实施例的所述光源124的结构示意图，图6是另外一种实施例的所述光源124的结构示意图。

在图5所示的实施例中，所述光源124包括第一光源124a、第二光源124b及第三光源124c，所述第一光源124a、第二光源124b及第三光源124c各发出一种颜色光，所述第一光源124a、第二光源124b及第三光源124c可以分别为第一颜色的激光器、第二颜色的激光器及第三颜色的激光器，通过所述光源控制器123依据亮度提高指标控制所述第一光源124a、第二光源124b及第三光源124c发出的各颜色光的亮度从而控制所述各颜色光的亮度。所述图像调制模块122可以包括空间光调制器，其中，所述空间光调制器可以为DMD、LCD或LCOS但不限于上述，其可以包括多个调制单元(如反射镜单元或液晶像素单元)，每个调制单元可以对应调制一个像素的图像光。当所述光源发出的各颜色光为时序光，所述空间调制器的数量可以为一个，所述一个空间调制器分时依据对应的N位图像数据调制对应的各颜色光产生图像光，或者所述空间调制器的数量可以为两个或多个，所述两个或多个空间调制器同时或分时依据对应的N位图像数据调制对应的各颜色光产生图像光。当所述光源124同时发出的各颜色光，所述图像调制模块可以包括各颜色的空间光调制器，每一空间光调制器依据一颜色的N位灰阶数据调制对应的颜色光产生图像光。

在图6所示的实施例中，所述光源124包括激发光源1243及分段式色轮1244，所述激发光源1243发出激发光，所述分段式色轮1244位于所述激发光源1243发出的激发光所在的光路上、且用于接收所述激发光并时序发出所述各颜色光，所述光源124发出的各颜色光是时序照射在所述图像调制模块122上的。可以理解，所述图像调制模块122可以包括空间光调制器，所述空间调制器的数量可以为一个、两个或多个，所述两个或多个空间调制器分时依据对应的N位图像数据调制对应的各颜色光产生图像光。

可以理解，所述分段式色轮1244包括至少两个分段区域，请参阅图7，图7是图6所示的分段式色轮1244的结构示意图。所述分段式色轮1244可以包括蓝色分段区域B、红色分段区域R、绿色分段区域G，所述蓝色分段区域B可以设置有散射材料或者蓝色荧光材料或(其中，所述激发光为蓝色光时所述蓝色分段区域设置散射材料即可，所述激发光为紫外光时所述蓝色分段区域B设置蓝色荧光材料)，所述红色分段区域R设置有红色荧光材料，所述绿色分段区域G设置有绿色荧光材料。所述光源124工作时，所述分段式色轮1244沿圆心转动，使得所述至少两个分段区域分时位于所述激发光的光路上，从而产生时序的各颜色光(如顺序发出第一颜色光、第二颜色光及第三颜色光)。具体地，可以理解，所述分段式色轮1244发出的光可以经由匀光装置、收集透镜等光学中继元件(图未示)被引导至所述空间光调制器，此处不再赘述。

进一步地，针对第三种场景，所述显示装置12的显示方法的步骤S8、S9、S10、S11及S12的具体内容与第二种场景的步骤的具体内容基本相同，二者的主要差别在于，所述第三种场景中，在该图像的调制周期内，所述光源124出射所述各颜色中至少两种颜色的混色光，且该混色光被分光成该至少两种颜色的光；所述图像调制模块122根据该幅图像的各像素的该至少两种颜色的N位灰阶数据调制该至少两种颜色光中相应颜色的光，以形成该幅图像的相应颜色的图像光；在所述该图像的调制周期内所述光源出射所述至少两种颜色的混色光期间，所述光源控制器123按照该至少两种颜色对应的亮度提高指标中的最小者减小所述光源出射所述混色光的亮度，从而使得所述混色光中所述最小者对应颜色的光的亮度在该颜色的预设标准亮度的基础上按照该最小者相应地减小。以下结合图8对所述显示装置12在第三种场景下的显示方法与第二种场景下的显示方法的差别处进行简要介绍。

请参阅图8及图9，图8是针对所述第三种场景采用的一种光源的结构示意图，图9是图8的光源的色轮结构示意图。

图8及图9所示的实施例中，所述光源124包括激发光源1243、色轮1244、分光装置1245，所述激发光源1243发出激发光，所述色轮1244包括至少两个分段区域B、Y，所述两个分段B、Y区段分时周期性位于所述激发光的光路上，所述分段区域B接收所述激发光(蓝色激发光)并发出所述激发光作为所述各颜色光中的第三颜色光，所述分段区域Y具有荧光材料(如黄色荧光材料)且接收激发光并产生荧光作为所述混色光(即所述第四颜色光)，所述混色光进一步被分光装置1245分光为第一颜色光与第二颜色光，所述步骤S9中，所述光源控制器123基于所述第一与第二两种颜色的亮度提高指标中的较小者调小所述激发光源发出的激发光的亮度，从而来控制所述光源124发出的混色光的亮度，从而使得所述混色光中所述最小者对应颜色光的亮度在该颜色的预设标准亮度的基础上按照该最小者相应地减小。

进一步地，步骤S10、S11或S12中，在该图像的调制周期内，所述图像调制模块122根据该幅图像的各像素的该至少两种颜色的N位灰阶数据调制该至少两种颜色光中相应颜色的光，以形成该幅图像的相应颜色的图像光。其中，可以理解，在一种实施例中，所述第三种场景中的步骤S10、S11或S12中可以与第二种场景中的步骤S10、S11或S12均基本相同，但是在一种变更实施例中，为使得所述第一与第二两种颜色的亮度提高指标中的较大者对应的颜色的图像被准确的还原，所述显示方法还可以包括：对所述第一与第二两种颜色的亮度提高指标中的较大者对应的颜色的子帧图像数据的N位灰阶数据进行转换的步骤，如依据所述较小者对所述第一与第二两种颜色的亮度提高指标中的较大者对应的颜色的子帧图像数据的N位灰阶数据进行灰阶值的转换，并依据转换后的N位灰阶数据调制对应的颜色光产生对应的图像光。举例来说，若第一与第二两种颜色的亮度提高指标分别为C_R2/C_R1＝1300/1000与C_G2/C_G1＝1300/800，则依据所述C_R2/C_R1＝1300/1000调节所述混色光的亮度使得所述混色光中第一颜色光的亮度为预设标准亮度的C_R1/C_R2＝1000/1300倍，此外，对所述第二种颜色的N位灰阶数据进行灰阶值的转换，假设所述第二种颜色的N位灰阶数据的灰阶值为A，则所述转换后的灰阶值为原灰阶值A的C_R1/C_R2＝1000/1300倍，即转换后的灰阶值为A*1000/1300。

此外，可以理解，所述图8及图9所示的实施例中，所述图像调制模块122的空间光调制器的数量以及调制时序需与所述发光模块发出的各颜色光的时序相适应。所述图像调制模块122可以包括与各颜色光一一对应的空间光调制器(如三个空间光调制器)，所述各颜色的空间光调制器可以同时进行图像调制，或者所述图像调制模块122可以包括第一、第二两个空间光调制器，其中第一空间光调制器在第一时段调制混色光中的第一颜色光，第二空间光调制器在第一时段调制混色光中的第二颜色光，此外，所述第一或第二空间光调制器还在不同于第一时段的第二时段调制第三颜色光。其中，所述空间光调制器可以为DMD、LCD或LCOS但不限于上述。

请参阅图10，图10是针对所述第三种场景采用的另一种光源124的显示装置12的结构示意图。图10所示的实施例中，所述光源124还包括激发光源461、色轮462、光源控制器123、散射反射片464、分光片465、匀光装置466、补充光源467及二向色片468。所述分光片465包括第一区域4651及第二区域4652，所述激发光源461发出激发光(如蓝色激发光)，其中一部分激发光照射至所述第一区域4651，所述第一区域4651将所述一部分激发光引导(如反射)至所述散射反射片464，所述散射反射片464将所述一部分激发光进行散射并反射至所述分光片465，所述分光片465的第二区域4652将所述一部分激发光引导(如透射)至所述匀光装置466，所述匀光装置466发出匀光后的所述一部分激发光并作为所述各颜色光中的一种颜色光(如第一颜色光)，所述激发光中的另一部分激发光照射至所述第二区域4652，所述第二区域4652将所述另一部分激发光引导(如透射)至所述色轮，所述色轮462上设置有荧光材料(如黄色荧光材料)，所述荧光材料接收所述另一部分激发光产生荧光作为所述混色光(如黄色光)，所述混色光被所述色轮引导(如反射)至所述分光片465，所述分光片465还将所述混色光引导(如反射)至所述匀光装置466，所述匀光装置466发出匀光后的混色光。其中，所述激发光可以为蓝色激发光，如蓝色激发，所述色轮462上可以设置黄色荧光材料，所述混色光可以为黄色光。所述第一区域4651可以位于所述分光片465的中央区域，为可以反射蓝光的镀膜。所述第二区域4652可以位于所述第一区域4625的外围，为可以透射蓝光并反射黄光的镀膜。

可以理解，所述激发光源461可以包括两个发光元件4611、4612(如两个激光器模组)，分别发出所述一部分激发光与另一部分激发光，进而所述光源控制器123可以依据所述至少两种颜色对应的亮度提高指标中较小的一个亮度提高指标控制所述两个发光元件4611、4612的发光强度。

进一步地，所述补充光源467用于发出补充光，所述补充光也被引导至所述图像调制模块122，所述补充光具有混色光中其中一种颜色光的成分，所述光源控制器123依据所述至少两种颜色对应的亮度提高指标中较小的一个亮度提高指标控制所述补充光源467发出的所述补充光的亮度。所述二向色片468设置于所述分光片465与所述匀光装置466之间，所述补充光源467发出所述补充光至所述二向色片468，所述二向色片468将所述补充光反射至所述匀光装置466，所述一部分激发光与所述混色光的至少部分光还经由所述二向色片468透射后被引导至所述匀光装置466。

本实施方式中，所述补充光可以是第二颜色光，如红色激光，从而所述光源124发出的第二颜色光一部分由荧光材料贡献一部分由补充光贡献，进而所述光源124发出的混色光中的第二颜色光与第三颜色光在一定程度上可调，并不能100％调制。可以理解，本实施方式中，所述补充光是第二颜色光，如红色激光，但是可以理解，在变更实施方式中，所述补充光也可以是第三颜色光，如绿色激光，或者所述补充光可以包括第二及第三颜色两种颜色光，如红色激光与绿色激光。

进一步地，可以理解，图10所示的实施例中，所述图像调制模块122的空间光调制器的数量以及调制时序需与所述发光模块发出的各颜色光的时序相适应。所述图像调制模块122可以包括与各颜色光一一对应的空间光调制器，所述各颜色的空间光调制器可以同时进行图像调制，其中所述匀光装置466发出的各颜色光可以进一步通过分光装置(图未示)将所述各颜色光分别提供到对应的各颜色的空间光调制器。其中，所述空间光调制器可以为DMD、LCD或LCOS但不限于上述。

举例来说，所述各颜色光包括第一颜色光、第二颜色光及第三颜色光时，所述图像调制模块122可以包括第一空间光调制器、第二空间光调制器及第三空间光调制器，分光装置(图未示)可以将所述光源124的匀光装置466发出的各颜色光进行分光，并将所述第一颜色光提供至所述第一空间光调制器，将所述第二颜色光提供到所述第二空间光调制器，以及将所述第三颜色光提供到所述第三空间光调制器，所述第一空间光调制器在依据对应的N位灰阶数据调制所述第一颜色光产生图像光，所述第二空间光调制器依据对应的N位灰阶数据调制所述混色光中的第二颜色光产生图像光，所述第三空间光调制器依据对应的N位灰阶数据调制所述混色光中的第三颜色光产生图像光。

相较于现有技术，本发明图像处理装置11及方法、显示装置12及方法、图像拍摄与显示装置10及方法中，在获取的一幅图像的各像素的一颜色的最大亮度小于预设亮度时，控制所述镜头114在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量，进而再次获得该幅图像的各像素的所述颜色的亮度，由于镜头的摄入光量提高了，所述再次该幅图像的各像素的所述颜色的亮度提高了，使得再次获取的该幅图像的可以捕捉到未提高摄入光量前的无法捕捉到的一些较暗的图像细节，即原来的一些没有记录下来的细节会被记录到，从而所述图像拍摄方法及装置可以捕捉到更多的暗态细节。

进一步地，将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换为N位灰阶数据并存储该幅图像所述颜色的亮度提高指标，使得基于所述N位灰阶数据进行图像显示时，可以依据亮度提高指标调小光源的出光亮度，使得依据所述提高后的图像亮度转换的N位灰阶数据调制所述光源的出光可以准确还原图像。更进一步地，将所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中亮度值C3映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值M，其中0至所述亮度值C3划分为对应M个由低至高排列的灰阶值的M个第一亮度区间，且将每个第一亮度区间内亮度值映射为对应的灰阶值，所述亮度值C3小于等于Cmax且大于等于所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度C2，进而，所述第一亮度区间的范围可以相对变小，不仅使得显示图像的一些暗部细节被展现，还能增加显示图像的细腻程度。此外，由于光源124的出光亮度可以调小，所述N位灰阶数据对应的灰阶值相对也有提高，依据所述N位灰阶数据调制图像时的调制时间可以较长(如DMD的ON时间较长)，从而改善调制时间较短造成的产生较多杂散光的现象，从而可以提高显示图像的对比度。

更进一步地，在像素的最大亮度没有达到预设亮度时，图像处理装置11增加曝光时长和/或调在光圈的好处是，可以捕捉到更暗的图像细节。因为曝光时间长了，或光圈变大了，原来的一些没有记录下来的细节会被记录到。请参阅表1，举例来说，在标准曝光时长和标准光圈大小下，[0,185.714285714285)范围内的亮度数据都被转换为灰阶值0，从而亮度为185.714285714285尼特以下的图像细节都显示为全黑而变得都没有。而增加曝光时长和/调大光圈后，图像各像素被感应到的亮度会被放大，从而原来185.714285714285尼特以下的一部分亮度数据会被放大得超过185.714285714285尼特，从而被转换或存储为1或者其它灰阶值。

此外，针对三种不同的场景分别设计对应的图像拍摄方法与显示方法，可以使得所述显示装置12能够更准确的还原图像处理装置11获得该幅图像，使得图像显示效果较佳。

特别是，针对第二种场景，该幅图像的各颜色的亮度可以达到100％的全域调制拍摄，同时所述光源124发出的各颜色光也可以达到100％的全域调制，从而提高所述各颜色的图像对比度及动态范围。针对第一种场景与第三种场景，由于主要针对该幅图像的一种颜色的亮度达到100％的全域调制拍摄，以及对所述光源124发出的一种颜色光达到100％的全域调制，也可以提高所述一种颜色图像的对比度及动态范围，所述图像处理及显示装置的对比度及动态范围较高。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (23)

1.一种图像处理装置，其特征在于，所述图像处理装置包括拍摄装置、存储器、处理器，所述拍摄装置包括镜头及亮度获取器，其中，

所述亮度获取器用于在标准镜头摄入光量的基础上获取一幅图像的各像素的一颜色的亮度；

所述处理器用于获取所述图像的各像素的所述颜色的最大亮度C1，

在所述最大亮度C1小于预设亮度Cmax时，所述处理器控制所述镜头在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量；

所述亮度获取器还用于在提高镜头摄入光量的基础上再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度，其中，所述再次获得的该幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度为C2，C1<C2<＝Cmax；

所述处理器还用于将所述亮度获取器再次获得的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换为N位灰阶数据，其中N位灰阶数据可表示M+1个灰阶值，其中所述处理器将所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中亮度值C3映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值，C2<＝C3<＝Cmax，所述处理器将0至所述亮度值C3内的亮度范围划分为M个第一亮度区间，且所述M个第一亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值，所述处理器将所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中小于C3的任意亮度值Ci1映射为代表所述亮度值Ci1所属的第一亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据；

所述处理器还用于获取该幅图像的所述颜色的亮度提高指标，其中该亮度提高指标表征提高镜头的摄入光量后所述亮度获取器感应到的该幅图像的所述颜色的亮度相对于所述标准镜头摄入光量基础上获取的该幅图像的所述颜色的亮度所提高的程度；

所述处理器还用于将再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据和所述亮度提高指标存储至所述存储器。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述C2等于所述Cmax。

3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述标准镜头摄入光量对应预设的标准曝光时长和预设的标准光圈大小；

所述处理器控制所述镜头在所述预设的标准曝光时长的基础上增加曝光时长；和/或在所述预设的标准光圈大小的基础上调大光圈，来提高所述镜头的摄入光量。

4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述亮度提高指标表征所述C2相对于所述C1所提高的程度。

5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，C2＝C3，所述亮度提高指标等于C2/C1或(C2-C1)/C1。

6.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述M个由低至高排列的灰阶值从低至高各自对应的第一亮度区间分别为[0，C3*1/M)、[C3*1/M，C3*2/M)、[C3*2/M，C3*3/M)、……、[C3*(j-1)/M，C3*j/M)、……、[C3*(M-1)/M，C3)，其中j为大于等于1小于等于M的自然数。

7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，在所述最大亮度C1大于等于预设亮度Cmax时，所述处理器将所述亮度获取器在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度存储为N位灰阶数据；大于等于所述亮度值Cmax的亮度值映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值，其中0至所述亮度值Cmax内的亮度范围划分为M个第二亮度区间，且所述M个第二亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值，所述在标准镜头摄入光量的基础上拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的小于Cmax的任意亮度值Ci2映射为代表所述亮度值Ci2所属的第二亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据；所述处理器还存储在所述最大亮度C1大于等于预设亮度Cmax时的该幅图像所述颜色的亮度提高指标，其中在所述最大亮度C1大于等于预设亮度Cmax时，该幅图像所述颜色的亮度提高指标表征该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据所表示的亮度相对于该幅图像的各像素的所述颜色的实际亮度没有提高。

8.根据权利要求7所述的图像处理装置，其特征在于，其中，所述M个由低至高排列的灰阶值从低至高各自对应的亮度的第二区间分别为[0，Cmax*1/M)、[Cmax*1/M，Cmax*2/M)、[Cmax*2/M，Cmax*3/M)、……、[Cmax*(j-1)/M，Cmax*j/M)、……、[Cmax*(M-1)/M，Cmax)，其中j为大于等于1小于等于M的自然数。

9.一种图像拍摄方法，其包括以下步骤：

在预设的镜头摄入光量的基础上，获取一幅图像的各像素的一颜色的最大亮度C1；

若所述C1小于预设亮度Cmax，则

提高镜头的摄入光量，使得感应到的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度增加从而再次获取该幅图像的各像素的亮度，其中，该幅图像的所述颜色的最亮像素被感应到的亮度为C2，C1<C2<＝Cmax；

存储该幅图像的所述颜色的图像数据：将感应到的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度存储为N位灰阶数据，其中N位灰阶数据可表示M+1个灰阶值，所述感应到的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中亮度值C3映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值，其中0至所述亮度值C3内的亮度范围划分为M个第一亮度区间，且所述M个第一亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值，所述感应到的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中小于C3的任意亮度值Ci1映射为代表所述亮度值Ci1所属的第一亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据，C2<＝C3<＝Cmax，以及

存储该幅图像的所述颜色的亮度提高指标，该亮度提高指标表征提高镜头的摄入光量后感应到的该幅图像的所述颜色的亮度相对于标准镜头摄入光量基础上获取的该幅图像的所述颜色的亮度所提高的程度。

10.一种图像显示装置，其特征在于，包括数据获取模块、光源、光源控制器及图像调制模块，所述数据获取模块获取一幅图像的图像数据，该图像数据包含该幅图像的各像素的一颜色的N位灰阶数据，以及该幅图像的所述颜色的亮度提高指标，该幅图像的所述颜色的亮度提高指标表征：该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据所表示的亮度相对于该幅图像的各像素的所述颜色的实际亮度所提高的程度，其中，一像素的所述颜色的实际亮度为在预设的标准条件下图像处理装置感应该幅图像对应的实体的亮度时所感应到的该像素的所述颜色的亮度；

在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，所述光源控制器在所述颜色的预设标准亮度的基础上按照所述颜色的亮度提高指标相应地减小所述光源出射所述颜色光的亮度；

所述图像调制模块根据该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据调制所述颜色光，以形成该幅图像的所述颜色的图像光。

11.根据权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于，所述光源控制器在预设标准亮度的基础上按照所述亮度提高指标反比例地减小所述光源所述颜色光的亮度。

12.根据权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于，该幅图像的所述颜色的亮度提高指标表征：该幅图像的所述颜色的最亮像素的N位灰阶数据所表示的亮度相对于该幅图像的所述颜色的最亮像素的实际亮度所提高的程度。

13.根据权利要求12所述的图像显示装置，其特征在于，该幅图像的所述颜色的亮度提高指标为：该幅图像的所述颜色的最亮像素的N位灰阶数据所表示的亮度与该幅图像的所述颜色的最亮像素的实际亮度的比。

14.根据权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于，该幅图像的图像数据包括各像素的两种或两种以上颜色的N位灰阶数据，以及该幅图像的各颜色的亮度提高指标；

所述光源分时序出射各颜色光，在该幅图像的各颜色的图像光的调制周期内，所述光源分别出射相应颜色光；

在该幅图像的各颜色的图像光的调制周期内，所述光源控制器在相应颜色的预设标准亮度的基础上按照相应颜色的亮度提高指标相应地减小所述光源出射相应颜色光的亮度，所述图像调制模块根据该幅图像的各像素的相应颜色的N位灰阶数据调制相应颜色光，以形成该幅图像的相应颜色的图像光。

15.根据权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于，该幅图像的图像数据包括各像素的两种或两种以上颜色的N位灰阶数据，以及该幅图像的各颜色的亮度提高指标；

在该图像的调制周期内，所述光源出射所述各颜色中至少两种颜色的混色光，且该混色光被分光成该至少两种颜色的光；

所述图像调制模块根据该幅图像的各像素的该至少两种颜色的N位灰阶数据调制该至少两种颜色光中相应颜色的光，以形成该幅图像的相应颜色的图像光；

在所述该图像的调制周期内所述光源出射所述至少两种颜色的混色光期间，所述光源控制器按照该至少两种颜色对应的亮度提高指标中的最小者减小所述光源出射所述混色光的亮度，从而使得所述混色光中所述最小者对应颜色的光的亮度在该颜色的预设标准亮度的基础上按照该最小者相应地减小。

16.一种图像显示方法，其包括以下步骤：

获取一幅图像的图像数据，该图像数据包含该幅图像的各像素的一颜色的N位灰阶数据，以及该幅图像的所述颜色的亮度提高指标，该幅图像的所述颜色的亮度提高指标表征：该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据所表示的亮度相对于该幅图像的各像素的所述颜色的实际亮度所提高的程度，其中，一像素的所述颜色的实际亮度为在预设的标准条件下感应该幅图像对应的实体的亮度时所感应到的该像素的所述颜色的亮度；

在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，调低光源的出射所述颜色光的亮度：在所述颜色的预设标准亮度的基础上按照所述颜色的亮度提高指标相应地减小所述光源出射所述颜色光的亮度；

根据该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据调制所述颜色光，以形成该幅图像的所述颜色的图像光。

17.根据权利要求16所述的图像显示方法，其特征在于，所述调低光源的出射所述颜色光的亮度的步骤包括：在预设标准亮度的基础上按照所述亮度提高指标反比例地减小所述光源所述颜色光的亮度。

18.根据权利要求16所述的图像显示方法，其特征在于，该幅图像的所述颜色的亮度提高指标表征：该幅图像的所述颜色的最亮像素的N位灰阶数据所表示的亮度相对于该幅图像的所述颜色的最亮像素的实际亮度所提高的程度。

19.根据权利要求18所述的图像显示方法，其特征在于，该幅图像的所述颜色的亮度提高指标为：该幅图像的所述颜色的最亮像素的N位灰阶数据所表示的亮度与该幅图像的所述颜色的最亮像素的实际亮度的比。

20.根据权利要求16所述的图像显示方法，其特征在于，该幅图像的图像数据包括各像素的两种或两种以上颜色的N位灰阶数据，以及该幅图像的各颜色的亮度提高指标；

所述光源分时序出射各颜色光，在该幅图像的各颜色的图像光的调制周期内，所述光源分别出射相应颜色光；

以及在该幅图像的各颜色的图像光的调制周期内，在相应颜色的预设标准亮度的基础上按照相应颜色的亮度提高指标相应地减小所述光源出射相应颜色光的亮度，以及根据该幅图像的各像素的相应颜色的N位灰阶数据调制相应颜色光，以形成该幅图像的相应颜色的图像光。

21.根据权利要求16所述的图像显示方法，其特征在于，该幅图像的图像数据包括各像素的两种或两种以上颜色的N位灰阶数据，以及该幅图像的各颜色的亮度提高指标；

在该图像的调制周期内，所述光源出射所述各颜色中至少两种颜色的混色光，且该混色光被分光成该至少两种颜色的光；

根据该幅图像的各像素的该至少两种颜色的N位灰阶数据调制该至少两种颜色光中相应颜色的光，以形成该幅图像的相应颜色的图像光；

在所述该图像的调制周期内所述光源出射所述至少两种颜色的混色光期间，按照该至少两种颜色对应的亮度提高指标中的最小者减小所述光源出射所述混色光的亮度，从而使得所述混色光中所述最小者对应颜色的光的亮度在该颜色的预设标准亮度的基础上按照该最小者相应地减小。

22.一种图像拍摄与显示装置，其特征在于，包括镜头、亮度获取器、处理器、数据获取模块、光源、光源控制器及图像调制模块，其中所述镜头的摄入光量可调，

所述处理器在所述亮度获取器在标准镜头摄入光量的基础上获取的一幅图像的各像素的一颜色的最大亮度C1小于预设亮度Cmax时控制所述镜头在所述标准镜头摄入光量的基础上提高摄入光量，使得所述亮度获取器在提高镜头摄入光量的基础上再次获取该幅图像的各像素的一颜色的亮度，其中，所述再次获得的该幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度为C2，C1<C2<＝Cmax；

所述处理器还将所述亮度获取器再次获取该幅图像的各像素的一颜色的亮度存储为N位灰阶数据，其中N位灰阶数据可表示M+1个灰阶值，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中亮度值C3映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值，其中0至所述亮度值C3内的亮度范围划分为M个第一亮度区间，且所述M个第一亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中小于C3的任意亮度值Ci1映射为代表所述亮度值Ci1所属的第一亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据，C2<＝C3<＝Cmax；

所述处理器还存储该幅图像的所述颜色的亮度提高指标，其中该亮度提高指标表征提高镜头的摄入光量后所述亮度获取器感应到的该幅图像的所述颜色的亮度相对于所述标准镜头摄入光量基础上获取的该幅图像的所述颜色的亮度所提高的程度，

所述数据获取模块获取该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据，所述光源控制器获取该幅图像的亮度提高指标，

在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，所述光源控制器在所述颜色的预设标准亮度的基础上按照所述颜色的亮度提高指标相应地减小所述光源出射所述颜色光的亮度；所述图像调制模块根据该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据调制所述颜色光，以形成该幅图像的所述颜色的图像光。

23.一种图像拍摄及显示方法，其包括以下步骤：

获取在标准镜头摄入光量的基础上拍摄一幅图像的各像素的一颜色的最大亮度C1；

在所述最大亮度C1小于预设亮度Cmax时，控制在所述标准镜头摄入光量的基础上提高镜头的摄入光量再次拍摄该幅图像的各像素的所述颜色的亮度，其中，所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的最大亮度为C2，C1<C2<＝Cmax；

将所述再次拍摄的该幅图像的各像素的所述颜色的亮度转换为N位灰阶数据；其中N位灰阶数据可表示M+1个灰阶值，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中亮度值C3映射为N位灰阶数据能表示的最大灰阶值，其中0至所述亮度值C3内的亮度范围划分为M个第一亮度区间，且所述M个第一亮度区间从低至高分别对应由N位灰阶数据代表的最大灰阶值以下的M个由低至高排列的灰阶值，所述再次获取该幅图像的各像素的所述颜色的亮度中小于C3的任意亮度值Ci1映射为代表所述亮度值Ci1所属的第一亮度区域对应的灰阶值的N位灰阶数据，C2<＝C3<＝Cmax；及

存储该幅图像所述颜色的亮度提高指标，其中该亮度提高指标表征提高镜头的摄入光量后感应到的该幅图像的所述颜色的亮度相对于所述标准镜头摄入光量基础上获取的该幅图像的所述颜色的亮度所提高的程度；

获取该幅图像的图像数据，该图像数据包含该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据以及该幅图像的所述颜色的亮度提高指标；

在该幅图像的所述颜色的图像光的调制周期内，调低光源的出射所述颜色光的亮度：在所述颜色的预设标准亮度的基础上按照所述颜色的亮度提高指标相应地减小所述光源出射所述颜色光的亮度；及

根据该幅图像的各像素的所述颜色的N位灰阶数据调制所述颜色光，以形成该幅图像的所述颜色的图像光。