CN113299247B - 一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法及相关装置，方法包括：将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，得到抖动后显示画面；对抖动后显示画面进行划分，得到若干抖动后子画面；通过映射算法将各抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，得到若干映射后子画面；将各映射后子画面显示到彩色电子墨水屏上，改善了现有的彩色电子墨水屏存在屏幕分辨率降低、屏幕色彩不够丰富，导致画面显示效果不佳的技术问题。

Description

一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法及相关装置

技术领域

本申请涉及电子墨水屏技术领域，尤其涉及一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法及相关装置。

背景技术

电子墨水屏与印刷使用的墨水很相似，都是颜料所制，使得电子墨水屏和传统纸张显示效果相似。电子墨水通常会制成薄膜，由大量微囊组成，这些微囊只有头发直径大小。微囊中的黑白小球是带不同电荷的色素颗粒，初始状态下，色素颗粒悬浮在微囊中，当施加一定方向的电场后，相应的色素颗粒被推到顶部，微囊就会显示不同的颜色，而不同颜色的微囊组成了各种文字和图案。

从电子墨水屏发明出来的很长一段时间，因为电子墨水屏使用的是黑白小球微囊，所以只能显示黑白两种颜色构成的16级灰度颜色，而无法显示彩色。因为技术和工艺的进步，目前发明出基于彩色滤光片(Color Filter Array)的彩色电子墨水技术，具体的实现原理为在黑白电子墨水屏上覆盖一层RGB滤光片阵列，滤光片阵列和下面的黑白小球胶囊位置为一一对应关系，每个滤光片能通过R，G，B其中一种光线，通过控制墨水屏胶囊的不同灰度等级显示不同的R，G，B亮度，并基于RGB混色原理，从而达到显示不同彩色的效果。

现有的彩色电子墨水屏需要RGB三种颜色才能混合出目标颜色，也就是说一个目标颜色的像素需要3个RGB子像素共同构成，实际可用于显示内容的屏幕像素减少为原来的1/3，导致屏幕分辨率降低，显示精细度下降；且因为黑白小球胶囊支持16级灰度显示，所以RGB三种颜色各自只能显示16级亮度，基于RGB混色原理，彩色电子墨水屏支持显示总计4096种颜色，比常见的LCD显示器支持的SRGB色彩空间所包含的16777216种颜色少，导致屏幕色彩不够丰富。

发明内容

本申请提供了一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法及相关装置，用于改善现有的彩色电子墨水屏存在屏幕分辨率降低、屏幕色彩不够丰富，导致画面显示效果不佳的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法，包括：

将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，得到抖动后显示画面；

对所述抖动后显示画面进行划分，得到若干抖动后子画面；

通过映射算法将各所述抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，得到若干映射后子画面；

将各所述映射后子画面显示到所述彩色电子墨水屏上。

可选的，所述将各所述映射后子画面显示到所述彩色电子墨水屏上，之后还包括：

对所述彩色电子墨水屏上的像素的亮度值进行调整。

可选的，所述对所述彩色电子墨水屏上的像素的亮度值进行调整，包括：

根据预期像素亮度，通过预置亮度衰减函数计算所述彩色电子墨水屏上的各像素的像素调整后亮度；

根据所述像素调整后亮度调整所述彩色电子墨水屏上的各像素的亮度值，使得所述彩色电子墨水屏显示预期像素亮度。

本申请第二方面提供了一种彩色电子墨水屏显示效果的优化装置，包括：

抖动单元，用于将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，得到抖动后显示画面；

划分单元，用于对所述抖动后显示画面进行划分，得到若干抖动后子画面；

映射单元，用于通过映射算法将各所述抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，得到若干映射后子画面；

显示单元，用于将各所述映射后子画面显示到所述彩色电子墨水屏上。

可选的，还包括：调整单元，用于：

对所述彩色电子墨水屏上的像素的亮度值进行调整。

可选的，所述调整单元具体用于：

根据预期像素亮度，通过预置亮度衰减函数计算所述彩色电子墨水屏上的各像素的像素调整后亮度；

根据所述像素调整后亮度调整所述彩色电子墨水屏上的各像素的亮度值，使得所述彩色电子墨水屏显示预期像素亮度。

本申请第三方面提供了一种电子设备，所述设备包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面任一种所述的彩色电子墨水屏显示效果的优化方法。

本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面任一种所述的彩色电子墨水屏显示效果的优化方法。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供了一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法，包括：将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，得到抖动后显示画面；对抖动后显示画面进行划分，得到若干抖动后子画面；通过映射算法将各抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，得到若干映射后子画面；将各映射后子画面显示到彩色电子墨水屏上。

本申请中，将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，丰富了屏幕色彩，提高了彩色电子墨水屏的画面显示效果；将抖动后显示画面进行划分得到抖动后子画面后，通过映射算法将各抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，映射后子画面中的一个像素只需要一个亮度值，改善了映射前原画面需要3个物理像素才能显示一个像素引起的分辨率降低的问题，进一步提高了彩色电子墨水屏的画面显示效果，从而改善了现有的彩色电子墨水屏存在屏幕分辨率降低、屏幕色彩不够丰富，导致画面显示效果不佳的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法的一个流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法的另一个流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种彩色电子墨水屏显示效果的优化装置的一个结构示意图。

具体实施方式

本申请提供了一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法及相关装置，用于改善现有的彩色电子墨水屏存在屏幕分辨率降低、屏幕色彩不够丰富，导致画面显示效果不佳的技术问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法的一个实施例，包括：

步骤101、将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，得到抖动后显示画面。

彩色电子墨水屏目前最多只能支持4096种颜色，但是常见的色彩空间都包含了更多的颜色，比如SRGB包含16777216种颜色，如果要将SRGB色彩空间的彩色画面显示到屏幕上需要将SRGB的色彩空间映射到屏幕色彩空间，最简单的办法是就近映射，比如0x808080映射为0x888，但是会导致颜色丢失和色彩过度不平滑的问题。

为了改善上述问题，本申请实施例对目标显示画面基于屏幕色彩空间支持的颜色作为调色盘进行色彩抖动，抖动可以在原始的SRGB颜色空间，也可以转换为其他颜色空间抖动，然后再转换回SRGB颜色空间。具体的抖动算法可以是Floyd-Steinberg或者其他抖动算法。

步骤102、对抖动后显示画面进行划分，得到若干抖动后子画面。

常见的像素构造，都是以单个像素为单位，然后由三个R、G、B子像素来构造，从而导致了需要3个物理像素才能显示一个像素引起的分辨率降低的问题。本申请实施例提出一种以区域为单位构造目标显示画面的方法，具体的，将抖动后显示画面划分为N×M的像素构成的抖动后子画面。

步骤103、通过映射算法将各抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，得到若干映射后子画面。

通过映射算法，将N×M大小的抖动后子画面内的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应N'×M'区域的R、G、B子像素的亮度值。这里的N×M抖动后子画面与N'×M'区域可以是相同大小，也可以不相同，N、M、N'、M'的值可以根据屏幕的RGB子像素密度以及最终的显示效果确定。映射算法可以为加权平均法或其他的映射算法。

假设抖动后显示画面划分为3×3大小的抖动后子画面，屏幕对应的区域大小也为3×3，通过色彩抖动后的一个抖动后子画面表示为：

该抖动后子画面对应的映射后子画面为：

以加权平均法为例说明该映射过程，抖动后显示画面为RGB三通道图像，其每个像素(rgb11、rgb12、rgb13、rgb21、rgb22、rgb23、rgb31、rgb32、rgb33)由R、G、B三个通道的子像素构成。对rgb11、rgb12、rgb13在R通道的子像素计算像素平均值得到亮度值r1，对rgb11、rgb12、rgb13在G通道的子像素计算像素平均值可以得到亮度值g1，对rgb11、rgb12、rgb13在B通道的子像素计算像素平均值可以得到亮度值b1。

对rgb21、rgb22、rgb23在R通道的子像素计算像素平均值得到亮度值r2，对rgb21、rgb22、rgb23在G通道的子像素计算像素平均值可以得到亮度值g2，对rgb21、rgb22、rgb23在B通道的子像素计算像素平均值可以得到亮度值b2。

对rgb31、rgb32、rgb33在R通道的子像素计算像素平均值得到亮度值r3，对rgb31、rgb32、rgb33在G通道的子像素计算像素平均值可以得到亮度值g3，对rgb31、rgb32、rgb33在B通道的子像素计算像素平均值可以得到亮度值b3。

步骤104、将各映射后子画面显示到彩色电子墨水屏上。

将各映射后子画面显示到彩色电子墨水屏，可以提高显示效果。

本申请实施例中，将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，丰富了屏幕色彩，提高了彩色电子墨水屏的画面显示效果；将抖动后显示画面进行划分得到抖动后子画面后，通过映射算法将各抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，映射后子画面中的一个像素只需要一个亮度值，改善了映射前原画面需要3个物理像素才能显示一个像素引起的分辨率降低的问题，进一步提高了彩色电子墨水屏的画面显示效果，从而改善了现有的彩色电子墨水屏存在屏幕分辨率降低、屏幕色彩不够丰富，导致画面显示效果不佳的技术问题。

以上为本申请提供的一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法的一个实施例，以下为本申请提供的一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法的另一个实施例。

请参考图2，本申请实施例通过的一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法，包括：

步骤201、将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，得到抖动后显示画面。

步骤202、对抖动后显示画面进行划分，得到若干抖动后子画面。

步骤203、通过映射算法将各抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，得到若干映射后子画面。

步骤204、将各映射后子画面显示到彩色电子墨水屏上。

本申请实施例中的步骤201至步骤204的具体内容与前述实施例中的步骤101至步骤104的具体内容一致，在此不再进行赘述。

步骤205、对彩色电子墨水屏上的像素的亮度值进行调整。

本申请实施例考虑到，彩色电子墨水屏因为使用彩色滤光片光学性能原因，导致RGB子像素的亮度有一定程度的衰减，所以屏幕显示的图片会比实际图片的颜色亮度低，屏幕亮度达不到预期像素亮度，影响屏幕显示效果。

为了改善上述问题，本申请实施例将各映射后子画面显示到彩色电子墨水屏上后，根据预期像素亮度，通过预置亮度衰减函数计算彩色电子墨水屏上的各像素的像素调整后亮度；根据像素调整后亮度调整彩色电子墨水屏上的各像素的亮度值，使得彩色电子墨水屏显示预期像素亮度。

其中，预置亮度衰减函数可以通过多次测量滤光片导致的各级亮度衰减程度，定义出像素的亮度衰减函数y＝f(x)，x为预期像素亮度，y为像素的屏幕实际亮度。计算出亮度衰减函数对应的反函数y'＝g(x')，其中，x'为像素的屏幕实际亮度，y'为需要的像素亮度，当抖动后子画面的像素的预期亮度为x'时，通过g(x')计算出来需要的像素调整后亮度y'，然后将彩色电子墨水屏上的各像素的亮度值调整为像素调整后亮度，使得屏幕最终显示预期像素亮度。

当然可以根据亮度衰减函数制定亮度衰减表，进而通过查表法来调整屏幕像素亮度，可以提高亮度调整速度。

本申请实施例中，将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，丰富了屏幕色彩，提高了彩色电子墨水屏的画面显示效果；将抖动后显示画面进行划分得到抖动后子画面后，通过映射算法将各抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，映射后子画面中的一个像素只需要一个亮度值，改善了映射前原画面需要3个物理像素才能显示一个像素引起的分辨率降低的问题，进一步提高了彩色电子墨水屏的画面显示效果，从而改善了现有的彩色电子墨水屏存在屏幕分辨率降低、屏幕色彩不够丰富，导致画面显示效果不佳的技术问题。

进一步，本申请实施例通过多次测量滤光片导致的各级亮度衰减程度，定义出像素的亮度衰减函数，通过亮度衰减函数获取像素调整后亮度进而调整彩色电子墨水屏上的各像素的亮度值，使得彩色电子墨水屏显示预期像素亮度，改善了因为使用彩色滤光片所导致的像素的亮度衰减，使得屏幕亮度达不到预期像素亮度，影响屏幕显示效果的技术问题。

以上为本申请提供的一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法的一个实施例，以下为本申请提供的一种彩色电子墨水屏显示效果的优化装置的一个实施例。

请参考图3，本申请实施例提供的一种彩色电子墨水屏显示效果的优化装置，包括：

抖动单元，用于将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，得到抖动后显示画面；

划分单元，用于对抖动后显示画面进行划分，得到若干抖动后子画面；

映射单元，用于通过映射算法将各抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，得到若干映射后子画面；

显示单元，用于将各映射后子画面显示到彩色电子墨水屏上。

作为进一步地改进，还包括：调整单元，用于：

对彩色电子墨水屏上的像素的亮度值进行调整。

作为进一步地改进，调整单元具体用于：

根据预期像素亮度，通过预置亮度衰减函数计算彩色电子墨水屏上的各像素的像素调整后亮度；

根据像素调整后亮度调整彩色电子墨水屏上的各像素的亮度值，使得彩色电子墨水屏显示预期像素亮度。

本申请实施例中，将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，丰富了屏幕色彩，提高了彩色电子墨水屏的画面显示效果；将抖动后显示画面进行划分得到抖动后子画面后，通过映射算法将各抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，映射后子画面中的一个像素只需要一个亮度值，改善了映射前原画面需要3个物理像素才能显示一个像素引起的分辨率降低的问题，进一步提高了彩色电子墨水屏的画面显示效果，从而改善了现有的彩色电子墨水屏存在屏幕分辨率降低、屏幕色彩不够丰富，导致画面显示效果不佳的技术问题。

进一步，本申请实施例通过多次测量滤光片导致的各级亮度衰减程度，定义出像素的亮度衰减函数，通过亮度衰减函数获取像素调整后亮度进而调整彩色电子墨水屏上的各像素的亮度值，使得彩色电子墨水屏显示预期像素亮度，改善了因为使用彩色滤光片所导致的像素的亮度衰减，使得屏幕亮度达不到预期像素亮度，影响屏幕显示效果的技术问题。

本申请实施例还通过了一种电子设备，设备包括处理器以及存储器；

存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器用于根据程序代码中的指令执行前述方法实施例中的彩色电子墨水屏显示效果的优化方法。

本申请实施例还通过了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码用于执行前述方法实施例中的彩色电子墨水屏显示效果的优化方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种彩色电子墨水屏显示效果的优化方法，其特征在于，包括：

将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，得到抖动后显示画面；

对所述抖动后显示画面进行划分，得到若干抖动后子画面；

通过映射算法将各所述抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，得到若干映射后子画面；

将各所述映射后子画面显示到所述彩色电子墨水屏上；

对所述彩色电子墨水屏上的像素的亮度值进行调整，包括：

根据预期像素亮度，通过预置亮度衰减函数计算所述彩色电子墨水屏上的各像素的像素调整后亮度；

根据所述像素调整后亮度调整所述彩色电子墨水屏上的各像素的亮度值，使得所述彩色电子墨水屏显示预期像素亮度。

2.一种彩色电子墨水屏显示效果的优化装置，其特征在于，包括：

抖动单元，用于将目标显示画面基于屏幕色彩空间进行色彩抖动，得到抖动后显示画面；

划分单元，用于对所述抖动后显示画面进行划分，得到若干抖动后子画面；

映射单元，用于通过映射算法将各所述抖动后子画面中的像素按照R、G、B通道分别映射为彩色电子墨水屏对应区域的R、G、B子像素的亮度值，得到若干映射后子画面；

显示单元，用于将各所述映射后子画面显示到所述彩色电子墨水屏上；

调整单元，用于对所述彩色电子墨水屏上的像素的亮度值进行调整；

所述调整单元具体用于：

根据预期像素亮度，通过预置亮度衰减函数计算所述彩色电子墨水屏上的各像素的像素调整后亮度；

根据所述像素调整后亮度调整所述彩色电子墨水屏上的各像素的亮度值，使得所述彩色电子墨水屏显示预期像素亮度。

3.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1所述的彩色电子墨水屏显示效果的优化方法。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1所述的彩色电子墨水屏显示效果的优化方法。

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