CN1889692A - 色彩修正系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种色彩修正系统及方法，本发明的修正系统包含有辨识单元、修正单元与调整模块，修正方法先通过辨识单元接收图像色彩数据，进而辨识图像色彩数据为特定色彩数据或为非特定色彩数据，修正单元用于修正该特定色彩数据以输出显示，而调整模块则用于依据图像输出装置的色彩特性，调整该非特定色彩数据以输出显示，如此即可修正欲显示的图像色彩数据，以提高图像输出装置输出显示图像色彩数据的质量。

Description

色彩修正系统及方法

技术领域

本发明是有关于一种修正系统及方法，其尤指一种色彩修正系统及方法。

背景技术

近年来由于背光技术及彩色滤光片技术不断发展，使得图像输出装置所可以显示的色彩变得愈来愈为宽广，此种图像输出装置称为宽色域图像输出装置，例如宽色域液晶显示器，其所能显示的色域超过传统规格的图像输出装置所能表现的色域，像是国家电视标准委员会(National TelevisionStandards Committee，NTSC)72％，标准RGB(standard RGB，sRGB)或欧洲广播联盟(European Broadcast Union，EBU)。

由于，现今图像色彩数据大部分是依据传统规格的sRGB或者EBU所产生，所以此图像色彩数据传输至宽色域图像输出装置显示时，将会因为此图像色彩数据的规格无法完全对应于宽色域图像输出装置的色彩特性，使得宽色域图像输出装置显示此图像色彩数据时，所显示的图像的色彩将会与欲呈现的色彩产生差异，而呈现出不自然的图像，尤其是特定色彩，像是天空、肤色或公司的标志等固定不变的色彩。另一方面，由于此图像色彩数据是依据较小色域的规格所产生，所以宽色域图像输出装置显示不是特定色彩的图像色彩数据时，无法完全发挥宽色域显示器的效能，如此无法提供使用者更佳的视觉感受。

因此，本发明针对上述问题而提出一种色彩修正系统及方法，不仅可改善因图像色彩数据的规格的色域不符合图像输出装置的色域，所导致图像输出装置所显示的特定色彩与理想的特定色彩产生差异的缺点，又可让图像输出装置于显示非特定色彩数据时，可呈现较佳的色彩，以解决上述的问题。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种色彩修正系统及方法，其可修正欲显示的特定色彩数据，以避免宽色域图像输出装置显示特定色彩数据时与理想的特定色彩产生差异。

本发明的另一目的，在于提供一种色彩修正系统及方法，其可修正欲显示的非特定色彩数据，以让宽色域图像输出装置显示非特定色彩数据时，可呈现较佳的色彩。

本发明色彩修正系统，其包含有辨识单元、修正单元与调整模块，本发明的色彩修正方法，是利用辨识单元接收欲显示的图像色彩数据，进而辨识图像色彩数据为特定色彩数据或为非特定色彩数据；之后，通过修正单元修正特定色彩数据以输出显示，如此即可确保图像输出装置显示特定色彩数据时不会与理想的特定色彩发生差异，此外，还通过调整模块依据图像输出装置的色彩特性，调整非特定色彩数据以输出显示，如此可让图像输出装置显示非特定色彩数据时达到最佳的显示效果。

本发明的调整模块进一步包含有检查单元、扩展调整单元与映射调整单元，检查单元用于分类非特定色彩数据为图像输出装置特性内色彩数据以及图像输出装置特性外色彩数据并分别输出至扩展调整单元与映射调整单元进行调整。扩展调整单元依据图像输出装置的色彩特性，扩大调整该图像输出装置特性内色彩数据以输出显示，而映射调整单元亦依据图像输出装置的色彩特性，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据以输出显示。

根据本发明的一个方面，提供了一种色彩修正系统，其包括：辨识单元，接收图像色彩数据，辨识该图像色彩数据为特定色彩数据或非特定色彩数据；修正单元，修正该特定色彩数据；检查单元，分类该非特定色彩数据为图像输出装置特性内色彩数据以及图像输出装置特性外色彩数据；扩展调整单元，依据该图像输出装置的色彩特性，扩展调整该图像输出装置特性内色彩数据；及映射调整单元，依据该图像输出装置的色彩特性，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种色彩修正系统，其包括：辨识单元，接收图像色彩数据，辨识该图像色彩数据为特定色彩数据或非特定色彩数据；修正单元，修正该特定色彩数据；以及调整模块，依据该图像输出装置的色彩特性，调整该非特定色彩数据。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种色彩修正方法，其包括：辨识图像色彩数据为特定色彩数据或非特定色彩数据；修正该特定色彩数据；分类该非特定色彩数据为图像输出装置特性内色彩数据以及图像输出装置特性外色彩数据；依据该图像输出装置的色彩特性，扩展调整该图像输出装置特性内色彩数据；以及依据该图像输出装置的色彩特性，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种色彩修正方法，其包括：辨识图像色彩数据为特定色彩数据或非特定色彩数据；修正该特定色彩数据；以及依据该图像输出装置的色彩特性，调整该非特定色彩数据。

附图说明

图1为本发明的一较佳实施例的方块图；

图2为本发明的扩展调整图像输出装置特性内色彩数据的示意图；

图3为本发明的映射调整图像输出装置特性外色彩数据的示意图；

图4为本发明的一较佳实施例的流程图；

图5为本发明的另一较佳实施例的方块图；以及

图6为本发明的另一较佳实施例的流程图。

[主要元件标号说明]

10  分析单元

20  辨识单元

30  修正单元

40  调整模块

42  检查单元

44  扩展调整单元

46  映射调整单元

50  转换单元

60  图像色彩样板

62  第一区域

64  第二区域

66  第三区域

70  图像输出装置色彩样板

80  第一色彩

82  第二色彩

84  第三色彩

86  第四色彩

87  第五色彩

88  第六色彩

90  转换单元

具体实施方式

兹为使贵审查委员对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明，说明如后：

请参阅图1，其为本发明的较佳实施例的方块图。如图所示，本发明包含有分析单元10，其用于分析图像输出装置的色彩特性，分析单元10的分析方式是先输入测试的色彩数据至图像输出装置而显示，并通过测量仪器测量图像输出装置所显示的色彩，因而得知图像输出装置的色彩特性，亦即得知图像输出装置的色域(Color Gamut)，色域是指图像输出装置可显现的色彩，其可利用明度(Lightness)、彩度(Chroma)与色相(Hue)表示。为了便于分析图像输出装置的色彩特性，本发明可通过输入多个测试色彩数据至图像输出装置并测量图像输出装置所显示的色彩，进而求得测试色彩数据与实际显示色彩之间的关系，像是参数，如此即可利用软件依据此参数运算出图像输出装置的色彩特性，而不需利用测量仪器针对每种色彩进行测量。

辨识单元20，其接收输入至图像输出装置欲显示的图像色彩数据，以辨识图像色彩数据为特定色彩数据或者为非特定色彩数据。辨识单元20的辨识方式是依据所预设的色彩特性，而辨识图像色彩数据为特定色彩数据或为非特定色彩数据，辨识单元20预设的色彩特性是对应于特定色彩。若辨识单元20辨识图像色彩数据为特定色彩数据则传送至修正单元30，若为非特定色彩数据则传送至调整模块40。其中，上述的色彩特性可为明度、彩度与色相。

承接上述，修正单元30修正特定色彩数据并输出至输出单元50以显示，如此图像输出单元显示经修正后的特定色彩数据时，即可避免所显示的特定色彩与理想的特定色彩数据产生差异。修正特定色彩数据的方式，是可依据图像输出装置显示未修正特定色彩数据，所显示的特定色彩与理想的特定色彩之间的差异，而预设修正值于修正单元30内，不同特定色彩数据是对应不同修正值，修正单元30即依据修正值修正特定色彩数据。由上述可知修正单元30依据理想特定色彩的色彩特性修正特定色彩数据，让图像输出装置显示特定色彩时不会与理想特性色彩产生差异。

调整模块40，用于调整非特定色彩数据，让图像输出装置在显示非特定色彩数据时，可显示较佳的色彩。调整模块40包含有检查单元42、扩展调整单元44与映射调整单元46。一般而言现今产生图像色彩数据所依据的规格的色彩特性大部分是小于宽色域图像输出装置的色彩特性，所以本发明即通过扩展调整单元44扩大修正此类图像输出装置特性内色彩数据，以提高图像输出装置显示非特定色彩的鲜艳度。然而，现今仍有部分图像色彩数据的色彩特性大于图像输出装置的色彩特性，针对此类图像输出装置特性外色彩数据，本发明通过映射调整单元46映射调整图像输出装置特性外色彩数据，以让图像输出装置可呈现较佳的色彩。

由上述说明可知，当辨识单元20辨识图像色彩数据为非特定色彩数据时，即必须先传送非特定色彩数据至检查单元42，以分类非特定色彩数据为该图像输出装置特性内色彩数据以及该图像输出装置特性外色彩数据。检查单元42依据分析单元10所得知的图像输出装置的色彩特性分类非特定色彩数据，假若非特定色彩数据在图像输出装置的色彩特性的范围内即为图像输出装置特性内色彩数据，同理非特定色彩数据在图像输出装置的色彩特性的范围外即为图像输出装置特性外色彩数据。图像输出装置特性内色彩数据与图像输出装置特性外色彩数据分别传输至扩展调整单元44与映射调整单元46，以进行调整修正。

请一并参阅图2，本发明将图像色彩样板(Image Color Template)60切割为多个区域，此图像色彩样板60为色相页(Hue Page)的色彩特性，本发明依据的图像色彩样板60为现今产生图像色彩数据所常用的规格的色彩样板。上述的每一区域是分别对应扩展参数，扩展参数是依据图像输出装置色彩样板70所决定，图像输出装置色彩样板70即图像输出装置的色彩特性。扩展调整单元44即判断图像输出装置特性内色彩数据所在的区域，进而依据图像输出装置特性内色彩数据所在区域所对应的扩展参数，扩大调整图像输出装置特性内色彩数据，而传送至输出单元50显示。上述扩大调整图像输出装置特性内色彩数据是扩大明度以及彩度。

本发明的扩展调整方式就如同是将图像色彩样板60扩大调整至图像输出装置色彩样板70，如此即可增加显示该图像输出装置特性内色彩数据时的色彩鲜艳度。本发明将图像色彩样板60的各区域的范围与对应的扩展参数预设于扩展调整单元44，以可对该图像输出装置特性内色彩数据进行扩大调整。本发明的扩展调整方式的一较佳实施方式，是将图像色彩样板特性60切割成第一区域62、第二区域64及第三区域66，三个区域62、64、66分别对应第一扩展参数E1、第二扩展参数E2以及第三扩展参数E3。本发明的扩展参数E1、E2、E3的较佳实施例为E1＜E2＜E3。

请同时参阅图3，本发明映射调整图像输出装置特性外色彩数据的方式，是以最短距离映射第一色彩80至该图像输出装置色彩样板70的边界上，同理，将该第二色彩82及该第三色彩84映射至该图像输出装置色彩样板70的边界上。同于上述方式，第四色彩86、第五色彩87以及第六色彩88分别映射至该图像输出装置色彩样板70的边界上。总而言之，本发明的映射调整方式是将该图像输出装置特性外色彩数据映射至该图像输出装置的色彩特性的边界，即是将图像输出装置特性外色彩数据的色彩特性映射至该图像输出装置的色彩特性，如此可使输出单元50所显示的色彩接近欲显示的色彩。此外本发明的修正系统可应用于例如液晶电视、等离子体电视、投影机、彩色印表机或是其它种类的图像输出装置。

请参阅图4，其为本发明的一较佳实施例的流程图。如图所示，本发明的色彩修正方法首先执行步骤S10，分析图像输出装置的色彩特性；之后，进行步骤S11，辨识图像色彩数据为特定色彩数据或为非特定色彩数据；随后，执行步骤S12，修正特定色彩数据，此步骤是依据对应特定色彩数据的理想特定色彩的色彩特性修正该特定色彩数据，以保持特定色彩原有的自然色彩特性，并将修正后的该特定色彩数据传送至输出单元50以输出显示。

再者，执行步骤S13，分类非特定色彩数据为图像输出装置特性内色彩数据以及图像输出装置特性外色彩数据；然后，执行步骤S14，依据图像输出装置的色彩特性扩大调整该图像输出装置特性内色彩数据，并且输出至输出单元50以输出显示，如此图像输出装置所呈现的色彩将会变得更为鲜艳而生动；然后，执行步骤S15，依据该图像输出装置的色彩特性，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据，并且输出至输出单元50以输出显示，此步骤是将图像输出装置特性外色彩数据映射于该图像输出装置的色彩特性的边界，即是将该图像输出装置特性外色彩数据的色彩特性映射于该图像输出装置的色彩特性的边界，如此图像输出装置所显示的色彩会接近于欲显示的色彩。

请参阅图5，为本发明的另一较佳实施例的方块图。由于一般图像色彩数据的格式为红绿蓝(RGB)空间，本发明为了便于修正图像数据是可采用明度、彩度、色相空间，所以此实施例为了便于修正系统的各个单元处理色彩数据，增设有转换单元90，其用于转换RGB空间格式或者其它格式的图像色彩数据为明度、彩度、色相空间格式。本发明转换图像色彩数据的方式，是通过分析单元10先依据图像输出装置的色彩特性产生转换参数并传输至转换单元90，转换单元90即依据转换参数转换图像色彩数据，而传输至辨识单元20以进行辨识。

请参阅图6，为本发明的另一较佳实施例的流程图，此实施例不同于图4实施例在于，如步骤S20所示，分析单元10除了分析图像输出装置的色彩特性外，还依据图像输出装置的色彩特性产生转换参数；之后，转换单元90执行步骤S21，依据转换参数转换色彩数据，以传送至辨识单元20进行辨识。其余步骤S22～S26同于图4实施例的步骤S11～S15。

综上所述，本发明的修正系统主要包含有辨识单元、修正单元与调整模块，本发明的修正方法，是先通过辨识单元辨识欲显示的图像色彩数据为特定色彩数据或为非特定色彩数据；之后，利用修正单元修正特定色彩数据，而非特定色彩数据则通过调整模块依据图像输出装置的色彩特性进行调整，如此修正欲显示的图像数据即可提高图像输出装置的显示质量。此外本发明的修正系统可应用于例如液晶电视、等离子体电视或是其它种类的图像输出装置。

本发明实为一具有新颖性、创造性及可供产业利用者，应符合我国专利法所规定的专利申请要件无疑，爰依法提出发明专利申请，祈钧局早日赐准专利，至感为祷。

惟以上所述者，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，举凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (38)

1.一种色彩修正系统，其包括：

辨识单元，接收图像色彩数据，辨识该图像色彩数据为特定色彩数据或非特定色彩数据；

修正单元，修正该特定色彩数据；

检查单元，分类该非特定色彩数据为图像输出装置特性内色彩数据以及图像输出装置特性外色彩数据；

扩展调整单元，依据该图像输出装置的色彩特性，扩展调整该图像输出装置特性内色彩数据；及

映射调整单元，依据该图像输出装置的色彩特性，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中该修正系统应用于宽色域的图像输出装置。

3.根据权利要求1所述的系统，还包括：

分析单元，分析该图像输出装置的色彩特性。

4.根据权利要求3所述的系统，其中该分析单元依据该图像输出装置的色彩特性，产生转换参数并输出至转换单元，该转换单元依据该转换参数转换该图像色彩数据并输出至该辨识单元。

5.根据权利要求1所述的系统，其中该扩展调整单元，扩大调整该图像输出装置特性内色彩数据的明度或彩度。

6.根据权利要求1所述的系统，其中该映射调整单元，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据的色彩特性至该图像输出装置的色彩特性的边界。

7.根据权利要求1所述的系统，其中该修正单元依据理想特定色彩的色彩特性修正该特定色彩数据。

8.根据权利要求1所述的系统，其中该图像输出装置的色彩特性包含明度、彩度与色相。

9.根据权利要求1所述的系统，其中该图像输出装置的色彩特性为该图像输出装置的色域。

10.一种色彩修正系统，其包括：

辨识单元，接收图像色彩数据，辨识该图像色彩数据为特定色彩数据或非特定色彩数据；

修正单元，修正该特定色彩数据；以及

调整模块，依据该图像输出装置的色彩特性，调整该非特定色彩数据。

11.根据权利要求10所述的系统，其中该修正系统应用于宽色域的图像输出装置。

12.根据权利要求10所述的系统，还包括：

分析单元，分析该图像输出装置的色彩特性。

13.根据权利要求12所述的系统，其中该分析单元依据该图像输出装置的色彩特性，产生转换参数并输出至转换单元，该转换单元依据该转换参数转换该图像色彩数据并输出至该辨识单元。

14.根据权利要求10所述的系统，其中该调整模块包括：

检查单元，分类该非特定色彩数据为图像输出装置特性内色彩数据或为图像输出装置特性外色彩数据；

扩展调整单元，依据该图像输出装置的色彩特性，扩展调整该图像输出装置特性内色彩数据；以及

映射调整单元，依据该图像输出装置的色彩特性，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据。

15.根据权利要求14所述的系统，其中该扩展调整单元，扩大调整该图像输出装置特性内色彩数据的明度或彩度。

16.根据权利要求14所述的系统，其中该映射调整单元，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据的色彩特性至该图像输出装置的色彩特性的边界。

17.根据权利要求10所述的系统，其中该图像输出装置的色彩特性为该图像输出装置的色域。

18.根据权利要求10所述的系统，其中该图像输出装置的色彩特性包含明度、彩度与色相。

19.根据权利要求10所述的系统，其中该修正系统依据理想特定色彩的色彩特性修正该特定色彩数据。

20.一种色彩修正方法，其包括：

辨识图像色彩数据为特定色彩数据或非特定色彩数据；

修正该特定色彩数据；

分类该非特定色彩数据为图像输出装置特性内色彩数据以及图像输出装置特性外色彩数据；

依据该图像输出装置的色彩特性，扩展调整该图像输出装置特性内色彩数据；以及

依据该图像输出装置的色彩特性，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据。

21.根据权利要求20所述的方法，其中该修正方法应用于宽色域的图像输出装置。

22.根据权利要求20所述的方法，还包括：

分析该图像输出装置的色彩特性。

23.根据权利要求22所述的方法，其中于分析该图像输出装置的色彩特性的步骤后还包括：

依据该图像输出装置的色彩特性，产生转换参数，并依据该转换参数转换该图像色彩数据。

24.根据权利要求20所述的方法，其中于依据该图像输出装置的色彩特性，扩展调整该图像输出装置特性内色彩数据的步骤，是扩大调整该图像输出装置特性内色彩数据的明度或彩度。

25.根据权利要求20所述的方法，其中于依据该图像输出装置的色彩特性，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据的步骤，是映射调整该图像输出装置特性外色彩数据的色彩特性至该图像输出装置的色彩特性的边界。

26.根据权利要求20所述的方法，其中修正该特定色彩数据的步骤是依据理想特定色彩的色彩特性修正该特定色彩数据。

27.根据权利要求20所述的方法，其中该图像输出装置的色彩特性包含明度、彩度与色相。

28.根据权利要求20所述的方法，其中该图像输出装置的色彩特性为该图像输出装置的色域。

29.一种色彩修正方法，其包括：

辨识图像色彩数据为特定色彩数据或非特定色彩数据；

修正该特定色彩数据；以及

依据该图像输出装置的色彩特性，调整该非特定色彩数据。

30.根据权利要求29所述的方法，其中该修正方法应用于宽色域的图像输出装置。

31.根据权利要求29所述的方法，还包括：

分析该图像输出装置的色彩特性。

32.根据权利要求31所述的方法，其中于分析该图像输出装置的色彩特性的步骤后还包括：

依据该图像输出装置的色彩特性，产生转换参数，并依据该转换参数转换该图像色彩数据。

33.根据权利要求29所述的方法，其中于依据该图像输出装置的色彩特性，调整该非特定色彩数据的步骤还包括：

分类该非特定色彩数据为图像输出装置特性内色彩数据以及图像输出装置特性外色彩数据；

依据该图像输出装置的色彩特性，扩展调整该图像输出装置特性内色彩数据；以及

依据该图像输出装置的色彩特性，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据。

34.根据权利要求33所述的方法，其中于依据该图像输出装置的色彩特性，扩展调整该图像输出装置特性内色彩数据的步骤，是扩大调整该图像输出装置特性内色彩数据的明度或彩度。

35.根据权利要求33所述的方法，其中于依据该图像输出装置的色彩特性，映射调整该图像输出装置特性外色彩数据的步骤，是映射调整该图像输出装置特性外色彩数据的色彩特性至该图像输出装置的色彩特性的边界。

36.根据权利要求29所述的方法，其中修正该特定色彩数据是依据理想特定色彩的色彩特性修正该特定色彩数据。

37.根据权利要求29所述的方法，其中该特定色彩与该图像输出装置的色彩特性包含明度、彩度与色相。

38.根据权利要求29所述的方法，其中该图像输出装置的色彩特性为该图像输出装置的色域。

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