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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
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Auf einem Anzeigegerät können unterschiedliche Bilder aus unterschiedlichen Blickwinkeln erkennbar sein. Dazu kann beispielsweise eine Maske einen Blick auf einen ersten Bildpunkt des Anzeigegeräts ermöglichen, wenn aus einem ersten Blickwinkel auf das Gerät geblickt wird, während die Maske den Blick auf einen benachbarten zweiten Bildpunkt aus dem ersten Blickwinkel verdeckt. Wenn aus einem anderen Blickwinkel auf das Gerät geblickt wird, kann die Maske den ersten Bildpunkt verdecken, während der zweite Bildpunkt sichtbar ist. Wenn der erste Bildpunkt Teil eines ersten Bilds ist, und der zweite Bildpunkt Teil eines zweiten Bilds ist, kann aus dem ersten Blickwinkel das erste Bild erkannt werden, während aus dem zweiten Blickwinkel das zweite Bild erkannt werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Wenn mehrere Bilder auf einem einzigen Anzeigegerät dargestellt werden, ist möglicherweise ein Kontrast zwischen direkt benachbarten Bildpunkten sehr groß. Ein heller Bildpunkt eines ersten Bilds kann dann einen benachbarten dunklen Bildpunkt eines zweiten Bilds überstrahlen oder übersprechen. Dieser Effekt wird auch mit „Crosstalk“ bezeichnet. Das zweite Bild kann zumindest in Bereichen, an denen das erste Bild hell ist, und alternativ oder ergänzend das zweite Bild dunkel ist sogenannte Echos oder Geisterbilder aufweisen, die Teile des ersten Bilds abbilden.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass durch eine Reduktion des Kontrasts zwischen den benachbarten Bildpunkten das Übersprechen reduziert werden kann. Insbesondere durch eine Reduktion der Helligkeit des helleren Bildpunkts kann der Effekt abgeschwächt oder verhindert werden. Das menschliche Auge nimmt eine Aufhellung von dunklen Bereichen viel stärker wahr, als die Reduktion der Helligkeit in hellen Bereichen.
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Vorteilhafterweise kann durch eine Reduktion der Helligkeit über einen Multiplikationsfaktor für einzelne oder alle Bildpixel eines (ganzen) Bildes ein Informationsgehalt des jeweiligen Bilds erhalten werden, ohne insbesondere helle Bereiche künstlich zu verfälschen.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe, die zumindest einen, zu einem ersten Bild zugeordneten, ersten Bildpunkt und zumindest einen dazu benachbarten zweiten Bildpunkt aufweist, der zu einem zweiten Bild zugeordnet ist, wobei das erste Bild auf einem blickrichtungsabhängigen Anzeigegerät aus einer ersten Blickrichtung erkennbar darstellbar ist und das zweite Bild auf dem Anzeigegerät aus einer zweiten, von der ersten Blickrichtung verschiedenen, Blickrichtung erkennbar darstellbar ist, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist:
Anpassen eines ersten Helligkeitsfaktors des zumindest einen ersten Bildpunkts und eines zweiten Helligkeitsfaktors des zumindest einen zweiten Bildpunkts unter Verwendung einer Verarbeitungsvorschrift, um das gegenseitige Beeinflussen zu verringern.
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Unter einem gegenseitigen Beeinflussen kann ein Übersprechen von einem helleren Bildpunkt auf einen oder mehrere dunkle Bildpunkte verstanden werden. Ein Bildpunkt kann auf einem Anzeigegerät durch mehrere benachbart angeordnete Subpixel mehrerer Farbkanäle dargestellt werden. Ein Farb- und Helligkeitseindruck des Bildpunkts kann durch eine additive Mischung von Intensitäten der Farbkanäle erzeugt werden. Eine Bildpunktgruppe kann Bildpunkte mehrerer Bilder mit einer einheitlichen oder ähnlichen Bildkoordinate repräsentieren. Pixel und Subpixel der Bildpunktgruppe können untereinander verwoben bzw. verkämmt und/oder durchmischt angeordnet sein. Insbesondere können Subpixel eines Farbkanals nebeneinander angeordnet sein. Ein blickrichtungsabhängiges Anzeigegerät kann ein Display für zumindest zwei Betrachter sein, die unterschiedliche Bilder aus einem Gerät wahrnehmen können. Bei dem Anzeigegerät kann es sich um einen Bildschirm mit einer Einrichtung zum blickrichtungsabhängigen Abdecken eines Teils der Bildpunkte des Bildschirms handeln. Das Anzeigegerät kann ein DualView Display sein. Das Anzeigegerät kann auch ein Display für eine räumliche Darstellung von Inhalten sein. Ein Helligkeitsfaktor kann ein Multiplikationsfaktor beispielsweise zwischen null und eins sein. Der Helligkeitsfaktor kann ausgebildet sein, um bei Anwendung auf einen Wert eines Bildpunktes eine Ausgangshelligkeit dieses Bildpunktes um einen prozentualen Anteil zu verringern. Eine Verarbeitungsvorschrift kann ein Algorithmus sein. Die Verarbeitungsvorschrift kann anzeigebeeinflussende Faktoren berücksichtigen.
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Der erste Helligkeitsfaktor und der zweite Helligkeitsfaktor können unter Verwendung eines Umgebungshelligkeitswerts angepasst werden. Da das Übersprechen im Vergleich zu dem gewollten Bild keine hellen Artefakte erzeugt, ist bei einer hohen Umgebungshelligkeit das Übersprechen weniger sichtbar als bei geringer Umgebungshelligkeit. Deshalb können die Helligkeitsfaktoren beispielsweise bei Dunkelheit stärker angepasst werden, als bei Tageslicht.
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Der erste Helligkeitsfaktor kann unter Verwendung eines ersten Umgebungshelligkeitswerts angepasst werden und alternativ oder ergänzend kann der zweite Helligkeitsfaktor unter Verwendung eines zweiten Umgebungshelligkeitswerts angepasst werden. Unterschiedliche Umgebungshelligkeitswerte können beispielsweise eine Lichteinfallsrichtung relativ zu dem Anzeigegerät widerspiegeln.
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Der erste Helligkeitsfaktor kann unter Verwendung einer von der Blickrichtung abhängigen Abstrahlcharakteristik des Anzeigegeräts angepasst werden und alternativ oder ergänzend kann der zweite Helligkeitsfaktor unter Verwendung der Abstrahlcharakteristik angepasst werden. Das Anzeigegerät kann bei einer größer werdenden seitlichen Blickrichtung auf das Anzeigegerät mit einer geringeren Helligkeit wahrgenommen werden. Deshalb kann die Darstellung des flacher abgestrahlten Bilds weniger abgedunkelt werden.
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Der erste Helligkeitsfaktor kann unter Verwendung eines von einem ersten Betrachter des ersten Bilds eingelesenen oder eingebbaren ersten Korrekturparameters angepasst werden und alternativ oder ergänzend kann der zweite Helligkeitsfaktor unter Verwendung eines von einem zweiten Betrachter des zweiten Bilds eingelesenen oder eingebbaren zweiten Korrekturparameters angepasst werden. Ein Korrekturparameter kann beispielsweise von einem Bedienelement eingelesen werden. Der Korrekturparameter kann einen Wunsch eines Betrachters nach einer helleren oder dunkleren Darstellung repräsentieren. Beispielsweise kann ein Betrachter empfindlich auf Helligkeitskontraste und Helligkeitsreize sein (Nachtblindheit). Dann kann der Kontrast des von dem Betrachter eingesehenen Bilds von dem Betrachter verringert werden, um den Betrachter nicht zu stören.
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Der erste Helligkeitsfaktor kann unter Verwendung eines ersten Farbkorrekturwerts angepasst werden und alternativ oder ergänzend kann der zweite Helligkeitsfaktor unter Verwendung eines zweiten Farbkorrekturwerts angepasst werden. Durch eine Verringerung der Gesamthelligkeit eines Bildpunkts kann ein Farbeindruck des Bildpunkts verändert werden. Diese Veränderung kann durch eine Farbkorrektur über einen Farbkorrekturwert korrigiert werden.
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Das Verfahren kann einen Schritt des Beeinflussens einer Hintergrundhelligkeit des Anzeigegeräts unter Verwendung einer weiteren Verarbeitungsvorschrift aufweisen. Unter einem Beeinflussen einer Hintergrundhelligkeit kann ein Verändern einer Helligkeit einer Hintergrundbeleuchtung verstanden werden. Beispielsweise kann durch ein Absenken der Hintergrundhelligkeit ein Farbeindruck der Bilder insgesamt erhalten werden, ohne den Kontrastumfang zu reduzieren.
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Eine Helligkeitswirkung des zumindest einen ersten Bildpunkts sowie des zumindest einen zweiten Bildpunkts kann unterhalb eines Grenzwerts unter Verwendung des Beeinflussens der Hintergrundhelligkeit angepasst werden. Die Helligkeitswirkung oberhalb des Grenzwerts kann unter Verwendung des Anpassens des ersten Helligkeitsfaktors und des zweiten Helligkeitsfaktors angepasst werden. Eine Helligkeitswirkung kann ein zusammengefasster Helligkeitseindruck der Bilder sein. Wenn beispielsweise beide Bilder wenige Lichter (d. h. helle Stellen oder Lichtpunkte) aufweisen, dann kann eine Gesamthelligkeit abgesenkt werden, da die Lichter auch bei geringer Helligkeit auffällig sind. Wenn eines der Bilder viele Lichter aufweist, während das andere Bild wenig Lichter aufweist, dann ist eine hohe Hintergrundhelligkeit nötig. Die Bildpunkte des anderen Bilds können dann über den Helligkeitsfaktor angepasst werden.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer räumlich korrelierten Bildpunktgruppe, die ausgebildet ist, um den zumindest einen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens in zumindest einer entsprechenden Einrichtung durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensor- und/oder Datensignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1a eine Blockschaltbild-Darstellung einer Peripherie eines Anzeigegeräts zum Anzeigen von zwei Bildern mit einer Vorrichtung zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe des Anzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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1b eine Darstellung einer Anordnung von Subpixeln des Anzeigegeräts zum Anzeigen von zwei Bildern;
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2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 ein Detail eines Blockschaltbilds einer Vorrichtung zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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4 eine Darstellung eines Datenflusses während eines Verfahrens zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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5a und 5b Diagramme eines Helligkeitsverlaufs nach einem Verfahren zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe gemäß je einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1a zeigt eine Darstellung einer Peripherie 100 eines Anzeigegeräts 102 eines Fahrzeugs zum Anzeigen von zwei Bildern mit einer Vorrichtung 104 zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe des Anzeigegeräts 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Peripherie 100 besteht aus einem Steuergerät 106 und einem Mikrocontroller 108. Das Anzeigegerät weist ein Display 110 und eine Hintergrundbeleuchtung 112 des Displays 110 auf. Die Vorrichtung 104 ist als Bestandteil des Steuergeräts 106 ausgeführt. Das Steuergerät 106 kann als FPGA oder integrierter Schaltkreis ausgeführt sein. Das Steuergerät 106 weist in diesem Ausführungsbeispiel ferner eine zweite Einrichtung zur Crosstalkkorrektur 114, eine Einrichtung zur Timingkontrolle 116 und ein Register 118 auf. Das Steuergerät empfängt Bilddaten 120 in denen beide darzustellenden Bilder enthalten sind. In der Vorrichtung 104 werden in den Bilddaten 120 enthaltene Farbwerte von Bildpunkten korrigiert. Die RGB-Farbwerte werden für eine verbesserte Farbwiedergabe und eine geringere gegenseitige Beeinflussung der Bilder verändert. Der Mikrocontroller 108 empfängt einen Helligkeitswert von einem Lichtsensor 122 im Fahrzeug. Weiterhin kommuniziert der Mikrocontroller 108 über einen Bus, beispielsweise einen SPI-Bus mit dem Register 118, um dort beispielsweise den Helligkeitswert abzulegen und/oder eine Helligkeitsinformation der Bilddaten 120 auszulesen. Basierend auf diesen Werten beeinflusst der Mikrocontroller 108 eine Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung 112 beispielsweise mittels eines pulsweitenmodulierten Signals PWM. Das Steuergerät 106 manipuliert die Bilddaten 120 und gibt die Bilddaten an das Display 110 weiter.
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Mit anderen Worten zeigt 1a ein System 100 für DualView über ein Zentraldisplay 102 im Kraftfahrzeug. Das System weist einen Videoeingang, einen FPGA 100 zur Korrektur der Bilddaten mittels einer hier vorgestellten Vorrichtung 104 zum Reduzieren des gegenseitigen Beeinflussens, einer Crosstalkkorrektur 114 und einem Timingcontroler 116, einen Mikrocontroller 108 zur Systemsteuerung, einen Lichtsensor 122 und ein Display 110 mit einer (LED-)Hintergrundbeleuchtung 112 auf.
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Der Mikrocontroller 108 hat die Möglichkeit, über eine Schnittstelle (typischerweise SPI) Daten an den FPGA 100 in ein dort vorhandenes Register 118 zu übertragen, um das Verhalten der Logik-Blöcke 104, 114, 116 zu parametrisieren. Der Mikrocontroller 108 steuert die Helligkeit des Displays 102 durch Ausgabe eines PWM Signals in Abhängigkeit der gewünschten Displayhelligkeit. Diese PWM-Ansteuerung kann alternativ auch über den FPGA 100 erfolgen, oder als digitaler Wert in einen integrierten LED-Treiber-Baustein integriert werden.
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1b zeigt eine Darstellung einer Anordnung von Subpixeln des Anzeigegeräts 102 zum Anzeigen von zwei Bildern. Die Subpixel sind in den Grundfarben zur additiven Farbmischung Rot Grün und Blau ausgeführt und in Reihen gleicher Farbe übereinander angeordnet. Die drei Farben sind nebeneinander in Zeilen angeordnet und wiederholen sich fortlaufend. In 1b sind zwei aufeinanderfolgende Wiederholungen dargestellt. Je eines der übereinander angeordneten Subpixel gleicher Farbe ist einem der zwei Bilder L und R (linkes bzw. rechtes Bild) zugeordnet. In der anschließenden Farbe sind die Subpixel der Bilder L und R vertauscht. Um die Bilder L und R aus jeweils einem eigenen Blickwinkel erkennen zu können, ist vor den Subpixeln eine Maske angeordnet. Die Maske ist nicht dargestellt. Die Maske verdeckt aus einem ersten Blickwinkel von rechts die Subpixel des linken Bilds. Aus einem Blickwinkel von links verdeckt die Maske die Subpixel des rechen Bilds R. Die Maske weist Öffnungen auf, die schachbrettartig angeordnet sind. Ein Bildpunkt eines Einzelbilds L oder R weist in einer Zeile je ein Subpixel auf und in der anderen Zeile je zwei Subpixel. Dabei ist eine Ausrichtung der nebeneinanderliegenden Bildpunkte eines Bilds jeweils entgegengesetzt.
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Das Übersprechen (Crosstalk) zwischen Fahrer- und Beifahrerbild bei DualView Displays wie in 1b ist proportional zum Kontrast und kann daher durch digitale Reduzierung der Helligkeit von Weiß reduziert werden und kann als Weißdimmung bezeichnet werden. Anstelle der maximalen WeißheIligkeit (digital 255/255/255) wird ein niedrigerer digitaler Wert, beispielsweise (225/225/225) als Weiß ausgegeben. Die Weißdimmung unterscheidet sich von einem digitalen Weißabgleich dadurch, dass die R/G/B Werte immer im gleichen Verhältnis geändert werden, um den Weißabgleich nicht zu verändern. Durch die reduzierte Helligkeit kann es bei Tag zu einer schlechteren Ablesbarkeit des Anzeigegeräts 102 kommen. Daher ist es vorteilhaft, die Reduzierung der WeißheIligkeit in Abhängigkeit von der Umgebungsheiligkeit durchzuführen und insbesondere nur bei Dunkelheit anzuwenden. Der höhere Crosstalk bei Tag und/oder hoher Umgebungshelligkeit ist meist nicht wahrnehmbar.
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Die weitere Crosstalk-Reduzierung 114 kann über eine Schwarzwertanhebung und digitale Crosstalkkompensation erfolgen. Das kann unabhängig von der Änderung der WeißheIligkeit zur weiteren Reduzierung von Crosstalk erfolgen.
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Der Lichtsensor 122 kann in einem anderen Steuergerät enthalten sein. Der Wert der Umgebungsheiligkeit kann digital (z. B. über CAN) an das Display übertragen werden. In die Dimmung können weitere Größen neben der Helligkeit eingehen (z. B. ein Wert eines Drehreglers, die Temperatur, Abgleichwerte, Begrenzungswerte, etc.). Die Regelung der WeißheIligkeit kann in den Block des Weißabgleichs integriert werden. Die Weißdimmung kann identisch für Fahrer- und Beifahrerbild erfolgen, was vor allem bei symmetrischen DualView Displays vorteilhaft ist. Die Asymmetriekorrektur kann als fester Korrekturwert im FPGA, als nicht einstellbar hinterlegt sein. Die Asymmetriekorrektur kann im Mikrocontroller erfolgen, sodass zwei identische Funktionsblöcke mit 2 unterschiedlichen Dimmparametern für die Weißdimmung auf der linken und rechten Seite im FPGA verwendet werden können.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren weist einen Schritt des Empfangens 202, einen Schritt des Anpassens 204 und einen Schritt des Bereitstellens 206 auf. Die Bildpunktgruppe weist zumindest einen, zu einem ersten Bild zugeordneten, ersten Bildpunkt und zumindest einen dazu benachbarten zweiten Bildpunkt auf, der zu einem zweiten Bild zugeordnet ist. Das erste Bild ist auf einem blickrichtungsabhängigen Anzeigegerät aus einer ersten Blickrichtung erkennbar darstellbar. Das zweite Bild ist auf dem Anzeigegerät aus einer zweiten, von der ersten Blickrichtung verschiedenen, Blickrichtung erkennbar darstellbar. Im Schritt des Empfangens 202 werden eine Bildinformation des ersten Bilds und eine Bildinformation des zweiten Bilds empfangen. Der zumindest eine erste Bildpunkt und der zumindest eine zweite Bildpunkt weisen in den Bildern jeweils die gleiche Bildpunktkoordinate auf. Die Bildpunktkoordinate kann innerhalb eines Toleranzbereichs liegen. Im Schritt des Anpassens 204 werden ein erster Helligkeitsfaktor des zumindest einen ersten Bildpunkts und ein zweiter Helligkeitsfaktor des zumindest einen zweiten Bildpunkts unter Verwendung einer Verarbeitungsvorschrift angepasst, um das gegenseitige Beeinflussen zu verringern. Dabei wird insbesondere die Gesamthelligkeit des helleren Bilds um den zugehörigen Helligkeitsfaktor reduziert, um das dunklere Bild nicht zu überstrahlen. Im Schritt des Bereitstellens 206 werden die angepassten Bildinformationen des ersten und zweiten Bilds zur weiteren Bearbeitung durch weitere Verfahren oder direkt zur Anzeige bereitgestellt.
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3 zeigt ein Detail eines Blockschaltbilds einer Vorrichtung zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem Detail wird die Vorrichtung 104 zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe aus 1 genauer dargestellt. Die Vorrichtung 104 als RGB Korrekturblock im FPGA weist eine Einrichtung zum Weißabgleich 300, eine Einrichtung zur Gammakorrektur 302 und eine Einrichtung zum Regeln einer Weißhelligkeit 304 auf. Die Einrichtung 300 zum Weißabgleich empfängt Bilddaten, insbesondere Bewegtbilddaten von einem Videoeingang des in 1 dargestellten Steuergeräts. In der Einrichtung 300 zum Weißabgleich werden rote, grüne und blaue Farbwerte der Bilddaten entsprechend einer gewünschten Farberscheinung von Weiß abgeändert. Dazu werden die Farbkanäle einzeln mit einem entsprechenden Faktor verstärkt oder abgeschwächt. Der Weißabgleich dient der digitalen Korrektur des Weißfarborts. In der Einrichtung zur Gammakorrektur werden die Farbkanäle entsprechend einer verfälschten Wahrnehmung eines Betrachters des Anzeigegeräts nichtlinear verstärkt oder abgeschwächt. Dabei wird berücksichtigt, dass das menschliche Auge für Änderungen in dunklen Bildbereichen empfindlicher ist, als in hellen Bildbereichen. Dazu korrigiert die digitale Gammakorrektur die Gammakurven der Primärfarben Rot, Grün und Blau mit einer Look-Up Tabelle auf den Sollwert. Anschließend werden die Bilddaten an die weitere Crosstalkkorrektur und den Timingcontroler, wie sie in 1a dargestellt sind weitergegeben.
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4 zeigt eine Darstellung eines Datenflusses während eines Verfahrens zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist ein Pixelselektor 400, eine Weißdimmung links 402, eine Weißdimmung rechts 404 und ein Pixelzusammensetzer 406. Der Pixelselektor 400 empfängt einen RGB-Datenstrom. In dem RGB-Datenstrom sind ein linkes Bild und ein rechtes Bild verkämmt. Der Pixelselektor 400 trennt das linke Bild von dem rechten Bild. Der verkämmte RGB-Datenstrom entspricht dabei einem für DualView typischen Fall, dass die Bilder für Fahrer- und Beifahrer auf Subpixelebene „verkämmt“ sind. Die Pixel für den Fahrer (links) und Beifahrer (rechts) werden deshalb von dem Pixelselektor 400 ausselektiert.
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Das linke Bild wird in der Weißdimmung links 402 über einen linken Helligkeitsfaktor gedimmt. Das rechte Bild wird in der Weißdimmung rechts 404 über einen rechten Helligkeitsfaktor gedimmt. Der linke Helligkeitsfaktor und der rechte Helligkeitsfaktor werden als Parameter für die Dimmung 408 aus einem Register, wie in 1 ausgelesen. Die Farbwerte für den Fahrer werden in Abhängigkeit von einem über die Register einstellbaren "Parameter Dimmung X" 408 korrigiert. Rout,links = Rin,links· X / 255
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Eine Korrektur der Farbkanäle von G und B erfolgt entsprechend. In diesem Ausführungsbeispiel wird bei der Weißdimmung rechts
404 zusätzlich ein Asymmetrieparameter
410 berücksichtigt, der eine asymmetrische Anordnung des Displays im Fahrzeug und die damit verbundenen optischen Veränderungen repräsentiert. Die Korrektur der Farbwerte für den Beifahrer erfolgt um den Asymmetrieparameter Y
410 reduziert.
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Die „Division“ durch 255 kann in einem FPGA wie in 1 durch ein Schieberegister effizient implementiert werden. Bei einer anderen Farbtiefe als 8 Bit ändert sich der Divisor entsprechend der Anzahl der möglichen Farbstufen. Die Parameter X und Y 408, 410 stehen in Registern und können von dem Mikrocontroller
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eingestellt werden. Der Asymmetrieparameter 410 kann alternativ auch fest im FPGA eingestellt sein. Dadurch wird die „Weißdimmung“ für das Bild von Fahrer und Beifahrer unterschiedlich durchgeführt, um gleichzeitig bei Dunkelheit die durch die Asymmetrie des Displays bedingte unterschiedliche Helligkeit der beiden Bilder zu kompensieren. Dies kann bei symmetrischen DualView Displays entfallen. Nach der Weißdimmung links 402 und der Weißdimmung rechts 404 werden das linke Bild und das rechte Bild in dem Pixelzusammensetzer 406 erneut zu dem verkämmten RGB-Datenstrom zusammengesetzt.
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Die 5a und 5b zeigen Diagramme eines Helligkeitsverlaufs nach einem Verfahren zum Reduzieren eines gegenseitigen Beeinflussens von Bildpunkten einer Bildpunktgruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Auf der Abszisse ist eine Sollhelligkeit zwischen null und 100% angetragen. Die Ordinate weist zwei Skalen auf. Eine erste Skala zeigt ein Tastverhältnis einer Pulsweitenmodulation zwischen null und 100% für die Hintergrundbeleuchtung. Eine zweite Skala zeigt eine Weißhelligkeit für acht Bit mit 255 Helligkeitsstufen. Eine Kurve 500 zeigt den Verlauf der Weißhelligkeit. Eine Kurve 502 zeigt den Verlauf der Hintergrundbeleuchtung.
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In 5a ist dargestellt, wie eine Einstellung der Sollhelligkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Weißhelligkeit und Hintergrundbeleuchtung bei einem symmetrischen Einbau eines Displays in ein Fahrzeug erfolgt. Bei maximaler Helligkeit, bei 100% Sollhelligkeit arbeitet die Hintergrundbeleuchtung mit 100% Tastverhältnis und die Weißhelligkeit weist den maximalen Wert von 255 auf. Bis zu einem festgelegten Wert Z verbleibt die Hintergrundbeleuchtung bei 100% Tastverhältnis, während die Weißhelligkeit entsprechend der Sollhelligkeitsvorgabe reduziert wird. Ab dem Wert Z verbleibt die Weißhelligkeit konstant und das Tastverhältnis der Hintergrundbeleuchtung wird entsprechend der Sollhelligkeitsvorgabe reduziert. Bei null Prozent Sollhelligkeit ist das Tastverhältnis null und die Weißhelligkeit weist den Wert Z auf.
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In 5b ist dargestellt, wie eine Einstellung der Sollhelligkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Weißhelligkeit und Hintergrundbeleuchtung bei einem asymmetrischen Einbau eines Displays in ein Fahrzeug erfolgt. Dazu ist in 5b eine Kurve 500a für einen Verlauf der Weißhelligkeit des Fahrerbilds und eine Kurve 500b für einen Verlauf der Weißhelligkeit des Beifahrerbilds dargestellt. Bei maximaler Helligkeit, bei 100% Sollhelligkeit arbeitet die Hintergrundbeleuchtung mit 100% Tastverhältnis und die Weißhelligkeit des Fahrerbilds 500a sowie des Beifahrerbilds 500b weisen den maximalen Wert von 255 auf. Bis zu einem festgelegten Wert Z verbleibt die Hintergrundbeleuchtung bei 100% Tastverhältnis, während die Weißhelligkeit des Fahrerbilds 500a entsprechend der Sollhelligkeitsvorgabe reduziert wird. Bis zu einem festgelegten Wert Z´ verbleibt die Hintergrundbeleuchtung bei 100% Tastverhältnis, während die Weißhelligkeit des Beifahrerbilds 500b entsprechend der Sollhelligkeitsvorgabe reduziert wird. Ab dem Wert Z und Z´ verbleiben die Weißhelligkeiten des Fahrerbilds 500a und Beifahrerbilds 500b konstant und das Tastverhältnis der Hintergrundbeleuchtung wird entsprechend der Sollhelligkeitsvorgabe reduziert. Bei null Prozent Sollhelligkeit ist das Tastverhältnis null und die Weißhelligkeiten weisen die Werte Z und Z´ auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Wert Z´ höher als der Wert Z.
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Ferner kann auch gemäß einer Ausführungsform das Verfahren auch dazu genutzt werden, um die ursprünglich (d. h. bei Weißhelligkeit jeweils 255) unterschiedliche Weißhelligkeit der Bilder von Fahrer und Beifahrer anzugleichen – zumindest für Helligkeitswerte < Z/255 %, d. h. Knick der Kennlinie.
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Beispielsweise kann eine ursprüngliche Helligkeit auf der Beifahrerseite als eine Referenz(Ref) von 100% betrachtet werden wobei dann eine ursprüngliche Helligkeit der Fahrerseite auf 120%·Ref gesetzt wird. Die Weißansteuerung auf der Fahrerseite kann dann auf 75% reduzierte werden, sodass eine Helligkeit von 75%·120% = 90% resultiert. Für die Weißansteuerung auf der Beifahrerseite resultiert dann ein Wert von 90%, d. h. dieser Wert entspricht der Helligkeit wie auf der Fahrerseite.
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Die Steuerung der Dimmung kann über den Mikrocontroller, wie er in 1 dargestellt ist, erfolgen. Dieser übernimmt die Aufteilung der Helligkeitsreduzierung in einen Anteil durch die Weißdimmung und einen Anteil durch Reduzierung des PWM Tastverhältnis der Hintergrundbeleuchtung (konventionelle Dimmung). Dies kann beispielsweise entsprechend den in den 5 gezeigten Kennlinien erfolgen. In den Kennlinien definiert der Parameter Z hier den Umschaltpunkt zwischen Weißdimmung 500 und PWM Dimmung 502. In Abhängigkeit der Zielhelligkeit ergibt sich aus der Kennlinie der einzustellende PWM-Wert und Dimmparameter X, der dann in den FPGA übertragen wird.
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Ebenso sind andere Kennlinienformen denkbar, beispielsweise ein früheres Einsetzen der PWM-Dimmung gleichzeitig zur Weißdimmung oder nichtlineare Kennlinien.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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