DE102017209588A1 - Sättigungsabhängige Bildteilung für HDR-Anzeigen - Google Patents

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Abstract

Es werden Systeme, Verfahren und computerlesbare Medien zum Verbessern der Farbskalengröße für eine mehrschichtige Anzeige beschrieben. Verschiedene Ausführungsformen empfangen einen Farbeingabewert, der eine in Verbindung mit einem Eingabebild stehende Zielanzeigefarbe anzeigt, und bestimmen einen Farbsättigungswert für den empfangenen Farbeingabewert. Basierend auf dem Farbsättigungswert können ein Ansteuerwert für ein monochromatisches Modulation-Panel und ein Ansteuerwert für das Farbmodulation-Panel bestimmt werden. Die verschiedenen Ausführungsformen können dann das monochromatische Modulation-Panel und das Farbmodulation-Panel gemäß den Ansteuerwerten ansteuern. Das monochromatische Modulation-Panel wird erst moduliert, nachdem das Farbmodulation-Panel zur vollständigen Beleuchtung angesteuert wurde.

Description

  • HINTERGRUND
  • Diese Offenbarung betrifft allgemein das Reproduzieren von Bildern auf elektronischen Anzeigevorrichtungen. Genauer, aber nicht in einschränkender Weise, betrifft diese Offenbarung das Reproduzieren von Bildern auf elektronischen HDR-Anzeigevorrichtungen (High Dynamic Range, hoher Dynamikbereich), die häufig verbunden sind mit und/oder integriert sind in einer Vielzahl von elektronischen Vorrichtungen, unter anderem in Mobiltelefonen, Tablet-Computersystemen, Laptop-Computersystemen, Fernsehgeräten und Anzeigemonitoren.
  • Die heutigen elektronischen Anzeigevorrichtungen sind üblicherweise verbunden mit und/oder eingebettet in einer großen Vielfalt an elektronischen Anwendungen wie Computermonitoren, Fernsehgeräten, Instrumententafeln, Beschilderungen, Spielvorrichtungen, Uhren, Armbanduhren und mobilen elektronischen Vorrichtungen. Ein gebräuchlicher Typ einer elektronischen Anzeigevorrichtung ist eine Flüssigkristallanzeige (LCD), die einem Betrachter üblicherweise durch Modulieren der Intensität von Licht, das von einer Lichtquelle emittiert wird, visuelle Bilder anzeigt. Wenngleich die Beliebtheit und Verbreitung des Gebrauchs von LCD-Anzeigen weiterhin zunimmt, unterliegen LCD-Anzeigen jedoch einer Vielzahl von technologischen Herausforderungen. Zum Beispiel kann eine typische LCD-Anzeige mit einem Panel einen eingeschränkten Dynamikbereich (z. B. ungefähr 1000:1) haben, der die wahrgenommene Bildqualität eines Betrachters beim Anzeigen von Bildern auf der LCD-Anzeige beeinträchtigen kann. Insbesondere kann die LCD-Anzeige mit einem Panel einer Reduzierung der Anzahl von Graustufen, die die LCD-Anzeige reproduzieren kann, unterliegen und sie kann außerdem die Sichtbarkeit von dunklen Bereichen eines Bilds vermindern.
  • Eine Herangehensweise zum Verbessern des Dynamikbereichs einer LCD-Anzeige besteht darin, eine LCD-Anzeige mit zwei Panels zu implementieren. Eine LCD-Anzeige mit zwei Panels ist dazu in der Lage, den Schwarzwert einer LCD-Anzeige durch Übereinanderschichten von zwei Flüssigkristall-Panels in einer Reihenanordnung zu verbessern. Im Vergleich zu einer LCD-Anzeige mit einem Panel ist eine LCD-Anzeige mit zwei Panels dazu in der Lage, durch doppeltes Modulieren des Lichts von einer Lichtquelle eine genauere Graustufe zu produzieren. Wenngleich LCD-Anzeigen mit zwei Panels die Graustufe einer elektronischen Anzeigevorrichtung verbessern, können LCD-Anzeigen mit zwei Panels ebenfalls anderen Implementierungsherausforderungen und technologischen Herausforderungen unterliegen. Zum Beispiel können die Abstände von den beiden Flüssigkristall-Panels Parallaxenprobleme verursachen, wenn ein Betrachter die LCD-Anzeige von außerhalb der Hauptachse betrachtet. Außerdem unterstützt eine LCD-Anzeige mit zwei Panels zwar dunklere schwarze Farben, aber die LCD-Anzeige mit zwei Panels ist möglicherweise nicht dazu in der Lage, eine große Vielfalt an anderen gesättigten dunklen Farben (z. B. nicht schwarze Farben) in der Farbskala einer Anzeige anzuzeigen. Deshalb kann das Verbessern der Farbskalengröße und das Minimieren von Parallaxenfehlern nützlich sein, um die wahrgenommene Bildqualität eines Betrachters beim Anzeigen von Bildern auf elektronischen Anzeigevorrichtungen zu verbessern.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • In einer Ausführungsform stellt der offenbarte Gegenstand ein Verfahren zum Verbessern der Farbskalengröße für eine mehrschichtige Anzeigevorrichtung bereit. Das Verfahren beinhaltet das Empfangen eines Farbeingabewerts, der eine in Verbindung mit einem Eingabebild stehende Zielanzeigefarbe anzeigt. Das Verfahren kann dann einen Farbsättigungswert für den empfangenen Farbeingabewert bestimmen. Die Farbsättigungswerte können verwendet werden, um Ansteuerwerte für ein monochromatisches Modulations-Panel und ein Farbmodulations-Panel zu berechnen. Danach können das monochromatische Modulations-Panel und das Farbmodulations-Panel basierend auf den Ansteuerwerten beleuchtet werden. Das Verfahren steuert das monochromatische Modulations-Panel und das Farbmodulations-Panel derart an, dass das monochromatische Modulations-Panel erst moduliert wird, nachdem das Farbmodulations-Panel vollständig beleuchtet ist.
  • In einer anderen Ausführungsform verbessert das Verfahren die Farbskalengröße für eine mehrschichtige Anzeigevorrichtung durch Minimieren der Modulation des Farbmodulations-Panels und Maximieren der Modulation des monochromatischen Modulations-Panels. Ein Verfahren gemäß diesem Ansatz umfasst das Empfangen eines Farbeingabewerts, der eine in Verbindung mit einem Eingabebild stehende Zielanzeigefarbe auf einer Pixel- oder Panel-Element-Basis anzeigt. Das Verfahren kann dann einen Farbsättigungswert für den empfangenen Farbeingabewert bestimmen und einen monochromatischen Ansteuerwert berechnen, der eine lineare gewichtete Summe des Farbsättigungswerts ist. Das monochromatische Modulations-Panel kann durch den monochromatischen Ansteuerwert angesteuert werden, wobei das monochromatische Modulations-Panel erst moduliert wird, nachdem das Farbmodulations-Panel vollständig beleuchtet ist. Um Parallaxenprobleme zu minimieren, kann das Verfahren auch eine radiale Verzeichnung auf ein von dem monochromatischen Modulations-Panel erzeugtes Bild anwenden.
  • In noch einer anderen Ausführungsform reproduziert das Verfahren dunkle gesättigte Farben und reduziert Parallaxenartefakte auf einer LCD-Anzeige mit zwei Panels. Diese Herangehensweise umfasst das Verwenden eines neutralen hinteren Flüssigkristall-Panels zum Reduzieren der Leuchtdichte und eines vorderen Flüssigkristall-Panels zum Produzieren von Farbe. Das hintere Flüssigkristall-Panel kann als ein monochromatischer Lichtverschluss dienen, der Licht moduliert, um eine Graustufe zu produzieren. Das vordere Flüssigkristall-Panel kann als ein Farbsättigungslichtverschluss mit einer gegenüber dem hinteren Flüssigkristall-Panel verhältnismäßig höheren Auflösung dienen. Um die verfügbare Farbskala zu erweitern, kann die LCD-Anzeige mit zwei Panels die Verwendung des vorderen Flüssigkristall-Panels minimieren und zugleich die Verwendung des hinteren Flüssigkristall-Panels maximieren, indem ein Sättigungswert zum Ansteuern sowohl des hinteren Flüssigkristall-Panels als auch des vorderen Flüssigkristall-Panels bestimmt wird. Um bei einem Betrachter auftretende Lichthofeffekte oder Parallaxen zu reduzieren, kann eine radiale Verzeichnung auf ein Bild des hinteren Panels angewendet werden, um das hintere Flüssigkristall-Panel und das vordere Flüssigkristall-Panel lokal in Bezug auf den Blickwinkel eines Betrachters auszurichten.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen können alle der vorstehend beschriebenen Verfahren und Variationen davon als eine Reihe von computerausführbaren Anweisungen implementiert werden. Diese Anweisungen können eine oder mehrere beliebige geeignete Programmiersprachen verwenden. Diese Anweisungen können in Modulen und/oder Programmen erfasst und in beliebigen Medien, die durch ein Computersystem oder eine andere programmierbare Steuervorrichtung lesbar und ausführbar sind, gespeichert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm von einem mehrschichtigen Anzeigesystem, in dem Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betrieben werden können.
  • 2 veranschaulicht einen Bildteilungsvorgang zum Reproduzieren eines Eingabebilds gemäß einer Ausführungsform.
  • 3 zeigt eine grafische Darstellung des Beleuchtens von zwei Modulations-Panels zum Ausgeben einer Graustufe, die dunklere schwarze Farben für ein Pixel oder ein Panel-Element erzielt, wenn die Verwendung des monochromatischen Modulations-Panels minimiert wird.
  • 4 zeigt eine grafische Darstellung des Beleuchtens von zwei Modulations-Panels zum Ausgeben eines roten (R) Rands für ein Pixel oder ein Panel-Element, wenn die Verwendung des monochromatischen Modulations-Panels minimiert wird.
  • 5 ist eine Ausführungsform einer grafischen Testdarstellung, die das Minimieren der Verwendung des monochromatischen Modulations-Panels und das Maximieren der Verwendung des Farbmodulations-Panels veranschaulicht.
  • 6 zeigt eine grafische Darstellung des Beleuchtens von zwei Modulations-Panels, das die Farbskalengröße durch Erhalten von dunkel gesättigten Farben erhöht.
  • 7 zeigt eine grafische Darstellung der zusätzlichen roten Farbskala, die ein mehrschichtiges Anzeigesystem durch Implementieren des in 6 beschriebenen Bildteilungsvorgangs erhalten kann.
  • 8 ist ein Blockdiagramm des Bildteilungsvorgangs für ein mehrschichtiges Anzeigesystem.
  • 9 ist ein Blockdiagramm von einer Ausführungsform einer mehrschichtigen Anzeigevorrichtung zum Reproduzieren von digitalen Bildern.
  • 10 zeigt ein vereinfachtes Funktionsblockdiagramm einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Diese Offenbarung umfasst verschiedene Ausführungsbeispiele, die dunkel gesättigte Farben reproduzieren und Parallaxenprobleme in Verbindung mit einer Bildteilung für elektronische Anzeigevorrichtungen minimieren. In einer Ausführungsform reproduziert eine Flüssigkristallanzeige (LCD) mit zwei Panels dunkle, nicht schwarze, gesättigte Farben (z. B. dunkles Rot, Blau und/oder Grün) unter Verwendung eines neutralen hinteren Flüssigkristall-Panels zum Reduzieren der Leuchtdichte und eines vorderen Flüssigkristall-Panels zum Produzieren von Farbe. Das hintere Flüssigkristall-Panel kann als ein monochromatischer Lichtverschluss dienen, der Licht moduliert, um eine Graustufe zu produzieren. Das vordere Flüssigkristall-Panel kann als ein Farbsättigungslichtverschluss mit einer gegenüber dem hinteren Flüssigkristall-Panel verhältnismäßig höheren Auflösung dienen. Basierend auf der Farbe eines Eingabebilds kann die LCD-Anzeige mit zwei Panels den Wert zum Ansteuern der beiden verschiedenen Flüssigkristall-Panels bestimmen. Die LCD-Anzeige mit zwei Panels kann das vordere Flüssigkristall-Panel und das hintere Flüssigkristall-Panel auf einer Pixelbasis und/oder einer Element-Basis in Bezug auf das hintere Flüssigkristall-Panel steuern, wenn das hintere Flüssigkristall-Panel und das vordere Flüssigkristall-Panel nicht dieselbe Auflösung haben. Um die verfügbare Farbskala zu erweitern, kann die LCD-Anzeige mit zwei Panels die Verwendung des vorderen Flüssigkristall-Panels minimieren und zugleich die Verwendung des hinteren Flüssigkristall-Panels maximieren. Um bei einem Betrachter auftretende Lichthofeffekte oder Parallaxen zu reduzieren, kann außerdem eine radiale Verzeichnung auf das Bild des hinteren Panels angewendet werden, um das hintere Panel und das vordere Panel in Bezug auf den Blickwinkel eines Betrachters auszurichten.
  • In der nachfolgenden Beschreibung werden zu Erklärungszwecken zahlreiche konkrete Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis des Erfindungskonzepts zu schaffen. Als Teil dieser Beschreibung stellen einige Zeichnungen dieser Offenbarung Strukturen und Vorrichtungen in Blockdiagrammform dar, um eine Verunklarung der Erfindung zu vermeiden. Der Klarheit halber sind nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung beschrieben. Darüber hinaus wurde die in dieser Offenbarung verwendete Sprache hauptsächlich aus Gründen der Lesbarkeit und zu Anweisungszwecken ausgewählt und sie wurde möglicherweise nicht ausgewählt, um den Erfindungsgegenstand abzugrenzen, wobei die Patentansprüche heranzuziehen sind, um diesen Erfindungsgegenstand zu bestimmen. Eine Bezugnahme in dieser Offenbarung auf „eine Ausführungsform” bedeutet, dass ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft, die bzw. das in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben ist, in mindestens einer Ausführungsform der Erfindung enthalten ist, und mehrere Bezugnahmen auf „eine Ausführungsform” sind nicht so zu verstehen, als dass sich diese zwingend alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen.
  • Es versteht sich, dass bei der Entwicklung einer tatsächlichen Implementierung (wie bei jedem Entwicklungsprojekt) zahlreiche Entscheidungen gefällt werden müssen, um die speziellen Ziele der Entwickler (z. B. Konformität mit system- und geschäftsbezogenen Einschränkungen) zu erreichen, und dass diese Ziele von einer Implementierung zu einer anderen variieren können. Darüber hinaus versteht es sich, dass solche Entwicklungsanstrengungen komplex und zeitaufwändig sein können, aber trotzdem für den Durchschnittsfachmann für die Entwicklung und Implementierung auf dem Gebiet der Bewegungserkennung, der den Nutzen dieser Offenbarung hat, ein Routineprojekt darstellen würden.
  • 1 ist ein Blockdiagramm von einem mehrschichtigen Anzeigesystem 100, in dem Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betrieben werden können. Das mehrschichtige Anzeigesystem 100 kann dazu ausgelegt sein, ein rot-grün-blaues (RGB) Bild (z. B. ein HDR-Bild oder SDR-Bild (Standard Dynamic Range, Standarddynamikbereich)) und/oder eine Folge von Bildern (z. B. Video) als Eingabe zu empfangen und nachfolgend das Bild und/oder die Folge von Bilder für einen Betrachter zu reproduzieren. 1 veranschaulicht, dass das mehrschichtige Anzeigesystem 100 eine(n) Lichtquelle/Diffusor 102, ein hinteres Flüssigkristall-Panel 104, ein vorderes Flüssigkristall-Panel 106, eine Farbfilterschicht 108 und eine Anzeigesteuerung 110 beinhalten kann. Um ein oder mehrere Bilder für einen Betrachter zu reproduzieren, erzeugt das mehrschichtige Anzeigesystem 100 einen optischen Pfad, der Lichtintensität unter Verwendung von wenigstens zwei verschiedenen Lichtmodulationsstufen moduliert. Wie in 1 gezeigt, kann die/der Lichtquelle/Diffusor 102, um Licht wenigstens zweimal zu modulieren, Licht entlang eines optischen Pfads, der ein hinteres Modulations-Panel 104 und ein vorderes Modulations-Panel 106 beinhaltet, emittieren, um einen Betrachter zu erreichen. Licht, das sich entlang des optischen Pfads ausbreitet, erreicht zuerst das hintere Modulations-Panel 104, um eine erste Stufe der Lichtmodulation durchzuführen. Nachdem das hintere Modulations-Panel 104 die erste Stufe der Lichtmodulation durchgeführt hat, stellt der optische Pfad das modulierte Licht dann dem vorderen Modulations-Panel 106 bereit, um eine zweite Stufe der Lichtmodulation durchzuführen. Die Anzeigesteuerung 110 kann den Modulationswert für das hintere Modulations-Panel 104 und/oder das vordere Modulations-Panel 106 gemäß Bilddaten entsprechend einem oder mehreren digitalen Bildern anpassen.
  • Die/der Lichtquelle/Diffusor 102 kann eine Hintergrundbeleuchtungseinheit beinhalten, die Licht emittiert, das sich entlang des optischen Pfads in eine Richtung zu der Farbfilterschicht 108 ausbreitet. Das Licht von der Hintergrundbeleuchtungseinheit kann Bilder beleuchten, die das hintere Modulations-Panel 104 und das vordere Modulations-Panel 106 für den Betrachter produzieren. Beispielsweise kann die Hintergrundbeleuchtungseinheit ein direkter Lichtquellentyp, der sich direkt hinter dem hinteren Modulations-Panel 104 befindet, oder ein Randlichtquellentyp, der sich an den Rändern eines Bildschirms befindet, sein. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit kann Lichtsender wie Kathodenfluoreszenzlampen, Leuchtdioden (LEDs) (z. B. eine Reihe oder ein vollständiges Array von weißen LEDs), organische LEDs (z. B. RGB-LEDs), Quantenpunktstrukturen, Festkörperlaser und/oder andere bekannte Typen von Lichtquellen, die Licht für elektronische Anzeigevorrichtungen emittieren, beinhalten. Die/der Lichtquelle/Diffusor 102 kann auch eine oder mehrere Diffusorschichten beinhalten, die das Licht von der Hintergrundbeleuchtungseinheit streuen und das Homogenisieren von Licht, das die Hintergrundbeleuchtungseinheit emittiert, unterstützen, um Heißpunkte zu reduzieren.
  • In einer Ausführungsform können die/der Lichtquelle/Diffusor 102 Licht von einer Hintergrundbeleuchtungseinheit unter Verwendung von Quantenpunkten erzeugen. Die Quantenpunkte können ein Spektrum mit Wellenlängenspitzen haben, die mit den Farben entsprechend den Farbfilterelementen in der Farbfilterschicht 108 übereinstimmen. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit der/des Lichtquelle/Diffusors 102 kann eine Lichtquelle und eine Quantenpunktstruktur beinhalten. Die Lichtquelle kann eine oder mehrere blaue Leuchtdioden beinhalten, die blaues Licht produzieren. Die Quantenpunktstruktur empfängt das blaue Licht von der Lichtquelle und gibt entsprechendes Licht in Wellenlängen in Verbindung mit den R-, G- und B-Farbfilterelementen in der Farbfilterschicht 108 aus. Der Diffusor, der austauschbar sein kann und in dieser Offenbarung auch als eine „Lichtleitplatte” bezeichnet wird, kann das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit in den optischen Pfad emittierte Licht verteilen und streuen. Dadurch ist der Diffusor dazu in der Lage, Licht, das sich entlang des optischen Pfads ausbreitet, gleichmäßig zu verteilen.
  • Das hintere Modulation-Panel 104 kann die Intensität der im optischen Pfad empfangenen Hintergrundbeleuchtung modulieren, um Pixel mit unterschiedlichen Graustufen, die von Schwarz bis Weiß reichen, anzuzeigen. Das hintere Modulations-Panel 104 kann allgemein als eine monochromatische Stufe, eine Verschlussstufe und/oder eine örtlich begrenzte Dimmstufe bezeichnet werden, die den Dynamikbereich des mehrschichtigen Anzeigesystems 100 verbessert. Zum Beispiel kann das hintere Modulations-Panel 104 einen lokalen Dimmeffekt für die dunklen Bereiche eines projizierten Bilds bereitstellen. Der lokale Dimmeffekt liefert eine zusätzliche Verdunkelung von Pixeln in dunklen Bereichen, die mit dem vorderen Modulations-Panel 106 erzeugt wurden. Als eine monochromatische Stufe kann das hintere Modulations-Panel 104 dazu ausgelegt sein, keine Farbinformationen an einen Betrachter zu übermitteln, und es kann möglicherweise keine Farbfilterschicht und/oder andere Typen von Farbfilterelementen beinhalten.
  • Das vordere Modulations-Panel 106 kann als eine Farbstufe mit Pixeln, die Farbbilder erzeugen, bezeichnet werden. Wie in 1 gezeigt, kann das mehrschichtige Anzeigesystem 100 eine an das vordere Modulations-Panel 106 gekoppelte Farbfilterschicht 108 beinhalten, um Pixel für ein Farbbild anzuzeigen. In anderen Ausführungsformen kann die Farbfilterschicht 108 Teil des vorderen Modulations-Panels 106 sein. Die Farbfilterschicht 108 kann ein Array von Farbfilterelementen beinhalten, die in Verbindung mit einem entsprechenden Pixel in dem vorderen Modulations-Panel 106 stehen. Zum Beispiel kann jedes Pixel des vorderen Modulations-Panels 106 Licht zu entsprechenden roten (R), grünen (G) und blauen (B) Filterelementen weiterleiten, um eine spezifische Farbe für jedes Pixel zu erzeugen. Insbesondere können alle Pixel des vorderen Modulations-Panels 106 ein R-, G- und B-Filterelement haben, das jeweils einzeln adressierbar ist. Das R-Filterelement kann eine rote Lichtkomponente eines Eingabebilds entsprechend einem der Pixel des vorderen Modulations-Panels 106 bereitstellen, das G-Filterelement kann eine grüne Lichtkomponente des Eingabebilds für dasselbe Pixel des vorderen Modulations-Panels 106 bereitstellen und das B-Filterelement kann eine blaue Lichtkomponente des Eingabebilds für dasselbe Pixel des vorderen Modulations-Panels 106 bereitstellen. Um Farbfilterschichtübertragungsverluste zu reduzieren, kann die Farbfilterschicht 108 auch weiße Farbfilterelemente beinhalten, die Hintergrundbeleuchtung ohne erhebliche Übertragungsverluste vom Lichtfilter weiterleiten.
  • In einer Ausführungsform können das hintere Modulations-Panel 104 und das vordere Modulations-Panel 106 jeweils eine Flüssigkristallschicht wie eine Aktivmatrix-Flüssigkristallschicht, eine transreflektive Flüssigkristallschicht und/oder eine Fenster-Flüssigkristallschicht beinhalten, um die Intensität von Licht, die in Bezug auf Durchlässigkeit und/oder Leuchtdichte messbar ist, zu modulieren. Die Flüssigkristallschicht kann Flüssigkristalle (z. B. TN (Twisted Nematic)) umfassen, die sich basierend auf dem Anlegen unterschiedlicher Strompegel an die Flüssigkristallschicht ausrichten und drehen. Zum Beispiel kann elektrische Energie, die Strom an die Flüssigkristallschicht liefert, bewirken, dass die Drehung von einem oder mehreren der Flüssigkristalle aufgehoben wird und sich diese selbst ausrichten, um den Durchgang von Licht zu blockieren. In Bereichen, in denen die Flüssigkristallschicht den Durchgang von Licht vorsieht, bewirkt die Ausrichtung der Flüssigkristalle, dass sich das durchgehende Licht dreht oder die Polarisation ändert. Das hintere Modulations-Panel 104 und das vordere Modulations-Panel 106 können jeweils eine oder mehrere Polarisatorschichten beinhalten. Zum Beispiel kann das hintere Modulations-Panel 104 eine zwischen der Flüssigkristallschicht und der/dem Lichtquelle/Diffusor 102 angeordnete Polarisatorschicht und eine zweite zwischen der Flüssigkristallschicht und dem vorderen Modulations-Panel 106 angeordnete Polarisatorschicht beinhalten.
  • In einer Ausführungsform kann das hintere Modulations-Panel 104 derart eingerichtet sein, dass es gegenüber dem vorderen Modulations-Panel 106 eine verhältnismäßig niedrigere Pixelauflösung hat. Zum Beispiel kann das vordere Modulations-Panel 106 derart eingerichtet sein, dass es eine für das mehrschichtige Anzeigesystem 100 gewünschte Gesamtanzeigeauflösung produziert, während das hintere Modulations-Panel 104 derart eingerichtet sein kann, dass es eine Auflösung produziert, die niedriger als die Gesamtanzeigeauflösung ist. In Ausführungsformen, in denen das hintere Modulations-Panel 104 eine niedrigere Pixelauflösung als das vordere Modulations-Panel 106 hat, kann das hintere Modulations-Panel 104 Arrays von lokalen Dimmelementen beinhalten, die einen Pixel-zu-Pixel-Abstand haben, der auch als „Pixelabstand” bezeichnet werden kann, der größer als der Pixel-zu-Pixel-Abstand des vorderen Modulation-Panels 106 ist. Dadurch können alle lokalen Dimmelemente überlappen und entsprechen mehreren Pixeln mit höherer Auflösung des vorderen Modulations-Panels 106. Zum Beispiel kann jedes lokale Dimmelement des hinteren Modulations-Panels 104 ein 2 × 2-Subarray von Pixeln mit höherer Auflösung in dem vorderen Modulations-Panel 106 überlappen. In diesem Fall kann das hintere Modulations-Panel 104 lokale Dimmvorgänge für eine Reihe von vier Pixeln mit höherer Auflösung des vorderen Modulations-Panels 106 durchführen. Andere Ausführungsformen des mehrschichtigen Anzeigesystems 100 können in der Anzahl von Pixeln mit höherer Auflösung des vorderen Modulations-Panels 106, die überlappen und den lokalen Dimmpixeln des hinteren Modulations-Panels 104 entsprechen, abweichen.
  • Wie in 1 gezeigt, kann eine Anzeigesteuerung 110 Eingabebilddaten für ein oder mehrere digitale Bilder empfangen und verarbeiten. In einer Ausführungsform kann die Anzeigesteuerung 110 im sRGB-Format (standard-RGB) kodierte 8-Bit-Bilddaten empfangen. Nach dem Empfangen der Bilddaten kann die Anzeigesteuerung 110 die im RGB-Format kodierten Bilddaten in Bilddaten umwandeln, die im WRGB-Format (White-RGB) kodiert sind. Um die digitalen Bilder zu reproduzieren, kann die Anzeigesteuerung 110 Steuersignale basierend auf den Eingabebilddaten erzeugen und Steuersignale für die/den Lichtquelle/Diffusor 102 (z. B. Treiberschaltung für die Hintergrundbeleuchtung), das hintere Modulations-Panel 104 und/oder das vordere Modulations-Panel 106 bereitstellen. Die Anzeigesteuerung 110 kann außerdem eine Vielzahl von anderen Bildverarbeitungsschritten durchführen, zu denen unter anderem Farbskalazuordnungsalgorithmen, Subpixel-Rendering-Algorithmen und/oder die Linearisierung der Eingabebilddaten zählen. Außerdem kann die Anzeigesteuerung 110 Bildteilungsvorgänge durchführen, bei denen die Anzeigesteuerung 110 Steuersignale für verschiedene Aspekte der empfangenen Bilddaten für das hintere Modulations-Panel 104 und/oder das vordere Modulations-Panel 106 bereitstellt. Beispiele für Bildteilungsvorgänge, die dem Stand der Technik entsprechen, beinhalten die Quadratwurzelbildteilung, die Vollfarbenbildteilung, die erscheinungsbildbasierte Bildteilung und die modellbasierte Bildteilung.
  • Beim Durchführen von Bildteilungsvorgängen bei Eingabebilddaten kann das mehrschichtige Anzeigesystem 100 wenigstens zwei gekoppelt Bilder erzeugen, eines für das hintere Modulations-Panel 104 und ein anderes für das vordere Modulations-Panel 106. Insbesondere kann das mehrschichtige Anzeigesystem 100 ein bestimmtes Eingabebild (z. B. ein HDR-Eingabebild) verarbeiten und in zwei komplementäre Bilder teilen, wobei eines der Bilder als monochromatische Daten und das zweite Bild als Farbdaten gesendet wird. Die Anzeigesteuerung 110 kann das hintere Modulations-Panel 104 basierend auf den monochromatischen Daten aktivieren und kann das vordere Modulations-Panel 106 basierend auf den Farbdaten aktivieren. Das mehrschichtige Anzeigesystem 100 ist dazu in der Lage, die Eingabebilddaten durch Kombinieren der beiden gekoppelten Bilder für einen Betrachter genau zu reproduzieren.
  • In einer Ausführungsform kann die Anzeigesteuerung 110 statt dem Durchführen eines Quadratwurzelbildteilungsalgorithmus, der die Übertragung des hinteren Modulation-Panels 104 und des vorderen Modulations-Panels 106 gleichmäßig teilt, einen Bildteilungsvorgang durchführen, der die Verwendung des hinteren Modulations-Panels 104 minimiert und sich auf das Ansteuern des vorderen Modulations-Panels 106 stützt, um Parallaxenartefakte zu vermeiden. Insbesondere kann die Anzeigesteuerung 110 nicht das hintere Modulations-Panel 104 nutzen, um neutrale Farben oder helle Farben zu erzeugen. Neutrale Farben sind Farben mit niedrigen Sättigungsgraden von unter 0,1. Stattdessen kann die Anzeigesteuerung 110 das hintere Modulations-Panel 104 in Situationen verwenden, um eine dunklere schwarze Farbe zu erreichen, und sie kann das hintere Modulations-Panel 104 ansteuern, um eine vollständige Beleuchtung zu erreichen, bevor sie das vordere Modulations-Panel 106 ansteuert, um Farbe zu produzieren. In einigen Fällen kann zum Verbessern von Bildteilungsvorgängen ein Tiefpassfilter auf das hintere Modulations-Panel 104 angewendet werden, um das Bild des hinteren Panels weichzuzeichnen, um Parallaxenartefakte zu vermeiden. Während diese Herangehensweise das Erhalten von dunkleren schwarzen Farben verbessert, ist das mehrschichtige Anzeigesystem 100 möglicherweise nicht dazu in der Lage, seine Farbskalengröße für andere Farben (z. B. dunkles Rot, dunkles Blau oder dunkles Grün) zu erhöhen.
  • Um die Farbskalengröße zu verbessern, kann die Anzeigesteuerung 110 Bildteilungsvorgänge durchführen, die das hintere Modulations-Panel 104 aktivieren, um die Leuchtdichte zu reduzieren, und sie kann das vordere Modulations-Panel 106 für Farbe ansteuern. Basierend auf den Eingabebilddaten kann die Anzeigesteuerung 110 den Wert zum Ansteuern des hinteren Modulations-Panels 104 und des vorderen Modulations-Panels 106 durch Minimieren der Verwendung des vorderen Modulations-Panels 106 und Maximieren der Verwendung des hinteren Modulations-Panels 104 bestimmen. Durch Nutzen des hinteren Modulations-Panels 104 und vollständiges Verwenden der Farbskala des vorderen Modulations-Panels 106 kann das mehrschichtige Anzeigesystem 100 die verfügbare Farbskala durch Reproduzieren von mehr dunklen gesättigten Farben außer Schwarz (z. B. dunkles Rot, dunkles Blau oder dunkles Grün) erweitern.
  • Wenngleich 1 eine spezifische Ausführungsform von einem mehrschichtigen Anzeigesystem 100 veranschaulicht, ist die Offenbarung nicht auf die in 1 veranschaulichte spezifische Ausführungsform beschränkt. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das hintere Modulations-Panel 104 ungefähr dieselbe oder eine höhere Auflösung als das vordere Modulations-Panel 106 haben. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können auch dazu in der Lage sein, die monochromatische Stufe unter Verwendung des vorderen Modulations-Panels 106 und die Farbstufe unter Verwendung des hinteren Modulations-Panels 104 zu implementieren. Wenngleich das offenbarte mehrschichtige Anzeigesystem 100 dazu in der Lage ist, HDR-Bilder zu reproduzieren, ist das mehrschichtige Anzeigesystem 100 außerdem nicht auf HDR-Bilder beschränkt und kann auf das Reproduzieren jedes Typs von digitalem Bild angewendet werden, der einem Betrachter angezeigt werden soll. Dem Durchschnittsfachmann ist es außerdem geläufig, dass das mehrschichtige Anzeigesystem 100 eine Vielzahl von anderen Komponenten umfassen kann, die nicht in 1 gezeigt sind, aber dem Stand der Technik entsprechen, wie unter anderem Treiberschaltungen (z. B. für die Hintergrundbeleuchtungseinheit, das hintere Modulation-Panel 104 und das vordere Modulation-Panel 106), optische Folien, Reflektoren und Elektroden.
  • Andere Ausführungsformen des mehrschichtigen Anzeigesystems 100 können mehr als zwei Modulationsstufen beinhalten und/oder eine oder mehrere der Modulationsstufen ohne Verwendung eines LCD-Panels implementieren. In einer Ausführungsform kann das mehrschichtige Anzeigesystem 100 drei Modulationsstufen, eine zweidimensionale (2D) Hintergrundbeleuchtungseinheit, ein hinteres Modulations-Panel 104 und ein vorderes Modulations-Panel 106 beinhalten. Die 2D-Hintergrundbeleuchtungseinheit kann eine Matrix von LEDs sein, die lokal gedimmt werden, um die Energie zu reduzieren, und das hintere Modulations-Panel 104 kann basierend auf dem aktuellen 2D-LED-Bild ausgewählt sein. In einer anderen Ausführungsform kann das mehrschichtige Anzeigesystem 100 kein hinteres Modulations-Panel 104 beinhalten und stattdessen die 2D-Hintergrundbeleuchtungseinheit verwenden, um lokales Dimmen zu implementieren, und das vordere Modulations-Panel 106 für die Farbmodulation verwenden. Die Verwendung und Erörterung von 1 ist nur ein Beispiel, um die Beschreibung und Erläuterung zu vereinfachen.
  • 2 veranschaulicht einen Bildteilungsvorgang 200 zum Reproduzieren eines Eingabebilds gemäß einer Ausführungsform. Der Bildteilungsvorgang 200 kann unter Verwendung einer LCD-Anzeige mit zwei Panels und/oder eines anderen mehrschichtigen Anzeigesystems, das die Lichtintensität von einer Lichtquelle wenigstens zweimal moduliert, implementiert werden. Unter Verwendung von 1 als ein Beispiel kann das mehrschichtige Anzeigesystem 100 dazu ausgelegt sein, den Bildteilungsvorgang 200 durchzuführen. In anderen Ausführungsformen kann der Bildteilungsvorgang 200 unter Verwendung von anderen Bildwiedergabesystemen wie einer Video-Grafikkarte implementiert werden. Der Bildteilungsvorgang 200 kann unter Verwendung von verschiedenen Bildwiedergabekomponenten implementiert werden, abhängig davon, ob das mehrschichtige Anzeigesystem eine eingebettete elektronische Anzeigevorrichtung (z. B. Mobiltelefone, Tablets und/oder am Körper tragbare Vorrichtungen) ist oder extern mit einer Rechenvorrichtung (z. B. einem Computermonitor) verbunden ist und Bilder basierend auf Eingabebilddaten von der Rechenvorrichtung reproduziert.
  • Der Bildteilungsvorgang 200 kann in Block 202 durch Empfangen von Farbeingabedaten entsprechend einem empfangenen digitalen Eingabebild starten. Der Vorgang 200 kann die Farbeingabedaten auf einer Pixel- oder Panel-Element-Basis empfangen. In einer Ausführungsform kann der Vorgang 200 Farbeingabedaten auf einer Panel-Element-Basis empfangen, wenn wenigstens eines der Modulations-Panels eine Auflösung hat, die von der Auflösung eines anderen Modulations-Panels abweicht. Zum Beispiel kann ein monochromatisches Modulations-Panel derart auf eine niedrigere Auflösung als das Farbmodulations-Panel eingerichtet sein, dass jedes monochromatische Modulations-Panel-Element mit vier Pixeln des Farbmodulations-Panels überlappt. Der Vorgang 200 kann die Farbeingabedaten auf einer Pixelbasis empfangen, wenn die Modulations-Panels ungefähr dieselbe Auflösung haben. Zum Beispiel kann das monochromatische Modulations-Panel derart auf ungefähr dieselbe Auflösung wie die eines Farbmodulations-Panels eingerichtet sein, dass jedes Pixel des monochromatischen Modulations-Panels einem Pixel des Farbmodulations-Panels entspricht.
  • Der Bildteilungsvorgang 200 kann dann zu Block 204 wechseln und einen Sättigungswert für die empfangenen Farbeingabedaten bestimmen. Ähnlich wie in Block 202 kann der Bildteilungsvorgang 200 den Sättigungswert auf einer Pixel- oder Panel-Element-Basis bestimmen. In einer Ausführungsform kann der Sättigungswert für ein Pixel oder Panel-Element durch die folgende Gleichung definiert werden: Farbdelta/Farbsumme (1) wobei das Farbdelta für den Unterschied zwischen dem Maximum der drei RGB-Farbwerte und dem Minimum der drei RGB-Farbwerte der Pixel steht und die Farbsumme durch das Addieren des Maximums der drei RGB-Farbwerte und des Minimums der drei RGB-Farbwerte der Pixel bestimmt wird. In einer Ausführungsform können beim Bestimmen des Farbdeltas und der Farbsumme die Leuchtdichtenwerte der verschiedenen Pixel normalisierte Werte sein. Andere Ausführungsformen von Block 204 können andere hinlänglich bekannte Verfahren zum Bestimmen der Sättigung übernehmen. Zum Beispiel kann der Bildteilungsvorgang 200 die drei RGB-Farbwerte in den LCH-Farbraum der Internationalen Beleuchtungskommission (CIELCH) umwandeln und dann Farbsättigung als Sättigung verwenden.
  • Der Bildteilungsvorgang 200 kann dann zu Block 206 wechseln, um einen Ansteuerwert für das monochromatische Modulations-Panel zu bestimmen. In einer Ausführungsform bestimmt der Bildteilungsvorgang 200 den Ansteuerwert für das monochromatische Modulations-Panel unter Verwendung einer linear gewichteten Summe, die ausgehend von dem in Block 204 erhaltenen Sättigungswert bestimmt wird. Insbesondere kann der Ansteuerwert für das monochromatische Modulations-Panel durch die Gleichung 2 definiert werden: Ansteuerwert = (1 – SW)(MMP_Startpunkt_Min.) + (SW)(MMP_Startpunkt_Max.) (2) wobei „SW” der in Block 204 bestimmte Sättigungswert, „MMP_Startpunkt_Min.” auf der maximale Ansteuerwert zum Produzieren der niedrigsten Leuchtdichte für das monochromatische Modulations-Panel und „MMP_Startpunkt_Max.” auf der minimale Ansteuerwert zum Produzieren der vollen Leuchtdichte für das monochromatische Modulations-Panel ist. Andere Ausführungsformen von Block 206 können andere hinlänglich bekannte lineare und/oder nichtlineare Funktionen durchführen, wobei der Sättigungswert verwendet wird, um einen Ansteuerwert für das monochromatische Modulations-Panel zu bestimmen. Beispiele hierfür beinhalten das Ersetzen von SW durch SW^n für eine n-te Potenz oder das Verwenden einer stückweisen Funktion, wobei, wenn SW kleiner als ein Schwellwert ist, der Ansteuerwert auf den maximalen Ansteuerwert eingerichtet wird, und wenn SW größer als der Schwellwert ist oder diesem entspricht, der Ansteuerwert auf einen minimalen Ansteuerwert eingerichtet wird. Das Basieren des Ansteuerwerts auf den Sättigungsgraden kann es ermöglichen, dass das monochromatische Modulations-Panel in dunklen Regionen aktiviert wird und die Farbreinheit wahrt, um andere dunkle gesättigte Farben als Schwarz zu erhalten. Bei Eingabebilddaten, die zwischen 0 und 1000 skaliert sind, befinden sich dunkle Regionen im Bereich zwischen 0 und 1.
  • Die Ansteuerungsstufe für das Farbmodulations-Panel kann auf der Ansteuerungsstufe der monochromatischen Modulationsstufe basieren. Zum Beispiel kann der Bildteilungsvorgang 200 den Ansteuerwert des Farbmodulation-Panels auf einer Pixelbasis bestimmen, die eine Farbtransformationsmatrix beinhaltt. Die Farbtransformationsmatrix kann auf einer Zielfarbe im XYZ-Raum und der Leuchtdichte des monochromatischen Modulations-Panels basieren, was durch die Gleichung 3 definiert wird:
    Figure DE102017209588A1_0002
    wobei [Xin, Yin, Zin] für das Eingabe- oder Ziel-XYZ-Signal, LB für ein lineares Leuchtdichten- und/oder Durchlässigkeitssignal des monochromatischen Modulations-Panels, Ak für den Ansteuerwert des Farbmodulation-Panels, [Rf, Gf, Bf] für den Ansteuerwert des Farbmodulations-Panels, [Xk, Yk, Zk] für den minimalen Leckagenschwarzwert für die Ansteuerung des Farbmodulation-Panels und
    Figure DE102017209588A1_0003
    für die Farbtransformationsmatrix steht. Zum Bestimmen des Ansteuerwerts des Farbmodulations-Panels produziert [Rf, Gf, Bf] die Gleichung 4:
    Figure DE102017209588A1_0004
    wobei A' gleich (LB(1 – Ak) + Ak)) ist.
  • Danach kann der Bildteilungsvorgang 200 zu Block 208 wechseln und das monochromatische Modulations-Panel und ein Farbmodulations-Panel gemäß den Ansteuerwerten ansteuern. Der Bildteilungsvorgang 200 kann das monochromatische Modulations-Panel unter Verwendung des in Block 206 berechneten Ansteuerwerts direkt ansteuern. Um das Farbmodulations-Panel anzusteuern, kann der Bildteilungsvorgang 200 einen Farbpanelalgorithmus anwenden, der den in Block 206 gefundenen Ansteuerwert verwendet, um einen Ansteuerwert für das Farbmodulations-Panel zu bestimmen, wie in der vorstehenden Gleichung 4 gezeigt.
  • Der Bildteilungsvorgang 200 kann dann zu Block 210 wechseln und eine radiale Verzeichnung wie einen Filter für eine radiale Übersetzung auf das monochromatische Modulations-Panel anwenden, um die von den beiden Modulations-Panels erzeugten Bilder auszurichten. Der Bildteilungsvorgang 200 kann das Bild lokal in Bezug auf einen Blickwinkel eines Betrachters ausrichten. Um die lokale Ausrichtung durchzuführen, können eine oder mehrere Ausführungsformen des Bildteilungsvorgangs 200 Eye-Tracking-Algorithmen durchführen, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind. Zum Beispiel kann ein Eye-Tracking-Vorgang eine Kamera nutzen, um ein Bild vom Auge des Benutzers zu erfassen, und einen Bildverarbeitungsalgorithmus nutzen, der das Bild analysiert, extrahiert und die Bildmerkmale anwendet, um Parallaxenfehler zu minimieren. Mit anderen Worten kann der Eye-Tracking-Vorgang die Position des Benutzers ermitteln und die Bilder auf jedem Modulations-Panel durch Anwenden der radialen Verzeichnung auf das monochromatische Modulations-Panel verschieben. Durch das Nachverfolgen einer Vielzahl von Faktoren in Verbindung mit dem Betrachter wie Blickpunkten, Pupillengröße, Blinzelfrequenz, Gefühlslage des Benutzers und/oder Position des Benutzers bezogen auf den Bildschirm können die Bilder von den Modulations-Panels gegenüber dem Blickwinkel des Betrachters lokal ausgerichtet werden. In einer Ausführungsform kann das Eye-Tracking eine Infrarotlichtquelle und/oder Kameras zum Nachverfolgen der Augenbewegung einsetzen.
  • 3 stellt eine grafische Darstellung 300 des Beleuchtens von zwei Modulations-Panels zum Ausgeben einer Graustufe bereit, die dunklere schwarze Farben für ein Pixel oder ein Panel-Element erzielt, wenn die Verwendung des monochromatischen Modulations-Panels minimiert wird. In 3 kann ein mehrschichtiges Anzeigesystem zum Erzeugen der dunkelsten schwarzen Farbe zunächst nicht sowohl das monochromatische Modulation-Panel als auch das Farbmodulations-Panel beleuchten. Der Abschnitt 302 in 3 stellt die Region dar, in der das mehrschichtige Anzeigesystem das monochromatische Modulations-Panel aktiviert, um hellere schwarze Farben gemäß den grauen Eingabewerten zu erzeugen. Sobald das monochromatische Modulations-Panel am Ende von Abschnitt 302 vollständig beleuchtet ist, wechselt das mehrschichtige Anzeigesystem zu dem Abschnitt 304 und beginnt damit, das Farbmodulations-Panel für alle drei der RGB-Farben zu aktivieren, um hellere graue Eingabewerte zu reproduzieren. Die Aktivierung des Farbmodulations-Panels erfolgt, wenn die grauen Eingabewerte von einer schwarzen Farbe zu Graustufen und Weiß wechseln. Der Abschnitt 304 endet, wenn das mehrschichtige Anzeigesystem das Farbmodulations-Panel für alle drei der RGB-Farben vollständig beleuchtet, um eine weiße Farbe zu erzeugen.
  • 4 zeigt eine grafische Darstellung 400 des Beleuchtens von zwei Modulations-Panels zum Ausgeben eines R-Rands für ein Pixel oder ein Panel-Element, wenn die Verwendung des monochromatischen Modulations-Panels minimiert wird. Wenn die Eingabefarbe ein dunkles Schwarz ist, aktiviert ein mehrschichtiges Anzeigesystem, ähnlich wie in 3, nicht sowohl das monochromatische Modulations-Panel als auch das Farbmodulations-Panel. Wenn die Eingabefarbe zu einem dunkleren Rotton wechselt, erhöht das mehrschichtige Anzeigesystem die Beleuchtung des monochromatischen Modulations-Panels, wie in Abschnitt 402 gezeigt. Sobald das monochromatische Modulations-Panel vollständig beleuchtet ist, aktiviert das mehrschichtige Anzeigesystem das Farbmodulations-Panel für den R-Rand, wie in Abschnitt 404 gezeigt. Das mehrschichtige Anzeigesystem aktiviert nicht die G- und B-Farbelemente des Farbmodulations-Panels, weil die Eingabefarben verschiedenen Rottönen entsprechen. Wenn die rote Farbe für die Eingabefarbe heller wird, erhöht das mehrschichtige Anzeigesystem die Beleuchtung des Farbmodulations-Panels. In 4, wenn das mehrschichtige Anzeigesystem tief gesättigte rote Farben als den Eingabefarbwert empfängt, gibt das mehrschichtige Anzeigesystem eine graue Farbe aus, anstatt eine ähnliche tief gesättigte rote Farbe auszugeben.
  • 5 ist eine Ausführungsform einer grafischen Testdarstellung 500, die das Minimieren der Verwendung des monochromatischen Modulations-Panels (z. B. Abschnitt 402) und das Maximieren der Verwendung des Farbmodulations-Panels (z. B. Abschnitt 404) veranschaulicht. Insbesondere wird das monochromatische Modulations-Panel in dunklen Regionen aktiviert, um dunklere schwarze Farben zu produzieren, die Farbreinheit zu wahren und Parallaxenartefakte zu minimieren. Wenngleich 3 und 4 veranschaulichen, dass die Eingabefarbskalengrößen für die Aktivierungsregion des monochromatischen Modulations-Panels (z. B. Abschnitte 302 und 402) ungefähr dieselben sind wie für die Aktivierungsregion des Farbmodulations-Panels (z. B. Abschnitt 304 und 404), ist die tatsächliche Farbskalengröße für die Aktivierungsregion des monochromatischen Modulations-Panels üblicherweise kleiner als die Aktivierungsregion des Farbmodulations-Panels. 3 und 4 sind nicht maßstabsgetreu gezeichnet und als beispielhafte grafische Darstellungen enthalten, um die Beschreibung und Erläuterung zu vereinfachen. 5 stellt die grafische Testdarstellung 500 bereit, die der in 4 veranschaulichten grafischen Darstellung 400 entspricht. Wie in 5 gezeigt, entspricht der Abschnitt 402 einer kleineren Farbskalengröße für die Farbeingaben als der Abschnitt 404. Durch Reduzieren der Anzahl von Farbeingabewerten für den Abschnitt 402 minimiert das mehrschichtige Anzeigesystem die Verwendung des monochromatischen Modulations-Panels und maximiert die Verwendung des Farbmodulations-Panels.
  • Um dunkel gesättigte Farben zu erhalten und den Farbskalabereich zu verbessern, kann das mehrschichtige Anzeigesystem ein neutrales monochromatisches Modulations-Panel beibehalten und zugleich das Farbmodulations-Panel aktivieren. 6 zeigt eine grafische Darstellung 600 des Beleuchtens von zwei Modulations-Panels zum Ausgeben eines R-Rands für ein Pixel oder ein Panel-Element, um dunkel gesättigte Farben zu erhalten. 6 veranschaulicht, dass, wenn die Eingabefarbe von einer dunklen schwarzen Farbe zu einer dunklen roten Farbe wechselt, die elektronische Anzeigevorrichtung das monochromatische Modulations-Panel nicht aktiviert, wie in Abschnitt 602 gezeigt. Im Gegensatz zu 4 aktiviert das mehrschichtige Anzeigesystem das Farbmodulations-Panel, um eine rote Farbsättigung in den dunklen Regionen zu produzieren. Sobald das Farbmodulations-Panel vollständig beleuchtet ist, wechselt das mehrschichtige Anzeigesystem zu dem Abschnitt 604, aktiviert das monochromatische Modulations-Panel und beleuchtet das monochromatische Modulations-Panel basierend auf der roten Eingabefarbe in den hellen Regionen. Bei zwischen 0 und 100 skalierten Eingabebilddaten können die hellen Regionen als Regionen definiert werden, die über eins liegen (z. B. Bereich von 1 bis 1000). Wenn die rote Eingabefarbe heller wird, erhöht das mehrschichtige Anzeigesystem die Leuchtdichte des monochromatischen Modulations-Panels. Ähnlich wie 3 und 4 ist 6 nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Der Abschnitt 602 ist derart verhältnismäßig kürzer als der Abschnitt 604, dass das mehrschichtige Anzeigesystem die Verwendung des Farbmodulations-Panels minimiert und die Verwendung des monochromatischen Modulations-Panels maximiert, um dunkel gesättigte Farben zu erhalten. Das mehrschichtige Anzeigesystem kann andere dunkel gesättigte Farben durch Aktivieren der B-Farbsättigung, der G-Farbsättigung und/oder einer Kombination der RGB-Farbsättigung des Farbmodulations-Panels erzeugen.
  • 7 stellt eine grafische Darstellung 700 der zusätzlichen roten Farbskala dar, die ein mehrschichtiges Anzeigesystem durch Implementieren des in 6 beschriebenen Bildteilungsvorgangs erhalten kann. In 7 stellt der Abschnitt 702 den verfügbaren roten Farbskalaraum beim Minimieren der Modulation des monochromatischen Modulations-Panels dar. Mit anderen Worten entspricht der rote Farbskalaraum im Abschnitt 702 dem Farbskalaraum für die Modulation des monochromatischen Modulations-Panels und des Farbmodulations-Panels, wie in der grafischen Darstellung 400 von 4 gezeigt. Der Abschnitt 704 stellt den zusätzlichen roten Farbskalaraum dar, den eine elektronische Anzeigevorrichtung beim Minimieren der Modulation des Farbmodulations-Panels erhält, wie in 6 gezeigt.
  • 8 ist ein Blockdiagramm des Bildteilungsvorgangs 800 für ein mehrschichtiges Anzeigesystem. Der Bildteilungsvorgang 800 kann ein Eingabebild 802 empfangen, das als ein 8-Bit-RGB-Bild kodiert ist. Das Eingabebild kann in zwei Bilder geteilt sein. Das erste Bild kann in XYZ-Tristimuluswerte umgewandelt werden, um ein XYZ-Bild 804 zu erzeugen. Das zweite Bild kann unter Verwendung der in Block 206 von 2 beschriebenen sättigungswertbasierten Implementierung modifiziert werden, um ein sättigungsbasiertes Bild 806 zu erzeugen. Danach führt der Bildteilungsvorgang 800 ein Downsampling und eine radiale Verzeichnung 808 an dem sättigungsbasierten Bild 806 durch. Sobald das Downsampling und die radiale Verzeichnung 808 abgeschlossen sind, führt der Bildteilungsvorgang 800 ein Upsampling auf die Auflösung 810 des monochromatischen Modulations-Panels durch. Der Bildteilungsvorgang 800 kann dann ein Upsampling auf die Auflösung 812 des Farbmodulations-Panels durchführen und anschließend die beiden Bilder verbinden, um das Bild 816 des Farbmodulations-Panels zu bilden. Wie in 8 gezeigt, kann der Bildteilungsvorgang 800 das kombinierte Bild 816 unter Verwendung eines Farbpanelalgorithmus erzeugen.
  • 9 ist ein Blockdiagramm von einer Ausführungsform einer mehrschichtigen Anzeigevorrichtung 900 zum Reproduzieren von digitalen Bildern. Die verschiedenen Komponenten der mehrschichtigen Anzeigevorrichtung 900 können in einer Anzeigetreiberschaltung (z. B. einem Zeitgebungssteuerungschip), einer Videokarte in einer Vorrichtung und/oder unter Verwendung von anderen Typen von Steuerungseinheiten (z. B. Mikroprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) oder integrierte Schaltungen für System-on-Chip) implementiert werden. Die mehrschichtige Anzeigevorrichtung 900 kann im RGB-Format kodierte Bilddaten in Bilddaten, die im WRGB-Format kodiert sind, umwandeln und sie kann Bildteilungsvorgänge durchführen, in denen Steuersignale für verschiedene Aspekte eines anzuzeigenden Bilds zwischen einem monochromatischen Modulations-Panel und einem Farbmodulations-Panel zugeordnet werden.
  • Wie in 9 gezeigt, können Bilddaten für die Eingabe 910 der mehrschichtigen Anzeigevorrichtung 900 bereitgestellt werden. Die mehrschichtige Anzeigevorrichtung 900 kann einen WRGB-Konverter 912 beinhalten, der die RGB-Daten bei der Eingabe 910 empfängt. Der WRGB-Konverter 912 kann die Helligkeitseinstellung für eine Hintergrundbeleuchtungseinheit ausgehend von den für die Eingabe 910 bereitgestellten Daten bestimmen und er stellt ein entsprechendes Helligkeitssteuerungssignal für die Hintergrundbeleuchtungssteuerung 916 bereit. Die Hintergrundbeleuchtungssteuerung 916 kann die von einer Lichtquelle produzierte Ausgabe anpassen. Der WRGB-Konverter 912 ordnet RGB-Daten zu WRGB-Daten zu. Der Farbraumkonverter 914 wandelt die WRGB-Daten in einen geeigneten Farbraum wie den CIE-XYZ-Farbraum um.
  • Die Bilddaten können dann durch den Bildteiler 920 in zwei Kanäle geteilt werden. Der Bildteiler 920 kann zum Beispiel eine Farbbilddatenkomponente der Bilddaten in hoher Auflösung für das Farbmodulations-Panel 922 bereitstellen, während er gleichzeitig eine monochromatische örtlich begrenzte Dimmkomponente der Bilddaten in niedriger Auflösung für das monochromatische Modulations-Panel 924 bereitstellt. Der lokale Dimmkanal der Bilddaten kann vom Quadrat der Leuchtdichte im XYZ-Farbraum abgeleitet werden. Der Farbbilddatenkanal der Bilddaten kann gebildet werden, indem der Y-Kanal durch das Quadrat von Y geteilt wird und diese neuen Y-Daten mit entsprechenden X- und Z-Daten verwendet werden, um die endgültigen Farbbilddaten zu bilden. Beim Anzeigen der Farbkomponente des Bilds auf dem Farbmodulations-Panel 922 und der lokalen Dimmkomponente des Bilds in niedrigerer Auflösung auf der Anzeigestufe 924 können Gammawertetabellen verwendet werden, um die Daten von dem Bildteiler 920 in WRGB-Daten umzuwandeln.
  • Bei Verwendung in diesem Dokument bezieht sich der Begriff „Dynamikbereich” einer elektronischen Anzeige auf das Verhältnis zwischen dem Abschnitt mit der höchsten Leuchtdichte (d. h. der hellste Abschnitt) einer Ausgabe der elektronischen Anzeige und dem Abschnitt mit der niedrigsten Leuchtdichte (d. h. der dunkelste Abschnitt) der Ausgabe der elektronischen Anzeige.
  • Bei Verwendung in diesem Dokument ist der Begriff „zwei Panels” mit „Dual-Cell” austauschbar und kann in dieser Offenbarung allgemein so bezeichnet werden.
  • Bezugnehmend auf 10 ist ein vereinfachtes Funktionsblockdiagramm einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung 1000 gezeigt, die das mehrschichtige Anzeigesystem gemäß einer wie in 1 beschriebenen Ausführungsform beinhalt. Die elektronische Vorrichtung 1000 kann einen Prozessor 1005, eine Anzeige 1010, eine Benutzerschnittstelle 1015, eine Grafikhardware 1020, Vorrichtungssensoren 1025 (z. B. Näherungssensor/Umgebungslichtsensor, Beschleunigungsmesser und/oder Gyroskop), ein Mikrofon 1030, Audio-Codec(s) 1035, Lautsprecher 1040, eine Kommunikationsschaltung 1045, eine Einheit zur Erfassung von digitalen Bildern 1050, Video-Codec(s) 1055, einen Arbeitsspeicher 1060, einen Speicher 1065 und einen Kommunikationsbus 1070 beinhalten. Die elektronische Vorrichtung 1000 kann zum Beispiel eine Digitalkamera, ein PDA (Personal Digital Assistant), eine tragbare Musikwiedergabevorrichtung, ein Mobiltelefon, ein Server, ein Notebook, ein Laptop, ein Desktop oder ein Tablet-Computer sein. Genauer können die offenbarten Techniken auf einer Vorrichtung ausgeführt werden, die einige oder alle der Komponenten von Vorrichtung 1000 beinhalt.
  • Der Prozessor 1005 kann Anweisungen ausführen, die erforderlich sind, um den Betrieb von vielen Funktionen, die durch die Vorrichtung 1000 durchgeführt werden, zu veranlassen oder zu steuern. Der Prozessor 1005 kann zum Beispiel die Anzeige 1010 ansteuern und Benutzereingaben von der Benutzerschnittstelle 615 empfangen. Die Anzeige 1010 kann ein wie in 1 beschriebenes mehrschichtiges Anzeigesystem sein. Die Benutzerschnittstelle 1015 kann eine Vielzahl von Formen wie die einer Schaltfläche, eines Tastenfelds, einer Drehsteuerung, eines Click Wheels, einer Tastatur, eines Anzeigebildschirms, eines Touchscreens oder Kombinationen davon annehmen. Der Prozessor 1005 kann außerdem zum Beispiel ein System-on-Chip sein, wie es in mobilen Vorrichtungen vorhanden ist, und er kann eine dedizierte Grafikverarbeitungseinheit beinhalten. Der Prozessor 1005 kann auf RISC-Architekturen (Reduced Instruction-Set Computer, Rechner mit reduziertem Befehlssatz) oder auf CISC-Architekturen (Complex Instruction-Set Computer, Rechner mit komplexem Befehlssatz) oder auf anderen geeigneten Architekturen basieren und er kann einen oder mehrere Verarbeitungskerne beinhalten. Die Grafikhardware 1020 kann eine Spezialberechnungshardware zum Verarbeiten von Grafiken und/oder Unterstützen des Prozessors 1005 zum Verarbeiten von Grafikinformationen sein. In einer Ausführungsform kann die Grafikhardware 1020 eine programmierbare Grafikverarbeitungseinheit beinhalten.
  • Die Sensor- und Kameraschaltung 1050 kann unbewegliche Bilder und Videobilder erfassen, die wenigstens teilweise gemäß den offenbarten Techniken durch Video-Codec(s) 1055 und/oder den Prozessor 1005 und/oder die Grafikhardware 1020 und/oder eine dedizierte Bildverarbeitungseinheit, die in die Schaltung 1050 integriert ist, verarbeitet werden können. Derart erfasste Bilder können im Arbeitsspeicher 1060 und/oder im Speicher 1065 gespeichert werden. Der Arbeitsspeicher 1060 kann einen oder mehrere verschiedene Typen von Medien beinhalten, die von dem Prozessor 1005 und der Grafikhardware 1020 verwendet werden, um Vorrichtungsfunktionen durchzuführen. Zum Beispiel kann der Arbeitsspeicher 1060 Arbeitsspeicher-Cache, schreibgeschützten Speicher (ROM) und/oder RAM (Random Access Memory) beinhalten. Der Speicher 1065 kann Medien (z. B. Audio-, Bild- und Videodateien), Computerprogrammanweisungen oder -software, Einstellungsinformationen, Vorrichtungsprofilinformationen und andere geeignete Daten speichern. Der Speicher 1065 kann ein oder mehrere nicht-flüchtige Speichermedien, einschließlich zum Beispiel Magnetplatten (eingebaute Datenträger, Disketten und Wechseldatenträger) und Magnetbänder, optische Medien wie CD-ROMs und digitale Videodisks (DVDs) und Halbleiterspeichervorrichtungen wie EPROM (Electrically Programmable Read-Only Memory) und EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) beinhalten. Der Arbeitsspeicher 1060 und der Speicher 1065 können verwendet werden, um Computerprogrammanweisungen oder Code, die in einem oder mehreren Modulen organisiert und in einer beliebigen gewünschten Computerprogrammiersprache geschrieben sind, greifbar aufzubewahren. Bei Ausführung zum Beispiel durch den Prozessor 1005 kann dieser Computerprogrammcode einen oder mehrere der hierin beschriebenen Vorgänge implementieren.
  • Es sei klargestellt, dass die vorstehende Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Das Material wurde vorgelegt, um es einem Fachmann zu ermöglichen, den beanspruchten Gegenstand wie hierin beschrieben herzustellen und zu verwenden, und es wird im Kontext von bestimmten Ausführungsformen bereitgestellt, von denen Variationen einem Fachmann ohne Weiteres offensichtlich sind (z. B. können einige der offenbarten Ausführungsformen in Kombination miteinander verwendet werden). Zum Beispiel wurden 1 bis 10 im Kontext von HDR-Bildern beschrieben, aber dies ist nicht notwendig. Außerdem können bei einigen der beschriebenen Vorgänge die einzelnen Schritte in einer von den hierin präsentierten Schritten verschiedenen Reihenfolge oder in Verbindung mit anderen Schritten durchgeführt werden. Allgemeiner können einige der in Verbindung mit 1 bis 10 beschriebenen Vorgänge parallel durchgeführt werden, wenn Hardwareunterstützung besteht.
  • Es wird wenigstens eine Ausführungsform offenbart, und Variationen, Kombinationen und/oder Modifikationen der Ausführungsform(en) und/oder Merkmale der Ausführungsform(en), die von einem Durchschnittsfachmann hergestellt werden, liegen innerhalb des Umfangs der Offenbarung. Alternative Ausführungsformen, die aus dem Kombinieren, Integrieren und/oder Weglassen von Merkmalen der Ausführungsform(en) hervorgehen, hegen ebenfalls innerhalb des Umfangs der Offenbarung. Wenn numerische Bereiche oder Einschränkungen ausdrücklich angegeben sind, können diese ausdrücklich angegebenen Bereiche oder Einschränkungen so verstanden werden, dass sie iterative Bereiche oder Einschränkungen von gleicher Größe, die innerhalb der ausdrücklich angegebenen Bereiche oder Einschränkungen liegen, beinhalten (z. B. von ungefähr 1 bis ungefähr 10 beinhalt 2, 3, 4 usw.; größer als 0,10 beinhalt 0,11, 0,12, 0,13 usw.). Die Verwendung des Begriffs „ungefähr” bedeutet ±10% der nachfolgenden Zahl, falls nicht anders angegeben.
  • Viele weitere Ausführungsformen werden dem Fachmann nach der Durchsicht der vorstehenden Beschreibung offensichtlich. Der Umfang der Erfindung sollte deshalb Bezug nehmend auf die beigefügten Ansprüche bestimmt werden, und dies zusammen mit dem vollständigen Umfang von Äquivalenten, auf die diese Ansprüche Anspruch haben. In den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „einschließlich” und „in denen” als die einfachen Entsprechungen der jeweiligen Begriffe „umfassend” und „wobei” verwendet.

Claims (15)

  1. System, umfassend: eine Bildanzeigevorrichtung, umfassend ein an ein vorderes Modulations-Panel gekoppeltes hinteres Modulations-Panel; Arbeitsspeicher und eine oder mehrere programmierbare Steuervorrichtungen, die dazu fähig sind, mit der Bilderfassungsvorrichtung und dem Arbeitsspeicher zu interagieren und Vorgänge umfassend Folgende durchzuführen: Empfangen eines Farbeingabewerts, der eine in Verbindung mit einem Eingabebild stehende Zielanzeigefarbe anzeigt; Bestimmen eines Farbsättigungswerts für den empfangenen Farbeingabewert; Bestimmen eines ersten Ansteuerwerts für das hintere Modulations-Panel basierend auf dem Farbsättigungswert; Bestimmen eines zweiten Ansteuerwerts für das vordere Modulations-Panel basierend auf dem ersten Ansteuerwert; Ansteuern des vorderen Modulations-Panels gemäß dem zweiten Ansteuerwert und Ansteuern des hinteren Modulations-Panels gemäß dem ersten Ansteuerwert, wobei das hintere Modulations-Panel erst moduliert wird, nachdem das vordere Modulations-Panel vollständig beleuchtet ist.
  2. System gemäß Anspruch 1, wobei die einen oder mehreren programmierbaren Steuervorrichtungen ferner Vorgänge umfassend Folgende durchführen: Nachverfolgen eines Blickwinkels eines Betrachters der Bildanzeigevorrichtung und Anwenden einer radialen Verzeichnung auf ein von dem hinteren Modulations-Panel erzeugtes Bild basierend auf dem Nachverfolgen des Blickwinkels.
  3. System gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Bestimmen eines ersten Ansteuerwerts ferner das Bestimmen des ersten Ansteuerwerts gemäß einer linearen gewichteten Summe umfasst.
  4. System gemäß Anspruch 1 bis 3, wobei das hintere Modulations-Panel mit einer niedrigeren Auflösung als das vordere Modulations-Panel ausgelegt ist.
  5. System gemäß Anspruch 1 bis 3, wobei das Ansteuern des vorderen Modulations-Panels gemäß dem zweiten Ansteuerwert ferner das Ansteuern des vorderen Modulations-Panels gemäß dem zweiten Ansteuerwert in einer dunklen Region des Eingabebilds umfasst.
  6. System gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 5, wobei eine Eingabefarbskalengröße entsprechend einer Eingabefarbenregion vor dem vollständigen Beleuchten des vorderen Modulations-Panels kleiner als eine zweite Eingabefarbskalengröße entsprechend einer zweiten Eingabefarbenregion nach dem vollständigen Beleuchten des hinteren Modulations-Panels ist.
  7. System gemäß Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 6, wobei das Ansteuern des hinteren Modulations-Panels ferner das Ansteuern des hinteren Modulations-Panels gemäß dem ersten Ansteuerwert, wenn die Zielanzeigefarbe einer hellen Region des Eingabebilds entspricht, umfasst.
  8. Verfahren, umfassend: Empfangen, unter Verwendung einer mehrschichtigen Anzeigevorrichtung, eines Farbeingabewerts, der eine in Verbindung mit einem Eingabebild stehende Zielanzeigefarbe anzeigt; Bestimmen, unter Verwendung der mehrschichtigen Anzeigevorrichtung, eines Farbsättigungswerts für den empfangenen Farbeingabewert; Bestimmen, unter Verwendung der mehrschichtigen Anzeigevorrichtung, eines ersten Ansteuerwerts für ein hinteres Modulations-Panel der mehrschichtigen Anzeigevorrichtung basierend auf dem Farbsättigungswert; Bestimmen, unter Verwendung der mehrschichtigen Anzeigevorrichtung, eines zweiten Ansteuerwerts für ein vorderes Modulations-Panel der mehrschichtigen Anzeigevorrichtung basierend auf dem ersten Ansteuerwert; Ansteuern, unter Verwendung der mehrschichtigen Anzeigevorrichtung, des vorderen Modulations-Panels gemäß dem zweiten Ansteuerwert und Ansteuern, unter Verwendung der mehrschichtigen Anzeigevorrichtung, des hinteren Modulations-Panels gemäß dem ersten Ansteuerwert, wobei das hintere Modulations-Panel moduliert wird, nachdem das vordere Modulations-Panel vollständig beleuchtet ist.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, ferner umfassend: Nachverfolgen eines Blickwinkels eines Betrachters der mehrschichtigen Anzeigevorrichtung und Anwenden, unter Verwendung der mehrschichtigen Anzeigevorrichtung, einer radialen Verzeichnung auf ein von dem hinteren Modulations-Panel erzeugtes Bild basierend auf dem Nachverfolgen des Blickwinkels.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei das Bestimmen eines ersten Ansteuerwerts ferner das Bestimmen des ersten Ansteuerwerts gemäß einer linearen gewichteten Summe umfasst.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei eine Eingabefarbskalengröße entsprechend einer Eingabefarbenregion vor dem vollständigen Beleuchten des vorderen Modulations-Panels kleiner als eine zweite Eingabefarbskalengröße entsprechend einer zweiten Eingabefarbenregion nach dem vollständigen Beleuchten des hinteren Modulations-Panels ist.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 8, 9 und 11, wobei das Ansteuern des hinteren Modulations-Panels ferner das Ansteuern des hinteren Modulations-Panels gemäß dem ersten Ansteuerwert, wenn die Zielanzeigefarbe wenigstens einer hellen Region des Eingabebilds entspricht, umfasst.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 8, 9, 11 oder 12, wobei das Ansteuern des vorderen Modulations-Panels gemäß dem zweiten Ansteuerwert ferner das Ansteuern des vorderen Modulations-Panels gemäß dem zweiten Ansteuerwert in einer dunklen Region des Eingabebilds umfasst.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das hintere Modulations-Panel mit einer niedrigeren Auflösung als das vordere Modulations-Panel ausgelegt ist.
  15. Nicht-flüchtige Programmspeichervorrichtung, lesbar durch eine programmierbare Steuervorrichtung und umfassend Anweisungen, die darauf gespeichert sind, um eine oder mehrere programmierbare Steuervorrichtungen zum Durchführen der Verfahren von einem der Ansprüche 8 bis 14 zu veranlassen.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10056022B2 (en) * 2016-06-10 2018-08-21 Apple Inc. Saturation dependent image splitting for high dynamic range displays
JP7302484B2 (ja) 2018-02-07 2023-07-04 ソニーグループ株式会社 画像処理装置、表示装置、画像処理方法
CN108761888A (zh) * 2018-05-03 2018-11-06 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示器
US11386614B2 (en) 2018-06-15 2022-07-12 Google Llc Shading images in three-dimensional content system
CN108877694B (zh) * 2018-08-06 2021-08-31 深圳创维－Rgb电子有限公司 一种双层液晶屏、背光亮度控制方法、装置及电子设备
TWI680326B (zh) * 2018-09-28 2019-12-21 友達光電股份有限公司 顯示器
CN109639928B (zh) * 2019-01-04 2021-02-09 合肥工业大学 一种基于层叠液晶屏的液晶显示灰度提升装置
US11808957B2 (en) 2019-02-25 2023-11-07 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for adjusting light intensity in a display system
US11698554B2 (en) 2019-02-25 2023-07-11 Visteon Global Technologies, Inc. Display system
US11747672B2 (en) 2019-02-25 2023-09-05 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for adjusting light intensity in a display system
US11953778B2 (en) 2019-02-25 2024-04-09 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for adjusting light intensity in a display system
US11699403B2 (en) 2019-02-25 2023-07-11 Visteon Global Technologies, Inc. Display system
EP3931621A4 (de) * 2019-02-25 2023-01-18 Visteon Global Technologies, Inc. Anzeigesystem
TWI703542B (zh) * 2019-06-05 2020-09-01 友達光電股份有限公司 背光訊號處理方法及顯示裝置
CN110111749A (zh) * 2019-06-18 2019-08-09 厦门天马微电子有限公司 一种液晶显示器及其驱动方法
CN111025795B (zh) * 2019-12-06 2021-03-23 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种液晶显示装置
CN110928036A (zh) * 2019-12-25 2020-03-27 厦门天马微电子有限公司 显示装置及其显示方法、制备方法
CN114613337B (zh) * 2021-08-27 2023-10-20 季华实验室 背光亮度调节方法、装置、电子设备和双层液晶显示屏

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI354823B (en) 2007-09-17 2011-12-21 Au Optronics Corp Display device, manufacturing method thereof, cont
US20090167670A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Method of determining luminance values for a backlight of an lcd panel displaying an image
US20090322800A1 (en) 2008-06-25 2009-12-31 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and apparatus in various embodiments for hdr implementation in display devices
RU2533855C2 (ru) 2009-03-06 2014-11-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Способ преобразования входных данных изображения в выходные данные изображения, блок преобразования изображения для преобразования входных данных изображения в выходные данные изображения, устройство обработки изображения, устройство отображения
US9135864B2 (en) 2010-05-14 2015-09-15 Dolby Laboratories Licensing Corporation Systems and methods for accurately representing high contrast imagery on high dynamic range display systems
JP5722106B2 (ja) * 2011-04-18 2015-05-20 株式会社ジャパンディスプレイ 表示パネル、表示装置および電子機器
US9324250B2 (en) 2011-09-09 2016-04-26 Dolby Laboratories Licensing Corporation High dynamic range displays comprising MEMS/IMOD components
KR101316795B1 (ko) * 2012-02-02 2013-10-11 한국과학기술연구원 시역 평탄화 및 동적 크로스토크 최소화를 위한 무안경식 3차원 영상표시장치
EP2862162B1 (de) 2012-06-15 2020-03-18 Dolby Laboratories Licensing Corporation Systeme und verfahren zur steuerung von zweifachmodulationsanzeigen
US9541794B2 (en) 2014-01-10 2017-01-10 Apple Inc. High dynamic range liquid crystal display
JP6086393B2 (ja) * 2014-05-27 2017-03-01 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 制御信号生成回路，映像表示装置，制御信号生成方法，及びそのプログラム
CN104317120A (zh) * 2014-10-27 2015-01-28 中国科学院自动化研究所 一种供多人观看的自由视点真三维显示系统及方法
US10056022B2 (en) * 2016-06-10 2018-08-21 Apple Inc. Saturation dependent image splitting for high dynamic range displays

Also Published As

Publication number Publication date
US20180366050A1 (en) 2018-12-20
US10056022B2 (en) 2018-08-21
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CN107492334B (zh) 2020-08-18
US20170358253A1 (en) 2017-12-14

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