EP1515299A1 - Dispositif de correction de la réponse optique d'un système d'affichage à écran plat - Google Patents

Dispositif de correction de la réponse optique d'un système d'affichage à écran plat Download PDF

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EP1515299A1
EP1515299A1 EP04103812A EP04103812A EP1515299A1 EP 1515299 A1 EP1515299 A1 EP 1515299A1 EP 04103812 A EP04103812 A EP 04103812A EP 04103812 A EP04103812 A EP 04103812A EP 1515299 A1 EP1515299 A1 EP 1515299A1
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EP
European Patent Office
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pixel
value
max
gain
curve
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04103812A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre-François Pugibet
Jérôme Chossat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics SA
Original Assignee
STMicroelectronics SA
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G—PHYSICS
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    • G09G1/16—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows the beam tracing a pattern independent of the information to be displayed, this latter determining the parts of the pattern rendered respectively visible and invisible the pattern of rectangular co-ordinates extending over the whole area of the screen, i.e. television type raster
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    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0271—Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping
    • G09G2320/0276—Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping for the purpose of adaptation to the characteristics of a display device, i.e. gamma correction
    • G—PHYSICS
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    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/003—Details of a display terminal, the details relating to the control arrangement of the display terminal and to the interfaces thereto
    • G09G5/006—Details of the interface to the display terminal

Definitions

  • the present invention relates to the correction of optical response of display systems, and in particular but not exclusively devices for correcting the optical response of flat panel display systems.
  • optical response of display systems is not linear. Any image signal intended to be displayed on a screen must be corrected so that the reproduced image presents a contrast corresponding to that of the original image.
  • curve 1 illustrates the optical response of a cathode ray display system, comprising a cathode-ray screen also known as a CRT-type screen.
  • the curve 1 is represented in a coordinate system Ox, Oy and extends from the origin O to an extreme point E.
  • On the abscissa axis Ox are carried input pixels and, on the ordinate axis Oy, output pixels.
  • the optical response of the display is such that the value of the displayed pixel has a value is less than P x.
  • a correction circuit which modifies the value of the input pixel so that, after display, the value of the displayed pixel corresponds to the value of the input pixel.
  • Curve 2 of FIG. 1 represents the curve of answer that the corrective device must present to provide a correct display of the input pixels.
  • Curve 2 which extends from the origin O to the extreme point E, is a curve of classical gamma correction very commonly used for correct the response of CRTs.
  • LCD screens so-called LCD type screens, have an optical response curve formed of two rounded lobes, called "S" curve.
  • FIG. 2 represents, in an Ox mark, Oy corresponding to that of FIG. 1, the ideal response curve that a correction device for an LCD type screen should present.
  • the position of the point I, as well as the curvature of the lobes A and B, depend on the LCD screen considered.
  • screen display system flat means all display systems other than those of CRT type, therefore including plasma, electroluminescent screens, liquid crystal, etc.
  • An object of the present invention is to provide a corrective device for the optical response of a display system flat screen whose response curve is easily adaptable.
  • Another object of the present invention is to provide a correction device for correcting in a simple manner both the optical response of screen display systems cathode and flat panel display systems.
  • the present invention provides a corrective device for the optical response of a flat screen display system.
  • This device has a gamma correction circuit of a type commonly used for correcting the optical response of display systems to cathodic radiation.
  • the correction circuit comprises a functional module allowing the application of a gamma correction function for cathode ray display system and a module gain coupled to the functional module.
  • the response curve of the device consists of two lobes extending respectively from an origin to a junction point and from the junction point to an extreme point, the first lobe corresponding to a symmetrical curve with respect to a straight line from the origin to the junction point of the response curve of the correction circuit reduced in size so that it extends from the origin to the junction point, and the second lobe corresponding to the response curve of the correction circuit reduced in size and shifted so that it extends from the junction at the extreme point.
  • the first lobe is obtained using a first gain and the second lobe using a second gain different from the first gain.
  • the coordinates of the junction point and / or the gain of the module of gain can be changed.
  • the device also allows correction of the response optical system of a cathode ray display system.
  • the correction device has a gamma correction circuit of a commonly used for correction of ray display systems cathode. At least part of the response curve of the device is created using this correction circuit.
  • FIGS. 3A to 3F will now explain the formation of a response curve of a corrector device according to the present invention, in the particular case where it is desired to obtain a response curve of a similar to the "S" curve of FIG. 2.
  • the marks Ox, Oy, the points O and E, the values x max and y max of the diagrams of FIGS. 3A to 3F correspond to the elements of the same reference of FIGS. 2, and will not be explained further.
  • FIG. 3A represents a ⁇ curve of a standard type commonly used for the correction of the optical response of cathode ray display systems.
  • Curve ⁇ extends from an origin O to an extreme point E, with coordinates x max and y max , and corresponds to curve 2 of FIG. 1.
  • the curve ⁇ will be used as follows to form the two lobes A. and B of the desired "S" curve.
  • a point M of coordinate x M and y M is first selected.
  • the point M is intended to be the junction point of the two lobes A and B of the response curve.
  • the ordinate y M of point M is different from its abscissa x M.
  • the lobe A must extend from the points O to M, and be included in the rectangle OBMC, the coordinates of the points B and C being respectively (x M , 0) and (0, y M ).
  • the lobe B must extend from the points M to E, and be included in the rectangle MDEF, the coordinates of the points D and F being respectively (x max , y M ) and (x M , y max ).
  • a curve 10 extends from the origin O to The curve 10 derives from the curve ⁇ of FIG. reduction in size to be contained in the rectangle OBMC of Figure 3B.
  • the curve 10 one can, besides a reduction of size, make a modification of the curve ⁇ of Figure 3A, by example using a multiplicative factor, to increase or decrease the curvature.
  • a curve 12 is represented.
  • the curve 12 is obtained by symmetry of the curve 10 with respect to the point middle of the OM segment and is intended to form a first lobe A the response curve of the device.
  • a curve 15 extends from point M to extreme point E.
  • the curve 15 derives from the curve ⁇ of the figure 3A by reduction in size and offset so that it occupies the MDEF rectangle of Figure 3B.
  • we may, in addition to a reduction in size and an offset, perform also a modification of the curve ⁇ of FIG. increase or decrease the curvature.
  • FIG. 3F the curve 12 of FIG. 3B and the curve 15 of FIG. 3E are combined to respectively form the first lobe A and a second lobe B of a curve of response 18 of corrector device according to the present invention.
  • Curve 18, shown in bold lines in FIG. 3F, corresponds to substantially to the ideal "S" curve of Figure 2.
  • the curve 18 is a continuous smooth curve and the junction point M is like a point of inflection.
  • the response curve of a device according to the present invention can be adapted to any flat screen, that it either LCD type or not.
  • the coordinates x M and y M are editable parameters and the point M can be chosen in any appropriate way.
  • the curvature of each of the lobes A and B can be chosen and modified individually by modifying the basic curve ⁇ , for example with the aid of a particular gain.
  • the response curve of the device corrector can also have more than two lobes, each lobe being defined from the standard ⁇ curve between two points individuals. Also, the response curve of the device can have one or more rectilinear parts, if desired.
  • the response curve of the correction device according to the present invention may also include only one lobe obtained using the standard ⁇ curve, and for example one or several linear parts, or some other type of correction.
  • the response curve of the corrector device In practice, to determine the response curve of the corrector device according to the present invention, we start from the optical response of the display system to correct. We define the ideal response curve of the correction device and one determines which parts can be represented by the ⁇ curve standard, after any transformations such as modification by a multiplicative factor, downscaling, translations, symmetries, rotations, etc. The parties as well defined are limited by junction points that delimit particular ranges for the input signal. According to the beach particular to which it belongs, the input signal will be the appropriate treatment to provide an output signal corresponding to the desired correction.
  • the corrector device according to the present invention is made according to the desired response curve, which remember, must have at least a part deriving from a gamma correction curve of a type commonly used to correcting the optical response of a display system to cathodic radiation.
  • the response curve can be very varied, the structure of the corrective device according to the The present invention can also vary significantly.
  • Figure 4 illustrates an embodiment of a corrector device according to the present invention allowing correct signals to be displayed on a screen cathodic either on a flat screen type LCD.
  • This embodiment is such that, when the signals are intended to be displayed on a CRT-type screen, they undergo a correction hereinafter called the standard gamma type of the type illustrated in FIG. 3A. When the signals are intended to be displayed on an LCD-type screen, they undergo an S-shaped correction of the type illustrated in FIG. 3F.
  • the signals to be corrected are in the form of input pixels with a value between 0 and a maximum value x max .
  • the corrector device comprises a circuit for correction 20 and a control circuit 30.
  • the circuit of correction 20 is a circuit allowing to practice a standard gamma type correction, that is to say of a type commonly used for the correction of the optical response of cathode ray display systems.
  • the correction circuit 20 comprises a functional module 22 making it possible to apply a ⁇ classic gamma correction function for screen type CRT. This function corresponds for example to the elevation of the value of the pixel received at the power of 0.45.
  • the correction circuit 20 also includes a gain module 24 for applying a multiplicative factor to the signal provided by the functional module 22, and a clipping module 26 for clipping the signal provided by the gain module 24.
  • the control device 30 comprises modules 32, 34 and 36.
  • the module 32 receives an input pixel P IN and supplies a pixel P1 to the functional module 22.
  • the pixel P2 is supplied to the gain module 24.
  • the gain module 24 further receives a gain g 'of the module 34 and provides a pixel P3 corresponding to the pixel P2 multiplied by g'.
  • the module 36 supplies, from the pixel P4, an output pixel P OUT for display.
  • An input terminal 42 is provided to receive a CRT / LCD indicator to discriminate if you want a display on CRT or on flat screen.
  • the CRT / LCD indicator may be 1 if the image signal is to be displayed on a CRT type screen and equal to 0 if the signal image is to be displayed on an LCD screen.
  • Signals on gain input terminals 44, 46 and 48 respectively determine a gain g for the CRT correction, a gain g1 for obtaining the first lobe A of the S-curve, and a gain g2 for obtaining the second lobe B of the S-curve.
  • Signals on terminals 50 and 52 respectively determine the abscissa x M and the ordinate y M of the junction point M.
  • the CRT / LCD indicator is provided to each of the modules 32, 34 and 36 via appropriate links.
  • the gains g, g1 and g2 are supplied to the module 34.
  • the abscissa x M is supplied to each of the modules 32, 34, 36, and the ordinate y M is supplied to the module 36.
  • the input pixel P IN is further provided to modules 34 and 36.
  • the module 32 transmits the input pixel P IN to the functional module 22 without modification.
  • the pixel P1 is thus identical to the pixel P IN .
  • the module 34 supplies the gain module 24 with a gain g 'equal to the gain g received via the terminal 44.
  • the pixel P2 which corresponds to the pixel P1 to which the function ⁇ has been applied, is transformed into a pixel P3 equal to g.P2.
  • the module 26 provides a pixel P4 corresponding to the pixel P3, clipped if necessary, all the values of P3 exceeding the maximum allowable value being reduced thereto.
  • the module 36 provides an output pixel P OUT identical to the pixel P4.
  • control circuit 30 does not modifies neither the input pixel nor the pixel from the correction 20, the gain g used being specific to the screen cathodic considered.
  • the module 32 first examines whether the input pixel P IN must be corrected using the first or second lobe of the response curve of the device.
  • the function ⁇ of the module 22 thus applies to a pixel P1 that can vary from 0 to x max , as in CRT mode.
  • the range x M -x max to which the input pixel belongs is modified to correspond to a full scale, and the function ⁇ of the module 22 again applies to a pixel P1 that can vary from 0 to x max .
  • the module 36 processes the pixel P4 received from the correction circuit 20 to provide an output pixel P OUT which corresponds to the desired response curve for the device.
  • P IN is less than x M
  • the module 36 realizes a change of scale so that the range of the output pixel extends from 0 to yM, as well as an operating treatment to take account of the symmetry with respect to the right OM illustrated in 3D figure.
  • P OUT y M -P4 (y M / y max ).
  • P IN is greater than x M
  • the pixel P4 is processed by the module 36 to provide an output pixel P OUT corresponding to the desired correction.
  • modules 22, 32 and 36 provide highly accurate results and may use relatively simple operators.
  • the device of Figure 4 is advantageous in the sense that it makes it possible to correct in a simple way times signals for display on a CRT type screen and signals for display on an LCD-type screen, without the need for two distinct corrective devices.
  • the structure of the corrector device according to the present invention may differ significantly from the example of embodiment shown in FIG. 4.
  • the device is only used for the correction of flat screens, parts concerning CRT treatment can be deleted.
  • the settings particulars on this screen can be stored in a internal to the device and not accessible to the user.
  • the device according to the present invention can serve other things than gamma correction.
  • a device according to the present invention by primary color, each device with or without a independent response from others.
  • the input signal of the correction device may be formed of a series of digital or analog samples or of a continuously varying analog signal, sampling or an analog-to-digital conversion of the output signal of the device which may intervene by the continued if necessary.
  • the maximum value y max of the output signal of the device is not necessarily identical to the maximum value x max of the input signal, the person skilled in the art making any necessary modification to this case.
  • the corrector device according to the present invention can apply to many areas.
  • the device according to the present invention can be used to correct or change the optical response of camera displays digital, mobile phones, etc.
  • Figure 4 of the device according to the present invention is particularly advantageous by example in the case of a mobile phone equipped with a small flat screen LCD for direct vision of images, and having a plug for connecting to a screen cathode, for example computer or television.
  • the device according to the present invention can for example be adapted to correct multiple flat screens different, for example the flat screen of a mobile phone or of a digital camera and the flat screen of a computer, the device storing all the parameters necessary for the correction of the various screens considered.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif correcteur de la réponse optique d'un système d'affichage à écran plat. Ce dispositif comporte un circuit de correction de gamma (20) d'un type couramment utilisé pour la correction de la réponse optique des systèmes d'affichage à rayonnement cathodique. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne la correction de la réponse optique de systèmes d'affichage, et en particulier mais non exclusivement les dispositifs permettant de corriger la réponse optique de systèmes d'affichage à écran plat.
La réponse optique des systèmes d'affichage n'est pas linéaire. Tout signal d'image destiné à être affiché sur un écran doit être corrigé afin que l'image reproduite présente un contraste correspondant à celui de l'image originale.
En figure 1, la courbe 1 illustre la réponse optique d'un système d'affichage à rayonnement cathodique, comprenant un écran cathodique dit aussi écran de type CRT. La courbe 1 est représentée dans un système de coordonnées Ox, Oy et s'étend de l'origine O à un point extrême E. Le point E a pour coordonnées xmax et ymax = xmax, correspondant à la valeur maximale pouvant être prise par un pixel. Sur l'axe des abscisses Ox sont portés des pixels d'entrée et, sur l'axe des ordonnées Oy, des pixels de sortie.
Si un pixel P de valeur xP est affiché sans correction sur l'écran cathodique, la réponse optique de l'écran est telle que la valeur du pixel affiché présente une valeur ya inférieure à xP. Pour que le pixel P une fois affiché ait une valeur yP égale à xP, on doit interposer entre le pixel d'entrée et le système d'affichage un circuit correcteur qui modifie la valeur du pixel d'entrée de sorte que, après affichage, la valeur du pixel affiché corresponde à la valeur du pixel d'entrée.
La courbe 2 de la figure 1 représente la courbe de réponse que le dispositif correcteur doit présenter pour fournir un affichage correct des pixels d'entrée. La courbe 2, qui s'étend de l'origine O au point extrême E, est une courbe de correction de gamma classique très couramment utilisée pour corriger la réponse des écrans cathodiques.
Les écrans à affichage à cristaux liquides, dits écrans de type LCD, présentent une courbe de réponse optique formée de deux lobes arrondis, dite courbe en "S".
La figure 2 représente, dans un repère Ox, Oy correspondant à celui de la figure 1, la courbe de réponse idéale que devrait présenter un dispositif correcteur pour écran de type LCD. Cette courbe, en "S", se compose de deux lobes A et B arrondis, se joignant en un point d'inflexion I de coordonnée xI, yI. Elle s'étend de l'origine O à un point extrême E de coordonnées xmax et ymax=xmax. La position du point I, de même que la courbure des lobes A et B dépendent de l'écran LCD considéré.
De manière générale, les dispositifs correcteurs de systèmes d'affichage à écran plat doivent présenter des courbes de réponse assez complexes. Par système d'affichage à écran plat, on entend tous les systèmes d'affichage autres que ceux de type CRT, incluant par conséquent les systèmes d'affichage à plasma, les écrans électroluminescents, les afficheurs à cristaux liquides, etc.
Par ailleurs, si l'on souhaite corriger à la fois un système d'affichage de type CRT et un système d'affichage à écran plat, des dispositifs correcteurs distincts doivent être prévus.
Un objet de la présente invention est de prévoir un dispositif correcteur de la réponse optique d'un système d'affichage à écran plat dont la courbe de réponse soit facilement adaptable.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir un dispositif correcteur permettant de corriger de façon simple à la fois la réponse optique de systèmes d'affichage à écran cathodique et de systèmes d'affichage à écran plat.
Pour atteindre ces objets, la présente invention prévoit un dispositif correcteur de la réponse optique d'un système d'affichage à écran plat. Ce dispositif comporte un circuit de correction de gamma d'un type couramment utilisé pour la correction de la réponse optique des systèmes d'affichage à rayonnement cathodique.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit de correction comprend un module fonctionnel permettant l'application d'une fonction de correction de gamma pour système d'affichage à rayonnement cathodique et un module de gain couplé au module fonctionnel.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le dispositif comporte un circuit de contrôle comprenant :
  • a) un premier moyen pour fournir au module fonctionnel un premier pixel à partir d'un pixel d'entrée ;
  • b) un deuxième moyen pour fournir une valeur de gain au module de gain ; et
  • c) un troisième moyen pour recevoir un deuxième pixel du circuit de correction et fournir un pixel de sortie.
    • Selon un mode de réalisation de la présente invention, si la valeur du pixel d'entrée est inférieure à une première valeur prédéterminée xM, la valeur du premier pixel P1 est égale à la valeur du pixel d'entrée multipliée par un facteur multiplicatif xmax/xM, xmax étant la valeur maximale pouvant être prise par le pixel d'entrée, et, si la valeur du pixel d'entrée est supérieure ou égale à la valeur prédéterminée xM, la valeur du premier pixel P1 est fournie par : P1 = (PIN-xM).xmax/(xmax-xM).
    Selon un mode de réalisation de la présente invention, si la valeur du pixel d'entrée PIN est inférieure à la valeur prédéterminée xM, la valeur du pixel de sortie POUT est fournie par POUT=yM-P4(yM/ymax), P4 étant la valeur dudit deuxième pixel et yM étant une deuxième valeur prédéterminée, et, si la valeur du pixel d'entrée est supérieure ou égale à la valeur prédéterminée xM, la valeur du pixel de sortie POUT est fournie par POUT=yM+P4(ymax-yM)/ymax·
    Selon un mode de réalisation de la présente invention, la courbe de réponse du dispositif est formée de deux lobes s'étendant respectivement d'une origine à un point de jonction et du point de jonction à un point extrême, le premier lobe correspondant à une courbe symétrique par rapport à une droite allant de l'origine au point de jonction de la courbe de réponse du circuit de correction réduite en taille de sorte qu'elle s'étende de l'origine au point de jonction, et le deuxième lobe correspondant à la courbe de réponse du circuit de correction réduite en taille et décalée de sorte qu'elle s'étende du point de jonction au point extrême.
    Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier lobe est obtenu à l'aide d'un premier gain et le deuxième lobe à l'aide d'un deuxième gain différent du premier gain.
    Selon un mode de réalisation de la présente invention, les coordonnées du point de jonction et/ou le gain du module de gain peuvent être modifiés.
    Selon un mode de réalisation de la présente invention, le dispositif permet en outre la correction de la réponse optique d'un système d'affichage à rayonnement cathodique.
    La présente invention prévoit aussi un procédé de modification de la valeur d'un pixel destiné à être affiché sur un système d'affichage à écran plat comprenant les étapes suivantes :
  • a) déterminer si le pixel appartient à une plage d'entrée prédéterminée ;
  • b) si le pixel appartient à la plage d'entrée prédéterminée,
  • b1) modifier la valeur du pixel pour que la plage à laquelle il appartient corresponde à une pleine échelle ;
  • b2) corriger la valeur du pixel ainsi modifié à l'aide d'un circuit de correction de gamma d'un type couramment utilisé pour la correction de la réponse optique des systèmes d'affichage à rayons cathodiques ; et
  • b3) modifier la valeur du pixel ainsi corrigé pour qu'il appartienne à une plage de sortie associée à la plage d'entrée prédéterminée.
    • Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
  • la figure 1 illustre la correction classique utilisée pour un écran cathodique ;
  • la figure 2 représente une courbe de correction idéale pour un écran de type LCD ;
  • les figures 3A à 3F sont des diagrammes illustrant la façon d'obtenir une courbe de réponse d'un dispositif correcteur selon la présente invention ; et
  • la figure 4 représente un mode de réalisation d'un dispositif correcteur selon la présente invention.
    • Selon la présente invention, le dispositif correcteur comporte un circuit de correction de gamma d'un type couramment utilisé pour la correction des systèmes d'affichage à rayons cathodiques. Une partie au moins de la courbe de réponse du dispositif est créée à l'aide de ce circuit de correction.
    On va maintenant, à l'aide des figures 3A à 3F, expliquer la formation d'une courbe de réponse d'un dispositif correcteur selon la présente invention, dans le cas particulier où l'on souhaite obtenir une courbe de réponse d'un type similaire à la courbe en "S" de la figure 2. Les repères Ox, Oy, les points O et E, les valeurs xmax et ymax des diagrammes des figures 3A à 3F correspondent aux éléments de même référence des figures 1 et 2, et ne seront pas d'avantage expliqués.
    La figure 3A représente une courbe γ d'un type standard couramment utilisée pour la correction de la réponse optique des systèmes d'affichage à rayonnement cathodique. La courbe γ s'étend d'une origine O à un point extrême E, de coordonnées xmax et ymax, et correspond à la courbe 2 de la figure 1. La courbe γ va être utilisée comme suit pour former les deux lobes A et B de la courbe en "S" souhaitée.
    En figure 3B, on choisit tout d'abord un point M de coordonnée xM et yM. Le point M est destiné à être le point de jonction des deux lobes A et B de la courbe de réponse. Dans le cas le plus général, l'ordonnée yM du point M est différente de son abscisse xM . Le lobe A doit s'étendre des points O à M, et être inclus dans le rectangle OBMC, les coordonnées des points B et C étant respectivement (xM,0) et (0,yM). Le lobe B doit s'étendre des points M à E, et être inclus dans le rectangle MDEF, les coordonnées des points D et F étant respectivement (xmax,yM) et (xM,ymax).
    En figure 3C, une courbe 10 s'étend de l'origine O au point M. La courbe 10 dérive de la courbe γ de la figure 3A par réduction en taille de façon à être contenue dans le rectangle OBMC de la figure 3B. Comme on le verra par la suite, pour obtenir la courbe 10, on peut, outre une réduction de taille, effectuer une modification de la courbe γ de la figure 3A, par exemple à l'aide d'un facteur multiplicatif, pour en augmenter ou en diminuer la courbure.
    En figure 3D, est représentée une courbe 12. La courbe 12 est obtenue par symétrie de la courbe 10 par rapport au point milieu du segment OM et est destinée à former un premier lobe A de la courbe de réponse du dispositif.
    En figure 3E, une courbe 15 s'étend du point M au point extrême E. La courbe 15 dérive de la courbe γ de la figure 3A par réduction en taille et décalage de sorte qu'elle occupe le rectangle MDEF de la figure 3B. Pour obtenir la courbe 15, on peut, outre une réduction de taille et un décalage, effectuer aussi une modification de la courbe γ de la figure 3A pour en augmenter ou en diminuer la courbure.
    En figure 3F, la courbe 12 de la figure 3B et la courbe 15 de la figure 3E sont réunies pour former respectivement le premier lobe A et un deuxième lobe B d'une courbe de réponse 18 de dispositif correcteur selon la présente invention. La courbe 18, représentée en trait gras en figure 3F, correspond sensiblement à la courbe en "S" idéale de la figure 2. La courbe 18 est une courbe lisse continue et le point de jonction M s'apparente à un point d'inflexion.
    La courbe de réponse d'un dispositif selon la présente invention peut être adaptée à tout écran plat quelconque, qu'il soit de type LCD ou non.
    Les coordonnées xM et yM sont des paramètres modifiables et le point M peut être choisi de toute manière appropriée. La courbure de chacun des lobes A et B peut être choisie et modifiée de façon individuelle par modification de la courbe γ de base, par exemple à l'aide d'un gain particulier.
    On notera que la courbe de réponse du dispositif correcteur peut aussi comporter plus de deux lobes, chaque lobe étant défini à partir de la courbe γ standard entre deux points particuliers. Aussi, la courbe de réponse du dispositif peut comporter une ou plusieurs parties rectilignes, si cela est souhaité. La courbe de réponse du dispositif correcteur selon la présente invention peut aussi ne comporter qu'un seul lobe obtenu à l'aide de la courbe γ standard, et par exemple une ou plusieurs parties linéaires, ou d'un autre type de correction.
    En pratique, pour déterminer la courbe de réponse du dispositif correcteur selon la présente invention, on part de la réponse optique du système d'affichage à corriger. On définit la courbe de réponse idéale du dispositif correcteur et l'on y détermine des parties pouvant être représentées par la courbe γ standard, après d'éventuelles transformations telles que modification par un facteur multiplicatif, réduction d'échelle, translations, symétries, rotations, etc. Les parties ainsi définies sont limitées par des points de jonction qui délimitent des plages particulières pour le signal d'entrée. Selon la plage particulière à laquelle il appartient, le signal d'entrée subira le traitement adéquat pour que soit fourni un signal de sortie correspondant à la correction souhaitée.
    Le dispositif correcteur selon la présente invention est réalisé en fonction de la courbe de réponse souhaitée, qui, rappelons le, doit comporter au moins une partie dérivant d'une courbe de correction de gamma d'un type couramment utilisé pour la correction de la réponse optique d'un système d'affichage à rayonnement cathodique. Comme la courbe de réponse peut être très variée, la structure du dispositif correcteur selon la présente invention peut aussi varier notablement.
    La figure 4 illustre un mode de réalisation d'un dispositif correcteur selon la présente invention permettant de corriger des signaux destinés à être affichés soit sur un écran cathodique soit sur un écran plat de type LCD.
    Ce mode de réalisation est tel que, lorsque les signaux sont destinés à être affichés sur un écran de type CRT, ils subissent une correction ci-après dite de type gamma standard du type de celle illustrée en figure 3A. Lorsque les signaux sont destinés à être affichés sur un écran de type LCD, ils subissent une correction en S du type de celle illustrée en figure 3F. Les signaux à corriger se présentent sous la forme de pixels d'entrée de valeur comprise entre 0 et une valeur maximale xmax.
    Le dispositif correcteur comprend un circuit de correction 20 et un circuit de contrôle 30. Le circuit de correction 20 est un circuit permettant de pratiquer une correction de type gamma standard, c'est-à-dire d'un type couramment utilisé pour la correction de la réponse optique des systèmes d'affichage à rayons cathodiques.
    Dans l'exemple représenté, le circuit de correction 20 comprend un module fonctionnel 22 permettant d'appliquer une fonction Γ de correction de gamma classique pour écran de type CRT. Cette fonction correspond par exemple à l'élévation de la valeur du pixel reçu à la puissance 0,45. Le circuit de correction 20 comprend aussi un module de gain 24 pour appliquer un facteur multiplicatif au signal fourni par le module fonctionnel 22, et un module d'écrêtage 26 permettant d'écrêter le signal fourni par le module de gain 24.
    Le dispositif de contrôle 30 comprend des modules 32, 34 et 36.
    Le module 32 reçoit un pixel d'entrée PIN et fournit un pixel P1 au module fonctionnel 22. Le module fonctionnel 22 applique la fonction Γ au pixel P1 et il en résulte un pixel P2=Γ(P1). Le pixel P2 est fourni au module de gain 24. Le module de gain 24 reçoit en outre un gain g' du module 34 et fournit un pixel P3 correspondant au pixel P2 multiplié par g'. Le module 26 écrête le pixel P3 si sa valeur est supérieure à la valeur maximale ymax=xmax autorisée pour les pixels et fournit un pixel P4 au module 36. Le module 36 fournit, à partir du pixel P4, un pixel de sortie POUT destiné à l'affichage.
    Une borne d'entrée 42 est prévue pour recevoir un indicateur CRT/LCD permettant de discriminer si l'on souhaite un affichage sur écran cathodique ou sur écran plat. Par exemple, l'indicateur CRT/LCD pourra être égal à 1 si le signal d'image est à afficher sur un écran de type CRT et égal à 0 si le signal d'image est à afficher sur un écran de type LCD.
    Des signaux sur des bornes d'entrée de gain 44, 46 et 48 déterminent respectivement un gain g pour la correction d'écran cathodique, un gain g1 pour l'obtention du premier lobe A de la courbe en S, et un gain g2 pour l'obtention du deuxième lobe B de la courbe en S. Des signaux sur des bornes 50 et 52 déterminent respectivement l'abscisse xM et l'ordonnée yM du point de jonction M.
    L'indicateur CRT/LCD est fourni à chacun des modules 32, 34 et 36 par l'intermédiaire de liaisons adéquates. Les gains g, g1 et g2 sont fournis au module 34. L'abscisse xM est fournie à chacun des modules 32, 34, 36, et l'ordonnée yM est fournie au module 36. Le pixel d'entrée PIN est en outre fourni aux modules 34 et 36.
    Le fonctionnement du dispositif correcteur de la figure 4 va maintenant être expliqué.
    En mode CRT, où le pixel d'entrée est destiné à être affiché sur un écran à rayons cathodiques ou CRT, le module 32 transmet le pixel d'entrée PIN au module fonctionnel 22 sans modification. Le pixel P1 est ainsi identique au pixel PIN. Le module 34 fournit au module de gain 24 un gain g' égal au gain g reçu par l'intermédiaire de la borne 44. Ainsi, le pixel P2, qui correspond au pixel P1 auquel on a appliqué la fonction Γ, se transforme en un pixel P3 égal à g.P2. Le module 26 fournit un pixel P4 correspondant au pixel P3, écrêté si besoin est, toutes les valeurs de P3 excédant la valeur maximale admissible étant ramenées à celle-ci. Le module 36 fournit un pixel de sortie POUT identique au pixel P4.
    Ainsi, en mode CRT, le circuit de contrôle 30 ne modifie ni le pixel d'entrée, ni le pixel issu du circuit de correction 20, le gain g utilisé étant spécifique à l'écran cathodique considéré.
    En mode LCD, le module 32 examine tout d'abord si le pixel d'entrée PIN doit être corrigé à l'aide du premier ou du deuxième lobe de la courbe de réponse du dispositif.
    Si la valeur du pixel d'entrée est inférieure à xM, le module 32 fournit un pixel P1=PIN.xmax/xM· Cela correspond à un changement d'échelle faisant correspondre la plage d'entrée 0-xM, à laquelle appartient le pixel d'entrée, à la pleine échelle 0-xmax. La fonction Γ du module 22 s'applique ainsi à un pixel P1 pouvant varier de 0 à xmax, comme en mode CRT.
    Si la valeur du pixel d'entrée est supérieure ou égale à xM, le module 32 fournit le pixel P1=(PIN-xM).xmax/(xmax-xM). Là aussi, la plage xM-xmax à laquelle appartient le pixel d'entrée est modifiée de façon à correspondre à une pleine échelle, et la fonction Γ du module 22 s'applique à nouveau à un pixel P1 pouvant varier de 0 à xmax.
    En mode LCD, lorsque la valeur du pixel d'entrée PIN est inférieure à xM, le module 34 fournit une valeur de gain g'=g1, afin que le lobe A de la courbe de réponse présente la courbure souhaitée. Lorsque la valeur du pixel d'entrée PIN est supérieure ou égale à xM, le module 34 fournit une valeur de gain g'=g2, pour que le lobe B de la courbe de réponse présente la courbure souhaitée.
    Le module 36 traite le pixel P4 reçu du circuit de correction 20 pour fournir un pixel de sortie POUT qui corresponde à la courbe de réponse souhaitée pour le dispositif. Lorsque PIN est inférieur à xM, le module 36 réalise un changement d'échelle pour que la plage du pixel de sortie s'étende de 0 à yM, ainsi qu'un traitement opératoire pour tenir compte de la symétrie par rapport à la droite OM illustrée en figure 3D. En définitive, on a POUT=yM-P4(yM/ymax). De même, lorsque PIN est supérieur à xM, le pixel P4 est traité par le module 36 pour fournir un pixel de sortie POUT correspondant à la correction souhaitée. Cela correspond dans ce cas à un changement d'échelle pour que le pixel P4 appartienne à la plage de sortie yM-ymax, qui correspond à la plage d'entrée xM-xmax. L'expression de POUT est POUT=yM+P4(ymax-yM)/ymax.
    On notera qu'il n'est pas nécessaire que les modules 22, 32 et 36 fournissent des résultats de grande précision et on pourra faire appel à des opérateurs relativement simples.
    On notera que le dispositif de la figure 4 est avantageux dans le sens où il permet de corriger de façon simple à la fois des signaux pour affichage sur un écran de type CRT et des signaux pour affichage sur un écran de type LCD, sans besoin de deux dispositifs correcteurs distincts.
    Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaítront à l'homme de l'art.
    Notamment, la structure du dispositif correcteur selon la présente invention peut différer notablement de l'exemple de réalisation représenté en figure 4. Par exemple, si le dispositif n'est utilisé que pour la correction d'écrans plats, les parties concernant le traitement CRT peuvent être supprimées.
    Aussi, si le dispositif n'est utilisé que pour la correction d'un écran plat particulier, les paramètres particuliers à cet écran (gains du ou des lobes, coordonnées du ou des points de jonction) peuvent être stockés de manière interne au dispositif et non accessible à l'utilisateur.
    Aussi, le dispositif selon la présente invention peut servir à d'autres choses que la correction de gamma. Par exemple, on peut choisir la courbe de réponse du dispositif de façon à avoir un rendu de l'image reproduite différent de l'image originelle. Par exemple, on pourra modifier le contraste de l'image, produire des effets optiques particuliers ou modifier le rendu des couleurs dans le cas d'un affichage couleur. On notera que, dans le cas d'un affichage couleur, on peut utiliser un dispositif selon la présente invention par couleur primaire, chaque dispositif ayant ou non une courbe de réponse indépendante des autres.
    Le signal d'entrée du dispositif correcteur peut être formé d'une suite d'échantillons numériques ou analogiques ou d'un signal analogique variant de façon continue, un échantillonnage ou une conversion analogique-numérique du signal de sortie du dispositif pouvant intervenir par la suite si besoin est. Aussi, la valeur maximale ymax du signal de sortie du dispositif n'est pas nécessairement identique à la valeur maximale xmax du signal d'entrée, l'homme de l'art apportant toute modification nécessaire à ce cas.
    Le dispositif correcteur selon la présente invention peut s'appliquer à de nombreux domaines. Par exemple, le dispositif selon la présente invention peut servir à corriger ou à modifier la réponse optique d'affichages d'appareils photographiques numériques, de téléphones mobiles, etc.
    Le mode de réalisation de la figure 4 du dispositif selon la présente invention est particulièrement avantageux par exemple dans le cas d'un téléphone mobile équipé d'un petit écran plat à cristaux liquides pour une vision directe d'images, et comportant une prise permettant de se connecter à un écran cathodique, par exemple d'ordinateur ou de téléviseur.
    Aussi, le dispositif selon la présente invention peut par exemple être adapté à corriger plusieurs écrans plats différents, par exemple l'écran plat d'un téléphone mobile ou d'un appareil photographique numérique et l'écran plat d'un ordinateur, le dispositif stockant tous les paramètres nécessaires à la correction des divers écrans considérés.

    Claims (10)

    1. Dispositif correcteur de la réponse optique d'un système d'affichage à écran plat comportant une courbe de réponse en "S", caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de correction de gamma (20) d'un type couramment utilisé pour la correction de la réponse optique des systèmes d'affichage à rayonnement cathodique pour corriger la courbe de réponse du système d'affichage à écran plat.
    2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le circuit de correction (20) comprend un module fonctionnel (22) permettant l'application d'une fonction (Γ) de correction de gamma pour système d'affichage à rayonnement cathodique et un module de gain (24) couplé au module fonctionnel.
    3. Dispositif selon la revendication 2, comportant un circuit de contrôle (30) comprenant :
      a) un premier moyen (32) pour fournir au module fonctionnel un premier pixel (P1) à partir d'un pixel d'entrée (PIN) ;
      b) un deuxième moyen (34) pour fournir une valeur de gain (g', g, g1, g2) au module de gain ; et
      c) un troisième moyen (36) pour recevoir un deuxième pixel (P4) du circuit de correction et fournir un pixel de sortie (POUT).
    4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel, si la valeur du pixel d'entrée est inférieure à une première valeur prédéterminée xM, la valeur du premier pixel P1 est égale à la valeur du pixel d'entrée multipliée par un facteur multiplicatif xmax/xM, xmax étant la valeur maximale pouvant être prise par le pixel d'entrée, et, si la valeur du pixel d'entrée est supérieure ou égale à la valeur prédéterminée xM, la valeur du premier pixel P1 est fournie par : P1 = (PIN-xM).xmax/(xmax-xM).
    5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel si la valeur du pixel d'entrée PIN est inférieure à la valeur prédéterminée xM, la valeur du pixel de sortie POUT est fournie par POUT=yM-P4(yM/ymax), P4 étant la valeur dudit deuxième pixel et yM étant une deuxième valeur prédéterminée, et, si la valeur du pixel d'entrée est supérieure ou égale à la valeur prédéterminée xM, la valeur du pixel de sortie POUT est fournie par POUT=yM+P4(ymax-yM)/ymax.
    6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la courbe de réponse du dispositif est formée de deux lobes s'étendant respectivement d'une origine (O) à un point de jonction (M) et du point de jonction à un point extrême (E), le premier lobe (A) correspondant à une courbe symétrique par rapport à une droite allant de l'origine au point de jonction de la courbe de réponse du circuit de correction réduite en taille de sorte qu'elle s'étende de l'origine au point de jonction, et le deuxième lobe (B) correspondant à la courbe de réponse du circuit de correction réduite en taille et décalée de sorte qu'elle s'étende du point de jonction au point extrême.
    7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le premier lobe est obtenu à l'aide d'un premier gain (g1) et le deuxième lobe à l'aide d'un deuxième gain (g2) différent du premier gain.
    8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, dans lequel les coordonnées (xM, yM) du point de jonction et/ou le gain (g', g, g1, g2) du module de gain peuvent être modifiés.
    9. Dispositif selon la revendication 1, permettant en outre la correction de la réponse optique d'un système d'affichage à rayonnement cathodique.
    10. Procédé de modification de la valeur d'un pixel destiné à être affiché sur un système d'affichage à écran plat comprenant les étapes suivantes :
      a) déterminer si le pixel appartient à une plage d'entrée prédéterminée ;
      b) si le pixel appartient à la plage d'entrée prédéterminée,
      b1) modifier la valeur du pixel pour que la plage à laquelle il appartient corresponde à une pleine échelle ;
      b2) corriger la valeur du pixel ainsi modifié à l'aide d'un circuit de correction de gamma d'un type couramment utilisé pour la correction de la réponse optique des systèmes d'affichage à rayons cathodiques ; et
      b3) modifier la valeur du pixel ainsi corrigé (P4) pour qu'il appartienne à une plage de sortie associée à la plage d'entrée prédéterminée.
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