EP2888730A1 - Verfahren zur farbkalibrierung eines farbmonitors mit led-hintergrundbeleuchtung - Google Patents

Verfahren zur farbkalibrierung eines farbmonitors mit led-hintergrundbeleuchtung

Info

Publication number
EP2888730A1
EP2888730A1 EP13752836.0A EP13752836A EP2888730A1 EP 2888730 A1 EP2888730 A1 EP 2888730A1 EP 13752836 A EP13752836 A EP 13752836A EP 2888730 A1 EP2888730 A1 EP 2888730A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
color
image
sensor
monitor
deviations
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13752836.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Weber
Stephan Junger
Wladimir Tschekalinskij
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP2888730A1 publication Critical patent/EP2888730A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G01J3/506—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors measuring the colour produced by screens, monitors, displays or CRTs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G01J3/51—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters
    • G01J3/513—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters having fixed filter-detector pairs
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/006—Electronic inspection or testing of displays and display drivers, e.g. of LED or LCD displays
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • 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
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/3413—Details of control of colour illumination sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/02—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for colour television signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/04—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/41—Structure of client; Structure of client peripherals
    • H04N21/422—Input-only peripherals, i.e. input devices connected to specially adapted client devices, e.g. global positioning system [GPS]
    • H04N21/42204—User interfaces specially adapted for controlling a client device through a remote control device; Remote control devices therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/73—Colour balance circuits, e.g. white balance circuits or colour temperature control
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • 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
    • G09G2320/0233—Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • 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
    • G09G2320/0285—Improving the quality of display appearance using tables for spatial correction of display data
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0666—Adjustment of display parameters for control of colour parameters, e.g. colour temperature
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0693—Calibration of display systems
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/08—Arrangements within a display terminal for setting, manually or automatically, display parameters of the display terminal
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • 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
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/40006—Compensating for the effects of ageing, i.e. changes over time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46—Colour picture communication systems
    • H04N1/56—Processing of colour picture signals
    • H04N1/60—Colour correction or control
    • H04N1/603—Colour correction or control controlled by characteristics of the picture signal generator or the picture reproducer
    • H04N1/6033—Colour correction or control controlled by characteristics of the picture signal generator or the picture reproducer using test pattern analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/41—Structure of client; Structure of client peripherals
    • H04N21/422—Input-only peripherals, i.e. input devices connected to specially adapted client devices, e.g. global positioning system [GPS]
    • H04N21/42204—User interfaces specially adapted for controlling a client device through a remote control device; Remote control devices therefor
    • H04N21/42206—User interfaces specially adapted for controlling a client device through a remote control device; Remote control devices therefor characterized by hardware details
    • H04N21/42222—Additional components integrated in the remote control device, e.g. timer, speaker, sensors for detecting position, direction or movement of the remote control, microphone or battery charging device

Definitions

  • the present invention relates to a method for color calibration of a color monitor with LED backlight using a color sensor.
  • the above problem is mainly due to
  • LEDs which are used as a backlight for the color monitors.
  • the LEDs used may differ locally or regionally in their temperature-dependent properties from one another, and may also show different aging effects.
  • local color distortion may also be caused by uneven temperature distribution on the backlight, in which more than 3000 LEDs are often in operation at the same time. This naturally results in a significantly higher temperature in the middle of the picture monitor as at the edge, so that both areas can produce a different color deviation.
  • DE 102009004236 A1 proposes a comparable technique for color TV monitors, in which the color sensor is mounted on the edge of the screen in a corner region of the screen and records a measuring screen detail of a few square centimeters. With this sensor can then be arbitrarily automatically or, for example, using the remote control of the TV color monitor at the touch of a button to start a calibration. From the color deviation determined, correction values are calculated with which the control unit corrects the color representation of the color monitor. Using a factory-set correlation function, the correction determined for the measurement screen section is transferred to the entire image area of the screen.
  • the measured values are used to generate correction values for the control of the LED
  • the object of the present invention is to provide a method for spatially resolved color calibration of an LED backlit color monitor that can be easily performed by a user.
  • Claim 10 specifies a trained for performing the method system of color monitor and color measuring device.
  • Advantageous embodiments of the method and the associated system are the subject of the dependent claims or can be found in the following description and the embodiment.
  • the proposed method for color calibration of a color monitor at least a portion of an image displayed on the color monitor is measured remotely with a color sensor.
  • the color sensor is designed as a two-dimensional image or as a line sensor or represents a region of such a sensor, where it can detect the corresponding region with a measurement completely spatially resolved. Subsequently, a deviation of a respectively measured color value from a desired color value is determined spatially resolved and the LED backlighting to the local Correction of the respective deviation activated.
  • the color sensor not only captures an image area during the measurement but also spatially resolved the entire image displayed.
  • the multi-channel color sensor must be able to differentiate at least four colors in a spatially resolved manner.
  • the pixel may also be e.g. from 4 or more subpixels with
  • the color monitor is preferably controlled for the color calibration so that it represents a test image, which is then detected by the color sensor.
  • the test image can also be finely structured locally to achieve optimum color correction across the entire color monitor right up to the corners of the image.
  • Color sensor designed so that it can move without the full picture displayed on the color monitor
  • Measured values of the color sensor are transmitted to the color monitor and the local color deviations are determined in an evaluation device in the color monitor.
  • the deviations can also be determined in an evaluation device, which is arranged in a mobile device containing the color sensor, and then transmitted to the color monitor for color correction of the LED backlight.
  • the transmission takes place in each case preferably wirelessly, for example by means of infrared (IR) or radio.
  • IR infrared
  • the mobile device may also be, for example, a mobile phone, a smartphone or a tablet in which the color sensor is integrated.
  • the color sensor is preferably integrated in the remote control of the TV or color television set.
  • the operator directs the remote control with the color sensor only on the color screen and dissolves by pressing a button Measurement for color calibration off.
  • the color television set is controlled to display a test image suitable for color calibration, and the color sensor then records a corresponding image for evaluation.
  • auxiliary means for example.
  • appropriate aids can also be displayed on the screen of the color television set. For example, the from the
  • Color sensor just captured image area can be displayed in real time on the screen before starting the measurement. Markers can also be faded into the image on the screen, which must be matched by moving the device when using a position sensor to ensure exact alignment for the camera
  • not the complete screen but only a portion of the image is color-corrected. This may be advantageous in cases where only color distortion is detected in one area of the screen.
  • An ex factory calibration of the color monitor can of course be done with the proposed method.
  • the proposed method thus requires no cumbersome positioning of a measuring device on the screen for the operator.
  • the operator merely aligns the device with the color sensor, such as a remote control, on the screen and guides the Measurement by pressing a button.
  • the color calibration can be done easily at any time and repeat at any intervals. Due to the spatially resolved detection and evaluation of the image displayed on the color monitor, the individual LEDs or LED groups of the LED backlight can be corrected in their color so that there are no regionally different color deviations.
  • the method can also be used for other color monitors, for example computer monitors.
  • the external color sensor can be integrated in a separate mobile device or even, for example, in the computer mouse, which then has to be directed to the monitor for calibration.
  • suitable optics are preferably mounted on or in front of the color measuring chip, which contains the color sensor. Through this optics, the image displayed on the color monitor then, for example, completely on the
  • the color sensor also detects ambient light through the distance measurement, which is often a mixture of daylight and room lighting, and may also is not distributed homogeneously over the entire screen. Such an inhomogeneous distribution and their color effects on the displayed image can be with the proposed
  • the image contrast can be significantly increased by locally dimming individual LEDs or LED groups in dark areas of the image.
  • the proposed system of color monitor and color measurement sensor accordingly comprises a color monitor with LED backlight, in which the individual LEDs or LED groups can be selectively changed in color via a control device.
  • a multichannel color image sensor designed as an image or line sensor or forming a region of an image or line sensor, which can differentiate at least four colors in a spatially resolved manner, is integrated in a mobile device so that when the device is aligned with the screen of the color monitor at least one image region spatially resolved with the colorimeter can be spectrally detected.
  • An evaluation device determines the color deviations between the target
  • the evaluation device can be plugged into the mobile device, the color monitor or if necessary. in a comprehensive the controller Unit to be integrated.
  • the evaluation device transmits these color deviations or corresponding correction values to the control device for the LED backlight, which then activates the individual LEDs or groups of LEDs for correcting the color deviations.
  • the mobile device with the color sensor is preferably connected via a wireless connection to the evaluation device or the control device for the LED backlight.
  • the proposed system is designed in such a way that it enables the implementation of the method variants described above.
  • the proposed method consists of placing a multichannel color measuring chip, which is preferably designed as an image sensor, in an external mobile device and thus recording a range of the image displayed on the screen, preferably the complete image, from a distance of, for example, 1 to 5 meters evaluate for the determination of color deviations.
  • the color measuring chip is in the
  • Remote 2 of a color TV 1 integrated.
  • a command for example, a keystroke of the
  • the TV 1 sends a test image with a known target color distribution and the color sensor performs a color measurement of the test image.
  • the user directs the
  • the recorded or measured image in this way is optionally from Farbmesschip or other electronic device as an evaluation in the
  • the target color distribution of the test image can be determined, for example, firmly in the remote control and the color television. It is also possible to transmit the desired color distribution of the test image via the remote control to the TV, which then displays the test image according to these specifications. In the case of a bidirectional connection between the remote control and the TV and vice versa, the target color distribution of the test image from the TV to the remote control or contained therein
  • Color deviation between the measured color values and the desired color values is determined.
  • the relevant parameters for color correction or color adjustment are then transmitted to the television set and used there by the control device for controlling the LED backlight for spatially resolved correction of the color representation.
  • the control device for controlling the LED backlight for spatially resolved correction of the color representation can be with the proposed method, a
  • test image displayed by the television can be suitably chosen to be as optimal as possible
  • FIG. 1 shows an example of this
  • a measurement with the color sensor can take place in such a way that only the white and black regions 4 are resolved and examined with regard to a color shift with respect to white or black.
  • the measurement can also be carried out with a higher spatial resolution, in which case the colors of the individual LEDs 11-13 can also be measured.
  • the color measuring chip is then housed in a separate mobile device, which preferably communicates via an IR or radio connection with the color monitor or a controller for the color monitor, for example in a computer.
  • the color measuring chip can also be accommodated, for example, in a cable-bound computer mouse or a wireless mouse, which the user then has to direct to the color monitor for color calibration.
  • the color measuring chip is at the proposed
  • CMOS color sensor or image sensor be used, the z. B. instead of the usual Bayer matrix with four subpixels an alternative
  • the 4 subpixels can be provided with different color filters.
  • a 9-channel array of subpixels can be used, as is
  • Image sensor here has nine subpixels 6.
  • the subpixels 6 of each measuring field 5 are provided with a spectrally different, nanostructured
  • Metal layer equipped as a color filter as it is known, for example, from WO 2012/007147. This is indicated by the Roman numerals I-IX in one of the measuring fields 5 of the representation of FIG.
  • the use of nanostructured metals for the realization of the image or color sensor offers the advantage that the color sensor can be co-produced in a CMOS process at almost no additional cost, as it is used for the
  • color filters can also be omitted
  • the spatial resolution depends on the total number of measuring fields 5 of the color measuring chip and on whether the entire screen or only a portion thereof is mapped onto this color measuring chip during the measurement.
  • the color sensor or Farbmesschip should at least a number of z. B. have 4x3 measuring fields. at
  • the user can also display the image manually with the mobile Scan the device to increase, for example, the spatial resolution. From the resulting multiple recordings is then automatically in the evaluation
  • a line sensor as a color sensor. This rauss then be led by the user, however, over the area to be measured in order to capture a corresponding color information about this area.
  • the color sensor can also only a portion of the image or line sensor
  • a central area of the image sensor This can also be a
  • the user can also display information such as, for example, arrows on the screen based on the image information, which indicate in which direction he has to move the mobile device with the color sensor for the measurement.
  • FIG. 3 shows different examples
  • such a system preferably also comprises an optical arrangement 8 for imaging the image displayed on the color monitor 1 or a region of this image onto the image recording surface of the color measuring chip 7.
  • the system further comprises the evaluation device 9, which can be integrated in the color measuring chip 7, separately from this may be located in the mobile device or on the color monitor or in a connected to this
  • This evaluation device 9 is connected to the control device 10 for controlling the LED backlight of the color monitor 1.
  • Evaluation device 9 and the control device 10 can each be wired or wireless
  • the user takes the remote control or the corresponding mobile device with the therein for calibration
  • the built-in camera or the built-color sensor detects the desired screen area, preferably the entire screen.
  • the camera or the color measurement sensor to send the recorded image to the color monitor so that it is displayed in an area of the screen.
  • a position sensor can be installed in the remote control or the mobile device in order to show in the image displayed by the color monitor, for example, at which position the center of the captured image area lies or which image area is currently being captured.
  • a corresponding frame can also be displayed become.
  • an optical or electrical image stabilizer can be built into the mobile device to avoid blurring in the color measurement.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Farbkalibrierung eines Farbmonitors mit LED- Hintergrundbeleuchtung, bei dem mindestens ein Bereich eines am Farbmonitor (1) dargestellten Bildes aus der Entfernung ortsaufgelöst mit einem als Bild- oder Zeilensensor ausgebildeten Farbsensor (7) vermessen wird, ortsaufgelöst Abweichungen gemessener Farbwerte von Soll-Farbwerten bestimmt werden, und eine LED- Hintergrundbeleuchtung des Farbmonitors (1) zur lokalen Korrektur der Abweichungen angesteuert wird. Bei Integration des Farbsensors (7) in die Fernbedienung (2) eines Farbfernsehgerätes richtet der Benutzer lediglich die Fernbedienung (2) geeignet auf das Fernsehgerät aus, wodurch der Farbsensor (7) ein Testbild (3) des Farbfernsehgerätes erfasst und zur Bestimmung von Farbkorrekturen auswertet. Das Verfahren ermöglicht eine einfache Farbkalibrierung eines Farbfernsehgerätes ab Werk oder direkt beim Anwender.

Description

Verfahren zur Farbkalibrierung eines Farbmonitors mit LED-Hintergrundbeleuchtung
Technisches Anwendungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Farbkalibrierung eines Farbmonitors mit LED- Hintergrundbeleuchtung mit Hilfe eines Farbsensors.
Bei Farbfernsehgeräten oder anderen Farbmonitoren mit LED-Hintergrundbeleuchtung kann im Laufe der
Lebensdauer oder aufgrund von Temperatureffekten ein
Farbdrift der LEDs auftreten. Bei Temperaturänderungen beträgt der LED-Farbdrift etwa 0,1 nm/K. Dadurch kann das auf dem Farbmonitor dargestellte Bild farblich stark verfälscht erscheinen, da das menschliche Auge bereits eine Abweichung der Wellenlänge von nur 3 nm als starke Farbverzerrung empfindet.
Die obige Problematik wird vor allem durch
Fertigungsstreuungen von LEDs hervorgerufen, die als Hintergrundbeleuchtung für die Farbmonitore verwendet werden. Durch diese Fertigungsstreuungen können sich die eingesetzten LEDs lokal oder bereichsweise in ihren temperaturabhängigen Eigenschaften voneinander unterscheiden und zudem noch unterschiedliche Alterungs- effekte zeigen. Weiterhin kann eine lokale Farbverzerrung auch durch eine ungleichmäßige Temperaturver- teilung an der Hintergrundbeleuchtung verursacht werden, in der häufig mehr als 3000 LEDs gleichzeitig in Betrieb sind. Damit ergibt sich naturgemäß in der Mitte des Bildmonitors eine deutlich höhere Temperatur als am Rand, so dass beide Bereiche eine unterschiedliche Farbabweichung erzeugen können.
Stand der Technik
Derzeit werden kommerziell verfügbare TV- Bildschirme in der Regel nur ab Werk kalibriert. Im Gegensatz dazu gibt es für Computerbildschirme die Möglichkeit zur Farbkorrektur beim Anwender. Dies wird durch einen speziellen, dreikanaligen Sensor realisiert, der für eine nachträgliche oder wiederholte Kalibrierung auf den Bildschirm aufgesetzt wird. Mit diesem Sensor wird dann die vom Farbmonitor in einem Testbild dargestellte Farbe gemessen und an den
Computer zur Farbkorrektur übertragen.
In der DE 102009004236 AI wird eine vergleichbare Technik für TV-Farbmonitore vorgeschlagen, bei der der Farbsensor in einem Eckbereich des Bildschirms am Bild- schirmrand montiert ist und einen Messbildschirmausschnitt von wenigen Quadratzentimetern erfasst. Mit diesem Sensor kann dann beliebig automatisch oder beispielsweise mit Hilfe der Fernbedienung des TV- Farbmonitors auf Knopfdruck eine Kalibrierung gestartet werden. Aus der dabei ermittelten Farbabweichung werden Korrekturwerte errechnet, mit denen die Steuereinheit die Farbdarstellung des Farbmonitors korrigiert. Über eine ab Werk bestimmte Korrelationsfunktion wird die für den Messbildschirmausschnitt ermittelte Korrektur auf die gesamte Bildfläche des Bildschirms übertragen.
Mit diesen bekannten Techniken können jedoch keine ortsabhängigen Farbabweichungen erkannt werden. Viel- mehr sind diese Messverfahren auf die Farbmessung eines sehr kleinen Bildschirmausschnitts beschränkt. Die Korrektur wird dann jeweils für den gesamten Bildschirm auf Basis dieses Messwertes durchgeführt. Diese Lösung ist für Geräte mit seitlicher Beleuchtung geeignet, bei dem das seitlich von LEDs erzeugte Licht über eine spezielle Optik über den ganzen Bildschirm verteilt wird. Eventuelle Farbabweichungen sind dabei über die Gesamtfläche des Bildschirms nahezu identisch. Bei Farbmonitoren der oben genannten Art mit LED-Hintergrundbeleuchtung sind die LEDs jedoch in sehr großer Anzahl über den Hintergrund des Bildschirms verteilt angeordnet, so dass lokal unterschiedliche Farbdrifts auftreten können.
Aus US 2011/0285763 AI ist ein LCD-Monitor mit einer LED-Hintergrundbeleuchtung bekannt, bei dem die LED-Hintergrundbeleuchtung aus einem hinter dem LCD- Paneel angeordnetem LED-Paneel besteht. Zur Erzeugung einer gleichmäßigen Färb- bzw. Helligkeitsverteilung werden zunächst alle LEDs mit derselben Spannung angesteuert. Mit einem Farbsensor wird dann die
tatsächliche Farbverteilung an einer bestimmten Anzahl von Pixeln erfasst. Aus den erfassten Werten werden Korrekturwerte für die Ansteuerung der LED-
Hintergrundbeleuchtung berechnet, mit denen eine gleichmäßige Färb- bzw. Helligkeitsvereilung am Monitor hergestellt werden kann. Die US 2010/0079365 AI offenbart ein Verfahren zum
Weißabgleich einer direkten LED-Hintergrundbeleuchtung, bei dem die LEDs mit bestimmten Ansteuerwerten
angesteuert werden und mit einer Kamera der Farbwert des vom LCD-Bildschirm abgegebenen Lichts erfasst wird. Basierend auf den Messwerten werden die LED- Ansteuerwerte verändert. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur ortsaufgelösten Farbkalibrierung eines Farbmonitors mit LED-Hintergrundbeleuchtung anzugeben, das von einem Anwender in einfacher Weise durchgeführt werden kann.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Patentanspruch 10 gibt ein für die Durchführung des Verfahrens ausgebildetes System aus Farbmonitor und Farbmesseinrichtung an. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie des zugehörigen Systems sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel entnehmen.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zur Farbkalibrierung eines Farbmonitors wird wenigstens ein Bereich eines am Farbmonitor dargestellten Bildes aus der Entfernung ortsaufgelöst mit einem Farbsensor vermessen. Der Farbsensor ist dabei als zweidimensionaler Bild- oder als Zeilensensor ausgebildet oder stellt einen Bereich eines derartigen Sensors dar, wobei er den entsprechenden Bereich mit einer Messung vollständig ortsaufgelöst erfassen kann. Anschließend wird ortsaufgelöst eine Abweichung eines jeweils gemessenen Farbwertes von einem Soll-Farbwert bestimmt und die LED-Hintergrundbeleuchtung zur lokalen Korrektur der jeweiligen Abweichung angesteuert.
Vorzugsweise erfasst der Farbsensor bei der Messung nicht nur einen Bildbereich sondern ortsaufgelöst das gesamte dargestellte Bild.
Der mehrkanalige Farbsensor muss mindestens vier Farben ortsaufgelöst unterscheiden können. Das Pixel kann auch z.B. aus 4 oder mehr Subpixeln mit
verschiedenen Farbfiltern bestehen. Der Farbmonitor wird dabei für die Farbkalibrierung vorzugsweise so angesteuert, dass er ein Testbild darstellt, das dann mit dem Farbsensor erfasst wird. Das Testbild kann dabei auch lokal fein strukturiert sein, um eine optimale Farbkorrektur über den gesamten Farbmonitor bis hin zu den Bildecken zu erreichen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der
Farbsensor so ausgebildet, dass er ohne Bewegung das vollständige am Farbmonitor dargestellte Bild
ortsaufgelöst erfasst. Auf diese Weise lässt sich bspw. mit einem einzigen Tastendruck mit dem auf den
Bildschirm gerichteten Farbsensor bereits die
Farbkalibrierung des gesamten Bildschirms durchführen. In einer anderen Ausgestaltung, bei dem mit dem
Farbsensor jeweils nur ein Ausschnitt des am
Farbmonitor dargestellten Bildes erfasst wird, bspw. bei Verwendung eines Zeilensensors als Farbsensor, wird dieser dann entsprechend bewegt, um den gesamten
Bildschirm abzutasten bzw. um Ausschnitte der gesamten Bilddarstellung zu erfassen, aus denen dann für die Kalibrierung eine Bildaufnahme des vollständigen am Farbmonitor dargestellten Bildes zusammengesetzt wird. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren können die
Messwerte des Farbsensors, bspw. die eine oder mehreren Bildaufnahmen mit entsprechender Farbinformation, an den Farbmonitor übertragen und die lokalen Farbab- weichungen in einer Auswerteeinrichtung im Farbmonitor bestimmt werden. In einer anderen Ausgestaltung können die Abweichungen auch in einer Auswerteeinrichtung bestimmt werden, die in einem den Farbsensor enthaltenden mobilen Gerät angeordnet ist, und anschließend zur Farbkorrektur der LED-Hintergrundbeleuchtung an den Farbmonitor übertragen werden. Die Übertragung erfolgt dabei jeweils vorzugsweise drahtlos, bspw. mittels Infrarot (IR) oder Funk. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann der
Anwender jeder Zeit bei Bedarf eine Farbkalibrierung seines Farbmonitors auf einfache Weise durchführen. Er muss lediglich das mobile, den Farbsensor enthaltende Gerät während des Betriebes auf den Farbmonitor
richten, um eine oder mehrere Aufnahmen des dargestellten Bildes zu erhalten. Durch Auslösung der
Messung, bspw. durch einen Tastendruck am Gerät, wird dann automatisch die oben beschriebene Farbkorrektur durchgeführt. Bei dem mobilen Gerät kann es sich beispielsweise auch um ein Mobiltelefon, ein Smartphone oder Tablet handeln, in das der Farbsensor integriert ist .
Im Falle eines TV-Gerätes ist der Farbsensor vorzugsweise in die Fernbedienung des TV- bzw. Farbfernsehgerätes integriert. Der Bediener richtet die Fernbedienung mit dem Farbsensor lediglich auf den Farbbildschirm und löst durch einen Tastendruck die Messung zur Farbkalibrierung aus. Durch den Tastendruck wird das Farbfernsehgerät zur Darstellung eines für die Farbkalibrierung geeigneten Testbildes angesteuert und der Farbsensor zeichnet anschließend ein entsprechendes Bild zur Auswertung auf . Für die genaue Erfassung des Testbildes mit dem Farbsensor können zusätzliche
Hilfsmittel vorgesehen sein, bspw. ein Lagesensor im externen Gerät, insbesondere der Fernbedienung, die den Bediener bei der exakten Ausrichtung des Gerätes für die Messung unterstützen. Hierbei können entsprechende Hilfen auch am Bildschirm des Farbfernsehgerätes dargestellt werden. Beispielsweise kann der vom
Farbsensor gerade erfasste Bildbereich vor Beginn der Messung in Echtzeit am Bildschirm dargestellt werden. Es können auch Markierungen in das Bild am Bildschirm eingeblendet werden, die bei Einsatz eines Lagesensors durch Bewegung des Gerätes in Übereinstimmung gebracht werden müssen, um eine exakte Ausrichtung für die
Messung zu erzielen.
In einer Ausgestaltung wird nicht der vollständige Bildschirm sondern nur ein Bildausschnitt farbkor- rigiert. Dies kann in Fällen von Vorteil sein, in denen lediglich eine Farbverzerrung in einem Bereich des Bildschirms festgestellt wird. Auch eine ab Werk- Kalibrierung des Farbmonitors kann selbstverständlich mit dem vorgeschlagenen Verfahren erfolgen.
Das vorgeschlagene Verfahren erfordert somit für den Bediener keine umständliche Positionierung eines Messgerätes auf dem Bildschirm. Der Bediener richtet lediglich das Gerät mit dem Farbsensor, bspw. eine Fernbedienung, auf den Bildschirm aus und führt die Messung mit einem Tastendruck durch. Auf diese Weise lässt sich die Farbkalibrierung jederzeit auf einfache Weise durchführen und in beliebigen Abständen wiederholen. Durch die ortsaufgelöste Erfassung und Auswer- tung des am Farbmonitor dargestellten Bildes können die einzelnen LEDs oder LED-Gruppen der LED-Hintergrundbeleuchtung in ihrer Farbe korrigiert werden, so dass keine bereichsweise unterschiedlichen Farbabweichungen auftreten. Das Verfahren lässt sich selbstverständlich auch für andere Farbmonitore, bspw. Computermonitore einsetzen. In diesem Fall kann der externe Farbsensor in einem eigenen mobilen Gerät oder auch bspw. in die Computermaus integriert sein, die dann zur Kalibrierung auf den Monitor gerichtet werden muss.
Zur Erfassung des am Farbmonitor dargestellten Bildes ist vorzugsweise eine geeignete Optik auf oder vor dem Farbmesschip angebracht, der den Farbsensor beinhaltet. Durch diese Optik wird das am Farbmonitor dargestellte Bild dann bspw. vollständig auf den
Farbmesschip abgebildet. Der Farbsensor erfasst durch die Messung aus der Entfernung auch das Umgebungslicht, das oft eine Mischung aus Tageslicht und Raumbeleuchtung ist und u.U. nicht homogen über den ganzen Bildschirm verteilt ist. Eine derartige inhomogene Verteilung und deren farbliche Auswirkungen auf das dargestellte Bild können mit dem vorgeschlagenen
Verfahren ebenfalls korrigiert werden. Gegenüber den bisher bekannten Techniken kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren eine ortsaufgelöste
Messung und Korrektur des Farbortes über den gesamten Bildschirm erfolgen. Dies ist vor allem für Farbmoni- tore von Vorteil, die eine LED-Hintergrundbeleuchtung aufweisen. Hierbei erfolgt die Beleuchtung der
vollständigen Bildfläche beispielsweise mit LED-Arrays von hinten, auch unter den Begriffen „Direct-LED- Prinzip" oder „ Full-LED-Prinzip" bekannt. Bei
derartigen Farbmonitoren kann der Bildkontrast durch lokales dimmen einzelner LEDs bzw. LED-Gruppen in dunklen Bildbereichen wesentlich erhöht werden. Bei Einsatz des vorgeschlagenen Verfahrens kann auch auf eine zeitaufwändige und höhere Kosten verursachende Auswahl möglichst gleicher LEDs für die LED-Hintergrundbeleuchtung (sog. Binning) verzichtet werden. Eventuell unterschiedliche Farbdrifts der einzelnen LEDs können durch die wiederholten Farbkalibrierungen in einfacher Weise korrigiert werden.
Das vorgeschlagene System aus Farbmonitor und Farbmesssensor umfasst demgemäß einen Farbmonitor mit LED-Hintergrundbeleuchtung, bei der sich die einzelnen LEDs oder LED-Gruppen über eine Steuereinrichtung gezielt in der Farbe verändern lassen. Ein mehr- kanaliger als Bild- oder Zeilensensor ausgebildeter oder einen Bereich eines Bild- oder Zeilensensors bildender Farbmesssensor, der mindestens vier Farben ortsaufgelöst unterscheiden kann, ist in einem mobilen Gerät so integriert, dass bei Ausrichten des Gerätes auf den Bildschirm des Farbmonitors mindestens ein Bildbereich ortsaufgelöst mit dem Farbmesssensor spektral erfasst werden kann. Eine Auswerteeinrichtung bestimmt die Farbabweichungen zwischen dem Soll-
Farbwert des dargestellten Bildes und den mit dem Farbmesssensor gemessenen Farbwerten. Die Auswerte- einrichtung kann in das mobile Gerät, den Farbmonitor oder ggf . in eine die Steuereinrichtung umfassende Einheit integriert sein. Die Auswerteeinrichtung übermittelt diese Farbabweichungen oder entsprechende Korrekturwerte an die Steuereinrichtung für die LED- Hintergrundbeleuchtung, die dann die einzelnen LEDs oder Gruppen von LEDs zur Korrektur der Farbabweichungen ansteuert. Das mobile Gerät mit dem Farbsensor ist vorzugsweise über eine drahtlose Verbindung mit der Auswerteeinrichtung bzw. der Steuereinrichtung für die LED-Hintergrundbeleuchtung verbunden. Das vorgeschlage- ne System ist in bevorzugten Ausgestaltungen so ausgebildet, dass es jeweils die Durchführung der oben beschriebenen Verfahrensvarianten ermöglicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Das vorgeschlagene Verfahren sowie das zugehöri System werden nachfolgend anhand eines Ausführungs- beispiels in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals näher erläutert. Hierbei zeigen: ein Beispiel für die Vorgehensweise zur Farbkalibrierung eines Farbfernsehgerätes ;
einen Ausschnitt aus einem Farbsensor, der beim vorgeschlagenen Verfahren eingesetzt werden kann; und ein Beispiel für die unterschiedlichen Komponenten eines Systems zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens .
Wege zur Ausführung der Erfindung
Im Folgenden wird das vorgeschlagene Verfahren zur Farbkalibrierung eines Farbfernsehgerätes nochmals näher erläutert. Die Grundidee des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, einen mehrkanaligen Farbmess- chip, der vorzugsweise als Bildsensor ausgeführt ist, in einem externen mobilen Gerät zu platzieren und damit aus einer Entfernung von beispielsweise 1 bis 5 Metern einen Bereich des am Bildschirme dargestellten Bildes, vorzugsweise das vollständige Bild, aufzuzeichnen und zur Bestimmung von Farbabweichungen auszuwerten. Im vorliegenden Beispiel ist der Farbmesschip in der
Fernbedienung 2 eines Farbfernsehgerätes 1 integriert. Auf einen Befehl hin, bspw. einem Tastendruck des
Anwenders auf der Fernbedienung, sendet das Fernsehgerät 1 ein Testbild mit einer bekannten Soll-Farbverteilung und der Farbsensor führt eine Farbmessung des Testbilds durch. Hierzu richtet der Anwender die
Fernbedienung 2 mit dem Farbsensor zum Fernsehgerät 1 hin aus, um mit dem Farbsensor das vollständige Testbild 3 zu erfassen, das am Fernsehgerät 1 dargestellt wird. Dies ist in der Figur 1 schematisch dargestellt. Das auf diese Weise aufgezeichnete bzw. gemessene Bild wird wahlweise vom Farbmesschip oder einem anderen Elektronikbaustein als Auswerteeinrichtung in der
Fernbedienung analysiert, um eventuelle lokale
Farbabweichungen von den Soll-Farbwerten der Soll- Farbverteilung im Testbild bestimmen zu können. Die Soll- Farbverteilung des Testbildes kann dabei bspw. fest in der Fernbedienung und dem Farbfernsehgerät vorgegeben sein. Es besteht auch die Möglichkeit, die Soll-Farbverteilung des Testbildes über die Fernbedienung an das Fernsehgerät zu übertragen, das das Testbild dann entsprechend diesen Vorgaben darstellt. Im Falle einer bidirektionalen Verbindung zwischen der Fernbedienung und dem Fernsehgerät kann auch umgekehrt die Soll-Farbverteilung des Testbildes vom Fernsehgerät an die Fernbedienung bzw. den darin enthaltenen
Elektronikbaustein oder Farbmesschip übermittelt werden. Bei der Analyse wird ortsaufgelöst eine
Farbweichung zwischen den gemessenen Farbwerten und den Soll-Farbwerten ermittelt. Die relevanten Parameter zur Farbkorrektur bzw. Farbeinstellung werden dann an das Fernsehgerät übertragen und dort von der Steuereinrichtung für die Ansteuerung der LED-Hintergrundbeleuchtung zur ortsaufgelösten Korrektur der Farb- darstellung verwendet. Neben der Farbkorrektur lässt sich mit dem vorgeschlagenen Verfahren auch eine
Korrektur von Helligkeitsabweichungen durchführen.
Die Übermittlung der ortsaufgelösten Farb- Information bzw. der Farbabweichungen erfolgt
vorzugsweise über eine drahtlose Funk- oder IR- Schnittstelle wie sie bei Fernbedienungen für
Fernsehgeräte bereits eingesetzt wird. Alternativ lässt sich natürlich auch die mit dem Farbmesschip
aufgezeichnete Farbinformation bzw. das gesamte
aufgezeichnete Bild an das Fernsehgerät übertragen und dort in entsprechenden Einheiten auswerten.
Das vom Fernsehgerät dargestellte Testbild kann geeignet gewählt werden, um eine möglichst optimale
Farbkalibrierung über den gesamten erfassten Bereich zu erhalten. Vorzugsweise wird hierzu ein fein strukturiertes Testbild eingesetzt, mit dem der gesamte
Bildschirmbereich bis in die Ecken kalibriert werden kann. Figur 1 zeigt hierzu ein Beispiel für ein
Schachbrettmuster-artiges Testbild mit abwechselnd schwarzen und weißen Bereichen 4. Die weißen Bereiche 4 weisen aufgrund der jeweils 4 LEDs der Hintergrund- beleuchtung, durch die sie in diesem Beispiel erzeugt werden, nochmals eine feine Struktur mit einer Farbkombination auf. Dies ist in dem vergrößerten Ausschnitt eines derartigen Bereiches 4 in der Figur 1 durch die Lichtemission der roten LED 11, der blauen LED 12 und der beiden grünen LEDs 13 angedeutet.
Eine Messung mit dem Farbsensor kann dabei so erfolgen, dass nur die weißen und schwarzen Bereiche 4 aufgelöst und hinsichtlich einer Farbverschiebung gegenüber weiß bzw. schwarz untersucht werden. Die Messung kann jedoch auch mit höherer Ortsauflösung erfolgen, wobei dann auch die Farben der einzelnen LEDs 11-13 vermessen werden können.
Selbstverständlich lässt sich diese Vorgehensweise auch auf andere Farbmonitore übertragen, bspw. auf Computermonitore. In diesem Falle ist der Farbmesschip dann in einem separaten mobilen Gerät untergebracht, das vorzugsweise über eine IR- oder Funkverbindung mit dem Farbmonitor oder einer Steuerung für den Farbmonitor, bspw. in einem Computer, kommuniziert. Der Farbmesschip kann auch bspw. in einer Kabel -gebundenen Computermaus oder einer Funkmaus untergebracht sein, die der Anwender dann zur Farbkalibrierung auf den Farbmonitor richten muss.
Der Farbmesschip ist beim vorgeschlagenen
Verfahren mit einem Bildsensor ausgestattet, der mindestens vier Farben spektral und ortsaufgelöst unterscheiden und damit den Farbort des Fernsehbildes genauer bestimmen kann. Dazu kann z. B. ein
nanostrukturierter CMOS-Farbsensor bzw. -bildsensor eingesetzt werden, der z. B. statt der üblichen Bayer- Matrix mit vier Subpixeln eine alternative
Pixelanordnung aufweist. Die 4 Subpixel können dabei mit verschiedenen Farbfiltern versehen sein. Zur weiteren Erhöhung der Qualität kann ein 9-kanaliges Feld aus Subpixeln verwendet werden, wie dies
schematisch in dem Ausschnitt aus einem Bildsensor der Figur 2 dargestellt ist. Jedes Messfeld 5 dieses
Bildsensors weist hierbei neun Subpixel 6 auf. Die Subpixel 6 jedes Messfeldes 5 sind mit einer spektral unterschiedlich sensitiven, nanostrukturierten
Metallschicht als Farbfilter ausgestattet, wie sie bspw. aus der WO 2012/007147 bekannt ist. Dies ist mit den römischen Ziffern I - IX in einem der Messfelder 5 der Darstellung der Figur 2 angedeutet. Die Verwendung von nanostrukturierten Metallen zur Realisierung des Bild- bzw. Farbsensors bietet den Vorteil, dass der Farbsensor nahezu ohne Zusatzkosten in einem CMOS- Prozess mitgefertigt werden kann, wie er für die
Herstellung eines herkömmlichen Bildsensors in der
Regel eingesetzt wird. Anstelle von nanostrukturierten Metallschichten lassen sich auch Farbfilter aus
dielektrischen Schichten einsetzen. Die örtliche Auflösung hängt von der Gesamtanzahl der Messfelder 5 des Farbmesschips und davon ab, ob bei der Messung der gesamte Bildschirm oder nur ein Bereich davon auf diesen Farbmesschip abgebildet wird. Der Farbsensor bzw. Farbmesschip sollte mindestens eine Anzahl von z. B. 4x3 Messfeldern aufweisen. Bei
Erfassung nur eines Bereiches, der kleiner als das gesamte Bild des Farbmonitors ist, kann der Anwender das dargestellte Bild auch per Hand mit dem mobilen Gerät abscannen, um dadurch bspw. die Ortsauflösung zu erhöhen. Aus den dabei entstehenden mehreren Aufnahmen wird dann automatisch in der Auswerteeinheit ein
Gesamtbild zusammengesetzt.
Neben einem zweidimensionalen Bildsensor lässt sich beim vorgeschlagenen Verfahren auch ein Zeilensensor als Farbsensor einsetzen. Dieser rauss dann vom Anwender jedoch über den zu vermessenden Bereich geführt werden, um eine entsprechende Farbinformation über diesen Bereich zu erfassen.
In einer Ausgestaltung kann der Farbsensor auch nur einen Bereich des Bild- oder Zeilensensors
einnehmen, beispielsweise einen zentralen Bereich des Bildsensors. Hierbei kann es sich auch um einen
Farbsensor mit nur einem großflächigen Messfeld
handeln, das dann einen entsprechend großen Bereich des Bildsensors einnimmt. Zur Messung können dem Anwender aufgrund der Bildinformation dann auch Hinweise wie bspw. Pfeile am Bildschirm eingeblendet werden, die angeben, in welcher Richtung er das mobile Gerät mit dem Farbsensor für die Messung bewegen muss. Figur 3 zeigt beispielhaft unterschiedliche
Komponenten eines Systems zur Durchführung des
vorgeschlagenen Verfahrens. Vorzugsweise umfasst ein derartiges System neben dem Farbmesschip 7 auch eine optische Anordnung 8 zur Abbildung des am Farbmonitor 1 dargestellten Bildes oder eines Bereiches dieses Bildes auf die Bildaufnahmefläche des Farbmesschips 7. Das System umfasst ferner die Auswerteeinrichtung 9, die im Farbmesschip 7 integriert sein kann, separat von diesem in dem mobilen Gerät angeordnet sein kann oder auch am Farbmonitor oder in einem mit diesem verbundenen
Computer vorhanden sein kann. Diese Auswerteeinrichtung 9 ist mit der Steuereinrichtung 10 für die Ansteuerung der LED-Hintergrundbeleuchtung des Farbmonitors 1 verbunden. Die Verbindungen zwischen dem Farbmesschip 7 und der Auswerteeinrichtung 9 sowie zwischen der
Auswerteeinrichtung 9 und der Steuereinrichtung 10 können jeweils drahtgebundene oder auch drahtlose
Verbindungen sein.
Beim Einsatz des vorgeschlagenen Verfahrens nimmt der Anwender zur Kalibrierung die Fernbedienung oder das entsprechende mobile Gerät mit dem darin
angeordneten Farbsensor in die Hand und positioniert sich so, dass die eingebaute Kamera bzw. der eingebaute Farbsensor den gewünschten Bildschirmbereich, vorzugsweise den gesamten Bildschirm erfasst. In einer
vorteilhaften Ausgestaltung kann die Kamera bzw. der Farbmesssensor das aufgezeichnete Bild an den Farbmonitor senden, so dass dieses in einem Bereich des Bildschirms dargestellt wird. Aufgrund dieser
Darstellung kann der Anwender eine falsche
Positionierung erkennen und leicht korrigieren. Bei optimaler Position sieht der Anwender am Farbmonitor, dass er die Kalibrierung starten kann und drückt eine entsprechende Taste. Optional kann alternativ oder zusätzlich ein Lagesensor in die Fernbedienung bzw. das mobile Gerät eingebaut sein, um in dem vom Farbmonitor dargestellten Bild bspw. zu zeigen, an welcher Position das Zentrum des erfassten Bildbereiches liegt oder welcher Bildbereich gerade erfasst wird. Hierzu kann bspw. auch ein entsprechender Rahmen eingeblendet werden. Ebenfalls optional kann auch ein optischer oder elektrischer Bildstabilisator in das mobile Gerät eingebaut sein, um eine Verwacklung bei der Farbmessung zu vermeiden.
Bezugszeichenliste
1 Farbmonitor/Farbfernsehgerät
2 Fernbedienung/mobiles Gerät
3 Testbild
4 Ausschnitt aus Testbild
5 Messfelder des Bild- bzw. Farbsensors
6 Subpixel des Bild- bzw. Farbsensors
7 Farbmesschip
8 optische Anordnung
9 Auswerteeinrichtung
10 Steuereinrichtung
11 Emission rote LED
12 Emission blaue LED
13 Emission grüne LED

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Farbkalibrierung eines Farbmonitors mit LED-Hintergrundbeleuchtung, bei dem
- wenigstens ein Bereich eines am Farbmonitor (1) dargestellten Bildes aus der Entfernung orts- aufgelöst mit einem zumindest in einem Bereich als Farbsensor (7) ausgebildeten Bild- oder Zeilensensor vermessen wird, wobei ein Farbsensor (7) eingesetzt wird, der mindestens vier Farben ortsaufgelöst unterscheiden kann,
- ortsaufgelöst Abweichungen gemessener Farbwerte von Soll-Farbwerten bestimmt werden, und
- die LED-Hintergrundbeleuchtung zur lokalen
Korrektur der Abweichungen angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass während der Vermessung mit dem Farbsensor (7) ein Testbild (3) am Farbmonitor (1) dargestellt wird, das die Farbkalibrierung ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit dem Farbsensor (7) eine vollständige Bildaufnahme des am Farbmonitor (1) dargestellten Bildes aufgezeichnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit dem Farbsensor (7) mehrere Bildaufnahmen unterschiedlicher Abschnitte des am Farbmonitor (1) dargestellten Bildes aufgezeichnet werden, aus denen anschließend eine Gesamt-Bildaufnähme des am Farbmonitor (1) dargestellten Bildes zusammengesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bildaufnähme (n) an den Farbmonitor (1) übertragen und die Abweichungen durch eine
Auswerteeinrichtung (9) im Farbmonitor (1) bestimmt werden .
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abweichungen durch eine Auswerte- einrichtung (9) in einem den Farbsensor (7)
enthaltenden mobilen Gerät (2) bestimmt und
anschließend eine Information über die Abweichungen oder zur Korrektur der Abweichungen an den
Farbmonitor (1) übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übertragung drahtlos erf
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine optische Anordnung (8) vor dem Farbsensor (7) eingesetzt wird, die das am Farbmonitor (1) dargestellte Bild oder einen Bereich dieses Bildes bei der Vermessung auf den Farbsensor (7) abbildet. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor Beginn der Vermessung ein vom Farbsensor (7) gerade erfasstes Bild am Farbmonitor (1) dargestellt wird, um eine genaue Ausrichtung des Farbsensors (7) für die Vermessung zu ermöglichen.
System zur Farbkalibrierung eines Farbmonitors, das mindestens einen Farbmonitor (1) mit LED-Hintergrundbeleuchtung, eine Steuereinrichtung (10) für den gesteuerten Betrieb der LED-Hintergrund- beleuchtung, ein mobiles Gerät (2) mit einem zumindest in einem Bereich als Farbsensor (7) ausgebildeten Bild- oder Zeilensensor sowie eine Auswerteeinrichtung (9) umfasst, wobei der
Farbsensor (7) so ausgebildet ist, dass er
mindestens vier Farben ortsaufgelöst unterscheiden kann,
wobei das mobile Gerät (2) so ausgebildet ist, dass bei Ausrichten des Gerätes (2) auf den Farbmonitor (1) mindestens ein Bildbereich eines am Farbmonitor (1) dargestellten Bildes aus der Entfernung mit dem Farbsensor (7) ortsaufgelöst spektral erfasst werden kann,
wobei die Auswerteeinrichtung (9) so ausgebildet ist, dass sie Abweichungen zwischen Soll-Farbwerten des erfassten Bildes und mit dem Farbsensor (7) gemessenen Farbwerten ortsaufgelöst bestimmt und die Abweichungen oder daraus abgeleitete Korrekturwerte an die Steuereinrichtung (10) übermittelt, und
wobei die Steuereinrichtung (10) so ausgebildet ist, dass sie die LED-Hintergrundbeleuchtung auf Basis der übermittelten Abweichungen oder Korrekturwerte zur lokalen Korrektur der Abweichungen ansteuert .
System nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das das mobile Gerät (2) eine optische
Anordnung (8) vor dem Farbsensor (7) aufweist, mit der das am Farbmonitor (1) dargestellte Bild oder ein Bereich dieses Bildes auf den Farbsensor (7) abbildbar ist.
12. System nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteeinrichtung (9) in das mobile
Gerät (2) integriert ist und die Abweichungen oder Korrekturwerte über eine drahtlose Verbindung an die Steuereinrichtung (10) übermittelt. 13. System nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteeinrichtung (9) im Farbmonitor (1) oder einem die Steuereinrichtung (10) enthaltenden Gerät angeordnet ist und das mobile Gerät (2) die mit dem Farbsensor (7) gemessenen ortsaufgelösten
Farbwerte über eine drahtlose Verbindung an die Auswerteeinrichtung (9) übermittelt.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Farbmonitor (1) ein Farbfernsehgerät ist und der Farbsensor (7) in eine Fernbedienung des Farbfernsehgerätes als mobiles Gerät (2) integriert ist .
15. System nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Farbsensor (7) Farbfilter aufweist, die aus nanostrukturierten Metallschichten oder aus dielektrischen Schichten gebildet sind.
EP13752836.0A 2012-08-23 2013-08-22 Verfahren zur farbkalibrierung eines farbmonitors mit led-hintergrundbeleuchtung Withdrawn EP2888730A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012016675.3A DE102012016675B4 (de) 2012-08-23 2012-08-23 Verfahren zur Farbkalibrierung eines Farbmonitors mit LED-Hintergrundbeleuchtung
PCT/EP2013/002526 WO2014029502A1 (de) 2012-08-23 2013-08-22 Verfahren zur farbkalibrierung eines farbmonitors mit led-hintergrundbeleuchtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2888730A1 true EP2888730A1 (de) 2015-07-01

Family

ID=49034044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13752836.0A Withdrawn EP2888730A1 (de) 2012-08-23 2013-08-22 Verfahren zur farbkalibrierung eines farbmonitors mit led-hintergrundbeleuchtung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150229919A1 (de)
EP (1) EP2888730A1 (de)
JP (1) JP2015534097A (de)
KR (1) KR20150045438A (de)
DE (1) DE102012016675B4 (de)
WO (1) WO2014029502A1 (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014104234B4 (de) 2014-03-26 2023-08-17 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Klasseneinteilung von Licht emittierenden Halbleiterbauelementen und Bildsensoranwendung mit einem Bildsensor und einem Halbleiterbauelement
US11327704B2 (en) * 2014-05-29 2022-05-10 Dell Products L.P. Method and system for monitor brightness control using an ambient light sensor on a mobile device
US20160206192A1 (en) * 2015-01-16 2016-07-21 Canon Kabushiki Kaisha Arithmetic processor and control method thereof
US20160292376A1 (en) * 2015-04-02 2016-10-06 Advan Int'l Corp. Method for calibrating medical display device using smartphone
CA2892714A1 (en) * 2015-05-27 2016-11-27 Ignis Innovation Inc Memory bandwidth reduction in compensation system
JP6272812B2 (ja) 2015-10-27 2018-01-31 矢崎総業株式会社 照明制御装置
US10489924B2 (en) * 2016-03-30 2019-11-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Structured light generator and object recognition apparatus including the same
DE102016206585A1 (de) * 2016-04-19 2017-10-19 Siemens Aktiengesellschaft Anzeigevorrichtung sowie Verfahren zum Erfassen von Prüfdaten
US10911748B1 (en) 2018-07-10 2021-02-02 Apple Inc. Display calibration system
US10978028B2 (en) 2018-09-17 2021-04-13 Apple Inc. Correction for defective memory of a memory-in-pixel display
US11114059B2 (en) * 2018-11-02 2021-09-07 Portrait Displays, Inc. System and method for color calibration
TWI691213B (zh) * 2019-02-21 2020-04-11 緯創資通股份有限公司 可攜式裝置、顯示裝置以及顯示裝置的校正方法
US11575884B1 (en) 2019-07-26 2023-02-07 Apple Inc. Display calibration system
CN110473504B (zh) 2019-08-06 2020-12-29 深圳创维－Rgb电子有限公司 一种mini led背光电视画面调节方法和装置
US11262397B2 (en) 2019-09-19 2022-03-01 Contec, Llc Systems and methods for simultaneously testing a plurality of remote control units
US11212516B2 (en) * 2019-09-19 2021-12-28 Contec, Llc Automated test system for testing remote control units
US11206503B2 (en) * 2019-09-19 2021-12-21 Contec, Llc Automated universal test system for testing remote control units
WO2021149495A1 (ja) * 2020-01-23 2021-07-29 株式会社Ｊｖｃケンウッド 画像表示装置、表示制御方法、及びクレイドル
US20230282153A1 (en) * 2022-03-07 2023-09-07 Stereyo Bv Methods and systems for non-linear compensation in display applications

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02257787A (ja) * 1989-03-30 1990-10-18 Canon Inc 撮像装置のホワイトバランス補正装置
JP2007121730A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Casio Comput Co Ltd 画像表示装置、画像調整システム及び画像調整方法
US8442316B2 (en) * 2007-01-05 2013-05-14 Geo Semiconductor Inc. System and method for improving color and brightness uniformity of backlit LCD displays
TWI330541B (en) * 2007-01-31 2010-09-21 Pixart Imaging Inc Control device and method for controlling an image display
JP2008244950A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Pioneer Electronic Corp 遠隔操作装置および映像表示システム
JP4720782B2 (ja) * 2007-05-09 2011-07-13 ソニー株式会社 画像表示装置
JP5542303B2 (ja) * 2007-12-28 2014-07-09 ソニー株式会社 光源システムおよび表示装置
US8531381B2 (en) * 2008-09-30 2013-09-10 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for LED backlight white balance
US20100079365A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for LED backlight white balance
DE102009004236A1 (de) 2009-01-09 2010-07-15 Marc Leppla TV-Anordnung und Verfahren zur Kalibrierung eines TV-Geräts
WO2011068490A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-09 Thomson Licensing Optimizing content calibration for home theaters
JP5725271B2 (ja) * 2010-03-08 2015-05-27 セイコーエプソン株式会社 色補正システム
WO2012007147A1 (de) * 2010-07-15 2012-01-19 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. . Optisches bandpass-filtersystem, insbesondere für mehrkanalige spektralselektive messungen
JP5675215B2 (ja) * 2010-08-20 2015-02-25 オリンパス株式会社 デジタルカメラ
US8994714B2 (en) * 2010-09-23 2015-03-31 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and system for display calibration with feedback determined by a camera device
US8836796B2 (en) * 2010-11-23 2014-09-16 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and system for display characterization or calibration using a camera device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2014029502A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015534097A (ja) 2015-11-26
US20150229919A1 (en) 2015-08-13
DE102012016675B4 (de) 2015-02-05
KR20150045438A (ko) 2015-04-28
DE102012016675A1 (de) 2014-02-27
WO2014029502A1 (de) 2014-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012016675B4 (de) Verfahren zur Farbkalibrierung eines Farbmonitors mit LED-Hintergrundbeleuchtung
DE102007044196B4 (de) Steuergerät und Verfahren zum Steuern eines Bilddisplays
DE112013005127T5 (de) Bildgebendes Hochpräzisions-Kolorimeter durch Closed-Loop-Kalibrierung mit speziell entworfenen Mustern, gestützt durch einen Spektrographen
EP1503580B1 (de) Sensoranordnung mit einer Mehrzahl von Typen optischer Sensoren
EP3142043A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur optischen aufnahme von abdrücken von durchbluteten hautbereichen
DE102020211408A1 (de) Schweißinformations-Bereitstellungsvorrichtung
DE102013021711A1 (de) Angleichung von Computerbildschirmen unter Verwendung eines Handgerätes
DE102008021148A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur originalgetreuen Wiedergabe von Farben auf Bildschirmen
EP2583464B1 (de) Farbbildsensor
DE10359987B4 (de) Anordnung mit einem Panel eines Flachbildschirms
DE102009019545A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines optischen Vergleiches zwischen zumindest zwei Mustern, vorzugsweise durch Vergleich von auswählbaren Ausschnitten
DE102011088760A1 (de) Anzeigevorrichtung
WO2012084531A1 (de) Kamera mit einem farbbildsensor sowie aufnahmeverfahren mit einer solchen kamera
DE10121984B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur visuell optimierten Darstellung von Farbbildern auf Bildschirmen und/oder deren Vergleich mit Originalen oder gedruckten Bildern
EP1150159A1 (de) Verfahren, System und Projektionseinrichtung zur visuellen Darstellung einer digitalen Bildinformation auf einer Projektionsfläche und Lichtmessgerät für das System
DE102005045357A1 (de) Farbdichtemessgerät
DE102021132645A1 (de) Bildsensoranordnung, Fahrzeugkamera und Verfahren zur Steuerung einer Bildsensoranordnung
DE102016005130B3 (de) Technik zum Prüfen einer Anzeigeeinheit
DE60003018T2 (de) Verfahren zum kalibrieren der kamera eines farbüberwachungssystems
AT512220A1 (de) Verfahren und eine aufnahmevorrichtung zur aufnahme von multispektralbildern
DE102009004236A1 (de) TV-Anordnung und Verfahren zur Kalibrierung eines TV-Geräts
DE102010033649B4 (de) Bildschirm sowie Verfahren zum Darstellen von optischen Inhalten auf einem Bildschirm
DE102009000344B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Anordnung mit mehreren Pixeln und Gerät, aufweisend einen Bildsensor
EP2422980A1 (de) Vorrichtung zur Farbmessung in einer Rotationsdruckmachine
DE102006052542A1 (de) Bilderfassungseinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20150224

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20170616

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20171027