ES2558841T3 - Dispositivo de pantalla - Google Patents

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Benjamin John Broughton
Allan Evans
Paul Antony Gass
Graham Roger Jones
Andrew Kay
Harry Garth Walton
Takashi Yasumoto
Yoshimitsu Inamori
Kenji Maeda
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Abstract

Un dispositivo de pantalla que comprende un panel (2) de pantalla de cristal líquido para mostrar una imagen mediante modulación de luz espacial, representándose la imagen mediante una pluralidad de elementos de imagen teniendo cada uno un valor (7) de datos de imagen, y comprendiendo además el dispositivo de pantalla un controlador (1) de la pantalla dispuesto para determinar una tensión de señal de aplicación en el panel (2) para cada elemento de imagen dependiendo de su valor (7) de datos de imagen y un valor (8) de datos secundario para el elemento, existiendo un mapeo predeterminado entre la imagen y los valores (7, 8) de datos secundarios y la tensión de señal, estando dispuestos los valores (8) de datos secundarios para variar por la imagen para introducir variaciones en luminancia como un resultado del mapeo, estando dispuestos mutuamente el mapeo y los valores (8) de datos secundarios para tener en cuenta la tensión de señal respecto a la respuesta de luminancia sobre el eje del panel (2) de manera que las variaciones de luminancia introducidas sobre el eje tiendan a equilibrarse localmente a través de la realización del promedio espacial a la vista de, y por tanto que no serían perceptibles por parte de, un espectador (3) sobre el eje, teniendo además el panel (2) una relación no lineal de luminancia fuera del eje respecto a luminancia sobre el eje, de manera que al menos algunas variaciones de luminancia introducidas fuera del eje no se equilibran localmente a través de la realización de un promedio espacial a la vista de, y por tanto que serían perceptibles por parte de, un espectador (4) fuera del eje, caracterizado por que cada valor de datos secundario comprende un valor de datos lateral y un valor de datos espacial, y caracterizado además por que el controlador 1 de la pantalla comprende circuitería de mapeo que tiene entradas respectivas para recibir el valor de datos de imagen, el valor de datos lateral y el valor de datos espaciales para un elemento de imagen de la pluralidad, circuitería para buscar un valor almacenado dependiendo de los valores de datos de entrada, y una salida para enviar el valor almacenado, determinándose la tensión de señal para el elemento de imagen dependiendo del valor de salida, indicando el valor de datos espaciales en cuál de dos o más grupos de los valores almacenados se considera que debe estar el elemento de imagen basándose en su posición espacial, y formando los valores de datos laterales en su conjunto una imagen lateral que puede percibirse por parte de un espectador (4) fuera del eje.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de pantalla Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un dispositivo de pantalla, tal como un dispositivo de pantalla de cristal Kquido de matriz activa, que es intercambiable entre un modo de pantalla publico y privado.
Antecedentes de la tecnica
En un primer modo publico de un dispositivo de pantalla que es intercambiable entre un modo de pantalla publico y privado, el dispositivo se comporta normalmente como una pantalla estandar. Una unica imagen se muestra mediante el dispositivo en una amplitud de angulo de visualizacion lo mas ancha posible, con un brillo, contraste de imagen y resolucion optimos para todos los espectadores. En el segundo modo privado, la imagen principal solo es discernible desde dentro de una amplitud reducida de angulos de vision, normalmente centrados en el normal respecto a la superficie de la pantalla. Los espectadores que observan la pantalla desde el exterior de esta amplitud angular reducida percibiran o bien una segunda imagen enmascaradora que oscurece la imagen principal, o una imagen principal tan degradada que hace que sea ininteligible.
Este concepto puede aplicarse a muchos dispositivos donde un usuario puede beneficiarse de la opcion de una funcion de privacidad en su dispositivo de vision ancha normalmente, para su uso en determinadas situaciones publicas donde se desea privacidad. Los ejemplos de tales dispositivos incluyen telefonos moviles, asistentes digitales personales (PDA), ordenadores portatiles, monitores de sobremesa, cajeros automaticos (ATM) y equipos de punto de venta electronico (EPOS). Tales dispositivos tambien pueden ser beneficiosos en situaciones donde distrae y es, por tanto, poco seguro para determinados espectadores (por ejemplo, conductores o aquellos que manejan maquinaria pesada) el hecho de que puedan ver determinadas imagenes en determinados momentos, por ejemplo, en una pantalla de television de un coche mientras en coche esta en movimiento.
Existen diversos metodos para anadir un aparato de control de luz en una pantalla de amplitud de visualizacion amplia naturalmente.
Una de tales estructuras para controlar la direction de la luz es una pelicula "apersianada". La pelicula consiste en capas transparentes y opacas alternativas en una disposition similar a una persiana veneciana. Al igual que una persiana veneciana, permite el paso a traves cuando la luz se desplaza en una direccion casi paralela a las capas, pero absorbe la luz que viaja en angulos grandes con respecto al plano de las capas. Estas capas pueden ser perpendiculares a la superficie de la pelicula o respecto a algun otro angulo. Los metodos para la production de tales peliculas se describen en los documentos USRE27617 (F.O. Olsen; 3M 1973), US4766023 (S.-L. Lu, 3M 1988), y US4764410 (R.F. Grzywinski; 3M 1988).
Existen otros metodos para realizar peliculas con propiedades similares a la pelicula apersianada. Estas se describen, por ejemplo, en los documentos US05147716 (P.A. Bellus; 3M 1992), y US05528319 (R.R. Austin; Photran Corp. 1996).
Las peliculas apersianadas pueden colocarse enfrente de un panel de pantalla o entre una pantalla transmisiva y su luz de fondo para limitar la amplitud de angulos desde los que puede verse la pantalla. En otras palabras, hacen que la pantalla sea "privada".
La limitation principal de tales peliculas es que necesitan manipulation mecanica, es decir, la retirada de la pelicula, para cambiar la pantalla entre los modos de visualizacion publicos y privados.
Un metodo para cambiar del modo privado al publico sin piezas moviles es montar una pelicula de control de luz detras del panel de pantalla, y colocar un difusor que puede activarse y apagarse electronicamente entre la pelicula de control de luz y el panel. Cuando el difusor esta inactivo, la pelicula de control de luz limita la amplitud de angulos de vision y la pantalla se encuentra en modo privado. Cuando el difusor esta activado, provoca que la luz que viaja en una amplia amplitud de angulos pase a traves del panel y la pantalla se encuentra en modo publico. Tambien es posible montar la pelicula de control de luz enfrente del panel y colocar el difusor intercambiable enfrente de la pelicula de control de luz para lograr el mismo efecto.
Los dispositivos de privacidad intercambiables de estos tipos se describen en los documentos US5831698 (S.W. Depp; IBM 1998), US6211930 (W. Sautter; NCR Corp. 2001) y US05877829 (M. Okamoto; Sharp K.K. 2001). Estos comparten la desventaja de que la pelicula de control de luz siempre absorbe una fraction significativa de la luz incidente en ella, ya este la pantalla en modo publico o privado. La pantalla es por tanto ineficaz en su uso de la luz. Ya que el difusor extiende la luz a traves de una amplia amplitud de angulos en el modo publico, estas pantallas son tambien mas oscuras en el modo publico que en el privado, a menos que la luz de fondo se haga mas brillante para compensar.
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Otra desventaja esta relacionada con el consumo de energla de estos dispositivos. En el modo de funcionamiento publico, el difusor esta apagado. Esto significa a menudo que la tension se aplica a un difusor intercambiable de cristal llquido disperso en pollmero. Por tanto, se consume mas energla en el modo publico que en el modo privado. Esto es una desventaja para las pantallas que se usan la mayorla del tiempo en el modo publico.
En el documento GB2413394 (Sharp), se construye un dispositivo de privacidad intercambiable anadiendo una o mas capas de cristal llquido y polarizadores adicionales a un panel de pantalla. La dependencia del angulo de vision intrlnseco de estos elementos adicionales puede cambiarse alterando electricamente el cristal llquido de una manera conocida. Los dispositivos que utilizan esta tecnologla incluyen los telefonos moviles Sharp Sh851i y Sh902i.
El documento WO06132384A1 (Sharp, 2005) divulga el uso de una capa de cristal llquido adicional ubicada entre los polarizadores existentes de un panel de pantalla de cristal llquido (LCD). En esta ubicacion, la celula adicional de intercambio puede modificar las curvas de escala de grises para la luz fuera del eje. Esto proporciona un mayor nivel de privacidad para las imagenes que en las tecnicas divulgadas en documento GB2413394.
El documento GB24-39961 (Sharp) divulga el uso de un dispositivo de privacidad intercambiable construido anadiendo una capa adicional colesterica y polarizadores circulares a un panel de pantalla. La capa colesterica puede intercambiarse entre un modo publico (vista amplia) y privado (vista estrecha) que puede proporcionar una privacidad azimutal de 360°.
Los metodos anteriores sufren las desventajas de que necesitan la adicion de aparatos adicionales a la pantalla para proporcionar la funcionalidad de intercambiar electricamente la amplitud de angulo de vision. Esto anade coste, y particularmente volumen a la pantalla, lo que es muy poco deseable, particularmente en aplicaciones de pantalla movil tales como telefonos moviles y ordenadores portatiles.
Los metodos para controlar las propiedades del angulo de vision de una LCD intercambiando la capa de cristal llquido unica de la pantalla entre dos configuraciones diferentes, donde ambas son capaces de mostrar una alta calidad de imagen al espectador sobre el eje, se describen en los documentos US20070040780A1 y GB 0721255.8 (GB2455061). Estos dispositivos proporcionan la funcion de privacidad intercambiable sin la necesidad de un espesor anadido de la pantalla, pero necesitan disenos complejos de electrodo de pixel y otras modificaciones de fabricacion en una pantalla estandar.
Un ejemplo de un dispositivo de pantalla con una capacidad de modo de privacidad sin complejidad anadida de hardware de la pantalla es el telefono movil Sharp Sh702iS. Este usa una manipulacion de los datos de imagenes mostrados en la LCD del telefono, junto con las propiedades angulares de datos-luminancia inherentes en el modo de cristal llquido usado en la pantalla, para producir un modo privado en el que la informacion mostrada es ininteligible para los espectadores que observan la pantalla desde una posicion fuera del centro. Sin embargo, la calidad de la imagen mostrada al espectador legltimo que se encuentra sobre el eje en el modo privado se encuentra severamente degradada. Un esquema similar al usado en el telefono Sh702iS, pero que manipula los datos de imagen de una manera dependiente de una segunda imagen enmascaradora, y por tanto provoca que la imagen enmascaradora se perciba por parte del espectador fuera del eje cuando se muestra la imagen modificada, se aporta en el documento GB2428152A1 (y en el documento US 2007/0040780). Sin embargo, los metodos de procesamiento de imagen descritos en el anterior documento dependen considerablemente de que la curva de valor de datos respecto a luminancia no sea lineal para las direcciones de vision fuera del eje, lo que no es el caso de los modos de visualizacion LC modernos tales como "Vista Super Avanzada" (ASV) (IDW'02 Digest, pag. 203-206) o Alineacion Estabilizada de Pollmero (PSA) (SID'01 Digest, pags. 1200-1203). Como resultado, el efecto de privacidad no es lo suficientemente fuerte en estas pantallas en algunas circunstancias para ocultar la imagen principal.
Por tanto, es aconsejable proporcionar una pantalla LCD de alta calidad que tenga capacidad de modo publico y privado, en la que no se necesite ninguna modificacion de la capa LC o de la geometrla de electrodos de pixel de una pantalla estandar, que tenga un rendimiento de visualizacion sustancialmente inalterado (brillo, contraste, resolution, etc.) en el modo publico, y que en el modo privado tenga un fuerte efecto de privacidad con una degradation minima en la calidad de imagen sobre el eje.
El documento US 2007/0075950 divulga un dispositivo de visualizacion de cristal llquido que tiene un modo de pantalla de privacidad en el que se muestra una imagen de pantalla con la limitation de una amplitud de luminancia de la pantalla de la imagen de pantalla.
Divulgation de la invention
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion se proporciona un dispositivo de pantalla que comprende un panel de pantalla de cristal llquido para mostrar una imagen mediante modulation de luz espacial. La imagen se representa mediante una pluralidad de elementos de imagen teniendo cada uno un valor de datos de imagen. El dispositivo de pantalla comprende ademas un controlador de pantalla dispuesto para determinar una tension de senal de aplicacion en el panel para cada elemento de imagen dependiendo de su valor de datos de
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imagen y un valor de datos secundario para el elemento, existiendo un mapeo predeterminado entre la imagen y los valores de datos secundarios y la tension de senal. Los valores de datos secundarios estan dispuestos para variar por la imagen para introducir variaciones en la luminancia como resultado del mapeo. El mapeo y los valores de datos secundarios estan dispuestos mutuamente para tener en cuenta la tension de senal en la respuesta de luminancia sobre el eje del panel para que las variaciones de luminancia introducidas en el eje tiendan a equilibrarse localmente a traves de la realizacion de un promedio espacial a la vista de, y por tanto que no serla percibible por, un espectador sobre el eje. El panel tiene ademas una relacion no lineal de luminancia fuera del eje con luminancia sobre el eje, para que al menos algunas de las variaciones de luminancia introducidas fuera del eje no se equilibren localmente a traves de la realizacion de un promedio espacial a la vista de, y que por tanto no serlan percibibles por, un espectador fuera del eje. Cada valor secundario comprende un valor de datos lateral y valores de datos espaciales. El controlador de pantalla comprende circuiterla de mapeo con entradas respectivas para recibir el valor de datos de imagen, el valor de datos de lateral y el valor de datos espaciales para un elemento de imagen de la pluralidad, circuiterla para buscar un valor almacenado dependiendo de los valores de datos de entrada, y una salida para enviar el valor almacenado, determinandose la tension de senal para el elemento de imagen dependiendo del valor de salida. El valor de datos espaciales indica en cual de los dos o mas grupos de los valores almacenados se considera que esta el elemento de imagen basandose en su posicion espacial. Los valores de datos laterales forman juntos una imagen lateral que puede percibirse por parte de un espectador fuera del eje.
El mapeo y los valores de datos secundarios pueden estar dispuestos mutuamente de manera que, para cada uno de la pluralidad de grupos de elementos de imagen percibidos por un espectador con una unica luminancia a traves de la realizacion de un promedio espacial, cualquier incremento en luminancia introducido mediante el valor o valores de datos secundarios de un subconjunto de elementos en el grupo coincida sustancialmente con una disminucion sustancialmente igual en la luminancia introducida mediante el valor o valores de datos secundarios de otro subconjunto de elementos en el grupo, al menos donde los valores de datos de imagen respectivos de los elementos en el subconjunto son iguales.
Al menos algunos de los grupos pueden comprender un par de elementos de imagen, estando dispuesto el valor de datos secundarios para uno de los elementos de imagen del par para introducir un incremento en luminancia de una cantidad, y estando dispuesto el valor de datos secundarios para el otro elemento de imagen del par para introducir una disminucion en luminancia de sustancialmente la misma cantidad, al menos donde los valores de datos de imagen respectivos de los dos elementos de imagen del par son iguales.
El cambio de luminancia introducido mediante el valor de datos secundarios puede determinarse de manera que bien la luminancia resultante de uno de los elementos de imagen del par este cerca de un maximo de luminancia o que la luminancia resultante del otro elemento de imagen del par este cerca de una luminancia minima.
La respuesta de luminancia sobre el eje del panel de pantalla puede no ser lineal con respecto a las variaciones en el valor de datos de imagen.
El valor de datos espaciales puede controlar al menos en parte si se introduce un incremento o disminucion en luminancia por parte del valor de datos secundarios, y el valor de datos lateral puede controlar al menos en parte una cantidad del incremento o disminucion en luminancia.
Los valores de datos laterales pueden formar en su conjunto una imagen lateral de distraccion que se percibe por parte del espectador fuera del eje.
La imagen original puede estar escondida hasta cierto punto en la imagen percibida por parte del espectador fuera del eje, preferentemente escondida sustancialmente, para proporcionar un efecto de privacidad fuera del eje. En este sentido, la imagen percibida por parte del espectador fuera del eje puede ser diferente de la imagen original mediante la introduccion de al menos cierto grado de informacion visualmente confusa, preferentemente un alto grado de informacion visualmente confusa.
El dispositivo de pantalla puede comprender medios para reducir la resolution de la imagen lateral, para introducir bloques localizados con valores de datos laterales de igual valor.
El mapeo puede incorporar una conversion de la imagen y de los valores de datos laterales a valores equivalentes y respectivos de luminancia dependiendo de una propiedad del panel de pantalla.
La propiedad puede comprender un valor gamma y asociado con el panel de visualization, y en el que el valor de luminancia equivalente MluM de un valor de datos de imagen Min se calcula como MLum = MinY y el valor de luminancia equivalente SLum de un valor de datos laterales Sin se calcula como SLum = SinY, representandose cada uno de MLum, Min, SLum y Sin en una escala de 0 a 1.
El mapeo puede incorporar una transformation del valor de luminancia equivalente para el valor de datos de imagen. La trasformacion puede ser asimetrica.
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La transformacion puede comprender una escala de traslacion de la forma Mcmp=l3.MLum + 5, donde 13 y 5 son parametros predeterminados respectivos de escala y traslacion, MLum es el valor de luminancia equivalente para el valor de datos de imagen y Mcmp es el valor escalado y trasladado para el valor de datos de imagen, representandose MLum y Mcmp en una escala de 0 a 1.
3 puede ser un valor entre 0,35 y 0,55. 5 puede ser un valor entre 0,02 y 0,08.
3 puede ser un valor entre 0,42 y 0,5. 5 puede ser un valor entre 0,03 y 0,07.
La transformacion puede depender del valor de datos lateral.
Pueden usarse diferentes valores para 3 y 5 dependiendo del valor de datos lateral.
La relacion de fuera del eje respecto a sobre el eje puede tener una primera seccion que es mas no lineal que una segunda seccion, y un primer subconjunto de los elementos de imagen puede transformarse de una primera manera para que la amplitud de luminancia transformada tenga un primer grado de superposicion con la primera seccion, y un segundo subconjunto de los elementos de imagen puede transformarse de una segunda manera, diferente de la primera manera, para que la amplitud de luminancia transformada tenga un segundo grado de superposicion con la primera seccion, siendo el primer grado de superposicion mayor que el segundo grado de superposicion.
3 puede sustituirse por x.13, donde x toma un primer valor para aquellos valores de datos de imagen del primer subconjunto, y un segundo valor, diferente del primer valor, para aquellos valores de datos de imagen del segundo subconjunto.
El primer valor puede ser inferior que el segundo valor, tal como 0 y 1 para el primer y segundo valor respectivamente.
El mapeo puede incorporar una transformacion del valor de luminancia equivalente para el valor de datos lateral.
Las transformaciones pueden ser de la forma Scmp = SLum x (0,5 - |Mcmp - 0,5|), donde SLum es el valor de luminancia equivalente para el valor de datos lateral y Scmp es el valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos lateral, representandose SLum y Scmp en una escala de 0 a 1.
Un valor mlnimo mayor que cero puede especificarse para el valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos lateral.
El dispositivo de pantalla puede comprender circuiterla para anadir o sustraer un multiplo del valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos lateral a/desde el valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos de imagen, realizandose la eleccion entre adicion y sustraccion dependiendo del valor de datos espacial.
El multiplo puede ser 1.
Pueden usarse diferentes multiplos para diferentes subconjuntos de elementos de imagen.
El dispositivo de pantalla puede comprender circuiterla para sustraer un primer multiplo del valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos lateral para un primer subconjunto de elementos de imagen, y anadir un segundo multiplo del valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos lateral para un segundo subconjunto de elementos de imagen, siendo el numero de elementos de imagen en el segundo subconjunto N veces que en el primer subconjunto, y siendo el primer multiplo N veces el segundo multiplo.
La relacion de fuera del eje respecto a sobre el eje puede tener una primera seccion que es mas no lineal que una segunda seccion, y en la que la cantidad de cambio de luminancia introducido mediante un valor de datos secundarios se determina para que sea mayor donde el valor de luminancia equivalente para un valor de datos de imagen se encuentra en la segunda seccion que donde el valor de luminancia equivalente se encuentra en la primera seccion.
El dispositivo de pantalla puede comprender circuiterla para determinar el valor de datos espaciales a partir de la information espacial referente al elemento de imagen.
La informacion espacial puede comprender coordenadas de imagen horizontales y verticales asociadas con el elemento de imagen.
Pueden proporcionarse menos valores de datos laterales que valores de datos de imagen existentes, usandose al menos un valor de datos lateral para una pluralidad de diferentes valores de datos de imagen.
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Pueden proporcionarse menos valores de datos espaciales que valores de datos de imagen existentes, usandose al menos un valor de datos lateral para una pluralidad de diferentes valores de datos de imagen.
Pueden proporcionarse menos valores de datos secundarios que valores de datos de imagen existentes, usandose al menos un valor de datos secundarios para una pluralidad de diferentes valores de datos de imagen.
El dispositivo de pantalla puede comprender circuiterla para filtrar la imagen, tal como se representa mediante los valores de datos de imagen, para anadir una cantidad de borrosidad preferentemente a cualquier caracterlstica de imagen de frecuencia mayor, tal como llneas.
El valor de salida puede usarse como la tension de senal.
El panel de pantalla puede comprender una pluralidad de plxeles, cada uno con una pluralidad de componentes de color, y en el que cada elemento de imagen se asocia con tal componente de color individual.
Los elementos de imagen del par pueden relacionarse respectivamente con el mismo componente de color de diferentes plxeles.
Los elementos de imagen del par pueden ser de plxeles adyacentes horizontal o verticalmente.
Pueden usarse diferentes conversiones respectivamente para al menos dos componentes de color, basandose en diferentes propiedades respectivas del panel de pantalla asociadas con aquellos componentes.
El primer subconjunto puede comprender elementos de imagen desde diferentes plxeles respectivos, asociandose cada elemento de imagen del primer subconjunto con un componente de color diferente.
El dispositivo de pantalla puede comprender medios para incrementar la no linealidad de la relacion de la luminancia fuera de eje con la luminancia sobre el eje.
Se apreciara que no es necesario un equilibrio local exacto de las variaciones de luminancia introducidas sobre el eje mediante los valores de datos secundarios para una operation satisfactoria de una realization de la presente invention, siendo necesario unicamente que las variaciones de luminancia tengan la tendencia de equilibrarse o cancelarse entre si localmente. Por ejemplo, el dispositivo puede funcionar de manera que se logre un equilibrio de luminancia exacto solo en una region localizada donde los valores de datos de imagen son uniformes en esa region, ya que la cantidad de cambio de luminancia introducido mediante los valores de datos secundarios puede depender de los propios valores de datos de imagen. Ciertamente, los cambios introducidos en una realizacion de la presente invencion estan basados en luminancia mas que en valores de datos, teniendo en cuenta el mapeo la respuesta de tension de senal respecto a luminancia sobre el eje del panel para lograr este equilibrio de luminancia para los valores de datos secundarios que se introducen en el mapeo.
Una realizacion de la presente invencion proporciona una pantalla de cristal llquido con una funcion de privacidad intercambiable. En el modo publico, la pantalla funciona de una manera sustancialmente inalterada respecto a una LCD estandar, ya que por cada fotograma mostrado del video, los datos que constituyen una unica imagen se suministran al sistema electronico de control de la pantalla, el sistema electronico de control envia entonces una serie de tensiones de senal y senales de temporizacion a la agrupacion de matriz activa de la pantalla, y estas tensiones reorientan el director de cristal llquido dentro de cada pixel de manera que la cantidad requerida de luz se transmita mediante cada pixel a traves de los polarizadores de la pantalla para provocar que se muestre la imagen.
En el modo privado, el controlador de la pantalla envia tensiones de senal que son dependientes de las dos imagenes introducidas, la imagen principal para observation por parte del espectador legitimo sobre el eje, y una imagen lateral que puede elegirse para oscurecer la imagen principal para los espectadores fuera del eje o degradar la imagen principal cuando se ve fuera del eje. Deberia apreciarse que el controlador de la pantalla todavia envia la misma cantidad de information de tension de senal (una tension por cada pixel en la pantalla) que en el modo publico. Es simplemente que aquellas tensiones de salida dependen ahora de los valores de datos de imagen de dos imagenes de entrada en lugar de una.
El resultado de las tensiones de senal de salida es que la imagen principal todavia se percibe por parte del espectador sobre el eje, mientras que, debido a la respuesta de valor de datos respecto a luminancia de la pantalla que se diferencia sobre el eje y fuera del eje, la imagen lateral es percibida por parte del espectador fuera del eje, oscureciendo o degradando sustancialmente la imagen principal y por tanto haciendo que sea privada.
Una realizacion de la presente invencion divulgada en el presente documento constituye una pantalla LCD con sistema electronico de control modificado respecto al estandar para permitir enviar tensiones de senal que dependen de unan imagen en el modo publico y de dos imagenes en el modo privado. Tambien se constituyen relaciones especlficas entre las tensiones de senal de salida y las dos imagenes de entrada que tienen como resultado que la imagen principal se observe por parte de un espectador sobre el eje con una calidad de imagen lo mas cercana
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posible a la que se observarla si la imagen principal se mostrara en el modo publico, y la imagen lateral se observa simultaneamente por parte del espectador fuera del eje con un efecto optimo de oscurecimiento o degradacion de la imagen principal.
La implementation del metodo de procesamiento de imagen en el documento GB2428152A1 (anteriormente mencionado) se describe como una etapa adicional en el proceso del sistema electronico de control de la pantalla, teniendo como resultado la generation de un conjunto de datos de "imagen combinada" que se introduce entonces en un conductor de la pantalla estandar. El presente solicitante ha apreciado que esto no es necesario, y la etapa adicional puede eliminarse simplemente incorporando una version expandida de la tabla de consulta existente, y una separation de fotograma incrementada para almacenar tambien la imagen lateral, en el sistema electronico de control. Por tanto, no se necesita un procesamiento activo de las imagenes en el sistema electronico de la pantalla.
Los anteriores y otros objetivos, caracterlsticas y ventajas de la invention se entenderan mas facilmente tras la consideration de la siguiente description detallada de la invencion, tomada junto con los dibujos adjuntos.
Breve descripcion de los dibujos
Figura 1: es un esquema de ejemplo de un panel de pantalla LCD estandar y un sistema electronico de control asociado.
Figura 2: es un ejemplo de un valor de datos de controlador LCD estandar respecto a un mapeo de tension de salida (tabla de consulta).
Figura 3: es un esquema de una pantalla de acuerdo con una realization de la presente invencion que funciona en el modo publico.
Figura 4: es un ejemplo de la tabla de consulta expandida necesaria para el funcionamiento de un dispositivo de acuerdo con una realizacion preferente.
Figura 5: es un esquema de una pantalla de acuerdo con una realizacion de la presente invencion que funciona en el modo privado.
Figura 6: es un esquema que ilustra como una portion del sistema electronico de control de una realizacion preferente puede implementarse en un circuito electronico.
Figura 7: es un esquema adicional que ilustra como una porcion del sistema electronico de control de una realizacion preferente puede implementarse alternativamente en un circuito electronico.
Figura 8: es un grafico que ilustra la respuesta del valor de datos sobre el eje con respecto a luminancia y el metodo de funcionamiento de un dispositivo en la tecnica anterior.
Figura 9: es un grafico que ilustra la respuesta del valor de datos fuera del eje con respecto a luminancia y el metodo de funcionamiento de un dispositivo en la tecnica anterior.
Figura 10: es un grafico que muestra la respuesta del valor de datos medido sobre el eje y fuera del eje con respecto a luminancia de una pantalla LCD del modo de Cristal Llquido de Vista Super Avanzada (ASV).
Figura 11: es un grafico de los datos mostrados en la Figura 10, ajustados para mostrar la luminancia sobre el eje y fuera del eje como una funcion de la luminancia sobre el eje para todos los valores de datos.
Figura 12: es un grafico que muestra los valores de luminancia equivalentes de salida resultantes como una funcion del valor de datos de imagen de entrada de acuerdo con una relation de transformation de una realizacion de la presente invencion.
Figura 13: es un grafico que muestra los valores de luminancia equivalentes de salida resultantes como una funcion del valor de datos de imagen de entrada de acuerdo con una relacion de transformacion de una realizacion adicional de la presente invencion.
Figura 14: es un grafico que muestra los valores de luminancia equivalentes de salida resultantes como una funcion del valor de datos de imagen de entrada de acuerdo con una relacion de transformacion de otra realizacion adicional de la presente invencion.
Figura 15A: es un grafico que ilustra tiempos de respuesta LC diferenciales en dos plxeles de pantalla que cambian a su valor promedio teniendo como resultado un cambio transitorio en su valor promedio.
Figura 15B: es un grafico correspondiente al de la Figura 15A, que muestra el resultado de usar una profundidad de bits mayor de uno para los datos de imagen lateral.
Figura 16: es un esquema que ilustra variaciones en el diseno espacial de transformaciones en valores de luminancia de pixel equivalentes que mantienen el mismo valor promedio dentro de un grupo localizado, de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
Figura 17: es un diagrama de flujo de un proceso que ilustra el metodo para mostrar una imagen dependiente de dos imagenes de entrada, de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
Figura 18: es un grafico que ilustra el incremento de no linealidad de la curva de luminancia fuera del eje respecto a la luminancia sobre el eje de una LCD que puede obtenerse expandiendo la amplitud normal de tensiones de pixel operativas usadas, de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
Figura 19: es un grafico que muestra los valores de luminancia equivalentes de salida resultantes como una funcion del valor de datos de imagen de entrada de acuerdo con una relacion de transformacion de otra realizacion adicional de la presente invencion.
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Mejor modo de realization de la invention
En una realization preferente, la pantalla consiste en una pantalla LCD estandar, con un sistema electronico de control modificado. Una pantalla LCD consiste generalmente en diversas piezas componentes que incluyen:
1. Una unidad de retroiluminacion para suministrar al panel una iluminacion uniforme de angulo amplio.
2. Un sistema electronico de control para recibir datos de imagen digitales y tensiones de senal analogas de salida para cada pixel, as! como impulsos de temporizacion y una tension comun para el contraelectrodo de todos los plxeles. Un esquema de una disposition estandar del sistema electronico de control LCD se muestra en la Figura 1 (Ernst Lueder, Pantallas de cristal llquido, Wiley and sons Ltd, 2001).
3. Un panel LC, para mostrar una imagen mediante modulation de luz espacial, que consiste en dos sustratos de vidrio opuestos, sobre uno de los cuales esta dispuesta una agrupacion de electrodos de pixel y una agrupacion de matriz activa para dirigir las senales electronicas, recibidas desde el sistema electronico de control, a los electrodos de pixel. Sobre el otro sustrato esta dispuesto normalmente un electrodo comun uniforme y una pellcula de agrupacion de filtro de color. Entre los sustratos de vidrio se contiene una capa de cristal llquido de un espesor determinado, normalmente 2-6 pm, que puede alinearse mediante la presencia de una capa de alineacion en las superficies interiores de los sustratos de vidrio. Los sustratos de vidrio se colocaran generalmente entre pellculas de polarization cruzadas y otras pellculas de compensation optica para provocar los cambios de alineacion inducidos electricamente dentro de cada region de pixel de la capa LC para producir la modulation optica deseada de luz desde la unidad de retroiluminacion y los alrededores ambientales, y por tanto generar la imagen.
Una realizacion de la presente invention se representa esquematicamente en la Figura 3, funcionando en un modo de pantalla publica. Generalmente, el sistema electronico de control LCD (denominado en el presente documento tambien sistema electronico de control), 1, se configurara especlficamente con las caracterlsticas electroopticas del panel LC 2, para enviar tensiones de senal que dependen de los datos de imagen de entrada de manera que se optimiza la calidad percibida de la imagen mostrada, es decir, resolution, contraste, brillo, tiempo de respuesta, etc., para el espectador principal, 3, que observa desde una direction normal con respecto a la superficie de la pantalla (sobre el eje). La relation entre el valor de datos de imagen de entrada para un pixel determinado y la luminancia observada que resulta de la pantalla (curva gamma) se determina mediante el efecto combinado del valor de datos respecto al mapeo de tension de senal del conductor de la pantalla, y la respuesta de tension de senal respecto a luminancia del panel LC.
El panel LC 2 se configurara generalmente con multiples dominios LC por pixel y/o pellculas de compensation opticas y pasivas para preservar la curva gamma de la pantalla lo mas cerca posible a la respuesta sobre el eje para todos lo angulos de vision, proporcionando por tanto sustancialmente la misma calidad de imagen a una amplia region 5 de visualization. Sin embargo, es una propiedad inherente de las pantallas de cristal llquido que su respuesta electrooptica tenga una dependencia angular y que la curva gamma fuera del eje se diferencie inevitablemente de la que esta sobre el eje. Siempre y cuando esto no tenga como resultado una inversion de contraste o un gran cambio de colores o una reduction de contraste, esto no tendra como resultado generalmente un fallo obvio percibido en la imagen observada por parte del espectador 4 fuera del eje.
Cuando el dispositivo de esta realizacion funciona en el modo publico, un conjunto de datos 6 de imagen principal, que constituyen una unica imagen, se introduce en el sistema electronico 1 de control, en cada periodo de fotograma. El sistema electronico de control envla entonces un conjunto de tensiones de datos de senal al panel LC 2. Cada una de estas tensiones de senal se dirige mediante la agrupacion de matriz activa del panel LC al electrodo de pixel correspondiente y la respuesta electrooptica colectiva resultante de los plxeles en la capa LC genera la imagen.
El sistema electronico de control tiene un unico mapeo de valor de datos de pixel de entrada respecto a la tension de datos de pixel de salida (tabla de consulta), del que se aporta un ejemplo conocido en la Figura 2, que se aplica al proceso para todos los plxeles. En algunos casos, puede usarse una tabla de consulta diferente para los subplxeles rojos, verdes y azules de la pantalla, pero no existe variation en el mapeo de los datos introducidos respecto a la tension de salida basandose en la position espacial de los datos de pixel dentro de la imagen, o el electrodo de pixel dentro de la pantalla. Por tanto, la misma imagen se percibe sustancialmente por parte del espectador 3 sobre el eje y los espectadores 4 fuera del eje, y puede decirse que la pantalla esta funcionando en un modo de visualization amplia. Esta situation se ilustra en la Figura 3, y puede decirse que es el metodo estandar de funcionamiento para una LCD.
Tal como se ilustra esquematicamente en la Figura 5, cuando el dispositivo funciona en el modo privado, se introducen dos conjuntos de datos de imagen en el sistema electronico 1 de control en cada periodo de fotograma: unos datos 7 de imagen principal, que constituyen una imagen principal, y datos 8 de imagen lateral, que constituyen una imagen lateral.
El sistema electronico de control envla entonces un conjunto de tensiones de datos de senal, una tension de datos para cada pixel en el panel LC al igual que anteriormente. Sin embargo, el sistema electronico de control (controlador de la pantalla) utiliza ahora una tabla de consulta (LUT) expandida y la tension de datos de senal de
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salida para cada pixel en el panel LC, que constituye una imagen combinada, depende de los valores de datos para el pixel correspondiente (en terminos de posicion espacial en la imagen) tanto en las imagenes principales 7 como laterales 8. La tension de datos de salida para cada pixel tambien depende de un tercer parametro determinado por la posicion espacial del pixel dentro de la pantalla. Un ejemplo de tal LUT expandida aparece en la Figura 1.
De esta manera, el sistema electronico de control LCD se modifica para recibir, y almacenar en una memoria, dos imagenes, en lugar de una, por periodo de fotograma, y tambien para mapear los valores de datos de dos imagenes de entrada en una unica tension de salida por pixel, teniendo tambien en cuenta un tercer parametro dependiente espacialmente, en este mapeo. En este caso, el mapeo de los datos de imagen de entrada respecto a la tension de pixel de salida ya no es identico para todos los plxeles, o incluso todos los subplxeles del mismo componente de color, en la pantalla.
El tercer parametro, dependiente espacialmente, es un valor de "bandera" que indica en cual de dos o mas grupos se considera que esta el pixel basandose en su posicion espacial. Por ejemplo, puede decirse que los plxeles en columnas numeradas impares en la agrupacion de imagen forman un grupo y los plxeles en las columnas pares forman otro. Los grupos tambien podrlan constituir filas de plxeles pares e impares, o quizas las dos partes de una disposicion de cuadros de la agrupacion de pixel, etc.
La tension de salida desde el sistema electronico 1 de control provoca entonces que el panel LC 2 muestre una imagen combinada que es la imagen principal cuando se observa por parte de un espectador principal 3, con una degradacion minima de la calidad de la imagen principal. Sin embargo, debido a la diferente curva gamma caracterlstica del panel LC para los espectadores 4 fuera del eje, estos observadores fuera del eje perciben la imagen lateral mas prominentemente, lo que oscurece y/o degrada la imagen principal, asegurando la informacion de la imagen principal para los espectadores dentro de un cono restringido de angulos centrados en el normal 9 de la pantalla. Esta situacion se ilustra en la Figura 5.
Puede considerarse que la imagen principal 7 se representa mediante una pluralidad de elementos de imagen, teniendo cada uno un valor de datos de imagen. El sistema electronico de control esta dispuesto para determinar la tension de senal de aplicacion en el panel para cada elemento de imagen dependiendo no solo de su valor de datos de imagen, a partir de la imagen principal 7, sino tambien de un valor de datos secundarios asociado con el elemento. Puede considerarse que el valor de datos secundarios compromete un valor de datos espacialmente correspondiente a partir de la imagen lateral 8 (valores de datos laterales) junto con uno espacialmente correspondiente de los terceros parametros antes mencionados (valores de datos espaciales).
La tabla de consulta define un mapeo predeterminado entre los valores de datos (de imagen y secundarios) y la tension de senal. Los valores de datos secundarios estan dispuestos para variar por la imagen para introducir variaciones en luminancia como un resultado del mapeo, tanto sobre como fuera del eje.
El mapeo y los valores de datos secundarios estan dispuestos mutuamente para tener en cuenta la respuesta de tension de senal respecto a luminancia sobre el eje del panel para que las variaciones de luminancia introducidas sobre el eje tiendan a equilibrarse localmente a traves de la realizacion de un promedio espacial respecto a un espectador sobre el eje. Por tanto, las variaciones de luminancia sobre el eje tienden a no poder percibirse por parte de un espectador sobre el eje.
Por otro lado, con el panel que tiene una relacion no lineal de luminancia fuera del eje respecto a luminancia sobre el eje, al menos algunas de las variaciones de luminancia introducidas fuera del eje no se equilibran localmente a traves de la realizacion de un promedio espacial respecto al espectador fuera del eje, y por tanto no pueden percibirse por parte del espectador fuera del eje.
Mientras que el valor de datos espaciales controla, al menos en parte, si se introduce un incremento o disminucion de luminancia por parte del valor de datos secundarios, el valor de datos lateral, controla, al menos en parte, la cantidad de incremento o disminucion de luminancia. Puede considerarse que los valores de datos laterales forman en su conjunto una imagen lateral de distraccion que se percibe por parte del espectador fuera del eje.
Para un grupo de elementos de imagen que se percibe por un espectador como una unica luminancia a traves de la realizacion de un promedio espacial, cualquier incremento en luminancia introducido por parte de valor o valores de datos secundarios de un subconjunto de elementos en el grupo esta dispuesto para coincidir con una disminucion sustancialmente igual en luminancia introducida por un valor o valores de datos secundarios de otro subconjunto de elementos en el grupo (este es el caso, al menos, donde los valores respectivos de datos de imagen de los elementos en los subconjuntos son iguales).
Por ejemplo, tal grupo puede comprender solamente un par de elementos de imagen, en cuyo caso el valor de datos secundario para uno de los elementos de imagen del par esta dispuesto para introducir, a traves del mapeo, un incremento en luminancia de una cierta cantidad, mientras que el valor de datos secundario para el otro elemento de imagen del par esta dispuesto, a traves del mapeo, para introducir una disminucion en luminancia de
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sustancialmente la misma cantidad (de nuevo, al menos donde los valores de datos de imagen respectivos de los dos elementos de imagen del par son iguales).
Puede disponerse que se proporcionen menos valores de datos secundarios (uno o ambos valores de datos espaciales y laterales) que valores de datos de imagen existentes, usandose al menos un valor de datos secundario para una pluralidad de diferentes valores de datos imagen.
Deberla apreciarse que, donde el panel de pantalla comprende una pluralidad de plxeles que tienen una pluralidad de componentes de color, el termino "elemento de imagen" tal como se usa en el presente documento puede interpretarse como refiriendose a uno de tales componentes de color individuales. Ademas, pueden aplicarse diferentes procesamientos respectivamente para al menos dos componentes de color, basandose en diferentes propiedades respectivas del panel de pantalla asociado con aquellos componentes.
El formato de la tabla de consulta expandida requerido para el funcionamiento del dispositivo de la manera descrita se muestra en la Figura 4. Tal como puede verse, se suministra una tension de salida para todas las combinaciones del valor de datos de pixel de imagen principal, el valor de datos de pixel de imagen lateral, modo de privacidad activado/desactivado, y el valor de grupo espacial. Toda la tabla de consulta no se muestra, ya que la imagen principal tendra normalmente datos de 8 bits, lo que da 256 posibles valores, para uno de los cuales existen cinco posibles combinaciones de los anteriores parametros (si el modo de privacidad esta desactivado, no hay que referirse a la imagen lateral y a los valores de parametro espaciales). Un ejemplo de una LUT convencional se muestra para comparacion en la Figura 2. Deberla apreciarse que la realizacion no se limita a los datos de 1 bit para la imagen lateral, y que las imagenes principal y lateral de cualquier profundidad de bits de color tienen cabida en el dispositivo; incrementar la profundidad de bits de color simplemente requerira un incremento en la cantidad de memoria necesaria.
Un diagrama de circuito de ejemplo que ilustra como puede implementarse la funcionalidad anadida proporcionada por la LUT expandida de la Figura 4 en el sistema electronico del controlador de la pantalla se muestra en la Figura 6. La Figura 6 muestra la circuiterla de mapeo que tiene respectivas entradas para recibir los valores de datos de imagen principal y los valores de datos secundarios (los valores de datos de imagen lateral y los valores de datos espaciales), circuiterla (LUT) para buscar un valor almacenado dependiendo de los valores de datos de entrada, y una salida para enviar el valor almacenado (tension R, tension G, tension B), determinandose la tension de senal para el elemento de imagen dependiendo del valor de salida (en la Figura 6, la tension de senal es igual al valor de salida, aunque esto no tiene por que ser asl). El circuito muestra el sistema electronico de control para un unico pixel blanco, con subplxeles rojos, verdes y azules. Deberla apreciarse que aunque este diagrama asume datos de imagen laterales monocromaticos, y por tanto el valor de entrada para los subplxeles R, G y B es el mismo, este no es necesariamente el caso. Ademas, puede verse a partir de la Figura 6 que la separacion de los plxeles en grupos de acuerdo con el parametro espacial en estos ejemplos se realiza mediante una salida a partir del controlador de parametro espacial en la LUT de cada subpixel. Esto permite una reconfiguracion dinamica de los agrupamientos espaciales que puede ser ventajosa, par revertir la polaridad de los agrupamientos en periodos de tiempo secuenciales, o para alterar la disposition espacial de los agrupamientos en la imagen para diferentes aplicaciones. Este tambien es el caso en el que si el diseno de los agrupamientos espaciales en la imagen debe ser fijo, unicamente una unica salida de parametro espacial serla necesaria y la selection de agrupamientos podrla conectarse directamente al sistema electronico de control mediante la presencia o no de un inversor en la entrada de la llnea de datos del parametro espacial en la LUT de cada subpixel.
La Figura 7 ilustra un ejemplo adicional de una implementation potencial del sistema electronico de control modificado del dispositivo. Esta disposicion es un equivalente simplificado del circuito mas general en la Figura 6, para el caso especial en el que el mapeo de los datos de entrada respecto a la tension de salida es el mismo en el modo publico que en el modo privado cuando el valor de datos de imagen lateral es 0. La imagen en modo publico es por tanto equivalente a la imagen en modo privado con una imagen lateral uniforme de plxeles de valor de datos 0, y se elimina la necesidad de una entrada separada de Modo Privado Activado/Desactivado.
Los ejemplos mostrados en la Figura 6 y la Figura 7 incluyen circuiterla para determinar el valor de datos espaciales desde la information espacial referente al elemento de imagen, donde en estos ejemplos la information espacial comprende coordenadas de imagen horizontal y vertical asociadas con el elemento de imagen, representadas mediante las senales horizontales y verticales H y V respectivamente. La senal DCLK mostrada en las Figuras 6 y 7 es una senal de temporizacion.
Habiendo descrito las modificaciones del sistema electronico de control de pantalla estandar de una LCD que son necesarias para proporcionar la funcion de privacidad intercambiable, aun queda describir ejemplos de las relaciones entre datos de entrada y tension de salida almacenados en dicho sistema electronico de control modificado que producen el efecto de privacidad deseado (aunque se apreciara que las anteriores modificaciones de hardware se aplicaran igualmente donde se emplean otras relaciones de datos de entrada respecto a tension de salida).
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La solicitud de patente GB2428152A1 antes mencionada describe el uso de un dispositivo de procesamiento de imagen para modificar los valores de datos de imagen de una imagen de entrada, de acuerdo con los valores de datos de pixel correspondientes de una imagen secundaria, para producir un efecto de privacidad. En esa divulgacion, la relacion entre los valores de datos de imagen de entrada y salida se describe como sigue:
La imagen principal se comprime mediante un factor p, y se centra alrededor del valor de datos de punto intermedio de la amplitud. Por ejemplo, si la imagen principal tiene valores de datos desde 0 a 255, los valores de entrada
Mm(x,y,c) se transforman en valores de salida Mcmp(x,y,c) mediante la relacion
imagen1
donde x e y son las coordenadas espaciales de cada pixel en la agrupacion de imagen, y c es el componente de color (R, G o B) del pixel. La imagen secundaria Sin(x,y,c) se comprime entonces mediante un factor (1-p)/2, es decir, para proporcionar una imagen secundaria comprimida
S,„.D (x, y, c) = (-——(x, y, c).
Las dos imagenes se combinan entonces anadiendo y sustrayendo alternativamente el valor de datos de imagen secundario y comprimido a/desde el valor de datos de imagen principal comprimido para sucesivos plxeles. Por ejemplo, los valores de datos de pixel en columnas impares de la agrupacion de imagen combinada tienen valores de datos de salida C(x = impar, y, c) = Mcmp(x = impar, y, c) + Scmp(x = impar, y, c), y los plxeles en las columnas pares de la imagen tienen valores de datos de salida C(x = par, y, c) = Mcmp (x = impar, y, c) - Scmp (x = impar, y, c).
Si la respuesta de valor de datos respecto a luminancia de la pantalla es sustancialmente lineal para el espectador sobre el eje, entonces el valor de luminancia promedio de los plxeles cercanos en la imagen, por ejemplo, C(x,y,c) y C(x+1,y,c), sera igual a la luminancia promedia del mismo par de plxeles en la imagen principal comprimida, con un valor de datos Mcmp. Si el angulo solido delimitado mediante el area de los plxeles en la pantalla desde el ojo del observador es suficientemente pequeno, entonces el ojo percibira este valor de pixel promediado, y el espectador sobre el eje percibira la imagen mostrada como sustancialmente la imagen principal comprimida. Esta situacion se ilustra en la Figura 8.
Sin embargo, para los espectadores fuera del eje, la respuesta del valor de datos respecto a luminancia de la pantalla sera diferente de la respuesta lineal sobre el eje. En este caso, aunque los valores de datos de los plxeles cercanos en la imagen combinada todavla son promedios con respecto al mismo valor de datos promedio de los plxeles correspondientes en la imagen principal comprimida, las luminancias observadas no seran promedias respecto al mismo valor. La luminancia promedia de cualquier par determinado de plxeles variara ahora con los valores de datos del par de plxeles correspondientes de la imagen secundaria. La discrepancia entre la luminancia promedia del par de plxeles en la imagen combinada y en la imagen principal comprimida es proporcional a los valores de datos de imagen secundaria para ese par de plxeles. Por este motivo, los espectadores fuera del eje percibiran que la imagen secundaria oscurece la imagen principal. Este efecto se ilustra en la Figura 9.
Sin embargo, puede verse que para generar un fuerte efecto de privacidad, el contraste de la imagen secundaria segun se percibe por parte de un espectador fuera del eje deberla ser lo mas grande posible. Esto depende de tener una gran discrepancia entre la luminancia promedia de un par de plxeles en la imagen combinada, y en la imagen principal comprimida, para regiones de imagen donde la imagen secundaria tiene altos valores de datos. Esta discrepancia puede maximizarse teniendo un gran factor de compresion de imagen principal p, y por tanto un valor maximo grande de Scmp. Un gran factor p, sin embargo, tiene como resultado una imagen principal fuertemente comprimida y por tanto degradada, lo que es indeseable. La produccion de un modo de privacidad eficaz con el metodo tal como se describe en el documento GB2428152A 1, sin comprometer excesivamente la calidad de la imagen principal, depende por tanto de una respuesta considerablemente no lineal del valor de datos fuera del eje respecto a luminancia.
La respuesta del valor de datos medido respecto a luminancia de una pantalla de telefono movil, con panel LC en modo ASV, se muestra en la Figura 10. Tal como puede verse, la respuesta sobre el eje no es lineal. Si el valor de nivel de gris y la respuesta de luminancia se normalizan con valores entre 0 y 1, la respuesta se aproxima a una ley de potencias, con luminancia L que depende del valor de datos D respecto a alguna potencia, y: L = DY. En el caso de la pantalla de la figura, y “ 2,4. En este caso, anadir y sustraer valores de datos iguales a/desde plxeles adyacentes en la imagen principal comprimida no producira un valor de luminancia promedio igual a la luminancia promedia de los mismos plxeles en la imagen principal comprimida, incluso para el espectador sobre el eje, por lo que se observara una imagen degradada. Para preservar la calidad de la imagen para el espectador sobre el eje, debe anadirse o sustraerse una luminancia igual, no unos datos iguales.
Si las luminancias sobre el eje y fuera del mismo se trazan como una funcion de la luminancia sobre el eje (siendo la luminancia sobre el eje una llnea recta, trazada contra si misma) como en la Figura 11, puede verse que el trazo de curvatura de la luminancia fuera del eje frente a la luminancia sobre el eje determina la fuerza del efecto de privacidad al igual que anteriormente. Tal como puede verse en la figura, en una pantalla ASV, esta curvatura no es grande, especialmente por encima de un 50 % de brillo, por lo que una compresion directa de las imagenes principal
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y secundaria, antes de la combination alternativa de adicion/sustraccion, tal como se describe en el documento GB2428152A1, no producira un efecto de privacidad satisfactorio. Este problema se agrava en el caso donde la imagen principal es en gran parte blanca, y por tanto tendra valores comprimidos en la region lineal de alta luminancia de la curva de luminancia fuera del eje respecto a luminancia sobre el eje.
Por tanto, para optimizar el efecto de privacidad para una pantalla LCD con una curva no lineal de valor de datos sobre el eje respecto a luminancia, como en la llnea continua en la Figura 10, y tambien una curva debil y no lineal de luminancia fuera del eje con respecto a luminancia sobre el eje, como la llnea discontinua en la Figura 11, ahora se detalla un metodo mejorado de determination de la relation entre los datos de pixel de imagen de entrada y las luminancias de pixel de imagen resultantes tal como se muestra en el panel LC:
En una realization preferente, tanto la imagen principal como secundaria tienen sus valores de datos de pixel convertidos a valores de luminancia equivalentes dependiendo de una propiedad del panel de pantalla. Por ejemplo, donde la propiedad es la gamma de la pantalla, las conversiones para las imagenes principal y secundaria pueden expresarse respectivamente como MLum(x, y, c) = Min(x, y, c)Y y SLum(x,y,c) = Sin (x, y, c)Y.
En una segunda etapa, estos valores de luminancia de la imagen principal se transforman, preferentemente de manera simetrica, para permitir preservar el contraste o brillo de la imagen principal. Por ejemplo, los valores de luminancia de la imagen principal de una realizacion preferente se comprimen por un factor p y se elevan por un factor de desviacion 5: Mcmp(x,y,c) = pMLum(x,y,c)+5. Cada valor de luminancia de pixel en la imagen lateral se transforma entonces escalando mediante un factor igual a la diferencia entre el valor de luminancia del pixel correspondiente en la imagen principal comprimida y el borde de la amplitud (0 o 1, el que este mas cerca). Esta diferencia puede obtenerse para cualquier valor de luminancia a partir de la media cuadratica de la diferencia entre el valor y el centra de la amplitud. Por tanto, los valores de luminancia de imagen lateral se escalan como
sa»p J',c) = SLum (x, y, c) ■ (o.5 - ^l(Mcmp(x,y,c)-0,5f J
Un valor mlnimo mayor que cero puede especificarse para el valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos laterales.
En lo anterior,
Mcmp(x,y,c) se diferencia de 0,5.
es equivalente a |Mcmp(x,y,c)-0,5|, que es la cantidad absoluta por la que
Por tanto, asumiendo que SLum(x,y,c) se establece en 1, entonces:
• cuando Mcmp(x,y,c) > 0,5 entonces los dos valores para Mcmp(x,y,c)±Scmp(x,y,c) son 1 y 2Mcmp(x,y,c)-1.
• cuando Mcmp(x,y,c) < 0,5 entonces los dos valores para Mcmp(x,y,c)Scmp(x,y,c) son 2Mcmp(x,y,cj y 0.
Por tanto es aparente que, con este esquema, la adiccion y sustraccion de Scmp(x,y,c) a/desde Mcmp(x,y,c) siempre tendra como resultado un valor maximo o un valor mlnimo (1 o 0), al menos cuando SLum(x,y,c) se establece en 1.
En una tercera etapa, las imagenes principales y laterales comprimidas se combinan, ahora con la adiccion/sustraccion de luminancia disenada en un nivel de subpixel (realizandose la election entre adiccion y sustraccion dependiendo del valor de datos espacial). Los subplxeles de color se agrupan en parejas teniendo un pixel, en cada una, una luminancia de salida igual a la suma de las luminancias de la imagen principal y lateral comprimidas en ese pixel, y teniendo la otra una luminancia de salida igual a la luminancia de la imagen principal comprimida menos la luminancia de la imagen lateral comprimida.
Donde la relacion de fuera del eje con respecto al eje tiene una primera section que es mas no lineal que una segunda seccion, puede determinarse la cantidad de cambio de luminancia introducida mediante un valor de datos secundarios para que sea mayor donde el valor de luminancia equivalente para un valor de datos de imagen se encuentra en la segunda seccion que donde el valor de luminancia equivalente se encuentra en la primera seccion.
Ya que existen tres subplxeles de color en cada pixel blanco, para retener todo el equilibrio de color de la imagen de salida, los subplxeles de color que tienen luminancia anadida en la imagen de salida y aquellos que tiene luminancia sustralda alternan en cada pixel blanco. Esto se realiza tanto en las direcciones x como y. Se demostro que esto tiene como resultado una calidad optima de la imagen de salida, percibida por parte del espectador sobre el eje. La unidad de repetition en el patron de combinacion de este metodo es por tanto un bloque de 2x2 de plxeles blancos, del cual cada subpixel de color tiene una luminancia que queda como sigue:
C{x,y,R) = M^p (x, y, R) + Smp (x, y,K), t
C(x,y,G) = M cmp (x,y,G)-S cmp (x,y,G)
C(x,y,B) = Mcmp(x,y,B) + Sarip(x,y,B)
C(x +1,^, R) = Mcmp (x +1, y, R) - Scmp (x +1, y, R)
C(x +1, ^,<3) = Mmp (x+1, y, G) + S^p (x +1 ,y, G)
C{x +\y, B) = Mcmp (x +1, y, B) ~ Scnjp (x + 1, y, B)
C(x3^+l,i?) = (x, y+1, £) - Scmp (x, y+l,R)
C(x,y+1: G) = O', y+1, C7) + Scmp (x,y +1, (?)
C(x, ^+1, 5) = (x, y+l,B)- Scmp (x, y+\B)
C{x + l,y+\R) = Mcmp(x + \,y + \,R) + Sa,ip{x+\y + \R)
C(x+l,y+\G)=Mmp(x + hy+\G)-Scmpix+l,y + l,G)
C(x+l,y+l,B) = M0!!p(x+\,y+l,B) + Sev(x+l,y+l,B)
El nivel de datos de imagen equivalente para la imagen combinada puede encontrarse aplicando la inversa de la operacion de potencia gamma: Cdatos(x,y,c) = C(x,y,c)1/Y. La tension de salida en la LUT expandida del sistema 5 electronico de control de la pantalla sera entonces igual a la tension correspondiente a este nivel de datos equivalente en el modo publico de las entradas de la LUT.
Este proceso genera el maximo valor posible de Scmp para cada pixel en la imagen, de acuerdo con ese valor de luminancia del pixel en Mcmp. De hecho, un pixel en cada par de la imagen de salida se establece con una luminancia 10 maxima o minima, sin importar de cual de las dos este mas cerca su valor en la imagen principal comprimida, y la luminancia del otro pixel se altera para una compensacion exacta, para que de nuevo su valor promedio permanezca igual que la iluminancia promedia del mismo par de plxeles en la imagen principal comprimida.
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Es aparente que, ya que el valor de Scmp para cualquier componente de color de cualquier pixel determinado depende del valor de Mcmp para el mismo pixel, entonces los componentes de color de los plxeles cercanos solo tendran exactamente una luminancia igual anadida y sustralda, y por tanto un valor promedio en la imagen de salida igual al valor promedio en Mcmp, si ambos componentes de color en el par tienen el mismo valor en Mcmp- Teoricamente, esto conducira a la degradacion de la calidad de la imagen principal para el espectador sobre el eje cuando se muestre la imagen combinada, pero en la practica se demuestra que para las imagenes tlpicas, segun se usarlan, los valores de pixel no cambian lo suficiente en una escala de pixel a pixel como para crear un problema.
Si el valor cambiante de Mcmp de pixel a pixel fuera a provocar un problema apreciable debido a los valores resultantes de Scmp para los plxeles cercanos que no son iguales, debe imponerse una restriccion por la que por cada par de plxeles cercanos se calculan valores Scmp y, si son desiguales, el mas pequeno de los dos se selecciona y se aplica a ambos plxeles en la generacion de la imagen combinada. Este proceso de seleccion requerirla una etapa adicional en el proceso logico del sistema electronico de control representado en la figura 5 y 6, pero asegurarla que unos valores iguales de luminancia se anadieran y sustrajeran de los plxeles dentro de un grupo al generar la imagen combinada, preservando por tanto una calidad optima de la imagen sobre el eje.
Al determinar los valores optimos de p y 5 a usar en el proceso anterior, es aconsejable tanto maximizar la fuerza de la privacidad fuera del eje como preservar la calidad de la imagen sobre el eje. Tal como se ha analizado anteriormente, el valor de p representa un compromiso directo entre estas dos metricas de rendimiento. El valor de 5 tambien representa un compromiso, entre contraste y brillo en la imagen principal comprimida. Una 5 mas pequena preserva los niveles de negro de Mcmp mejor, mejorando el contraste de imagen, pero una 5 mayor produce una imagen general Mcmp mas brillante.
Los valores de p y 5 pueden por tanto disenarse a medida respecto a la curva de luminancia fuera del eje y sobre el eje del panel LC, para asegurarse de que Scmp tenga los mayores valores para las regiones de imagen donde, en Mcmp, las luminancias de pixel se encuentran en la menor region no lineal de la curva de luminancia fuera del eje respecto a sobre el eje. Esto asegura un fuerte efecto de privacidad para todos los valores de luminancia de pixel en Mcmp. Los parametros de procesamiento tambien pueden disenarse a medida para la optimizacion de la privacidad para un tipo particular de imagen. Si se necesita un fuerte efecto de privacidad para imagenes luminosas, por ejemplo, texto en un fondo blanco, entonces p y 5 pueden seleccionarse para transformar regiones blancas en la imagen principal de entrada en valores Mcmp del 50 % de luminancia, ya que son estos valores de luminancia los que producen los mayores valores de Scmp y, por tanto, producen el efecto de privacidad mas fuerte.
Para la pantalla LCD con una curva de luminancia sobre el eje respecto a fuera del eje tal como se muestra en la Figura 11, se demuestra que los parametros de procesamiento de p=0,45 y 5=0,05 producen una imagen de salida que, cuando se ve en la pantalla, demuestra una fuerte privacidad para una amplitud ancha de niveles de datos de imagen principal de entrada, particularmente blancos, y una alta calidad de imagen sobre el eje. Estos parametros tienen como resultado que la imagen principal de entrada se comprima para tener valores de luminancia entre 0,05 y 0,5. Un pequeno parametro de desviacion 5 preserva el contraste de imagen sobre el eje, y aunque limita los valores de Scmp a 0,05 para regiones de Mcmp con una luminancia minima (es decir 0,05), es en estas regiones donde es mas no lineal la curva de luminancia fuera del eje con respecto a sobre el eje de la pantalla y, por tanto, el efecto de privacidad se amplifica. La combinacion de valores pequenos de Scmp para valores de pixel Mcmp en la region altamente no lineal de la curva de luminancia fuera del eje respecto a sobre el eje, y los grandes valores de Scmp para valores de Mcmp en la seccion mas lineal de la curva, produce un consistente efecto de privacidad sobre todos los valores de imagen de entrada principal. Los valores precisos de p y 5 se determinaran claramente de acuerdo con la aplicacion concerniente, pero los valores tipicos de p pueden estar entre 0,35 y 0,55, teniendo 5 normalmente un valor entre 0,02 y 0,08. En algunos casos, puede ser aconsejable que p tenga un valor entre 0,42 y 0,5, teniendo 5 un valor entre 0,03 y 0,07. Se apreciara, sin embargo, que los valores fuera de estas amplitudes tambien pueden encontrar uso en otras aplicaciones.
Los valores de luminancia de Mcmp y Scmp, para los datos de entrada de imagen lateral = 1, como una funcion del valor de datos de imagen principal de entrada (gamma de pantalla =2,4), para estos parametros de procesamiento, se muestran en la Figura 12.
Este tambien es el caso en el que diferentes parametros de procesamiento pueden producir un rendimiento de privacidad optimo para diferentes contenidos de imagen principal. Por ejemplo, una fuerte privacidad puede lograrse para una imagen principal de entrada que es en gran medida blanca usando los anteriores parametros, mientras que diferentes parametros pueden producir un efecto de privacidad mejorado para imagenes principales de entrada que son principalmente oscuras. En este caso, las realizaciones descritas en el presente documento pueden combinarse con un aparato de procesamiento que primero analiza el contenido de imagen principal para cada fotograma para determinar los parametros de procesamiento optimos para esa imagen, llevandose despues a cabo las etapas de combinacion de imagen descritas en el presente documento de acuerdo con aquellos parametros optimizados con contenido. Tambien puede ser el caso en el que el aparato de analisis de imagen puede determinar que para cualquier imagen principal de entrada, diferentes regiones de la imagen tendran el efecto de privacidad optimizado mediante el uso de diferentes parametros. En este caso, los diferentes parametros pueden aplicarse a diferentes regiones de la imagen para las etapas restantes de procesamiento.
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Las etapas de procesamiento antes descritas proporcionan por tanto medios mejorados para calcular los valores de tension de salida optimos, para todos los niveles de datos de imagen de entrada, para producir el efecto de privacidad deseado cuando se insertan en la LUT expandida de la primera realizacion. Los procesos detallados descritos en el presente documento, en la combinacion de compresion de imagen y parametros de desviacion, junto con la imagen principal dependiente de la escala de la imagen lateral, especlficamente para optimizar el efecto de privacidad para todos los valores de datos de imagen de entrada de una manera disenada a medida para el efecto de la curva de luminancia particular fuera del eje respecto a sobre el eje de la pantalla, no se ensenan ni sugieren en el documento GB2428152A1.
Los metodos de procesamiento antes descritos proporcionan un medio mejorado para generar un efecto de privacidad, basandose en dos imagenes de entrada, para una pantalla LCD con caracterlsticas opticas particulares. Queda claro que diferentes LCD con diferentes caracterlsticas opticas necesitaran variaciones respecto a los metodos y parametros descritos, pero que siguen siendo sustancialmente tal como se describe en esta realizacion, para producir un efecto optimo. Sin embargo, dependiendo del rendimiento particular del panel LC en cuestion, y de la opinion subjetiva de rendimiento optimizado, un numero de modificaciones a este metodo podrlan emplearse para lograr el efecto deseado. Una serie de tales modificaciones posibles, y su efecto sobre los datos de imagen de entrada respecto a la apariencia mostrada de salida, se detallan ahora a continuacion. Cualquiera de estos metodos adicionales podrla emplearse, en un mayor o menor nivel, en combinacion con las anteriores etapas de procesamiento, o entre si, para producir el efecto de privacidad deseado.
En el primer metodo adicional, el panel LC para su uso con el efecto de privacidad puede tener una respuesta considerablemente diferente de valor de datos respecto a luminancia para cada uno de los tres componentes de color de la pantalla. En este caso, puede obtenerse una apariencia mejorada de la imagen de salida mostrada convirtiendo los valores de datos de componente de color de la imagen de entrada en valores de luminancia equivalentes por separado, usando un valor gamma individual para cada uno de los componentes de datos de entrada R, G y B. Es decir:
M um (xty.R) = Mln O, y, c)y'01°, MlMm{x,y,G)~Min(x,y,c)Yve"k
y
S*. (x, y, R) = S,„ (x,y, cfr0J0
sLum(x^y^G) = S«X-*,y,c)7rmk
SLm{x,y,B) = Sln(x,y,c)^‘
La amplitud de valores de luminancia de pixel en las agrupaciones Mcmp y Scmp son entonces diferentes para los componente de color diferentes, incluso para imagenes de escala de grises u otras regiones de imagen que tenlan valores de datos iguales para los diferentes componentes de color en las imagenes de entrada. Tras esta etapa, puede entonces continuar el proceso de generacion de valor LUT tal como se detalla en la realizacion preferente del metodo. Este metodo puede usarse para asegurar que cada grupo de plxeles, sobre el que se realiza la luminancia para realizar un promedio en la imagen de salida respecto al mismo valor promedio que el mismo grupo de plxeles en la imagen principal comprimida, tiene tambien el detalle de color preservado lo mas cercanamente posible entre las dos imagenes.
Usando este metodo, las regiones de imagen con los mismos datos de imagen principal de entrada pueden realizarse con una apariencia identica en la imagen de salida mostrada, independientemente del valor de los datos de entrada de imagen lateral sobre esa region, respecto al espectador 3 sobre el eje, ya que se preservan tanto la luminancia como la crominancia. Los valores cambiantes de los datos de imagen lateral de entrada no tienen por tanto efecto sobre la apariencia de la imagen de salida respecto al espectador 3 sobre el eje y, por tanto, la imagen lateral es invisible eficazmente.
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Este metodo no se limita a asignar un valor gamma separado (parametro de ley de potencia) a cada componente de color. La respuesta del valor de datos respecto a luminancia de cada componente de color en la pantalla a usar podrla tener cualquier caracterlstica, y siempre y cuando la luminancia de salida resultante para cada nivel de datos de entrada se conozca, entonces las transformaciones apropiadas pueden realizarse para producir el efecto de privacidad con una imagen lateral invisible respecto al espectador 3 sobre el eje. Este tambien es el caso en el que, debido a la comunicacion electrica entre plxeles adyacentes o subplxeles de color u otros motivos, la respuesta de valor de datos respecto a luminancia de los tres componentes de color de la pantalla, cuando se miden en aislamiento, puede diferenciarse de las mismas respuestas cuando se miden simultaneamente en la pantalla. Estos efectos tambien pueden tenerse en cuenta cuando se determinan lo parametros de procesamiento para producir el efecto de privacidad con una imagen lateral invisible respecto al espectador 3 sobre el eje.
En el segundo metodo adicional, se reduce la invisibilidad de la imagen lateral 8 respecto al espectador 3 sobre el eje, asegurando que, mientras los valores de pixel Scmp se maximizan basandose en los valores de pixel correspondientes en la imagen principal comprimida, se estipula un valor mlnimo distinto de cero para todos los plxeles en Scmp, por lo que se reduce la variacion en los valores de Scmp debido a la variacion en la imagen lateral 8 de entrada. Esto asegura que exista al menos algo de variacion en luminancia entre los plxeles cercanos en todos los grupos de promedio, incluso en regiones de la imagen donde los valores de imagen lateral de entrada son cero.
Un metodo para calcular los valores de pixel de imagen de salida para lograr este efecto es generar dos conjuntos de valores de imagen principal comprimida, uno para regiones donde el valor de datos de imagen lateral de entrada es igual a cero, y uno para regiones donde es igual a uno. Si los parametros de procesamiento p, 5 se establecen en 0,45 y 0,05 respectivamente para la imagen Sin=1, y se establecen en 0,42 y 0,03 para la imagen Sin=0, entonces despues de procesar las imagenes de entrada y combinarlas tal como se describe en la realizacion preferente del proceso, las luminancias de la imagen de salida son como se muestra en la Figura 13. Puede verse a partir de la figura que la diferencia de luminancia para el espectador sobre el eje de regiones con el mismo valor de datos de imagen 7 de entrada principal, pero diferente valor de datos de imagen 8 de entrada lateral, se reduce en gran medida en comparacion con la realizacion preferente cuyos valores relativos se muestran en la Figura 12. Esto tiene como resultado una visibilidad muy reducida de la imagen lateral para el espectador 3 sobre el eje, pero tambien algo de reduccion en la fuerza de la privacidad percibida por los espectadores laterales 4. De nuevo, los parametros p y 5 usados tanto para las regiones Sin=0 como Sin=1 pueden ajustarse para afectar al grado de compromiso entre estas dos metricas.
Es la diferencia entre los parametros de procesamiento p y 5 usados para los calculos de Sin=0 y Sin=1 lo que determina la fuerza de la privacidad, y establecer ya sea p o 5 para tener una diferencia mayor en los dos calculos puede usarse para ajustar la fuerza de la privacidad/el compromiso de visibilidad de la imagen lateral sobre el eje para diferentes valores de imagen principal de entrada. En particular, la diferencia en el parametro de desviacion 5 determina principalmente la fuerza de la privacidad para las regiones oscuras en Mcmp, y la diferencia en el parametro de compresion p determina la fuerza de la privacidad para las regiones luminosas en Mcmp. Si los parametros de procesamiento p, 5 se establecen en 0,45 y 0,05 para la imagen Sin=1, y se establecen en 0,45 y 0 para la imagen Sin=0, entonces existe una mayor diferencia en los parametros de desviacion comparados con el ejemplo anterior, por lo que sera aparente un mayor efecto de privacidad para las regiones inferiores del nivel de datos de entrada de imagen principal. La diferencia en los valores Mcmp±Scmp para los estados Sin=0 y Sin=1 permanece inalterada desde el ejemplo anterior (figura 12) para regiones del nivel de datos de imagen principal de entrada = 255, sin embargo. Este efecto puede verse en la grafica de luminancias de salida resultantes frente a datos de imagen principal de entrada, tal como se muestra en la Figura 14.
Se ha demostrado que cuando se usa una LCD en el modo de privacidad tal como se describe, si la imagen lateral de entrada cambia repentinamente, es decir, si se usa una imagen lateral animada, entonces el espectador 3 sobre el eje puede observar indeseables artefactos "parpadeantes" en regiones de la imagen de salida donde la imagen lateral 8 cambia de cero a uno, o viceversa desde un fotograma a otro. Se cree que esto se debe a las velocidades de intercambio diferencial para dos plxeles diferentes en valores de luminancia diferentes cambiando ambos a su valor de luminancia promedio. Aunque la luminancia promedia para los plxeles es la misma en el comienzo que al final del intercambio, si las velocidades de intercambio son diferentes, el valor promedio se desviara durante el intercambio, provocando un parpadeo visible sobre el eje. Este efecto se ilustra en la Figura 15A. Sin embargo, se ha demostrado que este efecto indeseable puede tambien retirarse aplicando el metodo del valor Scmp mlnimo mayor que cero descrito en el presente documento.
Un metodo alternativo para retirar este problema es incrementar la profundidad de bits de los datos de imagen lateral a mas de uno. Esto proporciona medios para graduar transiciones de regiones de la pantalla con un valor de luminancia de imagen lateral de 1 a un valor de luminancia de imagen de 0 o viceversa. Insertar fotogramas de imagen con valores de luminancia de imagen lateral intermedios entre los estados de uno y cero minimiza el efecto que tiene el valor promedio de los tiempos de intercambio diferencial para plxeles dentro de un grupo sobre los que convergir o de los que separarse en la imagen observada sobre el eje. Esta situacion se muestra en la Figura 15B.
Otra ventaja de incrementar la profundidad de bits de la imagen lateral a mas de uno es la capacidad de mostrar imagenes laterales a todo color cuando se encuentran en el modo privado. Tal como se ilustra en la Figura 15B, una
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imagen lateral de dos bits puede incorporarse a la imagen combinada proporcionando cuatro pares diferentes de valores de luminancia de salida para cada valor posible de la imagen principal comprimida, teniendo cada uno la misma luminancia promedia para el espectador sobre el eje, y correspondiendose cada uno con uno de los cuatro valores de datos de la imagen lateral en la tabla de consulta expandida. Cada par tendra una luminancia promedia diferente fuera del eje sin embargo y, por tanto, esto puede usarse para producir una amplitud de luminancias fuera del eje para cada par de plxeles para cualquier luminancia requerida sobre el eje.
Si los datos de imagen lateral consisten en datos de dos bits por componente de color, esto proporciona 64 colores en total y se necesita una LUT expandida con cuatro entradas de valor de imagen lateral para cada entrada de valor de imagen principal comprimida para cada componente de color R, G y B. Se ha demostrado que incrementar la profundidad de bits de la imagen lateral mas alla de 6 bits (2 bits por color) tiene poco efecto sobre la apariencia de la imagen lateral de color respecto al espectador 4 fuera del eje.
Para reproducir con precision la imagen lateral de color para el espectador 4 fuera del eje, cuando se muestra en la LCD, es necesario que los diferentes valores de luminancia de salida para cada luminancia promedia sobre el eje se correspondan con etapas aproximadamente iguales en la luminancia promedia percibida por el espectador 4 fuera del eje. Si la caracterlstica de luminancia fuera del eje respecto a sobre el eje de la pantalla LCD usada es similar a la mostrada en la Figura 11, entonces cuanto mayor sea la diferencia en los valores de luminancia individuales de un par de plxeles (es decir, cuanto mayor sea la division aplicada al par de plxeles de imagen principal comprimida de entrada), mas oscura sera la apariencia del par de plxeles para el espectador 4 fuera del eje.
Para datos de imagen lateral de entrada que consisten en valores de cero a tres para cada componente RGB, puede aplicarse una division cero, es decir, los valores de pixel de salida iguales a los valores de entrada de imagen principal comprimida, para regiones de la imagen combinada correspondientes a regiones de la imagen lateral 8, con valores de datos de 3, y una division maxima, por donde uno de los pares de plxeles se establece con una luminancia de cero o uno, y el otro se ajusta para preservar la misma luminancia promedia que el par equivalente en la imagen principal comprimida tal como se describe en la realizacion preferente, puede aplicarse para regiones de la imagen combinada correspondientes a regiones de la imagen lateral 8, con valores de datos de 0. Esto proporcionara la apariencia de la imagen lateral para el espectador 4 fuera del eje con un contraste maximo.
Los valores de luminancia del par de plxeles de salida para regiones de la imagen combinada correspondientes a regiones de la imagen lateral con valores de datos de 1 y 2 pueden entonces determinarse calculandolos para tener un grado de division entre cero (valores de salida iguales a los valores de entrada de imagen principal comprimida) y uno (division maxima tal como se describe), lo que produce una luminancia promedia para el espectador 4 fuera del eje, aproximadamente a 1/3 y 2/3 del camino respectivamente respecto a las luminancias promedias fuera del eje de division 0 a 1, en terminos de luminancia. Se ha demostrado que para una LCD en modo ASV con caracterlsticas de luminancia fuera del eje respecto a sobre el eje del tipo mostrado en la Figura 11, las proporciones de division de 0,98 y 0,85 para valores de datos de imagen lateral de 1 y 2 respectivamente producen este resultado deseado.
En terminos de la imagen principal comprimida y la imagen lateral tal como se ha descrito anteriormente para la realizacion preferente, los valores de luminancia de salida en la imagen combinada, para cada valor de datos de imagen principal de entrada, se calculan como:
C(x,y,R) = Mcmp(x,y,R)±lxScmpm& (x,y,R), para Sin = O
C(x, y, R) = Mcmp (x, y, G) ± 0,98 x Scmpm& (x, y, R), para Sin = 1
y* ^0 ~ Mcftip (*> y■> >®) i 0,85 x *y^^pjnax (^s y> ^0 > Sin 2
C(x, y, R) = Mcmp (x, ysB)±0, para Sin = 3
donde "Scmpmax" es el valor de imagen lateral comprimida, calculado como previamente para Scmp con un valor de datos de imagen lateral de entrada de 1.
Los valores de estas relaciones como una funcion del valor de datos de imagen principal de entrada, usando los mismos factores de compresion de imagen principal, se muestran en la Figura 19.
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Para mostrar una gran amplitud de contenido de imagen lateral al espectador 4 fuera del eje, en el modo privado, es necesario que los conjuntos de datos de imagen en formatos comunes tengan 2 bits por color. Al hacer esto, es aconsejable tener en cuenta la respuesta del valor de datos respecto a luminancia de la pantalla, para que las imagenes laterales de entrada con mayor profundidad de color tengan los plxeles "encajonados" en valores de 0, 1, 2 y 3 de acuerdo con la luminancia con la que se corresponderlan si se mostraran en el dispositivo en el modo publico. Esto, combinado con las proporciones de division elegidas para cada valor de imagen lateral anteriormente detallado, asegura que el nivel de division aplicado a los pares de plxeles en la etapa de combinacion de imagen reproduzca con precision la imagen lateral para el espectador 4 fuera del eje.
Aunque el metodo de poblar la LUT expandida para la privacidad de imagen lateral de color usando calculos basados en diferentes fracciones de la division disponible de pares de plxeles tal como se describe en el presente documento ha demostrado proporcionar una buena reproduction de la imagen lateral para el espectador fuera del eje, puede verse que este no es el unico metodo que podrla lograrlo. Para cualquier dispositivo de pantalla, existen aproximadamente tantos conjuntos de pares de plxeles con la misma luminancia promedia como gradaciones de datos entre esa luminancia promedia y el borde de la amplitud. Un numero de estos puede seleccionarse para cada valor de imagen principal comprimida para corresponderse con diferentes valores de imagen lateral mediante cualquier metodo sin apartarse del alcance de la invention.
En el tercer metodo adicional, la fuerza de la privacidad en la imagen de salida se mejora incrementando el numero de subplxeles de color que tienen un valor de luminancia en la imagen principal comprimida (Mcmp) en la region mas altamente no lineal de la curva de luminancia sobre el eje respecto a fuera del eje. En la LCD del ejemplo aportado en la Figura 11, esta es la region oscura de baja luminancia tal como se ha analizado. Un medio para incrementar el numero de plxeles con niveles de luminancia bajos serla comprimir la imagen principal mediante un mayor valor p en la primera etapa del proceso, y despues usar un valor de desviacion pequeno 5, sin embargo, esto tendrla como resultado una imagen muy oscura para el espectador 3 sobre el eje.
Se demuestra que puede obtenerse un efecto de privacidad mejorado, mientras se mantiene una imagen mas luminosa de mayor calidad para el espectador 3 sobre el eje, comprimiendo selectivamente una portion de los subplxeles de color de la imagen, basandose en su position espacial, mediante un factor grande, en lugar de comprimir toda la imagen uniformemente mediante un factor mas pequeno. En general, donde la relation fuera del eje respecto a sobre el eje tiene una primera section que es mas no lineal que una segunda section, un primer subconjunto de los elementos de imagen se transforman de una primera manera para que la amplitud de luminancia transformada tenga un primer grado de superposition con la primera seccion, y un segundo subconjunto de los elementos de imagen se transforman de una segunda manera, diferente de la primera manera, para que la amplitud de luminancia transformada tenga un segundo grado de superposicion con la primera seccion, siendo mayor el primer grado de superposicion que el segundo grado de superposicion. Esencialmente, el parametro 13 antes mencionado se sustituye por x.13, donde x adopta un primer valor para aquellos valores de datos de imagen del primer subconjunto, y un segundo valor, diferente del primer valor, para aquellos valores de datos de imagen del segundo subconjunto. El primer valor puede ser menor que el segundo valor, tal como 0,1 y 1 para los primeros y segundos valores respectivamente.
Como un ejemplo, la primera etapa de compresion de la imagen principal anteriormente descrita puede cambiarse desde una compresion uniforme y directa, Mcmp(x,y,c) = pMLum(x,y,c)+d, como en la realization preferente de calculo de valor a:
W-p {x,y,R) = x-p- (x,y,R) + d
McmP (*» y,G) = P- MLum (x, y,G) + d
McmP (*> y,B) = 0* M^, (x, y,B) + d
Mcmp (x+1, y,R) = p ■ M^,,, (x+1, yt R) + d Mc*P (*+1,y,G)=z-p- MUim (x +l,y,G) + d
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Manp (x+l,.y, £) = /?■ Mlum (x +l,y,B) + d
Manp (x + 2, y, R) = p • MLum (x4-2; y, R) + d KmP( x + 2,y,R)=/3-MLum(x + 2,y,R) + d
MomP (x + 2>y>R) = %-P-MLum (x + 2,y,R) + 5
donde el valor de compresion adicional c (aplicado al primer subconjunto de elementos de imagen) puede tener cualquier valor entre 0 y 1, normalmente 0,1. Este patron de rotar a que subpixel de color dentro de cada pixel se aplica la compresion adicional se repite por toda la imagen, y puede variar en la direction y tambien para mejorar adicionalmente la calidad de la imagen resultante tal como se percibe por parte del espectador 3 sobre el eje. Tambien puede darse que dos de los tres subplxeles en cada pixel tengan la compresion adicional aplicada, o que se aplique a todos los tres subplxeles de color, pero solo a uno o dos plxeles de cada tres. La escala de la compresion y el patron espacial por el que se aplica a la imagen no se limitan a los ejemplos proporcionados en esta realization, y la implementation particular usada con cualquier LCD determinada dependera de la respuesta particular producida por la LCD y cuya evaluation subjetiva proporciona el efecto optimo. Por ejemplo, el factor de compresion adicional podrla aplicarse unicamente a los subplxeles azules, utilizando la capacidad inferior del ojo para conseguir que los rasgos finos de este color reduzcan la perdida aparente en la resolution de la imagen principal para el espectador 3 sobre el eje, a expensas de la coloration. La esencia de esta realizacion es simplemente que una fuerte compresion de la luminancia de una selection de plxeles de imagen puede producir un rendimiento de privacidad mas fuerte, mientras que se mantiene una luminosidad de la imagen mas alta, que comprimiendo uniformemente por una cantidad menor.
En un cuarto metodo adicional, la fuerza de la privacidad en la imagen de salida se mejora de nuevo incrementando el numero de plxeles que tienen un valor de luminancia en la region mas altamente no lineal de la curva de luminancia sobre el eje respecto a fuera del eje, variando el patron espacial por el que los valores de luminancia de imagen lateral comprimidos se anaden a y se sustraen de los valores de luminancia de imagen principal comprimida en la etapa de combination de imagen. Tal como se ha analizado anteriormente, en la curva de luminancia medida sobre el eje respecto a fuera del eje aportada en la Figura 11, la region de baja luminancia de la curva es en su mayor parte no lineal, por lo que las regiones de imagen con valores de luminancia en este extremo de la amplitud estan provistas de un efecto de privacidad mas fuerte.
En lugar de anadir el valor de luminancia de imagen lateral comprimida Scmp al valor de luminancia de imagen principal comprimida Mcmp para un pixel o subpixel de color en un par, y sustraerlo para el otro en la etapa de combinacion de la imagen, puede darse el caso en el que mas plxeles pueden producirse con bajos valores de luminancia en la imagen de salida si Scmp se anade a dos de los tres plxeles o subplxeles en un grupo, y el doble del valor de Scmp se sustrae del tercero. De esta manera, la luminancia promedia del grupo de plxeles todavla es igual al promedio del mismo grupo en Mcmp, ya que el valor neto de Scmp dentro del grupo sigue siendo cero (asumiendo un valor constante de Sin por el mismo grupo de pixel), pero se asegura que al menos un pixel del grupo tenga una luminancia baja.
En general, esto implica sustraer un primer multiplo del valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos lateral para un primer subconjunto de elementos de imagen, y anadir un segundo multiplo del valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos lateral para un segundo subconjunto de elementos de imagen, siendo el numero de elementos de imagen en el segundo subconjunto N veces que en el primer subconjunto, y siendo el primer multiplo N veces el segundo multiplo. En un ejemplo en particular, la etapa de combinacion de la imagen se convierte en:
C(x, y, R) = (x,y, R)-2* Scmp (x, y, R)
C(x, y, G) = Mcmf (x, y, B)+(x, y, G) C(x} y, B) = Mcmp (x,v, B) + Sa>ip (x, y, B)
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C(x +1, y, R) = (x +1, y, R) + Scmp (x 4- 1, y, R)
C(x+1, G) = Mcmp (x+\y,G)~2* Scmp (x+1, y} G) C(x +1, y, R) = Mcmp (x +1,^, R) + Scmp (x+%y, R)
C(x + 2,y, R) = Mcmp (x + 2,y, R) + (x + 2, y, £)
C(x+2, y> G) = Mmp (x + 2, y, G) + (x + 2, yt G)
C{x + 2, y, B) = Mcmp (x+ 2, y, B) - 2 * (x + 2, y, B)
Una vez mas, la rotacion de que pixel o subpixel de color tiene el doble del valor de Scmp sustraldo puede variar tambien en la direccion y, para preservar la calidad de la imagen sobre el eje. Una ilustracion visual de este tipo de etapa de combination de grupo de pixel expandido se muestra en la Figura 16, para bloques de plxeles con un valor Mcmp del 50 % de luminancia, y un valor Scmp del 25 % de luminancia.
Tambien es el caso en el que el numero de plxeles o subplxeles en cada grupo Scmp de cero neto puede incrementarse a cuatro, con el valor Scmp anadido a Mcmp en tres de cada cuatro, y el triple del valor de Scmp sustraldo del cuarto. De hecho, el numero de plxeles o subplxeles de color en el grupo puede incrementarse a cualquier valor que produzca el efecto deseado. Este es el caso, sin embargo, en el que cuanto mayor es el grupo de plxeles por el que se realiza el promedio de luminancia para que sea igual que la luminancia promedia del mismo grupo en Mcmp, menos eficaz sera la realization del promedio del ojo, para cualquier distancia de vision determinada, para preservar la impresion para el espectador 3 sobre el eje, ya que la imagen observada es sustancialmente la misma que la imagen Mcmp. Puede verse que, ya que se altera el diseno espacial usado en la etapa de combinacion, para crear algunos plxeles con el doble o el triple del valor de Scmp sustraldo, los factores de compresion usados en las etapas Min^Mcmp y Sin^Scmp requeriran un ajuste, para asegurar que todos los plxeles tengan en la imagen combinada valores en la amplitud de luminancia permitida.
Tal como se ha mencionado antes, este es el caso en el que para tener un valor neto de Scmp igual a cero para cada grupo de plxeles o subplxeles de color en la etapa de combinacion de imagen, es necesario que el valor de Sin permanezca constante por el area de cada grupo. Por ejemplo, si Sin cambia rapidamente desde el pixel (x,y,R) a (x,y,G), o desde (x,y,c) a (x+1,y,c), entonces en la etapa de combinacion de imagen detallada en la realizacion preferente de calculo, los valores Scmp anadidos y sustraldos ya no se cancelaran, y la imagen lateral sera visible para el espectador sobre el eje. En la divulgation de la patente GB2428152A1, se sugiere que este problema puede mitigarse usando un metodo de procesamiento de imagen para oscurecer los bordes nltidos en la imagen lateral de entrada.
En un quinto metodo adicional, sin embargo, este problema se soluciona asegurandose de que Sin permanezca invariable por cada bloque de plxeles o subplxeles de color que deben mantener valores Scmp netos de cero en la etapa de combinacion de la imagen. Si el tamano del grupo de plxeles sobre el que esto se requiere es un grupo de plxeles de 2x2, como en la realizacion anterior preferente de calculo, esto puede lograrse acortando el tamano de la imagen lateral de entrada a % de la resolucion de la pantalla (X/2 por Y/2 plxeles, donde la pantalla comprende una agrupacion de plxeles X por Y), usando cualquier tecnica de procesamiento de imagen disponible para preservar mejor la calidad de la imagen, y despues volviendo a expandir la imagen a una resolucion completa usando un metodo simple de interpolacion proximal. Esto asegura que la imagen lateral de resolucion completa se componga de bloques de plxeles de 2x2 de identicos valores de datos, para que todos los bloques de plxeles de 2x2 tengan un valor Scmp neto de cero en la etapa de combinacion de la imagen. Un dispositivo 10 de procesamiento de imagen se incluirla en el sistema electronico de control de la pantalla para realizar esta etapa en la imagen lateral 8 de entrada, antes de enviar la imagen filtrada resultante a la LUT tal como se ha descrito anteriormente. Esto se ilustra en la Figura 17.
Puede verse que, para cualquier tamano y forma del grupo de plxeles que se use como el bloque de repeticion en la etapa de combinacion de imagen, la imagen lateral puede acortarse alguna fraccion de la resolucion de la pantalla y
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despues volver a expandirse usando la interpolacion proximal para asegurarse de que la imagen lateral se componga esencialmente de bloques de igual tamano y forma. De esta manera, se preservan los bordes nltidos en la imagen lateral 8 de entrada, lo que mejora el contraste percibido de la imagen lateral observada por los espectadores 4 fuera del eje.
Tambien es el caso en el que al usar los procesos y parametros de compresion y combinacion tal como se describe en la realizacion preferente de calculo para producir el efecto de privacidad, unos artefactos de color pequenos pueden volverse aparentes para el espectador 3 sobre el eje, para regiones en la imagen principal de entrada que consisten en llneas de anchura de un unico pixel. Esto se debe al hecho de que el proceso tiene como resultado una imagen de salida en la que los subplxeles de color alternativos se establecen en negro, por lo que una llnea diagonal negra de anchura de un unico pixel superpuesta en este patron puede dejar una llnea de plxeles ya sea al lado de solo uno o dos subplxeles de color o a lo largo de su longitud. En este caso, la llnea coloreada se vuelve invisible para el ojo.
En un sexto metodo adicional, estos artefactos de color se retiran aplicando un filtro de procesamiento de imagen a la imagen principal 7 de entrada, que ligeramente y eficazmente oscurece cualquier caracterlstica de llnea de anchura estrecha en la imagen (en general, los borrones se anadirlan preferentemente a cualquier caracterlstica de imagen de frecuencia mas alta, siendo las llneas un ejemplo de tales rasgos). Un filtro 11 de procesamiento de imagen (o circuiterla de filtro), se incluirla en el sistema electronico de control de la pantalla para realizar esta etapa en la imagen principal 7 de entrada, antes de enviar la imagen filtrada resultante a la LUT tal como se ha descrito previamente. Esto se ilustra en la Figura 17. Un metodo para lograr la retirada de artefactos de color debido a este problema, con un oscurecimiento mlnimo de los rasgos finos de la imagen, se divulga en la solicitud de patente de Reino Unido n.° 0701325.3.
Puede verse que los metodos anteriores proporcionan medios para calcular las luminancias de pixel de imagen de salida requeridas basandose en las imagenes de entrada proporcionadas, para producir el efecto de privacidad deseado en las LCD. Estos son esencialmente medios para poblar las regiones adicionales de la LUT requerida, tal como se muestra en la Figura 4, de una manera que optimiza el efecto y produce valores disenados a medida para las propiedades inherentes electroopticas del panel LC. Como tal, puede utilizarse cualquier combinacion de las tecnicas descritas y valores de parametros de procesamiento que produzca valores de LUT que aporten el efecto deseado. Las relaciones similares para producir el mismo efecto entrarlan por tanto dentro del alcance de la invencion. Este es el caso en el que tambien, en caso necesario, en lugar de usar estas relaciones para poblar una LUT expandida, los calculos podrlan realizarse mediante un procesador computacional adicional en el sistema electronico de control de la pantalla, basandose en los fotogramas de forma individual.
En una septima realizacion adicional, en lugar de introducir un conjunto de datos de imagen lateral 8 en el sistema electronico 1 de control LCD, los datos de imagen principal de entrada se analizan mediante un aparato de procesamiento adicional y una imagen lateral optimizada se calcula para maximizar el efecto de privacidad de acuerdo con el contenido de la imagen principal. Los metodos de generacion de patrones de oscurecimiento de imagen optimizada, de acuerdo con factores de la imagen principal tales como frecuencias espaciales dominantes, se describen en el documento US20080088935A1.
Mientras que las modificaciones del sistema electronico de control de la pantalla y los calculos del valor LUT antes descritos permiten un efecto de privacidad mejorado en pantallas sin ninguna alteracion del panel LC, o respecto a la amplitud normal de senales de tension aplicadas al panel desde el sistema electronico de control, otras modificaciones pueden realizarse para incrementar la no linealidad de la curva de luminancia fuera del eje respecto a sobre el eje y por tanto mejorar el efecto.
Una de tales modificaciones puede ser hacer funcionar el panel LC con una amplitud de tension de pixel mayor en el modo privado que en el modo publico normal. Si un panel LC "funciona al maximo" de esta manera, entonces la luminancia de la pantalla, tal como se observa mediante un espectador sobre el eje, se nivela y quizas comienza a disminuir a medida que la tension de pixel se incrementa mas alla de la amplitud normal. Esto se debe a la birrefringencia eficaz de la capa LC que alcanza, y despues supera, la condicion de placa de media onda. Para el espectador fuera del eje, debido a los rayos fuera del eje que recorren una mayor distancia dentro de la capa LC, este efecto se exagerara adicionalmente, teniendo como resultado una mayor no linealidad en la curva de luminancia fuera del eje respecto a sobre el eje. Este efecto se ilustra en la Figura 18, y puede utilizarse para proporcionar un efecto de privacidad mas fuerte para regiones mas luminosas de la imagen. Este efecto puede exagerarse aun adicionalmente incrementando el espesor de la capa LC, o la birrefringencia del material LC usado, en la pantalla mas alla del mlnimo requerido para lograr la condicion de placa de media onda a una tension alta.
Habiendo descrito la invencion de esta manera, sera obvio que la misma puede variar de muchas maneras. Las variaciones no deben interpretarse como desviaciones del alcance de la invencion, y todas de tales modificaciones, como serla aparente para un experto en la materia, pretenden incluirse dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

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    REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo de pantalla que comprende un panel (2) de pantalla de cristal llquido para mostrar una imagen mediante modulacion de luz espacial, representandose la imagen mediante una pluralidad de elementos de imagen teniendo cada uno un valor (7) de datos de imagen, y comprendiendo ademas el dispositivo de pantalla un controlador (1) de la pantalla dispuesto para determinar una tension de senal de aplicacion en el panel (2) para cada elemento de imagen dependiendo de su valor (7) de datos de imagen y un valor (8) de datos secundario para el elemento, existiendo un mapeo predeterminado entre la imagen y los valores (7, 8) de datos secundarios y la tension de senal, estando dispuestos los valores (8) de datos secundarios para variar por la imagen para introducir variaciones en luminancia como un resultado del mapeo, estando dispuestos mutuamente el mapeo y los valores (8) de datos secundarios para tener en cuenta la tension de senal respecto a la respuesta de luminancia sobre el eje del panel (2) de manera que las variaciones de luminancia introducidas sobre el eje tiendan a equilibrarse localmente a traves de la realizacion del promedio espacial a la vista de, y por tanto que no serlan perceptibles por parte de, un espectador (3) sobre el eje, teniendo ademas el panel (2) una relacion no lineal de luminancia fuera del eje respecto a luminancia sobre el eje, de manera que al menos algunas variaciones de luminancia introducidas fuera del eje no se equilibran localmente a traves de la realizacion de un promedio espacial a la vista de, y por tanto que serlan perceptibles por parte de, un espectador (4) fuera del eje, caracterizado por que cada valor de datos secundario comprende un valor de datos lateral y un valor de datos espacial, y caracterizado ademas por que el controlador 1 de la pantalla comprende circuiterla de mapeo que tiene entradas respectivas para recibir el valor de datos de imagen, el valor de datos lateral y el valor de datos espaciales para un elemento de imagen de la pluralidad, circuiterla para buscar un valor almacenado dependiendo de los valores de datos de entrada, y una salida para enviar el valor almacenado, determinandose la tension de senal para el elemento de imagen dependiendo del valor de salida, indicando el valor de datos espaciales en cual de dos o mas grupos de los valores almacenados se considera que debe estar el elemento de imagen basandose en su posicion espacial, y formando los valores de datos laterales en su conjunto una imagen lateral que puede percibirse por parte de un espectador (4) fuera del eje.
  2. 2. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el mapeo y los valores de datos secundarios estan dispuestos mutuamente de manera que, para cada uno de una pluralidad de grupos de elementos de imagen percibidos por un espectador teniendo una unica luminancia a traves de una realizacion de promedio espacial, cualquier incremento en luminancia introducido por parte del valor o valores de datos secundarios de un subconjunto de elementos en el grupo coincide sustancialmente con una disminucion sustancialmente igual en luminancia introducida mediante el valor o valores de datos secundarios de otro subconjunto de elementos en el grupo, al menos donde los valores de datos de imagen respectivos de los elementos en los subconjuntos son iguales.
  3. 3. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que al menos algunos de los grupos comprenden un par de elementos de imagen, estando dispuestos el valor de datos secundario para uno de los elementos de imagen del par para introducir un incremento en luminancia de una cantidad, y estando dispuesto el valor de datos secundario para el otro elemento de imagen del par para introducir una disminucion en luminancia mediante sustancialmente la misma cantidad, al menos donde los valores respectivos de datos de imagen de los dos elementos de imagen del par son iguales.
  4. 4. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que el cambio de luminancia introducido mediante el valor de datos secundario se determina de manera que o bien la luminancia resultante de uno de los elementos de imagen del par esta cerca a un maximo de luminancia o la luminancia resultante del otro elemento de imagen del par esta cerca de una luminancia minima.
  5. 5. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que la respuesta de luminancia sobre el eje del panel de pantalla es no lineal con respecto a variaciones en el valor de datos de imagen.
  6. 6. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que los valores de datos laterales forman juntos una imagen lateral de distraccion que se percibe por parte del espectador fuera del eje.
  7. 7. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 6, que comprende medios para reducir la resolucion de la imagen lateral, para introducir bloques localizados que tienen valores de datos laterales de igual valor.
  8. 8. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el mapeo incorpora una conversion de la imagen y de los valores de datos laterales a equivalentes valores de luminancia respectivos dependiendo de una propiedad del panel de pantalla.
  9. 9. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que la propiedad comprende un valor gamma y asociado con el panel de pantalla, y en el que el valor de luminancia equivalente Mlum de un valor de datos de imagen Min se calcula como MLum = MinY y el valor de luminancia equivalente SLum de un valor de datos lateral Sin se calcula como SLum = SinY, representandose cada uno de MLum, Min, SLum y Sin en una escala de 0 a 1.
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  10. 10. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 8 o 9, en el que el mapeo incorpora una transformacion del valor de luminancia equivalente para el valor de datos de imagen.
  11. 11. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que la transformacion es asimetrica.
  12. 12. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que la transformacion comprende una escala y traslado de la forma Mcmp = p.MLum + 5, donde p y 5 son parametros predeterminados y respectivos de escala y traslado, MLum es el valor de luminancia equivalente para el valor de datos de imagen y Mcmp es el valor escalado y trasladado para el valor de datos de imagen, representandose MLum y Mcmp en una escala de 0 a 1.
  13. 13. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que p es un valor entre 0,35 y 0,55, y 5 es un valor entre 0,02 y 0,08.
  14. 14. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que p es un valor entre 0,42 y 0,5, y 5 es un valor entre 0,03 y 0,07.
  15. 15. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en el que la transformacion depende del valor de datos laterales.
  16. 16. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 15, cuando depende de la reivindicacion 12, en el que los diferentes valores para p y 5 se usan dependiendo del valor de datos laterales.
  17. 17. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16, en el que la relacion de fuera del eje respecto a sobre el eje tiene una primera seccion que es mas no lineal que una segunda seccion y en el que un primer subconjunto de los elementos de imagen se transforma de una primera manera para que la amplitud de luminancia transformada tenga un primer grado de superposicion con la primera seccion, y un segundo subconjunto de los elementos de imagen se transforma de una segunda manera, diferente de la primera manera, para que la amplitud de luminancia transformada tenga un segundo grado de superposicion con la primera seccion, siendo el primer grado de superposicion mayor que el segundo grado de superposicion.
  18. 18. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 17, cuando depende de la reivindicacion 12, en el que p se sustituye por x.p, y donde x toma un primer valor para aquellos valores de datos de imagen del primer subconjunto, y un segundo valor, diferente del primer valor, para aquellos valores de datos de imagen del segundo subconjunto.
  19. 19. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 18, en el que el primer valor es menor que el segundo valor, tal como 0,1 y 1 para el primer y el segundo valor respectivamente.
  20. 20. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 19, en el que el mapeo incorpora una transformacion del valor de luminancia equivalente para el valor de datos laterales.
  21. 21. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 20, en el que la transformacion es de la forma Scmp = SLum x (0,5 - |Mcmp - 0,5|), donde SLum es el valor de luminancia equivalente para el valor de datos laterales y Scmp es el valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos laterales, representandose SLum y Scmp en una escala de 0 a 1.
  22. 22. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 20 o 21, en el que se especifica un valor mlnimo mayor que cero para el valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos laterales.
  23. 23. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 20, 21 o 22, que comprende anadir o sustraer un multiplo del valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos laterales a/desde el valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos de imagen, realizandose la eleccion entre adicion y sustraccion dependiendo del valor de datos espaciales.
  24. 24. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 23, en el que el multiplo es 1.
  25. 25. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 23, en el que se usan diferentes multiplos para diferentes subconjuntos de elementos de imagen.
  26. 26. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 25, que comprende sustraer un primer multiplo del valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos laterales para un primer subconjunto de elementos de imagen, y anadir un segundo multiplo del valor de luminancia equivalente transformado para el valor de datos laterales para un segundo subconjunto de elementos de imagen, siendo el numero de elementos de imagen en el segundo subconjunto N veces que en el primer subconjunto, y siendo el primer multiplo N veces el segundo multiplo.
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  27. 27. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 26, en el que la relacion de fuera del eje respecto a sobre el eje tiene una primera seccion que es mas no lineal que una segunda seccion, y en el que la cantidad de cambio de luminancia introducida mediante el valor de datos secundarios se determina para ser mayor donde el valor de luminancia equivalente para un valor de datos de imagen se encuentra en la segunda seccion que donde el valor de luminancia equivalente se encuentra en la primera seccion.
  28. 28. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, que comprende circuiterla para determinar el valor de datos espaciales a partir de informacion espacial referente al elemento de imagen.
  29. 29. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 28, en el que la informacion espacial comprende coordenadas de imagen horizontales y verticales asociadas con el elemento de imagen.
  30. 30. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que se proporcionan menos valores de datos laterales que valores de datos de imagen existentes, usandose al menos un valor de datos lateral para una pluralidad de diferentes valores de datos de imagen.
  31. 31. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que se proporcionan menos valores de datos espaciales que valores de datos de imagen existentes, usandose al menos un valor de datos espaciales para una pluralidad de diferentes valores de datos de imagen.
  32. 32. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que se proporcionan menos valores de datos secundarios que valores de datos de imagen existentes, usandose al menos un valor de datos secundarios para una pluralidad de diferentes valores de datos de imagen.
  33. 33. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, que comprende circuiterla para filtrar la imagen, tal como se representa mediante los valores de datos de imagen, para anadir una cantidad de borrosidad preferentemente a cualquier caracterlstica de imagen de frecuencia mayor, tales como llneas.
  34. 34. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el valor de salida se usa como la tension de senal.
  35. 35. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el panel de pantalla comprende una pluralidad de plxeles teniendo cada uno una pluralidad de componentes de color, y en el que cada elemento de imagen se asocia con uno de tales componentes de color individuales.
  36. 36. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 35, cuando depende de la reivindicacion 3, en el que los elementos de imagen del par se relacionan respectivamente con el mismo componente de color de diferentes plxeles.
  37. 37. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con la reivindicacion 36, en el que los elementos de imagen del par son de plxeles adyacentes horizontal o verticalmente.
  38. 38. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 35 a 37, cuando depende de la reivindicacion 8, en el que se usan diferentes conversiones respectivamente para al menos dos componentes de color, basandose en diferentes propiedades respectivas del panel de pantalla asociadas con aquellos componentes.
  39. 39. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 35 a 38, cuando dependen de la reivindicacion 17 o 26, en el que el primer subconjunto comprende elementos de imagen desde diferentes plxeles respectivos, asociandose cada elemento de imagen del primer subconjunto con un componente de color diferente.
  40. 40. Un dispositivo de pantalla de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, que comprende medios para incrementar la no linealidad de la relacion de luminancia fuera del eje respecto a luminancia sobre el eje.
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