TW200833128A - Method for performing chromatic adaptation while displaying image, and corresponding display circuit and device - Google Patents

Description

200833128 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於自動色彩適應，尤指一種於顯示影像時用來進 行色彩適應之方法，及相對應顯示電路與裝置。 【先前技術】 請參考第1目，第1圖為依據相雜術之顯示裝置1〇的示音、 修圖。顯示裝置10包含有一感應器U，一類比數位轉換器㈤D converteO 14，一韌體計算單元16，一電源供應器18，—背光模 組20 ’至）一光學濾波裔22 (例如：偏光片），及一液晶顯示面 板（liquid crystal display panel，LCDpanel) 24。如第 i 圖所示類 比數位轉換器14將感應器12的偵測結果轉換成數位格式給滅、 計算單元16’因此顯示裝置1〇可依據感應器12所偵測到的環境 光來藉由利用韋刃體計算單元調整輸入背光模組2〇之電源。於 疋，仗月光核、组2〇所輪出之光線的亮度係隨著環境光的變化被調 W整。 k種，周整僅限於藉著對環境亮度對應調整顯示裝置1〇的亮 度一主要疋為了節省電源。然而’在不同的環境下，人眼除了對 於亮度會有不同的感知’對於其它的色彩參數，其實也會有所調 整。因此，如果’能夠針對人眼特性，進—步調整控制顯示裝置 將能帶來更為人們接受_示品質。 【發明内容】 200833128 因此本發日把目的之—在於提供: 之方法，及提㈣ 於顯示影像時進行色彩適應 相對編躲電路與裝置，轉虹述問題。 •日士 :^一實施例提供一種用來於一顯示裝置中顯示一影像 人仃=適應的方法’其中該影像包含複數個像素，該方法包 —取4外.(¾境之色度座標資訊；以及依據該色度座標資 &利用應模型來進行對每—像素之計算，關整被輸 出至該顯示裝置的顯示模組之複數個像素值。 本务明之1施例提供—種置於—顯示裝置中用來顯示一影 •像之顯示電路，其巾該影像包含魏個像素，該齡㈣包含有： 感測為(sensor)，用來取得一外部環境之色度座標資訊；以及 處理單元（processingunit)，耦接至該感測器，用來依據該色度 座標資訊，利用一色彩適應模型來進行對每一像素之計算，以調 整被輸出至該顯示裝置的顯示模組之複數個像素值。 本發明之一實施例提供一種顯示裝置，該顯示裝置包含有：一 顯示模組，用來顯示包含複數個像素之一影像；以及耦接至該顯 示模組之一顯示電路。該顯示電路包含有··一感測器，用來取得 200833128 外義&之色度座標貧訊；以及一處理單元，麵接至該感測器， 用來依據4色度座;^資訊，利用—色彩適應模型來進行對每一像 素之計算，以調整被輸出至觸示裝置的顯示模組之複數個像素 值。 、 【實施方式】 請參考第2圖，第2圖為依據本發明之一第一實施例之一顯示 馨裝置100·1的示意圖，顯示裝置跡j包含有一感測器、（咖财） 112 ’類比數位轉換器（A/D converter) 114，一處理模組12〇_1， 以及一顯示模組（未顯示），其中處理模組包含一色彩引擎 (colorengine) 124-2、一色彩空間轉換級（c〇1〇rspace transformation stage)如一 νυν 轉 RGB 轉換單元 124-4、一色彩 校正級（color correction stage)如利用一個3乘以3矩陣之一色彩 校正單元 124-6、一增益/偏移校正級（gain/〇ffset c〇rrecti〇n stag〇 _如一 R/G/B增益/偏移校正單元124_8、一珈瑪校正級（gamma correction stage)如一 R/G/B珈瑪校正單元124_1〇、以及一抖動單 元（ditheringunit) 124-12。依據本實施例之不同實施選擇，顯示 裝置 100-1 可為一液晶電視（liquid crystai (Jispiay TV，LCD τν )或 一液晶螢幕。 本實施例之感測裔112係用來取得顯示裝置l〇Q_l所處之外部 環境之亮度資訊。依據本實施例，感測器112偵測環境光來產生 環境光之偵測結果，而類比數位轉換器114將該等偵測結果轉換 200833128 為該環境光的亮度之一數位格式。 在本貝％例中’ δ亥色％空間轉換級（例如轉轉換 單兀則制來進行—色彩空_換操作，該_ 例 如色彩校正單元124·6)侧來進行—色雜正猶，剌益^ 移校正級（例如R/G/B增益/偏移校正單元丨綱）係絲進行一 增盈/偏移校正猶，以域㈣校錢（例如觸/B 單元咖⑹侧來進行-㈣校正操作。 另外，在處理模組120一1中，執行一韋刃體碼之處理單元咖 可設定_整由色彩引擎124_2 _顯示模組的資料路徑中至少 級之貝料，及/或直接改魏資料路徑中至少—級之操作。在 本貝關中’處理單元lm執行勃體咖，其中勒體咖係 用來進行組。4异，以實現適應（例如亮度適應或色彩適應）以 及配兄光艾化之R/G/B伽瑪校正。於是，顯示裝置祕1可 贼最終被輪出至該顯示之複數個像素值，來改變顯示裝置 跡1之輸出特徵，以使得人眼之三刺激值（tri_stimulusva㈣被 調整。 盆第3圖為依據本發明一實施例之一顯示裝置1〇〇-2的示意圖， /、中本只關為第—實施例之一變化例。如第3圖所示，顯示裝 置=0=中之處理模組12〇_2的處理單元122_2執行用來進行組合 冲之動體123_2,以實現適應（例如亮度適應）與色彩引擎124_2 9 200833128 中之配合環境光變化之適應性亮度（AdaptiveLuma)。 第4圖繪示依據本發明一實施例之一種用來於顯示一影像時進 行色彩適應之方法所補償之一總色度位移（resultant color shift )(Sd -SD)，其中D (例如D65)與A分別代表標準光源，SD代表被標 準光源D照射下之顯示影像的特定部分之原本色度座標值，SA代 表在光源改變瞬間被標準光源A照射下之顯示影像的該特定部分 之中間色度座標值，以及SD’代表在顏色感知之穩態中被標準光源 D照射下之顯示影像的該特定部分之總色度座標值（resuitant chromaticity coordinate value)。依據本實施例，一補償向量(sA，- SA) 可藉由遞迴漸進地應用在上述之組合計算，所以此方法可動態且 自動地進行色彩適應。請注意，此方法可應用在第一實施例及下 面其它實施例。 第5圖為依據本發明之一第二實施例之一顯示裝置1〇〇_3的示 意圖，其中本實施例為第一實施例之一變化例。如第5圖所示， 顯示裝置100-3中之處理模組12〇-3的處理單元122-3執行用來進 订組合計算之韌體123-3，以至少實現色彩適應（例如色彩適應連 同冗度適應）與配合環境光變化之色彩校正。本實施例之感測器 模組312包含有被整合於單一晶片之複數個感測器，感測器模組 312至少可用來取得顯示裝置1〇〇_3所處之外部環境之色度座標資 訊。介面電路314係用來將感測器模組312耦接至處理模組12〇小 200833128 '依據本實施例’處理單元122-3根據該色度座標資訊利用一色 彩適應模型來進行縣—像权計算，m膽讀$至顯示裝置 100-3的顯示模組（未顯示）之複數個像素值，其中本實施例之色 衫適應模型係得自馮.克里斯假設（ν〇η版8 hyp〇thesis)。該冯. 克里斯假設係為同業所熟知，故不在此贅述。 更具體地，處理單元122_3調整該複數個像素值來改變顯示裝 •置1〇0-3的輸出特徵，以使得人眼之三刺激值被調整。本實施例 中，由處理單元122_3所決定之調整係藉由遞迴來漸進地進行。處 理單元122-3依據該色度座標資訊利用該色彩適應模型來計算對 應於該複數個像素值之複數個調整量。 >依據本實_之—實施麟，處理單元12W可藉由改變色彩 校正單元m-6之輸入值來調整該複數個像素值。依據本實施例^ •另二實施選擇’處理單元122_3可藉由改變該3乘以3矩陣之元素

來肩正《亥複數個像素值，其中該矩陣係被色彩校正單元以6 用。 J ^注意，因為得自紗克里斯假設之色彩適應可藉由利 應崎來表示，尤其是藉由舶乘以3色_應 矩二應^于；；勒體碼之處理單元122·3可將該3乘以3色彩適應 :;々引擎124_2至細不模組的資料路徑，應用的方 工匕4由_乘法來組合與簡化該資料路徑上之複數個級中至 200833128 ；少一部分的對應矩陣。於是，顯示裝置100-3可調整最終被輪出至 該顯示模組之複數個像素值，來改變顯示裝置跡3之輸出特徵， 以使得人眼之三刺激值被調整。 第6圖為依據本發明-實施例之—顯示裝置觸_4的示意圖， 其中本實施例為第二實施例之—變化例。如第6圖所示，顯示裝 置100-4中之處理模組12〇_4的處理單元122_4執行用來進行組； 計算.體！23·4 ’以至少實現色彩適應（例如色彩適應連同亮^ 適應）與配合環境光變化之增益/偏移校正。 第7圖為依據本發明-實施例之—顯示裝置1〇〇_5的示意圖， =中本實施例亦為第二實施例之—變化例。如第7圖所示，顯示 ^置跡5中之處理模組脳的處理單元122_5執行用來進行組 2舁之_ !23_5，以至少實現色彩適應（例如色彩適應連同亮 又L應）與配合環境光變化之色彩空間轉換。 由弟8圖為依據本發明-實施例之一顯示裝置1〇〇_6的示音圖，盆 100本I施财為第二實酬之—_.如第8_示，顯示裝置 之Γ體細20爾理單祕6執拥來進行組合計算 盘==靖辦顧_細潮亮度適應） - 口 光變化之紅/綠/藍珈瑪校正。 凡是可以用韌 必須附帶卿的是，在現今的電子裝置製作中， 12 200833128 體達成的功能， 都可以轉換成對應的數位電路 將其處理步驟寫成軟體，由手機、電腦等不同的 處理好輯行。·，如果是實現上述實施例所介， 應該也 碎是純粹硬體電路、軟體程式、拿刀體或是其各種組合口，、b 符合本發明所要保護的範圍。 口 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依 專 所做之均物谈修飾，_本發狀_圍專耗 【圖式簡單說明】 第1圖為依據糊技術之—齡裝置的示意圖。 第2圖壯為依據本_—實闕之—顯稀麵示意圖，其中該顯 I衣置中之-處理單元執行用來進行組合計算的韋刃體 ，以實現 、應（ada_Gn)以及紅/綠/藍㈣校正（卿 correction)。 第\圖為依據本發明另—實施例之—顯示褒置的示意圖，其中該 ^裝置中之-處理單元執行用來進行組合計算_體，以實 斤見適應以及適應性亮度（AdaptiveLuma)。 第4 縣㈣—實_之—_來於辭—影像時進行 楚:適應之方法所補償之一總色度位移（職1趟）。 據本1¾明另—實施例之—顯示裝置的示意圖，其中該 〜T衣置中之處理單疋執行用來進行組合計算的浦，以至少 貫現色彩適應與色彩校正。 13 200833128 第6圖為依據本發明— 顯示裝置中之例之一顯示褒置的示意圖，其中該 實現色進行組合計算_體’以至少 第7圖為依據本發明 力〜 壯 貫苑例之一顯示裝置的示意圖，其中忒 與目之處理單凡執行用來進行組合計算的祕，以I少 /現色彩適應與色彩空間轉換。 第=為_本發明另—實施例之—顯示裝置的示意圖，其中該 ^衣置中之處理單喊行用來進行組合計算_體，以裏少 Λ現色彩適應與紅/綠/藍轉校正。 【主要元件符號說明】

顯示裝置 感測器 類比數位轉換器 電源供應器 背光模組 液晶顯示面板 1〇〇_1、1〇〇_2、ι〇〇_3 10CM|、100-5、100-6 顯示裝置 感测器 112 200833128 114 類比數位轉換器 1204、120_2、120-3、 120-4、120-5、120-6 處理模組 122-卜 122-2、122-3、 122-4、122-5、122-6 處理單元 123-1 用來進行適應和R/G/B珈瑪校正的 組合計算之韌體 123-2 用來進行適應與適應性亮度的組合 計算之韌體 123-3 用來進行色彩適應與色彩校正的組 合計算之韌體 123-4 用來進行色彩適應與增益/偏移校 正的組合計算之韌體 123-5 用來進行色彩適應與色彩空間轉換 的組合計算之韌體 123-6 用來進行色彩適應與紅/綠/藍珈 瑪校正的組合計算之韌體 124-2 色彩引擎 124-4 YUV轉RGB轉換單元 124-6 色彩校正單元 124-8 R/G/B增益/偏移校正單元 124-10 R/G/B珈瑪校正單元 15 200833128

124-12 抖動單元 312 感測器模組 314 介面電路 16

Claims (1)

1. 200833128 十、申請專利範圍： L 一種用來於一顯示裝置中顯示一影像時進行色彩適應的方 法，其中該影像包含複數個像素，該方法包含有： 取得一外部環境之色度座標資訊；以及 依據該色度座標資訊，利用一色彩適應模型來進行對每一像 素之計算，以調整被輸出至該顯示裝置的顯示模組之複 數個像素值。 2.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該色彩適應模型係 得自馮·克里斯假設（von Kries hypothesis )。 3.如巾請專利範圍第！項所述之方法，其中該色彩適應模 型來進行對每-像素之計算_整被輸出至該顯示裝置的顯 示模組之複數個像素值之步驟另包含有： 調整該複數轉素值辑變簡示裝置之輸出難，以使得 人眼之三刺激值（tri_stimulusvalue)被調整。 4· 其中於利用該色彩適應 被輪出至該顯示裝置的 该等調整對應於亮度與 如申請專利範圍第丨項所述之方法， 模型來進行對每一像素之計算以調整 顯示模組之複數個像素值之步驟中， 色度。 5. 如申請專利範圍第1項所述之方法， 其中於利用該色彩適應 200833128 模型來進行對每-像素之計算以調整被輸出至該顯示裝置的 顯示模組之複數轉素值之步射，鮮轉係藉由遞迴漸 進地進行。 6· 一種置於一顯示裝置中用來顯示一影像之顯示電路，其中該 影像包含衩數個像素，該顯示電路包含有·· 一感測裔（sensor)’用來取得（derive) —外部環境之色度座 標資訊；以及 一處理單元（processing unit)，耦接至該感測器，用來依據該 色度座標資訊，利用一色彩適應模型來進行對每一像素 之計异，以調整被輸出至該顯示裝置的顯示模組之複數 個像素值。 7·如申請專利範圍第6項所述之顯示電路，其中該色彩適應模 型係付自冯·克里斯假設（V〇n J^ies hypothesis )。 8·如申請專利範圍第6項所述之顯示電路，其中該處理單元調整 該複數個像素值來改變該顯示裝置之輸出特性，以使得人眼 之三刺激值（tri-stimulusvalue)被調整。 9·如申請專利範圍第6項所述之顯示電路，其中該處理單元所 決定之調整對應於亮度與色度。 18 200833128 10·如申請專利範圍第6項所述之顯示電路，其中由該處理單元 所決定之調整係藉由遞迴漸進地進行。 11·如申請專利範圍第6項所述之顯示電路，其中該處理抑一 據該色度座標資訊_該色彩適應模型來計算‘於 個像素值之複數個調整量。 、、/硬

   12.如申請專利範圍第6項所述之顯示電路，另包含有： -色彩空哪敝，耦接_處料元， i 間轉換操作,· 丁邑形空 其中該等計算係與該顯示裝 組合計算。 置之該色料__作合併為

   其中該等計算係與該顯示裝 計算。 ' 置之4色雜正操作合併為組合 14. 如申請專利範圍第6項所 -增益/偏移校正級，趣接，電路， /偏移校轉作：接轉處理單元 其另包含有： ，用來進行一增益 其中該等轉係與該顯 示〜該増益/偏移枚正操作合併 19 200833128 為組合計算。 如申請專利範圍第6項所述之顯示電路，另包含有· 加瑪（GAMMA)校正級，_至該處理單元，用來進行 一 J加瑪校正操作； 其中該㈣與鋪稍置找㈣校轉作合併為組合 計算。 l6·—顯示裝置，包含有： 一顯示模組（display module) ’用來顯示—影像，該影像包 含複數個像素；以及 顯示電路，耦接至該顯示模組，該顯示電路包含有： 一感測器（sensor)，用來取得（derive) 一外部環境之 色度座標資訊；以及 _ 一處理單元（Processingunit)，耦接至該感測器，用來 依據該色度座標資訊，利用一色彩適應模型來進行 對母一像素之計算，以調整被輸出至該顯示裝置的 顯示模組之複數個像素值。 Π•如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該色彩適應模 坦係付自’馬·克里斯假設（von Kries hypothesis )。 1δ·如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該處理單元調 200833128 整該複數個像素值來改魏顯示裝置之輸出_，以使得人 眼之二刺激值（tri-stimulusvalue)被調整。 19.如申請專利範圍第10項所述之顯示裳置，其中該處理單元所 決定之調整對應於亮度與色度。 2〇·如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中由該處理單元 所決定之調整係藉由遞迴漸進地進行。 十一、圖式： 21