TWI227627B - Photodetector, photodetecting method and storage medium - Google Patents

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TWI227627B TW092102033A TW92102033A TWI227627B TW I227627 B TWI227627 B TW I227627B TW 092102033 A TW092102033 A TW 092102033A TW 92102033 A TW92102033 A TW 92102033A TW I227627 B TWI227627 B TW I227627B
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1227627 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明） I：發明所属之技術領域3 發明領域 本發明係有關一種光檢測器，且特別係有關可以更高 5 準確度作測定之光檢測器、光檢測方法、程式及儲存媒體。 L· ]| 發明背景 當使用影像顯示單元如投影機時，重要地拍片者所拍 影像可以再現，即使於應用環境改變亦如此。調整影像外 10觀之一種構想，是一種稱作色彩管理的構想，其中裝置之 輸入/輸出特性經管理來再現色彩。如此為了執行適當之 色彩再現’需要考慮使用光感測器檢測得之應用環境變化 (例如外部照明之亮度與色彩的改變）。 當設置光感測器於投影機來取得應用環境資訊時，促 15成整部投影機成本增高因而不可能使用如此昂貴的光感測 器。至於使用的光感測器例如為包含光二極體以及RGB濾 光片疊置淤其上的二通道光感測器。此種情況下，需將來 自光感測器之RGB輸出轉成三因子值χγζ。根據目前一般 採用之方法，來自投影機的RGB輸出係使用前述光感測器 〇以及同度準確之壳度計測定，由結果所得之相關性獲得一 個3x3矩陣供換算，使用該矩陣而由RGB換算成χγζ。 但根據前述方法照明之光譜分布係與投影機之光譜分 布不同但就投影機之輸出而言，可以高度準確度而*rgb 換算成XYZ。因此至於照明，即使使用如同前述矩陣之相 1227627 玖、發明說明 同矩陣，也難以執行由RGB至XYZ之高度準確換算。
L ^-明内容J 發明概要 本發明已經解決前述問題，本發明之一目的係提供一 種可做更準確測定之光檢測器、光檢測方法、程式及儲存 媒體。 10 根據本發明之一方面，一種於特定照明光下測定由一 顯不單元輸出之特定彩色亮度特性用之光檢測器，包括·· 一分光單元，供將照明光之各彩色分量以及特定色彩之各 ，色分量彼此分離；-㈣單元之換算單元，其使用顯示 早兀運算元，將光檢測器分離後之特定彩色之色彩分量輪 出換算成為與裝置獨立無關之座標值；以及一照明換算單 兀，其使用照明運算元，將光檢測器之分離所得照明光之 彩色分量輸出換算成為與裝置獨立無關之座標值。 15 根據如此組成之於特定照明光下供測定由顯示單元輸 出之特定彩色亮度特徵之光檢測器，照明光之彩色分^ ^特定色彩之彩色分量係藉分光單元而彼此分離。因此， #著,、、、員不單元之換异單元，使用顯示單元之運算元，將光 為之特疋色衫分離所得彩色分量之輸出換算成為與裝 ^獨立無關之座標值。以及藉照明換算單元，使用照明運 4 ’將光檢測器之對照明光分離所得彩色分 成為盥奘罢征 、 、蜀然關之座標值。如此由於顯示單元運算元 顯 明運算元係獨立用於由LMS換算成χΥΖ，故即使· 早凡輸出與照明光之堆疊色彩仍然可以高度準確度測定。 20 1227627 玖、發明說明 根據本發明，分光單元可經由從顯示單元輪出之特定 和色冗度特徵扣除顯示單元輸出黑色時所得亮度特徵，而 將照明光之彩色分量與特定色彩之彩色分量彼此分離。而 根據本發明，顯示單元之運算元可為矩陣，該矩陣係 5、左由田顯不單元輸出RGB時，測量光檢測器輪出與裝置獨 立座標值獲得之相關性。 10 15 、、：據本發明，照明運算元可為矩陣，該矩陣係得自經 =測量複數照明光之光檢測器輸出以及裝置獨立座標值所 =相關性、以及#顯示單元輸出黑色時，經由敎光檢測 器輸出及裝置獨立座標值所得相關性。 *根據本發明藉顯示單元換算單元換算得之裝置獨立座 私值以及藉照明換算單元換算後之裝置獨立座標值可加總。 根據本發明，裝置獨立座標值可為XYZ。 根據本务明之另一方面，一種於特定照明光下測定由 -員不早兀輸出之特定彩色亮度特性用之光檢測方法，包 ^ —光分離步驟’供將照明光之各彩色分量以及特定色 /之各办色分讀此分離；—顯示單元之換算步驟，其使 用^不早謂算元，將光檢測器分離後之特定彩色之色彩 分f輸出換算成為與裝置獨立無關之座標值；以及-照明 、算y驟其使用M運算元，將紐測器之分離所得照 明光=色分量輸出換算成為與裝置獨立無關之座標值。 本务月之另一方面為一種由電腦執行供從事光檢測處 =用之指令程式，該光檢測處理係供於特^照明光之下測 疋由-顯不早元輸出之特定彩色照明特徵，該光檢測處理 20 1227627 玖、發明說明 包括·—分域理，供將㈣光之各彩色分量以及特定色 彩之各彩色分量彼此分離顯示單元之換算處理，盆使 =示單元運算元，將光檢測器分離後之特定彩色之色彩 分，輸出換算成為與裝置獨立無關之座標值；以及一照明 換算處理’其使用照明運算元，將光檢測器之分離所得照 月光之％色分量輪出換算成為與裝置獨立無關之座標值。 /本發明之另-方面為一種電腦可讀取媒體，其具有執 行^從事光檢·理用之指令程式，該光檢測處理係供於 10 15 々疋…、月光之下測疋由一顯示單元輸出之特定彩色照明特 徵，該光檢測處理包括··一分光處理，供將照明光之各彩 色刀1以及特疋色彩之各彩色分量彼此分離，·_顯示單元 之換异處理，其使用顯示單元運算元，將光檢測器分離後 :特定彩色之色彩分量輸出換算成為與裝置獨立無關之座 標值；以及一照明換算處理，其使用照明運算元，將光檢 測器之分離所得照明光之彩色分量輸出換算成為與:= 立無關之座標值。 圖式簡單說明 第1圖為於本發明之一具體實施例，使用投影機2〇之 系統之示意說明圖； 第2圖為根據本發明之一具體實施例，設置於光感測 器60之位於投影機20之影像處理器之功能方塊圖； 第3圖為根據本發明之具體實施例，光感測器6〇之功 能方塊圖； 第4圖為流程圖，說明根據本發明之一具體實施例， 1227627 玖、發明說明 於光感測器60進行的處理； 第5圖為流程圖，說明根據本發明之一具體實施例， 於光感測器60之顯示單元換算矩陣Md計算器60c進行之處 理； 5 第6圖為流程圖，說明根據本發明之一具體實施例， 於光感測器60之照明換算矩陣Mi換算器60d進行之處理； 以及 第7圖為流程圖，說明根據本發明之一具體實施例， 於光感測器60之LMS/XYZ換算器60b進行之處理。 10 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 後文將參照附圖說明本發明之較佳具體實施例。 系統配置 第1圖為根據本發明之一具體實施例，使用投影機20 15 之一系統之示意說明圖，該系統設置光感測器60作為光檢 測器。 預定影像由投影機投影，投影機20設置於接近螢幕1〇 前方。此種情況下投影於螢幕10之影像依據照明裝置5〇發 射之外部照明80而影像有極大差異。即使顯示相同的白色 20 ’依據外部照明80強度而定該白色也可顯示為亮白或暗白。 第2圖為根據此具體實施例，設置於投影機2〇之影像 處理器100之功能方塊圖，該投影機20裝配有光感測器6〇。 第2圖位於投影機内部之影像處理器100設置有a/d轉 換器110，供將類比形式之影像輸入信號轉成數位信號； 1227627 玖、發明說明 形色校正器120，其經由應用一維彩色校正表至職影像 輸入#號而從事預定之影像校正；D/A轉換器i3Q ,供將數 位信號轉成類比信號；L/V(光閥）驅動器14()，供驅動液晶 光閥俾進行影像之投影顯示；—裝置特徵儲存記憶體⑽ 5供儲存裝置（投影機）特徵；以及一彩色校正表產生器15〇。 當光感測器60測量投影機之螢幕反射光及外部照明亮度時 ，形色校正表產生器150基於儲存於裝置特徵儲存記憶體 160之裝置特徵以及由光感測器6〇測量得之數值，考慮外 部照明影響而產生一彩色校正表。 10 光感測器60之組態 其次參照第3圖，說明根據本發明之一具體實施例， 光感測器60之組態如後。 第3圖所示光感測器60設置有：一光接收器6〇a其適合 透過二類堆疊濾色片之光感測器接收欲測量光，以及然後 15對應輸出三類數值，於後文稱作為「LMS值」；一 LMS/XYZ相關性記錄器60e其適合記錄光接收器6〇a測得之 LMS值與色度計70就相同之欲測量光測定之χγζ值（裝置獨 立座標值）間之相關性；一顯示單元之換算矩陣Md計算器 6〇c，該計算器60c基於記錄於LMS/XYZ相關性記錄器60e 2〇之LMS_XYZ相關性，而計算顯示單元之換算矩陣Md ; 一 照明換异矩陣Mi計算器60d，該計算器6〇d基於記錄於 LMS/XYZ相關性記錄器60e之LMS-XYZ相關性，而計算照 明換算矩陣Mi ;以及一LMS/XYZ換算器60b，其經由參照 顯示單元之換算矩陣Md以及照明換算矩陣Mi，而將由光 10 1227627 玖、發明說明 接收器60a輸出之LMS值換算成為XYZ值。此外， LMS/XYZ換算器60b裝配有分光器60f、顯示單元換算器 60g及照明換算器60h。 藉光感測器60作光檢測處理 5 現在參照第4圖，說明有關根據本具體實施例由光感 測器60進行之處理。後文說明之處理係藉由執行儲存於光 感測器60之程式儲存單元（圖中未顯示）之程式而進行。此 項處理程式本身係含括於本發明之範圍。 如第4圖所示，首先就顯示單元（投影機）之R(紅）、G( 10 綠）、B(藍）及K(黑）以及典型若干類型（至少二類型）照明， 藉光感測器60對物件測量LMS值，以及藉可測量三因子值 之色度計70測量XYZ值（S10)。至於典型照明例如值得一提 者有白熱光、白螢光、日光螢光及日光。此等照明之計算 係記錄於LMS/XYZ相關性記錄器60e(S12)。下表1顯示記 15 錄於LMS/XYZ相關性記錄器60e相關性範例。 [表1] 欲測量光 藉感測器測量值 藉亮度計測量值 顯示單元R(紅） LrMrSr XrYrZr 顯示單元G(綠） L〇M〇Sg XgYgZg 顯示單元B(藍） LbMbSb XbYbZb 顯示單元K(黑） LkMkSk XkYkZk 照明1 L1M1S1 XlYlZ! 照明2 l2m2s2 X2Y2Z2 • : • 基於表1所示相關性，已經進行於顯示單元換算矩陣 Md計算器60c之處理（S14)，以及已經進行於照明換算矩陣 Mi計算器60d之處理（S16)後，從事於LMS/XYZ換算器60b 1227627 玫、發明說明 之處理（SI8)。步驟S14、S16及SI8之處理說明如後。 (1)於顯示單元換算矩陣Md計算器60c之處理 第5圖為流程圖說明根據本發明之一具體實施例，於 光感測器60之顯示單元換算矩陣Md計算器6〇c進行之處理。 5 如第5圖所示，計算器6〇c首先決定顯示單元之換算矩 陣Md(S20)，該矩陣Md定義如後： [表示式1]
Ll-LK、 Si — Sr ，Xi-χκ、 ⑴
Yi~YK =Md 、Zi-ZK , (i=R，G，B) 1〇 本表示式可根據有關顯示單元之RGBK之感測器測量 值與亮度計測量值間之相關性（顯示於表1}改寫如後： [表示式2] XK YK ZK i I 1 B - B BX Y z XK YK ZK I I I G, G GX Y z XKYKZK 1 I I R . R RX Y z /___\
C κ lkmsk I i I B B B LMS c K K L]vs I I I G G G LMS ^ ^ K L^s I I I R R R L M s X---\ d M 15 由表不式（2)’決定顯示單元換算矩陣刚(顯示單元運 算元）如後： [表示式3]
Md=
Xr -Χκ Xg_Xk Χβ -YR-YK YG-Υκ ΥΒ—γκ Zr-Ζκ ZG-Ζκ ΖΒ~ΖΚ
Lr-L, mr-mk mg-mk mb-mk S^SK SG-SK SB-SK
Lg—Lk
Lb—LK \~i 12 -(3) 1227627 玖、發明說明 如此決定之顯示單元換算矩陣Md饋至LMS/ΧΥΖ換算 器60b(S22)，前進至第7圖所示於LMS/XYZ換算器60b之處 理。 (2)照明換算矩陣Mi計算器60d 5 第6圖為流程圖說明本發明之一具體實施例，於光感 測器60之照明換算矩陣Mi計算器60d進行之處理。
如第6圖所示，照明換算矩陣Mi計算器60d首先決定照 明換算矩陣M i (照明運算元）（S 3 0或S 3 2)。 以n=2，換言之當欲測量二類型照明時，照明換算矩 10 陣Mi係如下決定： [表示式4]
Mi^XL'1 (S30);而當n^3換言之有三種或三種以上欲測量之照明時 ，照明換算矩陣Mi測定為： 15 [表示式5]
Mi=XLt(LLt)·1 (S32)。如上表示式中： [表示式6] Χι …X? X 二 YK Yi …Yn ^ ZK Z1 *·· Zn , 'LK h …Ln、 20 L= MK Mx ··· Mn 、SK & …Sn ; 13 1227627 玖、發明說明 以及η表示照明數目。 如此決定之照明換算矩陣Mi饋至LMS/XYZ換算器 60b(S34)，且前進至第7圖所示於LMS/XYZ換算器60b之處 理。 5 (3)於LMS/XYZ換算器60b之處理 第7圖為流程圖說明根據本發明之一具體實施例，於 光感測器60之LMS/XYZ換算器60b之處理。
如第7圖所示，於LMS/XYZ換算器60b之分光器60f首 先於顯示單元輸出K(黑）時測定感測器輸出值L0M0S0(S40) 10 ，也測定欲測量色彩（特定色彩）之感測器輸出值LMS(S42) 。顯示單元輸出K(黑）時之感測器輸出值L0M0S0被考慮為 顯示單元之黑輸出與照明光之加總，故前述特定色彩分量 變成（L_L〇、M-M〇、S-S〇)。藉此方式分離特定色彩之彩色 分量。 15 其次使用藉顯示單元換算矩陣Md計算器60c所得矩陣
Md，顯示單元換算器60g將（L-L〇、M-M〇、S_S〇)換算成 XYZ值，而照明換算器60h使用由照明換算矩陣Mi計算器 60d所得矩陣Mi而將（L〇、M〇、S〇)轉成XYZ值。然後經由 顯示單元換算器60g所得XYZ值與照明換算器60h所得XYZ 20 值加總而測定欲測量色彩之三因子值XYZ。換言之欲測量 色彩之三因子值XYZ係根據如下表示式決定（S44): [表示式7]
ίχλ ，L-L。） (Λ \ Υ =Md M-M0 +Mi M〇 Ζ V J S—S0 V υ J s0 \ Ό J 14 1227627 玖、發明說明 如此根據本發明之一具體實施例，若光檢測係利用光 ' 感測器60進行’由於使用顯示單元換算矩陣照明換 算矩陣Μι二者進行由LMS換算成χγζ，故即使投影機輸出 與照明光之堆疊色彩仍可以較高準確度測定。 5 【圖式簡單說明】 第1圖為於本發明之一具體實施例，使用投影機20之 系統之示意說明圖； 第2圖為根據本發明之一具體實施例，設置於光感測 φ 器60之位於投影機2〇之影像處理器之功能方塊圖； 1〇 第3圖為根據本發明之具體實施例，光感測器60之功 能方塊圖； 第4圖為流程圖，說明根據本發明之一具體實施例， 於光感測器60進行的處理； 第5圖為流程圖，說明根據本發明之一具體實施例， 15於光感測器60之顯示單元換算矩陣Md計算器60c進行之處 ίΙ； · 第6圖為流程圖，說明根據本發明之一具體實施例， 於光感測器60之照明換算矩陣Mi換算器6〇d進行之處理； 以及 20 第7圖為流程圖，說明根據本發明之一具體實施例， 於光感測器60之LMS/XYZ換算器60b進行之處理。 15 1227627 玖、發明說明 【圖式之主要元件代表符號表 10…榮幕 20.. .投影機 50…照明裝置 60.. .光感測器 60a...光接收器 60b…LMS/XYZ換算器 60c...計算器 60d...計算器 60e...LMS/XYZ交互關係記錄器 60f...分光器 60g...換算器 60h...換算器 70.. .色度計 80…外部照明 100…影像處理器 110.. . A/D轉換器 120.. .彩色校正器 130.. .D/A轉換器 140.. .光閥驅動器 150…彩色校正表產生器 160·.·裝置特徵儲存記憶體 S10-18，S20-22，S30-34，S40-44…步驟
16

Claims (1)

1227627 拾、申請專利範圍 包含： 第議則射請㈣請專利範圍修正本93〇819 丄.-種光檢測器，該光檢測器係於特定照明光下供測定 由-顯示單元輸出之特定彩色亮度特徵，該光檢測号 -分光單元，供將照明光之各彩色分量以及特定 色彩之各彩色分量彼此分離；
一顯示單元之換算單i其使用顯示單元運算元 ’將光檢測器分離後之特定彩色之色彩分量輸出換算 成為與裝置獨立無關之座標值；以及 10 -照明換算單元’其使用照明運算元，將光檢測 器之分離所得照明光之彩色分量輸出換算成為與裝置 獨立無關之座標值。
2.如申請專利範圍第w之光檢測器，其中該分光單元可 經由從顯示單元輸出之特定彩色亮度特徵扣除顯示單 元輸出黑色時所得亮度特徵，而將照明光之彩色分量 與特疋色彩之彩色分量彼此分離。 3·如申請專利範圍第！項之光檢測器，其中該顯示單元之 運，元可為矩陣，該矩陣係經由當顯示單元輸出該顯 不單疋之主要色彩時，測量光檢測器輸出與裝置獨立 座標值獲得之相關性而得出。 4·如申請專利範圍第j項之光檢測器，其中該照明運算元 可為矩陣，该矩陣係得自經由測量複數照明光之光檢 測為輸出以及裝置獨立座標值所得相關性、以及當顯 不單几輸出黑色時，經由測定光檢測器輸出及裝置獨 17 1227627 拾、申請專利範圍 立座標值所得相關性。 5·如申請專利範圍第旧之綠測器，其中該藉顯示單元 換算單元換算得之裝置獨立座#值以及藉照明換算單 几換算後之裝置獨立座標值可加總。 6·如申請專利範圍第1項之光檢測器，其中該裝置獨立座 標值為XYZ。 7· -種投影機，包含如巾請專利範圍第W之光檢測器。 8· 一種光檢測方法，該光檢測方法係供於特定照明光下 由—㈣單元輸出之特定彩色亮度特徵，該方法 包含： 一光分離步驟，供將照明光之各彩色分量以及特 定色彩之各彩色分量彼此分離； 15
-顯示單元之換算步驟，其使用顯示單元運算元 ’將光檢測器分離後之特定彩色之色彩分量輸出換算 成為與裝置獨立無關之座標值；以及
-照明換算步驟，其使用照明運算元，將光檢測 器之分離所得照明光之彩色分量輸出換算成為與裝置 獨立無關之座標值。 9. 一 20 種電腦可讀取媒體，其具有執行供從事光檢測處理 用之指令«，該光㈣處理係供於 測定由-顯示單元輸出之特定彩色照明特= 測處理包含： 量以及特定 一分光處理，供將照明光之各彩色分 色彩之各彩色分量彼此分離； 18 1227627 、申g靑專利範圍 一顯示單元之換算處理，其使用顯示單元運算元 ，、將光檢測器分離後之特定彩色之色彩分量輪出換算 成為與裝置獨立無關之座標值；以及 $ —照明換算處理，其使用照明運算元，將光檢測 器之刀離所知照明光之彩色分量輸出換算成為與裝置 獨立無關之座標值。 1〇·如申請專利範圍第8項之光檢測方法，其中該照明運算 元可為轉，該矩陣係得自、經由測量複數照明光之光 1〇 ㉟测器輸出以及裝置獨立座標值所得相關性、以及當 顯不單70輸出黑色時，經由測定光檢測器輸出及裝置 獨立座標值所得相關性。 I如申凊專利範圍第8項之光檢測方法，其中該藉顯示單 元換算步驟換算得之裝置獨立座標值以及藉照明換算 步驟換算後之裝置獨立座標值可加總。 .如申明專利範圍第8項之光檢測方法，其中該裝置獨立 座標值為XYZ。 13·如申晴專利範圍第9項之電腦可讀取媒體，其中該照明 運算元可為矩陣，該矩陣係得自經由測量複數照明光 之光檢測器輸出以及裝置獨立座標值所得相關性、以 2〇 w 及當顯示單元輸出黑色時，經由測定光檢測器輸出及 裳置獨立座標值所得相關性。 14.如申請專利範圍第9項之電腦可讀取媒體，其中該藉顯 不單元換算處理換算得之裝置獨立座標值以及藉照明 換算處理換算後之裝置獨立座標值可加總。 19 1227627 拾、申請專利範圍 15·如申請專利範圍第9項之電腦可讀取媒體，其中該裝置 獨立座標值為X YZ。
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