TWI288907B - Compensation method of brightness inaccuracy applied in a flat display - Google Patents

Description

1288907 \ 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係一種平面顯示器的亮度補償方法，尤指一種 應用於平面顯示器上，依據實際量測的輸出亮度及理想的 輸出亮度，建立一對照表，以藉由該對照表，對平面顯示 器的亮度誤差進行補償，令該平面顯示器輪出一最接近理 想輪出亮度的灰階亮度，有效解決平面顯示器的實際輸出 .亮度與理想輸出亮度間的誤差問題。 【先前技術】 按，一般電漿平面顯示器(PlasmaDisplay Pand，簡稱 rop)係藉控制放電次數(Discharge Number)，控制其顯示面 板上各放電單元(eell)的發光亮度(Brightness)，故其放電次 數與發光亮度間，係呈如下列公式所示的線性函數關係： 冗度(Brightness) =k2><放電次數(Discharge Number) 丨 ，其中係一變數，用以代表電漿平面顯示器的灰階數， 如：電漿平面顯示器的灰階數為256，則k2=256。由上述公 式可知，電漿平面顯示器的放電次數越多，則亮度越大。 然而，電漿平面顯示器卻基於下列原因，導致所顯示的灰 階與實際量測到的亮度間存在一定的差距，造成畫面表現 不如預期，且影響影像品質： (1)電漿平面顯示器所顯示的灰階係以有限的子圖場 (Sub-Field ’簡稱SF)及維持發光脈波（SustainPulse)數 比例（亦即亮度比例）組合而成 ，如表一所示·· 5 1288907 表 1顯示圖場=8 SF SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 維持發光脈波數比例 (亮度比例） 1 2 4 8 16 32 64 128 顯示輸出灰階 〇表示此灰階顯示 時此SF爲ON , X表示Jt 匕SF爲OFF 0 X X X X X X X X 1 〇 X X X X X X X 2 X 〇 X X X X X X 3 〇 〇 X X X X X X … … … … … ... … ··· 127 ~~~ 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X 128 ~ X X X X X X X 〇 129 〇 X X X X X X 〇 … … … … … ... ... 參春拳 253 〇 X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 254 X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 255 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 係以一具8位元灰階顯示且以8個子圖場配置的平面 顯示器為例，顯示其子圖場的維持發光脈波數比例與輸出灰 階的子圖場配置的關係，其基本假設係維持發光脈波數與亮 度間係呈等比例的線性關係，但以實驗分別量測該平面顯示 器上任一像點(pixe_ R(red)、G(green)& B(blue)三色放電 單元中螢光粉在不同維持發光脈波數下的亮度，其結果如第 1圖所示，若將三色放電單元以維持發光脈波數111為標準， 作均一化（Normalized)處理，其結果將如第2圖所示，可 >月楚看出’其党度與灰階（即維持發光脈波數）㈤並非線性 的等比例_，且不同色彩的放電單調，亦_光材料的 不同，致其亮度與細關非雜關係，不儘相同。 (2)電漿平面顯示器在不同的顯示畫面下，其顯示率 (DiSplayRati0,簡稱DR，即畫面平均顯示灰階）不同，發 &、維持頻率不同，各子圖場的維持發光脈波數的比例亦不相 同，如表二所示··

，其中在不同顯示晝面、不同顯示率及不同發光維持頻率 下，電漿平面顯示器的灰階與亮度間的關係並非預期的等比 例線性關係。因此，由以上灰階顯示原理可知，對於電漿平 面顯示器這種以脈波數調變（pulseNumberModulation)造 成灰階的顯示“言，正確的細輸出，將受到放電特性、 螢光體發光特性、溫度亮度衰減效應及發光維持頻率（fs) 等因素的影響，而無法保證能麟正確的亮度輸出。針對此 -問題，日商富士通(Fujitsu)在其美國第5,943,032號專利 中，提出调整維持I光脈波次數的方法，韓冑LG亦在直美 6,088,009 , Pulse)^ 方法，其目的均是在設法改變灰階與亮度間的關係，令豆成 為-等比例的線性關係，但其實際效果有限，並無法確實且 1288907 有效地解決前述問題。 另，在數位視訊影像處理中，經常會適度地提高影像 處9位元數，以增加處理的精確度，但一般顯示器只能 - f植數的灰階，故傳統上，參閱第3圖所示，為消除電 , E平面在其低灰階值範關，因影像訊號灰階數不 “斤&成的棱輪靡現象，一般均會透過一誤差擴散補償 電路2〇，利用「誤差擴散法」（Error Diffusion Method)，對 • 輸入電裝平面顯示器的影像訊號進行補償，以解決處理位 元數/、輸出位元數間差異所造成的誤差，但如此僅考慮到 灰階，誤差，並沒有考慮到平面顯示器輸出的實際亮度與 理想受度_誤差，故仍無絲實且有效地解決前述問題。 此如何在數位視訊影像處理中，針對平面顯示器 在不同發光維持頻率下的亮度誤差，對輸入平面顯示器的影 像訊號進行補償，以在解決灰階誤差的同時，有效地解決平 賴示ϋ的實際輸出亮度與理想輸出亮度間的縣問題，即 成為本發明在此亟欲探討及克服的—重要議題，以期達到令 實際亮度與理想亮度接近一致的目標。 【發明内容】 有鑑於此，傳統技術無法確實且有效地解決平面顯示 器的實際輸出亮度與理想輸出亮度間的誤差問題，發明人 經過長久努力研究與實驗，終於開發設計出本發明之一種 應用於平面顯示器上對亮度誤差進行補償的方法。 本發明之-目的，係在固定發光維持頻率(sustain frequency ’簡稱fs)下，對一平面顯示器輸入—系列的灰階 8 1288907 信號(Gray)，並對該平面顯示器輸出的亮度，進行測量，得 到實際輪出亮度Ymea( fs細）’且根輸人灰階與其 理想輸出亮朗的雜等關_，計算&鱗輸入灰階 對應的理想輸出免度γ_( fs，Gray )，再依據該實際輸出 亮度Ymea( fs ,Gmy)及該理想輸出亮度Yideai( fs，Gray)，建 立-對照表，賴絲包含—彡觸轉換灰階(㈣,)及各 該轉換灰_應的實_it{亮度Y_( fs，㈣，），各該轉換 灰階對應的實際輸出亮度Ymea( fs，Gmy，）係最接近各該輸 入灰1¾的理想輸出亮度Yided( fS，Gray )，如此，當一灰階 欲輸入該平面顯示器時，可透過該對照表，先查找到一對 應的轉換灰階，將該轉換灰階輸入該平面顯示器，即可令 該平面顯示器輸出一最接近理想輸出亮度YWeal( fs，Gray ) 的灰階亮度，以有效解決平面顯示器的實際輸出亮度與理 想輸出免度間的誤差問題。 本發明之另一目的，係在固定發光維持頻率下，先透 過一誤差擴散補償電路，利用「誤差擴散法」，對該等輸入 灰階進行補償處理，並輸入該平面顯示器後，始對其輸出 亮度，進行測量，得到實際輸出亮度Ymea(fs，Gray)，且根 據該等輸入灰階與其理想輸出亮度間的線性等比例關係， 計算出該等輸入灰階對應的理想輸出亮度色， Gray ) ’再依據該實際輸出亮度γ_( fs，Gray )及該理想輸 出亮度Yideai( fs，Gray )，建立該對照表，使得該對照表可 在解決灰階誤差的同時，有效解決平面顯示器的實際輸出 π度與理想輸出免度間的誤差問題。 1288907 本發明之又一目的，係依據該實際輸出亮度Ymea (fs，Gray)及理想輸出亮度Yideal( fs，Gray)，對照排列出一 面板亮度灰階修正對照表(Brightness to Gray Look Up _ Table，簡稱 Brightness to Gray LUT)，該對照表包含一第一 轉換灰階LUTbg ( fs，Gray)及各該第一轉換灰階LUTbg 鳩 (fs，Gray)對應的實際輸出亮度γ_( fs，Gray’），各該第一 轉換灰階LUTBG ( fs，Gray)對應的實際輸出亮度Ymea • (fs，Gray’）係最接近各該輸入灰階的理想輸出亮度Yideal (：fs，Gray )，以有效解決平面顯示器的實際輸出亮度與理想 輸出亮度間的誤差問題，以在解決灰階誤差的同時，有效 地解決平面顯示器的實際輸出亮度與理想輸出亮度間的誤 差問題。 本發明之又一目的，係以該實際輸出亮度Ymea (fs，Gray)為基礎，依下列公式，内插計算達到該理想輸出 亮度Yideal( fs，Gray )所需的亮度誤差補償值LUTBE( fs， Gray)(假設此時的頻率為fs = f，灰階值g— = g) ·· lf Yidea丨(f，g)之 Yniea(f，g) LUTBE ( f g ) = Yideal ( f，g ) - Ymea. ( f，g ) . ? ~~ Ymea(f，g+i)_Y_(f，g) lf Yideal(f，g) < Ymea(f，g) LUTBE ( f , g ) — Yideal ( f，g ) - Y_. ( f，g )

Ymea.(f ^g)· Ymea.(f 5g-l) ’並據以建立一亮度誤差補償對照表（Brightness Error LUT) ’如此，當一灰階欲輸入該平面顯示器時，可透過該 對照表’先查找到一對應的亮度誤差補償值LUTBE( fs， 1288907

Gray) ’再將該輸入灰階加上該亮度誤差補償值]^17][%(&，

Gray)，得到一第二轉換灰階值，該第二轉換灰階值在輸入 該平面顯示器後，即可令該平面顯示器輸出一接近理想的 輸出亮度YBE(fs，Gray)，以在解決灰階誤差的同時，有效 地解決平面顯示器的實際輸出亮度與理想輸出亮度間的誤 差問題。 本發明之又另一目的，係依據該實際輸出亮度 (fs，Gray)及理想輸出亮度(fs，Gray)，同時建立該面 板亮度灰階修正對照表及該亮度誤差補償對照表，以分別 透過該第一轉換灰階值及第二轉換灰階值，令一輸入灰階 (InputGray)在輸入該平面顯示器後，可使該平面顯示器輸 出一接近理想的輪出亮度。 為便貴審查委員能對本發明之目的、形狀、構造 裝置特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實 施例配合圖式，詳細說明如下： 【實施方式】 、，由於，目前平面顯示器多為8位元灰階的顯示器，為 了增加影像處理哺確度，實際上多會以大於8位元作影 像運算處理，因此’若直接將運算結果取高位元（即整數 灰P白）輸出’將會犧牲運算的精度，而影響到影像處理 的效果’此時，對於該等無法直接輸出顯示的低位元灰階 (即小數灰階），-般均會湘誤差擴散或郎誤差擴散 (Error Diffusion)運算技術，參财3圖所示，擴散給其 他週邊晝素顯示’以解決輸繞精度較低所產生的問題， 11 1288907 由於該誤差擴散運算技術已在許多先前技藝巾使用，如·· ，第6,774,873號發明專利，且非本發明所欲主張的保護 V的故對该誤差擴散運算技術的細節，在此不予贅述。 按，平面顯示器的亮度與其發光維持頻率（8_ίη quency，簡稱fs)間的關係，如前所述，參閱第1及2 圖所示’並非—等比例的線性關係、，其主要原因係放電單 =内不同f光材料的特性所致。本發明的第—實施例在對 平面顯示H的絲進行麵前，係顧錄錄細率⑼ :’先對平面顯#器上每-放電單元，輸入一系列的灰階 域’參閱第3 ®所示，轉輸人灰醜_誤差擴散補償 電路20，利用「誤差擴散法」進行補償處理，並輸入該平 面’、、、員示器後，對其輸出的免度，進行測量，得到實際輸出 凴度Ymea( fs，Gray );嗣，根據灰階及亮度間的理想線性等 比例關係，計算出該等輸入灰階對應的理想輸出亮度Yid㈤ (fs，Gray)。如此，該第一實施例即可依據該實際輸出亮度 W fs，Gmy )及該理想輸出亮度Yideai( fs，Gmy)，對照排 列出一面板亮度灰階修正對照表(Brightness t〇 Gray L〇〇k Up Table，簡稱 Brightness to Gray LUT)，該對照表包含一 第轉換灰階LUTBG ( fs，Gray )，該第一轉換灰階lutbg (fs，Gray )可將一輸入灰階(InpUt Gray)對照至一相對應且 最接近理想的輸出亮度Ybg ( fs，Gray )，該輪出亮度Υβ〇 (fc，Gray )與理想輸出亮度( fs，Gray ·)間的亮度誤差 Ebg，可依下列公式計算出·· EBg( fs，Gray ) = Yideal (fs，Gray) 一 ybg ( fs，Gray) 12 1288907 茲為令該第一實施例的設計理念更清楚明確，本發明 特別以灰階值為0〜20的一系列輸入灰階為例，配合表三所 示數據，說明建立該面板亮度灰階修正對照表的方式及過 程’復參閱第3圖所示，當一灰階值為4的輸入信號，經 該誤差擴散補償電路20 ,完成補償處理，並輸入平面顯示 器後，貫際量測到的輸出亮度Ymea( fs，4 ) = 2.18，其理想 輸出亮度Yideal ( fs，4 ) = 3.00,故理想輸出亮度Yideai( fs，4 ) 與貝際輸出7C度Ymea ( fs，4 )間的誤差eori ( fs，4 )高達 0.82，嗣，輸入一灰階值為5的信號，復參閱表三所示，實 際量測其輸出亮度Ymea( fs，5 ) = 3·26 ,其與輸入灰階為4 時對應的理想輸出亮度Yideal( fs，4 ) = 3·〇〇相較可知，其間 的誤差 EORI(fs，5 )僅為-〇·26，亦即 Ymea( fs，5 )較 Ymea( fs， 4 )更接近輸入灰階為4時對應的理想輸出亮度( ， 4 )。因此，本發明在建立該面板亮度灰階修正對照表時， 即以輸入灰階5作為輸入灰階4的第一轉換灰階lutBC}你， 4)，填入該對照表，並以該第一轉換灰階LUTbg你，4)輸入 平面顯示器，產生實測亮度YBG(fs，4)=Ymea(fs，5) = 326 的輸出值。同理，復參閱第2圖所示，當一灰階值為5的 輸入信號輸入平面顯示器後，實際量測到的輸出亮度值 Ymea( &，5 )二3.26，其理想輸出亮度值γ_( ，5 )= 3.75，故理想輸出亮度Yideal(fs , 5 )與實際輸出亮度Ymea( fs， 5 )間的誤差EOR1( fs，5 )為0·49，嗣，輸入一灰階值為6的 信號，復參閱表三所示，實際量測其輸出亮度值Ymea( fs，6 ) =3·83，其與輸入灰階為5時對應的理想輸出亮度fs， 13 1288907 5 ) = 3·75相較可知，其間的誤差E〇RI( fs，6)僅為彻8 ,亦 即Ymea( fs，6 )較Ymea( fs，5 )更接近輸入灰階為5時對應的 理想輸出7C度Yideal ( fs，5 ) ’因此’即以輸入灰階6作為 輸入灰階5的第一轉換灰階LUTBG (fs，5)，填入該對照表， 並以該第一轉換灰階LUTBg (jfs，5)輸入平面顯示器，以產 生實測亮度YBG( fs，5 ) =Ymea( fs，6 ) = 3·83的輸出值。以 此類推，即可為每一輸入灰階(Input Gray)求得對應的第一 轉換灰階LUTBG (fs，Gray)及最接近理想的輸出亮度YBG (fs，Gray )，順利完成該面板亮度灰階修正對照表的建立工 作0

表 三

Input Ideal Original Brightness to Gray LUT Gray Yideal Ymea E〇ri LUTbg Ybg Ebg (g) (f，g) (f，g) (f，g) (f，g) (f，g) (f,g) (unit) (cd/m2) (cd/m2) ~(cd/m1)^ (gray) (cd/mz) (cd/m2) 5 0.00 0.00 0.00 0 0.00 0.00 1 0.75 0.00 0.75 2 0.57 0.18 2 1.50 0.57 0.93 3 1.62 -0.12 3 2.25 1.62 0.63 4 2.18 0.07 4 3.00 2.18 0.82 5 3.26 -0.26 5 3.75 3.26 0.49 6 3.83 -0.08 6 4.50 3.83 0.67 ^ 7 4.85 -0.35 7 5.25 4.85 0.40 8 5.42 -0.17 8 6.00 5.42 0.58 9 6.47 -0.47 9 6.75 6.47 0.28 9 6.47 0.28 10 7.50 7.15 0.35 10 7.15 0.35 11 8.25 7.93 0.32 12 8.47 -0.22 12 9.00 8.47 0.53 13 9.01 -0.01 13 9.75 9.01 0.74 14 9.57 0.18 14 10.50 9.57 0.93 15 10.57 -0.07 15 11.25 10.57 0.68 16 11.14 0.11 16 12.00 11.14 0.86 17 11.92 0.08 17 12.75 11.92 0.83 18 12.94 -0.19 14 1288907 18 13.50 12.94 0^ 18 ^094 19 14.25 14.43 «0.18 19 ^443 20 15.00 14.97 0.03 20 14^97 ...............咏叫攸冗厌夂喈修正對照表對輸入 平面顯示n的灰階進行修正後，平面顯示較際輸出 與理想輪出受度間的誤差EBG(fs，〇ray)，可由第7及8圖所 示補償前後亮度量值及亮度誤差的_曲線圖得知，二然 較原始誤差E⑽（fs，Gmy)小了很多，確實對平面顯示器^ 階及亮度誤差的修JL與補償，產生了難的效果。故，在 第-實施财’即可依該面板亮度灰階修正對照表，製作 -面板亮度灰階修正電路3卜參閱第4圖所示，並搭配一 習用的誤差擴散補償電路3〇，在該誤差擴散補償電路％利 用「誤差擴散法」’對輸人灰階完成麵處理後，透過該面 板亮度灰階修正電路31對輸人平賴示H的域做進一步 修正，以在解決灰階誤差_時，有效地解決平面顯示器 的實際輸出亮度触想輸出亮度間的誤差問題。 、、，本發明的第二實施例中，係藉增設—「辭亮度誤 差補4貝」功1 ’以修正發光維持頻率對平蝴示器輸出亮 度所造成的誤差，其作法係棚定的發光轉解下，對 H上的每—放電單元’輸人—系列的灰階信號， 復> 閱第3圖所不’俟該輸人灰階經該誤差擴散補償電路 20 ’利用「誤差擴散法」對其進行補健理，並輸入平面 =示器後，對其輪出的亮度，進行·，得到實際量測的 '出梵度Ym a( fS，Gmy);㈣，根據灰階及亮度間的理想線 等比例關係α十异出該等輸入灰階值對應的理想輸出亮 15 1288907 度值Yideal( fs，Gray )。如此，本發明即可依據下列公式， 以實際輸iti錢Ymea( fs，Gmy )絲礎，嶋計算達到理想 輸出受度Yideal( fs，Gray)所需的亮度誤差補償值LUT蛇㈤ Gray)(假設此時的頻率為fs = f，灰階值Gray = g): ^ Yide,(t，g)> Yniea.(f?g)

LUTRP(f，g) = _^(f，g)-Ymea(f，gL v κ、 Y_.(f，g + l)-Ymea(f，g)

If Yidea 丨(f，g)< Ymea(f，g) LUTBE ( f，g ) = —Leal ( f，g ) - Ymea ( f，g )

Xnea. ( f，g ) - Ymea ( f，g -1 )

’嗣’在不_發光維持鮮下，分觸平峨示器輸入 -系列的灰階信號’即可依上列公式’計算出不同頻率下 各輸入灰_亮度縣漏值LUTbe( fs，㈣），並建立一 免度誤差補償對照表（Brigl血ess Error LUT )，如表四所示。 如此，當一輸入灰階經由該亮度誤差補償對照表，查到 一對應的亮度誤差補償值後，可將該原始的輸入灰階加上 §亥凴度誤差補償值，得到一第二轉換灰階值，該第二轉換 灰階值在輸人平面顯示器後，即可令平面顯示器輸出一接 近理想的輸出亮度YBE ( fs，Gray )，其與理想輸出亮度丫_ (fs，Gray )間的亮度誤差Ebe ’可依下列公式計算出：1從 E昍(fs，Gray) = YWea丨(fs , Gray) — γΒΕ ( fs，㈣） 表四

16 1288907

2 3 6 7 10 11 12 15 0.00 ----- 0.75 ----- 1.50'---- 2.25 ------ 3.00 --- 3.75 4.50 ----- 5.25 ~~--6.00 -——^ 6.75 〜------ 7.50 8.25 -------- 9.00 ^--- 9.75 '---- 10.50 ----一 11.25 0.00 0.57 1.62 2.18 3.26 3.83 4.85 5.42 6.47 7.15 7.93 8.47 9.01 9.57 10.57 _____ __________0.00 0.00 0.00 0.00 0.75 0.93 0.63 0.82 0.49 0.67 0.40 0,58 0.28 0.35 0.32 0.53 0.74 0.93 0.68 1.32 0.81 -0.06 0.89 1.45 0.05 1.12 0.76 0.86 0.65 0.70 0.55 0.41 0.45 0.60 0.99 1.31 0.93 1.20 2.20 0.05 3.01 -0.01 3.84 -0.09 4.51 5.29 6.02 6.69 7.52 8.25 9.02 9.70 10.48 11.20 -0.01 -0.04 -0.02 0.06 -0.02 0.00 -0.02 0.050.02 0.05 1.10 16 17 12.00 --------- 12.75 -*"-~—____ 13.50 11.14 12.08 -0.08

0.86 4為令第二實施例的設計理念更清楚明確，本發明特以 灰階值為〇〜2〇的一系列輸入灰階為例，配合表四所示數 據’说明建立該亮度誤差補償對照表的方式及過程，復參 閱第3圖所示，當灰階值為4及5的輸入信號，經該誤差 擴散補償電路2G，彻「縣絲法」，完細償處理，並 輸入平面顯示器後，實際量咖的輸出亮度值Y_(fs，4) 17 1288907 及Ymea( fs，5 )分別為2.18及3.26 ’其理想輸出亮度γ_ (fs，4)及 Yideal ( fs，5 )分別為 3 〇〇 及 3 75，此時，由於 丫1 (fs , 4 )< Yideal( fs，4 )，故根據前述亮度誤差補償公式，求 得壳度誤差補償值LUTBE(fs ,4) = 0.76，此時，將原始的 • 輸入灰階4加上該亮度誤差補償值LUTBE(fs，4)，即產生 -第二轉換灰階’在該第二轉換灰階輸人平面顯示器後， 實際量測平面顯示器的輸出亮度¥郎（&，4) = 3〇1，其與 • 理想輸出亮度Yideal_ ( fs，4 ) = 3.00間的誤差Ebe ( fs，4 )，、 僅為-0.01，亦即更接近理想輸出亮度( fs，4)。以此類 推’第二實施例即可為每一輸入灰階求得對應的亮度誤差 補该值LUTBE( fs，Gray )及最接近理想的輸出亮度γ邱 (fs，Gmy) ’順利完成該亮度誤差補償對照表的建作Μ 由表四所料知’ _亮度黯麵對縣對輸入平 面顯示器的灰階進行修正後，平面顯示器的實際輸出亮度 與理想輸出亮度間的誤差Ebe (fs , Gray)，可由第7及8 ^ 馨所示補償前後亮度量值及亮度誤差的關係曲線圖得知，二 然較原始誤差E〇RI( fs，Gray)小了很多，確實對發光維持頻 率所造成的亮度誤差，產生了極佳的修正與補償效果。故，、 第二實施例可依該亮度誤差補償對照表，製作—亮度誤差 補償電路41，參閱第5圖所示，並搭配—習用的誤差擴散 補償電路40，在該誤差擴散補償電路4〇利用「誤差擴散 法」’對輸入灰階進行補償處理前，先透過該亮度^差；^賞 電路41對輸入平面顯示器的信號進行修正，以在解決灰^ 誤差的同時，有效地解決平面顯示器的實際輸出亮度與^ 18 Ϊ288907 想輸出亮度間的誤差問題。 本發明的第三實施例係根據前述第一及二實施例，實 際量測到的輸出亮度值Ymea( fs，Gray )及理想輪出亮度值 ‘ Yideai( fs，Gray )，分別建立一面板亮度灰階修正對照表及一 - 凴度誤差補償對照表，如表五所示，其中該面板亮度灰階 修正對照表所包含的第一轉換灰階LUTbg ( fs，Gray )，可 將原始的輸入灰階對照至一相對應且最接近理想的輸出亮 鲁 度Ybg ( fs，Gray ) ’該輸出亮度YBG ( fs，Gray )與理想輸出 冗度Yideai ( fs，Gray )間的党度誤差Ebg ’可依下列公式計 管ψ · rrr 1¾ ·

Ebg( fs，Gray )二 Yideal (fs，Gray ) - YBG (fs，Gray) 表五

Input Ideal Original Brightness to Gray LUT Brightness Error LUT Gray Yideal Ymea E〇ri LUTbg Ybg Ebg LUTbe Ybe EsiT (g) (f，g) (f，g) (f，g) (f.g) (f，g) (f，g) (f，g) (f，g) (f，g) (unit) (cd/m2) (cd/m2) (cd/m2) (gray) (cd/m2) (cd/m2) (gray) (cd/m ) 0 0.00 0.00 0.00 0 0.00 0.00 0.00 0.00^ 1 0.75 0.00 0.75 2 0.57 0.18 0.17 0.70 0.05 2 1.50 0.57 0.93 3 1.62 -0.12 -0.11 1.45 0.05 3 2.25 1.62 0.63 4 2.18 0.07 0.06 2.20 0.05 4 3.00 2.18 0.82 5 3.26 -0.26 -0.24 2.98 0.02 5 3.75 3.26 0.49 6 3.83 -0.08 -0.14 3.73 0.02 6 4.50 3.83 0.67 7 4.85 -0.35 -0.35 4.49 0.01 7 5.25 4.85 0.40 8 5.42 -0.17 -0.30 5.19 0.06 8 6.00 5.42 0.58 9 6.47 -0.47 -0.45 5.89 0.11 9 6.75 6.47 0.28 9 6.47 0.28 0.41 6.72 0.03 10 7.50 7.15 0.35 10 7.15 0.35 0.27 7.44 0.06 11 8.25 7.93 0.32 12 8.47 -0.22 -0.16 8.25 0.00 19 j2889〇7

層該亮度誤差補償龍表眺含的第二轉換灰階，係等於 ^。輪人灰階加上依下列公式所得的—亮度誤差補償值 LUTBE( fs，Gray ): idealV^g； ^ Y„lea.(t?g) LUTBE(f,g) = ifY 吖、v Ymea(f，g + 1)U，g) 11 Yideal(f5g) < Ymea.(f,g)

LlJTBE(f,g) = —Wf，g)-Ymea(f^j_ Ymea.( f，g ) - Ymea ( f，g - 1 ) ，將該第二轉換灰階輸人平面顯示器後，平面顯示器將輸 出一接近理想的輸出亮度Ybe (fs，Gray )，該輪出亮度Ybe (fs，Gray )與理想輸出免度( fs，Gray )間的亮度誤差 Ebe ’可依下列公式計算出：

Ebe( fs，Gray ) = Yideal ( fs，Gray ) 一 YBE ( fs，Gray ) 由表五所示可知，經該面板亮度灰階修正對照表及亮 度誤差補債對A?、表，對輸入平面顯示器的灰階進行修正 後，平面顯示器的實際輸出亮度與理想輸出亮度間的誤差 20 1288907

Ebe (fs，Gray) ’自然較原始誤差，Gr⑽小很多，對 焭度誤差的修正與補償，產生一定的效果。第三實施例可 依該面板壳度灰階修正對照表及亮度誤差補償對照表，製 作一面板焭度灰階修正電路52及一亮度誤差補償電路51， ^ 芩閱第6圖所示，並搭配一習用的誤差擴散補償電路50， 如此，在該誤差擴散補償電路5〇利用「誤差擴散法」，對 輸入灰階進行補償處理前，該亮度誤差補償電路51可先針 • 對輸入平面顯示器的信號進行修正，經該誤差擴散補償電 路50 ’對輸入灰階進行補償後，再透過該面板亮度灰階修 正電路52對輸入平面顯示器的信號進行修正，以在解決灰 階誤差的同時，有效地解決平面顯示器的實際輸出亮度與 理想輸出免度間的誤差問題。 在此需特別注意者，乃在本發明的第一實施例、第二 貫施例及第二貫施例中，用以同時解決前述誤差問題的作 法，並不侷限於透過硬體電路完成，按凡熟悉該項技藝人 _ 士，根據本發明的前述設計理念，透過軟體方式完成，亦 係本發明在此所欲主張的保護範圍。此外，本發明亦不限 應用於電漿平面顯示器，按凡平面顯示器本身的灰階與亮 度間的比例關係不如預期者，均可應用本發明前述各該實 施例所揭露的方法，藉由實際量測平面顯示器的輸出亮度 及所計算出的理想輸出亮度，建立一對照表，以在一灰階 輸入該平面顯示器前，可透過該對照表，先查找到一對應 的轉換灰階，及該轉換灰階相對應的亮度誤差補償灰階 值，將該轉換灰階及亮度誤差補償值輸入該平面顯示器， 21 1288907 以令該平面顯不器輸出一最接近理想輸出亮度YidW( fs , Gray)的灰階壳度，均係本發明在此所欲主張的保護範圍。 按，以上所述，僅為本發明最佳之一具體實施例，惟 本發明之構造特徵並不侷限於此，任何熟悉該項技藝者在 本啦明領域内，可輕易思及之變化或修飾，皆可涵蓋在以 下本案之專利範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖乃傳統電漿平面顯示器的每一像素中三色放電 單元的放電次數與原始亮度間的比例關係曲線圖； 第2圖乃傳統電漿平面顯示器的每一像素中三色放電 單元的放電次數與均一化亮度間的比例關係曲線圖； 第3圖乃傳統電漿平面顯示器的輸入灰階經誤差擴散 法處理的流程示意圖； 第4圖乃本發明第一最佳實施例中對輸入灰階進行修 正處理的流程示意圖； 第5圖乃本發明第二最佳實施例中對輸入灰階進行修 正處理的流程示意圖； 第6圖乃本發明第三最佳實施例中對輸入灰階進行修 正處理的流程示意圖； 第7圖乃本發明第一及二最佳實施例中對輸入灰階進 行補償前後亮度量值的關係曲線圖； 第8圖乃本發明第一及二最佳實施例中對輸入灰階進 行補償前後亮度誤差的關係曲線圖。 【主要元件符號說明】 22 1288907

誤差擴散補償電路 .......20、30、40、50 面板亮度灰階修正電路.......31、52 亮度誤差補償電路 .......41、51 23

Claims (1)

1288907 十、申請專利範圍： 1、 一種應用於平面顯示器上對亮度誤差進行補償的方 法，該方法包括： 在固定發光維持頻率(fs)下，對一平面顯示器輸入一系 列的灰階信號(Gray)，並對該平面顯示器輸出的亮度，進行 測量，得到實際輪出亮度Ymea(fs，Gray); 根據該等輸入灰階與其理想輸出亮度間的線性等比例 • 關係，計算出該等輸入灰階對應的理想輸出亮度Yideal( fs， Gray)； 依據5亥貫際輸出亮度Ymea( fs，Gray )及該理想輸出亮 度Yideal( fs，Gray )，建立一對照表，該對照表包含一系列 的轉換灰階(Gray，)及各該轉換灰階對應的實際輸出亮度 Ymea( fs，Gray’），各該轉換灰階對應的實際輸出亮度Ymea (fs，Gray’）係最接近各該輸入灰階的理想輪出亮度Yideal (fs，Gray)，據此，當一灰階欲輸入該平面顯示器時，可透 釀過該對照表，先查找到一對應的轉換灰階，將該轉換灰階 輸入該平面顯示器，即可令該平面顯示器輸出一接近理想 輸出壳度Yideai( ，Gray)的灰階亮度。 2、 一種應用於平面顯示器上對亮度誤差進行補償的方 法，該方法包括： 在固定發光維持頻率下，先透過一誤差擴散補償電 路，利用誤差擴散法，對該等輸入灰階進行補償處理，並 輸入該平面顯示器後，對其輸出亮度，進行測量，得到實 際輸出党度Yme〆 fs，Gmy ” 24 1288907 根據該等輸入灰階與其理想輸出亮度間的線性等比例 關係，計算出該等輪入灰階對應的理想輸出亮度Yideai(fs， Gray )；

依據该貫際輸出亮度Ymea( fs，Gray )及該理想輸出亮 度Yideal( fs，Gray )，建立一對照表，該對照表包含一系列 的轉換灰階(Gray，)及各該轉換灰階對應的實際輸出亮度 Ymea( fs，Gray’），各該轉換灰階對應的實際輸出亮度γ_ (fs，Gray )係最接近各該輸入灰階的理想輸出亮度 (fs，Gray)，據此，當一灰階欲輸入該平面顯示器時，可透 過戎對照表，先查找到一對應的轉換灰階，將該轉換灰階 輸入該平賴示1，即可令該平面齡雜^—接近理想 輸出焭度乂(^1(£3,〇瓜7)的灰階亮度。 3、一種應用於平面顯示器上對亮度誤差進行補償的方 法，該方法包括： 在固定發光維軸率下，先親—縣擴散補償電

路，利用誤差擴散法，_等輸人灰階進行補償處理，並 輸入該平面顯示器後，對其輸出亮度，進行測量，得到實 際輸出亮度Ymea( fS，〇fay ^ ' 根據該等輸人灰階與其理想輸出亮度_線性等比例 關係，計算出該等輪人灰階對應的理想輸出亮度Y s Gray) ； 1 ea 9 依據該實際輪出亮声γ (f 儿度γ親（fs，Gray)及該理想輸出亮 二ld= / ray) ’建立—面板亮度灰階修正對照表，該 面板党度灰階修正對照表包含一系列的第一轉換灰階 25 1288907 LUTBG(fs，Gray)及各該轉換灰階對應的實際輸出亮度Ymea (fs，Gray’），各該第一轉換灰階LUTBG(fs，Gray)對應的實際 輸出亮度Ymea( fs，Gray’）係最接近各該輸入灰階的理想輸 出亮度Yideai( fs，Gray )，據此，當一灰階欲輸入該平面顯 示器時，可透過該面板亮度灰階修正對照表，先查找到一 對應的第一轉換灰階LUTBG(fs，Gray)，將該第一轉換灰階 LUTBG(fs，Gray)輸入該平面顯示器，即可令該平面顯示器輸 出一接近理想輸出亮度Yideai(fs，Gray)的灰階亮度。 4、如申請專利範圍第3項所述的方法，尚包括： 以該實際輸出亮度Ymea( fs，Gray )為基礎，依下列公 式’内插5十异達到该理想輸出免度Yu ( fs，Gray )所需的 亮度誤差補償值LUTBE(fs，Gray)(假設此時的頻率為fs== f，灰階值 Gray = g ): if Yideal(f，g)2 Y_(f，g) LUTBE ( f，g ) = - Y—l(f，g)-Ymea.(f，g) Ymea. ( f，g + 1 ) ** Ymea. ( f，g ) if Yidea 丨(f，g) < Ymea.(f，g) LUTBE (f，g) = —— Yideal(f，g)-Ymea(f，g) Ymea.( f，g ) _ Ymea.( f，g -1 ) ，並據以建立一売度誤差補償對照表（Brightness LUT)，據此，當一灰階欲輸入該平面顯示器時，可透過該 亮度誤差補償對照表，先查找到一對應的亮度誤差補償值 LUTBE(fs，Gray)，再將該輸入灰階加上該亮度誤差補償值 LUTBE(fs，Gmy)，得到一第二轉換灰階值，該第二轉換灰 階值在輸入該平面顯示器後，即可令該平面顯示器輸出一 26 1288907 接近^的輪出亮度YBE(fs，Gray)。 本兮古轉平面顯示壯對亮度誤差進行補償的方 法，該方法包括： 炊，光轉頻率下，先透過—誤差擴散補償電 一 决差擴放法，對該等輸入灰階進行補償處理，並 輸入該平蝴示雜，對其輸出亮度，進行測量，得到實 際輸出党度Y_(fs，<3my ” /艮據，等輸人灰階與其理想輸出亮度間的線性等比例 關係’計#出該等輸人灰階對應的理想輸出亮度Y_(fs， Gray)； 、以"亥貝際幸別出凴度Ymea ( fs，Gray )為基礎，依下列公 式内插冲开達到该理想輸出免度γ_(色，）所需的 焭度誤差補償值LUTBE(fs，Gray)(假設此時的頻率為fs = f ’ 灰階值 Gray = g ): lf Yidea 丨(f，g) 2 Ymea(f，g) LUTrp ( f , g ) =： —Xideal(f，g)-Ymea(f，g) . Y·職(f，g+i)-Y祖(f，g) if Yideal ( f，g ) < Ymea ( f，g ) LUTBE(f,g) = ——Yideal(f，g)-Ymea(f，g) Yme,(f，g)-Yme,(f，g-l) ’並據以建立一亮度誤差補償對照表（Brightness Error LUT)； 據此，當一灰階欲輸入該平面顯示器時，可透過該亮 度誤差補償對照表，先查找到一對應的亮度誤差補償值 LUTBE( fs，Gray )，再將該輸入灰階加上該亮度誤差補償值 27 1288907 LUTBE(fs，Gray ) ’得到一第二轉換灰階值，該第二轉換灰 階值在輸入該平面顯示器後，即可令該平面顯示器輸出一 接近理想的輸出亮度YBE (fs，Gray)。 6、一種應用於平面顯示器上對亮度誤差進行補償的方 法，該方法包括：

在固定發光維持頻率(fs)下，對一平面顯示器輸入一系 列的灰階信號(Gray)，並對該平面顯示器輸出的亮度，進行 測量，得到實際輸出亮度Ymea(fs，Gray); 根據該等輸入灰階與其理想輸出亮度間的線性等比例 關係，計算出該等輸入灰階對應的理想輸出亮度Yideal(fs， Gray)； 以該實際輸出亮度Ymea( fs，Gray )為基礎，依下列公 式，内插計算達到該理想輸出亮度Yideal(fs，Gray )所需的 亮度誤差補償值LUTBE(fs，Gray)(假設此時的頻率為fs = f，灰階值 Gray = g ):

if Yideai(f9g)> Ymea(f,g) LUTBE(f，g) Yideal(f，g)-Ymea(f，g) Ymea(f，g+i)-Ymea(f,g) if Uf’g) < Y_(f，g) LUTBE (f，g)= Yideai(f，g)-Ym(f,g) Y_.(f，g)-Yme,(f，g-i) ’並據以建立一壳度誤差補償對照表（Brightness Error LUT)； 據此’當一灰階欲輪入該平面顯示器時，可透過該亮 度誤差補償對照表，先查找到一對應的亮度誤差補償值 28 1288907 LUTBE(fs，Gray)，再將該輸入灰階加上該亮度誤差補償值 LUTBE(fs，Gray)，得到一第二轉換灰階值，該第二轉換灰 階值在輸入該平面顯示器後，即可令該平面顯示器輸出一 接近理想的輸出亮度Ybe ( fs，Gray )。

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