TWI410739B - 色彩校正方法 - Google Patents

Description

色彩校正方法

本發明是有關於一種投影機色彩校正方法，且特別是有關於一種利用投影機的色輪區段特性來校正色彩的方法。

隨著科技的演變，為了滿足對更真實影像的需求，顯示技術已從二維發展至三維，除了一般的影像與色彩外，更提供了立體空間的視覺感受。立體影像的形成是藉由左右眼的視差來欺騙大腦，讓大腦認為所看到的影像是有遠近之別，是立體的。目前常見的立體投影技術包括主動式(Active)與被動式(Passive)。其中主動式的立體投影機是利用交換畫面(Page-Flipping)的顯示模式，再搭配快門立體眼鏡(Shutter Glass)來快速交替切換左右鏡片，讓左眼只看到左影像，右眼只看到右影像，而利用兩眼視差來達到立體感的效果。

數位光源處理技術(Digital Light Processing，DLP)是一種數位投影和顯示技術，它能接受數位視訊，然後產生一系列的數位光脈衝；這些光脈衝進入眼睛後，眼睛會將這些光脈衝解譯成為彩色類比影像。目前DLP投影機的顯像技術以色序法(Sequential Color)為主，利用白光燈泡(高壓汞燈)配合色輪(Color Wheel)過濾出不同的顏色，再透過數位微型鏡裝置(Digital Micromirror Device，DMD)把符合影像的顏色反射到布幕上成像。其中主要的分色技術是利用燈泡光源強度，產生能量波形(waveform)，把能量集中在不同的色輪區段，形成不同的顏色。

快門立體眼鏡的材質主要是液晶，其鏡片是可以分別控制開閉的兩扇小窗戶，在同一台投影機交替播放左右眼影像時，通過液晶眼鏡的同步開閉功能。在放映左影像時，打開左鏡片，關閉右鏡片，使得左眼看到左影像，右眼什麼都看不到。相反地，在放映右影像時，打開右影像，關閉左鏡片，使得右眼看到右影像，左眼什麼都看不到。如此一來讓左右眼分別看到左右各自的影像，形成視差而產生立體(三維)效果。

隨著人們追求更逼真、更自然的影像品質，立體投影技術也越來越受到重視。因此如何提高立體投影機的輸出影像的品質實為本領域一重要課題。

本發明提供一種色彩校正方法，以改善立體投影機的顏色偏差問題。

具體而言，本發明提出一種色彩校正方法，適用於立體投影機，此方法至少包括下列步驟：逐一遮黑色輪的多個區段範圍，並且分別測量色輪中各區段範圍被遮黑後所對應的色溫；將各色溫與標準色溫進行比對，自這些色溫中選擇與標準色溫最接近的色溫，而以最接近標準色溫的色溫所對應的區段範圍作為校正遮黑區段。

在本發明之一實施例中，上述立體投影機與立體眼鏡搭配使用，而上述區段範圍是依據色輪的旋轉頻率以及立體眼鏡的鏡片交替開關的開關時間計算而得。

在本發明之一實施例中，上述標準色溫為日光色溫。

在本發明之一實施例中，上述色彩校正方法更可依據校正遮黑區段的能量波形(Waveform)，來調整色輪中未遮黑的區段的能量波形。例如，將校正遮黑區段的能量波形移除，而將校正遮黑區段的能量波形增加至色輪中未遮黑的區段。

在本發明之一實施例中，上述色彩校正方法中，在接收到影像之後，判斷影像是否為立體影像。若此影像為立體影像，則依據校正遮黑區段的能量波形來調整色輪中未遮黑的區段的能量波形。另外，若影像非立體影像，則開啟色輪全部的區段來顯示影像。

在本發明之一實施例中，上述色輪包括紅色(Red)區段、黃色(Yellow)區段、綠色(Green)區段、青色(Cyan)區段、白色(White)區段以及藍色(Blue)區段。

基於上述，本發明利用部分遮黑的方式來找出最適當的校正遮黑區段，使得色輪的色溫接近標準色溫，藉以改善色彩偏差的問題。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明一實施例所繪示的色彩校正方法的流程圖。請參照圖1，首先，在步驟S105中，逐一遮黑色輪的多個區段範圍。在以下實施例中，以數位光源處理技術(Digital Light Processing，DLP)投影機與快門立體眼鏡(Shutter Glass)來進行說明，然並不以此為限。

由於立體眼鏡的鏡片交替開關時需要一段開關時間，因此色輪要有一段遮黑時間(左右鏡片交替開關時的開關時間)，畫面才不會產生左右影像干擾(cross-talk)的問題(例如，殘影)。因此，依據色輪的旋轉頻率以及立體眼鏡的鏡片交替開關的開關時間可計算出遮黑的區段範圍。舉例來說，假設色輪的旋轉頻率是120 Hz，立體眼鏡的開關時間為2毫秒(millisecond)。而立體眼鏡的鏡片交替開關的開關時間2 ms相當於色輪旋轉87°(區段範圍)，也就是0.002*120*360。另外，左右鏡片開關有一同步訊號(告知眼鏡開關的時機)，而在87°遮黑的區段範圍，立體投影機可提供同步訊號給立體眼鏡。

接著，在步驟S110中，測量色輪在每一個區段範圍被遮黑後對應的色溫。也就是說，在色輪遮黑其中一區段範圍之後，測量光源通過此色輪的色溫。

例如，在色輪中設定一起始位置，以此起始位置作為遮黑位置，遮黑一區段範圍，然後測量遮黑區段範圍後的色溫。之後，將遮黑位置平移一段距離再遮黑區段範圍以測量色溫。例如，起始位置為0°，將0°至87°的區段範圍遮黑，藉以測量色溫。之後，順時針位移5°，遮黑5°至92°的區段範圍來測量色溫；而後順時針位移5°，遮黑10°至97°的區段範圍來測量色溫，以此類推，直至遮黑位置位移至360°為止(也就是位移回起始位置0°)。據此，便可獲得遮黑不同區段時所獲得的色溫。

在獲得多個色溫之後，在步驟S115中，比對各色溫與標準色溫，自這些色溫中選擇與標準色溫最接近的色溫。色溫的高低代表著整個灰階裡輝度(也就是黑與白)的改變，色溫越低，畫面的色調也就越暖越偏黃紅；反之，色溫越高，畫面的色調也就越冷越偏青藍。據此，為了使色調能夠接近日光下，便可將標準色溫設定為日光色溫，也就是6500K(Kelvin)。

最後，在步驟S120中，以最接近標準色溫的色溫所對應之色輪所遮黑的區段範圍作為校正遮黑區段。

以下舉一實施例說明。圖2A~圖2C是依照本發明一實施例所繪示的色輪區段的示意圖。在圖2A中，色輪200包括紅色(Red)區段、藍色(Blue)區段、白色(White)區段、青色(Cyan)區段、綠色(Green)區段以及黃色(Yellow)區段。在此，為了方便說明，將圖2A的色輪200展開如圖2B所示。請參照圖2B，虛線框201代表遮黑的區段範圍。一開始先自紅色區段開始遮黑區段範圍，之後向右平移一段距離再將區段範圍遮黑，直至平移到最後色彩區段的結尾處(也就是繞色輪一圈)。在每次遮黑其中一區段範圍時，測量對應的色溫並記錄下來。之後，由這些色溫中找出最接近標準色溫的色溫。最後獲得的結果如圖2C所示，找到適當的校正遮黑區段203。

以投影機色輪為RYGCWB色彩區段而言，假設以完整的區段來看要遮黑87°的區段範圍，最方便的作法便是將青色區段與白色區段遮黑，然而此時色輪只剩下RYGB色段色彩區段，如此一來會導致畫面會偏黃綠(黃色比例變高)，亮度下降(少了白色區段)。而藉由上述步驟S105~步驟S120，根據目前色輪區段可找出適當欲遮黑的區域範圍，使得色溫接近標準色溫，例如6500K。以圖2C而言，校正遮黑區段203遮黑了部分白色區段、全部青色區段與部分綠色區段，改善了將青色區段與白色區段遮黑時的顏色偏差問題，這是因為此時的色溫接近標準色溫。另外，比起只將青色區段與白色區段遮黑，校正遮黑區段203向右位移遮黑了部分綠色區段並且啟用了部分的白色區段，因而改善了亮度偏暗的問題。

另外，更可調整定義供給數位光學處理投影機燈泡能量的能量波形(Waveform)，使得色光可得到相對應的色彩補償，最終使得由光感測器接收到色光的品質能夠儘量接近原始色光的品質。能量波形的功能可以加強某一色彩區段的能量以提高亮度或顏色效能。例如，當主要的能量波形是在紅色區段、青色區段以藍色區段時，可提高這三個顏色的效能。而在本實施例中，提出一種非規則形的能量波形，主要的用意是要將遮黑的區段範圍的能量有效利用，把這些能量搬移到適當位置以提高亮度。也就是依據校正遮黑區段的能量波形，來調整色輪中未遮黑的區段的能量波形。

圖3是依照本發明一實施例所繪示的能量波形示意圖。本實施例是以圖2C而例，將校正遮黑區段203的能量波形移除，而將校正遮黑區段203的能量波形增加至色輪中其它未遮黑的區段，例如白色區段。請參照圖3，將校正遮黑區段203的脈衝311與脈衝313的能量填至脈衝315，據此可提高輸出亮度。另外，在其他實施例中亦可根據不同的需求將校正遮黑區段203的能量波形增加至紅色區段、藍色區段或是黃色區段，在此並不限制。

而當立體投影機在接收到影像時，可進一步來判斷影像是否為立體影像。若此影像為立體影像，則可依據上述方法來找到適當的校正遮黑區段，並且依據校正遮黑區段的能量波形來調整色輪中未遮黑的區段的能量波形。另外，若影像非立體影像，則開啟色輪全部的區段來顯示影像。

綜上所述，在進行立體投影時，由於立體眼鏡在切換左右鏡片需要一段開關時間，而為了避免在這段開關時間中產生干擾，而將色輪遮黑一區段範圍。上述實施例即是利用部分遮黑的方式來找出最適當的校正遮黑區段，使得色輪的色溫接近標準色溫，藉以改善色彩偏差的問題。此外，更可將校正遮黑區段的能量有效利用，把這些能量搬移到適當位置以提高亮度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200．．．色輪

201．．．區段範圍

203．．．校正遮黑區段

311、313、315．．．脈衝

S105~S120．．．本發明一實施例色彩校正方法的各步驟

圖1是依照本發明一實施例所繪示的色彩校正方法的流程圖。

圖2A~圖2C是依照本發明一實施例所繪示的色輪區段的示意圖。

圖3是依照本發明一實施例所繪示的能量波形示意圖。

S105~S120．．．本發明一實施例色彩校正方法的各步驟

Claims (8)

1. 一種色彩校正方法，適用於一立體投影機，該方法包括：逐一遮黑一色輪的多個區段範圍；分別測量該色輪在逐一遮黑該些區段範圍後每一該些區段範圍所對應的多個色溫；比對每一該些色溫與一標準色溫，而自該些色溫中選擇與該標準色溫最接近的色溫；以及以最接近該標準色溫的色溫所對應的區段範圍作為一校正遮黑區段。
2. 如申請專利範圍第1項所述之色彩校正方法，其中該立體投影機與一立體眼鏡搭配使用，而該區段範圍是依據該色輪的一旋轉頻率以及該立體眼鏡的鏡片交替開關的一開關時間計算而得。
3. 如申請專利範圍第1項所述之色彩校正方法，其中該標準色溫為日光色溫。
4. 如申請專利範圍第1項所述之色彩校正方法，更包括：依據該校正遮黑區段的能量波形，調整該色輪中未遮黑的區段的能量波形。
5. 如申請專利範圍第4項所述之色彩校正方法，其中依據該校正遮黑區段的能量波形，調整該色輪中未遮黑的區段的能量波形的步驟包括：移除該校正遮黑區段的能量波形，並將該校正遮黑區段的能量波形增加至該色輪中未遮黑的區段。
6. 如申請專利範圍第4項所述之色彩校正方法，更包括：接收一影像；判斷該影像是否為一立體影像；以及若該影像為該立體影像，依據該校正遮黑區段的能量波形，調整該色輪中未遮黑的區段的能量波形。
7. 如申請專利範圍第6項所述之色彩校正方法，其中在判斷該影像是否為該立體影像的步驟之後，更包括：若該影像非該立體影像，開啟該色輪全部的區段來顯示影像。
8. 如申請專利範圍第1項所述之色彩校正方法，其中該色輪包括紅色區段、黃色區段、綠色區段、青色區段、白色區段以及藍色區段。