TWI422236B - 顯示設備的色彩強化方法 - Google Patents

Description

顯示設備的色彩強化方法

本發明係關於色彩強化方法，尤指一種在液晶顯示設備中透過分析先前畫面的主導色以強化之後畫面相對應色彩的色彩強化方法。

現在的顯示設備提供使用者在各種不同的使用情境下充分的畫面表現，由於使用者在進行一般文書處理、觀賞電影、瀏覽網頁、照片或電腦遊戲等不同使用情境的需求，顯示設備也需要針對不同使用情境輸出適合該使用情境的畫面表現。一般顯示設備透過針對不同顏色的色彩強化或對比調整的方式來輸出不同的畫面表現，例如色彩的強化的部分，通常在顯示設備內會內建幾種預設的色彩強化模式，例如電影模式、風景模式、人像模式、文書處理模式、遊戲模式...等。舉例而言，在風景模式中，顯示設備會加強畫面中綠色成分的表現，而在人像模式中，則會針對皮膚的顏色加強。接著再由使用者根據當前的使用狀況，由顯示設備中選擇相對應的色彩強化模式，然後由顯示設備在針對該種色彩強化模式對畫面進行色彩強化處理。使用者必需事先知道所要強調的效果是什麼，再針對要強調的效果選擇適當的色彩強化模式。

然而即使選擇了適當的色彩強化模式，在顯示畫面的過程中，也並非總是能針對顯示的畫面有適當的色彩強化效果，原因在於習知的色彩強化模式是靜態的，亦即以固定的一些參數設定針對畫面做強化處理，例如在風景模式的設定下(強調綠色的飽和 度)，若顯示的畫面是天空或海水的藍色、或者是雪地的白色、或是顯示的畫面不是風景而是靜物或其他較缺乏綠色成分的內容，則採用風景模式就無法適時地產生強化色彩的作用。

目前最常使用的透明導電膜(Transparent Conducting Film，TCF)的主要材質以銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化錫(Tin Oxide，SnO2)、氧化鋅(Zinc Oxide，ZnO)等為主。其中ITO因具有高透光性與良好的導電性，因此透明導電基板大多是在基板上形成ITO透明導電膜。

有鑑於此，本發明之一目的係提供一種動態強化顯示畫面的色彩的方法。

本發明提供一種顯示設備的色彩強化方法，包含下列步驟：獲取一顯示設備的一第一顯示畫面的色彩訊息；依據所獲取的色彩訊息設定一設定主導色；以及依據所設定的該設定主導色對該顯示設備顯示的一第二顯示畫面進行色彩強化，其中該第二顯示畫面係於該第一顯示畫面之後顯示於該顯示設備上。

本發明透過分析顯示畫面以設定主導色，並據以對後續的顯示畫面進行動態色彩強化，使顯示設備能有更佳的色彩表現。

請參考圖1，圖1為本發明所揭露的顯示設備的色彩強化方法的流程示意圖。色彩強化方法用於如液晶顯示器之類的顯示設備，於顯示設備自訊號產生源(如電腦、多媒體裝置等)接受顯示的畫面時，色彩強化方法可分析顯示畫面中各像素的色彩組 成，並據以強化顯示畫面中的主導色彩，以達到提升畫面輸出品質的目的。據此，本發明所揭露的色彩強化方法敘述如下：

步驟110：於一顯示設備中獲取一第一顯示畫面。該顯示設備通常以30Hz或60Hz的頻率顯示動態或靜態影像，而這些的影像構成連續的顯示畫面，在步驟110中，該第一顯示畫面可為連續的顯示畫面中的每一幅(present frame)，並將計算的結果運用於其接續的下一幅畫面(next frame)中，亦可以以隔幅取樣、每隔兩幅取樣或每隔某特定數目的幅數取樣等方式，例如在連續的顯示畫面I₁ 、I₂ 、I₃ 、I₄ 、...、I_n 、...中獲取I₁ 、I₃ 、I₅ 、...等奇數順位的畫面作為該第一顯示畫面，而I₂ 、I₄ 、I₆ 、...等偶數順位的畫面則分別作為其前一個第一顯示畫面的作用畫面(即步驟150中所指的第二顯示畫面)。其中每個獲取的第一顯示畫面皆包含複數個像素，而每個像素分別由色彩三原色R、G、B所代表的數值構成一色彩值。

步驟120：計算該第一顯示畫面中一像素的色度座標值。以目前常見的CIE 1931色度空間中，計算步驟110所獲取的第一顯示畫面中，其中每一像素的色度座標值。如下列公式一以及公式二，由像素的三原色數值R、G、B可換算得該像素在CIE 1931色度空間的色度座標值x、y：公式一：r=R/(R+G+B) g=G/(R+G+B) b=B/(R+G+B)

公式二：x=(0.490r+0.310g+0.200b)/(0.667r+1.132g+1.200b) y=(0.117r+0.812g+0.010b)/(0.667r+1.132g+1.200b)

此外，在計算該第一顯示畫面的像素時，可以計算該第一顯示畫面的全部像素的色度座標值，也可以於該第一顯示畫面中以隔行取樣、每隔兩行取樣、...等方式計算像素的色度座標值。而步驟110的每幅取樣、隔幅取樣...等「幅間」(between frames)的取樣方法亦可與此處「幅內」(in-frame)的取樣方法同時採用或分別採用，使本發明所揭露的方法在速度以及品質之間具有更大的協調彈性。

步驟130：判斷一像素是否落入一色域空間中的一主導色範圍內，若是，則於該主導色所對應之一計數器上加一。請合併參考圖2，圖2為一CIE 1931色度空間的示意圖。在本發明中，在CIE 1931色度空間中定義了六個主導色的區塊10~60，其中六個主導色的區塊10~60分別落在CIE 1931色度空間中紅(Red)、綠(Green)、藍(Blue)、青(Cyan)、紫(Purple)、黃(Yellow)的色域範圍內，而每一區塊具體的x及y值的範圍則繪示於第3圖中。舉例而言，當一像素經步驟120計算出的色度座標值(x,y)=(0.6,0.3)，則利用圖3的對照表可得出該像素落入主導色「紅色」的色域範圍內，因此於紅色的計數器C_Red 上加一，而各計數器C_Red 、C_Green 、C_Blue 、C_cyan 、C_Purple 、C_Yellow 則儲存於該顯示設備或一電腦主機的記憶體內。此外，除了前述的所舉的CIE 1931 XYZ色度空間外，亦可使用如CIELUV色度空間、CIE 1964 UVW色度空間與CIELAB色度空間等其他現存常用的色度空間來進行本發明步驟 120以及步驟130的運算以及轉換。

在計算完該像素並更新相對應主導色的計數器後，判斷是否該第一顯示畫面所有需要取樣的像素皆已計算完成，若否，則重複執行步驟120以及步驟130。

步驟140：比較各主導色所對應之計數器值，並設定一設定主導色。當該第一顯示畫面所有需要取樣的像素皆已計算完成，且都更新到各主導色所對應的計數器後，接著比較各計數器C_Red 、C_Green 、C_Blue 、C_cyan 、C_Purple 、C_Yellow 所累計的數值，並以其中所佔比例較大者作為設定下一顯示畫面的設定主導色。其原理是，當第一顯示畫面中其中一色彩相較其他色彩具有較大的比例時，則以該色彩所代表的主導色作為加強色彩表現的基礎可以取得較好的色彩強化效果。因此在步驟140中，比較各主導色所對應的計數器數值，並依據下列規則設定其中某一主導色為一設定主導色(同時符合或其中之一皆可)，其中設定主導色不僅限於單一個，當多個主導色符合下列規格中至少其中之一時，則可設定符合之多個主導色為設定主導色：(1)某一主導色的計數器數值超過其他所有主導色的計數器總和；(2)某一主導色的計數器的數值佔所有主導色計數器的總數值的20%以上；(3)某一主導色的計數器數值超過其他任一主導色的計數器數值。

上述規則為本發明較佳實施例所使用的規則，而三個規則可選擇性地組合運用，在實際應用上，當可另外視需要設定不同的判斷規則，並不受上述揭露的侷限。

步驟150：依據該設定主導色對該顯示設備的一第二顯示畫面進行色彩強化。當該第一顯示畫面的設定主導色決定了之後，接下來在接續於該第一顯示畫面之後顯示的該第二顯示畫面則運用此設定主導色來進行色彩的強化。舉例而言，若步驟140所設定的設定主導色為「紅色」，則對該第二顯示畫面中每一像素進行判斷，如某一第一像素的R、G、B值為(200,15,15)，換算後其色度座標值為(0.627,0.212)，對照圖3的對照表顯示該第一像素的色度座標值落入「紅色」的色域範圍內，且紅色為設定主導色，因此該第一像素的相對應三原色值(即其中的R值200)在該顯示設備顯示該第二顯示畫面時，利用對該第一像素的紅色值增加20%以進行色彩強化，亦即加強後的該第一像素三原色值為(240,15,15)。

若步驟140所設定的設定主導色為「青色」，則第二顯示畫面中某一第二像素R、G、B值為(0,240,240)，其色度座標值為(0.219,0.352)，對照圖3的對照表顯示該第二像素的色度座標值落入「青色」的色域範圍內，且青色為設定主導色，因此該第二像素的相對應三原色值(即其中的G值240、B值240)在該顯示設備顯示該第二顯示畫面時，利用對該第二像素的綠色值以及藍色值增加20%(且以最大值255為上限)以進行色彩強化，亦即加強後的該第二像素三原色值為(0,255,255)。若於此例中，設定主導色為青色以外的顏色，例如藍色或黃色，則由於該第二像素的色度座標值並未落入該設定主導色的色域範圍內，因此在顯示該第二顯示畫面時，則不對該第二像素進行色彩強化。

本發明於實施例中所揭露的顯示設備的色彩強化方法，利用在一顯示設備中，分析顯示設備中一第一顯示畫面各像素的色彩組 成，將其中佔較高比例的色彩設為一設定主導色，並依據該設定主導色加強一後續的第二顯示畫面中，色度座標值落入該設定主導色範圍內的像素的色彩表現，透過顯示設備或主機系統對顯示畫面的動態色彩強化，使顯示設備能有更佳的色彩表現。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，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，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧色度空間

10~60‧‧‧區塊

110~150‧‧‧步驟

圖1為本發明的流程示意圖；圖2為色度空間中各主導色的色域分佈圖；以及圖3為各主導色對應的色域範圍以及用以加強顯示畫面的色彩對照表。

110~150‧‧‧步驟

Claims (11)

1. 一種顯示設備的色彩強化方法，包含下列步驟：獲取一顯示設備的一第一顯示畫面的色彩訊息；依據所獲取的色彩訊息設定一設定主導色；以及依據所設定的該設定主導色對該顯示設備顯示的一第二顯示畫面進行色彩強化，其中該第二顯示畫面係於該第一顯示畫面之後顯示於該顯示設備上；其中依據所設定的該設定主導色對該顯示設備顯示的一第二顯示畫面進行色彩強化包含步驟：將該第二顯示畫面中色度座標值落入該設定主導色色域範圍的像素的相對應三原色值以強度增加20%的方式顯示。
2. 如申請專利範圍1所述的色彩強化方法，其中獲取一顯示設備的一第一顯示畫面的色彩訊息包含步驟：計算該第一顯示畫面所包含複數個像素中每一像素的色度座標值。
3. 如申請專利範圍2所述的色彩強化方法，另包含步驟：於一色度空間中，設定複數個主導色的色域範圍；以及計算該第一顯示畫面的複數個像素中，色度座標值落入各主導色色域範圍的像素數。
4. 如申請專利範圍3所述的色彩強化方法，其中該複數個主導色包含該色度空間中的紅、綠、藍、青、紫、黃等色域範圍。
5. 如申請專利範圍3所述的色彩強化方法，其中該色度空間係選自於CIE 1931 XYZ色度空間、CIELUV色度空間、CIE 1964 UVW色度空間與CIELAB色度空間所組成之群組。
6. 如申請專利範圍3所述的色彩強化方法，另包含步驟：分別利用一記憶體中的一計數器累計色度座標值落入各主導色色域範圍的像素數。
7. 如申請專利範圍1所述的色彩強化方法，其中獲取一顯示設備的一第一顯示畫面的色彩訊息係於該顯示設備顯示的連續顯示畫面中，以隔幅取樣的方式獲取該第一顯示畫面的色彩訊息。
8. 如申請專利範圍1所述的色彩強化方法，其中獲取一顯示設備的一第一顯示畫面的色彩訊息係於該顯示設備顯示的連續顯示畫面中，以於該第一顯示畫面中隔行取樣的方式獲取該第一顯示畫面的色彩訊息。
9. 如申請專利範圍1所述的色彩強化方法，其中依據所獲取的色彩訊息設定一設定主導色包含步驟：比較該第一顯示畫面中色度座標值落入一色度空間的複數個主導色中各主導色色域範圍的像素數，並將其像素數超過其他所有主導色像素數總和之一主導色設定為該設定主導色。
10. 如申請專利範圍1所述的色彩強化方法，其中依據所獲取的色彩訊息設定一設定主導色包含步驟：比較該第一顯示畫面中色度座標值落入一色度空間的複數個主導色中各主導色色域範圍的像素數，並將像素數比例超過該第一顯示畫面總像素數的20%的主導色設定為該設定主導色。
11. 如申請專利範圍1所述的色彩強化方法，其中依據所獲取的色彩訊息設定一設定主導色包含步驟：比較該第一顯示畫面中色 度座標值落入一色度空間的複數個主導色中各主導色色域範圍的像素數，並將具有最大像素數的主導色設定為該設定主導色。