TWI426497B - 色彩一致性系統及色彩一致性校正系統 - Google Patents

Description

色彩一致性系統及色彩一致性校正系統

本發明一般有關於一種色彩一致性系統，且更特別有關於一種色彩一致性系統，其用於修正在目前顯示裝置中所存在色彩一致性問題。

色彩修正系統已經使用了許多年。此等色彩修正系統典型地是由允許終端使用者來校準其監視器之此等系統所構成。

美國專利US 7120295揭示一種色彩處理系統，其特徵為一種色彩輸出裝置，以及產生用於此色彩輸出裝置之色彩。此系統並未處理輸出裝置之色彩一致性。

美國專利US 7110002 B2揭示一種系統，其修正已由色彩光線感測器所測量之投影器之輸入－輸出輪廓。此系統並未處理此輸出裝置之色彩一致性。

美國專利US 7106474 B1教示如何將來源色彩轉換應用至來源色彩影像資料、而從來源裝置色彩空間轉換至暫時色彩空間中之暫時色彩影像資料中。此系統並未處理此輸出裝置之色彩一致性。

美國專利US 7106344 B2教示如何使用此用於輸出裝置之特徵資料，以修正在輸出裝置上所顯示之色彩。此系統並未處理此輸出裝置之色彩一致性。

美國專利US 7102648 B1揭示一種方法將色彩輸出裝置特徵化，且使用特徵化資料以改變在輸出裝置上所表現之色彩，以提供一致之色彩。此系統需要使用者介面，且並未處理輸出裝置之色彩一致性。

美國專利US 7092008 B1揭示一種系統，而顯示器裝置參數在網路上可供使用，且可以使用此等參數以修正在各裝置上所顯示之色彩。此方法並未處理輸出裝置之色彩一致性。

美國專利US 7085414 B2教示如何將一輸出裝置特徵化，且取得此等色度值之平均，以及使用此資訊以驅動此顯示器。此方法並未處理輸出裝置之色彩一致性。

美國專利US 7084881 B1揭示一種系統，其產生用於灰階(gamma)修正之客製化查詢表，且在然後使用此查詢表以修正傳送至顯示裝置之色彩。此系統並未處理此輸出裝置之色彩一致性。

美國專利US 7068263 B2揭示一種平面面板色彩校準系統，其包括一種透鏡稜鏡光學裝置，其能夠將入射光線通過一窄、垂直且均勻圓錐角至一光譜非選擇光偵測器。使用由顯示器所獲得亮度資訊以調整此平面面板顯示器。此系統並未處理顯示器之色彩一致性。

美國專利US 7046255 B2揭示一種以硬體為主之加速色彩修正過濾系統，而此顯示裝置被特徵化，且使用此裝置特定資訊而在顯示器上表現修正色彩。此系統並未處理此顯示器之色彩一致性。

美國專利US 7038811 B1教示一種標準裝置特徵系統，在此系統顯示然後測量一色彩斑點，且將此所測量資料儲存於記憶體中。此系統並未處理此顯示裝置之色彩一致性。

傳統色彩修正系統之主要問題為無法提供良好之色彩一致性。此等產品是根據由使用者所實施之校準。此校準過程並無法含蓋整個螢幕。因此無法以目前之方法以達成良好之色彩一致性。傳統色彩修正系統之另一問題為，其需要使用者介面。對於終端使用者而言並不方便實施螢幕校準。傳統色彩一致性系統之另一問題為，其僅可以含蓋螢幕上之某些點。螢幕上其餘部份是以內插法處理。

雖然此等裝置可適合用於其所處理之特定目的，其並不適合用於修正目前存在於顯示裝置之色彩一致性問題。傳統色彩修正系統之主要問題為其並不提供良好之色彩一致性。此等產品是根據由使用者所實施之校準。此校準過程並無法含蓋整個螢幕。因此無法以目前之方法以達成良好之色彩一致性。另一問題為其需要使用者介面。對於終端使用者而言並不方便實施螢幕校準。而且，另一問題為其僅可以含蓋螢幕上之某些點。螢幕上其餘部份是以內插法處理。

在此等方面，根據本發明之色彩一致性系統與傳統觀念以及習知技術之設計實質上不同，且在如此實施中提供一種裝置，其主要發展用於修正此存在於目前顯示裝置所存在色彩一致性問題之目的。

由於在習知技術中目前所存在已知型式之色彩一致性系統中所固有之上述缺點，本發明提供一種新式色彩一致性系統結構，其中此系統可以被使用以修正存在於目前此等顯示裝置之色彩一致性問題。

在以下將更詳細說明本發明之一般目的為提供一種新式色彩一致性系統，其具有上述色彩一致性系統之許多優點，且具有許多新的特性而產生一種新式色彩一致性系統，其由任何習知技術色彩一致性系統不論以單獨或任何組合方式所無法預期、使得明顯、建議、或甚至暗示。

為達成此目的，本發明通常包括：一裝置，用於測量顯示裝置之色彩一致性；以及一種軟體，其使用來自測量系統之資訊，以修正在顯示裝置上色彩一致性問題。探針總成在其上具有許多探針而設置於顯示器上，且擷取在顯示器上之色彩資訊。測量總成測量來自探針總成之信號之色彩。處理器使用來自測量總成之色彩資訊，且亦與驅動顯示裝置之主(host)系統通信。軟體存在於此主系統上，且使用所儲存之色彩資訊，以修正此施加至顯示裝置之色彩資料。硬體單元存在於一顯示裝置中，而在此處當未由軟體實施色彩計算時，則由硬體單元實施色彩計算。

經由如此大致廣泛描述本發明之此等更重要特性，以便更佳地瞭解其詳細說明，且以便更佳地瞭解其對於此技術之貢獻。以下將說明本發明額外之特性。

在此方面，在詳細說明本發明之至少一個實施例之前，應瞭解本發明並不受限於在以下描述或圖式中所說明之應用中至結構之細節與組件之配置。本發明可以作成其他實施例，且以各種方式實施與執行。而且，應瞭解在此所使用之片語與術語，是用於說明之目的，而不應被認為是限制。

本發明之主要目的為提供一種色彩一致性系統，其可以克服習知技術裝置之缺點。

本發明之另一個目的為提供一種用於以修正存在於目前顯示裝置之色彩一致性問題。

本發明之另一個目的為提供一種色彩一致性系統，其測量任何顯示裝置之色彩一致性，且使用該資訊以修正與受測試之裝置之任何色彩一致性問題。

另一個目的為提供一種色彩一致性系統，其修正此等顯示裝置之色彩一致性問題，以致於在螢幕之不同光點上相同色彩看起來不會成為不同之陰影與色彩。

另一個目的為提供一種色彩一致性系統，其可修正螢幕之色彩一致性，以致於陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、電漿顯示面板、以及任何其他螢幕製造廠商之製造良率將會上升，且因此用於此等螢幕之製造成本將會降低。

另一個目的為提供一種色彩一致性系統，其可修正在顯示裝置上之色彩一致性問題，以致於可以使用此等裝置用於例如為電子商務應用之色彩敏感應用。

本發明之其他目的與優點將對於讀者成為明顯，且其用意為此等目的與優點是在本發明之範圍中。

為達成以上與相關之目的，本發明可以此等所附圖式中所說明之形式實現。然而，必須注意的事實為，此等圖式僅用於說明，且可以在此所說明之特定結構中作該等改變。

本發明之各種其他目的、特性、以及附帶優點將由於參考所附此等圖式而獲得更佳瞭解。其中，在數個圖中相同之元件符號代表相同或類似之零件。

現在描述地參考此等圖式，其中在數個圖式中，類似的元件符號代表類似元件，所附圖式說明一種色彩一致性系統，其包括：一裝置，用於測量顯示裝置之色彩一致性；以及一種軟體，其使用此來自測量系統之資訊，以修正在顯示裝置上色彩一致性問題。此探針總成在其上具有許多探針以設置於顯示器上，且擷取在顯示器上之色彩資訊。測量總成測量來自探針總成之信號之色彩。處理器使用來自測量總成之色彩資訊，且亦與驅動此顯示裝置之主系統通信。軟體設置於此主系統上，且使用所儲存之色彩資訊，以修正施加至顯示裝置之色彩資料。硬體單元存在於一顯示裝置中，如果未由軟體實施色彩計算時，則由硬體單元實施色彩計算。

探針總成在其上具有許多探針以設置於顯示器上，且擷取在顯示器上之色彩資訊。探針總成為等探針之平面，且設置在顯示裝置上而在相同或大致接近時間測量在許多不同點之色彩。此探針總成是由光敏感與色彩敏感裝置所製成，且其主要功能為偵測信號以及將其傳送至測量總成。測量總成可以使用任何光偵測材料製成。此測量總成之功能為測量色彩信號。

測量總成測量來自探針總成之信號之色彩。測量總成與探針總成一起工作，以測量由探針總成所擷取之信號之色彩。測量總成可以為測量此信號之色彩之任何電路。

此處理器使用來自測量總成之色彩資訊，且亦與驅動顯示裝置之主系統通信。處理器與驅動此顯示裝置之主裝置通信。可以使用能夠與主系統通信之任何微控制器以設計此處理器。

軟體存在於主系統上，且使用所儲存之色彩資訊以修正施加至顯示裝置之色彩資料。軟體存在於主系統上，且使用所測量之色彩資料以修正在顯示器上之色彩。軟體可以使用任何程式語言撰寫。其可以在主系統上之應用程式層級或驅動程式層級。軟體可以實施色彩偏移。

硬體單元設置於顯示裝置中，且如果在軟體中未實施色彩計算，則由硬體單元實施色彩計算。控制器存在於顯示裝置中，且如果在軟體中未實施色彩偏移計算，則由硬體單元實施色彩偏移計算。控制器可以使用能夠實施色彩偏移之任何微控制器製成。

探針總成偵測在顯示器上之視訊信號，且將此信號傳送至測量總成。此測量總成在視訊上實施測量。測量視訊信號之3－刺激值。將此等值傳送至處理器單元。處理器單元將此資訊儲存於記憶體中。處理器與軟體通信。軟體從記憶體接收所儲存之值，且使用此等值以修正在螢幕上所顯示之色彩。此色彩之偵測可以藉由使用任何色彩偵測技術來達成。特別設計此等探針以能夠偵測來自螢幕上小區域之色彩。測量總成可以使用不同色彩測量演算法以偵測信號色彩。儲存3－刺激值之記憶體可以為揮發性記憶體或非揮發性記憶體。即時實況顯示信號之色彩修正可以使用所儲存之色彩值來實施。此項操作可以在軟體中實施或在由在顯示器裝置中之控制器實施。當在控制器中實施時，使用一微控制器晶片以執行儲存於控制器上記憶體單元中之指令。

在圖1中顯示探針單元1與顯示器裝置3。探針2是設置在探針單元1上，以致於其含蓋整個顯示區域。此等探針偵測在顯示器裝置上之視訊信號，且將其傳輸至測量單元。可以設置在探針單元1之探針如同於圖1中所示含蓋整個螢幕區域。另一方面，可以將單一探針使用於機器人手臂之頂上，且可以從顯示器裝置上之一個位置移動至另一個位置以測量色彩。圖2顯示探針單元之底視圖。再度的，此設立具有足夠的探針含蓋整個顯示區域。如同以上說明可以有替代之配置。圖3顯示此系統之方塊圖。信號4從顯示器抵達至探測顯示器上之給定位置。藉由探針5擷取信號4，且將探針5之輸出6傳輸至測量總成7。此測量總成使用不同之色彩偵測演算法以偵測在螢幕上之色彩。在此處所使用之演算法為3－刺激偵測演算法，而將此信號之反射與功率密度彼此相乘，且將相乘之結果更與標準IEC觀察者曲線之響應相乘。此產生用於在各探針位置之色彩之3－刺激值。將此測量總成之輸出8施加至處理器9，此處理器與在主電腦上之軟體11通信。在此處假設主電腦與顯示裝置為兩種各別單元，且可以經由標準通信線例如USB或序列線而通信。另一方面，一手持單元具有顯示器與在此單元上之主機，因此，在此情形中可以使用特殊之通信線。處理器單元將資訊儲存於記憶體中。圖4顯示測量單元之細節。當使用許多探針時，可以使用多工器13以選擇目前之探針，以致於可以將來自受測試之位置之信號施加至3－刺激偵測器15。此3－刺激偵測器15之輸出8儲存於在即時實況操作期間所使用之記憶體中。在圖5中顯示使用以偵測在螢幕之不同部份上色彩值之演算法。在此處首先在步驟16中顯示器是由紅色驅動。在步驟18中測量螢幕之色彩，以及在步驟20中將其儲存於記憶體中。然後，在步驟22中，螢幕由藍色驅動，且在步驟24中測量此螢幕之輸出，以及在步驟26中將其儲存於記憶體中。在步驟28中，此螢幕由綠色驅動，且在步驟30中測量此螢幕之輸出。在步驟33中儲存此所測量之值。圖6顯示當螢幕藉由一信號驅動時所使用之演算法。在將此螢幕特徵化之後，將所有色彩值儲存於記憶體單元中。視訊信號34來自主電腦。將此視訊信號從主電腦傳輸至顯示裝置。在步驟35中擷取此信號。將步驟35之輸出36與所儲存之值相比較。如果儲存之值為0，則所擷取之視訊信號並未改變。將所儲存之值加至此視訊信號值，以補償在顯示器上之差異。一旦算出此新值38，則在步驟39中顯示裝置藉由新信號40驅動。此新信號為用於補償螢幕上不同位置之信號。以此方式，不論其在螢幕上何處顯示，此色彩看起來相同。

關於本發明使用與操作方式之進一步討論，其有以上之說明而為明顯。因此，在此並不提供有關於使用與操作方式之進一步討論。

由於以上說明而可以實現用於本發明部件之最適尺寸關係，此包括：在尺寸、材料、形狀、形式、操作功能與方式、組裝、以及使用，而被認為對於熟習此技術人士為明顯，且在圖式中所描述與在說明書中說明所有等同關係，其用意為包括於本發明中。

因此，以上之描述僅為對於本發明原理之說明。此外，由於對於熟習此技術人士可以容易地產生各種修正與改變，其用意並不在於將本發明限制於所顯示與說明之確實之結構與操作，以及因此所有適當之修正與等同物件可以位於本發明之範圍中。

1．．．探針單元

2．．．探針

3．．．顯示器裝置

4．．．信號

5．．．探針

6．．．輸出

7．．．測量總成

8．．．輸出

9．．．處理器

10．．．輸出

11．．．軟體

13．．．多工器

15．．．3－刺激偵測器

34．．．視訊信號

36．．．輸出

38．．．新值

40．．．新信號

圖1為根據本發明探針總成之示意圖；圖2為根據本發明探針總成之上視圖；圖3為根據本發明色彩一致性系統之系統方塊圖；圖4為根據本發明之多工器之方塊圖；圖5為用於實施根據本發明色彩一致性系統之流程圖；以及圖6為用於實施根據本發明色彩一致性系統之流程圖。

34．．．視訊信號

36．．．輸出

38．．．新值

40．．．新信號

Claims (13)

1. 一種色彩一致性系統，包括：一探針單元，用於擷取顯示裝置之視訊信號；測量單元，與該探針單元相連接，用於測量該視訊信號之色彩參數；一處理器單元，與該測量單元相連接且與一主電腦通信，比較測量單元之色彩參數與該主電腦之視訊信號之色彩參數之差異，並計算出用於補償該顯示裝置之視訊信號的色彩值；以及一儲存單元，與該處理器單元相連接，用於儲存該等色彩值。
2. 如申請專利範圍第1項之色彩一致性系統，其中，該探針單元具有複數個探針，用於偵測與測量在該顯示裝置上複數個位置之視訊信號。
3. 如申請專利範圍第1項之色彩一致性系統，其中，該探針單元具有單一探針，以使用在一機器人手臂上，且在該顯示裝置之表面上移動，以偵測與測量該含蓋整個顯示裝置之複數個位置之該視訊信號。
4. 如申請專利範圍第1項之色彩一致性系統，其中，該處理器單元包含一具有嵌入式軟體之微控制器。
5. 如申請專利範圍第2項之色彩一致性系統，其中，該測量單元更包括相互連接的一多工器及一3-刺激值探測器，該多工器用於選擇該些探針，3-刺激值探測器用於計算該視訊信號之3-刺激值。
6. 如申請專利範圍第1項之色彩一致性系統，其中，此主電腦為獨立式電腦。
7. 如申請專利範圍第1項之色彩一致性系統，其中，該主電腦與該處理器單元間之通信是藉由一通用序列匯流排(USB)來達成。
8. 如申請專利範圍第1項之色彩一致性系統，其中，該主電腦為一手持式裝置。
9. 如申請專利範圍第8項之色彩一致性系統，其中，該處理器單元與該手持式裝置間之通信是藉由在該手持式裝置上之可供使用之通信協定來達成。
10. 如申請專利範圍第8項之色彩一致性系統，其中，該處理器單元係嵌入於該手持式裝置中，以致於該探針單元與該手持式裝置中之該處理器單元直接通信。
11. 如申請專利範圍第1項之色彩一致性系統，其中，該色彩參數及該色彩值為3-刺激值。
12. 一種色彩一致性校正系統，包括：一主電腦，用於發送視訊訊號至顯示裝置；如申請專利範圍第1項之色彩一致性系統，與該主電腦及該顯示裝置相連接，其中，該主電腦將該儲存單元之色彩值加至該視訊訊號以生成一新訊號，並將該新訊號發送至該顯示裝置。
13. 如申請專利範圍第12項之色彩一致性校正系統，其中，該探針單元具有複數個探針，用於偵測與測量在該顯示裝置上複數個位置之視訊信號。