TWI459359B - 用以補償色序法色偏移的電路及其方法 - Google Patents

用以補償色序法色偏移的電路及其方法 Download PDF

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Description

用以補償色序法色偏移的電路及其方法
本發明係有關於一種補償電路及其方法，尤指一種用以補償色序法色偏移的電路及其方法。
利用色序法顯示紅、綠、藍光的顯示面板，並不需要彩色濾光片來顯示紅、綠、藍光，其混色原理是利用時間的特性，快速切換紅、綠、藍光的背光來合成所需要的顏色。所以在一畫面時間內會有紅、綠、藍光的子像素。請參照第1A圖、第1B圖、第1C圖和第1D圖，第1A圖、第1B圖、第1C圖和第1D圖係為說明一畫面內的一像素顯示紅、綠、藍、白光的示意圖。如第1A圖所示，當像素要顯示紅光時，只要將畫面內的對應於紅光子像素的液晶LCR開啟(對應於綠、藍光子像素的液晶LCG、LCB關閉)，像素就能顯示紅光，其中對應於紅、綠、藍光子像素的背光BLR、BLG、BLB皆為開啟；同理，如第1B圖所示，當像素要顯示綠光時，只要將畫面內的對應於綠光子像素的液晶LCG開啟(對應於紅、藍光子像素的液晶LCR、LCB關閉)，像素就能顯示綠光；如第1C圖所示，當像素要顯示藍光時，只要將畫面內的對應於藍光子像素的液晶LCB開啟(對應於紅、綠光子像素的液晶LCR、LCG關閉)，像素就能顯示藍光。如第1D圖所示，當像素要顯示白光時，只要將對應於紅、綠、藍光子像素的液晶LCR、LCG、LCB皆開啟，像素就能利用時間的特性顯示白光。
請參照第2A圖和第2B圖，第2A圖係為說明對應於紅、綠、藍光子像素的液晶LCR、LCG、LCB一直維持開啟的示意圖，第2B圖係為說明對應於紅光子像素的液晶LCR由關閉轉為開啟的示意圖。如第2A圖所示，由於對應於紅、綠、藍光子像素的液晶LCR、LCG、LCB一直維持開啟(亦即液晶LCR、LCG、LCB完全開啟)，所以紅、綠、藍光子像素的亮度可以達到100%(亦即白光子像素的亮度可以達到100%)。如第2B圖所示，當像素要顯示紅光時，對應於紅光子像素的液晶LCR係由關閉轉為開啟。但由於液晶LCR反應時間的不足，所以背光BLR開啟時，液晶LCR還未完全開啟，導致紅光子像素的亮度會低於100%(例如70%)。請參照第2C圖，第2C圖係為說明當像素要顯示白光時，對應於紅、綠、藍光子像素的液晶LCR、LCG、LCB由關閉轉為開啟的示意圖。如第2C圖所示，當液晶控制電壓VC由0%至100%時，對應於紅、綠、藍光子像素的液晶LCR、LCG、LCB由關閉轉為開啟。但由於液晶反應時間的不足，所以紅、綠、藍光子像素的亮度並不一致(50%、95%、100%)，其中對應於紅、綠、藍光子像素的背光BLR、BLG、BLB的工作週期係為75%。如此，顯示面板將會有色階不均勻的問題。
請參照第3A圖和第3B圖，第3A圖和第3B圖係為先前技術說明改善色階不均勻的示意圖。如第3A圖所示，先前技術利用縮短背光開啟的時間，以改善色階不均勻的問題，其中紅、綠、藍光子像素的亮度分別為80%、99%、100%。但因為背光開啟的時間變短(背光的工作週期為25%)，所以為了達到顯示面板的亮度需求，瞬間亮度要變大，導致瞬間輸出功率過大。另外，如第3B圖所示，在每個子像素前插入黑畫面，以使所有色階之起始點相同。但第3B圖的方法會大大降低紅、綠、藍光子像素的亮度(40%、40%、40%)。因此，上述先前技術用以改善色階不均勻的方法並非是顯示面板的設計者很好的選擇。
本發明的一實施例提供一種用以補償色序法色偏移的電路。該電路包含一影像處理單元及一時序控制電路。該影像處理單元係用以補償一像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值，以產生一補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值。該影像處理單元包含一灰階值產生單元、一預處理單元及一色階補償單元。該灰階值產生單元係用以產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值；該預處理單元係用以根據一顯示面板所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度，產生該顯示面板的一純色均勻度，及根據該純色均勻度，產生一色階補償基數；該色階補償單元係用以根據該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，產生該像素的一色彩飽和度，根據該色彩飽和度和該色階補償基數，產生該像素的一補償差，及根據該補償差和該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，產生該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值。該時序控制電路係耦接於該影像處理單元，用以將該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值根據一色序法排序，並輸出至該顯示面板；其中該顯示面板係根據排序後的該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值，顯示該補償像素。
本發明的另一實施例提供一種用以補償色序法色偏移的電路。該電路包含一時序控制電路及一影像處理單元。該時序控制電路係用以將一像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值根據一色序法排序。該影像處理單元係耦接於該時序控制電路，用以產生一像素的紅、綠、藍光子像素的補償灰階值。該影像處理單元包含一預處理單元及一色階補償單元。該預處理單元係用以根據一顯示面板所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度，產生該顯示面板的一純色均勻度；該色階補償單元係用以根據該純色均勻度、該像素的子像素的灰階值和對應於該像素的子像素的前一子像素的補償灰階值，產生該像素的紅、綠、藍光子像素的補償灰階值；其中該顯示面板係根據該像素的紅、綠、藍光子像素的補償灰階值，顯示補償過的該像素。
本發明的另一實施例提供一種用以補償色序法色偏移的方法。該方法包含一影像處理單元根據一顯示面板所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度，產生該顯示面板的一純色均勻度；該影像處理單元根據該純色均勻度，產生一色階補償基數；一灰階值產生單元產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值；一色階補償單元根據該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，產生對應於一像素的一色彩飽和度；該色階補償單元根據該色彩飽和度和該色階補償基數，產生對應於該像素的一補償差；該色階補償單元根據該補償差和該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，產生一補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值；一時序控制電路根據一色序法，排序該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值，並輸出至該顯示面板；該顯示面板係根據排序後的該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值，顯示該補償像素。
本發明的另一實施例提供一種用以補償色序法色偏移的方法。該方法包含一預處理單元根據一顯示面板所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度，產生該顯示面板的一純色均勻度；一時序控制電路根據一色序法，排序一像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值；一色階補償單元判斷該純色均勻度與該像素的子像素的灰階值的乘積是否大於對應於該像素的子像素的前一子像素的灰階值；該色階補償單元根據一判斷結果，產生該像素的子像素的補償灰階值。
本發明提供一種用以補償色序法色偏移的電路及其方法。該電路及其方法係根據依色彩飽和度和一紅光、一綠光、一藍光及一白光的最大亮度，調整一像素的灰階值。因此，本發明可解決由於一液晶反應時間不足而造成一顯示面板的色階不均勻之問題。
請參照第4圖，第4圖係為本發明的一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的電路400的示意圖。電路400包含一影像處理單元402及一時序控制電路404，其中影像處理單元402包含一灰階值產生單元4022、一預處理單元4024及一色階補償單元4026，其中色階補償單元4026係耦接於預處理單元4024與灰階值產生單元4022。影像處理單元402係用以補償一像素P的紅、綠、藍光子像素的灰階值R、G、B，以產生一補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’。時序控制電路404係耦接於影像處理單元402，用以將補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’根據一色序法排序，並輸出至一顯示面板406。顯示面板406係根據排序後的補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’，顯示補償像素CP。
如第4圖所示，在像素P的紅、綠、藍光子像素的灰階值R、G、B被補償之前，預處理單元4024係用以根據顯示面板406所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度RL、GL、BL、WL和式(1)，產生顯示面板406的一純色均勻度U，及根據純色均勻度U和式(2)，產生一色階補償基數Q。
Q=1-U　(2)
其中RL、GL、BL、WL係為顯示面板406個別顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度。但本發明並不受限於利用式(1)產生純色均勻度U，及利用式(2)產生色階補償基數Q。例如，當顯示面板406顯示紅光時，紅光的最大亮度係為70%；當顯示面板406顯示白光時，白光中紅光的最大亮度係為100%。因此，根據式(1)，可得顯示面板406的紅光的純色均勻度U係為70%。然後，預處理單元4024即可利用式(2)和純色均勻度U，產生對應於紅光的色階補償基數Q。同理，預處理單元4024亦可透過式(1)和式(2)，產生對應於綠光、藍光的純色均勻度和色階補償基數。在本發明的另一實施例中，預處理單元4024可根據式(3)排除黑畫面之重複運算。
其中K為黑畫面所量測到之亮度。一般來說，如果顯示面板406的對比夠高，則黑畫面之亮度K很低，可被忽略不計。
如第4圖所示，灰階值產生單元4022根據影像處理單元402所接收的像素P，產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB。在第4圖的實施例中，紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB係等於像素P的紅、綠、藍光子像素的灰階值R、G、B。然後，色階補償單元4026根據式(4)和紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB，產生對應於像素P的色彩飽和度S。
其中Max(FR,FG,FB)係為灰階值產生單元4022所產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB中的最大灰階值。但本發明並不受限於利用式(4)產生對應於像素P的色彩飽和度S。例如，一紅光像素的灰階值為(255,0,0)，所以紅光像素的色彩飽和度S為1(S=255/255=1)。另外，一白光像素的灰階值為(255,255,255)，所以白光像素的色彩飽和度S為0.33(S=255/(255+255+255)=0.33)。因此，由式(4)可知，色彩飽和度S係介於0.33-1之間。
如第4圖所示，色階補償單元4026根據式(5)、對應於像素P的色階補償基數Q及對應於像素P的色彩飽和度S，產生對應於像素P的一補償差D。然後，色階補償單元4026根據式(6)及對應於像素P的補償差D，產生補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’。但本發明並不受限於利用式(5)產生對應於像素P的補償差D，以及利用式(6)產生補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’。
D=Q×(1-S)×C　(5)
其中C係為一使用者選擇的常數。如果C等於1，則式(6)改寫為式(7)。
因為純色光(紅光、綠光、藍光)的色彩飽和度S等於1，所以如式(7)所示，對於純色光的像素而言，式(7)可改寫為式(8)。
由式(8)可知，色階補償單元4026不補償純色光的像素。如式(7)所示，對於白光的像素而言，式(7)可改寫為式(9)，其中顯示面板406的純色均勻度U係為70%、白光的色彩飽和度S係為0.33。
由式(9)可知，對於白光的像素而言，色階補償單元4026補償了20%，亦即白光的像素的亮度從100%降低到80%。同理，如果C等於1.5，則白光的像素的亮度將從100%降低到70%，亦即和純色光的像素的亮度相等。
請參照第5圖，第5圖係為本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的電路500的示意圖。在電路500中，一影像處理單元502的灰階值產生單元5022根據影像處理單元502所接收的像素P以及式(10)，產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB。
其中R、G、B係為像素P的紅、綠、藍光子像素的灰階值，且γ為2.2。但本發明並不受限於γ為2.2。另外，如第5圖所示，影像處理單元502的色階補償單元5026另根據式(11)、灰階值產生單元5022產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB及一補償差D，產生補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’。
如第5圖所示，電路500係為修正γ對人眼的影響。另外，電路500的其餘操作原理皆和電路400相同，在此不再贅述。
請參照第6圖，第6圖係為本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的電路600的示意圖。電路600和電路400的差別在於電路600的灰階值產生單元6022係根據影像處理單元602所接收的像素P和對應於像素P的前一像素LP利用像素P的紅光子像素的灰階值R和前一像素LP的綠、藍光子像素的灰階值LG、LB，做為運算色彩飽和度S的紅光運算點PR，像素P的紅、綠光子像素的灰階值R、G和前一像素LP的藍光子像素的灰階值LB，做為運算色彩飽和度S的綠光運算點PG，以及像素P的紅、綠、藍光子像素的灰階值R、G、B，做為運算色彩飽和度S的藍光運算點PB。另外，電路600的其餘操作原理皆和電路500相同，在此不再贅述。
請參照第7圖，第7圖係為本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的電路700的示意圖。電路700和電路500的差別在於電路700的灰階值產生單元7022係根據影像處理單元702所接收的像素P和對應於像素P的前一像素LP，產生紅、綠、藍光子像素的第零灰階值ZR、ZG、ZB。然後，灰階值產生單元7022將紅、綠、藍光子像素的第零灰階值ZR、ZG、ZB代入式(10)，產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB。另外，電路700的其餘操作原理皆和電路500相同，在此不再贅述。
另外，在本發明的其他實施例中，電路400、電路500、電路600和電路700可另包含一溫度偵測器。因此，電路400、電路500、電路600和電路700可利用溫度偵測器偵測環境溫度的變化，以調整顯示面板406的純色均勻度U。
另外，在本發明的其他實施例中，電路400、電路500、電路600和電路700可另包含一查閱表，其中查閱表係用以紀錄顯示面板406的純色均勻度U與一溫度的關係。因此，電路400、電路500、電路600和電路700可根據環境溫度的變化，利用查閱表調整顯示面板406的純色均勻度U。
請參照第8圖，第8圖係為本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的電路800的示意圖。電路800包含一時序控制電路802及一影像處理單元804，其中影像處理單元804包含一預處理單元8042及一色階補償單元8044。時序控制電路802係用以將一像素P的紅、綠、藍光子像素的灰階值R、G、B根據一色序法排序。影像處理單元804係耦接於時序控制電路802，用以補償像素P的紅、綠、藍光子像素的灰階值R、G、B，以產生像素P的紅、綠、藍光子像素的補償灰階值R’、G’、B’，並輸出至一顯示面板406。顯示面板406係根據像素P的紅、綠、藍光子像素的補償灰階值R’、G’、B’，顯示補償過的像素P。
影像處理單元804包含一預處理單元8042及一色階補償單元8044。預處理單元8042係用以根據顯示面板406所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度RL、GL、BL、WL和式(1)，產生顯示面板406的純色均勻度U；色階補償單元8044係耦接於預處理單元8042，用以根據純色均勻度U、像素P的子像素的灰階值和對應於像素P的子像素的前一子像素的補償灰階值，產生像素P的子像素的補償灰階值。當色階補償單元8044接收純色均勻度U、像素P的紅、綠、藍光子像素的灰階值R、G、B後，色階補償單元8044會判斷純色均勻度U和像素P的子像素的灰階值的乘積是否大於對應於像素P的子像素的前一子像素的補償灰階值。亦即色階補償單元8044會判斷純色均勻度U和像素P的紅光子像素的灰階值的乘積是否大於對應於像素P的紅光子像素的前一子像素(亦即前一像素LP的藍光子像素)的補償灰階值；色階補償單元8044會判斷純色均勻度U和像素P的綠光子像素的灰階值的乘積是否大於對應於像素P的綠光子像素的前一子像素(亦即像素P的紅光子像素R)的補償灰階值；色階補償單元8044會判斷純色均勻度U和像素P的藍光子像素的灰階值的乘積是否大於對應於像素P的藍光子像素的前一子像素(亦即像素P的綠光子像素)的補償灰階值。當純色均勻度U和像素P的子像素的灰階值的乘積小於對應於像素P的子像素的前一子像素的補償灰階值時，色階補償單元8044根據式(12)，輸出像素P的子像素的補償灰階值至顯示面板406與色階補償單元8044。
X'=S×U　(12)
如式(12)所示，X’係為像素P的子像素的補償灰階值，和S係為像素P的子像素的灰階值。當純色均勻度U和像素P的子像素的灰階值的乘積大於對應於像素P的子像素的前一子像素的補償灰階值時，色階補償單元8044根據式(13)，輸出像素P的子像素的灰階值至顯示面板406與色階補償單元8044。
如式(13)所示，X’係為像素P的子像素的補償灰階值，S係為像素P的子像素的灰階值，和X係為對應於像素P的子像素的前一子像素的補償灰階值。另外，電路800係用以降低高色彩飽和度之像素的灰階值，而不變動低色彩飽和度之像素的灰階值。另外，由於液晶由開啟轉為關閉之速度較快，此時電路800並不補償高色彩飽和度之像素的灰階值，以避免像素的灰階值出現負數的情況。
另外，在本發明的其他實施例中，電路800可另包含一溫度偵測器。因此，電路800可利用溫度偵測器偵測環境溫度的變化，以調整顯示面板406的純色均勻度U。
另外，在本發明的其他實施例中，電路800可另包含一查閱表，其中查閱表係用以紀錄顯示面板406的純色均勻度U與一溫度的關係。因此，電路800可根據環境溫度的變化，利用查閱表調整顯示面板406的純色均勻度U。
請參照第9圖，第9圖為係本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的方法之流程圖。第9圖之方法係利用第4圖的電路400說明，詳細步驟如下：步驟900：開始；步驟902：影像處理單元402的預處理單元4024根據顯示面板406所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度RL、GL、BL、WL，產生顯示面板406的純色均勻度U；步驟904：預處理單元4024根據純色均勻度U，產生色階補償基數Q；步驟906：灰階值產生單元4022產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB；步驟908：色階補償單元4026根據紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB，產生對應於像素P的色彩飽和度S；步驟910：色階補償單元4026根據色彩飽和度S和色階補償基數Q，產生對應於像素P的補償差Q；步驟912：色階補償單元4026根據補償差Q和紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB，產生補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’；步驟914：時序控制電路404根據色序法，排序補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’，並輸出至顯示面板406；步驟916：顯示面板406根據排序後的補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’，顯示補償像素CP；步驟918：結束。
在步驟902中，預處理單元4024係將顯示面板406所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度RL、GL、BL、WL代入式(1)，產生純色均勻度U。在步驟904中，預處理單元4024係將純色均勻度U代入式(2)，產生色階補償基數Q。在步驟906中，灰階值產生單元4022係根據影像處理單元402所接收的像素P，產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB，其中紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB係等於像素P的紅、綠、藍光子像素的灰階值R、G、B。在步驟908中，色階補償單元4026係將紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB代入式(4)，產生對應於像素P的色彩飽和度S。在步驟910中，色階補償單元4026係將對應於像素P的色階補償基數Q及對應於像素P的色彩飽和度S代入式(5)，產生對應於像素P的補償差D。在步驟912中，色階補償單元4026係將對應於像素P的補償差D和紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB代入式(6)，產生補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’。
在第9圖的另一實施例中，灰階值產生單元6022係根據影像處理單元602所接收的像素P和對應於像素P的前一像素LP，產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB。亦即灰階值產生單元6022根據像素P的紅光子像素的灰階值R和前一像素LP的綠、藍光子像素的灰階值LG、LB，產生紅光子像素的第一灰階值FR；灰階值產生單元6022根據像素P的綠光子像素的灰階值G和前一像素LP的紅、藍光子像素的灰階值LR、LB，產生綠光子像素的第一灰階值FG；灰階值產生單元6022根據像素P的藍光子像素的灰階值B和前一像素LP的綠、紅光子像素的灰階值LG、LR，產生藍光子像素的第一灰階值FB。另外，第9圖的另一實施例的其餘操作原理皆和和第9圖的實施例相同，在此不再贅述。
請參照第10圖，第10圖為係本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的方法之流程圖。第10圖之方法係利用第5圖的電路500說明，詳細步驟如下：步驟1000：開始；步驟1002：影像處理單元502的預處理單元4024根據顯示面板406所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度RL、GL、BL、WL，產生顯示面板406的純色均勻度U；步驟1004：預處理單元4024根據純色均勻度U，產生色階補償基數Q；步驟1006：灰階值產生單元5022產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB；步驟1008：色階補償單元5026根據紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB，產生對應於像素P的色彩飽和度S；步驟1010：色階補償單元5026根據色彩飽和度S和色階補償基數Q，產生對應於像素P的補償差Q；步驟1012：色階補償單元5026根據一Gamma值γ、灰階值產生單元5022產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB及補償差Q，產生補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’；步驟1014：時序控制電路404根據色序法，排序補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’，並輸出至顯示面板406；步驟1016：顯示面板406根據排序後的補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’，顯示補償像素CP；步驟1018：結束。
在步驟1006中，影像處理單元502的灰階值產生單元5022係將影像處理單元502所接收的像素P的紅、綠、藍光子像素的灰階值R、G、B代入式(10)，產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB。在步驟1012中，影像處理單元502的色階補償單元5026係將代入灰階值產生單元5022產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB及補償差D式(11)，產生補償像素CP的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’。另外，第10圖的實施例的其餘操作原理皆和和第9圖的實施例相同，在此不再贅述。
在第10圖的另一實施例中，灰階值產生單元7022係根據影像處理單元702所接收的像素P和對應於像素P的前一像素LP，產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB。亦即灰階值產生單元7022係根據影像處理單元702所接收的像素P和對應於像素P的前一像素LP，產生紅、綠、藍光子像素的第零灰階值ZR、ZG、ZB。然後，灰階值產生單元7022將紅、綠、藍光子像素的第零灰階值ZR、ZG、ZB代入式(10)，產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值FR、FG、FB。另外，第10圖的另一實施例的其餘操作原理皆和和第10圖的實施例相同，在此不再贅述。
另外，在第9圖和第10圖的其他實施例中，另包含利用一溫度偵測器偵測環境溫度的變化，並據以調整顯示面板406的純色均勻度U。另外，在第9圖和第10圖的其他實施例中，另包含根據一查閱表，查閱純色均勻度U與溫度的關係，並據以調整顯示面板406的純色均勻度U。
請參照第11圖，第11圖為係本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的方法之流程圖。第11圖之方法係利用第8圖的電路800說明，詳細步驟如下：步驟1100：開始；步驟1102：影像處理單元804的預處理單元8042根據顯示面板406所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度RL、GL、BL、WL，產生顯示面板406的純色均勻度U；步驟1104：時序控制電路802根據色序法，排序像素P的紅、綠、藍光子像素的灰階值R、G、B；步驟1106：色階補償單元8044判斷純色均勻度U與像素P的子像素的灰階值的乘積是否大於對應於像素P的子像素的前一子像素的補償灰階值？如果是，進行步驟1108；如果否，跳至步驟1110；步驟1108：色階補償單元8044根據對應於像素P的子像素的前一子像素的補償灰階值、像素P的子像素的灰階值及顯示面板406的純色均勻度U，產生像素P的子像素的補償灰階值，跳至步驟1112；步驟1110：色階補償單元8044根據純色均勻度U與像素P的子像素的灰階值，產生像素P的子像素的補償灰階值，進行步驟1112；步驟1112：顯示面板406根據像素P的紅、綠、藍光子像素的補償灰階值R’、G’、B’，顯示補償過的像素P；跳至步驟1106。
在步驟1108中，色階補償單元8044將對應於像素P的子像素的前一子像素的補償灰階值、像素P的子像素的灰階值及顯示面板406的純色均勻度U代入式(13)，產生像素P的子像素的補償灰階值。在步驟1110中，色階補償單元8044將純色均勻度U與像素P的子像素的灰階值代入式(12)，產生像素P的子像素的補償灰階值。
另外，在第11圖的其他實施例中，另包含利用溫度偵測器偵測環境溫度的變化，並據以調整顯示面板406的純色均勻度U。另外，在第11圖的其他實施例中，另包含根據查閱表，查閱純色均勻度U與溫度的關係，並據以調整顯示面板406的純色均勻度U。
綜上所述，本發明所提供的用以補償色序法色偏移的電路及其方法，係根據色彩飽和度和紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度，調整像素的灰階值。因此，本發明可解決由於液晶反應時間不足而造成顯示面板的色階不均勻之問題。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
400、500、600、700、800．．．電路
402、502、602、702、804．．．影像處理單元
404、802．．．時序控制電路
406．．．顯示面板
4022、5022、6022．．．灰階值產生單元
4024、8042．．．預處理單元
4026、5026、8044．．．色階補償單元
BLR、BLG、BLB．．．背光
CP．．．補償像素
D．．．補償差
FR、FG、FB．．．第一灰階值
LP．．．前一像素
LCR、LCG、LCB．．．液晶
P．．．像素
Q．．．色階補償基數
R、G、B、R’、G’、B’、LR、LG、LB．．．灰階值
RL、GL、BL、WL．．．最大亮度
S．．．色彩飽和度
U．．．純色均勻度
VC．．．液晶控制電壓
ZR、ZG、ZB．．．第零灰階值
900至918、1000至1018、1100至1112．．．步驟
第1A圖、第1B圖、第1C圖和第1D圖係為說明畫面內的像素顯示紅、綠、藍、白光的示意圖。
第2A圖係為說明對應於紅、綠、藍光子像素的液晶一直維持開啟的示意圖。
第2B圖係為說明對應於紅光子像素的液晶由關閉轉為開啟的示意圖。
第2C圖係為說明當像素要顯示白光時，對應於紅、綠、藍光子像素的液晶由關閉轉為開啟的示意圖。
第3A圖和第3B圖係為先前技術說明改善色階不均勻的示意圖。
第4圖係為本發明的一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的電路的示意圖。
第5圖係為本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的電路的示意圖。
第6圖係為本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的電路的示意圖。
第7圖係為本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的電路的示意圖。
第8圖係為本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的電路的示意圖。
第9圖為係本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的方法之流程圖。
第10圖為係本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的方法之流程圖。
第11圖為係本發明的另一實施例說明一種用以補償色序法色偏移的方法之流程圖。
400．．．電路
402．．．影像處理單元
404．．．時序控制電路
406．．．顯示面板
4022．．．灰階值產生單元
4024．．．預處理單元
4026．．．色階補償單元
CP．．．補償像素
D．．．補償差
FR、FG、FB．．．第一灰階值
P．．．像素
Q．．．色階補償基數
R、G、B、R’、G’、B’．．．灰階值
RL、GL、BL、WL．．．最大亮度
S．．．色彩飽和度
U．．．純色均勻度

Claims (35)

  1. 一種用以補償色序法色偏移的電路，包含：一影像處理單元，用以補償一像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值，以產生一補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值，該影像處理單元包含：一灰階值產生單元，用以產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值；一預處理單元，用以根據一顯示面板所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度，產生該顯示面板的一純色均勻度，及根據該純色均勻度，產生一色階補償基數；及一色階補償單元，耦接於該預處理單元與該灰階值產生單元，用以根據該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，產生該像素的一色彩飽和度，根據該色彩飽和度和該色階補償基數，產生該像素的一補償差，及根據該補償差和該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，產生該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值；及一時序控制電路，耦接於該影像處理單元，用以將該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值根據一色序法排序，並輸出至該顯示面板；其中該顯示面板係根據排序後的該補償像素的紅、綠、藍光子 像素的灰階值，顯示該補償像素。
  2. 如請求項1所述之電路，其中該灰階值產生單元產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，係為該灰階值產生單元根據該影像處理單元所接收的該像素，產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值。
  3. 如請求項1所述之電路，其中該灰階值產生單元產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，係為該灰階值產生單元根據該影像處理單元所接收的該像素和對應於該像素的前一像素，產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值。
  4. 如請求項1所述之電路，其中該灰階值產生單元產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，係為該灰階值產生單元根據該影像處理單元接收的該像素以及一第一Gamma調整方程式，產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值。
  5. 如請求項1所述之電路，其中該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，係為該灰階值產生單元根據該影像處理單元接收的該像素、對應於該像素的前一像素以及一第一Gamma調整方程式，產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值。
  6. 如請求項4或5所述之電路，其中該第一Gamma調整方程式係 其中：R、G、B係為該像素的灰階值；FR、FG、FB係為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值；及γ為一預定值。
  7. 如請求項4或5所述之電路，另包含該色階補償單元根據一第二Gamma調整方程式、該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值及該補償差，產生該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值。
  8. 如請求項7所述之電路，其中該第二Gamma調整方程式係為 其中：D係為該補償差；FR、FG、FB係為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值；R’、G’、B’係為該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值； 及γ為一預定值。
  9. 如請求項1所述之電路，其中該預處理單元利用一第一方程 式：，產生該純色均勻度U，其中： U係為該純色均勻度；RL、GL、BL、WL係為該顯示面板所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度。
  10. 如請求項9所述之電路，其中該預處理單元利用一第二方程式：Q=1-U，產生該色階補償基數Q。
  11. 如請求項1所述之電路，其中該色階補償單元利用一第三方程 式：，產生該色彩飽和度S，其中： S係為該像素的色彩飽和度；FR、FG、FB係為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值；及Max(FR,FG,FB)係為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值中的最大灰階值；及sum(FR,FG,FB)係為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值的和。
  12. 如請求項11所述之電路，其中該色階補償單元利用一第四方程式：D=Q×(1-S)×C，產生該補償差D，其中：Q係為該色階補償基數；D係為該補償差；及C係為一使用者選擇的常數。
  13. 如請求項1所述之電路，其中該色階補償單元利用一第五方程式，產生該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、 B’，其中該第五方程式係為，且FR、FG、FB係 為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值。
  14. 一種色序法色偏移的電路，包含：一時序控制電路，用以將一像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值根據一色序法排序；及一影像處理單元，耦接於該時序控制電路，用以產生一像素的紅、綠、藍光子像素的補償灰階值，該影像處理單元包含：一預處理單元，用以根據一顯示面板所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度，產生該顯示面板的一純色均勻度；及一色階補償單元，耦接於該預處理單元，用以根據該純色均勻度、該像素的子像素的灰階值和對應於該像素的子像素的前一子像素的補償灰階值，產生該像素的 紅、綠、藍光子像素的補償灰階值；其中該顯示面板係根據該像素的紅、綠、藍光子像素的補償灰階值，顯示補償過的該像素。
  15. 如請求項1或14所述之電路，另包含：一溫度偵測器，用以根據一溫度調整該純色均勻度。
  16. 如請求項1或14所述之電路，另包含：一查閱表，用以紀錄該純色均勻度與一溫度的關係。
  17. 一種用以補償色序法色偏移的方法，包含：一預處理單元根據一顯示面板所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度，產生該顯示面板的一純色均勻度；該預處理單元根據該純色均勻度，產生一色階補償基數；一灰階值產生單元產生紅、綠、藍光子像素的第一灰階值；一色階補償單元根據該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，產生對應於一像素的一色彩飽和度；該色階補償單元根據該色彩飽和度和該色階補償基數，產生對應於該像素的一補償差；該色階補償單元根據該補償差和該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，產生一補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值；一時序控制電路根據一色序法，排序該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值，並輸出至該顯示面板；及 該顯示面板係根據排序後的該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值，顯示該補償像素。
  18. 如請求項17所述之方法，其中該灰階值產生單元產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，係為該灰階值產生單元根據該影像處理單元所接收的一像素，產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值。
  19. 如請求項17所述之方法，其中該灰階值產生單元產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，係為該灰階值產生單元根據該影像處理單元所接收的一像素和對應於該像素的前一像素，產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值。
  20. 如請求項17所述之方法，其中該灰階值產生單元產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，係為該灰階值產生單元根據該影像處理單元接收的一像素以及一第一Gamma調整方程式，產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值。
  21. 如請求項17所述之方法，其中該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值，係為該灰階值產生單元根據該影像處理單元接收的一像素、對應於該像素的前一像素以及一第一Gamma調整方程式，產生該紅、綠、藍光子像素的第一灰階值。
  22. 如請求項20或21所述之方法，其中該第一Gamma調整方程式 係為其中：R、G、B係為該像素的灰階值；FR、FG、FB係為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值；及γ為一預定值。
  23. 如請求項20或21所述之方法，其中該色階補償單元另包含根據一第二Gamma調整方程式、該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值及該補償差，產生該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值。
  24. 如請求項23所述之方法，其中該第二Gamma調整方程式係為 其中：D係為該補償差；FR、FG、FB係為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像 素的第一灰階值；R’、G’、B’係為該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值；及γ為一預定值。
  25. 如請求項17所述之方法，其中該預處理單元利用一第一方程 式：，產生該純色均勻度U，其中： U係為該純色均勻度；RL、GL、BL、WL係為該顯示面板所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度。
  26. 如請求項25所述之方法，其中該預處理單元利用一第二方程式：Q=1-U，產生該色階補償基數Q。
  27. 如請求項17所述之方法，其中該色階補償單元利用一第三方程 式：，產生該色彩飽和度S，其中： S係為該像素的色彩飽和度；FR、FG、FB係為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值；Max(FR,FG,FB)係為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值中的最大灰階值；及sum(FR,FG,FB)係為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子 像素的第一灰階值的和。
  28. 如請求項27所述之方法，其中該色階補償單元利用一第四方程式：D=Q×(1-S)×C，產生該補償差D，其中：Q係為該色階補償基數；D係為該補償差；及C係為一使用者選擇的常數。
  29. 如請求項17所述之方法，其中該色階補償單元利用一第五方程 式，產生該補償像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值R’、G’、B’，其中該第五方程式係為，且FR、FG、FB係 為該灰階值產生單元產生的紅、綠、藍光子像素的第一灰階值。
  30. 一種色序法色偏移的方法，包含：一預處理單元根據一顯示面板所顯示的紅光、綠光、藍光及白光的最大亮度，產生該顯示面板的一純色均勻度；一時序控制電路根據一色序法，排序一像素的紅、綠、藍光子像素的灰階值；一色階補償單元判斷該純色均勻度與該像素的子像素的灰階值的乘積是否大於對應於該像素的子像素的前一子像素的補償灰階值；及該色階補償單元根據一判斷結果，產生該像素的子像素的一補 償灰階值。
  31. 如請求項30所述之方法，其中該色階補償單元根據該判斷結果，產生該像素的子像素的補償灰階值包含：當該純色均勻度與該像素的子像素的灰階值的乘積小於該前一子像素的補償灰階值時，該像素的子像素的補償灰階值等於該純色均勻度與該像素的子像素的灰階值的乘積。
  32. 如請求項30所述之方法，其中該色階補償單元根據該判斷結果，產生該像素的子像素的補償灰階值包含：當該純色均勻度與該像素的子像素的灰階值的乘積大於該前一子像素的補償灰階值時，該色階補償單元利用一第六方程 式：，產生該像素的子像素的補償灰階值X’， 其中：U係為該純色均勻度；X’係為該像素的子像素的補償灰階值；X係為該前一子像素的補償灰階值；及S係為該像素的子像素的灰階值。
  33. 如請求項31或32所述之方法，另包含：該顯示面板根據該像素的紅、綠、藍光子像素的補償灰階值，顯示補償過的該像素。
  34. 如請求項17或30所述之方法，另包含：一溫度偵測器根據一溫度，調整該純色均勻度。
  35. 如請求項17或30所述之方法，另包含：根據一查閱表，查閱該純色均勻度與一溫度的關係。
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