TWI687089B

TWI687089B - 自動化色溫調整方法

Info

Publication number: TWI687089B
Application number: TW107122408A
Authority: TW
Inventors: 王苡嫺
Original assignee: 大陸商業成科技（成都）有限公司; 大陸商業成光電（深圳）有限公司; 英特盛科技股份有限公司
Priority date: 2018-06-14
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-03-01
Also published as: TW202002627A; CN108682407B; CN108682407A

Abstract

本發明提供一種自動化色溫調整方法，包含以下步驟，在待測物上偵測白點資料，設定白點資料的色溫與規格，以取得三原色座標值，分別輸出三原色座標值的最高亮度訊號值取得第一色彩資訊，分別輸出三原色座標值的最低亮度訊號值取得調降後的第二色彩資訊，運算第一色彩資訊及第二色彩資訊以得知白點資料的色溫之訊號值，利用訊號值找出訊號強度得知目標白點與白點資料的距離，藉由目標白點調整白點資料的位置，以使白點資料的色溫調整完畢，本發明可以藉運算快速計算及調整白點須調整的訊號強度，並大幅改善生產效率。

Description

自動化色溫調整方法

本發明是關於一種色溫調整方法，特別是一種藉由電腦運算的自動化色溫調整方法。

自早期的陰極射線管開始，顯示器產品逐漸地成長與進步，現在產品規格已發展成液晶顯示器，而在顯示器的產品發展過程中，高階產品趨向色彩顯示精確，對於顯示器的白點規格要求更加嚴格，一般顯示器的量產品未調校前，白點色度具有較大變異性，出廠前需針對各個顯示器做三原色(RGB)訊號獨立設定，以達到白平衡處理。

因此，對於處理色溫調校，業界開始研發許多技術，例如美國專利公開號：US8508558 B2，其係應用電腦讀取調校前的色溫，透過標準化色度讀取，並透過電腦數據讀取手動調整訊號值；另外，台灣專利號：TWI246319、中國專利號：CN1710638A，透過色彩分析儀標準化讀取校正前之色度，並連結電腦記憶和判讀色度容忍範圍，重複改變不同RGB訊號強度，藉此完成最後的白點規格。

然而，上述的習知技術雖可以解決肉眼判斷所造成視差問題，但對於量化產品生產效能沒有幫助，或是此習知技術雖已達到自動化調整訊號強度以完成白點規格，但在校正的步驟中，花費過長的時間。

有鑑於此，本發明利用顯示器的白點偵測，進而提出一種有效率且可以快速校正的自動化色溫調整方法，以克服習知技術的缺失。

本發明的主要目的係在提供一種自動化色溫調整方法，利用偵測白點資料，取得相關的色溫及規格，進行運算以找出需要調整的數據資料，利用量測系統及電腦系統的結合，即可省去人工處理流程，快速且有效率地調整白點的色溫。

本發明的另一目的係在提供一種自動化色溫調整方法，利用調教色溫，以使各種顯示器產品，例如車用顯示器、電視牆等的螢幕，進行色點調教。

為了達成上述的目的，本發明提供一種自動化色溫調整方法，包含以下步驟，首先在待測物上偵測出白點資料，並設定其色溫與規格，以取得三原色座標值，分別輸出三原色座標值的最高亮度訊號值，並取得第一色彩資訊，接著分別輸出三原色座標值的最低亮度訊號值，並取得調降後的第二色彩資訊，運算第一色彩資訊及第二色彩資訊得知白點資料的色溫之訊號值，利用訊號值找出訊號強度，以得知目標白點與白點資料的距離，最後藉由目標白點調整白點資料的位置，以色溫調整完畢。

在本發明中，待測物係藉由色彩量測器取得白點資料，待測物係為顯示器。

在本發明中，白點資料利用色彩空間數學方法取得三維色度空間，計算白點資料的色溫及規格的關聯性，以轉換三維色度空間至二維色度取得三原色座標值。

在本發明中，色彩空間數學方法係為CIE 1931 XYZ色彩空間。

在本發明中，色溫的訊號值利用混色理論結合第一色彩資訊及第二色彩資訊取出C、M、Y之混色訊號值。

在本發明中，目標白點與白點資料透過彼此座標取出兩軸分量，再結合轉換成二維色度的訊號值，以計算出訊號強度。

在本發明中，訊號強度係為三原色的單位訊號強度。

在本發明中，偵測白點資料係藉由色彩量測器在待測物上偵測。

在本發明中，在運算第一色彩資訊及第二色彩資訊的步驟，係藉由處理裝置進行運算，處理裝置係為電腦。

在本發明中，目標白點藉由座標位置調整白點資料的位置。

底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

在顯示器技術中，白點色度(色溫)的設置，對於顯示器色彩呈現的準確性影響之大，主要因為人眼對色彩的判斷會主動關聯到畫面白點的色度，當白點設置偏藍，畫面會呈現冷色調，白點設置偏黃，畫面會呈現偏暖色調。因此，白點色度的偏差將導致色彩感知不同，在高階的顯示器產品，為了追求畫面品質與色彩還原的正確性，對於白點所產生的色溫規格，要求更為嚴謹。

首先，請參照本發明第一圖所示，一種色溫調整系統10包含有一處理裝置12、一色彩量測器14及一待測物16。在本實施例中，待側物16係為顯示器的產品，色彩量測器14係為色彩分析儀(Color Meter)，而處理裝置12係為電腦，或是如第二圖所示，電腦設備可另外再結合控制板(Control Board)18，以提高處理效能，本發明則不以此為限制，本發明也不限制處理裝置12的結構，使用者可自行決定用於執行自動化色溫調整方法的系統架構。

接著，請參照本發明第三圖所示，並請同時參照第一圖，以詳細說明本案的自動化色溫調整方法。首先，如步驟S10所示，利用色彩量測器14在待側物16上進行偵測，以在待側物16上偵測到白點資料。如步驟S12所示，當色彩量測器14取得白點資料後，以傳輸至處理裝置12，並利用色彩空間數學方法，在本實施例中係為CIE 1931 XYZ色彩空間，取得三維色度空間，此三維色度空間係以X、Y、Z代表，利用處理裝置12設定白點資料的色溫與規格，例如亮度的規格，在色彩空間數學方法中藉由運算色溫及規格的關聯性，以將三維色度空間轉換至二維色度，同時請參本發明第四圖所示，以取得一三原色(RGB)座標值，在本實施例中係藉由下列的公式(1)及公式(2) 進行運算： x = X / (X + Y + Z)、y = Y / (X + Y + Z)、Lv = Y (1) X = x / y × Lv、Y = Lv、Z = (1 - x - y) / y × Lv (2) 其中，參數X、Y、Z代表三維色度，參數x、y代表二維色度，參數Lv代表亮度數據，藉由公式(1)及公式(2)的運算，即可找出x、y為主的二維色度。

接著，如步驟S14所示，使用者可從待測物16分別輸出三原色座標值的最高亮度訊號值，例如本實施例以訊號強度等級0~255中的最高訊號255代表，再利用色彩量測器14取得第一色彩資訊，例如一組RGB的色度數值，高強度訊號255純色數值：(X _R255、Y _R255、Z _R255)、(X _G255、Y _G255、Z _G255)、(X _B255、Y _B255、Z _B255)。如步驟S16所示，接著使用者也能分別輸出三原色座標值的最低亮度訊號值，本實施例以中間訊號191代表，同時也利用色彩量測器14取得調降後的第二色彩資訊，例如一低強度訊號191純色數值：(X _R191、Y _R191、Z _R191)、(X _G191、Y _G191、Z _G191)、(X _B191、Y _B191、Z _B191)。

承接上段，如步驟S18所示，利用處理裝置12運算第一色彩資訊及第二色彩資訊，在本實施例中，處理裝置12係利用混色理論，格拉斯曼法則(Grassmann’s Law)色光可以進行家法計算混色，結合第一色彩資訊及第二色彩資訊，以得知白點資料色溫之訊號值，取出C、M、Y的混色訊號值，例如低強度訊號191純色數值可以表示成(X _C191、Y _C191、Z _C191)、(X _M191、Y _M191、Z _M191)、(X _Y191、Y _Y191、Z _Y191)，然後可以利用上述的公式(1)及公式(2)轉換成二維色度，以找出C191、M191、Y191的座標值，並標示在CIE 1931 XYZ色彩空間。如步驟S20所示，利用二維色度，找出目標白點的座標值，例如目標白點的座標值為(x ₀、y ₀)，並與白點資料的座標值計算，例如白點資料的座標值為(x _t、y _t)，以取得兩軸分量：dx= ( x _t– x ₀)、dy= ( y _t– y ₀)，再結合上述利用混色理論計算出的C、M、Y所轉換成的二維色度訊號值，以一同計算得知訊號強度，本實施例中的訊號強度係為三原色的單位訊號強度：dxR、dyR、dxG、dyG、dxB、dyB，藉由三原色的單位訊號強度調降單位量：(Lr、Lg、Lb)則可以得知目標白點的移動距離，並以公式(3)表示： dx = Lr × dxR + Lg × dxG + Lb × dB、dy = Lr × dyR + Lg × dyG + Lb × dyB (3)

以藉此計算出目標白點與白點資料的距離，此距離亦係為兩點間的最短距離。如步驟S22所示，藉由目標白點的位置調整白點資料的位置，當得知目標白點的座標位置後，利用其座標位置所計算出的距離，可以用來調整白點資料的位置，並藉此調整使白點資料的色溫調整完畢。

當得知目標白點的座標後，使用者可以藉由CIE 1931 XYZ色彩空間判定此座標係靠近三原色RGB中的R座標或G座標或B座標，當靠近R座標時則不調整R的訊號，當靠近G座標時則不調整G的訊號，靠近B座標時則不調整B的訊號，例如請參照本發明第五圖所示，利用混色色點C191、M191、Y191的座標值，可以將此一待測物的RGB二維色度座標所圍成的三角型區域分成六小區，例如區域1、區域2、區域3、區域4、區域5、區域6，區域1、區域2的R訊號最大，故維持訊號強度中的R值，僅調降訊號強度中的G、B，其它區域也以此類推。假設目標白點Wt落在區域1，將Lr為零帶入上述公式(3)可以得到Lg及Lb的數值，由此可知此一顯示器要調整目標白點所需RGB之訊號輸出分別為(255 – 0)、(255 – Lg)、(255 – Lb)。

本發明的計算方式皆可以利用如電腦的處理裝置進行運算，而調整如顯示器之代測物的白點色溫流程，只需要經由上述的方式找出各組畫面色度的量測數據，就可以運算得到正確的訊號改變量以重新寫入待測物中，調整待測物的白點色溫。由於本案的自動化色溫調整方法係利用量測系統與電腦系統相互連接，因此在流程中不需耗費人工處理即可迅速完成，可以應用在各種顯示器產品中，如車用顯示器、電視牆或各種消費性顯示器產品等。本發明也不限定調校的需要是如工廠化系統或是個人化的顯示設備，只要運用本發明的方法即可進行各種需求的白點色溫調整，在產業應用上十分具有競爭力。

以上所述之實施例，僅係為說明本發明之技術思想及特點，目的在使熟習此項技藝之人士足以瞭解本發明之內容，並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍。

10 色溫調整系統 12 處理裝置 14 色彩量測器 16 待測物 18 控制板

第一圖為本發明執行自動化色溫調整方法之第一實施例的系統架構圖。第二圖為本發明執行自動化色溫調整方法之第二實施例的系統架構圖。第三圖為本發明之自動化色溫調整方法的步驟流程圖。第四圖為本發明使用CIE 1931色彩空間的座標示意圖。第五圖為本發明使用CIE 1931色彩空間進行區域分割的座標示意圖。

Claims

一種自動化色溫調整方法，包含下列步驟：在待測物上偵測白點資料；設定該白點資料的色溫與規格，以取得該白點資料在一色彩空間的一三原色(RGB)座標值；分別輸出該三原色座標值的最高亮度訊號值，並取得第一色彩資訊；分別輸出該三原色座標值的最低亮度訊號值，並取得第二色彩資訊；運算該第一色彩資訊及該第二色彩資訊以得知該白點資料的該色溫之訊號值；利用該訊號值找出訊號強度，以得知一目標白點與該白點資料在該色彩空間的距離；以及藉由該目標白點調整該白點資料在該色彩空間的位置，以使該白點資料的該色溫調整完畢。
如請求項1所述之自動化色溫調整方法，其中該待測物係藉由一色彩量測器取得該白點資料。
如請求項1所述之自動化色溫調整方法，其中該白點資料可利用色彩空間數學方法取得三維色度空間，藉由計算該白點資料的該色溫及該規格的關聯性，以將該三維色度空間轉換至二維色度，以取得該三原色座標值。
如請求項3所述之自動化色溫調整方法，其中該色彩空間數學方法係為CIE 1931 XYZ色彩空間。
如請求項1所述之自動化色溫調整方法，其中該色溫的該訊號值係利用混色理論結合該第一色彩資訊及該第二色彩資訊，以取出C、M、Y之混色訊號值。
如請求項5所述之自動化色溫調整方法，更包括將該C、M、Y之混色訊號值轉換成二維色度的訊號值，其中該目標白點與該白點資料係透過彼此的二維色度座標以取出兩軸分量，再結合該C、M、Y之混色訊號值轉換成的二維色度的該訊號值，以計算出該訊號強度。
如請求項1所述之自動化色溫調整方法，其中該訊號強度係為三原色的單位訊號強度。
如請求項1所述之自動化色溫調整方法，其中偵測該白點資料係藉由一色彩量測器於該待測物上偵測。
如請求項1所述之自動化色溫調整方法，其中在運算該第一色彩資訊及該第二色彩資訊之步驟係藉由一處理裝置進行運算。
如請求項9所述之自動化色溫調整方法，其中該處理裝置係為電腦。
如請求項1所述之自動化色溫調整方法，該待測物係為顯示器。
如請求項1所述之自動化色溫調整方法，其中該目標白點係藉由座標位置以調整該白點資料的該位置。