TWI690748B - 透明顯示系統及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一種透明顯示系統，其包括顯示面板、資料擷取模組以及運算模組。資料擷取模組適於擷取顯示面板所在場域的場域輝度以及顯示面板的顯示資訊的顯示資訊輝度。運算模組判斷顯示資訊的輝度對比度是否落在下界至上界的範圍內，其中顯示資訊的輝度對比度為場域輝度與顯示資訊輝度的總和除以場域輝度。若判定顯示資訊的輝度對比度未落在下界至上界的範圍內，則進行輝度對比度優化程序。另提供一種透明顯示系統的操作方法。

Description

透明顯示系統及其操作方法
本揭露是有關於一種顯示系統及其操作方法，且特別是有關於一種透明顯示系統及其操作方法。
透明顯示器(Transparent Display)本身具有一定程度的穿透性，因此在顯示資訊的同時，透明顯示器還能夠顯示透明顯示器後方的背景。基於此透明特性，透明顯示器被廣泛地應用於各種不同的場域中，例如作為建築物窗戶、汽車車窗或商店櫥窗等。
當背景影像以及顯示資訊同時顯示於透明顯示器上時，顯示資訊的輝度對比度會因背景影像的背景穿透光輝度或顯示資訊的顯示資訊輝度的改變而改變。此外，透明顯示器的背景穿透光輝度會隨著場域的明暗變化而改變。舉例來說，透明顯示器的背景穿透光輝度在昏暗的場域下會比在明亮的場域下來的低。因此，在顯示資訊輝度不變下，顯示資訊的輝度對比度可能因為場域的明暗變化而有所不同，進而影響顯示資訊辨識上的難易度。
本揭露提供一種透明顯示系統，其可在判定顯示資訊的輝度對比度不容易被人眼辨識時，藉由輝度對比度優化程序增加顯示資訊的辨識度。
本揭露提供一種透明顯示系統的操作方法，其可判斷是否需進行輝度對比度優化程序來增加顯示資訊的辨識度。
本揭露的一種透明顯示系統包括顯示面板、資料擷取模組以及運算模組。經由顯示面板能夠觀看到位於其後方的背景。資料擷取模組適於擷取顯示面板所在場域的場域輝度以及顯示面板的顯示資訊的顯示資訊輝度，其中該場域輝度包括前景反射光輝度以及背景穿透光輝度。運算模組耦接於顯示面板以及資料擷取模組。運算模組依據所擷取的場域輝度以及顯示資訊輝度判斷顯示資訊的輝度對比度是否落在下界至上界的範圍內，其中顯示資訊的輝度對比度為場域輝度與顯示資訊輝度的總和除以場域輝度。若判定顯示資訊的輝度對比度未落在下界至上界的範圍內，則進行輝度對比度優化程序。
本揭露的一種透明顯示系統的操作方法，包括以下步驟：擷取場域輝度以及顯示資訊的顯示資訊輝度，其中場域輝度包括前景反射光輝度以及背景穿透光輝度；判斷顯示資訊的輝度對比度是否落在下界至上界的範圍內，其中顯示資訊的輝度對比度為場域輝度與顯示資訊輝度的總和除以場域輝度；若判定顯示資訊的輝度對比度落在下界至上界的範圍內，則輸出顯示資訊；以及若判定顯示資訊的輝度對比度未落在下界至上界的範圍內，則進行輝度對比度優化程序。
本揭露的一種透明顯示系統的操作方法，包括以下步驟：擷取場域輝度以及顯示資訊的顯示資訊輝度，其中場域輝度包括前景反射光輝度以及背景穿透光輝度；判斷顯示資訊的輝度對比度是否能夠被人眼辨識，其中顯示資訊的輝度對比度為場域輝度與顯示資訊輝度的總和除以場域輝度；若判定顯示資訊的輝度對比度能夠被人眼辨識，則輸出顯示資訊；若判定顯示資訊的輝度對比度不能夠被人眼辨識，則優化顯示資訊輝度、優化顯示資訊尺寸、改變顯示資訊的位置或優化場域輝度。
為讓本揭露的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是解釋人眼可分辨的最小空間解析度的示意圖。一般來說，在輝度對比度為1時，人眼可清楚分辨的最小空間解析度為1/60度。在圖1中，θ是視角，w是顯示資訊的尺寸(如線條寬度)，而d是使用者與顯示資訊之間的距離。根據圖1可推得公式1。人眼可清楚分辨的最小空間解析度為θ=1/60度。也就是說，θ若小於1/60度，顯示資訊將難以被清楚辨識。
Figure 02_image001
公式1
研究發現顯示資訊的輝度對比度的下降會導致人眼可清楚分辨的最小空間解析度的上升。也就是說，人眼可清楚分辨的最小空間解析度與顯示資訊的輝度對比度為負相關，且顯示資訊的輝度對比度的下降會導致人眼辨識能力的下降。
顯示資訊的輝度對比度為場域輝度與顯示資訊輝度的總和除以場域輝度。也就是說，若以C表示顯示資訊的輝度對比度，以A表示場域輝度，且以B表示顯示資訊輝度，則C=(A+B)/A。
搭配圖2A及圖2B說明場域輝度與顯示資訊輝度。圖2A是應用透明顯示器的一種場域的示意圖。圖2B是圖2A中透明顯示器所顯示的畫面的示意圖。
在圖2A及圖2B中，透明顯示器TDP作為建築物窗戶。利用透明顯示器TDP的透光特性，使用者U站在建築物的室內即可在透明顯示器TDP上同時看到顯示資訊(如文字“OKINAWA”)以及背景影像(如山岳、白雲及太陽)。換句話說，使用者U能夠經由透明顯示器TDP觀看到位於其後方的背景。
顯示資訊輝度即顯示資訊(如文字“OKINAWA”)的輝度。場域輝度包括前景反射光輝度以及背景穿透光輝度。前景反射光輝度為被透明顯示器反射的前景光束的輝度，而背景穿透光輝度為穿透透明顯示器的背景光束的輝度。在圖2A中，室內照明L發出光束B1，被透明顯示器TDP反射的光束B1的輝度即前景反射光輝度。舉例來說，前景反射光輝度可藉由光偵測器、色度計、輝度計、光譜儀或影像擷取器等光偵測裝置來測得。進一步而言，可藉由上述光偵測裝置擷取室內環境光的輝度，再經由運算模組運算出被透明顯示器TDP反射的光束B1的輝度。或者，可藉由述光偵測裝置直接擷取被透明顯示器TDP反射的光束B1的輝度。
來自透明顯示器TDP後方的背景的光束B2經由透明顯示器TDP進入室內，而在透明顯示器TDP上顯示出背景影像。從透明顯示器TDP的背景影像輸出的光束B2的輝度即上述的背景穿透光輝度。舉例來說，可利用上述光偵測裝置從使用者U的所在側拍攝顯示於透明顯示器TDP上的背景影像，以取得背景穿透光輝度。或者，可利用上述光偵測裝置在室外拍攝背景後，再經由運算模組的運算(例如將上述光偵測裝置取得的輝度資訊乘以透明顯示器TDP的穿透率)，來獲得背景穿透光輝度。在一個實施例中，也可藉由影像擷取器拍攝透明顯示器TDP上的背景影像，再藉由目標景物辨識技術從影像擷取器所拍攝的背景影像中尋找欲介紹的目標影像。然後針對顯示資訊的欲顯示區塊進行輝度資料擷取。換句話說，可以擷取整個透明顯示器TDP的背景穿透光輝度，也可以僅擷取顯示資訊的欲顯示區塊的背景穿透光輝度。
由於顯示資訊的輝度對比度會受到顯示資訊輝度、前景反射光輝度以及背景穿透光輝度的影響，即使顯示資訊(如文字“OKINAWA”)的尺寸、顏色及位置等參數以及前景反射光輝度皆不變，顯示資訊的輝度對比度仍會因為背景穿透光輝度隨場域的明暗變化改變而有所不同，進而影響顯示資訊辨識上的難易度。
為了能夠讓使用者U能夠清楚看見顯示資訊，本揭露提出一種透明顯示系統，其可在判定顯示資訊的輝度對比度不容易被人眼辨識時，藉由輝度對比度優化程序增加顯示資訊的辨識度。此外，本揭露還提出一種透明顯示系統的操作方法，其可判斷是否需進行輝度對比度優化程序來增加顯示資訊的辨識度。
圖3是依照本揭露的一實施例的透明顯示系統的示意圖。請參照圖3，透明顯示系統100包括顯示面板110、資料擷取模組120以及運算模組130。
顯示面板110能夠讓使用者經由顯示面板110觀看到位於其後方的背景。舉例來說，顯示面板110可以是圖2A所示的穿透式顯示面板。然而，穿透式顯示面板所應用的場域不以圖2A所顯示的為限。除了作為建築物窗戶之外，穿透式顯示面板也可作為汽車車窗、商店櫥窗或任何需要兼具透光特性及顯示功能的物件。
圖4是可以應用於圖3的透明顯示系統的電子裝置的示意圖。如圖4所示，透明顯示系統100的顯示面板110也可以是非穿透式顯示面板，如傳統的液晶顯示面板，但不以此為限。所述非穿透式顯示面板可藉由後鏡頭模組(未繪示)擷取所述非穿透式顯示面板後方的背景，進而能夠讓使用者經由顯示面板110觀看到位於其後方的背景。
請參照圖3，資料擷取模組120適於擷取顯示面板110所在場域的場域輝度以及顯示面板110的顯示資訊輝度。舉例來說，資料擷取模組120可包括前述的光偵測裝置。依據需求，資料擷取模組120還可進一步擷取使用者資訊，如使用者的身分、位置、視線範圍、注視位置以及使用者偏好的其中至少一個。舉例來說，資料擷取模組120還可包括光場相機及測距儀等裝置，以取得上述使用者資訊。
使用者資訊中的使用者偏好可包括性別、年齡、疾病或習慣(如觀賞偏好或使用偏好)等。可藉由影像擷取器判斷使用者的性別、年齡、關於眼睛的資訊(如是否有視力矯正、眼部外傷或眼睛出血等)或習慣(如觀賞偏好或使用偏好)等。或者，透明顯示系統100可進一步包括輸入裝置，以讓使用者輸入使用者偏好。再者，透明顯示系統100也可進一步包括資料儲存模組，來儲存使用者偏好。當使用者進入透明顯示系統100的工作範圍內或使用者使用顯示面板時，藉由影像擷取器確認使用者的身分(如人臉辨識)，然後再搜尋資料儲存模組中的資料庫來取得使用者偏好。
運算模組130耦接於顯示面板110以及資料擷取模組120，以進行訊號傳遞。所述耦接包括有線及無線的連接方示。運算模組130適於接收資料擷取模組120所擷取的場域輝度以及顯示資訊輝度，並依據所擷取的場域輝度以及顯示資訊輝度判斷顯示資訊的輝度對比度是否能夠被人眼辨識。舉例來說，運算模組130可包括中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)或影像處理單元(Graphical Processing Unit，GPU)，但不以此為限。
人眼所能清楚辨識的顯示資訊的輝度對比度可由輝度對比度的下界以及上界定義。在本實施例中，輝度對比度的下界由公式1及公式2定義，且輝度對比度的上界由公式1、公式3及公式4定義。公式1請參見前述段落，於此不再重述。在公式3中，k落在8.4至30.8的範圍內，且L是背景穿透光輝度。
Figure 02_image003
公式2
Figure 02_image005
公式3
Figure 02_image007
公式4
圖5是視角與輝度對比度的關係圖。請參照圖5，曲線C1及曲線C2分別是根據
Figure 02_image009
≦輝度對比度及輝度對比度≦
Figure 02_image005
繪製而成。曲線C1代表人眼辨識的舒適度極限，而曲線C2代表人眼可分辨的極限。當顯示資訊的輝度對比度落在曲線C1及曲線C2之間時，顯示資訊能夠被人眼清楚辨識。當顯示資訊的輝度對比度落在曲線C1的上方時，人眼在辨識顯示資訊時容易因輝度對比度過高而感到不舒適。當顯示資訊的輝度對比度落在曲線C2的下方時，人眼容易因輝度對比度過低而無法清楚辨識顯示資訊。
另外，視角會受到人眼的閱讀極限限制。一般來說，人眼的閱讀極限約落在視角0.15度至2.25度的範圍內。當顯示資訊的顯示資訊尺寸未落在視角0.15度至2.25度的範圍內(如視角小於0.15度或大於2.25度)時，容易造成顯示資訊不易判讀。結合公式1至公式4以及上述視角的範圍可框出圖5所示的人眼可辨識範圍R。
請參照圖3及圖4，運算模組130可判斷顯示資訊的輝度對比度是否落在下界至上界的範圍內。若運算模組130判定顯示資訊的輝度對比度未落在下界至上界的範圍內，代表顯示資訊的輝度對比度落在難以被辨識的區域中，則須進行輝度對比度優化程序，以增加顯示資訊的辨識度。所述輝度對比度優化程序可包括優化顯示資訊輝度、優化顯示資訊尺寸、改變顯示資訊在顯示面板110上所顯示的位置以及優化場域輝度的其中至少一個。上述優化程序容後說明。另外，運算模組130還可判斷顯示資訊的顯示資訊尺寸是否落在視角0.15度至2.25度的範圍內，若判定顯示資訊尺寸未落在視角0.15度至2.25度的範圍內，則優化顯示資訊尺寸，使顯示資訊的輝度對比度落在人眼閱讀極限的範圍中。
當顯示資訊的輝度對比度落在圖5所示的人眼可辨識範圍R中時，也可進一步優化輝度對比度(例如優化顯示資訊輝度、優化顯示資訊尺寸以及優化場域輝度的其中至少一個)，以增加顯示資訊的辨識度。
依據不同的需求，透明顯示系統100還可選擇性地包括其他元件、裝置或模組。舉例來說，透明顯示系統100可進一步包括前述的輸入裝置140以及資料儲存模組150。運算模組130還與輸入裝置140耦接，以接收使用者輸入的使用者偏好。運算模組130可依據使用者輸入的使用者偏好調整顯示資訊的輝度對比度的閾值範圍(例如縮減或擴大圖5所示的人眼可辨識範圍R)。此外，資料儲存模組150可耦接於資料擷取模組120、運算模組130以及輸入裝置140，以儲存資料擷取模組120所擷取的使用者資訊、輝度對比度的判斷程式以及使用者輸入的使用者偏好等。
圖6是依照本揭露的一實施例的一種透明顯示系統的操作方法的流程圖。請參照圖6，透明顯示系統的操作方法600包括步驟如下。首先，擷取場域輝度以及顯示資訊的顯示資訊輝度(步驟610)。在此步驟中，可一併擷取使用者資訊，如前述的使用者的身分、位置、視線範圍、注視位置以及使用者偏好的其中至少一個。
接著，判斷顯示資訊的輝度對比度(步驟620)。在此步驟中，運算模組判斷顯示資訊的輝度對比度是否能夠被人眼辨識。舉例來說，可根據顯示資訊的輝度對比度是否落在下界至上界的範圍內，來判斷顯示資訊的輝度對比度是否能夠被人眼辨識。
若判定顯示資訊的輝度對比度能夠被人眼辨識，例如判定顯示資訊的輝度對比度落在下界至上界的範圍內，則輸出顯示資訊(步驟630)。或者，如同前述，可進一步在圖5所示的人眼可辨識範圍R中進一步顯示資訊的優化輝度對比度，然後再輸出經優化的顯示資訊。
另一方面，若判定顯示資訊的輝度對比度不能夠被人眼辨識，例如判定顯示資訊的輝度對比度未落在下界至上界的範圍內，則進行輝度對比度優化程序，例如優化顯示資訊輝度、優化顯示資訊尺寸、改變顯示資訊的位置或優化場域輝度(步驟640)。
圖7A至圖7G分別是圖2A中透明顯示系統的顯示面板的顯示畫面在進行輝度對比度優化程序之前與之後的差異比較圖。在圖7A至圖7G中，箭頭的左側為未經輝度對比度優化程序的顯示畫面，而箭頭的右側為經輝度對比度優化程序的顯示畫面。此外，在圖7B至圖7F中，區域RO為經優化處理的區域。
根據圖5，若判定顯示資訊的輝度對比度未落在下界至上界的範圍內(例如未落在圖5所示的人眼可辨識範圍R中)，表示顯示資訊的輝度對比度可能過低或過高。
顯示資訊的輝度對比度過低可能源自於多種情況，例如室內照明的燈光投射位置與顯示面板上顯示資訊的位置重疊、背景影像過亮(如日出、夕陽或正中午時)、背景影像中的高輝度照明(如路燈、車燈或廣告看板)與顯示資訊重疊或顯示資訊受到日光反射(如水面反光、積雪反光、建築物玻璃反光或車窗反光等)的影響。
當顯示資訊的輝度對比度過低時，使顯示資訊的輝度對比度落在圖5所示的人眼可辨識範圍R中的第一種方法是優化顯示資訊輝度。舉例來說，所述優化顯示資訊輝度可以是增加顯示資訊輝度。所述增加顯示資訊輝度可以是增加顯示資訊中全部區域或局部區域的輝度。例如改變圖2B中文字“OKINAWA”中所有字體的輝度，或僅改變“OKINAWA”中部分字體(如NAWA)的輝度。
當顯示資訊的輝度對比度過低時，使顯示資訊的輝度對比度落在圖5所示的人眼可辨識範圍R中的第二種方法是優化顯示資訊尺寸。請參照圖5，若顯示資訊的輝度對比度低於下界(參照曲線C2)且視角落在0.15度至0.6度的範圍內(參見落在人眼可辨識範圍R的左下角的斜線區域RA)，則輝度對比度優化程序可包括增加顯示資訊尺寸。舉例來說，可使原本落在斜線區域RA中的座標X向右移動到人眼可辨識範圍R中的座標X’。根據公式1，視角會與顯示資訊(如文字“OKINAWA”)的寬度以及使用者與顯示資訊之間的距離相關。在使用者與顯示資訊之間的距離固定的情況下，也就是不改變使用者與顯示資訊的位置的情況下，所述優化顯示資訊尺寸可以是放大顯示資訊。如圖7A所示，視角可隨著顯示資訊的寬度w增加而增加。
當顯示資訊的輝度對比度過低時，使顯示資訊的輝度對比度落在圖5所示的人眼可辨識範圍R中的第三種方法是優化場域輝度。優化場域輝度可包括優化前景反射光輝度以及優化背景穿透光輝度。
當顯示資訊的輝度對比度過低源自於前景反射光輝度時(例如室內照明的燈光投射位置與顯示面板上顯示資訊的位置重疊)，可藉由改變前景反射光輝度來增加顯示資訊的辨識度。舉例來說，可降低室內照明的輝度或改變室內照明的燈光投射位置等。
當顯示資訊的輝度對比度過低源自於背景穿透光輝度時(例如背景影像過亮或背景影像中的高輝度照明與顯示資訊重疊)，可藉由遮蔽背景影像中的全部區域或局部區域，來優化背景穿透光輝度。舉例來說，若背景穿透光輝度大於顯示資訊輝度的兩倍，則優化場域輝度可包括遮蔽背景影像中的全部區域或局部區域。如圖7B所示，經優化處理的區域RO可與背景影像(如山岳、白雲及太陽)全面重疊，且經優化的背景影像的輝度(區域RO中的輝度)低於優化前的背景影像的輝度。如圖7C所示，區域RO可與顯示資訊(如文字“OKINAWA”)重疊，以增加顯示資訊的辨識度。另外，若背景影像的輝度對比度(即背景影像中最亮畫素的輝度除以背景影像中最暗畫素的輝度)大於600，則優化場域輝度可包括遮蔽背景影像中的高輝度區域。如圖7D所示，可使區域RO與太陽的顯示區域重疊。
前述遮蔽背景影像的方法可以是藉由改變供應給顯示面板中電致變色材料的電壓，使電致變色材料改變顏色或透明度，從而達到遮蔽背景影像中的全部區域或局部區域的效果。或者，也可藉由改變區域RO中畫素的灰階值來達到遮蔽背景影像中的全部區域或局部區域的效果。在圖7B至圖7D中，所述遮蔽背景影像是以改變背景影像的輝度作為說明。在改變背景影像的輝度(區域RO中的輝度)後，區域RO內的景物可為可視的(如圖7B至圖7D所示，區域RO內的景物仍可被瞧見)或不可視的(黑畫面)。
顯示資訊的輝度對比度過高可能源自於前景反射光輝度遠低於背景穿透光輝度，例如在昏暗的展覽館內展箱被強光照射、在配置有透明顯示器的建築物中觀看夜景、在配置有透明顯示器的交通工具進入隧道或在配置有透明顯示器的海生館內的海底隧道中。
當顯示資訊的輝度對比度過高時，使顯示資訊的輝度對比度落在圖5所示的人眼可辨識範圍R中的第一種方法是優化顯示資訊輝度。舉例來說，所述優化顯示資訊輝度可以是降低顯示資訊輝度。所述降低顯示資訊輝度可以是降低顯示資訊中全部區域或局部區域的輝度。
當顯示資訊的輝度對比度過高時，使顯示資訊的輝度對比度落在圖5所示的人眼可辨識範圍R中的第二種方法是優化顯示資訊尺寸。舉例來說，所述優化顯示資訊尺寸可以是縮小顯示資訊尺寸(例如降低顯示資訊的寬度)。
當顯示資訊的輝度對比度過高時，使顯示資訊的輝度對比度落在圖5所示的人眼可辨識範圍R中的第三種方法是優化場域輝度。優化場域輝度可包括優化前景反射光輝度以及優化背景穿透光輝度。所述優化前景反射光輝度可以是增加前景反射光輝度來增加顯示資訊的辨識度。所述優化背景穿透光輝度可以包括提升背景影像中全部區域的輝度或背景影像中低輝度區域的輝度。舉例來說，若場域輝度(如背景穿透光輝度)低於預設值，則優化場域輝度可包括提升顯示面板的全部區域的輝度。所述預設值可依需求而定，舉例來說，預設值可為20尼特(nit)，但不以此為限。如圖7E所示，經優化處理的區域RO可與背景影像(如山岳、白雲及太陽)全面重疊，且經優化的背景影像的輝度(區域RO中的輝度)高於優化前的背景影像的輝度。另外，若顯示資訊橫跨背景影像中高輝度區域與低輝度區域的交界時，則優化場域輝度可包括提升背景影像中低輝度區域的輝度，以使顯示資訊適合閱讀。如圖7F所示，背景影像中月亮M所在區域為高輝度區域RB，而背景影像中其餘區域為低輝度區域RL。顯示資訊(如文字“OKINAWA”)橫跨高輝度區域RB與低輝度區域RL，因此可使經優化處理的區域RO與低輝度區域RL中顯示資訊的欲顯示區塊重疊，來增加顯示資訊的辨識度。
另外，當顯示資訊的輝度對比度過低或過高時或者當藉由優化顯示資訊輝度、優化顯示資訊尺寸以及優化場域輝度皆無法有效使顯示資訊的輝度對比度落在圖5所示的人眼可辨識範圍R中時，可藉由改變顯示資訊的位置來增加顯示資訊的辨識度，如圖7G所示。
再參照圖6，在優化顯示資訊的輝度對比度後，可再次判斷顯示資訊的輝度對比度(步驟650)是否能夠被人眼辨識。若判定經優化的顯示資訊的輝度對比度能夠被人眼辨識，則輸出顯示資訊(步驟660)。另一方面，若判定經優化的顯示資訊的輝度對比度不能夠被人眼辨識，則可關閉顯示資訊(步驟670)。舉例來說，若確認優化顯示資訊輝度、優化顯示資訊尺寸、改變顯示資訊的位置以及優化場域輝度皆無法使顯示資訊的輝度對比度落在圖5所示的人眼可辨識範圍R中，則可關閉顯示資訊。
應說明的是，顯示資訊的辨識度可能隨使用者的性別、年齡、疾病或習慣等改變而有所不同。因此，在另一個實施例中，在步驟610之後且在步驟620之前，透明顯示系統的操作方法還可包括擷取使用者資訊以及依據使用者資訊調整顯示資訊的輝度對比度的閾值範圍。如此，便能更有效且準確地增加顯示資訊的辨識度。
圖8及圖9分別是依照本揭露的其他實施例的透明顯示系統的操作方法的流程圖。
請參照圖8，本實施例的透明顯示系統的操作方法800相似於圖6所示的透明顯示系統的操作方法600。兩個透明顯示系統的操作方法的主要差異如下所述。在透明顯示系統的操作方法800中，前述的多種優化程序(如優化顯示資訊輝度、優化顯示資訊尺寸、改變顯示資訊的位置、優化前景反射光輝度以及優化背景穿透光輝度)是有執行順序的，且每進行一次優化程序就會接續判斷顯示資訊的輝度對比度的步驟。若顯示資訊經優化後仍被判定無法被清楚辨識，才會接續另一種優化程序。上述多種優化程序的執行順序請參照步驟810至步驟846，且上述多種優化程序的詳細說明請參照前述，於此不再重述。
應說明的是，上述多種優化程序的執行順序可依需求改變，而不限於圖8所顯示的。舉例來說，步驟826(改變顯示資訊的位置)與步驟834(優化前景反射光輝度)的順序可對調。
請參照圖9，本實施例的透明顯示系統的操作方法900相似於圖8所示的透明顯示系統的操作方法800。兩個透明顯示系統的操作方法的主要差異如下所述。在透明顯示系統的操作方法900中，省略了圖8中優化前景反射光輝度的步驟。進一步來說，透明顯示系統的操作方法900適用於不適合調整、難以調整或無法調整前景反射光輝度的情況。
在優化顯示資訊尺寸的步驟922之後，若在判斷顯示資訊的輝度對比度的步驟924中仍判定顯示資訊經優化後無法被清楚辨識，則接續優化背景穿透光輝度的步驟928。在優化背景穿透光輝度的步驟928之後，若在判斷顯示資訊的輝度對比度的步驟930中仍判定顯示資訊經優化後無法被清楚辨識，則接續改變顯示資訊的位置的步驟934。在改變顯示資訊的位置的步驟934之後，若在判斷顯示資訊的輝度對比度的步驟936中仍判定顯示資訊經優化後無法被清楚辨識，則接續判斷改變顯示資訊的位置的次數是否未超過預設次數。若判定改變顯示資訊的位置的次數未超過預設次數，則回到步驟916。另一方面，若判定改變顯示資訊的位置的次數超過預設次數，則關閉顯示資訊(步驟942)。所述預設次數可根據實際需求設計。
綜上所述，在本揭露的透明顯示系統以及透明顯示系統的操作方法中，可經由判斷模組判斷顯示資訊的輝度對比度是否能夠被人眼辨識，當判定顯示資訊的輝度對比度不容易被人眼辨識時，則進行輝度對比度優化程序。因此，本揭露的透明顯示系統以及透明顯示系統的操作方法能夠增加顯示資訊的辨識度，且本揭露的透明顯示系統以及透明顯示系統的操作方法適用於不同的場域。
雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100：透明顯示系統 110：顯示面板 120：資料擷取模組 130：運算模組 140：輸入裝置 150：資料儲存模組 600、800、900：透明顯示系統的操作方法 610、620、630、640、650、660、670、810、812、814、816、818、820、822、824、826、828、830、832、834、836、838、840、842、844、846、910、912、914、916、918、920、922、924、926、928、930、932、934、936、938、940、942：步驟 B1、B2：光束 C1、C2：曲線 d：使用者與顯示資訊之間的距離 L：室內照明 M：月亮 R：人眼可辨識範圍 RA：斜線區域 RB：高輝度區域 RL：低輝度區域 RO：區域 TDP：透明顯示器 U：使用者 w：顯示資訊的寬度 X、X’：座標 θ：視角
圖1是解釋人眼可分辨的最小空間解析度的示意圖。 圖2A是應用透明顯示器的一種場域的示意圖。 圖2B是圖2A中透明顯示器所顯示的畫面的示意圖。 圖3是依照本揭露的一實施例的透明顯示系統的示意圖。 圖4是可以應用於圖3的透明顯示系統的電子裝置的示意圖。 圖5是視角與輝度對比度的關係圖。 圖6是依照本揭露的一實施例的一種透明顯示系統的操作方法的流程圖。 圖7A至圖7G分別是圖4A中透明顯示系統的顯示面板的顯示畫面在進行輝度對比度優化程序之前與之後的差異比較圖。 圖8及圖9分別是依照本揭露的其他實施例的透明顯示系統的操作方法的流程圖。
100：透明顯示系統 110：顯示面板 120：資料擷取模組 130：運算模組 140：輸入裝置 150：資料儲存模組

Claims (15)

  1. 一種透明顯示系統，包括：一顯示面板，能夠經由該顯示面板觀看到位於其後方的背景；一資料擷取模組，適於擷取該顯示面板所在場域的一場域輝度以及該顯示面板的一顯示資訊的一顯示資訊輝度，其中該場域輝度包括一前景反射光輝度以及一背景穿透光輝度；以及一運算模組，耦接於該顯示面板以及該資料擷取模組，該運算模組依據所擷取的該場域輝度以及該顯示資訊輝度判斷該顯示資訊的一輝度對比度是否落在一下界至一上界的範圍內，其中該顯示資訊的該輝度對比度為該場域輝度與該顯示資訊輝度的總和除以該場域輝度，若判定該顯示資訊的該輝度對比度未落在該下界至該上界的範圍內，則進行該顯示資訊的一輝度對比度優化程序，其中該資料擷取模組還擷取一使用者與該顯示資訊之間的距離以及該顯示資訊的一顯示資訊尺寸，該下界由公式1及公式2定義，該上界由公式1、公式3及公式4定義，
    Figure 107125360-A0305-02-0023-1
    Figure 107125360-A0305-02-0023-2
    Figure 107125360-A0305-02-0023-3
     f(d)=-0.1734×d 3+0.6648×d 2+0.6372×d+0.9788 公式4其中θ是一視角，0.15°≦θ≦2.25°，w是一顯示資訊的寬度，d是使用者與該顯示資訊之間的距離，k落在8.4至30.8的範圍內， L是該背景穿透光輝度，且L>0。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的透明顯示系統，其中該運算模組還判斷該顯示資訊的該顯示資訊尺寸是否落在該視角0.15度至2.25度的範圍內，若判定該顯示資訊尺寸未落在該視角0.15度至2.25度的範圍內，則優化該顯示資訊尺寸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的透明顯示系統，其中進行該輝度對比度優化程序包括優化該顯示資訊輝度、優化該顯示資訊尺寸、改變該顯示資訊在該顯示面板上所顯示的位置以及優化該場域輝度的其中至少一個。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的透明顯示系統，其中該資料擷取模組還適於擷取一使用者資訊，且該運算模組還依據該使用者資訊調整該顯示資訊的該輝度對比度的閾值範圍。
  5. 一種透明顯示系統的操作方法，包括：擷取一場域輝度以及一顯示資訊的一顯示資訊輝度，其中該場域輝度包括一前景反射光輝度以及一背景穿透光輝度；判斷該顯示資訊的一輝度對比度是否落在一下界至一上界的範圍內，其中該顯示資訊的該輝度對比度為該場域輝度與該顯示資訊輝度的總和除以該場域輝度；若判定該顯示資訊的該輝度對比度落在該下界至該上界的範圍內，則輸出該顯示資訊；以及若判定該顯示資訊的該輝度對比度未落在該下界至該上界的範圍內，則進行該顯示資訊的一輝度對比度優化程序， 其中該資料擷取模組還擷取一使用者與該顯示資訊之間的距離以及該顯示資訊的一顯示資訊尺寸，該下界由公式1及公式2定義，該上界由公式1、公式3及公式4定義，
    Figure 107125360-A0305-02-0025-5
    Figure 107125360-A0305-02-0025-6
    Figure 107125360-A0305-02-0025-4
     f(d)=-0.1734×d 3+0.6648×d 2+0.6372×d+0.9788 公式4其中θ是一視角，0.15°≦θ≦2.25°，w是該顯示資訊的寬度，d是使用者與該顯示資訊之間的距離，k落在8.4至30.8的範圍內，L是該背景穿透光輝度，且L>0。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的透明顯示系統的操作方法，還包括：判斷該顯示資訊的該顯示資訊尺寸是否落在該視角0.15度至2.25度的範圍內；以及若判定該顯示資訊尺寸未落在該視角0.15度至2.25度的範圍內，則優化該顯示資訊尺寸。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的透明顯示系統的操作方法，其中該輝度對比度優化程序包括優化該顯示資訊輝度、優化該顯示資訊尺寸、改變該顯示資訊的位置以及優化該場域輝度的其中至少一個。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的透明顯示系統的操作方法，其中若該顯示資訊的該輝度對比度低於該下界且該顯示資訊 尺寸落在該視角0.15度至0.6度的範圍內，則該輝度對比度優化程序包括增加該顯示資訊尺寸。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的透明顯示系統的操作方法，其中若該背景穿透光輝度大於該顯示資訊輝度的兩倍，則優化該場域輝度包括遮蔽一背景影像中的全部區域或局部區域。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的透明顯示系統的操作方法，其中若一背景影像的輝度對比度大於600，則優化該場域輝度包括遮蔽該背景影像中的高輝度區域。
  11. 如申請專利範圍第6項所述的透明顯示系統的操作方法，其中若該場域輝度低於一預設值，則優化該場域輝度包括提升該顯示面板的全部區域的輝度。
  12. 如申請專利範圍第6項所述的透明顯示系統的操作方法，其中若該顯示資訊橫跨一背景影像中一高輝度區域與一低輝度區域的交界時，則優化該場域輝度包括提升該背景影像中該低輝度區域的輝度。
  13. 一種透明顯示系統的操作方法，包括：擷取一場域輝度以及一顯示資訊的一顯示資訊輝度，其中該場域輝度包括一前景反射光輝度以及一背景穿透光輝度；判斷該顯示資訊的一輝度對比度是否能夠被人眼辨識，其中該顯示資訊的該輝度對比度為該場域輝度與該顯示資訊輝度的總和除以該場域輝度；若判定該顯示資訊的該輝度對比度能夠被人眼辨識，則輸出 該顯示資訊；若判定該顯示資訊的該輝度對比度不能夠被人眼辨識，則優化該顯示資訊輝度、優化一顯示資訊尺寸、改變該顯示資訊的位置或優化該場域輝度，該透明顯示系統的操作方法還包括：擷取一使用者資訊；以及依據該使用者資訊調整該顯示資訊的該輝度對比度的閾值範圍，該透明顯示系統的操作方法還包括：擷取一使用者與該顯示資訊之間的距離以及該顯示資訊尺寸，其中判斷該顯示資訊的該輝度對比度是否能夠被人眼辨識包括判斷該顯示資訊的該輝度對比度是否落在一下界至一上界的範圍內，其中該下界由公式1及公式2定義，該上界由公式1、公式3及公式4定義，
    Figure 107125360-A0305-02-0027-7
    Figure 107125360-A0305-02-0027-8
    Figure 107125360-A0305-02-0027-10
     f(d)=-0.1734×d 3+0.6648×d 2+0.6372×d+0.9788 公式4其中θ是一視角，0.15°≦θ≦2.25°，w是該顯示資訊的寬度，d是使用者與該顯示資訊之間的距離，k落在8.4至30.8的範圍內，L是該背景穿透光輝度，且L>0。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的透明顯示系統的操作方法，還包括：判斷該顯示資訊的該顯示資訊尺寸是否落在該視角0.15度至2.25度的範圍內；以及若判定該顯示資訊尺寸未落在該視角0.15度至2.25度的範圍內，則優化該顯示資訊尺寸。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的透明顯示系統的操作方法，其中若該顯示資訊的該輝度對比度低於該下界且該顯示資訊尺寸落在該視角0.15度至0.6度的範圍內，則該輝度對比度優化程序包括增加該顯示資訊尺寸。
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