TWI752745B - 拼接顯示器的校色方法 - Google Patents

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一種拼接顯示器的校色方法，包含初始化複數個顯示器，取得該些顯示器的色域，將該些顯示器中色域最小顯示器訂為參考顯示器，分別調整該參考顯示器的色溫、亮度及六軸色相與飽和度至參考色溫、參考亮度及參考色域三頂點座標，及根據該參考色溫、該參考亮度及該參考色域三頂點座標調整該些顯示器。

Description

拼接顯示器的校色方法
本發明係關於一種顯示器的校色方法，尤指一種拼接顯示器的校色方法。
隨著經濟的蓬勃發展，各領域各行業都在致力於數位化建設，對資訊視覺化要求也一直提高，尤其在航空、鐵路、銀行證券、展覽館等公共場合的資訊發布，以及大型企業、廣電播出、醫療、公共安全等領域的安全監控、生產運營，特別是在交通、電力、公安、能源等領域的監控中心，指揮中心、調度中心等重要場所，拼接顯示系統已經為不可或缺的設備，彰顯了廣闊的市場發展前景。
拼接顯示系統面臨的最大難題就是因不同顯示器的個體差異產生的拼接色彩一致性問題。隨著使用年限的增長，以及每台顯示器顏色深淺程度的差異，往往就會出現色差的困擾。在處理色差的問題時，技術人員要對數十台顯示器進行逐台調整，如此不但費時費力，更面臨缺少統一顏色參考標準，肉眼識別疲勞、不同顯示器色彩表現效果不一等諸多難題，即使出廠時已對同一標準做過調校，其中的誤差仍可能大於人眼的敏感度，在顯示器並排時使用者很容易感知到相鄰顯示器的顏色差異。因此需要一種解決方案來使多台並排的顯示器能在視覺上有一致的效果。
實施例提供一種拼接顯示器的校色方法。方法包含初始化複數個顯示器，取得該些顯示器的色域，將該些顯示器中色域最小顯示器訂為參考顯示器，分別調整該參考顯示器的色溫(color temperature)、亮度(brightness)及六軸色相與飽和度(hue and saturation)至參考色溫、參考亮度及參考色域三頂點座標(RGB coordinates)，及根據該參考色溫、該參考亮度及該參考色域三頂點座標調整該些顯示器。
100:拼接顯示器
10:顯示器
DREF:參考顯示器
700:方法
S702~S712:步驟
P1,P2,P2’,P3,P11,P12,P21,P22:顯示器位置
第1A及1B圖為實施例所使用之拼接顯示器的排列示意圖。
第2圖為實施例中使用校色器量測顯示器之量測位置的示意圖。
第3圖實施例中調整第1B圖中參考顯示器色相與飽和度的示意圖。
第4A圖實施例中為一維排列之拼裝顯示器的校正順序的示意圖。
第4B圖為實施例中二維排列之拼裝顯示器的校正順序的示意圖。
第5圖為實施例中2×2排列之拼裝顯示器的校正示意圖。
第6圖實施例中調整第5圖之顯示器色相與飽和度的示意圖。
第7圖為本發明實施例之拼接顯示器的校色方法的流程圖。
通過參考以下的詳細描述並同時結合附圖可以理解本發明，須注意的是，為了使讀者能容易瞭解及為了圖式的簡潔，本發明中的多張圖式只繪出電子裝置的一部分，且圖式中的特定元件並非依照實際比例繪圖。此外，圖中各元件的數量及尺寸僅作為示意，並非用來限制本發明的範圍。
本發明通篇說明書與所附的專利範圍中會使用某些詞彙來指稱特定元件。本領域技術人員應理解，電子設備製造商可能會以不同的名稱來指稱相同的元件。本文並不意在區分那些功能相同但名稱不同的元件。
在下文說明書中，「含有」與「包括」等詞為開放式詞語，因此其應被解釋為「含有但不限定為…」之意。
術語「大約」、「等於」、「相等」或「相同」、「實質上」或「大致上」一般解釋為在所給定的值的正負20%範圍以內，或解釋為在所給定的值的正負10%、正負5%、正負3%、正負2%、正負1%或正負0.5%的範圍以內。
雖然術語「第一」、「第二」、「第三」…可用以描述多種組成元件，但組成元件並不以此術語為限。此術語僅用於區別說明書內單一組成元件與其他組成元件。專利範圍中可不使用相同術語，而依照專利範圍中元件宣告的順序以第一、第二、第三…取代。因此，在說明書中，第一組成元件在專利範圍中可能為第二組成元件。
以下實施例所述之方法可以使多台相同型號的顯示器拼接而成的大面積拼接顯示器在視覺上達到近似的色溫、亮度及色相與飽和度。
第1A及1B圖為實施例所使用之拼接顯示器100的排列示意圖。拼接顯示器100的排列方式可為一維(第1A圖)或二維(第1B圖)。拼接顯示器100由多台顯示器10所組成。顯示器10可為任何市售提供六軸(RGBCMY)調整功能的顯示器，例如電漿顯示器，液晶顯示器，有機發光二極體顯示器等。在確認拼接顯示器 100的排列方式後，便可開始為拼接顯示器100中的每一顯示器10調整校色。
首先，需要初始化每一顯示器10，其中包含將顯示器10的亮度及RGB增益值(gain)調至最大，並且顯示器10的色相與飽和度調至預設值，例如50或60，使拼接顯示器100中的每一顯示器10都在相同的顯示標準。
第2圖為實施例中使用校色器量測顯示器10之量測位置的示意圖。在初始化每一台顯示器10之後，使用校色器測量每一顯示器10。如第2圖所示，量測位置可為每一顯示器四邊中間的位置。校色器可量測顯示器10的色域三頂點(RGB)座標，以及色溫與亮度。由量測出的色域三頂點座標可計算出顯示器10的色域。
在計算出拼接顯示器100中每一顯示器10的色域後，定義其中色域最小的顯示器為參考顯示器DREF。再利用校色器取得參考顯示器DREF的最大可調整亮度。舉例而言，若第1B圖中左下角之顯示器為色域最小的顯示器，則該顯示器會被定義為參考顯示器DREF。
接著，分別調整參考顯示器DREF的色溫(color temperature)至參考色溫、亮度(brightness)至參考亮度，及色相與飽和度(hue and saturation)至參考色域三頂點座標(RGB coordinates)。參考亮度需要小於參考顯示器DREF的最大可調整亮度，參考色溫及參考色域三頂點(RGB)座標皆需位於參考顯示器DREF可正確顯示的色彩範圍內。參考第1表，使用者可先設定目標值，再校正參考顯示器DREF的色溫、亮度及色域三頂點座標至接近目標值。在第1表中，WY為亮度，Wxy為色溫座標，(Rxy,Gxy,Bxy)則為色域三頂點(RGB)座標，(Cxy,Mxy,Yxy)為CMY色域座標。 另外，此階段僅校正亮度，色溫及RGB座標。而CMY座標為校正後的量測值，作為下階段調整的參考。
Figure 109142319-A0305-02-0007-1
以下敘述調整參考顯示器DREF色溫的方式。首先估算參考顯示器DREF的色溫調整值與色溫座標移動的比例，計算顯示器的RGB增益值下限並選出幾組RGB增益值，例如RGB(85,90,95)及RGB(88,92,89)，再逐一輸入這幾組RGB增益值至參考顯示器DREF，並實際量測參考顯示器DREF的色溫座標，選出使參考顯示器DREF的色溫座標最接近目標色溫座標的RGB增益值。此色溫即為參考色溫。色溫座標(Wxy)的比較方法為計算出等腰權重距離Dw並選出其中最小者，計算方程式如下：lx=|c1(x)-c2(x)|,ly=|c1(y)-c2(y)|
Figure 109142319-A0305-02-0007-2
Dw=D+|l-lx|+|l-ly|
其中c1及c2為參考顯示器DREF的色溫座標及目標色溫座標，D為c1及c2的等腰距離，Dw為等腰權重距離。
調整參考顯示器DREF的亮度(WY)可使用二分法或其他逼近法使參考顯示器DREF的亮度能夠最接近目標值，此亮度即為參考亮度。
第3圖實施例中調整參考顯示器DREF色相與飽和度的示意圖。以下敘述調整參考顯示器DREF色相與飽和度，參考顯示器DREF的參考色域三頂點座標接近目標色域三頂點座標的方式。以紅色R軸舉例，在目標Rxy座標確認後，可將參考顯示器DREF中R軸的色相調整至第0,30,50,70及100階，逐一在調整後量測參考顯示器DREF的Rxy座標，並與目標Rxy座標比較。比較方法與前述相同，可計算等腰權重距離Dw並找出最小者，計算方程式如下：lx=|c1(x)-c2(x)|,ly=|c1(y)-c2(y)|
Figure 109142319-A0305-02-0008-3
Dw=D+|l-lx|+|l-ly|
其中c1及c2為參考顯示器DREF的Rxy座標及目標Rxy座標，D為c1及c2的等腰距離，Dw為等腰權重距離。
若R的色相數值30得到的Dw最小，則再取第15,20,25,30,35及40階(每5階取點)，逐一量測參考顯示器DREF的Rxy座標並與目標Rxy座標比較。若第35階得到Dw最小，則再取第33,35,38階(每2階取點)，逐一量測參考顯示器DREF的Rxy座標並與目標Rxy座標比較，若第33階得到的Dw最小，則設定R軸的色相為33。當 R軸的色相調整至所得的Dw為最小，此參考顯示器DREF的R軸色相即為最終調整值，Rxy座標即為參考Rxy座標。飽和度調整方式類似色相，在此不贅述。
R軸調整完成後，再以相同方式調整參考顯示器DREF中G軸的色相及飽和度及B軸的色相及飽和度。完成調整後的參考顯示器DREF的色域三頂點座標(Rxy,Gxy,Bxy)即為參考色域三頂點座標。在參考顯示器DREF的色溫、參考亮度調整完成後，便可根據參考色溫、參考亮度及參考色域三頂點座標校正其他顯示器。
第4A圖實施例中為一維排列之拼裝顯示器的校正順序的示意圖。其中第一顯示器(編號1)為拼裝顯示器中邊緣的顯示器。若是參考顯示器並非第一顯示器，則可根據參考色溫、參考亮度及參考色域三頂點座標分別調整第一顯示器的色溫、亮度及六軸色相與飽和度。顯示器中相鄰的虛線框為校色器的量測位置，在調整時，會盡量使第二顯示器中校色器量測位置P2所量測的結果與第一顯示器中相鄰的量測位置P1所量測的結果接近，並使第三顯示器中校色器量測位置P3所量測的結果與第二顯示器中相鄰的量測位置P2’所量測的結果接近。相較於量測顯示器的中間位置，量測兩台顯示器相鄰的位置可提升拼接顯示器之視覺的一致性。
第4B圖為實施例中二維排列之拼裝顯示器的校正順序的示意圖。與一維排列之拼裝顯示器不同處在於，二維排列之拼裝顯示器以中心的顯示器為第一顯示器(編號1)，其餘校正方式皆相同，皆以第一顯示器為參考來校正第二顯示器(編號2)，並以第二顯示器為參考來校正第三顯示器(編號3)。意即，使第二顯示器中校色器量測位置P21所量測的結果與第一顯示器中相鄰的量測位置P11所量測的結果接近，使另一第二顯示器中校色器量測位置P22所量測的結果 與第一顯示器中相鄰的量測位置P12所量測的結果接近，依此類推。
第5圖為實施例中2×2排列之拼裝顯示器的校正示意圖。假設參考顯示器為顯示器D1，實施例以上述方法，根據顯示器D1的色溫、亮度及色域三頂點座標分別調整顯示器D2及顯示器D3的色溫、亮度及色相與飽和度。實施例中顯示器D1與顯示器D2調整結果見於第2表。
Figure 109142319-A0305-02-0010-4
與校正參考顯示器DREF至接近目標值的不同之處在於，以顯示器D1的校正結果調整顯示器D2的色溫、亮度及色相與飽和度時，需調整顯示器D2的 六軸(RGBCMY)色相與飽和度，因此色域座標包含CMY座標(Cxy,Mxy,Yxy)，其調整方式與調整RGB座標相同。之後，再以顯示器D1的校正結果調整顯示器D3，並以顯示器D2的校正結果調整顯示器D4，調整方式皆相同。
為了使拼接顯示器的顏色更為一致，如第2表所示，調整色域座標還可包含其他參考色，實施例使用的參考色為膚色ExR(160,90,60)、天空色ExB(95,175,230)、紫色ExY(255,230,100)。除了前述利用Rxy座標為參考來調整R軸的色相與飽和度之外，還可利用ExRxy座標為參考來進一步調整R軸的色相與飽和度，敘述如下。
第6圖實施例中調整第5圖之顯示器D2色相與飽和度的示意圖。以顯示器D1及D2為例，先以顯示器D1的Rxy座標作為參考，將顯示器D2之R軸的色相調整至33後，再用顯示器D1的ExRxy座標作為參考，取區間33-15至33+15，也就是第18,23,28,33,38,43及48階(每5階取點)，逐一量測顯示器D2的ExRxy座標，並與顯示器D1的ExRxy座標比較。若第43階得到Dw最小，則再取第41,43,45階(每2階取點)，逐一量測顯示器D2的ExRxy座標並與顯示器D1的ExRxy座標比較，若第41階得到的Dw最小，則將R軸的色相調整為41。此即為顯示器D2的R軸色相的最終調整值。RGBCMY座標皆以校色器取得。飽和度調整方式與色相相似，在此不贅述。
第7圖為本發明實施例之拼接顯示器的校色方法700的流程圖。拼接顯示器的校色方法700包含以下步驟：S702：確認拼接顯示器100中顯示器10的數量與排列方式；S704：初始化拼接顯示器100中的每一顯示器10； S706：量測並計算每一顯示器10的色域；S708：定義色域最小顯示器10為參考顯示器DREF；S710：校正參考顯示器DREF的色溫、亮度、色相與飽和度使量測數值接近目標色溫、目標亮度、目標色域三頂點座標；S712：根據參考顯示器DREF的色溫、亮度及色域三頂點座標，依排序位置逐一校正顯示器。
綜上所述，本發明實施例之拼接顯示器的校色方法可應用於賣場、交通運輸、展演活動等需要大面積顯示需求的場合，也可應用於需要大畫面或非常規尺寸顯示器的影像工作者，使拼接顯示器能有在視覺上一致效果，降低使用者感知相鄰顯示器的顏色差異。
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。
700:方法
S702~S712:步驟

Claims (16)

  1. 一種拼接顯示器的校色方法，包含：初始化複數個顯示器；取得該些顯示器的色域；將該些顯示器中色域最小顯示器訂為一參考顯示器；分別調整該參考顯示器的一色溫(color temperature)、一亮度(brightness)及一六軸(RGBCMY)色相與飽和度(hue and saturation)至一參考色溫、一參考亮度及一參考色域三頂點座標(RGB coordinates)；及根據該參考色溫、該參考亮度及該參考色域三頂點座標分別調整該些顯示器之一第一顯示器的一色溫、一亮度及一六軸色相與飽和度。
  2. 如請求項1所述的方法，其中該第一顯示器的該色溫係在該第一顯示器的該亮度之前調整，該第一顯示器的該亮度係在該第一顯示器的該六軸色相與飽和度之前調整。
  3. 如請求項1所述的方法，其中根據該參考色溫調整該第一顯示器的該色溫，包含：根據該第一顯示器的一RGB增益值下限決定複數組RGB候選增益值；及由該些組RGB候選增益值找出一組RGB增益值，使該第一顯示器的該色溫最接近該參考色溫。
  4. 如請求項1所述的方法，其中根據該參考亮度調整該第一顯示器的該亮度，包含：使用逼近法調整該第一顯示器的該亮度，以使該第一顯示器的該亮度接近 該參考亮度。
  5. 如請求項1所述的方法，其中根據該參考色域三頂點座標調整該第一顯示器的該六軸色相與飽和度，包含：使用逼近法調整該第一顯示器的該六軸色相與飽和度，以使該第一顯示器的色域三頂點座標值接近該參考色域三頂點座標。
  6. 如請求項5所述的方法，其中使用逼近法調整該第一顯示器的該六軸色相與飽和度係分別調整該第一顯示器之六軸的色相及六軸的飽和度。
  7. 如請求項1所述的方法，其中：若該些顯示器的排列方式為二維列陣，該第一顯示器係該二維列陣之中心的顯示器。
  8. 如請求項1所述的方法，另包含：根據該第一顯示器的該色溫、該亮度及該色域三頂點座標分別調整一第二顯示器的一色溫、一亮度及一六軸色相與飽和度，該第二顯示器相鄰該第一顯示器。
  9. 如請求項8所述的方法，其中根據該第一顯示器的該色溫、該亮度及該色域三頂點座標分別調整該第二顯示器的該色溫、該亮度及該六軸色相與飽和度包含：根據該第一顯示器的一CMY座標(CMY coordinates)調整該第二顯示器的一 六軸色相與飽和度。
  10. 如請求項8所述的方法，其中根據該第一顯示器的該色溫、該亮度及該色域三頂點座標分別調整該第二顯示器的該色溫、該亮度及該六軸色相與飽和度係：根據該第一顯示器之一第一側的一色溫、一亮度及一色域三頂點座標分別調整該第二顯示器之一第一側的一色溫、一亮度及一六軸色相與飽和度，該第一顯示器之該第一側與該第二顯示器之該第一側相鄰。
  11. 如請求項10所述的方法，另包含：根據該第二顯示器之一第二側的一色溫、一亮度及一色域三頂點座標分別調整一第三顯示器之一第一側的一色溫、一亮度及一六軸色相與飽和度，該第二顯示器之該第二側與該第三顯示器之該第一側相鄰。
  12. 如請求項1所述的方法，其中：取得該些顯示器的色域係：使用一校色器測量該些顯示器中每一顯示器的四邊中部區塊以取得該些顯示器中每一顯示器之四邊中間區塊的色域；及將該些顯示器中色域最小顯示器訂為該參考顯示器係：將該些顯示器中具有最小色域之側邊之一顯示器訂為該參考顯示器。
  13. 如請求項1所述的方法，另包含確認該些顯示器的一數量及排列方式。
  14. 如請求項1所述的方法，另包含取得該參考顯示器的一最大可調整亮度，其中該參考亮度係小於該最大可調整亮度。
  15. 如請求項1所述的方法，其中初始化該些顯示器包含：將該些顯示器的亮度及RGB增益值(gain)調至最大；及將該些顯示器的色相與飽和度調至一預設值。
  16. 如請求項1所述的方法，其中該參考顯示器的該色溫、該亮度及該色域三頂點座標係使用一校色器取得。
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