TWI786719B - 改善顯示器的光暈效應的方法 - Google Patents

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Abstract

一種改善顯示器的光暈效應的方法，該顯示器用於顯示一影像且包含一背光板，該影像包括多個子區域，該背光板具有多個發光區域分別對應該多個子區域。該方法包括下列步驟：決定每一該子區域的一亮度資訊；選擇一個該子區域作為目標區域，根據與該目標區域相鄰的其他該子區域的亮度資訊的最大值決定一校正值；以及根據該校正值調整對應該目標區域的該發光區域的亮度。

Description

改善顯示器的光暈效應的方法
本發明是有關一種改善顯示器的光暈效應的方法。
具有局部調光系統(local dimming system)的顯示器在顯示黑暗場景影像(dark-scene image)時，可能在黑色像素發生漏光而產生光暈效應(halo effect)。請參考圖1，圖1的虛線畫分背光板的多個發光區域。如圖1所示，當顯示器顯示一黑暗場景影像10時，若出現大面積的亮區12時，人眼難以察覺光暈效應。然而，當黑暗場景影像10中出現小面積的亮區14時，人眼將看到亮區14的邊緣出現光暈。特別是在黑暗的環境中，光暈效應會更明顯。傳統抑制光暈效應的方法是調降背光板的整體亮度。然而，在同時有大面積的亮區12及小面積的亮區14的情況下，傳統的方式會同時降低亮區12的亮度，導致亮區12的影像品質下降。
本發明的目的，在於提出一種改善顯示器的光暈效應的方法。
根據本發明，一種改善顯示器的光暈效應的方法，該顯示器用於顯示一影像且包含一背光板，該影像包括多個子區域，該背光板具有多個發光區域分別對應該多個子區域，該方法包括下列步驟：A.決定每一該子區域的一亮度資訊，該亮度資訊係為該子區域中亮度值大於一預設值的像素數量與總像素數量的比值；B.選擇一個該子區域作為目標區域，根據與該目標區域相鄰的其他該子區域的亮度資訊的最大值決定一校正值；以及 C.根據該校正值調整對應該目標區域的該發光區域的亮度。
根據本發明，一種改善顯示器的光暈效應的方法，該顯示器用於顯示一影像且包含一背光板，該影像包括多個子區域，該背光板具有多個發光區域分別對應該多個子區域，該方法包括下列步驟：A.決定每一該子區域的一亮度資訊；B.選擇一個該子區域作為目標區域，根據與該目標區域相鄰的其他該子區域的亮度資訊決定一校正值；以及 C.根據該校正值調整對應該目標區域的該發光區域的亮度。
本發明適當的控制每一個發光區域的亮度以在不降低影像品質的情況下抑制光暈效應。
圖2顯示應用本發明方法的顯示器20。顯示器20包含一顯示面板22以及一背光板24。顯示面板22用以顯示影像。背光板24位於顯示面板22的下方且具有多個發光區域242，每一個發光區域242包含一個或多個發光元件(圖中未示)，例如發光二極體。每一個發光區域242的亮度可以被獨立的控制，使得多個發光區域242的亮度可能會不同。圖3顯示用於顯示在顯示器20的影像30，影像30可劃分為多個子區域32分別對應多個發光區域242，每一個子區域32包含多個像素。
圖4顯示本發明改善顯示器的光暈效應的方法。參照圖3及圖4，首先進行步驟S10以決定每一個子區域32的亮度資訊，其中亮度資訊可以是但不限於子區域32中亮度值大於一預設值的像素數量與總像素數量的比值。該比值的計算方式可參考圖5。如圖5所示，首先計算該子區域32中亮度值大於一預設值的像素的數量，產生一第一數量K，如步驟S102所示。接著進行步驟S104，將第一數量K除以該子區域32的像素總量L得到比值K/L。對所有子區域32進行步驟S102及S104，即可得到所有子區域32的亮度資訊(即比值K/L)。在一實施例中，子區域32的亮度值的範圍是在0~255，而預設值可以是但不限於2。
圖5的實施例中，子區域32的亮度資訊為子區域32中亮度值大於一預設值的像素數量與總像素數量的比值，但本發明的亮度資訊不限於該比值。在一實施例中，子區域32的亮度資訊可以是子區域32中的多個像素的平均亮度值。在一實施例中，子區域32的亮度資訊可以是子區域32中的多個像素的最大亮度值。在一實施例中，子區域32的亮度資訊可以是子區域32的多個像素中具有第一亮度值以上的像素數量與具有第二亮度值以下的像素數量的比值。
在得到所有子區域32的亮度資訊後，進行圖4的步驟S12。步驟S12包括從多個子區域32中選擇一個子區域32作為一目標區域，並且根據與該目標區域相鄰的其他子區域32的亮度資訊的決定一校正值C。圖3說明圖4中步驟S12的實施例。在圖3中，先從多個子區域32中選擇其中一個作為目標區域B0，接著以目標區域B0為基準，決定一預設範圍34，預設範圍34包括了除了目標區域B0之外的多個子區域B1~B8。接著比較子區域B1~B8的亮度資訊，以找出最大值M。根據最大值M決定校正值C的方式有很多，例如可以將最大值M代入一預設公式EQ1以計算出校正值C，或是根據最大值M從一對照表中決定校正值C。本發明不限制校正值C的取得方式。在一實施例中，預設公式EQ1如下所示： 在M小於THD時 C=(1-Min_D)*(M/THD)^r)+Min_D； 在M大於THD時 C=1。 其中THD為預設的臨界值，Min_D為校正值C的最小值，r為預設的曲線調整參數。在此實施例中，校正值C的最小值Min_D為預設值。圖6是依據預設公式EQ1而得到的曲線圖，其中校正值C是介於0與1之間(0＜C≦1)，愈大的最大值M對應愈大的校正值C，愈小的最大值M對應愈小的校正值C。
在取得校正值C後，進行圖4的步驟S14。步驟S14包括根據校正值C調整對應目標區域B0的發光區域242的亮度S1。調整後的亮度S2係例如為S1×C，0＜C≦1。請參照圖1，亮區14所在的子區域32的鄰近子區域32皆為低亮度區域，因此最大值M較低，亮區14所在的子區域32對應的校正值C會較接近0，如此一來，亮區14對應的發光區域242的亮度會被大幅降低以抑制光暈效應。相反的，亮區12所涵蓋的各個子區域32，其鄰近的子區域32必然包括高亮度區域，因此最大值M較高，決定出來的校正值C會接近或等於1，如此一來，亮區12對應的發光區域的亮度幾乎不會調整，因此也不會影響亮區12的影像品質。
預設範圍34包括了目標區域以及與該目標區域相鄰的N個子區域32，N為大於等於2的正整數。在圖3的實施例中，預設範圍34為3×3個子區域的矩形範圍，但本發明不限於此，預設範圍34可以依需求擴大或縮小，例如擴大為5×5個子區域的矩形範圍，或是縮小為2×2個子區域的矩形範圍，此外預設範圍34的形狀也不限於矩形。此外，對於顯示面板22最邊緣的子區域32所決定的預設範圍會有所不同。以子區域B1為例，其適用的預設範圍是其鄰近的多個子區域B2、B0與B4。以子區域B4為例，其適用的預設範圍是其鄰近的多個子區域B1、B2、B0、B7與B6。
為了更有效的抑制光暈效應，本發明的方法也可以參考顯示器20的環境資訊，環境資訊可以是但不限於環境光的強度。圖7顯示圖3中步驟S14的一實施例。在圖7的實施例中，顯示器20具有環境光偵測器可以偵測周遭的環境光強度產生一環境資訊，並且根據該環境資訊決定一參數P，如步驟S142所示。產生參數P的方式包括但不限於將環境資訊代入一預設公式以產生參數P，或是從一預設的對照表中找出對應環境資訊的參數P。在獲得參數P後，根據最大值M及參數P決定校正值C，如步驟S144所示。在一實施例中，校正值C是介於0與1之間(0＜C≦1)，越大的最大值M或參數P對應越大的校正值C，越小的最大值M或參數P對應越小的校正值C。如前所述，產生校正值C的方式有很多，例如可以將最大值M及參數P代入預設公式(EQ1+EQ2)以計算出校正值C，或是根據最大值M及參數P從一對照表中決定校正值C，本發明不限制校正值C的取得方式。在一實施例中，一預設公式EQ2如下所示： Min_D=P*(1-LBND)+LBND； 其中Min_D為校正值C的最小值，LBND為預設的參數。在將參數P代入公式EQ2得到校正值C的最小值Min_D後，再將最大值M及最小值Min_D代入公式EQ1以得到校正值C。圖8是依據預設公式EQ2而得到的曲線圖，其中參數P是介於0與1之間(0≦P≦1)，越大的參數P對應越大的最小值Min_D，越小的參數P對應越小的最小值Min_D。
圖4、圖5及圖7所示的控制方法是由顯示器20裡的一處理單元(圖中未示出)執行，該處理單元可以是整合到顯示器20的時序控制器(timing controller)(圖中未示出)中。
上述實施例中係以一預設範圍34中除了目標區域B0以外的其他子區域B1~B8的亮度資訊的最大值M來決定校正值C，但本發明不限於此。在一實施例中，圖4的步驟S12包括從多個子區域32中選擇其中一個作為目標區域B0，並且以目標區域B0為基準，決定一預設範圍34，如圖3所示。預設範圍34包括了除了目標區域B0之外的N個子區域B1~B8。接下來，決定預設範圍34中除了目標區域B0之外的N個子區域B1~B8的亮度資訊的平均值Av。最後根據平均值Av決定校正值C，例如可以將平均值Av代入一預設公式以計算出校正值C，或是根據平均值Av從一對照表中決定校正值C。預設公式可以參考公式EQ1，例如將公式EQ1中的最大值M用平均值Av取代。如前所述，在一實施例中可以加入參考顯示器20的環境資訊來決定校正值C，環境資訊可以是但不限於環境光的強度。如圖7的步驟S142所示，顯示器20根據該環境資訊決定一參數P。在獲得參數P後，根據平均值Av及參數P決定校正值C。如前所述，產生校正值C的方式有很多，例如可以將平均值Av及參數P代入預設公式以計算出校正值C，或是根據平均值Av及參數P從一對照表中決定校正值C。
在一實施例中，圖3的步驟S12包括從多個子區域32中選擇其中一個作為目標區域B0，接著以目標區域B0為基準，決定一預設範圍34，如圖3所示。預設範圍34包括了除了目標區域B0之外的N個子區域B1~B8，其中N個子區域B1~B8分別對應一權重。在選取預設範圍34後，將預設範圍34中除了目標區域B0之外的N個子區域B1~B8的亮度資訊分別乘上其對應的權重，並將相乘後的結果相加得到一總和S。最後根據總和S決定校正值C，例如可以將總和S代入一預設公式以計算出校正值C，或是根據總和S從一對照表中決定校正值C。預設公式可以參考公式EQ1，例如將公式EQ1中的最大值M用總和S取代。如前所述，在一實施例中，可以加入參考顯示器20的環境資訊來決定校正值C，環境資訊可以是但不限於環境光的強度。如圖7的步驟S142所示，顯示器20根據該環境資訊決定一參數P。在獲得參數P後，根據總和S及參數P決定校正值C。如前所述，產生校正值C的方式有很多，例如可以將總和S及參數P代入預設公式以計算出校正值C，或是根據總和S及參數P從一對照表中決定校正值C。
在上述的說明中，影像30實際上是以一組影像訊號的形式傳送到顯示器20，該組影像信號的內容包括多筆像素資料分別對應影像的多個像素。顯示器20根據該組影像信號而顯示出影像30。為了讓本發明更為容易被理解，因此本說明書以影像30來說明各種實施例，但熟習顯示器技術領域的人士當能理解，以上的實施例，實際上仍是利用對應影像30的影像信號所包含的多筆像素資料進行各種的運算，處理及判斷。
以上所述僅是本發明的實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
10:黑暗場景影像 12:亮區 14:亮區 20:顯示器 22:顯示面板 222:顯示區域 24:背光板 242:發光區域 30:影像 32:子區域 34:預設範圍 B0:目標區域 B1:子區域 B2:子區域 B3:子區域 B4:子區域 B5:子區域 B6:子區域 B7:子區域 B8:子區域 C:校正值 K:第一數量 L:像素總量 LBND:參數 M:最大值 Min_D:最小值 P:參數 r:曲線調整參數 S1:亮度 S2:亮度 S10:步驟 S102:步驟 S104:步驟 S12:步驟 S14:步驟 S142:步驟 S144:步驟 THD:臨界值
圖1顯示具有大面積的亮區及小面積的亮區的黑暗場景影像。 圖2顯示應用本發明方法的顯示器。 圖3顯示用於顯示在顯示器的影像。 圖4顯示本發明改善顯示器的光暈效應的方法。 圖5顯示圖4中步驟S10的實施例。 圖6顯示最大值M與校正值C的關係曲線。 圖7顯示圖4中步驟S14的實施例。 圖8顯示參數P與最小值Min_D的關係曲線。
S10:步驟
S12:步驟
S14:步驟

Claims (22)

  1. 一種改善顯示器的光暈效應的方法，該顯示器用於顯示一影像且包含一背光板，該影像包括多個子區域，該背光板具有多個發光區域分別對應該多個子區域，該方法包括下列步驟： A.決定每一該子區域的一亮度資訊，該亮度資訊係為該子區域中亮度值大於一預設值的像素數量與總像素數量的比值； B.選擇一個該子區域作為目標區域，根據與該目標區域相鄰的其他該子區域的亮度資訊的最大值決定一校正值；以及 C.根據該校正值調整對應該目標區域的該發光區域的亮度。
  2. 如請求項1的方法，其中該步驟B包括將該最大值代入一預設公式以計算出該校正值，或是根據該最大值從一對照表中決定該校正值。
  3. 如請求項1的方法，其中該步驟B更包括： B1.根據該顯示器的環境資訊產生一參數；以及 B2.根據該最大值及該參數決定該校正值。
  4. 如請求項3的方法，其中該步驟B2包括將該最大值及該參數代入一預設公式以計算出該校正值，或是根據該最大值及該參數從一對照表中決定該校正值。
  5. 如請求項3的方法，其中該環境資訊包括環境光的強度。
  6. 一種改善顯示器的光暈效應的方法，該顯示器用於顯示一影像且包含一背光板，該影像包括多個子區域，該背光板具有多個發光區域分別對應該多個子區域，該方法包括下列步驟： A.決定每一該子區域的一亮度資訊； B.選擇一個該子區域作為目標區域，根據與該目標區域相鄰的其他該子區域的亮度資訊決定一校正值；以及 C.根據該校正值調整對應該目標區域的該發光區域的亮度。
  7. 如請求項6的方法，其中每一該子區域包括多個像素，該步驟A的亮度資訊為該子區域中的該多個像素的平均亮度值、該子區域中的該多個像素的最大亮度值、該子區域中具有第一亮度值以上的像素數量與具有第二亮度值以下的像素數量的比值或是該子區域中亮度值大於一預設值的像素數量與總像素數量的比值。
  8. 如請求項6的方法，其中該步驟B包括： B1.以該目標區域為基準，決定一預設範圍，該預設範圍包括該目標區域以及與該目標區域相鄰的N個子區域，N大於等於2； B2.決定該預設範圍內除了該目標區域之外的該N個子區域的亮度資訊的最大值；以及 B3.根據該亮度資訊的最大值決定該校正值。
  9. 如請求項8的方法，其中該步驟B3包括將該最大值代入一預設公式以計算出該校正值，或是根據該最大值從一對照表中決定該校正值。
  10. 如請求項8的方法，其中該步驟B3更包括： B31.根據該顯示器的環境資訊產生一參數；以及 B32.根據該最大值及該參數決定該校正值。
  11. 如請求項10的方法，其中該步驟B32包括將該最大值及該參數代入一預設公式以計算出該校正值，或是根據該最大值及該參數從一對照表中決定該校正值。
  12. 如請求項10的方法，其中該環境資訊包括環境光的強度。
  13. 如請求項6的方法，其中該步驟B包括： B1.以該目標區域為基準，決定一預設範圍，該預設範圍包括該目標區域以及與該目標區域相鄰的N個子區域，N大於等於2；以及 B2.決定該預設範圍內除了該目標區域之外的該N個子區域的亮度資訊的平均值；以及 B3.根據該平均值決定該校正值。
  14. 如請求項13的方法，其中該步驟B3包括將該平均值代入一預設公式以計算出該校正值，或是根據該平均值從一對照表中決定該校正值。
  15. 如請求項13的方法，其中該步驟B3更包括： B31.根據該顯示器的環境資訊產生一參數；以及 B32.根據該平均值及該參數決定該校正值。
  16. 如請求項15的方法，其中該步驟B32包括將該平均值及該參數代入一預設公式以計算出該校正值，或是根據該平均值及該參數從一對照表中決定該校正值。
  17. 如請求項15的方法，其中該環境資訊包括環境光的強度。
  18. 如請求項6的方法，其中該步驟B包括： B1.以該目標區域為基準，決定一預設範圍，該預設範圍包括該目標區域及與該目標區域相鄰的N個子區域，N大於等於2，該N個子區域分別對應一權重；以及 B2.決定該N個子區域的亮度資訊分別乘上其對應的權重的總和；以及 B3.根據該總和決定該校正值。
  19. 如請求項18的方法，其中該步驟B3包括將該總和代入一預設公式以計算出該校正值，或是根據該總和從一對照表中決定該校正值。
  20. 如請求項18的方法，其中該步驟B3更包括： B31.根據該顯示器的環境資訊產生一參數；以及 B32.根據該總和及該參數決定該校正值。
  21. 如請求項20的方法，其中該步驟B32包括將該總和及該參數代入一預設公式以計算出該校正值，或是根據該總和及該參數從一對照表中決定該校正值。
  22. 如請求項20的方法，其中該環境資訊包括環境光的強度。
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