TWI810030B - 白平衡校正方法、電子晶片以及資訊處理裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明主要揭示一種白平衡校正方法，係應用於一具有顯示器的電子裝置之中，且由該電子裝置的一電子晶片所執行，從而實現基於冷暖色調的變化對顯示器的白平衡進行對應校正。該白平衡校正方法包括：在顯示器操作在一冷色調模式時產生一第一色溫補償增益，且在顯示器操作在一暖色調模式時產生一第二色溫補償增益；以及在該冷色調模式下利用該第一色溫補償增益對一輸入顯示數據執行一第一白平衡校正處理以產生一第一顯示數據，且在該暖色調模式下利用該第二色溫補償增益對該輸入顯示數據執行一第二白平衡校正處理以產生一第二顯示數據。
Description
本發明係關於影像數據處理的技術領域，尤指一種白平衡校正方法。
圖1顯示習知的一種平面顯示器的方塊圖。如圖1所示，習知的平面顯示器1a的架構係主要包括：一顯示面板11a(如OLED面板或LED面板)以及一顯示驅動電路12a，其中該顯示驅動電路12a包括一時序控制單元120a、一閘極(列)驅動單元121a以及一源極(行)驅動單元122a。熟悉平面顯示器之設計與製造的電子工程師都知道，習知技術經會令源極驅動單元122a同時包含一伽瑪(Gamma)校正電路123a。所述伽瑪校正電路123a通常包括一數位伽瑪控制單元(Digital gamma control, DGC)與一伽瑪電壓產生單元。
圖2為圖1所示之源極驅動單元122a與顯示面板11a的方塊圖。如圖2所示，該數位伽瑪控制單元1231a通常係利用一程式語言編輯成一智慧財產(Intellectual property, IP)文件並嵌於該源極驅動單元122a所含有的記憶體內。另一方面，該伽瑪電壓產生單元1232a則為一實體電路。進行白平衡校正(white balance correction)時，該數位伽瑪控制單元1231a會將包含紅色灰階數據Rin、綠色灰階數據Gin與藍色灰階數據Bin的一輸入顯示數據轉換成包含第一紅色灰階數據R1、第一綠色灰階數據G1與第一藍色灰階數據B1的一顯示數據。接著，該伽瑪電壓產生單元1232a依據所述顯示數據產生一紅色畫素伽瑪電壓GV
R、一綠色畫素伽瑪電壓GV
G與一藍色畫素伽瑪電壓GV
B傳送至該源極驅動單元122a內部的一驅動電路124a，該驅動電路124a依據所述紅色畫素伽瑪電壓GV
R、所述綠色畫素伽瑪電壓GV
G與所述藍色畫素伽瑪電壓GV
B而產生一紅色畫素資料電壓DATA
R、一綠色畫素資料電壓DATA
G與一藍色畫素資料電壓DATA
B。
更詳細地說明，該數位伽瑪控制單元1231a利用以下式(a)～式(c)將所述輸入顯示數據轉換成所述顯示數據：
……………………(a)
……………………(b)
……………………(c)
於上述式(a)～式(c)之中，Rin為上位機輸入的紅色灰階數據，Gin為上位機輸入的綠色灰階數據，且Bin為上位機輸入的藍色灰階數據。另一方面，R
MAX為紅色畫素的預設最高灰階值，G
MAX為綠色畫素的預設最高灰階值，且B
MAX為藍色畫素的預設最高灰階值。舉例而言，R
MAX為255，G
MAX為230，且B
MAX為204。
然而，隨著電子產品朝向輕薄短小設計，相關電路的面積也被迫縮減。在此情況下，該伽瑪電壓產生單元1232a內部用以產生伽瑪電壓的電阻串的數量也被迫減少，導致該伽瑪電壓產生單元1232a能夠產生的伽瑪電壓的數量變少，即，伽瑪電壓的可選數量變少。由於該驅動電路124a係依據該伽瑪電壓產生單元1232a產生的伽瑪電壓來生成對應的畫素資料電壓DATA，因此，伽瑪電壓的可選數量變少連帶地導致畫素資料電壓變化平順度變差，造成畫素灰階變化平順度變差。此外，當該源極驅動單元122a驅動該顯示面板11a顯示一低灰階圖像時，該低灰階圖像出現色偏。
綜上所述，在該伽瑪電壓產生單元1232a內部用以產生伽瑪電壓的電阻串的數量減少的情況下，利用前述式(a)～式(c)對包含紅色灰階數據Rin、綠色灰階數據Gin與藍色灰階數據Bin的輸入顯示數據執行白平衡校正顯然不再合適，有必要加以調整或進行改良。
由上述說明可知，本領域亟需一種新式的白平衡校正方法。
本發明之主要目的在於提供一種白平衡校正方法，係應用於一具有顯示器的電子裝置之中，且由該電子裝置的一電子晶片所執行，從而實現基於冷暖色調的變化對顯示器的白平衡進行對應校正。本發明之白平衡校正方法只對輸入顯示數據所包含的紅色灰階數據、綠色灰階數據和藍色灰階數據進行處理，並不會變動顯示器的顯示面板的光學特性，因此在顯示器自一般模式切換至冷色調模式/暖色調模式的過渡期間會顯得平順自然。同時，在顯示器顯示一低灰階圖像時，該低灰階圖像不會有色偏現象。
為達成上述目的，本發明提出所述白平衡校正方法的一實施例，其係應用於一具有顯示器的電子裝置之中，從而由該電子裝置的一電子晶片所執行；該白平衡校正方法包括：
在所述顯示器操作在一冷色調模式時產生一第一色溫補償增益，且在所述顯示器操作在一暖色調模式時產生一第二色溫補償增益；以及
在該冷色調模式下利用該第一色溫補償增益對一輸入顯示數據執行一第一白平衡校正處理以產生一第一顯示數據，且在該暖色調模式下利用該第二色溫補償增益對該輸入顯示數據執行一第二白平衡校正處理以產生一第二顯示數據。
在一實施例中，該第一色溫補償增益係隨著所述輸入顯示數據的藍色偏移量(Cb)和紅色偏移量(Cr)的增減而變化，且其大於0且小於0.99。
在一實施例中，該第二色溫補償增益係隨著所述輸入顯示數據的藍色偏移量(Cb)和紅色偏移量(Cr)的增減而變化，且其大於-0.99且小於0。
在一實施例中，該電子晶片執行一第一白平衡校正函式以實現所述第一白平衡校正處理，且該第一白平衡校正函式包含如下數學式(1)、(2)和(3)：
·················· (1)；
·················· (2)；
··············· (3)；
其中，Rin、Gin和Bin為包含於該輸入顯示數據之中的一紅色灰階數據、一綠色灰階數據和一藍色灰階數據，R1、G1和B1為包含於該第一顯示數據之中的一第一紅色灰階數據、一第一綠色灰階數據和一第一藍色灰階數據，G
CT1為該第一色溫補償增益，且C為常數。
在一實施例中，該電子晶片執行一第二白平衡校正函式以實現所述第二白平衡校正處理，且該第二白平衡校正函式包含如下數學式(4)、(5)和(6)：
·················· (4)；
·················· (5)；
·············· (6)；
其中，R2、G2和B2為包含於該第一顯示數據之中的一第二紅色灰階數據、一第二綠色灰階數據和一第二藍色灰階數據，G
CT2為該第二色溫補償增益，且C為常數。
本發明同時提供一種電子晶片，其係應用於一具有顯示器的電子裝置之中，其中，該電子晶片執行一白平衡校正方法以對操作在一冷色調模式或一暖色調模式的該顯示器進行一白平衡校正操作；該白平衡校正方法包括：
在該顯示器操作在所述冷色調模式時產生一第一色溫補償增益，且在該顯示器操作在所述暖色調模式時產生一第二色溫補償增益；
在該冷色調模式下利用該第一色溫補償增益對一輸入顯示數據執行一第一白平衡校正處理以產生一第一顯示數據，且在該暖色調模式下利用該第二色溫補償增益對該輸入顯示數據執行一第二白平衡校正處理以產生一第二顯示數據。
在一實施例中，所述電子晶片為選自於由顯示驅動晶片、顯示驅動和觸控整合(Touch and Display Driver Integration, TDDI)晶片和影像處理晶片所組成群組之中的任一者。
在一實施例中，該第二色溫補償增益係隨著所述輸入顯示數據的藍色偏移量(Cb)和紅色偏移量(Cr)而變化，且其大於-0.99且小於0。
在一實施例中，該第二色溫補償增益係隨著所述輸入顯示數據的藍色偏移量(Cb)和紅色偏移量(Cr)而變化，且其大於-0.99且小於0。
在一實施例中，所述電子晶片執行一第一白平衡校正函式以實現所述第一白平衡校正處理，且該第一白平衡校正函式包含如下數學式(1)、(2)和(3)：
·················· (1)；
·················· (2)；
··············· (3)；
其中，Rin、Gin和Bin為包含於該輸入顯示數據之中的一紅色灰階數據、一綠色灰階數據和一藍色灰階數據，R1、G1和B1為包含於該第一顯示數據之中的一第一紅色灰階數據、一第一綠色灰階數據和一第一藍色灰階數據，G
CT1為該第一色溫補償增益，且C為常數。
在一實施例中，所述電子晶片執行一第二白平衡校正函式以實現所述第二白平衡校正處理，且該第二白平衡校正函式包含如下數學式(4)、(5)和(6)：
·················· (4)；
·················· (5)；
·············· (6)；
其中，R2、G2和B2為包含於該第一顯示數據之中的一第二紅色灰階數據、一第二綠色灰階數據和一第二藍色灰階數據，G
CT2為該第二色溫補償增益，且C為常數。
並且，本發明還提供一種資訊處理裝置，其特徵在於具有如前所述本發明之電子晶片。
在一實施例中，該資訊處理裝置為選自於由平面顯示裝置、頭戴式顯示裝置、投影裝置、數位相機、車載娛樂系統、智慧型電視、智慧型手機、智慧型手錶、平板電腦、桌上型電腦、筆記型電腦、一體式電腦、金融交易裝置、和門禁裝置所組成群組之中的一種電子裝置。
為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵、目的、與其優點，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
圖3顯示應用本發明之一種白平衡校正方法的一電子裝置的方塊圖。由圖3可知，該電子裝置1為包含一顯示器11與一處理器12，且該顯示器11包含一顯示面板111與用以執行顯示驅動的一電子晶片112。特別地，本發明之白平衡校正方法係利用一程式語言編輯成一演算法文件從而儲存在該電子晶片112的一記憶體之中，從而成為嵌在該電子晶片112之中的一白平衡校正單元113。特別說明的是，本發明之一種白平衡校正方法可以應用在任何一種具有顯示器11的電子裝置1，包括但不限於：平面顯示裝置、頭戴式顯示裝置、投影裝置、數位相機、車載娛樂系統、智慧型電視、智慧型手機、智慧型手錶、平板電腦、桌上型電腦、筆記型電腦、一體式電腦、金融交易裝置、和門禁裝置。
如圖3所示，本發明之一種白平衡校正方法以一白平衡校正單元113的形式應用於具有顯示器11的電子裝置1之中，且由該資訊處理裝置1的一電子晶片112所執行，從而實現基於冷暖色調的變化對顯示器11的白平衡進行對應校正。依據圖3可知，所述電子晶片112為一顯示驅動晶片或一顯示驅動和觸控整合(Touch and Display Driver Integration, TDDI)晶片。然而，在可行的實施例中，若該資訊處理裝置1為一數位相機，則所述電子晶片112亦可為影像處理晶片。
圖4為本發明之一種白平衡校正方法的流程圖。如圖3所示，在該顯示器11自一般模式切換至冷色調模式或暖色調模式之時，該電子晶片112執行啟用該白平衡校正單元113(即，執行本發明之白平衡校正方法)。如圖4所示，在方法流程的步驟S1中，係在所述顯示器11操作在一冷色調模式時產生一第一色溫補償增益，且在所述顯示器11操作在一暖色調模式時產生一第二色溫補償增益。
圖5顯示一CbCr色度圖。如圖5所示，當Cr越大且Cb值越小，則顯示器的整體色調係越偏暖。相反地，當Cb越大且Cr值越小，則顯示器的整體色調係越偏冷。因此，在上位機(如圖3所示處理器12)傳送包含一紅色灰階數據Rin、一綠色灰階數據Gin和一藍色灰階數據Bin的一輸入顯示數據至該電子晶片112之後，該電子晶片112利用一RGB-YCrCb轉換矩陣將RGB形式的輸入顯示數據轉換成YCrCb形式的輸入顯示數據。特別說明的是，RGB-YCrCb轉換矩陣為常用的顯示數據轉換模型，於此不在重複說明已知技術。接著，該電子晶片112便可以依據藍色偏移量(Cb)和紅色偏移量(Cr)決定該第一色溫補償增益/該第二色溫補償增益的數值。如圖5所示，該第一色溫補償增益係隨著所述輸入顯示數據的藍色偏移量(Cb)和紅色偏移量(Cr)的增減而變化，且其大於0且小於0.99。另一方面，該第二色溫補償增益係隨著所述輸入顯示數據的藍色偏移量(Cb)和紅色偏移量(Cr)的增減而變化，且其大於-0.99且小於0。
繼續地，在方法流程的步驟S2中，係在該冷色調模式下利用該第一色溫補償增益對包含紅色灰階數據Rin、綠色灰階數據Gin和藍色灰階數據Bin的該輸入顯示數據執行一第一白平衡校正處理以產生包含一第一紅色灰階數據R1、一第一綠色灰階數據G1和一第一藍色灰階數據B1的一第一顯示數據，並在該暖色調模式下利用該第二色溫補償增益對所述輸入顯示數據執行一第二白平衡校正處理以產生包含一第二紅色灰階數據R2、一第二綠色灰階數據G2和一第二藍色灰階數據B2的一第二顯示數據。
更詳細地說明，在一實施例中，該白平衡校正單元113包含一第一白平衡校正函式，使得該電子晶片112透過執行所述第一白平衡校正函式以實現所述第一白平衡校正處理，其中該第一白平衡校正函式包含如下數學式(1)、(2)和(3)：
························ (1)
························ (2)
····················· (3)
並且，該白平衡校正單元113還包含一第二白平衡校正函式，使得該電子晶片112透過執行所述第二白平衡校正函式以實現所述第二白平衡校正處理，其中該第二白平衡校正函式包含如下數學式(4)、(6)和(6)：
························ (4)
························ (5)
···················· (6)
在如上所示數學式(1)～(6)之中，G
CT1為該第一色溫補償增益，G
CT2為該第二色溫補償增益，且C為常數。舉例而言，C的數值為8。值得說明的是，由於0＜G
CT1＜0.99且-0.99＜G
CT2＜0，因此，在利用程式語言編輯本發明之白平衡校正方法的演算法文件時，亦可直接將其編輯成包含如下數學式(I)、(II)和(III)：
······················· (I)
······················ (II)
················· (III)
應可理解，在CTGain大於0且小於0.99的情況下，其為如前所述之第一色溫補償增益G
CT1，此時顯示器11操作在冷色調模式。相反地，在CTGain大於-0.99且小於0的情況下，其為如前所述之第二色溫補償增益G
CT2，此時顯示器11操作在暖色調模式。
如此，上述已完整且清楚地說明本發明之白平衡校正方法；並且，經由上述可得知本發明具有下列優點：
(1)本發明揭示一種白平衡校正方法，係應用於一具有顯示器的電子裝置之中，且由該電子裝置的一電子晶片所執行，從而實現基於冷暖色調的變化對顯示器的白平衡進行對應校正。本發明之白平衡校正方法只對輸入顯示數據所包含的紅色灰階數據、綠色灰階數據和藍色灰階數據進行處理，並不會變動顯示器的顯示面板的光學特性，因此在顯示器自一般模式切換至冷色調模式/暖色調模式的過渡期間會顯得平順自然。同時，在顯示器顯示一低灰階圖像時，該低灰階圖像不會有色偏現象。
(2)本發明同時提供一種電子晶片，其係應用於一具有顯示器的電子裝置之中，其特徵在於，該電子晶片執行如前所述本發明之白平衡校正方法以對操作在一冷色調模式或一暖色調模式的該顯示器進行一白平衡校正操作。
(3)並且，本發明還提供一種種資訊處理裝置，其特徵在於具有如前所述本發明之電子晶片。在一實施例中，該資訊處理裝置為選自於由平面顯示裝置、頭戴式顯示裝置、投影裝置、數位相機、車載娛樂系統、智慧型電視、智慧型手機、智慧型手錶、平板電腦、桌上型電腦、筆記型電腦、一體式電腦、金融交易裝置、和門禁裝置所組成群組之中的一種電子裝置。
必須加以強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
1a:平面顯示器
11a:顯示面板
12a:顯示驅動電路
120a:時序控制單元
121a:閘極驅動單元
122a:源極驅動單元
123a:伽瑪校正電路
1231a:數位伽瑪控制單元
1232a:伽瑪電壓產生單元
1:電子裝置
11:顯示器
111:顯示面板
112:電子晶片
113:白平衡校正單元
S1:在所述顯示器11操作在一冷色調模式時產生一第一色溫補償增益，且在所述顯示器11操作在一暖色調模式時產生一第二色溫補償增益
S2:在該冷色調模式下利用該第一色溫補償增益對一輸入顯示數據執行一第一白平衡校正處理以產生一第一顯示數據，且在該暖色調模式下利用該第二色溫補償增益對該輸入顯示數據執行一第二白平衡校正處理以產生一第二顯示數據
圖1為習知的一種平面顯示器的方塊圖；
圖2為圖1所示之源極驅動單元與顯示面板的方塊圖；
圖3為應用本發明之一種白平衡校正方法的一電子裝置的方塊圖；
圖4為本發明之一種白平衡校正方法的流程圖；以及
圖5為一CbCr色度圖。
S1:在所述顯示器11操作在一冷色調模式時產生一第一色溫補償增益，且在所述顯示器11操作在一暖色調模式時產生一第二色溫補償增益
S2:在該冷色調模式下利用該第一色溫補償增益對一輸入顯示數據執行一第一白平衡校正處理以產生一第一顯示數據，且在該暖色調
模式下利用該第二色溫補償增益對該輸入顯示數據執行一第二白平衡校正處理以產生一第二顯示數據
Claims (10)
- 一種白平衡校正方法，係應用於一具有顯示器的電子裝置之中，且由該電子裝置的一電子晶片所執行；該白平衡校正方法包括：在所述顯示器操作在一冷色調模式時產生一第一色溫補償增益，且在所述顯示器操作在一暖色調模式時產生一第二色溫補償增益；以及在該冷色調模式下利用該第一色溫補償增益對一輸入顯示數據執行一第一白平衡校正處理以產生一第一顯示數據，且在該暖色調模式下利用該第二色溫補償增益對該輸入顯示數據執行一第二白平衡校正處理以產生一第二顯示數據；其中，該電子晶片執行一第一白平衡校正函式以實現所述第一白平衡校正處理，且該第一白平衡校正函式包含如下數學式(1)、(2)和(3)：
- 如請求項1所述之白平衡校正方法，其中，該第一色溫補償增益係隨著所述輸入顯示數據的藍色偏移量(Cb)和紅色偏移量(Cr)的增減而變化，且其大於0且小於0.99。
- 如請求項1所述之白平衡校正方法，其中，該第二色溫補償增益係隨著所述輸入顯示數據的藍色偏移量(Cb)和紅色偏移量(Cr)的增減而變化，且其大於-0.99且小於0。
- 如請求項1所述之白平衡校正方法，其中，該電子晶片執行一第二白平衡校正函式以實現所述第二白平衡校正處理，且該第二白平衡校正函式包含如下數學式(4)、(5)和(6)：
- 一種電子晶片，係應用於一具有顯示器的電子裝置之中，其中，該電子晶片執行一白平衡校正方法以對操作在一冷色調模式或一暖色調模式的該顯示器進行一白平衡校正操作；該白平衡校正方法包括：在該顯示器操作在所述冷色調模式時產生一第一色溫補償增益，且在該顯示器操作在所述暖色調模式時產生一第二色溫補償增益； 在該冷色調模式下利用該第一色溫補償增益對一輸入顯示數據執行一第一白平衡校正處理以產生一第一顯示數據，且在該暖色調模式下利用該第二色溫補償增益對該輸入顯示數據執行一第二白平衡校正處理以產生一第二顯示數據；其中，所述電子晶片執行一第一白平衡校正函式以實現所述第一白平衡校正處理，且該第一白平衡校正函式包含如下數學式(1)、(2)和(3)：
- 如請求項5所述之電子晶片，其中，所述電子晶片為選自於由顯示驅動晶片、顯示驅動和觸控整合(Touch and Display Driver Integration,TDDI)晶片和影像處理晶片所組成群組之中的任一者。
- 如請求項5所述之電子晶片，其中，該第二色溫補償增益係隨著所述輸入顯示數據的藍色偏移量(Cb)和紅色偏移量(Cr)而變化，且其大於-0.99且小於0。
- 如請求項5所述之電子晶片，其中，該第二色溫補償增益係隨著所述輸入顯示數據的藍色偏移量(Cb)和紅色偏移量(Cr)而變化，且其大於-0.99且小於0。
- 如請求項5所述之電子晶片，其中，所述電子晶片執行一第二白平衡校正函式以實現所述第二白平衡校正處理，且該第二白平衡校正函式包含如下數學式(4)、(5)和(6)：
- 一種資訊處理裝置，其特徵在於具有至少一如請求項5至請求項9所述之電子晶片。
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