TWM642820U - 發光色彩校正裝置 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種發光色彩校正裝置，適用以校正一發光元件的發光色彩，其中發光元件設置於一周邊裝置。發光色彩校正裝置包括：一處理器經配置以接收一顯示裝置所使用的一第一色域的一第一色彩，其中發光元件用以發出一第二色域的一色光以及第一色域大於第二色域；以及一儲存媒體耦接處理器，儲存媒體經配置以儲存一色差校正矩陣；其中處理器經配置以根據色差校正矩陣轉換第一色域的第一色彩為第二色域的一校正色彩，使發光元件使用校正色彩發出色光。

Description

發光色彩校正裝置

本創作涉及一種色彩校正裝置，尤其涉及一種應用於發光元件的色彩校正裝置。

市面上常見的周邊裝置例如滑鼠或鍵盤上會設置發光二極體(LED)，藉由發光二極體的發光顏色、閃爍態樣等方式來增加周邊裝置的設計感，提升消費者購買的慾望。然而，周邊裝置所設置的發光二極體的硬體設計較為複雜，並且發光二極體可以顯示的色彩會受到發光二極體的材料、電路設計或電壓等因素影響，導致發光的色彩無法符合螢幕所顯示的色彩，而存在發光二極體的發光色彩與螢幕顯示的色彩之間存在色差的問題。

據此，如何降低發光二極體顯示色彩時造成的色差為本案欲解決的技術問題。

本創作之主要目的，在於提供一種發光色彩校正裝置，適用以校正一發光元件的發光色彩，其中發光元件設置於一周邊裝置，發光色彩校正裝置包括一處理器及一儲存媒體。處理器經配置以接收一顯示裝置所使用的一第一色域的一第一色彩，其中發光元件用以發出一第二色域的一色光以及第一色域大於第二色域。儲存媒體耦接處理器，儲存媒體經配置以儲存一色差校正矩陣。其中處理器經配置以根據色差校正矩陣轉換第一色域的第一色彩為第二色域的一校正色彩，使發光元件使用校正色彩發出色光。處理器更經配置以取得顯示裝置所使用的第一色域的一第二色彩，取得發光元件受控於根據第二色彩發出色光的一第三色彩(實際的發光色彩)，使用一色彩映射演算法計算第一色域的第二色彩映射至第二色域後的一第四色彩，以及使用第三色彩及第四色彩執行一多元迴歸演算法以獲得色差校正矩陣。

為能夠更加詳盡的了解本創作之特點與技術內容，請參閱以下所述之說明及附圖，然而所附圖示僅供參考說明之用，而非用來加以限制者。

請參閱圖1，其為本案根據一實施例所繪示的發光色彩校正裝置的配置示意圖。發光色彩校正裝置100電性連接或通訊耦接顯示裝置200及周邊裝置400。

於一實施例中，發光元件300設置於周邊裝置400(例如殼體上或內部)，並透過周邊裝置400提供的電流及電壓來執行發光操作，用以凸顯或點綴周邊裝置400的整體外觀。

於一實施例中，發光色彩校正裝置100執行一軟體來提供一色彩選擇介面(圖1未繪示)。色彩選擇介面包括顯示裝置200所使用的色域(gammut)的所有色彩。顯示裝置200用以顯示色彩選擇器介面，讓使用者可以透過色彩選擇介面選取欲應用在發光元件300的一色彩。

於一實施例中，在發光色彩校正裝置100獲得欲應用在發光元件300的色彩之後，會傳送包括改變色彩的操作指令至周邊裝置400。周邊裝置400的控制器(圖1未繪示)會基於操作指令改變發光元件300所發出的色光。

於一實施例中，顯示裝置200使用的第一色域大於發光元件300使用的第二色域。舉例而言，顯示裝置200可以顯示的色彩範圍大於發光元件300發出色光的色彩範圍。

於一實施例中，發光色彩校正裝置100是個人電腦、筆記型電腦或桌上型電腦，本案不限於此。

於一實施例中，周邊裝置400是滑鼠、鍵盤或耳機，任何可以擴充個人電腦、筆記型電腦或桌上型電腦的執行功能的裝置均屬本案的範疇。

於一實施例中，發光元件300是發光二極體(LED)、有機發光二極體(OLED)、次毫米發光二極體(Mini LED)或微發光二極體(Micro LED)。

於一實施例中，顯示裝置200可以為支援標準紅綠藍色彩空間(sRGB, standard Red Green Blue)的螢幕、顯示器、投影機或具有顯示功能之電子裝置。

於一實施例中，發光色彩校正裝置100包括處理器110及儲存媒體120。處理器110耦接於儲存媒體120。儲存媒體120用以儲存一色差校正矩陣122。

於一實施例中，處理器110可以為中央處理器(central processing unit，CPU)、系統單晶片(System on Chip，SoC)、應用處理器、數位訊號處理器(digital signal processor)或特定功能的處理晶片或控制器。

於一實施例中，儲存媒體120可以包括隨機存取記憶體(Random Access Memory, RAM)、非揮發性記憶體(例如快閃記憶體(Flash memory)、唯讀記憶體(Read-Only Memory, ROM)、硬碟機(Hard Disk Drive, HDD)、固態硬碟(Solid State Drive, SSD)或光儲存器。

於一些情況下，發光元件300所發出的色光可能會與使用者觀看顯示裝置200時選擇的顏色不符而產生色差的問題。舉例而言，使用者透過發光色彩校正裝置100執行的色彩選擇介面選擇出欲應用在發光元件300的色彩後，發光色彩校正裝置100會產生一控制訊號，例如脈衝寬度調變(PWM)值，至周邊裝置400。周邊裝置400的韌體會使用此PWM值來控制發光元件300顯示所選擇的顏色。然而，發生色差的原因來自於發光元件300所使用的色域(即硬體所能發出的色光的色彩空間)比顯示裝置200的色域小。由於發光元件300存在硬體上的限制，即使韌體使用此PWM值來控制發光元件300，期待發光元件300發出所選擇的顏色，若使用者基於顯示裝置200所選擇的顏色超出發光元件300所使用的色域所能表現的範圍，發光元件300實際發出的色光就會與使用者選擇的顏色產生色差。

請參照圖2，其為本案根據一實施例所繪示的第一色域及第二色域的示意圖。顯示裝置200能夠顯示第一色域500的色彩，以及發光元件300能夠顯示第二色域600的色彩。如圖2所示，第一色域500大於第二色域600。於此實施例中，第一色域500包含第二色域600。

當使用者觀看顯示裝置200選出第一色域500的第一色彩A1、B1及C1時，在未進行色彩校正的情況，發光元件300會使用本身硬體支援的第二色域600的實際色彩A、B及C來發出實際色光。雖然發光元件300是根據使用者選擇的第一色彩A1、B1及C1來發光，但由於第二色域600小於第一色域500，因此發光元件300實際發出的色光將會對應至另一色彩(例如色彩A、B及C)。

圖2所示的實際色彩A、B及C為未經過校正的色彩，因此未經過校正的實際色彩A與色彩空間中的第一色彩A1之間存在色差(例如圖2中的兩點距離)、未經過校正的實際色彩B與第一色彩B1之間存在色差，以及未經過校正的實際色彩C與第一色彩C1之間存在色差。色差的問題會導致發光元件300的發光顏色不符合使用者的預期。

因此，本案提出的發光色彩校正裝置及發光色彩校正方法可以在不需要更換發光元件的前提下執行發光元件的發光色彩校正，解決使用者所感受到的色差問題。

請參照圖3，其為本案根據一實施例所繪示的發光色彩校正方法的流程圖。圖3的發光色彩校正方法可以應用於設置在周邊裝置的發光元件。為便於理解本案，以下說明請一併參照圖1至圖3。

於步驟S310中，處理器110接收一顯示裝置200所使用的一第一色域的一第一色彩。

於一實施例中，使用者可以觸發發光色彩校正裝置100中的特定應用程式(圖未標示)，以令發光色彩校正裝置100執行色彩選擇介面並透過顯示裝置200進行顯示。藉此，使用者可以透過顯示裝置200顯示的色彩選擇介面來選擇第一色彩，如圖2的第一色彩A1、B1及C1。此第一色彩為使用者欲應用在發光元件300的色彩(即使用者預期在發光元件300所發出色光的色彩)。

於一實施例中，發光元件300可發出第二色域的一色光，該色光的色彩是例如圖2所示的實際色彩A、B及C，其中第二色域小於第一色域。此時的實際色彩A、B及C尚未經過校正。換言之，使用者此時會感受到實際色彩與從顯示裝置200中選擇出來的色彩之間的色差。

如上述說明，發光元件300的第二色域小於顯示裝置200的第一色域。雖然發光元件300是根據第一色彩來發光，然而若第一色彩超出第二色域的範圍，則發光元件300發出的色光的實際色彩會與第一色彩不相符，即該色光的實際色彩與第一色彩之間存在一色差。因此，在發光元件300發光之前，處理器110需要先校正色彩，以將校正後的色彩提供給發光元件300。

於步驟S320中，處理器110根據一色差校正矩陣122轉換第一色域的第一色彩為第二色域的一校正色彩。

於一實施例中，色差校正矩陣122用以將第一色域的第一色彩轉換為第二色域的校正色彩，使得第一色彩與校正色彩之間的第一色差小於第一色彩與未經過校正的實際色彩之間的第二色差。

舉例而言，如圖2所示，色差校正矩陣122可以將第一色彩A1、B1及C1轉換為校正色彩A1’、B1’及C1’。由圖2可看出，第一色彩A1、B1及C1與校正色彩A1’、B1’及C1’間的第一色差，會小於第一色彩A1、B1及C1與實際色彩A、B及C間的第二色差，而使得發光元件300發出的色光的實際色彩更接近使用者透過顯示裝置200所選擇的第一色彩，以符合使用者的期待。

計算色差校正矩陣的步驟將於圖4說明。

於步驟S330中，發光元件300使用校正色彩來發出色光。

於一實施例中，如圖2所示，發光元件300使用校正色彩A1’、B1’及C1’來發出色光，因此發光元件300實際發出的色光的色彩會相同於在步驟S320中獲得的校正色彩。

如上述說明，未經過校正的實際色彩會與第一色彩有較大的色差。經過圖3的方法進行校正之後，發光元件300發出具有校正色彩的色光，校正色彩會盡可能接近於第一色彩，即降低色差的程度。於一實施例中，如圖2所示，色彩空間中的第一色彩A1與校正色彩A1’之間的第一色差(例如色彩A1及A1’的兩點間距離)小於第一色彩與未經過校正的實際色彩A之間的第二色差(例如色彩A1及A的兩點間距離)。

如此一來，本案在不需要更換發光元件300的前提下，可降低發光元件300發出的色光的實際色彩與使用者透過顯示裝置200選擇的第一色彩之間的色差，提升調整發光元件300的發光色彩的精準度，以符合使用者的期待。

請參照圖4，其為本案根據一實施例所繪示的發光色彩校正方法的流程圖。圖4進一步說明發光色彩校正方法於獲得色差校正矩陣的詳細步驟，這些步驟可由圖1的發光色彩校正裝置100所執行。

於步驟S410中，處理器110取得顯示裝置200所使用的第一色域的一第二色彩。

於一實施例中，處理器110依據使用者操作或自動從顯示裝置200使用的第一色域中選取多個第二色彩，作為後續用來計算色差校正矩陣122的樣本資料。

於步驟S420中，於發光元件300根據第二色彩發出色光時，處理器110取得此色光的第二色域的一第三色彩。

於一實施例中，使用者或發光色彩校正裝置100令發光元件300直接根據第一色域的多個第二色彩來分別發出色光，並透過測量手段來獲得色光的實際色彩(即第三色彩)，以取得發光元件300受控於根據第二色彩發出色光的實際色彩(第三色彩)。其中發光元件300發出的實際色彩(第三色彩)屬於發光元件300可以顯示色彩的第二色域。。

於一實施例中，處理器110可執行軟體程式從周邊裝置400取得發光元件300發出色光的實際色彩(第三色彩)，或者透過其他測量手段(例如攝影機拍攝)來得到實際色彩(第三色彩)。

於步驟S430中，處理器110使用一映射演算法計算第一色域的第二色彩映射至第二色域後的第四色彩。

於一實施例中，處理器110執行映射演算法來計算出多個第四色彩，多個第四色彩是透過轉換多個第二色彩所得到。藉由不同色域的色彩轉換，處理器110於步驟S430計算出發光元件300的硬體發光能力中最接近於第二色彩的第四色彩。

於一實施例中，映射演算法可以為色域映射演算法(Gamut Mapping Algorithm)或非迭代最小色域切割演算法(Non-Iterative Minimum Gamut Clipping Algorithm)。

於一實施例中，處理器110執行色域映射演算法或非迭代最小色域切割演算法來轉換第二色彩至第四色彩。

值得一提的是，圖4的發光色彩校正方法不限制步驟S420及步驟S430的執行順序，步驟S420及步驟S430可先後執行或者同時執行。

於步驟S440中，處理器110使用第三色彩及第四色彩執行一線性轉換演算法以獲得色差校正矩陣122。

於一實施例中，處理器110獲得多個第三色彩的第一向量空間與多個第四色彩的第二向量空間，並執行線性轉換演算法來計算出色差校正矩陣122，使得色差校正矩陣122可以用來將第一向量空間的向量(例如前述的第一色彩)轉換為第二向量空間的向量(例如前述的校正色彩)，讓發光元件300發出具有校正色彩的色光。

值得一提的是，於使用者透過觀看顯示裝置200選擇一色彩(例如前述的第一色彩)並且發光色彩校正裝置100設定好發光元件300的色彩(例如前述的校正色彩，下稱操作色彩)之後，若使用者後續欲確認發光元件300的操作色彩為何，可透過發光色彩校正裝置100執行的軟體所提供的功能介面來進行確認。發光色彩校正裝置100可以向韌體讀取發光元件300的操作色彩來確認設定是否正確。由於操作色彩並非使用者透過觀看顯示裝置200所選擇的色彩(即操作色彩與使用者選擇的色彩之間存在偏差)，若於顯示裝置200呈現發光元件300的操作色彩給使用者觀看，使用者會誤以為韌體回傳的操作色彩就是自己原本設定的色彩。因此，於顯示裝置200上呈現韌體回傳的操作色彩之前，發光色彩校正裝置100可執行可逆矩陣運算，將發光元件300的操作色彩轉換回使用者原本設定的色彩，以令使用者再次確認。

於一實施例中，色差校正矩陣122為一可逆矩陣。因此，處理器110可計算出色差校正矩陣122的反矩陣，反矩陣用以將發光元件300所使用的色彩回推為顯示裝置200所使用的色彩。

於一實施例中，處理器110將發光元件300所使用的第二色域的色彩乘以反矩陣以獲得顯示裝置200所使用的第一色域的色彩。

如此一來，若發光色彩校正裝置100透過韌體取得發光元件300的發光色彩，則在進行反矩陣運算之後可以得到使用者原本設定的色彩(即顯示裝置200所使用的色彩)，供使用者確認設定給發光元件300的操作色彩。

於一實施例中，線性轉換演算法可以為相關色彩空間的色彩轉換演算法(Color transfer in correlated color space)或多元線性迴歸(multiple regression)演算法。

綜上所述，本案提出一種發光色彩校正裝置及發光色彩校正方法，透過預先計算出色差校正矩陣對發光元件的色彩進行校正，據以解決發光元件的顯色不準確的問題，並且可減少發光元件與顯示裝置之間的色差。因此，本案可在不需要更換或升級發光元件的情況下提升發光元件的顯色精準度，增加發光元件與顯示裝置的色彩一致性。

以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例之具體說明，非用以侷限本創作之專利範圍，其他任何等效變換均應俱屬後述之申請專利範內。

100:發光色彩校正裝置 110:處理器 120:儲存媒體 122:色差校正矩陣 200:顯示裝置 300:發光元件 400:周邊裝置 500:第一色域 600:第二色域 A、B、C:未經過校正的實際色彩 A1、B1、C1:第一色彩 A1’、B1’、C1’:校正色彩 S310~S330、S410~S440:步驟

圖1為本案根據一實施例所繪示的發光色彩校正裝置的配置示意圖。

圖2為本案根據一實施例所繪示的第一色域及第二色域的示意圖。

圖3為本案根據一實施例所繪示的發光色彩校正方法的流程圖。

圖4為本案根據一實施例所繪示的發光色彩校正方法的流程圖。

100:發光色彩校正裝置

110:處理器

120:儲存媒體

122:色差校正矩陣

200:顯示裝置

300:發光元件

400:周邊裝置

Claims (10)

1. 一種發光色彩校正裝置，適用以校正一發光元件的發光色彩，其中該發光元件設置於一周邊裝置，該發光色彩校正裝置包括： 一處理器，經配置以接收一顯示裝置所使用的一第一色域的一第一色彩，其中該發光元件用以發出一第二色域的一色光以及該第一色域大於該第二色域；以及 一儲存媒體，耦接該處理器，該儲存媒體經配置以儲存一色差校正矩陣； 其中該處理器經配置以根據該色差校正矩陣轉換該第一色域的該第一色彩為該第二色域的一校正色彩，使該發光元件使用該校正色彩發出該色光。
2. 如請求項1所述的發光色彩校正裝置，其中該周邊裝置包括滑鼠、鍵盤或耳機。
3. 如請求項2所述的發光色彩校正裝置，其中該發光元件包括發光二極體、有機發光二極體、次毫米發光二極體或微發光二極體。
4. 如請求項3所述的發光色彩校正裝置，其中該顯示裝置包括支援標準紅綠藍色彩空間的顯示器或投影機。
5. 如請求項4所述的發光色彩校正裝置，其中該處理器經配置以取得該顯示裝置所使用的該第一色域的一第二色彩，取得該發光元件受控於根據該第二色彩發出該色光的一第三色彩，使用一映射演算法計算該第一色域的該第二色彩映射至該第二色域後的一第四色彩，以及使用該第三色彩及該第四色彩執行一線性轉換演算法以獲得該色差校正矩陣。
6. 如請求項5所述的發光色彩校正裝置，其中該處理器經配置以計算該色差校正矩陣的一反矩陣，以及將該發光元件所使用的該第二色域的色彩乘以該反矩陣以獲得該顯示裝置所使用的該第一色域的色彩。
7. 如請求項5所述的發光色彩校正裝置，其中該處理器執行的該映射演算法包括轉換該第二色彩至該校正色彩的一色域映射演算法及一非迭代最小色域切割演算法。
8. 如請求項5所述的發光色彩校正裝置，其中該處理器執行的該線性轉換演算法包括一相關色彩空間的色彩轉換演算法及一多元線性迴歸演算法。
9. 如請求項5所述的發光色彩校正裝置，其中該處理器傳送包括用以改變該發光元件的該色光的一操作指令至該周邊裝置。
10. 如請求項9所述的發光色彩校正裝置，其中該周邊裝置基於該操作指令改變該發光元件所發出的該色光。

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