WO2013082780A1 - 色彩调整装置、色彩调整方法以及显示器 - Google Patents

色彩调整装置、色彩调整方法以及显示器 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a display, and more particularly to a color adjustment device, a color adjustment method, and a display.
  • the current image processing technology divides the display area on the liquid crystal panel into a plurality of pixels (Pixel), and each pixel has sub-pixels of three primary colors such as red, green, and blue. Since all the visible light colors can be generated by the combination of red, green and blue light, by controlling the brightness of the red, green and blue sub-pixels, the color to be represented by one pixel can be constructed.
  • CIE International Commission on International
  • CIE 1931 XYZ color space CIE XYZ Color
  • CIE XYZ Color CIE 1931 XYZ color space
  • CIE 1931 Chromaticity Diagram CIE 1931.
  • Y is the brightness (ie, the stimulus value Y) and x
  • y is the chromaticity value.
  • x X/(X+Y+Z)
  • y Y/(X+Y+Z)
  • CIE 1931 Due to CIE 1931 The XYZ color space does not fully represent the uniform space perceived by the human eye, so in order to further improve and unify the color evaluation method, CIE provides a new CIE 1976 L*a*b* color space.
  • CIE 1976 L*a*b* color space by CIE 1931 The XYZ color space can be obtained by a mathematical conversion formula, where X, Y, and Z are tristimulus values; L* is Luminance; a*, b* is Chromaticity. .
  • the CIE 1976 L*a*b* color space is a perceptually more linear color space than the CIE 1931 XYZ color space.
  • grayscale white balance must be performed on a pair of displays (Grayscale White Adjustment of balance).
  • the gray scale white balance adjustment method of the prior art is to first display the white image of the pixels of the display in all gray levels, and then adjust the gain value (Gain) of the image intensity of the red, green and blue images to display the white image.
  • the chromaticity value and the brightness value are close to the chromaticity value and the brightness value of a target white, that is, the white image is adjusted to a certain color temperature (Color) Temperature) and color deviation (Color derivation) range.
  • Figure 1 is based on CIE 1931.
  • the relationship between white and chromaticity values displayed in the XYZ color space under the gray scale of 0-255, where Wxn and Wyn are respectively represented at n (n 0, 1, 2, 3..254, 255)
  • the gray scale shows the x, y chromaticity values required for white.
  • the proportions of x and y chromaticity values are different.
  • FIG. 2 is a chromaticity change of the CIE 1931XYZ color space converted to the CIE 1976 L*a*b* color space of FIG.
  • the same hue indicates that the ratios of the chromaticities a* and b* are the same, and the larger the chromaticities a* and b*, the greater the color purity. That is, only the track B passing through the origin of the a*, b* coordinates represents that the white hues of all gray levels are the same hue.
  • the color adjustment method method further includes: before the liquid crystal display panel displays a predetermined gray scale, adjusting the display according to the three primary color ratio values of the target stimulation group corresponding to the predetermined gray scale The ratio of the three primary colors of the predetermined gray scale.
  • the liquid crystal display panel comprises a plurality of pixels, each pixel comprising a plurality of sub-pixels for displaying three primary colors of red, green and blue, the color adjustment method further comprising: according to the predetermined gray scale The corresponding three primary color ratio values of the target stimulation group adjust the driving voltages applied to the plurality of sub-pixels of each pixel.
  • the first color space is in accordance with CIE 1931
  • the second color space is in accordance with the CIE 1976 L* a* b* color space.
  • the present invention further provides a color adjustment device, the color adjustment device comprising: a measurement unit for measuring a liquid crystal display panel in a first color space to display a set of three stimulation values of white in a first gray scale; a first conversion unit connected to the measuring unit, configured to convert the set of three stimulation values into a brightness value L*255, a first chromaticity value a*255, and a second chromaticity value b that meet the second color space.
  • the color adjustment device further comprises a storage unit configured to store the three primary color ratio values corresponding to the three target stimulation values of each target stimulation group generated by the calculation unit into a lookup table.
  • the color adjustment device further includes an adjustment unit connected to the storage unit, configured to perform target stimulation corresponding to the predetermined gray scale before the display panel displays a predetermined gray scale
  • the set of three primary color ratio values adjusts the three primary color ratio values of the predetermined gray scale.
  • the first color space is in accordance with CIE 1931
  • the second color space is in accordance with the CIE 1976 L* a* b* color space.
  • the present invention also provides a display, the display includes a liquid crystal panel, the liquid crystal panel includes a plurality of pixels, each pixel includes a plurality of sub-pixels for displaying images, and the display further includes the color adjustment device described above,
  • the display further includes a driving unit electrically connected to the adjusting unit for adjusting the ratio of the three primary colors of the target stimulation group corresponding to the predetermined gray level to each pixel.
  • the color adjustment device further comprises a storage unit configured to store the three primary color ratio values corresponding to the three target stimulation values of each target stimulation group generated by the calculation unit into a lookup table.
  • the color adjustment device further includes an adjustment unit connected to the storage unit for using the target stimulus corresponding to the predetermined gray scale before the liquid crystal display panel displays a predetermined gray scale
  • the set of three primary color ratio values adjusts the three primary color ratio values of the predetermined gray scale.
  • the first color space is in accordance with CIE 1931
  • the second color space is in accordance with the CIE 1976 L* a* b* color space.
  • the color adjusting device, the color adjusting method and the display of the present invention are firstly used in CIE 1931.
  • a set of tristimulus values that determine white is determined in the XYZ color space, and the set of tristimulus values is converted to conform to CIE 1976 L* a* a brightness value, a first chromaticity value, and a second chromaticity value of the b* color space, and then determining a target brightness value of each gray level according to the brightness value, the first chromaticity value, and the second chromaticity value, respectively a target chrominance value and a second target chromaticity value, and finally converting the target brightness value, the first target chromaticity value, and the second target chromaticity value of each gray level into conforming to the CIE 1931 XYZ multiple target stimulation groups, each gray level corresponding to one of the target stimulation groups.
  • the white hues of all gray scales can have the same hue.
  • Figure 1 shows according to CIE 1931 The relationship between white and chromaticity values displayed in the XYZ color space under the gray scale of 0-255.
  • Figure 2 shows the conversion of the CIE 1931XYZ color space of Figure 1 to CIE 1976 The chromaticity change of the L*a*b* color space.
  • FIG. 3 is a schematic structural view of a preferred embodiment of the liquid crystal display of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic structural view of a preferred embodiment of the color adjustment device of the present invention.
  • Figure 5 is a flow chart of the color adjustment method of the present invention.
  • Figure 6 shows the display of the present invention, at CIE 1931 The relationship between white and chromaticity values displayed by the gray scale of 0-255 steps in the XYZ color space.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a display device 100 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the display 100 can be a device having a liquid crystal display panel 110 such as a personal computer, a notebook computer, a digital camera, a digital video camera, etc.
  • the display 100 further includes a timing controller 104, a data driving unit 106, a scan driving unit 108, and a color adjusting device 102.
  • the liquid crystal display panel 110 includes a plurality of pixels 130 arranged in a matrix, and each of the pixels 130 includes at least three sub-pixels 120 of red, green, and blue.
  • the scan driving unit 108 When the vertical synchronization signal generated by the timing controller 104 is transmitted to the scan driving unit 108, the scan driving unit 108 sequentially generates a scan pulse to be transmitted to the liquid crystal display panel 110, and at the same time, the timing controller 104 sends a horizontal synchronization signal to the data.
  • the driving unit 106 drives the gray scale voltage signal to the sub-pixel 120 of the liquid crystal display panel 110 in parallel.
  • Each of the sub-pixels 120 includes a pixel electrode 124 and a thin film transistor 122.
  • the gate, the source and the drain of the thin film transistor 122 are electrically connected to the scan driving unit 108, the data driving unit 106 and the pixel electrode 124 in the corresponding sub-pixel 120, respectively.
  • each pixel 130 is composed of a plurality of three sub-pixels 120 of red, green and blue, the color displayed by each pixel 130 is based on the ratio of the light transmittances of the three sub-pixels 120 of red, green and blue. Decide.
  • the color adjustment device 102 includes a measurement unit 140 , a first conversion unit 141 , a determination unit 144 , a second conversion unit 142 , a calculation unit 146 , a storage unit 148 , and an adjustment unit . 150.
  • the measuring unit 140 is configured to measure, in the first color space, the liquid crystal display panel 110 to display a set of three stimulation values of white in a first gray scale.
  • the first conversion unit 141 is connected to the measurement unit 140 for converting the set of three stimulation values into a brightness value L*255, a first chromaticity value a*255, and a second chromaticity that meet the second color space.
  • the value is b*255.
  • the second converting unit 142 is connected to the determining unit 144 for using the target brightness value L*n, the first target chromaticity value a*n and the second target chromaticity of each gray level.
  • the value b*n is converted into a plurality of target stimulation groups that conform to the first color space, each gray level corresponds to one of the target stimulation groups, and each target stimulation group includes three target stimulation values.
  • the calculating unit 146 is connected to the second converting unit 142 for calculating the three primary color ratio values corresponding to the three target stimulation values of each target stimulation group.
  • the storage unit 148 is configured to store the three primary color ratio values corresponding to the three target stimulation values of each target stimulation group generated by the calculation unit 146 into a lookup table 152.
  • the adjusting unit 150 is connected to the storage unit 148 for adjusting the display of the predetermined color according to the ratio of the three primary colors of the target stimulation group corresponding to the predetermined gray level before the liquid crystal display panel 110 displays a predetermined gray scale.
  • the three primary color ratio values of the gray scale are then transmitted to the data driving unit 106.
  • FIG. 5 is a flowchart of a color adjustment method of the present invention.
  • the color adjustment method includes the following steps:
  • Step 400 In the first color space, the measurement display panel 110 displays a set of tristimulus values WX255, WY255, WZ255 in white at a first gray level (255 steps).
  • Step 402 The set of tristimulus values WX255, WY255, The WZ255 is converted into a brightness value L*255 conforming to the second color space, a first chromaticity value a*255, and a second chromaticity value b*255.
  • Step 406 Convert the target brightness value L*n, the first target chromaticity value a*n, and the second target chromaticity value b*n of each gray level into a plurality of target stimulation groups that meet the first color space.
  • NWXn, NWYn, NWZn each gray level corresponds to one of the target stimulation groups
  • each target stimulation group contains three target stimulation values NWXn, NWYn, NWZn.
  • NWXn represents the stimulus value X of white at n gray scale
  • NWYn represents white stimulus value Y at n gray scale
  • NWZn represents white stimulus value Z at n gray scale.
  • Step 408 Calculate three target stimulation values NWXn, NWYn of each target stimulation group, The ratio of the three primary colors corresponding to NWZn (RXp, GXq, BXs), (RYp, GYq, BYs), (RZp, GZq, BZs).
  • NWXn RXp+GXq+BXs
  • NWYn RYp+GYq+BYs
  • RXp represents the stimulus value X of red at p gray scale
  • GXq represents the stimulus value X of green at q gray scale
  • BXs represents the stimulus value X of blue at s gray scale
  • the rest of the parameters are analogous.
  • the three target stimulation value NWXn of each target stimulation group, NWYn, NWZn corresponds to the three primary color ratio values (RXp, GXq, BXs), (RYp, GYq, BYs), (RZp, GZq, BZs) integrated into a lookup table.
  • Step 410 Before the liquid crystal display panel 110 displays a predetermined gray scale, adjust the three primary color ratio values of the predetermined gray scale according to the three primary color ratio values of the target stimulation group corresponding to the predetermined gray scale.
  • all the pixels 130 of the liquid crystal display panel 110 are first displayed according to the original first gray scale (255 steps), and the measuring unit 140 measures the pixels 130 at the first.
  • the gray scale displays white
  • the original three primary color ratio values of the red, blue, and green sub-pixels 120 are determining a set of tristimulus values WX255 according to the original three primary color ratio values, WY255, WZ255 (step 400).
  • the tristimulus values WX255, WY255, WZ255 are defined in the CIE 1931 XYZ color space.
  • the first conversion unit 141 sets the set of three stimulation values WX255, WY255, WZ255 converts into a brightness value L*255, a first chrominance value a*255, and a second chrominance value b*255 in accordance with the second color space according to the following conversion equation (step 402).
  • the second color space is CIE 1976 L*a*b* color space.
  • X, Y, and Z are tristimulus values; L* is Luminance; a* and b* are chromaticity (chromatic Value).
  • X WX255
  • Y WY255
  • L*0 0 indicates black and L*255 indicates white.
  • the decision unit 144 also determines the target brightness value of each gray level according to the brightness value L*255.
  • FIG. 6 is a display of the present invention at CIE 1931.
  • the second converting unit 142 converts the 256 sets of the target brightness value L*n, the first target chromaticity value a*n, and the second target chromaticity value b*n into conformity with the CIE.
  • 1931 XYZ 256 sets of target stimulation groups (NWXn, NWYn, NWZn), each gray level corresponds to one of the target stimulation groups, and each target stimulation group contains three target stimulation values NWXn, NWYn, NWZn.
  • the conversion relationship between the first conversion unit 141 and the second conversion unit 142 is an inverse function operation.
  • Figure 6 shows that the x and y chromaticity values are different for all gray levels.
  • RXp represents the stimulus value X of red at p gray scale
  • GXq represents the stimulus value X of green at q gray scale
  • BXs represents the stimulus value X of blue at s gray scale
  • the rest of the parameters are analogous.
  • the three target stimulus values for each target stimulus group (NWXn, NWYn, NWZn) corresponding to the three primary color ratio values (RXp, GXq, BXs), (RYp, GYq, BYs), (RZp, GZq, The BZs) are integrated into a lookup table 152 and stored in the storage unit 148.
  • step 410 the adjustment unit 150 connected to the data driving unit 106, after receiving a predetermined gray level, finds the three primary color ratio values corresponding to the target stimulation group corresponding to the predetermined gray level from the lookup table 152, and according to the The three primary color scale values output a compensation value to the data driving unit 106.
  • step 412 the data driving unit 106 adjusts the driving voltages applied to the plurality of sub-pixels 120 of each pixel 130 according to the three primary color ratio values of the target stimulation group corresponding to the predetermined gray level.
  • the adjustment unit 150 receives the gray scale signal of the 80th order, and finds the target stimulation group (NWX80 according to the lookup table 152). NWY80, NWZ80) The corresponding three primary color ratio values (RXp, GXq, BXs), (RYp, GYq, BYs), (RZp, GZq, BZs), and based on the three primary color ratio values (RXp, GXq, BXs), (RYp, GYq, BYs), (RZp, GZq, BZs) sends a compensation value such that the red, green, and blue sub-pixels 120 of the pixel 130 automatically adjust the three primary color ratio values to present a white color of the same hue as the 255 gray scale.
  • the color adjustment device, the color adjustment method, and the display of the present invention ensure that the white colors displayed by all the gray scales are the same color, so that when the human eye views the display of the present invention, all gray scales can exhibit the same color. The same hue is perceived without the prior art color cast problem.

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Abstract

一种色彩调整装置（102）、色彩调整方法及显示器（100），首先在CIE 1931 XYZ色彩空间中决定显示白色的一组三刺激值，再将该组三刺激值转换成符合CIE 1976 L*a*b*色彩空间的明度值、第一色度值及第二色度值，然后依据所述明度值、第一色度值及第二色度值分别决定每一灰阶的目标明度值、第一目标色度值及第二目标色度值，最后将每一灰阶的所述目标明度值、所述第一目标色度值及所述第二目标色度值转换成符合所述CIE 1931 XYZ的多个目标刺激组，每一灰阶对应其中一个目标刺激组。通过上述方式，所有灰阶的白色色度的色调相同。

Description

色彩调整装置、色彩调整方法以及显示器 技术领域
本发明涉及一种显示器，尤其涉及一种色彩调整装置、色彩调整方法以及显示器。
 背景技术
目前的图像处理技术是将液晶面板上的显示区域划分为许多的像素(Pixel)，而每个像素上均具有红、绿、蓝等三原色的子像素。由于所有可见光的颜色均可由红、绿、蓝三色光线混合产生，因此通过控制该些红、绿、蓝子像素的明暗，即可建构出一个像素所要表现的色彩。
为了更适当地描述色彩，国际照明委员会(International Commission on Illumination，简称CIE)提出了CIE 1931 XYZ色彩空间(CIE XYZ Color Space)。该色彩空间将红、绿和蓝三种颜色作为三种原色，而所有其他颜色都可以由三种原色混合形成。当标准观察者看到两个由多种不同波长的光混合而成的光源表现出同样的颜色时候，称之为“异谱同色”（metamerism），则这光源有同样的三色刺激值X、Y和Z，该颜色的三色刺激值X、Y和Z表示三种原色的比重。CIE 1931 XYZ色彩空间常以CIE 1931 色度图(CIE 1931 Chromaticity Diagram)来表示，CIE 1931 色度图中具有三个参数，其中Y表示亮度(也就是刺激值Y)，而x, y表示色度值。x=X/(X+Y+Z)，y=Y/(X+Y+Z)，z= Z/(X+Y+Z)。因为x+y+z=1，所以z可以用x，y表示。
由于CIE 1931 XYZ色彩空间并无法完全地表示人眼感受的均匀空间，因此为了进一步改进和统一颜色评价的方法，CIE提供了新的CIE 1976 L*a*b*色彩空间。CIE 1976 L*a*b*色彩空间由CIE 1931 XYZ色彩空间可以通过数学转换公式得到，其中X、Y、Z是三色刺激值；L*表示明度(Luminance)；a*、b*为色度(Chromaticity) 。一般来说，CIE 1976 L*a*b*色彩空间是比CIE 1931 XYZ色彩空间在感知上更线性的色彩空间。
由于液晶面板的材料与制程等因素，每一显示器在组装完成后，其色彩表现会有相当程度的差异。为使显示器的色彩达到一定的正确性与一致性，因此，必须逐一对显示器进行灰阶白平衡(Grayscale white balance)的调整。现有技术的灰阶白平衡的调整方法是先使显示器的像素在所有灰阶下显示白色影像，然后调整红、绿、蓝三色影像强度的增益值(Gain)，使其显示的白色影像的色度值与亮度值接近于一目标白色的色度值与明度值，也就是将白色影像调整在一定的色温(Color temperature)及色偏差(Color derivation)范围内。
请参阅图1，图1为依据CIE 1931 XYZ色彩空间下，在0-255阶的灰阶下所显示的白色与色度值的关系，其中，Wxn、Wyn分别表示在n（n=0、1、2、3…….254、255）灰阶显示白色所需x、y色度值。如图1所示，在不同灰阶下，白色显示的CIE1931色彩空间下x、y的色度值。举例来说，当灰阶为50阶时，调整Wx50=0.285、Wy50=0.295时，像素可以显示为白色。也就是说，通过调整施加于该像素的红、绿、蓝子像素的灰阶值，使得红、绿、蓝子像素混色后的色度符合Wx50=0.285、Wy50=0.295，就可以让该像素显示白色。以图1为例，在较高灰阶时(例如40~255阶)，x、y色度值的比重是固定值，Wx255=Wxn=0.285、Wy255=Wyn=0.295，n=40, 41, …, 255，在较低灰阶时(例如1~40阶)，x、y色度值的比重是不同的。
然而，CIE 1931 XYZ色彩空间并非人眼感受的均匀空间，因此即使在CIE 1931色度坐标系统上满足Wxn=Wx255，Wyn=Wy255，n=1,2…255的条件，人眼在不同灰阶感知的白色实际上并不会是符合同一色调(Hue)，即不同灰阶感知的白色会有色偏现象。也就是说，在部分灰阶下眼睛所看到的白色，是稍微偏蓝或偏红的白色。请参阅图2，图2为图1 CIE 1931XYZ色彩空间转换成CIE 1976 L*a*b*色彩空间的色度变化。虽然图2呈现a*、b*二维空间的色度变化，但实际上a*、b*已经包含了明度L*对于人眼感受的影响。依据图1的CIE 1931XYZ色彩空间的定义，所有灰阶的白色色度虽然没有变化。但是转换成图2所显示CIE 1976 L*a*b*色彩空间时，色度变化的轨迹A并不是通过原点的直线，也就是人眼观察到所有灰阶的白色色度变化时，色调并不均匀。因为色调(hue)h=arc tan(b*/a*)，色纯度(Chroma)C=
Figure PCTCN2011083684-appb-I000001
，所以在图2中，同一色调表示色度a*、b*的比值相同，色度a*、b*越大，表示色纯度越大。也就是只有通过a*、b*坐标原点的轨迹B才代表所有灰阶的白色色度都是相同的色调。
 技术问题
因此开发一种色彩调整装置、调整方法及显示器，使得白平衡调整时，所有灰阶的白色色度都能有相同的色调是业界努力的目标。
 技术解决方案
因此本发明的目的是提供一种色彩调整装置、调整方法及显示器，其提供的色彩调整功能，能让所有灰阶的白色色度的色调相同。
本发明揭示一种色彩衡调整方法，所述色彩调整方法包含：量测一液晶显示面板于第一色彩空间下，在以第一灰阶显示白色的一组三刺激值；将该组三刺激值转换成符合第二色彩空间的明度值L*255、第一色度值a*255及第二色度值b*255；依据所述明度值L*255决定每一灰阶的目标明度值L*n=L*255 × (n/255)2.2，依据所述第一色度值a*255决定每一灰阶的第一目标色度值a*n= (a*255/255)×n，依据所述第二色度值a*255决定每一灰阶的第二目标色度值b*n= (b*255/255)×n，其中n=1, 2, …, 255；将每一灰阶的所述目标明度值、所述第一目标色度值及所述第二目标色度值转换成符合所述第一色彩空间的多个目标刺激组，每一灰阶对应其中一个目标刺激组，且每一目标刺激组包含三目标刺激值；以及决定每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值。
依据本发明的实施例，所述色彩调整方法方法还包含：在所述液晶显示面板显示一预定灰阶前，依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整显示所述预定灰阶的三原色比例值。
依据本发明的实施例，所述液晶显示面板包含多个像素，每一像素包含多个用于显示红、绿、蓝三原色的子像素，所述色彩调整方法还包含：依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整施加于每一像素的多个子像素的驱动电压。
依据本发明的实施例，所述第一色彩空间是符合CIE 1931 XYZ色彩空间，所述第二色彩空间是符合CIE 1976 L* a* b*色彩空间。
本发明另提供一种色彩调整装置，该色彩调整装置包括：一量测单元，用来于第一色彩空间下量测一液晶显示面板以第一灰阶显示白色的一组三刺激值；一与所述量测单元连接的第一转换单元，用来将该组三刺激值转换成符合第二色彩空间的明度值L*255、第一色度值a*255及第二色度值b*255；一与所述转换单元连接的决定单元，用来依据所述明度值L*255决定每一灰阶的目标明度值L*n=L*255 × (n/255)2.2、依据所述第一色度值a*255决定每一灰阶的第一目标色度值a*n= (a*255/255)×n、依据所述第二色度值b*255决定每一灰阶的第二目标色度值b*n= (b*255/255)×n，其中n=1, 2, …, 255；一与所述决定单元连接的第二转换单元，用来将每一灰阶的所述目标明度值、所述第一目标色度值及所述第二目标色度值转换成符合所述第一色彩空间的多个目标刺激组，每一灰阶对应其中一个目标刺激组，且每一目标刺激组包含三目标刺激值；以及一与所述第二转换单元连接的计算单元，用来计算每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值。
依据本发明的实施例，所述色彩调整装置还包含一存储单元，用来将所述计算单元所产生的每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值，储存成一查询表。
依据本发明的实施例，所述色彩调整装置还包含一与所述存储单元连接的调整单元，用来在所述显示面板显示一预定灰阶前，依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整显示所述预定灰阶的三原色比例值。
依据本发明的实施例，所述第一色彩空间是符合CIE 1931 XYZ色彩空间，所述第二色彩空间是符合CIE 1976 L* a* b*色彩空间。
本发明还提供一种显示器，所述显示器包括一液晶面板，该液晶面板包含多个像素，每一像素包含多个子像素，用来显示影像，所述显示器还包括上述的色彩调整装置，所述色彩调整装置包含：一量测单元，用来于第一色彩空间下量测一液晶显示面板以第一灰阶显示白色的一组三刺激值；一第一转换单元，连接所述量测单元，用来将该组三刺激值转换成符合第二色彩空间的明度值L*255、第一色度值a*255及第二色度值b*255；一决定单元，连接所述转换单元，用来依据所述明度值L*255决定每一灰阶的目标明度值L*n=L*255 × (n/255)2.2，依据所述第一色度值a*255决定每一灰阶的第一目标色度值a*n= (a*255/255)×n，依据所述第二色度值b*255决定每一灰阶的第二目标色度值b*n= (b*255/255)×n，其中n=1, 2, …, 255；一第二转换单元，连接所述决定单元，用来将每一灰阶的所述目标明度值、所述第一目标色度值及所述第二目标色度值转换成符合所述第一色彩空间的多个目标刺激组，每一灰阶对应其中一个目标刺激组，且每一目标刺激组包含三目标刺激值；以及一计算单元，连接所述第二转换单元，用来计算每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值。
依据本发明的实施例，所述显示器还包含一驱动单元，电性连接所述调整单元，用来依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整施加于每一像素的多个子像素的驱动电压。
依据本发明的实施例，该色彩调整装置还包含一存储单元，用来将所述计算单元所产生的每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值，储存成一查询表。
依据本发明的实施例，该色彩调整装置还包含一调整单元，连接于所述存储单元，用来在所述液晶显示面板显示一预定灰阶前，依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整显示所述预定灰阶的三原色比例值。
依据本发明的实施例，所述第一色彩空间是符合CIE 1931 XYZ色彩空间，所述第二色彩空间是符合CIE 1976 L* a* b*色彩空间。
 有益效果
相较于现有技术，本发明的色彩调整装置、色彩调整方法及显示器，首先在CIE 1931 XYZ色彩空间中决定显示白色的一组三刺激值，再将该组三刺激值转换成符合CIE 1976 L* a* b*色彩空间的明度值、第一色度值及第二色度值，然后依据所述明度值、第一色度值及第二色度值分别决定每一灰阶的目标明度值、第一目标色度值及第二目标色度值，最后将每一灰阶的所述目标明度值、所述第一目标色度值及所述第二目标色度值转换成符合所述CIE 1931 XYZ的多个目标刺激组，每一灰阶对应其中一个目标刺激组。通过上述方式，所有灰阶的白色色度都能有相同的色调。
附图说明
图1绘示依据CIE 1931 XYZ色彩空间下，在0-255阶的灰阶下所显示的白色与色度值的关系。
图2为图1 的CIE 1931XYZ色彩空间转换成CIE 1976 L*a*b*色彩空间的色度变化。
图3是本发明液晶显示器一较佳实施方式的结构示意图。
图4是本发明色彩调整装置的一较佳实施方式的结构示意图。
图5是本发明的色彩调整方法的流程图。
图6绘示本发明的显示器，在CIE 1931 XYZ色彩空间下，0-255阶的灰阶所显示的白色与色度值的关系。
 本发明的最佳实施方式
请参阅图3，图3是本发明显示器100一较佳实施方式的结构示意图。显示器100可为个人计算机、笔记本电脑、数码相机、数码摄录像机等具有液晶显示面板110的装置，该显示器100还包含时序控制器104、数据驱动单元106、扫描驱动单元108以及色彩调整装置102。液晶显示面板110包含多个呈矩阵排列的像素130，每一像素130至少包括红、绿、蓝三个子像素120。时序控制器104产生的垂直同步信号传送至扫描驱动单元108时，扫描驱动单元108会依序产生扫描脉冲传送至液晶显示面板110，与此同时，时序控制器104则会发出水平同步信号至数据驱动单元106，而数据驱动单元106就会并行输出灰阶电压信号至液晶显示面板110的子像素120。每一子像素120包含像素电极124和薄膜晶体管122，薄膜晶体管122的栅极、源极和漏极分别电性连接相应子像素120中的扫描驱动单元108、数据驱动单元106和像素电极124。当薄膜晶体管122的栅极收到扫描驱动单元108传来的扫描脉冲会开启，此时会导通数据驱动单元106传送的数据电压至像素电极124。像素电极124是依据数据电压决定对应的液晶分子的转动方向，而决定像素电极124的光线穿透率。因为每一像素130是由多个红、绿、蓝三个子像素120组成，所以每一像素130所显示的颜色是依据多个红、绿、蓝三个子像素120的光线穿透率的比例所决定。
请参阅图4，所述色彩调整装置102包括一量测单元140、一第一转换单元141、一决定单元144、一第二转换单元142、一计算单元146、一存储单元148以及一调整单元150。所述量测单元140用于在第一色彩空间下，量测所述液晶显示面板110以第一灰阶显示白色的一组三刺激值。所述第一转换单元141连接所述量测单元140，用来将该组三刺激值转换成符合第二色彩空间的明度值L*255、第一色度值a*255及第二色度值b*255。所述决定单元144连接所述第一转换单元141，用来依据所述明度值L*255，决定每一灰阶的目标明度值L*n=L*255 × (n/255)2.2，依据所述第一色度值a*255，决定每一灰阶的第一目标色度值a*n= (a*255/255)×n，依据所述第二色度值b*255，决定每一灰阶的第二目标色度值b*n= (b*255/255)×n，其中n=1, 2, …, 255。所述第二转换单元142连接所述决定单元144，用来将每一灰阶的所述目标明度值L*n、所述第一目标色度值a*n及所述第二目标色度值b*n转换成符合所述第一色彩空间的多个目标刺激组，每一灰阶对应其中一个目标刺激组，且每一目标刺激组包含三目标刺激值。所述计算单元146连接所述第二转换单元142，用来计算每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值。所述存储单元148用来将所述计算单元146所产生的每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值，储存成一查询表152。所述调整单元150连接所述存储单元148，用来在所述液晶显示面板110显示一预定灰阶前，依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整显示所述预定灰阶的三原色比例值，然后将该三原色比例值传送至数据驱动单元106。
请参阅图5，图5是本发明的色彩调整方法的流程图。该色彩调整方法包含下列步骤：
步骤400：在第一色彩空间下，量测显示面板110以第一灰阶(255阶)显示白色的一组三刺激值WX255, WY255, WZ255。
步骤402：将该组三刺激值WX255, WY255, WZ255依据转换成符合第二色彩空间的明度值L*255、第一色度值a*255及第二色度值b*255。
步骤404：依据明度值L*255决定每一灰阶的目标明度值L*n=L*255 × (n/255)2.2，依据第一色度值a*255决定每一灰阶的第一目标色度值a*n= (a*255/255)×n，依据第二色度值b*255决定每一灰阶的第二目标色度值b*n= (b*255/255)×n，其中n=1, 2, …, 255。
步骤406：将每一灰阶的目标明度值L*n、第一目标色度值a*n及第二目标色度值b*n转换成符合所述第一色彩空间的多个目标刺激组(NWXn, NWYn, NWZn)，每一灰阶对应其中一个目标刺激组，且每一目标刺激组包含三目标刺激值NWXn, NWYn, NWZn。NWXn表示白色在n灰阶的刺激值X，NWYn表示白色在n灰阶的刺激值Y，NWZn表示白色在n灰阶的刺激值Z。
步骤408：计算每一目标刺激组的三目标刺激值NWXn, NWYn, NWZn所对应的三原色比例值(RXp, GXq, BXs)、(RYp, GYq, BYs)、(RZp, GZq, BZs)。其中NWXn=RXp+GXq+BXs，NWYn=RYp+GYq+BYs，NWZn=RZp+GZq+BZs，p, q, s=0,1,2,…,255。RXp表示红色在p灰阶的刺激值X，GXq表示绿色在q灰阶的刺激值X，BXs表示蓝色在s灰阶的刺激值X，其余参数依此类推。再将每一目标刺激组的三目标刺激值NWXn, NWYn, NWZn所对应的三原色比例值(RXp, GXq, BXs)、(RYp, GYq, BYs)、(RZp, GZq, BZs)整合成一查询表。
步骤410：在液晶显示面板110显示一预定灰阶前，依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整显示所述预定灰阶的三原色比例值。
请一并参阅图3至图5，首先，液晶显示面板110的全部像素130会先显示依据原始的第一灰阶(255阶)显示白色，而量测单元140会量测像素130在第一灰阶显示白色时，红、蓝、绿子像素120的原始三原色比例值。并依据该原始三原色比例值决定一组三刺激值WX255, WY255, WZ255(步骤400)。三刺激值WX255, WY255, WZ255是在CIE 1931 XYZ色彩空间所定义的。
接着，第一转换单元141将该组三刺激值WX255, WY255, WZ255依据以下转换方程式转换成符合第二色彩空间的明度值L*255、第一色度值a*255及第二色度值b*255(步骤402)。在本实施例中，第二色彩空间是采用CIE 1976 L*a*b*色彩空间。
L*=116 f(Y/Yn)-16，a*=500[f(X/Xn)-f(Y/Yn)], b*=200[f(Y/Yn)-f(Z/Zn)] ，
Xn=Yn=Zn=100；
当X/Xn或Y/Yn或Z/Zn>0.008856，f(X/Xn)=(X/Xn)1/3，f(Y/Yn)=(Y/Yn)1/3，f(Z/Zn)=(Z/Zn)1/3; 方程式 (1)
当X/Xn或Y/Yn或Z/Zn≦0.008856，f(X/Xn)=7.787×(X/Xn)+16/116，f(Y/Yn)=7.787×( Y/Yn)+16/116，f(Z/Zn)= 7.787×( Z/Zn)+16/116，方程式 (2)
其中X、Y、Z是三色刺激值；L*表示明度(Luminance)；a*、b*为色度(chromatic value) 。
依据上述方程式，将X= WX255, Y=WY255, Z=WZ255代入可以得到明度值L*255、第一色度值a*255及第二色度值b*255。
请参阅图2，端点D的坐标
Figure PCTCN2011083684-appb-I000002
表示在255阶显示白色的第一色度值a*255及第二色度值b*255，所对应的色纯度和色调。原点O的坐标(0,0)表示
Figure PCTCN2011083684-appb-I000003
=0，且
Figure PCTCN2011083684-appb-I000004
=0。所以0阶的色度值a*0, b*0=0，此点表示的色彩是黑色。将端点D和原点O以直线连起来的轨迹B后，轨迹B上的每一点的色度a*、b*的比值相同，也就是说轨迹B上的每一点的坐标(a*, b*)都可以呈现相同的白色色调(Hue)。
依据图2的轨迹B，决定单元144依据第一色度值a*255决定每一灰阶的第一目标色度值a*n= (a*255/255)×n，依据第二色度值b*255决定每一灰阶的第二目标色度值b*n= (b*255/255)×n，其中n=1, 2, …, 255。除此之外，在CIE 1976 L*a*b*色彩空间中，L*0 = 0指示黑色，L*255指示白色。决定单元144也会依据明度值L*255决定每一灰阶的目标明度值L*n=L*255 × (n/255)2.2，所以决定单元144对于256个灰阶会产生256组(L*n，a*n，b*n)，n=0~255。
请参阅图6，其为本发明的显示器在CIE 1931 XYZ色彩空间下，0-255阶的灰阶所显示的白色与色度值的关系。在步骤406中，第二转换单元142将256组的目标明度值L*n、第一目标色度值a*n及第二目标色度值b*n转换成符合CIE 1931 XYZ的256组目标刺激组(NWXn, NWYn, NWZn)，每一灰阶对应其中一个目标刺激组，且每一目标刺激组包含三目标刺激值NWXn, NWYn, NWZn。第一转换单元141和第二转换单元142的转换关系是呈反函数运算。在图6中NWxn和NWyn分别表示在n灰阶显示白色时的x、y色度值，其中NWxn=NWXn/(NWXn+NWYn+NWZn)，NWyn= NWYn/(NWXn+NWYn+NWZn)。不同于图1，图6在所有灰阶时x、y色度值的比重都是不同的。
在步骤408中，计算单元146计算256组目标刺激组(NWXn, NWYn, NWZn)所对应的三原色比例值(RXp, GXq, BXs)、(RYp, GYq, BYs)、(RZp, GZq, BZs)，其中NWXn=RXp+GXq+BXs，NWYn=RYp+GYq+BYs，NWZn =RZp+GZq+BZs，p, q, s=0,1,2,…,255。RXp表示红色在p灰阶的刺激值X，GXq表示绿色在q灰阶的刺激值X，BXs表示蓝色在s灰阶的刺激值X，其余参数依此类推。再将每一目标刺激组的三目标刺激值(NWXn, NWYn, NWZn)所对应的三原色比例值(RXp, GXq, BXs)、(RYp, GYq, BYs)、(RZp, GZq, BZs)整合成一查询表152，并于储存于存储单元148之中。
在步骤410中，连接于数据驱动单元106的调整单元150在接收一预定灰阶后，会从查询表152中找出符合该预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，并依据该三原色比例值输出一补偿值予数据驱动单元106。
在步骤412中，数据驱动单元106依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整施加于每一像素130的多个子像素120的驱动电压。
当显示器100运作时，当像素130在显示80灰阶的白色的时候，调整单元150接收到80阶的灰阶信号时，就会依据查询表152找出目标刺激组(NWX80, NWY80, NWZ80)所对应的三原色比例值(RXp, GXq, BXs)、(RYp, GYq, BYs)、(RZp, GZq, BZs)，并依据三原色比例值(RXp, GXq, BXs)、(RYp, GYq, BYs)、(RZp, GZq, BZs)送出补偿值，使得像素130的红、绿、蓝次像素120自动调整三原色比例值而呈现与255灰阶同一色调的白色。
综合以上，本发明的色彩调整装置、色彩调整方法以及显示器，都能确保所有灰阶所显示的白色是同一色调，所以人眼的观看本发明的显示器时，所有灰阶在呈现同一颜色都能感知到相同的色调，而不会有现有技术的色偏问题。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但该较佳实施例并非用以限制本发明，该领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
本发明的实施方式
工业实用性
序列表自由内容

Claims (13)

  1. 一种色彩调整方法，其特征在于，所述色彩调整方法包含：
    量测一液晶显示面板于第一色彩空间下，在以第一灰阶显示白色的一组三刺激值；
    将该组三刺激值转换成符合第二色彩空间的明度值L*255、第一色度值a*255及第二色度值b*255；
    依据所述明度值L*255决定每一灰阶的目标明度值L*n=L*255 × (n/255)2.2，依据所述第一色度值a*255决定每一灰阶的第一目标色度值a*n= (a*255/255)×n，依据所述第二色度值b*255决定每一灰阶的第二目标色度值b*n= (b*255/255)×n，其中n=1, 2, …, 255；
    将每一灰阶的所述目标明度值、所述第一目标色度值及所述第二目标色度值转换成符合所述第一色彩空间的多个目标刺激组，每一灰阶对应其中一个目标刺激组，且每一目标刺激组包含三目标刺激值；以及
    决定每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值。
  2. 如权利要求1所述的色彩调整方法，其特征在于：所述色彩调整方法方法还包含：
    在所述液晶显示面板显示一预定灰阶前，依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整显示所述预定灰阶的三原色比例值。
  3. 如权利要求2所述的色彩调整方法，所述液晶显示面板包含多个像素，每一像素包含多个用于显示红、绿、蓝三原色的子像素，其特征在于：依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整施加于每一像素的多个子像素的驱动电压。
  4. 如权利要求1所述的显示器的白平衡调整方法，其特征在于：所述第一色彩空间是符合CIE 1931 XYZ色彩空间，所述第二色彩空间是符合CIE 1976 L* a* b*色彩空间。
  5. 一种色彩调整装置，其特征在于，所述色彩调整装置包含：
    一量测单元，用来于第一色彩空间下量测一液晶显示面板以第一灰阶显示白色的一组三刺激值；
    一第一转换单元，连接所述量测单元，用来将该组三刺激值转换成符合第二色彩空间的明度值L*255、第一色度值a*255及第二色度值b*255；
    一决定单元，连接所述转换单元，用来依据所述明度值L*255决定每一灰阶的目标明度值L*n=L*255 × (n/255)2.2，依据所述第一色度值a*255决定每一灰阶的第一目标色度值a*n= (a*255/255)×n，依据所述第二色度值b*255决定每一灰阶的第二目标色度值b*n= (b*255/255)×n，其中n=1, 2, …, 255；
    一第二转换单元，连接所述决定单元，用来将每一灰阶的所述目标明度值、所述第一目标色度值及所述第二目标色度值转换成符合所述第一色彩空间的多个目标刺激组，每一灰阶对应其中一个目标刺激组，且每一目标刺激组包含三目标刺激值；以及
    一计算单元，连接所述第二转换单元，用来计算每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值。
  6. 如权利要求5所述的色彩调整装置，其特征在于：该色彩调整装置还包含一存储单元，用来将所述计算单元所产生的每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值，储存成一查询表。
  7. 如权利要求6所述的色彩调整装置，其特征在于：该色彩调整装置还包含一调整单元，连接于所述存储单元，用来在所述液晶显示面板显示一预定灰阶前，依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整显示所述预定灰阶的三原色比例值。
  8. 如权利要求5所述的色彩调整装置，其特征在于：所述第一色彩空间是符合CIE 1931 XYZ色彩空间，所述第二色彩空间是符合CIE 1976 L* a* b*色彩空间。
  9. 一种显示器，所述显示器包括一液晶面板，该液晶面板包含多个像素，每一像素包含多个子像素，用来显示影像，其特征在于：所述显示器还包括一色彩调整装置，所述色彩调整装置包含：
    一量测单元，用来于第一色彩空间下量测一液晶显示面板以第一灰阶显示白色的一组三刺激值；
    一第一转换单元，连接所述量测单元，用来将该组三刺激值转换成符合第二色彩空间的明度值L*255、第一色度值a*255及第二色度值b*255；
    一决定单元，连接所述转换单元，用来依据所述明度值L*255决定每一灰阶的目标明度值L*n=L*255 × (n/255)2.2，依据所述第一色度值a*255决定每一灰阶的第一目标色度值a*n= (a*255/255)×n，依据所述第二色度值b*255决定每一灰阶的第二目标色度值b*n= (b*255/255)×n，其中n=1, 2, …, 255；
    一第二转换单元，连接所述决定单元，用来将每一灰阶的所述目标明度值、所述第一目标色度值及所述第二目标色度值转换成符合所述第一色彩空间的多个目标刺激组，每一灰阶对应其中一个目标刺激组，且每一目标刺激组包含三目标刺激值；以及
    一计算单元，连接所述第二转换单元，用来计算每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值。
  10. 如权利要求9所述的显示器，其特征在于，该显示器还包括一驱动单元，电性连接所述调整单元，用来依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整施加于每一像素的多个子像素的驱动电压。
  11. 如权利要求9所述的显示器，其特征在于：该色彩调整装置还包含一存储单元，用来将所述计算单元所产生的每一目标刺激组的三目标刺激值所对应的三原色比例值，储存成一查询表。
  12. 如权利要求11所述的显示器，其特征在于：该色彩调整装置还包含一调整单元，连接于所述存储单元，用来在所述液晶显示面板显示一预定灰阶前，依据所述预定灰阶所对应的目标刺激组的三原色比例值，调整显示所述预定灰阶的三原色比例值。
  13. 如权利要求9所述的显示器，其特征在于：所述第一色彩空间是符合CIE 1931 XYZ色彩空间，所述第二色彩空间是符合CIE 1976 L* a* b*色彩空间。
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