具有彩色像素和白色像素的大幅面显示系统技术方案

公开了具有彩色像素和白色像素的大幅面显示系统。在实施方式中，系统包括视频摄像机、视频处理器和包括彩色像素和白色像素的大幅面显示器。视频处理器处理来自视频摄像机的视频信号，但视频处理器不执行白色到RGB转换。反而，白色像素的信息被直接发送到大幅面显示器以形成彩色显示图像。观看者的视觉系统在观看彩色显示图像时执行白色到RGB转换。还公开了使用彩色像素和白色像素形成彩色显示图像的方法。还公开了使用彩色像素和白色像素的执行颜色匹配的方法。

【技术实现步骤摘要】
相关申请数据本申请要求于2014年12月21日提交的且名称为“LARGE-FORMATDISPLAYSYSTEMSHAVINGCOLORPIXELSANDWHITEPIXELS”的专利申请序列号为62/095,038的美国临时专利申请的优先权利益，其通过引用以其整体并入本文。专利
本公开涉及显示器，且特别涉及具有彩色像素和白色像素的大幅面显示系统。背景例如LCD显示器和LED显示器的现代显示器使用红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)光发射器来产生彩色显示图像。某些类型的显示器(包括大显示器)使用封装在一起的R、G和B光发射器(例如二极管)来限定全色像素，其中这样的像素的阵列限定显示器。R、G和B光发射器被称为“子像素”，因为它们共同限定通常被称为“RGB”像素的全色(“彩色”)像素。使用RGB像素的显示器使用RGB颜色模型，其中R、G和B颜色被以不同的量添加以产生各种各样的颜色。所使用的特定R、G和B波长限定色域，其是可由光发射器产生的颜色空间的表示。色域用于为显示器执行颜色管理。虽然R、G和B光可用于产生宽范围的颜色，但是实际上它不是对所有应用最有效的布置。结果证明将白色(W)子像素添加到R、G和B子像素以形成RGBW像素具有一些优点。例如，W子像素可用于提供增强的亮度，这允许减少R、G和B子像素的使用，这转而增加像素的寿命并且因此增加显示器的寿命。此外，因为花费一定量的R、G和B光来产生白光，所以只使用W子像素产生所需量的白光更有效。此外，它也使所感知的图片质量增强的使用变得可能。这可以是例如在被称为“白色加强”的事物的形式下，其中额外的白色被添加到RGB以添加额外的伽马(gamma)。这模仿常规CRT显示器的行为。不幸的是，RGBW像素具有一些缺点(特别是对于具有以英尺测量的尺寸的大幅面显示器)。一个缺点是，白色子像素的尺寸需要与R、G和B子像素的尺寸大约相同，使得RGBW像素尺寸是相对大的。另一缺点是，与单独的RGBLED比较白色LED光发射器具有更大的亮度稳定性的常规假设实际上是不正确的，以及白色LED的颜色稳定性可能成问题的。与亮度差异比较，人眼对色差的感知更敏锐得多。因此，使用白色子像素来增强亮度可恶化有害的颜色稳定性问题。另一缺点与在RGBW像素显示器上显示视频信息和所涉及的信号处理的量有关。现代电视机和视频摄像机将光学信息转换成电信号。电子信号然后被数字化、处理和封包化。数字化步骤导致不受噪声和其它问题影响的清晰图像。对于具有RGBW像素的显示器，数字信号通过例如SDI(串行数字接口)的数字接口传输到RGBW像素显示器需要相当多的视频处理。SDI标准限定未压缩视频的同轴电缆连接，并且也限定视频格式，其中数据以8或10位字的数字格式被发送以描述数字图像。不同的分辨率图像以不同的数据速率运行，但视频图像的概念在不同的速度当中是相同的。字被以连续方式经过接口发送，直到整个图像被发送为止(以经典扫描方式来创建图像)。在每像素基础上经过SDI接口发送的信息利用以色度子采样格式体现的发光度和色差方法。特别是，三个字Y、Cb和Cr被每像素发送，其中Y＝发光度，Cb＝蓝色差＝B–Y，以及Cr＝红色差R–Y。各种色度子采样格式被表示为Y：Cb：Cr(例如4:2:2)，并强调优于颜色信息的亮度信息的传输。接收设备接受来自SDI接口的信息流，且需要处理该信息并修改数据以能够创建视觉显示器。因为大部分显示器具有RGB像素来创建图像，所以显示(视频)处理器必须获取所发送的信息并将它转变成RGB信息。因此，对于每个RGBW像素，W子像素的白光的量基于每三个字Y、Cb和Cr由R、G和B子像素发射的光的量的计算。在名称为“AddingaWhiteSubpixel”的CandiceH.BrownElliott等人的文章(InformationDisplay,2005年5月,第26-31页)中描述了这种类型的计算的例子。附图简述附图被包括以提供进一步的理解并被合并在本说明书中且构成本说明书的一部分。附图示出一个或多个实施方式，且连同详细描述一起用来解释各种实施方式的原理和操作。同样地，从结合附图进行的下面的详细描述中，本公开将变得被更充分地理解，在附图中：图1是根据本公开的方面的示例大幅面显示系统的示意图；图2示出根据本专利技术的方面的大幅面显示系统的大幅面显示器的正面前视图和由此形成的彩色显示图像，连同包括面板和模块的大幅面显示器的示例配置并示出构成每个模块的像素阵列的RGB像素和W像素；图3A和3B是示出执行在来自大幅面显示器的直接视觉彩色图像和大幅面显示器的摄像机彩色图像之间的颜色匹配的示例方法的流程图；以及图4是图3B的示例颜色匹配方法的示例流程图，其中流程图包括与不同的方法步骤相关的各种光谱。详细描述现在详细参考本公开的各种实施方式，其例子在附图中示出。只要有可能，相同或相似的参考数字和符号就在全部附图中用于表示相同或相似的部件。附图不必按比例绘制，且本领域中的技术人员将认识到附图哪些地方被简化以示出本公开的关键方面。在下面的讨论中，红色、绿色和蓝色原色连同白色一起用于描述本公开的方面。本公开的教导并不严格地限于这些颜色，且本领域中的技术人员理解，其它颜色可用于实现相同的效果。例如，桔色可代替白色来使用，尽管一般有较小的效率。品红色、黄色和青绿色也可用于有色光发射器，尽管一般有较小的效率。图1是根据本公开的示例大幅面显示(LFD)系统10的示意图。LFD系统10包括具有发射彩色显示图像26的前表面22的LFD20，彩色显示图像26被示为由至少一个观看者V观看。观看者V的眼睛和大脑构造视觉系统，其接收并处理彩色显示图像26以产生观看者所感知的实际彩色显示图像。LFD系统10还包括视频摄像机40和视频处理器50。在例子中，视频摄像机40被用电缆的第一节段60A电连接到视频处理器50，且视频处理器由电缆的第二节段60B电连接到LFD20。电缆节段60A和60B的示例电缆是标准同轴电缆(例如801同轴电缆)。在各种例子中，使用例如串行数字接口(SDI)、高清晰度SDI(HDSDI)、数字视频接口(DVI)或高清晰度多媒体接口(HDMI)的数字接口来配置LFD系统10的电连接。视频摄像机40被示为捕获场景64的图像。视频摄像机40将场景64的被捕获的图像转换成数字视频信号SD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成将由观看人员的视觉系统观看的大幅面彩色显示图像的方法，包括：提供大幅面显示器，其包括：a)第一像素，每个第一像素具有第一面积，其中每个第一像素包括红色(R)光发射器、绿色(G)光发射器和蓝色(B)光发射器，其中R、G和B光发射器中的每个构成相应的第一像素的子像素；以及b)第二像素，每个第二像素具有第二面积，其中每个第二像素具有至少一个白色(W)光发射器，其中所述第二面积实质上等于或大于所述第一面积；将表示彩色显示图像的数字视频信号发送通过视频处理器以形成经处理的数字视频信号来发送到所述大幅面显示器，其中所述彩色显示图像基于R、G、B和W信息，以及其中所述视频处理器不执行W到RGB转换；以及基于所述经处理的数字视频信号在所述显示器上显示所述彩色显示图像。

【技术特征摘要】
2014.12.21 US 62/095,0381.一种用于形成将由观看人员的视觉系统观看的大幅面彩色显示图
像的方法，包括：
提供大幅面显示器，其包括：a)第一像素，每个第一像素具有第一面
积，其中每个第一像素包括红色(R)光发射器、绿色(G)光发射器和蓝
色(B)光发射器，其中R、G和B光发射器中的每个构成相应的第一像
素的子像素；以及b)第二像素，每个第二像素具有第二面积，其中每个
第二像素具有至少一个白色(W)光发射器，其中所述第二面积实质上等
于或大于所述第一面积；
将表示彩色显示图像的数字视频信号发送通过视频处理器以形成经
处理的数字视频信号来发送到所述大幅面显示器，其中所述彩色显示图像
基于R、G、B和W信息，以及其中所述视频处理器不执行W到RGB转
换；以及
基于所述经处理的数字视频信号在所述显示器上显示所述彩色显示
图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中每个白色像素由R光发射器、G
光发射器和W光发射器组成。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述白色像素发射具有色温的
白光，且所述方法还包括调节所述R光发射器和所述G光发射器的光输出
以调节所述色温。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述大幅面显示器由一个或多
个模块构成，其中每个模块具有在从100mm到300mm的范围内的水平
尺寸和在从80mm到300mm的范围内的垂直尺寸。
5.根据权利要求1所述的方法，包括执行颜色匹配，使得所述彩色
显示图像与具有摄像机响应的摄像机是颜色匹配的。
6.根据权利要求5所述的方法，其中执行所述颜色匹配包括：
a)确定视觉响应颜色CV＝(RV,GV,BV,WV)和摄像机响应颜色CCR＝
(RCR,GCR,BCR,WCR)；以及
b)针对不同输入颜色Ci计算所述视觉响应颜色CV和所述摄像机响应
颜色CCR的一组色差ΔE以确定导致所述一组色差ΔE低于阈值差δ的最佳
输入颜色。
7.一种用于显示用于通过观看者的视觉系统观看的彩色显示图像的
大幅面彩色显示系统，包括：
大幅面显示器，其包括：a)第一像素，每个第一像素具有第一面积，
其中每个第一像素包括红色(R)光发射器、绿色(G)光发射器和蓝色(B)
光发射器，其中每个R、G和B光发射器构成相应的第一像素的子像素；
以及b)第二像素，每个第二像素具有第二面积，其中每个第二像素具有
至少一个白色(W)光发射器，其中所述第二面积实质上等于或大于所述
第一面积；
视频摄像机，其捕获视频彩色图像并基于R、G、B和W信息形成表
示所述视频彩色图像的数字视频信号；
视频处理器，其电连接到所述视频摄像机和所述大幅面显示器，以及
执行对所述数字视频信号的处理以形成被提供到所述大幅面显示器以形
成彩色显示图像的经处理的数字视频信号；以及
其中形成所述经处理的视频信号的由所述视频处理器对所述数字视
频信号的所述处理不包括执行W到RGB转换。
8.根据权利要求7所述的大幅面彩色显示系统，其中所述第一像素
和所述第二像素被布置在像素组合中，所述像素组合包括以棋盘格配置的
至少两个第一像素和至少两个第二像素。
9.根据权利要求8所述的大幅面彩色显示系统，其中所述像素组合
具有m行和n列以定义mxn配置，其中m＝2、3或4以及n＝2。
10.根据权利要求7所述的大幅面彩色显示系统，其中所述大幅面显
示器由一个或多个模块构成，其中每个模块具有在从100mm到300mm
的范围内的水平尺寸和在从80mm到300mm的范围内的垂直尺寸。
11.根据权利要求7所述的大幅面彩色显示系统，其中所述彩色显示
图像与摄像机的摄像机响应是颜色匹配的。
12.一种用于形成将由观看人员的视觉系统观看的大幅面彩色显示图
像的方法，包括：
提供大幅面显示器，其包括：a)第一像素，每个第一像素具有第一面
积，其中每个第一像素包括红色(R)光发射器、绿色(G)光发射器和蓝
色(B)光发射器，其中所述R、G和B光发射器中的每个构成相应的第
一像素的子像素；以及b)第二像素，每个第二像素具有第二面积，其中
每个第二像素具有至少一个白色(W)光发射器，其中所述第二面积实质
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰里米·霍克曼，罗比·蒂勒曼斯，
申请(专利权)人：瑞沃罗申显示有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US