具有公共颜色空间电路的精确的显示校准制造技术

公开了具有公共颜色空间电路的精确的显示校准。一种校准显示面板的方法包括：对由显示面板产生的颜色分量进行测量；接收由输入颜色分量值表示的一个或更多个像素组成的输入图像信号；对像素的输入颜色分量值应用第一非线性变换以产生经变换的颜色分量值，其中第一非线性变换基于测量结果和面板设计或者基于根据测量结果的颜色分量值的比率；将串扰校正变换应用于经变换的颜色分量值以产生串扰校正的颜色分量值；将第二非线性变换应用于串扰校正的颜色分量值以产生最终颜色分量值；以及将最终颜色分量值发送到显示面板。将最终颜色分量值发送到显示面板。将最终颜色分量值发送到显示面板。

【技术实现步骤摘要】
具有公共颜色空间电路的精确的显示校准
[0001]背景
[0002]显示器校准在历史上需要复杂的电路来执行或者导致较大的误差。随着人们越来越依赖显示器的颜色精度来做出决定，显示器制造商已经在工厂车间实现了每单位显示器校准。对于显示器校准硬件的当前技术水平是使用三维查找表(3D LUT)来存储校正。显示器制造商测量几种不同的颜色，生成关于3D LUT的条目，然后对其进行编程。根据用于生成3D LUT中条目的算法的复杂性，测量的数量可以少至几十个，且多至几千个。其他方法(诸如多项式颜色空间转换器)可能难以编程，并且不能提供准确的结果。
[0003]现代显示器(无论它们是基于LCD还是OLED)都需要将代表期望颜色的输入值转换为在像素处生成期望光输出所需的电压或电流。显示驱动器IC(DDIC)通常处理这一过程(称为电光传递函数(EOTF))，来作为数模转换过程的一部分。这种非线性过程被设计成在单独的子像素级处提供正确的响应，并类似于阴极射线管(CRT)对输入产生伽马(gamma)响应，阴极射线管在历史上被认为是颜色标准。子像素表示显示器如何再现构成像素颜色的颜色分量中的仅仅一种颜色分量。例如，一个像素通常具有用于每个像素的红色、绿色和蓝色子像素，以产生相应的颜色分量。然而，情况并非总是如此。有时一个像素只有两种颜色分量，其中相邻像素具有不同的组合。例如，OLED显示器可以具有红-绿像素和蓝-绿像素。除了红色、绿色和蓝色子像素之外，其他显示器也可以提供白色子像素。无论像素配置如何，DDIC都能提供适当的驱动电压。
[0004]在理想情况下，子像素的输出将与像素中其他子像素以及显示器中其他像素的内容无关。也就是说，针对一个像素测量的红色量仅取决于被传输到红色子像素的颜色的红色分量的值。不幸的是，情况并非如此，这就是为什么显示器需要复杂的电路来校准。例如，在LCD显示器中，可能会通过对于该像素的滤色器的红色部分而从滤色器上绿色子像素后面的液晶快门泄漏。这将导致在显示黄色时测得的红色量大于仅显示红色时测得的红色量。对于OLED，确定子像素的亮度的电路可被屏幕的整体亮度影响。这导致纯红色显示器具有比显示白色时更亮的红色分量。这些错误称为串扰(cross-talk)，并且需要被称为串扰校正的过程。
[0005]一种校准显示器的方法，其在不需要添加电路的情况下利用更简单的电路并进行更精确的颜色空间转换和串扰校正，从而降低成本。
附图说明
[0006]图1示出了对视频信号的颜色空间转换和串扰校正的组合的实施例。
[0007]图2示出了对视频信号的简化的颜色空间转换和串扰校正过程的实施例。
[0008]图3示出了用于校准显示面板的硬件的实施例。
[0009]图4示出了用于串扰校正、用于颜色空间转换的硬件配置的实施例。
[0010]图5示出了用于校准显示面板的硬件的实施例。
[0011]图6示出了用于平均图像电平(average picture level)调整的硬件的实施例。
[0012]图7示出了使用调整后平均图像电平的实施例。
[0013]图8示出了示例测量的图表。
[0014]图9示出了简化的调整后平均图像电平过程的实施例。
具体实施方式
[0015]这里的一些实施例涉及用非线性函数变换输入信号以应用颜色空间转换，然后用不同的非线性函数变换该信号以应用串扰校正。最后，在将数据发送到显示器之前，通过面板的电光传递函数(EOTF)的逆函数来变换数据。
[0016]其他实施例仅应用串扰校正，但是使该校正的参数基于面板的汇总统计(被称为调整后平均图像电平(AAPL))来变化。在一些实施例中，显示在面板上的颜色分量的测量用于生成非线性模型，该非线性模型具有非线性模型的参数与测量数据的最佳拟合，而不是简单地在测量数据点之间插值。除了输入信号变换之外，还可以对测量数据进行变换，以考虑测量环境和最终产品环境之间的差异。
[0017]下面的大部分讨论将涉及“颜色分量”。应当注意，颜色分量不是单一波长，而是波长的分布。颜色校准过程的一部分不仅要确定颜色分量的主波长，还要确定颜色分量的纯度。这在颜色的xy色度坐标中进行了总结。xy坐标是显示器的归一化XYZ测量结果，使得x+y+z＝1。XYZ测量结果是一种与设备无关的颜色描述，并且可以使用3
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3颜色转换矩阵乘法转换为显示器RGB值。当仅显示一种颜色分量时，从显示器测量红色、绿色和蓝色值时，用于转换的系数可以从xy色度坐标导出，并且当显示所有三种颜色分量时，用于转换的系数可以在从显示器测量白色值时从xy色度坐标导出。
[0018]下面的讨论涉及测量一个子像素或一组子像素的颜色分量或光输出。实际测量可以使用与XYZ设备无关的颜色、颜色的光谱或颜色的某个其他描述，然后将其转换成表示单独颜色分量的输出的测量的值。这种转换需要原色(primary color)和白色的色度，该值可以从XYZ测量中获得。因此，当讨论涉及测量颜色分量时，实际上测量XYZ颜色，并且计算子像素的光输出，即颜色分量测量。
[0019]此外，当涉及颜色分量时，讨论指的是显示器的非纯色分量，而不是单一波长或颜色标准定义的颜色。这意味着串扰仅测量显示器中子像素和其他像素之间的相互作用，而不是测量颜色相对于颜色标准的纯度或它们相对于颜色标准的精度。如图1所示，将假设在对串扰进行校正之前，输入信号已经使用色度测量从标准RGB值转换为显示RGB值。
[0020]图1示出了典型的颜色空间转换和串扰校正电路10。在这种情况下，输入信号是红绿蓝(RGB)信号，其具有应用于每个分量的非线性伽马函数，诸如14所示。在16，颜色空间系数(CSC)由3
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3矩阵乘法器应用。所得到的颜色分量的逆伽马函数(如18)然后例如在20通过另一个非线性伽马函数进行变换。在22，串扰校正系数由3x3矩阵乘法器应用。所得的转换后和校正后的分量经历第三非线性函数(诸如24)，然后在26被组合用于RGB输出信号。
[0021]如图2所示，可以通过将颜色空间转换的逆伽马函数18与串扰校正的伽马函数20进行组合来简化图1的电路和过程。在该实施例中，新函数在28处示出。
[0022]在下面的讨论中，当子像素中的仅一个子像素被照亮时，显示原色。对于RGB像素排列，原色是红色、绿色和蓝色。互补色是指子像素中只有两个被照亮的时候。也就是说，红色加绿色等于黄色，红色加蓝色等于品红色，以及蓝色加绿色等于青色。最后，当所有子像素被照亮时，它们显示白色或灰色。另外，显示器校准通常通过在固定窗口尺寸的情况下测
量颜色来完成。窗口尺寸可以是显示区域的1％到100％中的任一个。当利用固定窗口尺寸测量时，显示器中使用的电流量会根据显示的颜色而变化。这是面板的峰值振幅和电光传递函数(EOTF)基于颜色而变化的原因之一。下面讨论的第一部分将描述可如何使用固定窗口尺寸测量进行校准，然后第二部分将修改方法，以基于面板电流量动态改变参数。虽然讨论通过使用术语伽马本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种校准显示面板的方法，包括：对由所述显示面板产生的颜色分量进行测量；接收由输入颜色分量值表示的一个或更多个像素组成的输入图像信号；将第一非线性变换应用于所述像素的所述输入颜色分量值，以产生经变换的颜色分量值，其中所述第一非线性变换基于所述测量和面板设计；对所述经变换的颜色分量值应用串扰校正变换，以产生串扰校正后的颜色分量值；对所述串扰校正后的颜色分量值应用第二非线性变换，以产生最终颜色分量值；以及将所述最终颜色分量值发送到所述显示面板。2.根据权利要求1所述的方法，其中，进行测量包括当显示每种颜色时对每种颜色分量进行测量，当显示其他颜色时对每种颜色分量进行测量，以及当显示白色时对每种颜色分量进行测量。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一非线性变换包括当所述像素显示白色时针对每个颜色分量确定的至少一个非线性函数。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少一个非线性函数包括伽马函数。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个伽马函数包括一个伽马函数，并且所述一个伽马函数包括当显示白色时确定的对于每个颜色分量的伽马函数、对于完整像素值的伽马函数以及当显示所述颜色分量时对于每个颜色分量的伽马函数。6.根据权利要求4所述的方法，其中，对于每种颜色的伽马函数根据至少两个其它测量进行估计。7.根据权利要求4所述的方法，其中，对于每个颜色分量的至少一个伽马函数包括对于每个颜色分量的两个伽马函数的混合伽马函数。8.根据权利要求7所述的方法，其中，混合由当前像素值控制。9.根据权利要求7所述的方法，其中，混合由通过一个或更多个帧中的大多数像素的测...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔，
申请(专利权)人：美国像素公司，
类型：发明
国别省市：