CN103065609B - 一种对显示器进行Gamma补偿的方法及Gamma补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对显示器进行Gamma补偿的方法和Gamma补偿装置，补偿方法包括：分别获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值；根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值；根据Gamma合成值对显示器进行显示时的亮度进行调节。通过上述方式，本发明能够提高显示器在有环境光情况下的显示准确度，进而提高人眼感知的层次感以及舒适度。
Description
技术领域
本发明涉及显示器显示技术领域，特别是涉及一种对显示器进行Gamma补偿的方法及Gamma补偿装置。
背景技术
Gamma是显示器的一种参数，源于显示器的响应曲线，其表征显示器的显示亮度与输入电压的非线性关系。同一幅图像在不同的显示器上可能会有所差别，这主要取决于Gamma的大小。
在显示器技术领域中，国际照明委员会（InternationalCommissiononIllumination，CIE）制订了Gamma=2.2的标准，但是Gamma=2.2是显示器在较暗环境下进行实验得到的，并没有考虑在明亮环境下，例如有灯光照射时或者在明亮的办公环境下，显示器除了自身发光所形成的亮度之外，还会反射明亮环境下的环境光，因此，显示器的Gamma值固定设为2.2，并不能满足明亮环境下的显示效果，容易降低人眼感知的层次感以及舒适度。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种对显示器进行Gamma补偿的方法及Gamma补偿装置，能够提高显示器在有环境光情况下的显示准确度，进而提高提高人眼感知的层次感以及舒适度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种对显示器进行Gamma补偿的方法，包括：分别获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，第一环境是显示器处于不产生环境光反光的环境；根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值；根据Gamma合成值对显示器进行显示时的亮度进行调节。
其中，根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值的步骤，包括：根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一最接近2.2的Gamma合成值。
其中，分别获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值的步骤，包括：划分显示器的显示亮度为M个等级，获取第一环境下显示器设置在每一亮度等级时的亮度值，其中，M为大于1的整数。
其中，根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值的步骤，包括：根据第一环境下每一亮度等级显示器的亮度值，绘制第一环境下显示器的亮度曲线；根据第一环境下显示器的亮度曲线与第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光亮度值，采用最小二乘法拟合得到一Gamma合成值。
其中，根据Gamma合成值对显示器进行显示时的亮度进行调节的步骤，包括：在第二环境下，将显示器当前使用的Gamma值替换为Gamma合成值，以对显示器进行显示时的亮度进行调节。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种Gamma补偿装置，装置包括：获取模块，用于分别获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，第一环境是显示器处于不产生环境光反光的环境；拟合模块，用于根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值；调节模块，用于根据Gamma合成值对显示器进行显示时的亮度进行调节。
其中，拟合模块具体用于根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一最接近2.2的Gamma合成值。
其中，获取模块具体用于划分显示器的显示亮度为M个等级，获取第一环境下显示器设置在每一亮度等级时的亮度值，其中，M为大于1的整数。
其中，拟合模块包括：绘制单元，用于根据第一环境下每一亮度等级显示器的亮度值，绘制第一环境下显示器的亮度曲线；最小二乘法拟合单元，用于根据第一环境下显示器的亮度曲线与第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光亮度值，采用最小二乘法拟合得到一Gamma合成值。
其中，调节模块具体用于在第二环境下，将显示器当前使用的Gamma值替换为Gamma合成值，以对显示器进行显示时的亮度进行调节。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，其中，第一环境是显示器处于不受环境光影响的环境，第二环境是显示器处于受环境光影响的环境，由此可以得出显示器处于第二环境下时，人眼感知显示器进行显示时的亮度为这两个亮度的总和，通过拟合这两个亮度得到一Gamma合成值，并根据Gamma合成值对显示器的亮度进行调节可知，该Gamma合成值是基于人眼的感知为基础的，以Gamma合成值对显示器的亮度进行调节能够提高显示器在有环境光情况下的显示准确度，进而提高人眼感知的层次感以及舒适度。
附图说明
图1是本发明对显示器进行Gamma补偿的方法一实施方式的流程图；
图2是本发明对显示器进行Gamma补偿的方法另一实施方式的流程图；
图3是本发明处于第二环境下的显示器进行显示时人眼感知的亮度对应的亮度曲线、使用Gamma合成值调节后显示器进行显示时的亮度曲线的示意图；
图4是本发明Gamma补偿装置一实施方式的结构示意图；
图5是本发明Gamma补偿装置另一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
请参阅图1，本发明对显示器进行Gamma补偿的方法一实施方式包括：
步骤S101：分别获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，第一环境是显示器处于不产生环境光反光的环境；
在明亮环境下，例如有灯光照射时或者在明亮的办公环境下等，物体（例如墙壁或者书桌等等）间的反射光以及光源（例如亮着的灯等）的出射光等相互作用，构成的光的总和称为环境光。本实施方式中，第一环境是显示器处于不产生环境光反光的环境，例如暗环境，第二环境是显示器处于能产生环境光反光的环境，例如明亮环境；
在暗环境下，获取处于该环境下显示器进行显示时的亮度值，在明亮环境下，获取该环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，则显示器处于第二环境下时，人眼感知显示器进行显示时的亮度为这两个亮度的总和；
其中，可以采用测试的方法获得第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，例如基于视觉基础的显示屏表面反光强度的测量方法，或者，采用环境光传感器等辅助设备进行获取显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值；
其中，显示屏表面反光强度的测量方法具体为：
在一明亮环境中，并排放置第一屏幕和第二屏幕，第一屏幕的四周设有遮光物件。在两屏幕的正前方观察两屏幕的显示亮度，当观察到两屏幕的显示亮度相同时，以仪器测量获得第一屏幕的亮度值和第二屏幕的亮度值，进而可以根据第一屏幕的亮度值和第二屏幕的亮度值的差值，计算得到该环境下的屏幕表面的反光强度。其中，第一屏幕的四周设有遮光物件，能够有效地阻挡环境光，减少或避免其对测量的影响，进而获得无环境光影响或接近无环境光影响情况下的第一屏幕显示亮度。
步骤S102：根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值；
显示器的Gamma一般来说介于1.9至2.5之间，Gamma的值越大，则显示器的显示对比度越大，亮度值也越大，反之，Gamma的值越小，则显示器的显示对比度越小，亮度值也变小；
在第二环境下，由于显示器在进行显示时受到环境光的影响，因此，显示器当前使用的Gamma值进行显示时可能不适用当前的环境，容易引起人眼的不舒适感。本实施方式根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，通过拟合得到一Gamma合成值。
步骤S103：根据Gamma合成值对显示器进行显示时的亮度进行调节；
在第二环境下，根据Gamma合成值对显示器进行显示时的亮度进行调节，以使在显示器屏幕表面反射环境光的情况之下，人眼在观看显示器显示时，感知的亮度较为舒适。
通过上述实施方式的描述，可以理解，本发明获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，其中，第一环境是显示器处于不受环境光影响的环境，第二环境是显示器处于受环境光影响的环境，由此可以得出显示器处于第二环境下时，人眼感知显示器进行显示时的亮度为这两个亮度的总和，通过拟合这两个亮度得到一Gamma合成值，并根据Gamma合成值对显示器的亮度进行调节可知，该Gamma合成值是基于人眼的感知为基础的，以Gamma合成值对显示器的亮度进行调节能够提高显示器在有环境光情况下的显示准确度，进而提高人眼感知的层次感以及舒适度。
请参阅图2，本发明对显示器进行Gamma补偿的方法另一实施方式包括：
步骤S201：分别获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值；
第一环境是显示器处于不产生环境光反光的环境，例如暗环境，第二环境是显示器处于能产生环境光反光的环境，例如明亮环境；
在暗环境下，获取处于该环境下显示器进行显示时的亮度值，在明亮环境下，获取该环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，具体而言，可划分显示器的显示亮度为M个等级，M为大于1的整数，其中，一级最暗，M级最亮。例如按照显示器的灰阶将显示器的显示亮度等级进行划分为256级，获取第一环境下显示器设置在每一亮度等级时的亮度值。
步骤S202：根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值；
根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，通过拟合得到一Gamma合成值，其中，拟合得到的Gamma合成值最为接近2.2。
其中，步骤S202包括以下子步骤，具体内容如下：
子步骤S2021：根据第一环境下每一亮度等级显示器的亮度值，绘制第一环境下显示器的亮度曲线；
在第一环境之下，设置调节显示器的每一个亮度等级，并获取每一个亮度等级下显示器的亮度，具体地，可通过使用亮度测量仪器紧密接触显示器的屏幕，以测量得到显示器进行显示时的亮度。以所划分的亮度等级为横坐标，以亮度值为纵坐标，绘制处于第一环境下显示器的亮度曲线。
子步骤S2022：根据第一环境下显示器的亮度曲线与第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光亮度值，采用最小二乘法拟合得到一Gamma合成值；
最小二乘法也称为最小平方法，通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。当显示器处于第二环境中时，根据第一环境下显示器的亮度曲线以及第二环境中显示器屏幕表面反射的环境光亮度值，采用最小二乘法拟合得到一Gamma合成值。
步骤S203：根据Gamma合成值对显示器进行显示时的亮度进行调节；
根据所得到的Gamma合成值对显示器进行显示时的亮度进行调节，具体而言，在第二环境下，将显示器当前使用的Gamma值替换为上述得到的Gamma合成值，以对显示器进行显示时的亮度进行调节，达到提高人眼感知的层次感以及舒适度的效果。
请参阅图3，图3是本发明处于第二环境下的显示器进行显示时人眼感知的亮度对应的亮度曲线、使用Gamma合成值调节后显示器进行显示时的亮度曲线的示意图，如图3所示，以按照显示器的灰阶将显示器的显示亮度等级进行划分为256级为例，横坐标为灰阶，纵坐标为亮度（单位为尼特）。曲线L1是处于第二环境下的显示器进行显示时人眼感知的亮度对应的亮度曲线，曲线L2是使用Gamma合成值调节后显示器进行显示时的亮度曲线。由图可以看出，在灰阶为0时，参阅曲线L2，使用Gamma合成值调节后显示器进行显示时的亮度值为0；参阅曲线L1，处于第二环境下的显示器进行显示时人眼感知的亮度值不为0，这是由于显示器屏幕表面反射的环境光的结果。可见，根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，采用最小二乘法拟合得到一Gamma合成值，使用该Gamma合成值对显示器的亮度进行调节后，显示器进行显示时的亮度曲线与处于第二环境下的显示器进行显示时人眼感知的亮度对应的亮度曲线的差异最小，最后达到提高人眼感知的层次感以及舒适度的效果。以显示器屏幕表面反射的环境光的亮度为10nit为例，拟合后得到的Gamma合成值为2.334，该Gamma合成值与2.2最接近。
请参阅图4，本发明Gamma补偿装置一实施方式包括获取模块401、拟合模块402以及调节模块403，其中：
获取模块401用于分别获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，第一环境是显示器处于不产生环境光反光的环境；
第一环境是显示器处于不产生环境光反光的环境，例如暗环境，第二环境是显示器处于能产生环境光反光的环境，例如明亮环境；
获取模块401具体用于在暗环境下，获取处于该环境下显示器进行显示时的亮度值，在明亮环境下，获取该环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，则显示器处于明亮环境下时，人眼感知显示器进行显示时的亮度为这两个亮度的总和。
拟合模块402用于根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值；
在第二环境下，由于显示器在进行显示时受到环境光的影响，因此，显示器当前使用的Gamma值进行显示时可能不适用当前的环境，容易引起人眼的不舒适感。本实施方式拟合模块402具体用于根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，通过拟合得到一Gamma合成值。
调节模块403用于根据Gamma合成值对显示器进行显示时的亮度进行调节；
调节模块403具体用于根据所获得的Gamma合成值对显示器的亮度进行调节，以使在显示器屏幕表面反射环境光的情况之下，人眼在观看显示器显示时，感知的亮度较为舒适。
请参阅图5，本发明Gamma补偿装置一实施方式包括获取模块501、拟合模块502以及调节模块503，其中：
获取模块501用于分别获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值；
获取模块501具体用于划分显示器的显示亮度为M个等级，M为大于1的整数，其中，一级最暗，M级最亮。例如按照显示器的灰阶将显示器的显示亮度等级进行划分为256级，获取第一环境下显示器设置在每一亮度等级时的亮度值。
拟合模块502用于根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值；
拟合模块502具体用于根据第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，通过拟合得到一Gamma合成值，其中，拟合得到的Gamma合成值最为接近2.2。
其中，拟合模块502包括绘制单元5021、最小二乘法拟合单元5022。
绘制单元5021用于根据第一环境下每一亮度等级显示器的亮度值，绘制第一环境下显示器的亮度曲线；
绘制单元5021具体用于在第一环境之下，设置调节显示器的每一个亮度等级，获取每一个亮度等级下显示器的亮度，绘制处于第一环境下显示器的亮度曲线。
最小二乘法拟合单元5022用于根据第一环境下显示器的亮度曲线与第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光亮度值，采用最小二乘法拟合得到一Gamma合成值；
最小二乘法拟合单元5022具体用于当显示器处于第二环境中时，根据第一环境下显示器的亮度曲线以及该第二环境中显示器屏幕表面反射的环境光亮度值，采用最小二乘法拟合得到一Gamma合成值。
调节模块503用于根据Gamma合成值对显示器进行显示时的亮度进行调节；
调节模块503具体用于在第二环境下，将显示器当前使用的Gamma值替换为上述得到的Gamma合成值，以对显示器进行显示时的亮度进行调节，达到提高人眼感知的层次感以及舒适度的效果。
通过上述实施方式的描述，本发明的优点是：获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下显示器屏幕表面反射的环境光的亮度值，其中，第一环境是显示器处于不受环境光影响的环境，第二环境是显示器处于受环境光影响的环境，由此可以得出显示器处于第二环境下时，人眼感知显示器进行显示时的亮度为这两个亮度的总和，通过使用最小二乘法拟合这两个亮度得到一最接近2.2的Gamma合成值，并根据Gamma合成值对显示器的亮度进行调节可知，该Gamma合成值是基于人眼的感知为基础的，以Gamma合成值对显示器的亮度进行调节能够提高人眼感知的层次感以及舒适度。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种对显示器进行Gamma补偿的方法，其特征在于，包括：
分别获取处于第一环境下所述显示器进行显示时的亮度值、第二环境下所述显示器的屏幕表面反射的环境光的亮度值，所述第一环境是所述显示器处于不产生环境光反光的环境；
根据所述第一环境下所述显示器进行显示时的亮度值、第二环境下所述显示器的屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值；
根据所述Gamma合成值对所述显示器进行显示时的亮度进行调节；
其中，所述根据所述Gamma合成值对所述显示器进行显示时的亮度进行调节的步骤，包括：在所述第二环境下，将所述显示器当前使用的Gamma值替换为所述Gamma合成值，以对所述显示器进行显示时的亮度进行调节。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一环境下所述显示器进行显示时的亮度值、第二环境下所述显示器的屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值的步骤，包括：
根据所述第一环境下所述显示器进行显示时的亮度值、第二环境下所述显示器的屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一最接近2.2的Gamma合成值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取处于第一环境下所述显示器进行显示时的亮度值、第二环境下所述显示器的屏幕表面反射的环境光的亮度值的步骤，包括：
划分所述显示器的显示亮度为M个等级，获取所述第一环境下所述显示器设置在每一亮度等级时的亮度值，其中，M为大于1的整数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一环境下所述显示器进行显示时的亮度值、第二环境下所述显示器的屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值的步骤，包括:
根据所述第一环境下每一亮度等级所述显示器的亮度值，绘制所述第一环境下所述显示器的亮度曲线；
根据所述第一环境下所述显示器的亮度曲线与所述第二环境下所述显示器的屏幕表面反射的环境光亮度值，采用最小二乘法拟合得到一Gamma合成值。
5.一种Gamma补偿装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于分别获取处于第一环境下显示器进行显示时的亮度值、第二环境下所述显示器的屏幕表面反射的环境光的亮度值，所述第一环境是所述显示器处于不产生环境光反光的环境；
拟合模块，用于根据所述第一环境下所述显示器进行显示时的亮度值、第二环境下所述显示器的屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一Gamma合成值；
调节模块，用于根据所述Gamma合成值对所述显示器进行显示时的亮度进行调节；
其中，所述调节模块具体用于在所述第二环境下，将所述显示器当前使用的Gamma值替换为所述Gamma合成值，以对所述显示器进行显示时的亮度进行调节。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述拟合模块具体用于根据所述第一环境下所述显示器进行显示时的亮度值、第二环境下所述显示器的屏幕表面反射的环境光的亮度值，拟合得到一最接近2.2的Gamma合成值。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取模块具体用于划分所述显示器的显示亮度为M个等级，获取所述第一环境下所述显示器设置在每一亮度等级时的亮度值，其中，M为大于1的整数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述拟合模块包括：
绘制单元，用于根据所述第一环境下每一亮度等级所述显示器的亮度值，绘制所述第一环境下所述显示器的亮度曲线；
最小二乘法拟合单元，用于根据所述第一环境下所述显示器的亮度曲线与所述第二环境下所述显示器的屏幕表面反射的环境光亮度值，采用最小二乘法拟合得到一Gamma合成值。
Priority Applications (3)
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