CN103426391B - 用于显示器校准的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于显示器校准的方法和装置。一种校准***可被提供用于在制造期间校准电子设备中的显示器。该校准***可以包括校准计算设备和具有光传感器的测试腔。校准计算设备可被配置用于操作光传感器和显示器以收集用于获得显示器伽马模型的显示器强度性能数据。可以使用将在为显示器执行颜色校准操作时使用的显示器控制设置的范围来收集显示器强度性能数据。校准计算设备可被配置用于操作光传感器和显示器以收集用于确定显示器白点校准的显示器颜色性能数据。显示器白点校准数据可被提供给电子设备并在该设备的易失性或非易失性存储器中存储，或者可以被永久存储在与该显示器相关联的电路中。

Description

用于显示器校准的方法和装置

本申请要求于2012年5月22日提交的美国专利申请No.13/477,680的优先权，其中该申请通过引用全文结合在此。

技术领域

本申请涉及校准，尤其涉及对电子设备中显示器的校准。

背景技术

诸如便携式计算机、媒体播放器、蜂窝电话、机顶盒和其他电子装备的电子设备通常设有用于显示可视信息的显示器。

给定显示器的显示器颜色性能可由固有白点（nativewhitepoint）表征。显示器的固有白点一般由一组色度值定义。与固有白点相关联的色度值被用于表示当显示器中的显示器像素的所有颜色都以全功率操作时由该显示器产生的颜色。

归因于制造差异，一个显示器的固有白点可能与另一显示器的固有白点不同。这种类型的显示器颜色性能差异可能对试图制造具有一致显示器颜色性能的电子设备提出挑战。因此有些时候会在制造期间通过调节显示器的白点来校准设备显示器。

显示器的白点典型地使用先前测得的显示器伽马模型来调节，其中该显示器伽马模型描述的是数字显示器控制值和通过应用这些数字显示器控制值得到的显示器光强之间的关系。显示器伽马模型一般在单独的校准操作中被确定。

执行分开的伽马模型确定操作和颜色性能校准操作可能导致具有显示器的电子设备生产的不希望的延迟。

因此希望能够提供用于校准具有彩色显示器的电子设备的改进的校准***。

发明内容

一种校准***可被提供用于在制造期间校准电子设备中的显示器。

显示器可以包括具有显示器像素以生成各种颜色的光的液晶显示器。显示器还可以设有用于操作显示器像素的显示器驱动电路。显示器驱动电路可以按相应的所选功率水平驱动有颜色的显示器像素的所选组合，以生成具有希望颜色的光。

在显示器校准操作期间，显示器校准操作可以通过识别显示器伽马模型的最优参数并使用显示器伽马模型为显示器执行迭代白点校准调节来执行。显示器伽马模型可被用于描述由于提供给显示器的数字控制设置的改变而导致的显示器光强的改变。

对显示器伽马模型的最优参数的识别可以包括在使用显示器控制设置的希望范围内的显示器控制设置来操作显示器的同时收集显示器强度性能数据（在本文中有时也被称为伽马性能数据）。上述希望范围可以是在执行显示器颜色性能校准操作中也要使用的数字显示器控制值范围。例如，该希望范围可以包括与显示器的最大功率水平处或附近的显示器像素功率水平相对应的数字显示器控制值。该希望范围可以使用先前收集到的显示器性能数据来确定。

为显示器执行迭代白点调节可以包括收集希望范围内的显示器颜色性能数据，将该显示器颜色性能数据转换成一组三色值，将这些三色值与目标三色值相比较，基于这些三色值与目标三色值的比较结果生成显示器校准参数，以及向电子设备提供显示器校准参数。

设备接收到的显示器校准参数可被存储在要在引导操作期间访问的设备存储器的引导扇区内，或者可被编码至与显示器相关联并被用于在引导操作期间在已校准模式下操作显示器的显示器电路内。

如果希望，可以在显示器校准操作开始时向设备提供基于附加设备中的显示器的先前观察到的显示器性能的初始显示器校准参数。

本发明的其他特征、其特性和各种优点将从附图和其后对优选实施例的详细描述中更为显见。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的具有显示器的示意性电子设备的图示。

图2是根据本发明一个实施例的显示器的示意性部分的图示，示出有颜色的显示器像素可如何按行和列布置。

图3是根据本发明一个实施例的用于执行显示器校准的、包括校准计算设备和具有光传感器的测试腔的示意性校准***的图示。

图4是根据本发明一个实施例的示意性曲线图，示出使用处于要在执行显示器颜色性能校准操作中使用的数字显示器控制值范围内的一组数字显示器控制值所收集到的显示器强度性能数据可以被如何使用以获得用于显示器的伽马模型。

图5是根据本发明一个实施例，示出各显示器的固有显示器白点可以相对于目标白点如何分布的示意性色度图。

图6是根据本发明一个实施例，对具有显示器的电子设备执行显示器伽马和显示器白点校准所涉及的示意性步骤的流程图。

图7是根据本发明一个实施例，使用要在收集显示器颜色性能数据中使用的显示器控制设置的范围获取显示器伽马模型所涉及的示意性步骤的流程图。

图8是根据本发明一个实施例，对显示器执行迭代显示器白点校准操作所涉及的示意性步骤的流程图。

图9是根据本发明一个实施例，使用收集到的显示器性能数据生成显示器校准参数所涉及的示意性步骤的流程图。

图10是根据本发明一个实施例，使用在显示器制造期间提供给显示器的显示器校准参数来操作该显示器所涉及的示意性步骤的流程图。

图11是根据本发明一个实施例，基于附加的先前已校准的显示器的显示器颜色性能对一显示器执行初始显示器校准所涉及的示意性步骤的流程图。

具体实施方式

诸如蜂窝电话、媒体播放器、计算机、机顶盒、无线接入点和具有显示器的其他电子装备的电子设备可以在制造期间被校准。显示器可以包括液晶显示（LCD）屏、发光二极管（LED）、有机发光二极管（OLED）、以及呈现可视信息和状态数据和/或收集用户输入数据的其他部件，诸如触敏部件。显示器颜色性能可以部分由诸如显示器白点的颜色性能统计信息来表征。给定显示器的显示器白点可在校准操作期间被测量并被修改至接近目标白点。显示器伽马参数可以在显示器白点校准操作期间使用显示器白点信息（诸如一个或多个附加设备中的显示器的显示器白点性能数据）来测量。

图1示出了可以设有显示器的类型的示意性电子设备。电子设备10可以是诸如集成到显示器（诸如，计算机监视器）内的计算机、膝上型计算机、平板计算机之类的计算机；诸如腕表设备、吊挂设备或其他可佩带或微型设备之类的稍小型的便携式设备；蜂窝电话；媒体播放器；平板计算机；游戏设备；导航设备；计算机监视器；电视；或其他电子装备。

如图1所示，设备10可以包括诸如显示器14的显示器。显示器14可以包括发光部件24、触敏电路22、用于操作发光部件24的显示器驱动电路20、以及其他显示器部件。

发光部件24可以包括由反射性部件、液晶显示器（LCD）部件、有机发光二极管（OLED）部件或其他合适的显示器像素结构形成的显示器像素。为了向显示器14提供显示彩色图像的能力，发光部件24可以包括具有滤色元件的显示器像素。每个滤色元件可被用于向与显示器14的像素阵列中的相应显示器像素相关联的光赋予颜色。

诸如触敏电路22的显示器触摸电路可以包括电容性触摸电极（例如，氧化铟锡电极或其他合适的透明电极）或其他触摸传感器部件（例如，电阻性触摸技术、声触摸技术、使用光传感器、力传感器等的触摸传感器布置）。显示器14可以是并入有显示器触摸电路22的触摸屏，或者可以是非触敏的显示器。

显示器驱动电路20例如可以包括安装在诸如液晶显示器的薄膜晶体管层的显示层上的驱动集成电路。显示器驱动电路20还可被耦接至设备10内的附加电路，诸如存储和处理电路12。

诸如设备10内的存储和处理电路12的控制电路可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器集成电路、专用集成电路和其他处理电路。处理电路12中还可以包括诸如随机存取存储器、只读存储器、硬盘驱动存储装置、固态驱动器和其他存储电路的易失性和非易失性存储器电路。电路12可以包括被配置用于存储要在设备的引导操作期间使用的引导信息的存储装置。显示器校准信息可被存储作为引导信息的一部分，或者可以使用显示器驱动电路20或与显示器14相关联的其他电路而被存储。

电路12可以使用无线通信电路16和/或输入输出设备18来获取用户输入并向用户提供输出。输入输出设备18可以包括扬声器、麦克风、传感器、按钮、键盘、显示器、触摸传感器、以及用于接收输入和供应输出的其他部件。无线通信电路可以包括无线局域网收发机电路、蜂窝电话网络收发机电路、以及用于无线通信的其他部件。

显示器14可以包括显示器像素的阵列。每个显示器像素可被用来生成与显示器的一部分相关联的显示器光。图2中示出了示意性的显示器像素阵列的一部分。如图2所示，显示器14可以具有包括像素30的行和列的像素阵列。可以具有几十、几百或几千行和列的显示器像素30。如果希望，每个像素30可以是彩色像素，诸如红色(R)像素、绿色(G)像素、蓝色(B)像素或其他颜色的像素。红色像素R例如可以包括位于光生成元件（例如，LED或液晶元件）之上的在使红色光通过的同时吸收和/或反射非红色光的红色滤光元件。然而，这仅仅是示意性的。像素30可以包括用于生成给定颜色光的任何合适结构。

诸如显示器驱动集成电路的、如果希望则与在显示器基底层上形成的薄膜晶体管电路相关联的显示器驱动电路20（图1）可被用于产生用来操作像素30（例如，开/关像素30和/或调节像素30的强度）的信号，诸如数据信号和栅极线信号（例如，分别位于显示器14内的数据线和栅极线上）。操作期间，显示器驱动电路20可以控制数据信号和栅极信号的值，由此控制与每个显示器像素相关联的光强并藉此在显示器14上显示图像。

显示器驱动电路20可被用来将用于每个显示器像素30的数字显示器控制值转换成用于控制每个像素的亮度的模拟显示器信号。诸如存储和处理电路12的控制电路可以向显示器驱动电路20提供与每个像素的希望像素强度相对应的数字显示器控制值（通常是值位于0-255之间的整数）。例如，数字显示器控制值0可以导致“关”像素，而数字显示器控制值255则可导致像素以最大可用功率操作。

显示器驱动电路20可以用于同时操作不同颜色的像素30，以生成具有例如原色红、绿和蓝混合的颜色的光。例如，操作红色像素R和蓝色像素B可以产生看上去为紫色的光，操作红色像素R和绿色像素G可以产生看上去为黄色的光，而操作红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B则可产生看上去为白色的光。

然而，人眼看上去为白色的光可能包括各种不同的基础频谱功率分布（例如，可从诸如红色、绿色和蓝色的各个颜色的光的各种组合生成）。例如，太阳光在人眼看上去为白色，但其包括相对大量的蓝色光，而来自白炽灯泡的光在人眼看上去为白色，但其包括相对大量的红色光。

归因于制造差异，某些显示器在全功率下可能生成相比于其他显示器相对较大或较小的各种颜色的光量。归因于这些制造差别，由一个设备中的显示器产生的白光可能与由另一设备中的显示器产生的白光有所不同。

这些差别可以如下校准：调节一个设备中的显示器的显示器控制设置以使得该显示器的显示器颜色性能与另一设备中的显示器的显示器颜色性能相匹配。调节显示器的显示器控制设置例如可以包括调节由诸如电路20（图1）的显示器控制电路递送到每种颜色的像素30的相对最大功率水平。用于每种颜色的像素30的最大功率水平可以例如通过减小用于该颜色的像素的最大可能数字显示器控制值（例如，从最大值255到最大值251）来降低。

为了生产对于所有电子设备而言其显示器都呈现均一显示性能的电子设备，可以在制造期间校准每个设备中的显示器，以使得每个设备中的显示器的显示器颜色性能（例如，白光的频谱成分）与标准（有时被称为目标）显示器颜色性能相匹配。显示器的校准可以包括确定显示器伽马模型（例如，描述数字显示器控制值的特定改变对像素强度的影响的模型）的一个或多个参数并且基于收集到的显示器性能数据以及显示器伽马模型来向设备提供显示器校准数据。

图3是可以在为诸如设备10之类的设备进行显示器校准中使用的示意性校准***的图示。如图3所示，校准***40可以包括耦接至诸如测试腔44的测试装置的校准计算设备42。校准计算设备42可以包括一个或多个计算机、一个或多个数据库、一个或多个显示器、用于由技术人员对校准计算设备42进行控制的一个或多个技术人员接口设备（例如，键盘、触摸屏、游戏杆、按钮、开关等）、通信部件或是其他合适的校准计算设备。

可以使用诸如路径46的有线或无线通信路径将校准计算设备耦接至测试腔44。

测试腔44可以包括诸如光传感器48的光传感器。光传感器48可以包括用于在校准操作期间收集由显示器14发出的显示器光43的一个或多个光敏部件45。光传感器48可以包括被配置用于收集彩色光的光敏部件45，诸如比色光敏部件和光谱光度测量光敏部件。

光传感器48例如可以是具有与显示器14内的每组彩色像素相对应的一个或多个光敏部件45的比色计。例如，可以使用具有相应红色、绿色和蓝色光敏组件45的光传感器来校准具有红色、绿色和蓝色显示器像素的显示器。然而，这仅仅是示意性的。显示器可以包括发射红色、绿色和蓝色以外颜色的显示器像素，并且光传感器48可以包括对红色、绿色和蓝色以外的颜色敏感的光敏部件45，可以包括白光传感器或者可以包括光谱传感器。

光传感器48可以由***40使用，以将显示器光43转换成用于校准诸如显示器14之类的显示器的性能的显示器性能数据。例如，校准计算设备42可被用于操作光传感器48以收集用于校准诸如显示器14之类的显示器的显示器强度性能数据（例如，随数字显示器控制值变化的与显示器光强相对应的数据）以及显示器颜色性能数据（例如，固有白点性能数据、经校正的白点性能数据等）。

如果希望，测试腔44可以是防止外部光（例如，测试设施中的环境光）在校准操作期间到达光传感器48的不透光的腔。

在校准操作期间，设备10可被放置在测试腔44内（例如，由技术人员或由机器人构件放置）。校准计算设备42可被用于在校准操作期间操作设备10和光传感器48。例如，校准计算设备42可以向设备10发出操作显示器14的部分或全部像素的命令（例如，通过经路径46传送信号）。在设备10正操作显示器14的像素时，校准计算设备42可以操作光传感器48以收集与显示器14所发出的光43相对应的显示器颜色性能数据和/或显示器强度性能数据（显示器伽马性能数据）。

校准计算设备42可以在显示器强度性能数据的收集过程中使用显示器颜色性能信息，诸如数字显示器控制值的希望范围。上述希望范围可以是还将被用于收集用于显示器白点校准的显示器颜色性能数据的数字显示器控制值的范围。校准计算设备42可以用于识别伽马模型的一个或多个参数（例如，伽马值），其中所述伽马模型描述由显示器14产生的显示器强度如何与来自所述希望范围内的显示器强度性能数据的每个数字显示器控制值相关联。以此方式，就能够使用最少量的数据执行显示器伽马校准（显示器强度性能校准）和显示器颜色性能校准，藉此缩短校准每个显示器所需的时间。

校准计算设备42可以经路径46接收来自光传感器48的显示器强度性能数据和/或显示器颜色性能数据。校准计算设备42可被用于处理收集到的数据，以使用显示器强度性能数据（伽马性能数据）优化显示器伽马模型，并且使用优化的伽马模型和收集到的显示器颜色性能数据来生成诸如显示器校准参数的显示器校准数据。针对每个显示器的显示器校准数据可被用于恰当变更该显示器的显示器设置，以使得显示器的经校正白点处于目标白点的预定范围内。

显示器校准数据可以在校准操作期间从校准计算设备42提供给设备10。由设备10接收到的显示器校准数据可以使用存储和处理电路12（图1）存储在设备10上。显示器校准数据可被存储在与存储和处理电路12相关联的易失性或非易失性存储器中以供在电路12上运行的软件访问，和/或显示器校准数据可被硬编码到与显示器14相关联的固件（例如，显示器驱动电路20）内。

在其中显示器校准数据被存储在与存储和处理电路12相关联的易失性或非易失性存储器内的配置中，显示器校准数据可以在设备10的启动操作（在本文中有时也被称为引导操作）期间被访问。在此类型的配置中，显示器14可以在启动操作的第一部分期间在未校准模式下操作，并且可以在启动操作的第二部分期间在已校准模式下操作。启动操作的第二部分可以跟随在启动操作的第一部分期间对显示器校准数据的访问之后。

在其中显示器校准数据被使用与显示器14相关联的电路（例如，显示器驱动电路20）存储时，显示器14可以在颜色已校准模式下操作，其中该模式在该设备的启动操作（引导操作）的基本全部过程中使用显示器校准数据。

例如，在颜色已校准模式下操作显示器可以包括：将来自存储和处理电路12（图1）的显示器控制信号提供给显示器，使用存储在显示器控制电路内的显示器白点校准数据调节所提供的显示器控制信号，以及使用经调节的显示器控制信号操作显示器内的显示器像素。以此方式，诸如设备10的设备可被提供有即便在引导操作期间也能显示颜色已校准的图像的颜色已校准的显示器。

校准***40可被配置用于为几十、几百、几千、几万、几十万、几百万、几千万甚至上亿的诸如设备10的设备校准显示器颜色性能。因此，提供能够使用最少量的显示器性能数据执行显示器校准操作的校准***40（例如，通过使用显示器强度性能数据确定显示器伽马模型，其中所述显示器强度性能数据则是使用要被用于执行显示器白点校准的数字显示器控制值的范围而收集到的）可以大幅缩短设备从制造到送达终端用户的时间。

图4是示出了处于要被用于执行显示器白点校准操作的数字显示器控制值的范围内的显示器强度性能数据可以如何在优化用于显示器的伽马模型中使用的示例性曲线图。诸如伽马模型53的显示器伽马模型可被用于描述对于可用数字控制值的整个范围，由显示器生成的光强作为向显示器提供的数字显示器控制值的函数。

如图4所示，可以使用在可用数字显示器控制值的总范围的子范围（诸如范围R）中的显示器强度性能数据（诸如，伽马性能数据51）来确定伽马模型53。范围R可以是在执行显示器颜色性能校准操作过程中有用的数字显示器控制值的范围。

例如，在显示器颜色性能校准操作期间，诸如显示器14的显示器可***作用于通过向显示器提供范围R内的数字显示器控制值来生成显示器光。可以在使用范围R内的数字显示器控制值操作显示器的同时收集显示器颜色性能数据。可用数字显示器控制值的总范围例如可以从等于零的最小数字显示器控制值MIN延伸至等于255的最大数字显示器控制值MAX。

在显示器伽马校准操作期间，数据51可以在使用例如范围R内的四个数字显示器控制值操作显示器的同时通过测量显示器强度而被收集。可以通过使用线性回归处理或任何其他合适的数据拟合处理将合适模型的参数（例如，伽马值、增益值或其他参数）拟合至数据51，来使用数据51确定伽马模型53。合适模型例如可以包括单幂律函数（singlepowerlawfunction）、增益-偏移-伽马（GOG）模型、增益-偏移-伽马-偏移（GOGO）模型或增益-伽马-偏移（GGO）模型。然而，图4中收集四个伽马性能数据点51的例子仅仅是示意性的。如果希望，可以收集范围R内的一个、两个、三个或多于四个的数据点，并将其用于获得伽马模型53。

图5是示出了颜色空间的二维投影的色度图。由诸如显示器14的显示器生成的颜色可由色度值x和y表示。色度值可以通过例如将诸如红色强度、蓝色强度和绿色强度的三个颜色强度（例如，由显示器发出的彩色光的强度）转换成三个三色值X、Y和Z并归一化前两个三色值X和Y（例如，通过计算x=X/(X+Y+Z)和y=Y/(X+Y+Z)）来计算。从颜色强度到三色值的转换可以使用由国际照明委员会（CIE）定义的转换或是用于计算三色值的任何其他合适的颜色转换来执行。

由诸如显示器14的显示器生成的任何颜色因此可由色度图（诸如图5所示的图）上的点（例如，一对色度值x和y）来表示。图5的有界区域50表示所有颜色组合的色度值（即，总可用颜色空间）。可由给定显示器生成的颜色被包含在有界区域50的子区域内。

诸如显示器14的显示器的显示器颜色性能可以由诸如显示器的“白点”的颜色性能统计信息所表征。给定显示器的白点通常可由在该给定显示器以全功率生成所有可用显示器颜色时表示该显示器产生的颜色的一组色度值来定义。在校准期间的任何校正之前，显示器的白点可被称为该显示器的“固有白点”（NWP）。

归因于各显示器间的制造差别，显示器的颜色性能在显示器校准之前可能与显示器的希望（目标）颜色性能有所不同。希望的显示器颜色性能可由“目标白点”TWP（例如，表示由标准显示器或发光体产生的颜色的一组色度值）所表征。例如，目标白点TWP可以是与国际照明委员会（CIE）的D65发光体相对应的白点。然而，这仅仅是示意性的。任何合适的目标白点TWP都可用于诸如显示器14的显示器的校准。

各显示器的固有（即，未校准）颜色性能和这些显示器的目标颜色性能之间的差别如图5所示可由这些显示器的固有白点（例如，三个示意性显示器的固有白点NWP1、NWP2和NWP3）与目标白点TWP之间的差别所表征。

在校准操作期间，通过调节显示器14的像素30的一种或多种颜色的相对输出，可以将显示器的白点调节（校正）到目标显示器颜色性能（诸如目标白点(TWP)）的预定范围（诸如范围52）内。显示器校准数据可被提供给设备10，其对应于将导致显示器白点被校正到位于目标白点的上述预定范围内的显示器控制设置的调节。然而，这仅仅是示意性的。在某些场景中，测得的显示器固有白点NWP可能位于规定范围52内，并且校准操作可以在确定显示器伽马模型之后终止，而无需对显示器进行任何颜色性能校准校正。

如图5中所示，诸如显示器14的一个或多个显示器的固有白点NWP（例如，NWP1、NWP2、NWP3等）可以相对于针对所有显示器的希望的目标白点而分布在色度图中的各个位置。通过测量各显示器的固有白点相对于目标白点的分布，可以基于多个先前已校准的显示器的平均固有白点和目标白点之差来确定平均显示器颜色校准值。初始的显示器校准数据可以对应于该平均固有白点和目标白点之差而被生成。

如果希望，在校准操作期间，该初始显示器校准数据可被应用于每个显示器的显示器控制设置，以在测量显示器的固有白点之前进行初始颜色校正。以此方式提供具有初始颜色校准校正的每个显示器，可有助于减少在显示器的颜色性能校准过程中要被执行的迭代校正次数，由此缩短显示器校准操作的总持续时间。

通过调节显示器14的像素30的一种或多种颜色的相对输出来将显示器的白点调节至诸如范围52的范围内可以包括，调节诸如电路20（图1）的显示器控制电路递送至每种颜色的像素30的最大功率水平。用于每种颜色的像素30的最大功率水平可以通过减小用于该颜色的像素的最大可能数字显示器控制值（例如，从最大值255到最大值251）来降低。可以生成表示例如数字显示器控制值的这种改变类型的显示器校准数据。

然而，为了使校准***确定将会引起像素强度的希望改变的最大数字显示器控制值的改变，该校准***可以首先确定用于描述数字显示器控制值的特定改变对像素强度的影响的经优化的显示器伽马模型。

校准***40可以通过在使用处于要被用于测量显示器的固有白点NWP的数字显示器控制值范围内的数字显示器控制值操作显示器像素的同时收集显示器强度性能数据，来确定显示器伽马模型的参数（例如，伽马值）。

校准***可以将给定显示器伽马模型（例如，单幂律函数、增益-偏移-伽马（GOG）模型、增益-偏移-伽马-偏移（GOGO）模型或增益-伽马-偏移（GGO）模型）的参数拟合至在上述范围内收集到的显示器强度性能数据。以此方式使用处于要被用于测量固有白点NWP的数字显示器控制值的范围内的数字显示器控制值来确定伽马模型，可以帮助减小校准操作期间收集的数据的总量。以此方式减小校准操作期间收集的数据的总量可以帮助缩短用于每个设备显示器的校准操作的时间。

使用将被用于测量固有白点NWP的数字显示器控制值所确定的显示器伽马模型和伽马值可以用于生成显示器校准数据以将该显示器的固有白点NWP校正到目标白点TWP的可接受范围内。

图6示出了对电子设备中的显示器执行校准所涉及的示意性步骤的流程图。

在步骤100，可以使用至少部分基于先前收集到的白点校准数据（例如，基于针对其他先前已校准显示器的白点校准数据的显示器控制设置的范围）的伽马性能数据（显示器强度性能数据）来确定用于该显示器的伽马模型的一个或多个参数。

在步骤102，可以使用在步骤100确定的伽马模型参数执行显示器的迭代白点校准。

图7示出了如上结合图6的步骤100描述的确定显示器伽马模型参数所涉及的示意性步骤的流程图。

在步骤110，可以提供要在收集显示器白点数据时使用的诸如数字显示器控制值的范围之类的范围。数字显示器控制值的范围例如可以从先前收集到的显示器白点数据（例如，用于其他先前已校准的显示器的白点校准数据）中提取。数字显示器控制值的范围例如可以在200到255之间、在220到255之间、在235到255之间、在200到250之间、或是大于200。可以为显示器内的每种颜色的显示器像素提供范围。用于显示器内的每种颜色的显示器像素的范围可由所有颜色共用，或者可以每个颜色不同。

在步骤112，可以收集显示器强度性能数据。强度性能数据可以包括在使用所提供范围内的数字显示器控制值操作显示器像素的同时所收集到的像素强度数据。

在步骤114，可以使用收集到的显示器强度性能数据（例如，通过将诸如单幂律函数、增益-偏移-伽马（GOG）模型、增益-偏移-伽马-偏移（GOGO）模型或增益-伽马-偏移模型之类的伽马模型中的伽马值拟合至显示器强度性能数据）来确定显示器伽马模型参数。

图8示出了如上结合图6的步骤102描述的执行显示器的迭代白点校准所涉及的示意性步骤的流程图。

在步骤120，可以收集诸如显示器颜色性能数据的显示器性能数据（例如，使用图3的校准计算设备42）。显示器颜色性能数据可以例如通过操作显示器并在操作显示器的同时收集显示器性能数据而被收集。显示器14可由例如计算设备42操作（例如，通过向设备10发出操作显示器14的命令），以按给定功率水平照明每种颜色的部分或所有像素。在操作显示器14的同时，可以使用诸如测试腔内的光传感器48之类的光传感器来收集诸如每种颜色的颜色强度之类的颜色性能数据。

在步骤122，可以处理收集到的显示器性能数据（例如，使用校准计算设备42）。处理显示器性能数据可以包括将显示器性能数据（例如，每种颜色的颜色强度）转换成一组显示器三色值。

在步骤124，可以将转换得到的显示器三色值与一组目标三色值（例如，与图4的目标白点TWP的色度值相对于的三色值）相比较。

将转换得到的显示器三色值与目标三色值相比较可以包括确定转换得到的显示器三色值是否位于目标三色值的可接受范围（例如，图4的范围52）内。

如果确定转换得到的显示器三色值位于目标三色值的可接受范围内，则校准***40可以行进至步骤126。

在步骤126，可以对合格的显示器（passingdisplay）采取恰当的动作。对合格显示器的恰当动作可以包括终止显示器校准操作，并将具有该合格显示器的设备10运送给终端用户，将具有合格显示器的设备10送至后续的校准站或测试站以校准或测试设备10的其他部件，或者将设备10送至后续的制造站以进一步装配设备10。

如果确定转换得到的显示器三色值位于目标三色值的可接受范围之外，则校准***40可以行进至步骤128。

在步骤128，可以基于转换得到的显示器三色值与目标三色值之间的测得的差，使用校准***40生成用于该显示器的诸如显示器校准参数之类的显示器校准数据。

在步骤130，可以将生成的显示器校准数据（例如，显示器校准参数）提供给设备10（例如，通过将显示器校准数据经路径46上传至电子设备）。

将所确定的显示器校准数据上传至设备10可以包括，将校准数据存储在设备10的易失性或非易失性存储器中以供在电路12上运行的软件访问，和/或将所确定的校准数据硬编码到与显示器相关联的固件（例如，显示器驱动电路20）内。存储的显示器校准数据可被用于在显示器14的后续操作期间（例如，在设备10的常规操作期间和/或在后续校准操作期间）变更显示器14的显示器颜色性能。

如箭头134所指示的，如果校准***40所执行的步骤120、122、124、128和130的迭代次数小于预定的最大迭代次数，则校准***40可以返回步骤120，并且可以在使用所提供的显示器校准数据操作显示器的同时收集诸如显示器颜色性能数据的附加显示器性能数据。然而，这仅仅是示意性的。如果希望，响应于确定收集到的显示器性能数据位于目标显示器性能数据的可接受范围之外，校准***40可以返回图7的步骤110并收集用于确定针对该显示器的更为精确的伽马模型的附加伽马性能数据。针对该显示器的更为精确的伽马模型可以在后续的显示器颜色校准操作中使用。

如果校准***40已经执行了步骤120、122、124、128和130的预定最大迭代次数，则校准***40可以行进至步骤132。

在步骤132，可以对缺陷显示器（failingdisplay）采取恰当的动作。在校准***40无法成功校准显示器14的情况下，显示器可被认为是缺陷显示器。针对缺陷显示器的恰当动作可以是更换显示器、返工显示器、将显示器返回给厂家、或是以其他方式处置缺陷显示器。

图9示出了如上结合图8的步骤128描述的生成显示器校准数据所涉及的示意性步骤的流程图。

在步骤140，可以使用校准计算设备42计算转换得到的显示器三色值与目标三色值之差。

在步骤142，可以使用校准计算设备42计算对应的显示器颜色强度（例如，红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)显示器强度）与目标颜色强度（例如，目标红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)显示器强度）之差。计算收集到的显示器RGB值与目标RGB值之间的对应差可以包括将转换得到的显示器三色值与目标三色值之差转换至归一化的RGB颜色空间（例如，通过在三色颜色空间和RGB颜色空间之间应用变换矩阵）。

在步骤144，显示器颜色强度之间的对应差可被转换成数字显示器计数（即，数字显示器控制值）的差。可以使用在图6的步骤100处所确定的伽马模型将显示器颜色强度之间的对应差转换成数字显示器计数的差。可以使用转换得到的数字显示器计数的差形成用于校正显示器颜色性能的显示器校准数据。因此，可以使用其本身已经使用基于白点校准信息的数字显示器控制值范围被确定的伽马模型来确定显示器校准数据。

图10示出了操作电子设备中的已校准的显示器所涉及的示意性步骤的流程图。

在步骤150，可以给具有显示器的诸如图1中设备10的电子设备上电。

在步骤152，在设备的引导操作期间，可以使用在设备的制造期间确定的显示器白点校准数据（例如，已被硬编码到与用于显示器的显示器控制电路相关联的固件中的显示器白点校准参数）来操作显示器。然而，这仅仅是示意性的。如果希望，显示器校准参数可以在引导操作期间从设备的易失性或非易失性存储器中检索得到，并在设备的常规操作期间（例如，在引导操作结束之后）被用来操作显示器。

图11中示出了使用初始白点校准数据（例如，在其他设备中的其他显示器校准期间确定的白点校准数据）执行电子设备中的显示器校准所涉及的示意性步骤的流程图。

在步骤160，可以将诸如设备10之类的设备放入诸如图3的测试腔44之类的的测试腔内。

在步骤162，可将初始白点校准参数从校准计算设备42提供给设备10。初始白点校准参数例如可以是基于多个其他（先前已校准的）显示器的平均白点校正的一组平均白点校准数据。以此方式，可以累积与许多已校准的显示器相关联的校准校正数据，并且该数据可被用于减少在当前被校准的显示器的校准过程中使用的迭代次数。

在步骤164，可以执行诸如以上结合图6描述的显示器白点校准操作。

然而，图11的例子仅仅是示意性的。如果希望，可以在不向设备10提供任何初始白点校准参数的情况下执行显示器校准操作。

根据一个实施例，提供一种使用校准***为具有显示器的电子设备获取显示器校准数据和显示器伽马值的方法，其中显示器伽马值是将显示器控制设置与显示器光输出水平相关的伽马模型的参数，所述方法包括：由校准***使用显示器白点校准信息确定显示器伽马值；以及由校准***使用所确定的显示器伽马值执行显示器白点校准操作。

根据另一实施例，显示器白点校准信息包括要在执行显示器白点校准操作中使用的显示器控制设置的范围，并且使用显示器白点校准信息确定显示器伽马值包括：获取要在执行显示器白点校准操作中使用的显示器控制设置的范围；以及使用处于所获取的要在执行显示器白点校准操作中使用的显示器控制设置的范围内的一组显示器控制设置来收集显示器强度性能数据。

根据另一实施例，使用显示器白点校准信息确定显示器伽马值还包括：使用收集到的显示器强度性能数据确定显示器伽马值。

根据另一实施例，使用显示器强度性能数据确定显示器伽马值包括：识别使得在所获取的范围内收集到的显示器强度性能数据与伽马模型相匹配的用于伽马模型的最优伽马参数。

根据另一实施例，识别用于伽马模型的最优伽马参数包括：识别用于增益-偏移-伽马模型的最优伽马参数。

根据另一实施例，识别用于伽马模型的最优伽马参数包括：识别用于增益-偏移-伽马-偏移模型的最优伽马参数。

根据另一实施例，识别用于伽马模型的最优伽马参数包括：识别用于增益-伽马-偏移模型的最优伽马参数。

根据另一实施例，显示器控制设置的范围包括数字显示器控制值的范围，其中使用处于所获取的要在执行显示器白点校准操作中使用的显示器控制设置的范围内的一组显示器控制设置来收集显示器强度性能数据包括：使用处于所述数字显示器控制值的范围内的一组数字显示器控制值来操作显示器；以及在使用该组数字显示器控制值来操作显示器的同时收集显示器强度性能数据。

根据另一实施例，使用所确定的伽马值执行显示器白点校准操作包括：在使用处于所述数字显示器控制值的范围内的另一组数字显示器控制值来操作显示器的同时收集显示器颜色性能数据。

根据另一实施例，所述方法还包括：确定收集到的显示器颜色性能数据是否位于目标颜色性能数据的预定范围内。

根据另一实施例，所述方法还包括：响应于确定收集到的显示器颜色性能数据位于目标颜色性能数据的预定范围内，终止显示器校准操作。

根据另一实施例，所述方法还包括：响应于确定收集到的显示器颜色性能数据位于目标颜色性能数据的预定范围之外，使用收集到的显示器颜色性能数据和所确定的显示器伽马值来生成显示器校准数据；以及将显示器校准数据提供给电子设备。

根据另一实施例，所述方法还包括：在使用所确定的显示器伽马值执行显示器白点校准操作之前，向电子设备提供初始显示器校准数据，其中使用所确定的显示器伽马值执行显示器白点校准操作包括：使用初始显示器校准数据操作显示器，以及在使用初始显示器校准数据操作显示器的同时收集显示器颜色性能数据。

根据一个实施例，提供一种电子设备，包括：显示器，具有被配置为生成用于显示器的显示器信号并被配置为存储显示器颜色性能校准数据的显示器控制电路；以及存储和处理电路，被配置为执行用于该电子设备的启动操作并被配置为向显示器提供显示器数据。

根据另一实施例，存储和处理电路被配置为在执行该电子设备的启动操作的同时向显示器提供启动信息。

根据另一实施例，显示器被配置为使用存储在显示器控制电路中的显示器颜色性能校准数据来在显示器上显示启动信息。

根据另一实施例，显示器包括液晶显示器。

根据一个实施例，提供一种操作具有显示器的电子设备的方法，其中所述显示器具有显示器控制电路，该方法包括：为电子设备上电；为该电子设备执行引导操作；以及在为该电子设备执行引导操作的同时，使用存储在显示器控制电路内的显示器白点校准数据在颜色已校准模式下操作该显示器。

根据另一实施例，使用存储在显示器控制电路内的显示器白点校准数据在颜色已校准模式下操作该显示器包括：向该显示器提供来自所述电子设备中的附加电路的显示器控制信号。

根据另一实施例，使用存储在显示器控制电路内的显示器白点校准数据在颜色已校准模式下操作该显示器还包括：使用存储在显示器控制电路内的显示器白点校准数据调节所提供的显示器控制信号。

根据另一实施例，使用存储在显示器控制电路内的显示器白点校准数据在颜色已校准模式下操作该显示器还包括：使用经调节的显示器控制信号操作显示器中的显示器像素。

前述仅仅是本发明原理的说明，并且本领域技术人员可以做出各种修改而不背离本发明的范围和精神。

Claims (20)

1.一种使用校准***为具有显示器的电子设备获取显示器校准数据和显示器伽马值的方法，其中显示器伽马值是将显示器控制设置与显示器光输出水平相关的伽马模型的参数，所述方法包括：

由校准***使用显示器白点校准信息确定显示器伽马值，其中确定显示器伽马值包括基于要在执行显示器白点校准操作中使用的数字显示器控制值的子范围来确定显示器伽马值，以及其中所述数字显示器控制值的子范围与更大范围的可用数字显示器控制值内的数字显示器控制值的子范围对应；以及

由校准***使用所确定的显示器伽马值执行所述显示器白点校准操作。

2.如权利要求1所述的方法，其中使用显示器白点校准信息确定显示器伽马值包括：

获取要在执行显示器白点校准操作中使用的数字显示器控制值的子范围；以及

使用处于所获取的要在执行显示器白点校准操作中使用的数字显示器控制值的子范围内的一组数字显示器控制值来收集显示器强度性能数据。

3.如权利要求2所述的方法，其中使用显示器白点校准信息确定显示器伽马值还包括：

使用收集到的显示器强度性能数据确定显示器伽马值。

4.如权利要求3所述的方法，其中使用显示器强度性能数据确定显示器伽马值包括：

识别使得在所获取的子范围内收集到的显示器强度性能数据与伽马模型相匹配的用于伽马模型的最优伽马参数。

5.如权利要求4所述的方法，其中识别用于伽马模型的最优伽马参数包括：识别用于增益-偏移-伽马模型的最优伽马参数。

6.如权利要求4所述的方法，其中识别用于伽马模型的最优伽马参数包括：识别用于增益-偏移-伽马-偏移模型的最优伽马参数。

7.如权利要求4所述的方法，其中识别用于伽马模型的最优伽马参数包括：识别用于增益-伽马-偏移模型的最优伽马参数。

8.如权利要求2所述的方法，其中，使用处于所获取的要在执行显示器白点校准操作中使用的数字显示器控制值的子范围内的该组数字显示器控制值来收集显示器强度性能数据包括：

使用处于所述数字显示器控制值的子范围内的该组数字显示器控制值来操作显示器；以及

在使用该组数字显示器控制值来操作显示器的同时收集显示器强度性能数据。

9.如权利要求8所述的方法，其中使用所确定的伽马值执行显示器白点校准操作包括：

在使用处于所述数字显示器控制值的子范围内的另一组数字显示器控制值来操作显示器的同时收集显示器颜色性能数据。

10.如权利要求9所述的方法，还包括：

确定收集到的显示器颜色性能数据是否位于目标颜色性能数据的预定范围内。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：

响应于确定收集到的显示器颜色性能数据位于目标颜色性能数据的预定范围内，终止显示器校准操作。

12.如权利要求10所述的方法，还包括：

响应于确定收集到的显示器颜色性能数据位于目标颜色性能数据的预定范围之外，使用收集到的显示器颜色性能数据和所确定的显示器伽马值来生成显示器校准数据；以及

将显示器校准数据提供给电子设备。

13.如权利要求1所述的方法，还包括：

在使用所确定的显示器伽马值执行显示器白点校准操作之前，向电子设备提供初始显示器校准数据，其中使用所确定的显示器伽马值执行显示器白点校准操作包括：

使用初始显示器校准数据操作显示器，以及

在使用初始显示器校准数据操作显示器的同时收集显示器颜色性能数据。

14.一种电子设备，包括：

显示器，具有被配置为生成用于显示器的显示器信号并被配置为存储显示器颜色性能校准数据的显示器控制电路，其中显示器颜色性能校准数据基于在使用数字显示器控制值的子范围操作显示器时收集的信息，以及其中所述数字显示器控制值的子范围与更大范围的可用数字显示器控制值内的数字显示器控制值的子范围对应；以及

存储和处理电路，被配置为执行用于该电子设备的启动操作并被配置为向显示器提供显示器数据。

15.如权利要求14所述的电子设备，其中存储和处理电路被配置为在执行该电子设备的启动操作的同时向显示器提供启动信息。

16.如权利要求15所述的电子设备，其中显示器被配置为使用存储在显示器控制电路中的显示器颜色性能校准数据来在显示器上显示启动信息。

17.如权利要求16所述的电子设备，其中显示器包括液晶显示器。

18.一种操作具有显示器的电子设备的方法，其中所述显示器具有显示器控制电路，所述方法包括：

为电子设备上电；

为该电子设备执行引导操作；以及

在为该电子设备执行引导操作的同时，使用存储在显示器控制电路内的显示器白点校准数据在颜色已校准模式下操作该显示器，其中显示器白点校准数据基于在使用数字显示器控制值的子范围操作显示器时收集的信息，以及其中所述数字显示器控制值的子范围与更大范围的可用数字显示器控制值内的数字显示器控制值的子范围对应。

19.如权利要求18所述的方法，其中使用存储在显示器控制电路内的显示器白点校准数据在颜色已校准模式下操作该显示器包括：

向该显示器提供来自所述电子设备中的附加电路的显示器控制信号。

20.如权利要求19所述的方法，其中使用存储在显示器控制电路内的显示器白点校准数据在颜色已校准模式下操作该显示器还包括：

使用存储在显示器控制电路内的显示器白点校准数据调节所提供的显示器控制信号。