CN114220386B - 符合人眼视觉特征的MiniLed显示屏亮度调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及符合人眼视觉特征的MiniLed显示屏亮度调节方法，包括以下步骤：1、判断本次亮度调节过程的最大亮度等级和最小亮度等，确定对应呈现亮度和对应PWM高电平脉冲计数。2、对亮度调整曲线根据算法进行gamma2.2曲线拟合，计算出中间每个等级拟合后的PWM高电平脉冲计数。3、判断调整过程中每个等级对应的调节频率，1％～30％阶段80Hz,31％～80％阶段50Hz,81％～100％阶段30Hz；4、根据调节频率设置PWM高电平脉冲计数调节背光。本发明的方法符合人眼视觉感知特征，亮度调节过程中过渡平滑，无抖动，无高、低亮度阶段变化差异过大情况。
Description
技术领域
本发明属于亮度调节方法领域，特别涉及一种符合人眼视觉特征的MiniLed显示屏亮度调节方法。
背景技术
MiniLed显示屏使用直下式，多分区的背光方案，能够呈现比传统侧入式背光更高和更低的亮度，提高对比度，从而实现更佳的显示效果。随着亮度范围的扩大，对亮度调节提出了更高的要求。并且由于人眼对亮度感知具有非线性的识别特征，对低亮度的变化感知更为敏感。如同样增加5nit的亮度，从10nit增加到15nit比从100nit增加到105nit更容易被人眼感知到。
常见的等比、相同频率的亮度调节方案不符合人眼视觉特征，往往会出现视觉效果上亮度过渡不均匀，抖动的情况，所以需要根据人眼视觉的特征寻找更佳的亮度调节方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种符合人眼视觉特征的MiniLed显示屏亮度调节方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
符合人眼视觉特征的MiniLed显示屏亮度调节方法，包括以下步骤：
步骤1、确定本次调节过程中的最大亮度等级Level_Max和本次调节过程中的最小亮度等级Level_Min，则对应最大呈现亮度为Level_Max×N，最小呈现亮度为Level_Min×N,对应PWM高电平脉冲计数分别为Level_Max×N×M与Level_Max×N×M；其中N为PWM占空比与显示屏亮度比例系数，M为PWM的高电平脉冲计数与亮度比例系数；
步骤2、按照gamma2.2曲线映射算法得到本次调节过程的亮度调节曲线对应的拟合后的亮度曲线，进而得到拟合后的每个亮度等级对应的PWM高电平脉冲计数；
步骤3、确定调整过程中每个亮度等级对应的调节频率，根据调节频率和每个亮度等级对应的PWM高电平脉冲计数设置PWM高电平脉冲计数调节显示屏亮度背光。
进一步的，所述步骤3中，设置亮度1％-30％阶段对应调节频率为80Hz,设置亮度31％-80％阶段对应为调节频率50Hz,设置亮度81％-100％阶段对应调节频率为30Hz。
进一步的，所述N为10。
进一步的，所述M为15。
进一步的，所述gamma2.2曲线映射算法公式为：
PwnCnt＝L×M；
式中：PwmCnt为拟合后的亮度等级对应的PWM高电平脉冲计数，L_temp为对应亮度等级呈现的亮度，L为对L_temp的四舍五入后的取值。
本发明的有益效果为：本发明的方法能够符合人眼对亮度感知的视觉特征，渐变、平滑的调节MiniLed显示屏亮度，在亮度调节过程中不会出现抖动，人眼感知亮度过渡平滑，呈现更佳的视觉效果。
附图介绍
图1拟合前后从1％调整到100％的亮度调整曲线示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明中MiniLed显示屏使用一颗单片机芯片通过PWM控制亮度，亮度等级对应PWM占空比，亮度呈现与PWM占空比成线性比例,比例系数为N，针对性设计PWM的高电平脉冲计数与亮度比例系数为M。即亮度调节等级为1％～100％,对应显示屏呈现亮度为：亮度等级×N，PWM高电平脉冲计数为：亮度等级×N×M。
根据调节的亮度等级计算本次调节过程中呈现亮度的最大值(Level_Max×N)和最小值(Level_Min×N)。按照算法计算将本段亮度调节曲线拟合成gamma2.2的曲线状态下各点要映射的亮度值，设定PWM高电平宽度计数。
gamma2.2曲线映射算法：
PwnCnt＝L×M
对呈现亮度L_temp进行四舍五入取整得到亮度L，L×M即为要设置的PWM高电平计数PwmCnt。
式中：
PwmCnt为设置PWM计数器高电平脉冲计数。
L_temp为对应等级呈现的亮度。
L为对L_temp的四舍五入取值。
N为PWM占空比与显示屏亮度比例系数。
M为PWM的高电平脉冲计数与亮度比例系数。
Level为要设置的亮度等级。
Level_Min为本次调节过程中的最小亮度等级；若本次动作为增加亮度，即为当前显示的亮度等级，若本次动作为降低亮度，即为目标亮度等级。
Level_Max为本次调节过程中的最大亮度等级；若本次动作为增加亮度，即为目标亮度等级，若本次动作为降低亮度，即为当前显示的亮度等级。
在本发明中使用的MiniLed显示屏上观察背光调节效果，使用相同的亮度调节频率(50Hz)时，低亮度的变化更容易被感知，存在亮度调节不平滑的感觉，而高亮度阶段变化感知不明显。对此，提高1％～30％这一低亮度阶段的亮度调节频率为80Hz,降低81％～100％阶段的调节频率为30Hz进行优化。观察亮度调节效果，对比固定调节频率，使用不同的频率，在人眼视觉效果上有很大的改善。
本发明在一款MiniLed显示屏上，定义N为10，M为15，即显示屏亮度等级100时呈现亮度为1000nit，对应的PWM占空比100％，PWM高电平脉冲计数为15000。
如亮度等级需要由1％调整到100％时，实施前后亮度过渡情况对比如表1所示：
表1
根据以上数据，拟合前后从1％调整到100％的亮度调整曲线如下图1所示，由图1可以看出，拟合后的亮度调整曲线与显示器256灰阶的gammma2.2曲线类似，在低亮度时上升较为缓慢，高亮度时上升较快，符合人眼视觉感知特征。同时通过增加低亮度的调节频率，降低高亮度的调节频率，可以进一步优化过渡效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.符合人眼视觉特征的MiniLed显示屏亮度调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、确定本次调节过程中的最大亮度等级Level_Max和本次调节过程中的最小亮度等级Level_Min，则对应最大呈现亮度为Level_Max×N，最小呈现亮度为Level_Min×N,对应PWM高电平脉冲计数分别为Level_Max×N×M与Level_Max×N×M；其中N为PWM占空比与显示屏亮度比例系数，M为PWM的高电平脉冲计数与亮度比例系数；
步骤2、按照gamma2.2曲线映射算法得到本次调节过程的亮度调节曲线对应的拟合后的亮度曲线，进而得到拟合后的每个亮度等级对应的PWM高电平脉冲计数；所述gamma2.2曲线映射算法公式为：
PwnCnt＝L×M；
式中：PwmCnt为拟合后的亮度等级对应的PWM高电平脉冲计数，L_temp为对应亮度等级呈现的亮度，L为对L_temp的四舍五入后的取值；步骤3、确定调整过程中每个亮度等级对应的调节频率，根据调节频率和每个亮度等级对应的PWM高电平脉冲计数设置PWM高电平脉冲计数调节显示屏亮度背光。
2.根据权利要求1所述的符合人眼视觉特征的MiniLed显示屏亮度调节方法，其特征在于，所述步骤3中，设置亮度1％-30％阶段对应调节频率为80Hz,设置亮度31％-80％阶段对应为调节频率50Hz,设置亮度81％-100％阶段对应调节频率为30Hz。
3.根据权利要求1所述的符合人眼视觉特征的MiniLed显示屏亮度调节方法，其特征在于，所述N为10。
4.根据权利要求1所述的符合人眼视觉特征的MiniLed显示屏亮度调节方法，其特征在于，所述M为15。
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