CN114787752A - 用于在显示器上应用适应性颜色渲染的方法和*** - Google Patents

用于在显示器上应用适应性颜色渲染的方法和*** Download PDF

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Abstract

公开了一种用于结合与用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度来应用适应性颜色渲染的方法、计算机程序、载体、***以及头戴式设备。该方法包括接收注视跟踪信息，该注视跟踪信息识别***的用户的注视向量，以及基于所识别的注视向量确定显示器的第一区域和显示器的第二区域的相应位置。在显示器的第一区域中应用第一颜色渲染模式，以及在显示器的第二区域中应用第二颜色渲染模式。第一颜色渲染模式与第二颜色渲染模式的区别在于对与用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整的程度。

Description

用于在显示器上应用适应性颜色渲染的方法和***
技术领域
本公开内容涉及显示器领域。特别地，本公开内容涉及用于与昼夜节律相关的波长的光的亮度相关地应用适应性颜色渲染的方法和***。
背景技术
从几个方面来看，一个人的昼夜节律紊乱是有害的。例如，有迹象表明，这种紊乱可能导致多种疾病和症状，诸如心肌梗塞、败血症、癌症、心律失常、糖尿病肥胖代谢综合征、免疫失调、生殖问题、睡眠剥夺、学习缺陷、抑郁、情绪波动、体温管理紊乱等等。
为了控制或影响昼夜节律，已经关于调整与昼夜节律相关的波长的光的亮度的显示器提出了不同的解决方案。这些解决方案具有不同的缺点和缺陷。例如，在显示器中调整与昼夜节律相关的(主要是蓝光)波长的亮度将在显示器中提供可能被用户感知为失真和/或不自然的颜色渲染。
除上述疾病和症状之外，还有迹象表明，缺乏与昼夜节律相关的波长的光照会导致近视眼(近视)。
解决上述现有技术的问题是令人期望的。
发明内容
本公开内容的目的是单独地或以任何组合来减轻、缓解、或消除现有技术的一个或多个缺陷以及不足。
此目的通过根据所附独立权利要求的方法、***、计算机程序和载体来达成。
从属权利要求提供进一步的有利特征。
本公开内容至少部分地基于这样的认识，即，为了避免或减轻颜色渲染给用户带来不自然的颜色体验，在显示器的不同区域中针对与昼夜节律相关的波长的光实现颜色渲染的差异化调整将是有益的。
根据第一方面，提供了一种在包括显示器的***中的方法，该方法用于结合与***的用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度来应用适应性颜色渲染。在该方法中，接收识别***的用户的注视向量的注视跟踪信息，并且基于所识别的注视向量确定显示器的第一区域和显示器的第二区域的相应位置。在显示器的第一区域中应用第一颜色渲染模式，并且在显示器的第二区域中应用第二颜色渲染模式。第一颜色渲染模式与第二颜色渲染模式的区别在于对与用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整的程度。
通过在显示器的不同区域中提供使用不同颜色渲染模式的可能性，可以在不同区域中对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行不同程度的选择性调整。
通过接收识别用户的注视向量的注视跟踪信息，在不同区域的特定区域中对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整的程度可以基于特定区域相对于注视向量所处的位置，即用户在显示器上看着的位置。
“亮度的调整”是指亮度被放大或抑制(增大或减小)到分别高于或低于在没有进行调整的情况下颜色渲染原本的亮度。
“选择性调整”是指与昼夜节律相关的波长的光的亮度可以在其他波长的光没有进行任何调整(或至少调整较少)的情况下进行，即，独立(或半独立)于其他波长的光的亮度而进行。此外，“对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整”并不意味着需要调整与昼夜节律相关的所有波长的光的亮度。调整与昼夜节律相关的波长的至少一个子集的光的亮度就足够了。
此外，“与昼夜节律相关的波长的光”并不意味要排除光被调整是出于影响昼夜节律的唯一(或甚至主要)目的的情况。与昼夜节律相关的波长的光也可能与其他目的有关。例如，与昼夜节律相关的波长的光也与人类视网膜中神经节细胞分泌多巴胺和褪黑素有关。多巴胺具有抑制眼球生长的作用。多巴胺的减少可能导致眼球拉长，进而可能导致近视眼(近视)。因此，在显示器中增加与昼夜节律相关的光可以导致分泌更多的多巴胺并因此降低近视的风险。
选择性调整的程度可以基于用户在不同区域中对选择性调整的感知度。这使得在多个不同区域的一个或多个区域中的选择性调整的程度更高(在这些区域中，这种选择性调整将被用户感知到的程度较低)，而使得在多个不同区域的一个或多个区域中的选择性调整的程度更低(在这些区域中，这种选择性调整将被用户感知到的程度较高)。
在一些实施例中，第一区域和第二区域的相应选择性调整的程度是基于与昼夜节律相关的波长的光在被投射到用户的眼睛的视网膜的对应区域上时将对昼夜节律产生的影响。
在进一步实施例中，第一区域和第二区域的相应选择性调整的程度是基于与昼夜节律相关的波长的光在被投射到用户的眼睛的视网膜的对应区域上时将对多巴胺和褪黑素的分泌产生的影响。
在一些实施例中，显示器的第一区域位于与注视向量所成的边界角内，而显示器的第二区域位于与注视向量所成的边界角外。因此，与第一颜色渲染模式相比，第二颜色渲染模式涉及对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行更高程度的选择性调整。
眼睛视网膜中对与昼夜节律相关的波长的光敏感的并会影响昼夜节律的神经节细胞，通常在视网膜的处于与视网膜中央凹所成的角度外的部分中密度最高。另一方面，记录光的颜色的视锥细胞通常在视网膜的处于该角度内的部分中密度最高，而在该角度外的部分中密度较低。因此，通过选择边界角使得来自显示器位于边界角外的第二区域的光将被投射到用户眼睛视网膜的一部分上，该部分包括对与昼夜节律相关的波长的光敏感并会影响昼夜节律的较高密度的神经节细胞，由此可以实现对昼夜节律产生较大的影响。同时，由于记录光的颜色的视锥细胞在视网膜的这一部分中密度较低，因此与对显示器的第一区域的更高程度的选择性调整的感知程度相比，用户对显示器的第二区域的更高程度的选择性调整的感知程度较低，来自该第一区域的光将被投射到用户眼睛的视网膜上的包括记录光的颜色的较高密度的视锥细胞的部分上。
此外，眼睛视网膜中的神经节细胞在受到光照时会影响多巴胺和褪黑素的分泌。因此，通过选择边界角，使得来自显示器位于边界角外的第二区域的光将被投射到用户眼睛的视网膜上的神经节细胞密度较高的部分，可以实现对多巴胺和褪黑素的分泌产生较大的影响。
在一些实施例中，在显示器位于与注视向量所成的边界角内的第一区域中应用的第一颜色渲染模式不涉及对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整。
由于通常选择的边界角使得来自显示器的位于边界角外的第二区域的光将被投射到视网膜的一部分上，在该部分内，神经节细胞密度较高且记录光的颜色的视锥细胞密度较低的部分，因此显示器的第一区域将被投射到视网膜上视锥细胞密度较高的部分。因此，通过在第一区域中应用第一颜色渲染模式(不涉及对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整)，用户将在显示器对应的第一区域内未经调整的颜色渲染投射到视网膜的与颜色配准最相关的第四部分上。
在一些实施例中，第一区域是显示器的在与注视向量所成的边界角内的整个区域。
在一些实施例中，第二区域是显示器的在与注视向量所成的边界角外的整个区域。
在其他实施例中，第二区域是显示器的在与注视向量所成的边界角外且在与注视向量所成的外角内的区域，该外角大于边界角。
神经节细胞的密度在与中央凹所成的峰值角附近最高。因此，可以将第二区域定义为显示器的介于边界角与大于边界角的外角之间的区域，该区域对应于视网膜的在峰值角附近的部分。
在进一步实施例中，边界角外的第二颜色渲染模式涉及在与注视向量所成的大于边界角的峰值角处对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行最大程度的选择性调整。
由于神经节细胞的密度在与中央凹所成的峰值角附近最高，因此可以选择第二区域中的第二颜色渲染模式以便在对应于峰值角的角度处进行最大程度的调整。
外角可以在10-90°范围内，优选地为15-60°。
峰值角可以在2-5°范围内，更精确地是大约3.5°。
边界角可以在0.5-15°范围内，优选地在1-10°范围内，更优选地在2-6°范围内。
在一些实施例中，该方法进一步包括：如果第一区域和第二区域彼此相邻，则沿第一区域与第二区域之间的边界应用从第一颜色渲染模式到第二颜色渲染模式的平滑过渡。
通过提供平滑过渡，例如，通过在第一区域与第二区域之间的区域中使用从第一颜色渲染模式的第一调整程度到第二颜色渲染模式的第二调整程度的逐渐过渡，第一区域与第二区域之间的边界对用户来说不会那么明显。
在一些实施例中，对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整涉及在日间选择性地增大亮度和/或在夜间选择性地减小亮度。
根据应用和意图，与昼夜节律相关的波长的光的亮度的调整可能会有所不同。对于仅在日间使用的应用，增大亮度可能就足够了。此外，当意图是避免由于神经节细胞分泌的多巴胺不足而导致近视时，在日间增大亮度可能就足够了。对于仅在夜间使用的应用，减小亮度可能就足够了。对于既在日间也在夜间使用的应用，旨在减小亮度可能就足够了。
可以对一些或所有波长在280-500纳米范围内、优选地在440-490纳米范围内的光的亮度进行选择性调整。
根据第二方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括指令，这些指令当由处理器执行时使至少一个处理器执行第一方面的方法。
根据第二方面的计算机程序的实施例可以例如包括与根据第一方面的方法的任何实施例的特征相对应的特征。
根据第三方面，提供了一种载体，该载体包括根据第二方面的计算机程序，其中，该载体是电子信号、光信号、无线电信号和计算机可读存储介质之一。
根据第三方面的载体的实施例可以例如包括与根据第二方面的计算机程序的任何实施例的特征相对应的特征。
根据第四方面，提供了一种***，该***用于结合与***的用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度来应用适应性颜色渲染。该***包括显示器、处理器以及存储器。该存储器包含可由所述处理器执行的指令，其中所述***可操作用于：接收识别***的用户的注视向量的注视跟踪信息并确定显示器的第一区域和显示器的第二区域的相应位置；在显示器的第一区域中应用第一颜色渲染模式，并且在显示器的第二区域中应用第二颜色渲染模式。第一颜色渲染模式和第二颜色渲染模式的区别在于基于第一区域和第二区域相对于注视向量的相应位置对与用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整的程度。
在一些实施例中，第一区域和第二区域的相应选择性调整的程度是基于与昼夜节律相关的波长的光在被投射到用户的眼睛的视网膜的对应区域上时与昼夜节律相关的波长的光的选择性调整将对昼夜节律产生的影响。
在进一步实施例中，第一区域和第二区域的相应选择性调整的程度是基于与昼夜节律相关的波长的光在被投射到用户的眼睛的视网膜的对应区域上时与昼夜节律相关的波长的光的选择性调整将对多巴胺和褪黑素的分泌产生的影响。
在进一步实施例中，显示器的第一区域位于与注视向量所成的边界角内，而显示器的第二区域位于与注视向量所成的边界角外。因此，与第一颜色渲染模式相比，第二颜色渲染模式涉及对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行更高程度的选择性调整。
根据第四方面的***的进一步实施例可以例如包括与根据第一方面的方法的任何实施例的特征相对应的特征。
根据第五方面，提供了一种包括根据第四方面的***的头戴式设备。
根据第五方面的头戴式设备的实施例可以例如包括与根据第四方面的***的任何实施例的特征相对应的特征。
附图说明
前述内容将从以下对附图中展示的示例实施例的更具体的描述变得清楚，在不同附图中，相同的附图标记表示相同的部分。附图不一定是按比例绘制的，而是将重点放在展示示例实施例。
图1a至图1c是示出神经节细胞和视锥细胞的密度相对于与眼睛的中央凹所成的角度的图。
图2是示出了相对昼夜光谱感光度相对于波长的图。
图3a和图3b是用户的眼睛和显示器相对于根据本公开内容的***的实施例的示意图。
图4a至图4c是展示了根据本公开内容的方法的实施例的流程图。
图5是展示了根据本公开内容的***的实施例的框图。
图6a和图6b分别是根据本公开内容的头戴式设备和远程显示***的实施例的示意图。
所有附图都是示意性的，不一定按比例绘制，并且通常仅示出为了阐明相应示例所必需的部分，而其他部分可以被省略或仅被暗示出。
具体实施方式
在下文中将参考附图更全面地描述本公开内容的各方面。然而，本文公开的装置和方法可以以许多不同的形式来实现并且不应被解释为限于本文所阐述的方面。所有附图中相同的附图标记表示相同的要素。
本文使用的术语仅出于描述本公开内容的特定方面的目的并且不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式的“一(a)”、“一个(an)”和“该”旨在包括复数形式，除非上下文明确指明相反情况。
在人眼的视网膜中，有两种不同类型的感光细胞，即视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞比视锥细胞对光更敏感，并且因此与弱光(夜视)视觉有关。不同的视锥细胞能够对不同波长的光做出不同的反应，并且因此与颜色视觉有关。
图1a是以对数标度示出神经节细胞的密度相对于与眼睛的中央凹在颞侧方向、向上方向、鼻侧方向和内部方向上所成角度之间关系的图。从图中可以看出，神经节细胞的密度(每deg2的细胞数)随着与中央凹所成的角度的增大而增加，在与中央凹所成的角度约为3.5°处达到最大值，并且然后随着角度变大而再次减少。该增加在所有方向上都是相似的。图1b是以对数标度示出视锥细胞的密度相对于与眼睛中央凹所成的角度之间关系的图。另一方面，视锥细胞的密度(每deg2的细胞数)在非常接近中央凹中心处最高，并且在与中央凹中心所成的相当小的角度处迅速降低。例如，同在与中央凹所成的角度约为0.2°处的峰值相比，在与中央凹的角度为5°处视锥细胞的密度已减少到密度的大约十分之一。
图2是示出了相对昼夜光谱感光度相对于波长之间关系的图。在略小于480nm的最大昼夜光谱感光度处被归一化为1，从图中可以看出，实际上所有的昼夜节律效能(即，影响昼夜节律的能力)都是由波长介于380和500nm之间的光提供。约79％的昼夜节律效能由波长介于440至490nm之间的光提供。
神经节细胞对与昼夜节律相关的波长的光敏感度最高，并且在活化时会影响昼夜节律。此外，如从图1a可以看出，神经节细胞通常在视网膜的与视网膜中央凹所成的角度外的部分密度较高。同时，在视网膜的这一部分中，记录光的颜色的视锥细胞通常密度较低。因此，如果将与昼夜节律相关的波长的光投射到用户眼睛的视网膜上神经节细胞密度较高的部分，则可以实现对昼夜节律产生较大的影响。同时，由于记录光的颜色的视锥细胞在视网膜的这一部分密度较低，因此用户将不会感知到或至少较少程度地感知到光具有任何特定的颜色。
此外，眼睛视网膜中的神经节细胞通过在受到光照时影响多巴胺和褪黑素的分泌来影响昼夜节律。因此，如果将与昼夜节律相关的波长的光投射到用户眼睛的视网膜上神经节细胞密度较高的部分，则可以实现对多巴胺和褪黑素的分泌产生较大的影响。同时，由于记录光的颜色的视锥细胞在视网膜的这一部分密度较低，因此用户将不会感知到或至少较少程度地感知到光具有任何特定的颜色。
对于用户的眼睛，将与昼夜节律相关的波长的光投射到眼睛视网膜的在与中央凹所成的角度外的部分可以通过以下方式来实现：使用眼动跟踪来识别用户的注视向量，并且然后基于注视向量，以光被投射到视网膜的在与中央凹所成的角度外的那部分上的方式照射眼睛。例如，在包括显示器的***中，可以调整显示器的在与注视向量所成的对应角度外的区域，使得与昼夜节律相关的波长的光在显示器的该区域中被放大或抑制。
在常见的应用中，提供显示器中光的颜色以便为用户产生期望的颜色体验。例如，在显示器上显示的图像、电影或游戏动画中，可能需要自然色或实现特定情绪的色彩。因此，如果调整光的颜色使得与昼夜节律相关的波长的光增加或减少，则通常将不会实现期望的颜色体验。
通过调整显示器的在与注视向量所成的对应角度外的区域以使得与昼夜节律相关的波长的光从显示器的该区域射出，可以提供高于或低于标称亮度的相关波长的光。这是由于这样的事实：记录光的颜色的视锥细胞在视网膜的一部分上非常低，其中关于与昼夜节律相关的波长调整的光将被投射到该部分上。因此，用户不会感知到光具有任何特定调整后的颜色。
图3a和图3b是用户的眼睛和显示器相对于根据本公开内容的***的实施例的示意图。具体地，图3a以横截面公开了用户的眼睛300连同注视向量310。在边界角α内朝向眼睛300射出的光将被投射到视网膜的与中央凹所成的对应角度内的部分上，并且在边界角α外且在外角β内朝向眼睛300射出的光将被投射到视网膜的介于与中央凹所成的若干对应角度之间的部分上。转到图3b，示出了显示器320的示意图。基于如图3a所展示的注视向量310、边界角α和外角β，如果用户的注视向量朝向显示器320上的点330(即，用户正在看向点330)，并且用户的眼睛300与显示器相距给定距离，则边界圆(或者如果注视向量与显示器的显示平面的法线不平行，则为边界椭圆)Αα将对应于边界角α，并且外圆(或者如果注视向量与显示器的显示平面的法线不平行，则为外椭圆)Ββ将对应于外角β。因此，从显示器的与边界角α相对应的边界圆Aα内的第一区域340朝向眼睛300射出的光将被投射到视网膜的处于与中央凹所成的对应角度内的部分上，而从处于边界圆Aα外且在与外角β相对应的外圆Bβ内的第二区域350朝向眼睛300射出的光将被投射到视网膜的介于与中央凹所成的若干对应角度之间的部分上。
除了边界角α和外角β之外，还可以识别峰值角，在该峰值角下与昼夜节律相关的波长的光对昼夜节律影响最大。这是相对于注视向量310所成的角度，光从该角度被投射到视网膜的一部分，该部分对应于在神经节细胞密度最高的位置与中央凹所成的角度。通常，边界角α和外角β将被定义为使得峰值角介于这两个角之间。
以与注视向量310所成的给定角度例如从显示器320朝向眼睛300的光通常将以与中央凹所成的相同或相似角度投射到视网膜上。在本公开内容中，边界角α、外角β和峰值角是相对于例如从显示器320朝向眼睛300的光的注视向量310来定义的。只要与朝向眼睛300的光的注视向量310所成的角度不同于与光投射到视网膜上的中央凹所成的角度，就应当调整相对于注视向量310所成的边界角α、外角β和峰值角，以便将光投射到视网膜的期望区域。
从示出神经节细胞密度分布(分别为峰值分布和累计分布)的图1a和图1c以及示出视锥细胞密度分布的图1b来看，可以得出以下近似结论：
·如果在10°及更大的角度(边界角α＝10°)下将与昼夜节律相关的波长的光抑制或放大，则大约50％-80％的神经节细胞会受到影响；
·如果在5°及以上(边界角α＝5°)下阻止将与昼夜节律相关的波长的光抑制或放大，则大约70％-95％的神经节细胞会受到影响，但用户可能会察觉到边界角α外的抑制或放大；
·如果在2°及更大的角度(边界角α＝2°)下将与昼夜节律相关的波长的光抑制或放大，则95％以上的神经节细胞将会受到影响，但用户将很可能察觉到边界角α外的抑制或放大。
因此，边界角α的选择是通过抑制或放大与昼夜节律相关的波长的光在影响尽可能多比例的神经节细胞与避免或减少用户对调整的感知之间进行权衡。
图4a至图4c是展示了根据本公开内容的方法的实施例的流程图。该方法在包括显示器且优选地还包括眼动跟踪功能的***中执行。通过执行这些方法，应用结合与***的用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度调整的颜色渲染。首先，接收410识别***的用户的注视向量的注视跟踪信息。注视跟踪信息是从***内部的眼动跟踪功能或从***外部的实体接收的。基于所识别的注视向量，确定420显示器的第一区域340和显示器的第二区域350、360的相应位置。在显示器的第一区域340中应用430第一颜色渲染模式，并且在显示器的第二区域350、360中应用440第二颜色渲染模式。第一颜色渲染模式与第二颜色渲染模式的区别在于对与用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整的程度。
应用亮度的选择性调整所相关的波长在380-500纳米范围内，优选地在440-490纳米范围内。
当选择性地调整与昼夜节律相关的波长的光的亮度时，通常不调整其他波长的光的亮度。此外，不需要调整与昼夜节律相关的所有波长的光的亮度。仅调整与昼夜节律相关的波长的子集的光的亮度仍然可以提供有用的结果。
与昼夜节律相关的波长的光的亮度通过被放大或抑制(增大或减小)到分别高于或低于在没有进行调整的情况下颜色渲染原本的亮度(即，相对于标称颜色渲染)来实现选择性调整。这一操作在第二区域350、360中比在第一区域340中实现的程度更高。
通常来说，针对第一区域340和第二区域350、360的相应选择性调整的程度是基于与昼夜节律相关的波长的光在被投射到用户的眼睛的视网膜的对应区域上时与昼夜节律相关的波长的光的选择性调整将对昼夜节律产生的影响。因此，例如通过增大或减小与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行的调整将主要在显示器的某个区域中进行，来自显示器的该区域的光将被投射到用户眼睛视网膜的对应区域上，对于视网膜的该区域，由与昼夜节律相关的波长的光照射与否将对昼夜节律产生最大影响。
通常，对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整涉及在日间选择性地增大或放大亮度以及在夜间选择性地减小或抑制亮度。例如，这通常是增进处于同一时区的人的日常昼夜节律的情况。
还设想了选择性调整的替代时间以增进昼夜节律。例如，如果一个人去往与其平常居住的时区不同的时区，则选择性调整可以基于这个人日常居住的时区的昼夜时间而作出，以维持正常的昼夜节律。对于这种情况，选择性调整可能涉及结合这个人日常居住的时区而不是结合这个人当前旅程所处的时区而在日间选择性地增大或放大亮度以及在夜间选择性地减小或抑制亮度。
如关于图1a至图1c所指示的，对与昼夜节律相关的波长的敏感性和对颜色的感知随着与中央凹所成的角度变化而变化。更具体地说，可以识别边界角α，在该边界角外，视网膜上对与昼夜节律和/或多巴胺和褪黑素的分泌相关的波长敏感的神经节细胞的密度相对较高，而记录光的颜色的视锥细胞的密度相对较低。
显示器的第一区域340可以位于与注视向量所成的边界角α内，并且显示器的第二区域350、360可以位于与注视向量所成的边界角α外422。因此，从显示器的第一区域340发射的光将被投射到视网膜的在边界角α内的部分(这对应于图3b的区域340)上。在视网膜的这一部分，对与昼夜节律和/或多巴胺和褪黑素的分泌相关的波长敏感的神经节细胞的密度较低，而记录光的颜色的视锥细胞的密度最高。此外，从显示器的第二区域350、360发射的光将被投射到视网膜的在边界角α外的部分(这对应于图3b的区域350和360)上。在视网膜的这一部分，对与昼夜节律和/或多巴胺和褪黑素的分泌相关的波长敏感的神经节细胞的密度最高，而记录光的颜色的视锥细胞的密度非常低。此外，第二颜色渲染模式则可以涉及与第一颜色渲染模式相比对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行更高程度的选择性调整442。边界角α在0.5-15°范围内，优选地在1-10°范围内，更优选地在2-6°范围内。
尽管该方法不排除在第一区域340中对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整，但通常来说，第一颜色渲染模式不涉及这样的选择性调整432。这是由于这种选择性调整在第一区域340中将被用户感知到的程度更高，因为来自该区域的光将被投射到视网膜的一部分，在该部分，记录光的颜色的细胞(视锥细胞)的密度最高。
第一区域340可以例如是显示器的在与注视向量所成的边界角α内的整个区域424。
第二区域350、360可以例如是显示器的在与注视向量所成的边界角α外的整个区域426。在替代方案428中，第二区域350是显示器的在与注视向量所成的边界角α外且在与注视向量所成的外角β内的区域(这对应于图3b的区域350)，其中，外角β大于边界角α。外角β在10-90°范围内，优选地在15-60°范围内。
此外，在444中，在第二颜色渲染模式下，对与昼夜节律相关的波长的光的亮度进行的选择性调整可以随着角度变化而变化，使得该选择性调整在与注视向量所成的大于边界角α的峰值角处达到最大程度。峰值角在2-5°范围内，更精确地是大约3.5°。
附加地，如果第一区域340和第二区域350、360彼此相邻，则可以沿第一区域340与第二区域350、360之间的边界应用450从第一颜色渲染模式到第二颜色渲染模式的平滑过渡。在一个示例中，在从边界角α内开始并在边界角α外结束的边界区域中，选择性调整的程度从根据第一颜色渲染模式定义的选择性调整的程度逐渐增大到根据第二颜色渲染模式定义的选择性调整的程度。平滑过渡可以通过多种方式来实施。这旨在使从显示器的第一区域340中的第一颜色渲染模式到显示器的第二区域350、360中的第二颜色渲染模式的过渡更平滑且不那么明显。
当用户看向显示器的另一点时，用户的注视向量会发生变化。当接收到460识别***的用户的新注视向量的新注视跟踪信息时，在显示器的位于与新注视向量所成的边界角α内的第三区域中应用470第一颜色渲染模式，并且在显示器的位于与新注视向量所成的边界角α外的第四区域中应用480第二颜色渲染模式。
在第一替代方案中，一旦已经识别出第三区域和第四区域，就在第三区域和第四区域中分别应用第一颜色渲染模式和第二颜色渲染模式。因此，显示器的具有第一颜色渲染模式的区域将是边界角α内的边界区域，其中，用户的注视点位于该边界区域的中间，这将取决于用户的注视点。显示器的在边界角外的区域将具有第二颜色渲染模式。
在第二替代方案中，一旦已经识别出第三区域，就在第三区域中应用第一颜色渲染模式。此外，在显示器的第三区域中应用第一颜色渲染模式的同时在显示器320的第一区域340中接收到新注视跟踪信息之后的预定时间期间保持第一颜色渲染模式472。在该预定时间期间，在第四区域的不与第一区域340(和第三区域)重叠的部分中应用第二颜色渲染模式。当接收到新注视跟踪信息之后的预定时间已经过去时，在显示器的第三区域中应用第一颜色渲染模式并且在显示器的第四区域中应用第二颜色渲染模式。因此，显示器的具有第一颜色渲染模式的区域首先将是边界角α内的边界区域，其中，用户的注视点位于该边界区域的中间。当用户改变注视点时，边界圆Aα将跟随用户的注视移动，其与第一替代方案的不同之处在于边界圆Aα的先前位置在预定时间内仍将具有第一颜色渲染模式。
当显示器的应用第一颜色渲染模式的区域发生变化以致在该区域中应用第二颜色渲染模式时，第二替代方案可以用于降低移动注视点会在用户视野的***引起可感知影响的风险。
在图5中，公开了根据本公开内容的***500的实施例。***500被配置用于结合与用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度来应用适应性颜色渲染，例如，根据本公开内容的方法的实施例可以如关于图4a、图4b和图4c公开的那样执行。***500包括处理器510和载体520，该载体包括例如呈计算机程序形式的计算机可执行指令530，这些指令当由处理器510执行时使***500执行本公开内容的方法，例如，执行根据关于图4a、图4b和图4c公开的实施例。载体520可以例如是电子信号、光信号、无线电信号、暂时性计算机可读存储介质和非暂时性计算机可读存储介质。***500进一步包括显示器540。该***进一步优选地包括内部眼动跟踪功能550。在替代方案中，眼动跟踪功能可以位于***外部，并且然后从***外部(例如，从单独的眼动跟踪***)接收识别***的用户的注视向量的眼动跟踪信息并将其传送至***。
如关于图5所展示的***500可以例如在如图6a所展示的头戴式设备或如图6b所展示的远程显示***中实施。
图6a示出了根据一个或多个实施例的头戴式设备1010。头戴式设备1010是可以可选地被适于安装(或布置)在用户1000的头部的设备，如图6a所示。头戴式设备1010可以例如包括诸如虚拟现实(VR)头戴装置、增强现实(AR)头戴装置或混合现实(MR)头戴装置等头戴式显示器HMD和/或被包括在其中。头戴式设备1010或HMD包括显示设备1015。显示设备1015可以对真实世界体验是透明的而对虚拟世界体验是非透明的。头戴式设备1010被配置用于结合与用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度来应用适应性颜色渲染，例如，根据本公开内容的方法的实施例可以如关于图4a、图4b和图4c公开的那样执行。例如，头戴式设备1010被配置成使用一个或多个注视跟踪传感器(未示出)、通过(例如，指示注视方向和/或视线会聚距离的)注视跟踪信号提供眼动***功能。头戴式设备1010进一步能够在显示设备1015的第一区域340中应用第一颜色渲染模式并在显示设备1015的第二区域350、360中应用第二颜色渲染模式。根据关于图4a、图4b和图4c描述的实施例，第一颜色渲染模式和第二颜色渲染模式的区别在于对与头戴式设备1015的用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整的程度。优选地，头戴式设备1010包括用于每只眼睛的一个眼睛追踪器。
显示设备1015可以例如是3D显示器，诸如立体显示器。3D显示器可以例如包括配备有AR功能的眼镜。进一步地，3D显示器可以是自动立体显示的或自动多视点显示的体积式3D显示器，这可以表示它们形成肉眼可见的3D图像，而不需要立体风镜或立体头戴式显示器。因此，如关于图6a所描述的，3D显示器可以是头戴式设备1010的一部分。
图6b示出了根据一个或多个实施例的包括显示设备1015的远程显示***1020。远程显示***1020通常包括远程显示设备1015。显示设备1015是远程的，因为它不位于用户1000的附近。远程显示***1020被配置用于结合与用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度来应用适应性颜色渲染，例如，根据本公开内容的方法的实施例可以如关于图4a、图4b和图4c公开的那样执行。例如，远程显示***1020被配置成使用一个或多个注视跟踪传感器1025、通过(例如，指示注视方向和/或视线会聚距离的)注视跟踪信号提供眼动***功能。换言之，远程显示***1020被配置为提供关于用户1000正在看向的一件物体的指示和/或用户正在看向/观看的景深的指示。远程显示***1020进一步能够在显示设备1015的第一区域340中应用第一颜色渲染模式并在显示设备1015的第二区域350、360中应用第二颜色渲染模式。根据关于图1a至图1c以及图2描述的实施例，第一颜色渲染模式和第二颜色渲染模式的区别在于对与头戴式显示器的用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整的程度。远程显示器1015可以是不需要立体/立体显示风镜的3D显示器或是需要立体显示眼镜来将3D效果呈现给用户的3D显示器。远程显示器1015也可以是2D显示器。远程显示***1020可以仅包括一个用于双眼的眼睛***。换言之，(多个)照明器和(多个)图像设备被布置成对用户的双眼进行照明/读取。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述实施例。相反，在所附权利要求的范围内可以进行许多修改和变化。
附加地，通过对附图、本公开内容和所附权利要求的研究，本领域的技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他要素或步骤，并且不定冠词“一个”或“一”并不排除多个。本文使用的术语仅出于描述本公开内容的特定方面的目的并且不旨在限制本发明。本公开内容提及的功能单元之间任务的划分不一定对应于划分为多个实体单元；相反，一个实体部件可以具有多个功能，并且一个任务可以通过若干协作的实体部件以分布式方式来执行。计算机程序可以存储/分布在合适的非暂时性介质(诸如与其他硬件一起提供的或作为其他硬件的一部分而提供的光学存储介质或固态介质)上，但是也可以诸如经由互联网或其他有线或无线电信***以其他形式来分布。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施/特征这个单纯的事实并不表明不能优先地使用这些措施/特征的组合。方法步骤不一定必须以它们在权利要求或本文描述的实施例中出现的顺序来执行，除非明确描述了要求一定的顺序。权利要求中的任何附图标记不应被理解为对范围进行限制。

Claims (20)

1.一种在包括显示器(320；540；1015)的***(500；1010；1020)中结合与所述***的用户(1000)的昼夜节律相关的波长的光的亮度来应用适应性颜色渲染的方法，所述方法包括：
接收(410)注视跟踪信息，所述注视跟踪信息识别所述***的用户的注视向量(310)；
基于所识别的注视向量确定(420)所述显示器的第一区域(340)和所述显示器的第二区域(350，360)的相应位置；
在所述显示器的第一区域中应用(430)第一颜色渲染模式；以及
在所述显示器的第二区域中应用(440)第二颜色渲染模式，
其中，所述第一颜色渲染模式与所述第二颜色渲染模式的区别在于对与所述用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整的程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一区域和所述第二区域的相应选择性调整的程度是基于与所述昼夜节律相关的波长的光在被投射到所述用户的眼睛的视网膜的对应区域上时所述光的所述选择性调整对所述昼夜节律产生的影响。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述显示器的第一区域位于(422)与所述注视向量所成的边界角(α)内，并且所述显示器的第二区域位于与所述注视向量所成的边界角外，并且其中，与所述第一颜色渲染模式相比，所述第二颜色渲染模式涉及(442)对与所述昼夜节律相关的波长的光的亮度进行更高程度的选择性调整。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一颜色渲染模式不涉及(432)对与所述昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述第一区域是(424)所述显示器的在与所述注视向量所成的边界角内的整个区域。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中，所述第二区域(350，360)是(426)所述显示器的在与所述注视向量所成的边界角外的整个区域。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中，所述第二区域(350)是(428)所述显示器的在与所述注视向量所成的边界角外且在与所述注视向量所成的外角(β)内的区域，所述外角大于所述边界角。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其中，所述第二颜色渲染模式涉及(444)在与所述注视向量所成的大于所述边界角的峰值角处对与所述昼夜节律相关的波长的光的亮度进行最大程度的选择性调整。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述外角在10-90°范围内，优选地为15-60°。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述峰值角在2-5°范围内，更精确地是大约3.5°。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的方法，其中，所述边界角在0.5-15°范围内，优选地在1-10°范围内，更优选地在2-6°范围内。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，进一步包括：
如果所述第一区域和所述第二区域彼此相邻，则沿所述第一区域与所述第二区域之间的边界应用(450)从所述第一颜色渲染模式到所述第二颜色渲染模式的平滑过渡。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，对与所述昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整涉及在日间选择性地增大亮度以及在夜间选择性地减小亮度。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，进行亮度的选择性调整的光的波长在380-500纳米范围内，优选地在440-490纳米范围内。
15.一种计算机程序，包括指令(530)，所述指令当由处理器执行时使至少一个处理器执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法。
16.一种载体(520)，包括根据权利要求15所述的计算机程序，其中，所述载体是电子信号、光信号、无线电信号和计算机可读存储介质之一。
17.一种***(500；1010；1020)，用于结合与所述***的用户(1000)的昼夜节律相关的波长的光的亮度来应用适应性颜色渲染，所述***包括显示器(320；540；1015)、处理器(510)以及存储器，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令(530)，其中，所述***可操作用于：
接收注视跟踪信息，所述注视跟踪信息识别所述***的用户的注视向量(310)；
基于所识别的注视向量确定所述显示器的第一区域(340)和所述显示器的第二区域(350，360)的相应位置；
在所述显示器的第一区域中应用第一颜色渲染模式；以及
在所述显示器的第二区域中应用第二颜色渲染模式，
其中，所述第一颜色渲染模式与所述第二颜色渲染模式的区别在于对与所述用户的昼夜节律相关的波长的光的亮度进行选择性调整的程度。
18.根据权利要求17所述的***，其中，所述第一区域和所述第二区域的相应选择性调整的程度是基于与所述昼夜节律相关的波长的光在被投射到所述用户的眼睛的视网膜的对应区域上时所述光的所述选择性调整对所述昼夜节律产生的影响。
19.根据权利要求17或18所述的***，其中，所述显示器的第一区域位于与所述注视向量所成的边界角内，并且所述显示器的第二区域位于与所述注视向量所成的边界角外，并且其中，与所述第一颜色渲染模式相比，所述第二颜色渲染模式涉及对与所述昼夜节律相关的波长的光的亮度进行更高程度的选择性调整。
20.一种头戴式设备(1010)，包括根据权利要求17至19中任一项所述的***。
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