TWI441157B - 用於校正顯示特性之方法及系統 - Google Patents

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Description

用於校正顯示特性之方法及系統
本發明大體而言係關於顯示校正，且更具體言之，係關於藉由減少顯示色彩對諸如溫度之各種變數之相依性來校正顯示色彩。
許多計算器件使用電子顯示器來將資訊呈現給使用者。此等顯示器可為(例如)液晶顯示器(「LCD」)、陰極射線管(「CRT」)、有機發光二極體顯示器(「OLED顯示器」)等。大多數此等顯示器可展示彩色影像。然而，顯示器之色彩回應可隨著顯示器操作而改變。
特定言之，當顯示器之實體溫度達到一穩定操作溫度時，顯示器之白點可沿著黑體曲線偏移。舉例而言，當顯示器接通時，顯示器可能為冷的，且隨著顯示器隨時間變熱，顯示器之溫度可增加。顯示器之改變之溫度可使顯示色彩偏移。舉例而言，當一些顯示器最初開啟電源且為冷的時，其將白色描繪為稍微帶黃色。隨著顯示器變熱，顯示器之白點朝向較中性白(諸如，由標準光源D65定義)偏移。此適用於展示於顯示器上之任何色彩；隨著顯示器之溫度增加，色彩在一色空間內亦偏移。即使(例如)顯示器僅輸出灰階色彩(例如，為一黑色及白色顯示器)，此亦適用。類似地，顯示器之其他參數(諸如，照度、黑階、對比度或可稱作顯示器之「本機伽瑪」之電光轉移函數)可根據溫度而偏移。此參數集合可稱作顯示器之色彩設定檔(color profile)。
歸因於顯示器之溫度增加之色彩設定檔的偏移大體使顯示器之每一像素改變色彩，直至達成一穩定操作溫度為止，此時，像素色彩同樣穩定。亦即，雖然可指示像素在初始溫度及穩定操作溫度下顯示相同色彩，但所顯示之實際色彩(如藉由其色度及照度客觀地量測)可變化。應注意，在許多電子系統中，顯示器之個別像素接收共同定義待由該像素產生之色彩之紅色、綠色及藍色值。此等紅色、綠色及藍色值在本文中統稱作如一般熟習此項技術者所理解之「RGB值」。
因此，需要一種調整在一顯示器溫度範圍內的顯示色彩之方法。因此，此項技術中需要一種提供包括溫度之一參數範圍內的一致顯示色彩之改良方法。
本發明之一實施例採用一種用於校正顯示特性之方法之形式。可提供一第一參數集之一第一參數及一顯示值集合之一第一顯示值。該第一顯示值可為一RGB值。另外，該第一參數集可為顯示器之諸多參數，諸如但不限於溫度、照度、黑階、對比度、電光轉移函數等。可判定可對應於該參數集之該第一參數之一調整值。可藉由將該調整值應用於該顯示值集合之該第一值來判定一最終值，可使用該最終值改變該顯示。可藉由於一第一表格中定位該第一參數及對應於該第一集合之該第一參數來判定該調整值。亦可藉由自該第一表格中之該等值內插一新調整值來判定該新調整值。可將該新調整值及對應輸入參數儲存於該第一表格中。亦可藉由使用周圍調整值判定一斜率來判定該調整值且可使用該斜率內插該新調整值。可使用一色域建構該第一表格，其中可藉由使用一基於查詢表之模型、一矩陣模型或其他適當模型建構該色域。
在一實施例中，可提供一第二參數集之一第二參數且可判定該調整值，其中該調整值可對應於該第一參數集之該第一參數及該第二參數集之該第二參數。亦可藉由基於藉由該第一參數集及該第二參數集提供之參數之一組合進行內插來判定一新調整。
在又一實施例中，本發明可採用一種用於校正顯示特性之方法之形式。可提供包含多個個別值之一第一參數集及對應於該參數集之該多個個別值之多個預定色彩值的一第一集合。該第一參數集可為諸如但不限於溫度、照度、黑階、對比度、電光轉移函數等之多個參數。另外，可提供可對應於該第一預定值集合中之該多個個別值之一第一量測結果集合及一第二量測結果集合。可建構一色域且該色域可包括該第一預定色彩值集合、該第一量測結果集合及該第二量測結果集合及該第一參數集。可基於該色域計算一第一調整值集合且可建構一表格，該表格可包括該第一調整值集合及該參數集之該等對應個別值。可自該第一調整值集合判定一新調整值。可藉由內插該第一調整值集合中之該等調整值來判定該新調整值。
在又一實施例中，可提供一第二參數集且可建構一第二色域且該第二色域可包括該第一量測結果集合及該第二量測結果集合及該第一參數集及該第二參數集。可基於該第二色域計算一第二調整值集合。可自該第二調整值集合中之該等調整值內插一新調整值。另外，可針對來自該第一參數集及該第二參數集之值之任何組合來內插該新調整值。可將該新調整值及該第一參數集之該對應個別值儲存於該表格中。
大體而言，本發明之一實施例可採用一用於調整顯示器之色彩以考慮歸因於操作溫度改變之色彩偏移的方法的形式。在此實施例中，顯示器溫度可用作用於判定一調整值之一輸入。該調整值可在一查詢表中找到或可藉由自在表格中找到之值內插來計算。繼續此實施例之描述，可取決於顯示器之類型將該調整值應用於一可供應至每一像素之RGB值或應用於用於調整顯示器之色彩之紅色通道、綠色通道及藍色通道的增益。
另一實施例可採用一用於隨著顯示器變熱且改變溫度而校正顯示色彩之方法的形式。在此實施例中，可針對至顯示器之不同RGB輸入值(關於一溫度集合中之每一溫度)記錄諸如照度及色度值之資料。可將所記錄之資料儲存於記憶體中或作為一資料檔案。顯示器可產生一在本文中可稱作「顯示色域」之色彩範圍。可接著使用基於矩陣乘法及伽瑪校正之模型(稱為矩陣模型)或基於查詢表及可選之內插之模型(稱為「LUT模型」)基於所記錄之資料建構該顯示色域。大體而言，色彩模型為表示如由顯示器上之器具量測之色彩與在顯示器上產生此等色彩之RGB數值(RGB number)之間的對應性的一方式。可(例如)藉由根據經驗量測以RGB值表示之各種像素色彩之照度及色度且將其與所要的或所感知之照度及色度值相比較來產生基於表格之模型。
此等所要之值大體對應於設定為用於此顯示器之照度及色度目標值之照度及色度。當電子顯示器已達成其穩定操作溫度時，目標可對應於顯示色彩之照度及色度。或者，目標可對應於一不同的照度及色度值集合。舉例而言，目標可為由某一標準推薦者的或由使用者根據特定需要選擇者。作為另一實例，固定照度及D65參考白點可用作一目標。且，可藉由根據由使用者選擇之精密函數變化的照度及白點值來指定目標。簡言之，作為照度及白點之目標可為一任意集合。在各種溫度值下，某些色彩模型可能比其他模型適合於寫碼由彼器件產生之色彩。可能存在多個色彩模型以使得每一個別色彩模型對應於一特定溫度。因此，隨著顯示器之溫度增加，顯示器(或其組成像素(component pixel))之色彩模型可改變。
可將顯示器之一目標狀態定義為顯示器之一白點值及一照度值。對於已被量測色彩模型之參數之一特定溫度，可使用色彩模型及目標照度及白點值來計算每一R、G及B分量之調整值。可將該等RGB調整值組織成一表格以使得表格中之每一行提供對應於特定溫度之RGB調整值。對於一不包括於該表格中之任意溫度值，可藉由在表格中內插RGB調整值來計算對應RGB調整值。如本文中所使用，將此表格稱為RGB表格。
應注意，本發明之實施例可用於各種光學系統及影像處理系統中。該實施例可包括各種顯示組件、監視器、螢幕、影像、感測器及電氣器件或與各種顯示組件、監視器、螢幕、影像、感測器及電氣器件一起工作。本發明之態樣可與有關於光學器件及電氣器件之實際上任何裝置、顯示系統、呈現系統或可含有任何類型之顯示系統之任何裝置一起使用。因此，本發明之實施例可在用於視覺呈現及周邊裝置等中之計算系統及器件中使用。
在詳細解釋所揭示之實施例之前，應理解，本發明之應用不限於所展示之特定配置之細節，因為本發明能夠具有其他實施例。且，本文中所使用之術語係出於描述而非限制之目的。
圖1為CIE 1931色度圖，其根據色度座標組織人類視覺系統可見之所有色彩。大體而言，色度為如藉由主波長判定之色彩之品質且不考慮照度。如圖1中所說明，可根據色度座標將任何給定色彩之光之波長表示於色度圖上。舉例而言，紅色對應於在圖1中展示為色度座標(.72,.27)周圍的約630奈米至670奈米之波長。同樣地，綠色對應於具有約500奈米至530奈米之頻率的波長且大致在色度座標(.1,.74)處呈現於黑體圖中。另外，藍色對應於具有約460至480之頻率之波長。藍色之一特定樣本對應於圖1之圖中之色度座標(.1,.1)。
亦如圖1中所描繪，色彩可在色度圖之周邊周圍以及跨越色度圖變化。舉例而言，具有在640奈米至520奈米之範圍內之頻率的光之波長的色彩可自紅色逐漸變化至橙色、至黃色且接著至綠色。色彩可以色彩之組合呈現，諸如紅藍色(例如，洋紅色)及黃綠色。此外，色彩可跨越色度圖兩維地變化。舉例而言，在約.35之y值處，可見光之x軸值可自約0.4變化至.65，其對應於在藍綠色至橙色(兩個極端)之範圍內的色彩。大體而言，色度圖之周邊對應於人類可感知之可見光之極限。
圖1之色度圖包括三角形，該三角形說明用於一件特定硬體(諸如，顯示器)之可藉由一例示性紅、綠、藍(「RGB」)色空間表示之色彩範圍。另外，色度圖包括一黑體曲線，該黑體曲線說明加熱至一溫度範圍之黑體之色度軌跡。大體而言，黑體為一般熟習此項技術者所知且可在一在溫度T下在平衡環境中發射與由黑體吸收之波長及強度相同的波長及強度。此環境中之輻射可具有僅取決於溫度之光譜，因此該環境中之黑體之溫度可直接與其發射之光之波長有關。舉例而言，如圖1中所描繪，在約1500°K(Kelvin)下，黑體之色彩可為橙紅色。隨著溫度增加且遵循圖1中所說明之黑體曲線，黑體之色彩可改變。因此，在約3000°K下，黑體之色彩可為橙黃色，在約5000°K下，色彩可為黃綠色，且在約6700°K下，色彩可為白色。
大體而言，顯示器可取決於RGB輸入信號而產生一色彩。理想地，當RGB輸入信號固定時，顯示色彩亦應固定。然而，歸因於顯示器之溫度自冷至變熱之變化，顯示器之一些內部參數可能改變，進而影響顯示色彩之照度及色度，即使RGB輸入信號不改變亦如此。因為顯示色彩可隨溫度而變化，所以此可發生。
一顯示器包括排列成列及行之矩陣之多個像素。每一像素可產生對應於傳遞至該像素之一RGB值(通常藉由一相關聯之計算器件執行之一應用程式或作業系統)之一色彩。舉例而言，每一像素可包括多個子像素；一單一子像素可對應於紅色、綠色及藍色通道中之一者。像素及組成子像素產生色彩之操作為一般熟習此項技術者所知。
在一實例中且如圖2中所描繪，顯示器200可具有對應於約5500°K之相關色溫之初始白點，其可對應於時間t1之初始開啟電源狀態。顯示器200之初始白點亦可對應於在實體溫度C1下之顯示器，該實體溫度C1在一實例中可為攝氏25度。在時間t1，如在圖1之色度圖中所表示之白色可在顯示器200上呈現為帶有黃色之色彩。隨著時間消逝且達到時間t2，實體顯示器溫度可增加至一穩定值(例如，攝氏60度)。實體顯示器溫度之增加可對應於白點之改變，其中白點可對應於約7000°K之相關色溫。在某些實施例中，時間t1與t2之間的歷經時間可為約2.5個小時。在時間t2，如在圖1中之色度圖中所表示之白色可呈現為準確地再現。換言之，當目標或所要之色彩實際上為中性白時，在時間t1，顯示器200可展示黃白色。大體而言，中性白可為無朝向紅色、黃色、綠色、藍色或此等色彩之組合中之任一者的可感知之色彩偏移的白色。所要白色與實際黃白色之間的差異可隨實體顯示器溫度而變。因此，在初始顯示器溫度下，接收對應於「白色」之RGB值之像素可替代地投射出一帶有黃色之色彩。在於時間t2達成之穩定操作溫度下，顯示器200之像素可較準確地再現白色(如圖1之色度圖中所定義)。應注意，由樣本像素接收之RGB值在t1與t2之間不改變，即使實際的目標色彩偏移亦如此。然而，在本發明中，藉由根據溫度之RGB調整因子使此等RGB值衰減，以使得顯示色彩將保持穩定獨立且獨立於實體顯示器溫度之變化。如本文中所使用，術語「目標色彩」可指如由在穩定溫度下操作之顯示器展示的色彩。
圖3描繪顯示器300之一實施例，該顯示器300包括可准許調整顯示色彩以便補償溫度之韌體。通常，顯示器300在接通時開始在初始溫度下操作。隨著時間消逝，顯示器300之溫度增加，直至其達到一穩定操作溫度為止。隨著顯示器300改變溫度，顯示色彩亦可改變，即使RGB值可保持相同亦如此。如先前所述，目標色彩可為在顯示器之穩定操作溫度下的顯示色彩。
繼續此實施例之論述，顯示器300可包括溫度感測器310。該溫度感測器310可量測顯示器溫度且將其提供至韌體320。大體而言，該韌體320可嵌入於顯示器300中且由諸如微控制器或微處理器(圖中未繪示)之器件執行。該韌體320可針對由溫度感測器310提供之溫度向RGB表格335請求一調整值。該韌體320可接著自該RGB表格335接收該調整值。該調整值可至少基於由該溫度感測器310提供之顯示器溫度且可用於調整顯示器300上之色彩。該RGB表格335可儲存於一記憶體中，該記憶體可為諸如電可抹除可程式化唯讀記憶體之記憶體。
該韌體320可將調整值應用於輸入RGB值或應用於RGB通道之增益控制。該調整值可改變顯示色彩以使得顯示色彩可呈現為目標色彩。可將該RGB表格335之調整值應用於至顯示器之輸入RGB值及/或顯示器之RGB通道之增益。藉由將調整值應用於輸入RGB值，可改變傳輸至顯示器之RGB值。然而，將調整值應用於RGB通道之增益可改變顯示色彩而並不更改傳輸至顯示器之RGB值。因此，藉由將調整值應用於輸入RGB或應用於每一RGB通道之增益，顯示色彩可近似所要輸出，且因此隨著顯示器變熱且改變溫度，顯示色彩保持相對恆定。該等調整值可為衰減因子。將在下文進一步詳細地論述該等調整值及該RGB表格335。將亦在下文中進一步詳細論述藉由應用來自RGB表格335之調整值來調整顯示色彩。
在一實例中，在某一顯示器溫度下，對應於輸入RGB值之顯示色彩可能不對應於目標色彩。在此實例中，可自RGB表格335判定對應於顯示器溫度之調整值。調整值可為三個值：用於紅色通道之調整值、用於綠色通道之調整值及用於藍色通道之調整值。出於解釋目的，雖然調整值可為三個值，但其在本文中可稱作「調整值」。另外，術語「RGB通道增益」及「輸入RGB值」在本文中可稱作「RGB值」。再繼續此實例，可將調整值應用於RGB值以使得顯示色彩呈現為目標色彩，即使顯示器可能處於不同於穩定操作溫度之溫度亦如此。
可將每一調整值集合儲存於RGB表格335中。通常，每一此類調整值集合對應於一單一溫度且在RGB表格335中藉由對應溫度來編索引。藉由以此方式建構該RGB表格335，韌體可相對容易地擷取修改給定像素之輸入RGB值以便產生所要之輸出所必需的調整值集合，只要顯示器300之當前操作溫度為韌體所知即可。
在圖3中，RGB表格335可包括可對應於特定溫度之調整值且可使用色彩模型來計算該等調整值。在一實施例中，RGB表格可呈現為：
其中RGB1至RGBm為當應用於顯示器之RGB值時可分別產生對應於溫度T1至Tm下之目標白色之白色的RGB值。RGB1至RGBm值可分別用於計算溫度T1至Tm的用於紅色分量之調整值R1至Rm、用於綠色分量之G1至Gm及用於藍色分量之B1至Bm。
可判定一特定溫度下之每一RGB通道之調整值。可藉由使用以下比率來計算任意溫度T之調整值：
Rx=Rt/Rw
Gx=Gt/Gw
其中Rx、Gx、Bx可為自對應於溫度T1、T2之來自RGB表格之兩個RGB集合內插的RGB值，溫度T1、T2定義含有溫度T之最小溫度間隔。另外，Rw、Gw、Bw可為對應於穩定操作顯示器溫度下之白色之RGB值。Rx、Gx、Bx可為任意溫度T下之每一RGB通道之調整值。一旦判定出調整值，便可將其用於韌體及/或軟體中。
藉由將調整值應用於顯示器之RGB值，有效地使照度及色度值在顯示器之溫度範圍內穩定。藉由應用調整值，所量測之照度及色度值可均等於目標照度及色度值。目標照度及色度值可為顯示器變熱且達到穩定溫度之後的照度及色度值。在將調整值應用於顯示器中之RGB值之前，輸出照度及色度值可隨溫度而偏移，如圖4A及圖4B中所展示。然而，在將調整值應用於RGB值之後，顯示器可大體上自其開啟電源之時刻開始便有效地達成穩定的、最終狀態照度及色度值。換言之，藉由應用調整值，初始溫度下之照度及色度值可非常接近於顯示器之穩定操作溫度下之照度及色度值。有效地，顯示器之變熱時間自時間Tm(如圖4A及圖4B中所展示)減少至零。
另外，亦可藉由使用內插法判定輸入參數及/或輸入參數之組合之任何值(包括最初未被記錄之值)的調整值。可將輸入參數及調整值組織成如上文所展示之RGB表格。調整值可補償隨著顯示器溫度之改變(隨著顯示器變熱而出現)的偏移照度及白點值。調整值可用於調整顯示器之色彩以使其呈現得如同顯示器已有效地變熱至一穩定溫度之後一樣。建構色彩模型之方法可能不改變所得RGB表格，然而，表格大小可對應於輸入參數之組合而變化。(如本文中所論述，可以諸多方式建構色彩模型，該等方式包括(但不限於)使用基於查詢表之模型或矩陣模型)。先前已關於圖3論述RGB表格在韌體中之實施。
可自色域集合導出上文所論述之RGB表格。可以諸多方式建構一色域。該色域可表示監視器可針對一給定溫度顯示的可能的色彩之範圍。
在一實施例中，可藉由使用一基於查詢表之模型建構該色域且該色域可為一經驗模型。在此實施例中，一RGB值集合可為預定的。該預定RGB值集合之選擇可基於每一色彩之所要之值的數目。舉例而言，可選擇0與255之間的六個值以用於紅色分量，可選擇0與255之間的六個值以用於綠色分量且可選擇0與255之間的六個值以用於藍色分量。對於用於該三個分量中之每一者的該六個值之每一組合，可量測一照度(Y)及一色度(x,y)。可針對諸多不同溫度重複此等量測。
如圖4A中所展示，為建構溫度T1下之色域，可獲得對應於一色彩模型且在溫度T1下之量測結果。在溫度T1至Tm中之每一者下之量測結果可展示如圖4A中之照度之變化或如圖4B中所說明的相關色溫值(以°K為單位)之形式的白點之變化。
返回至建構色域，可定義一預定RGB值集合。在此實例中，在每一操作溫度T1至Tm下，可針對該預定RGB值集合中之RGB值中之每一者量測照度(Y)及色度(x,y)。若使用矩陣色彩模型，則在每一溫度T1至Tm下，純紅色、純綠色、純藍色及純白色之四個色彩量測結果可用於顯示器。舉例而言，純紅色可為255、0、0，純綠色可為0、255、0，純藍色可為0、0、255，且純白色可為255、255、255。
若使用一具有216個樣本(6×6×6=216)之查詢表模型，則可獲得216個預定RGB值之照度(Y)及色度(x,y)之量測結果。可藉由選擇用於該等個別RGB值中之每一者之六個值且提供用於每一RGB值之該六個值之所有可能的組合來產生該216個RGB值。該216個RGB值僅係出於解釋目的而提供。舉例而言，在溫度T1下，可獲得該216個預定RGB值中之每一者的照度及色度量測結果。類似地，對於溫度T2，可獲得該216個預定RGB值中之每一者的另一照度及色度量測結果，等等。另外，每分量之樣本之數目可增加(例如，對該等個別RGB值中之每一者使用七個或七個以上值)，因此增加經驗模型之準確度。
可分別在每一溫度T1至Tm下定義每一色域CG1至Cgm，因此一旦設定目標照度及白點值便可計算RGB表格。可逐行地執行RGB表格之計算。表格中之每一行可對應於一溫度T1至Tm，因此RGB表格可具有m行。對於RGB表格中之每一行k，可如下計算RGB值。對於溫度Tk，目標照度及白點值可對應於色域Cgk中之唯一色彩。該唯一色彩可藉由某一RGB值RGBk產生。對用於給定目標色彩及色域之RGBk色彩求解可取決於用於顯示器之色彩模型。舉例而言，若使用矩陣模型，則以下等式用於自目標之Yxy計算RGB：
X=x.Y/y，Z=(1-x-y).Y/y
[rlinear glinear blinear ]t =M-1 .[XYZ]t
R=rTRC-1[rlinear]
G=gTRC-1[glinear]
B=bTRC-1[blinear]
其中
若使用查詢表模型，則在作為(RGB Yxy)集合之表格的所定義之色域下的RGB之計算可基於為一般熟習此項技術者所知之四面體分解及四面體內插。
每一預定RGB值可包括用於顯示器像素之紅色通道、綠色通道及藍色通道之值。因此，可將每一RGB值表示為控制紅色、綠色及藍色分量之強度之三個數值的一集合。舉例而言，該三個數值可在0至255之範圍內。一零值意謂對應通道不發射色彩而255值意謂通道以滿強度發射光。因此，(255,0,0)之RGB值可對應於在滿功率下操作之紅色通道，而綠色通道及藍色通道關閉。同樣地，(255,255,0)之RGB值可指示一像素藉由自各別分量組合滿強度之紅光與綠光但留下藍光分量完全關閉來產生黃色。應瞭解，此等實例為24位元色彩之實例；每一色彩通道具有專用於其之八個位元。替代實施例可針對每一色彩通道使用更多或更少位元。
返回至圖4A及圖4B之論述，可以足夠接近之間隔選擇用於建構一色彩模型之例示性操作溫度以使得可以可能不存在色彩之可感知之偏移的足夠小之溫度間隔調整色彩。可針對操作溫度集合中之每一者建構一色彩模型，該色彩模型包括該等預定RGB值中之每一者的一照度量測結果Y及一色度量測結果(x,y)。舉例而言，在操作溫度T下，藉由當前實施例產生或供當前實施例使用之色彩模型可包括每一預定RGB值之一照度量測結果Y及一色度量測結果(x,y)。舉例而言，一色彩模型可含有以下格式之以下資訊：
其中量測結果(Yxy)1至(Yxy)n對應於溫度T1。因此，可在一單一操作溫度T1下量測各種預定RGB值R1、G1、B1至Rn、Gn、Bn之多個照度及色度值(分別為Y及(x,y))。且，n為在每一操作溫度下獲得之照度及色度量測之數目。對於每一選定操作溫度T1至Tm，可針對每一對應溫度建構色域CG1至CGm。色域之建構可基於使用每一溫度T1至Tm下之量測結果之色彩模型。可選擇在溫度T1至Tm中之每一者下獲得的量測結果以涵蓋自大致顯示器之冷啟動溫度至顯示器之穩定操作溫度的範圍。在一實例中，最後的或穩定操作溫度可為顯示器接通歷時約2.5個小時之後的顯示器溫度。大體而言，最後溫度之色彩表格可表示為：
因此，可使用每一溫度T1至Tm下之溫度、預定RGB值、照度量測結果及色度量測結果及色彩模型來建構m個色域CG1至CGm。該m個色彩模型可表示為：
在另一實施例中，可使用一矩陣模型來建構一色彩模型。該矩陣模型可使用以下色彩之量測結果：顯示紅色、綠色、藍色及白色及用於色調再現曲線估計的黑色與白色之間的中間灰色集合。對於此實施例，可使用6個中間灰色。可獲得藉由以下n=4+6個組合指定的一預定RGB值集合的照度量測結果Y及色度量測結果(x,y)，且(Yxy)j,k可表示針對溫度Tk下之色彩模型k(k=1至m)且針對組合j之量測，其中j可自1至n=10之自然數。
可在每一溫度T1至Tm下使用一般熟習此項技術者熟悉之內插法自量測結果Y5,k至Y10,k判定矩陣模型中之色調再現曲線。在此實施例中，使用線性內插。
在另一實施例中，可使用一矩陣模型建構一色彩模型，其中色調再現曲線可獨立於溫度且在溫度T1至Tm下獲得色彩量測結果之前進行估計。可在初始冷的或變熱的穩定顯示器溫度下進行中間灰色之量測。該等曲線可經由一次內插來導出且可用於溫度T1至Tm下之每一色彩模型。對於此實施例，矩陣模型可使用以下色彩之量測結果：裝置紅色、綠色、藍色及白色。可獲得藉由以下n=4個組合指定之預定RGB值集合的照度量測結果Y及色度量測結果(x,y)。另外，(Yxy)j,k值可表示針對溫度Tk下之色彩模型k(k=1至m)且針對組合j之量測，其中j可為自1至n=10之自然數。
在另一實施例中，可使用一查詢表模型來建構一色彩模型。可針對藉由以下n=6×6×6個組合指定之一預定RGB值集合進行照度量測Y及色度量測(x,y)。可針對每一R、G、B分量設定六個中間值，且(Yxy)j,k可表示針對溫度Tk下之色彩模型k(k=1至m)且針對組合j之量測，其中j可為自1至n=216之自然數。
此外，與單獨隨溫度而變相反，色彩模型可隨多個輸入參數而變。可記錄多個輸入參數之RGB值、照度值及色度值。舉例而言，可記錄輸入參數之組合(諸如，亮度與溫度)之RGB值。另外，可在多個溫度下在第一亮度位準、第二亮度位準等下記錄RGB值、照度值及色度值。類似於先前所論述之方法，可使用RGB值判定諸如衰減因子之調整值。另外，可使用內插且藉由使用輸入參數之各種組合的先前所記錄的RGB值、照度值、色度值來判定輸入參數之任何組合之調整值。
在上述RGB表格包括有限數目個項目之範圍內，在該實施例之操作期間，顯示器之操作溫度可落在存在於表格中之項目的溫度之間。某些實施例可使用RGB表格之現有項目內插此等中間溫度之調整值。可基於表格中之約束中間溫度之項目之調整常數內插對應於中間溫度之調整常數(例如，高於當前操作溫度之最近溫度及低於當前操作溫度之最近溫度的調整常數)。某些實施例使用線性內插計算中間溫度之調整常數，而其他實施例可使用不同形式之內插。各種實施例可使用任何已知形式之內插。因此，可判定顯示器溫度的不包括在現有RGB表格中之RGB值。此外，可能有可能藉由在現有RGB值之間內插且判定溫度之最初不包括在RGB表格中之額外RGB值來增加溫度及對應RGB值之粒度。在另一實施例中，可使用先前調整常數判定調整常數之改變之趨勢及/或斜率以較準確地內插下一個值。
雖然已在本文中根據溫度論述RGB值、照度量測結果及色度量測結果，但替代實施例可基於其他參數調整顯示器之色彩輸出。舉例而言，可根據其他參數來對RGB值、照度及色度進行取樣，該等其他參數包括(但不限於)時間、亮度設定、顯示器之壽命或其任何組合。因此，由一實施例產生或供一實施例使用之RGB表格及調整常數將考慮此等參數。
圖5描繪用於調整顯示色彩之通用資料流的一實施例。在圖5中，所量測之溫度T1 510可為顯示器溫度且RGB值515可用於顯示一特定色彩。可在一特定溫度下獲得RGB值515，因此，在此實施例中，RGB值515對應於溫度T1。溫度T1 510可用於判定RGB表格520中之對應調整值(RGB)AV。在一實施例中，所量測之溫度T1 510可能不在RGB表格520中且因此可選擇RGB表格中之最近溫度。可接著使用該最近溫度判定RGB表格520中之對應調整值。或者，可藉由內插RGB表格520中所提供之資料來計算溫度T1之新調整值。可將調整值(RGB)AV(或該新調整值)應用於RGB值515以產生(RGB)質數530，(RGB)質數530可用於顯示一色彩。(RGB)質數可如下來判定：
(RGB值)×(調整值(RGB)AV)=(RGB)質數
圖6為大體描述用於調整顯示色彩之方法600的一實施例的流程圖。在操作區塊610中，可根據至少一參數或參數之組合記錄諸如照度值及白點值之顯示參數。該等參數可為溫度、時間、亮度、環境光、顯示器之壽命或其任何組合。另外，可記錄(且因此調整)諸如對比度、色調再現曲線或顯示器之任何其他視覺參數之其他資料值。可在諸如顯示器之變熱時間(其可為約2.5個小時)之時段內記錄照度及白點值。可記錄照度及白點值之間隔可變化。大體而言，可選擇間隔以使得當調整顯示器之色彩時，使用者可能感知不到。
在操作區塊620中，可建構一色彩模型。該色彩模型可建構為一矩陣模型或一基於表格之模型。如先前所論述，矩陣模型與基於表格之模型可產生對應於一特定溫度之相同色彩模型。在操作區塊630中，可設定對應於一特定白點及照度值之一目標。在另一實施例中，該目標不必為對應於一色彩之一固定值。該目標亦可為一函數，且因此為一數值集合。在操作區塊640中，可計算調整值且將其組織成對應於溫度之調整值之一RGB表格。如先前所論述，調整值可為用於RGB通道之衰減因子。在操作區塊650中，可藉由自RGB表格中之溫度及調整值內插來判定額外調整值。藉由使用內插判定此等額外調整值，可能有可能判定任一溫度之調整值。可將額外調整值儲存於RGB表格中。
圖7為一系統之一實例，在該系統中，顯示色彩可藉由使用軟體及一調整值表格來調整。在圖7中，架構表示通常用於一Mac OS X系統中之資料流。可將來自色彩同步設定檔710之視訊卡色彩資料提供至IOkit模組720。該色彩同步設定檔710可包括一視訊卡伽瑪表格。R、G及B視訊卡伽瑪表格可設定顯示器之一色彩校正。可藉由如先前所論述計算之調整因子使RGB視訊卡色彩校正表格中之每一者衰減(針對表格中之每一灰階)。可將所得視訊卡表格載入至圖形卡驅動器中且將其應用於自視訊卡至顯示器之RGB資料流。該IOkit模組720可將資料提供至顯示器驅動器730且接著提供至圖形卡740。大體而言，該顯示器驅動器730可允許硬體周邊裝置(在此狀況下，為顯示器)與一處理器(圖中未繪示)通信。另外，該圖形卡740可產生資料並將資料輸出至顯示器750。該顯示器750可具有一溫度感測器752。該溫度感測器752可提供顯示器750之溫度量測結果。該顯示器750亦可具有韌體754。該韌體754可將由溫度感測器752提供之溫度量測結果提供至顯示服務760。顯示服務760亦可自RGB表格765接收調整值。調整值可取決於該顯示器750之溫度量測結果。顯示服務760可輸出一組RGB值770，其可包括伽瑪表格以及來自RGB表格765之調整值之調整。可將RGB值770提供至字典780。字典780可將RGB值770提供至IOKit模組以使得可針對溫度調整所顯示之影像。
雖然已關於特定裝置、組態、組件、系統及操作方法描述本發明，但一般熟習此項技術者在閱讀本發明後應瞭解，可在不偏離本發明之精神或範疇的情況下作出對如本文中所描述之該等實施例及/或其操作的某些改變或修改。因此，本發明之適當範疇係由附加申請專利範圍定義。本文中所揭示之各種實施例、操作、組件及組態之範疇大體為例示性的而非限制性的。
200．．．顯示器
300．．．顯示器
310．．．溫度感測器
320．．．韌體
330．．．記憶體
335．．．RGB表格
510．．．所量測之溫度T1
515．．．RGB值
520．．．RGB表格
530．．．(RGB)質數
710．．．色彩同步設定檔
720．．．IOkit模組
730．．．顯示器驅動器
740．．．圖形卡
750．．．顯示器
752．．．溫度感測器
754．．．韌體
760．．．顯示服務
765．．．RGB表格
770．．．RGB值
780．．．字典
圖1為包括通用黑體曲線之國際照明委員會(「CIE」)1931色度圖，其說明色彩對黑體之溫度之相依性；
圖2為一電子顯示器之一實例，其描繪第一時間T1及第二時間T2之色彩回應，大體說明顯示色彩對變熱溫度之相依性；
圖3描繪根據第一實施例的可用於一實例顯示器中以補償顯示器之操作溫度之色彩設定檔的例示性韌體；
圖4A描繪一樣本照度根據時間之變化之曲線圖；
圖4B描繪表示為相關色溫(「CCT」)之一樣本白點根據時間之變化的曲線圖；
圖5描繪如由一實施例使用的一例示性查詢表，其校正一顯示器之色彩設定檔以便補償一電子顯示器之溫度；
圖6為描繪用於調整一顯示器之色彩以考慮其操作溫度之一樣本方法的流程圖；及
圖7按照可操作以補償一顯示器之色彩設定檔以考慮電子顯示器之溫度的一軟體模組集合描繪本發明之一實施例。
300．．．顯示器
310．．．溫度感測器
320．．．韌體
330．．．記憶體

Claims (15)

  1. 一種用於校正顯示特性之方法，其包含：接收一第一溫度值；接收一第一紅色、綠色及藍色(RGB)色彩顯示值集合；使用一色彩模型識別對應於該第一集合中之每一RGB值之一調整值集合，其中該調整值集合中之每一調整值包含一第二色彩顯示值集合中之一色彩顯示值與一第三色彩顯示值集合中之一對應色彩顯示值之一比率，其中該第二色彩顯示值集合及該第三色彩顯示值集合分別導致在該第一溫度值及一第二溫度值下之一客觀量測的顯示參數之一目標值；將該調整值集合中之每一調整值應用於該第一RGB色彩顯示值集合中之一對應值以判定一最終RGB色彩顯示值集合；及使用該最終RGB色彩顯示值集合而非該第一RGB色彩顯示值集合以在顯示器上顯示一色彩。
  2. 如請求項1之方法，其中識別一調整值集合之動作包含：於一第一表格中定位對應於該第一溫度值之該等調整值。
  3. 如請求項2之方法，其中識別一調整值集合之動作包含當該第一溫度值未列於該第一表格中時：自該第一表格選擇一第一調整值集合；自該第一表格選擇一第二調整值集合；及 在該第一調整值集合與該第二調整值集合中之對應值之間內插以產生經識別之該調整值集合。
  4. 如請求項3之方法，其進一步包含將經識別之該調整值集合及該第一溫度值儲存於該第一表格中。
  5. 如請求項3之方法，其中內插之動作包含：基於該第一調整值集合及該第二調整值集合中之對應值判定一斜率。
  6. 如請求項1之方法，其中該色彩模型包含一基於查詢表之模型。
  7. 如請求項1之方法，其中該色彩模型包含一矩陣模型。
  8. 如請求項1之方法，其中該客觀量測的顯示參數包含照度。
  9. 一種用於校正顯示特性之方法，其包含：接收對應於一顯示器件之一操作溫度之一溫度值集合；接收一預定紅色、綠色及藍色(RGB)色彩值集合；量測在該等溫度值之每一者下用於該等預定RGB色彩值之每一者之一第一顯示參數及一第二顯示參數，以收集一第一顯示參數量測集合及一第二顯示參數量測集合；建構一色域，該色域包含該第一顯示參數量測集合、該第二顯示參數量測集合、該預定RGB色彩值集合及該溫度值集合；基於該色域計算一第一調整值集合；及 建構一表格，該表格包括該第一調整值集合及對應溫度值。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包含：至少部分基於該第一調整值集合計算一新調整值。
  11. 如請求項10之方法，其中計算該新調整值之動作包含：自該第一調整值集合中之該等調整值內插該新調整值。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包含將該新調整值及一對應溫度值儲存於該表格中。
  13. 如請求項9之方法，其中量測一第一顯示參數之動作包含客觀量測色度，及其中量測一第二顯示參數之動作包含客觀量測照度。
  14. 一種用於校正顯示特性之系統，其包含：一顯示器件，其包含一溫度感測器；一記憶體；及一處理器，其運作地耦合至該記憶體及該顯示器件，及經調適以執行儲存於該記憶體之程式碼，以致使該處理器：對用於複數個溫度值之每一者之複數個紅色、綠色及藍色(RGB)色彩顯示值集合量測由該顯示器件產生之一輸出之一參數，以產生一色彩模型；自該溫度感測器接收一第一溫度值；接收一第一RGB色彩顯示值集合以使該顯示器件顯示在不同於該第一溫度值之一第二溫度值下之一第一色彩； 識別計算自該色彩模型之一調整值集合，該調整值集合中之每一調整值包含一第二色彩顯示值集合中之一色彩顯示值與一第三色彩顯示值集合中之一對應色彩顯示值之一比率，其中該第二色彩顯示值集合及該第三色彩顯示值集合分別導致在該第一溫度值及該第二溫度值下之一客觀量測的顯示參數之一目標值；至少部分基於該調整值集合及該第一RGB色彩顯示值集合而計算一最終RGB色彩顯示值集合；及將該最終RGB色彩顯示值集合而非該第一RGB色彩顯示值集合傳送至該顯示器件以顯示該第一色彩。
  15. 如請求項14之系統，其中致使該處理器識別一調整值集合之該程式碼包含致使該處理器至少部分基於該第一溫度值而自一表格選擇該等調整值之程式碼。
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