TWI486930B - 用於顯示器之色彩修正方法及裝置 - Google Patents

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Description

用於顯示器之色彩修正方法及裝置
本發明大體而言係關於(諸如)用於電腦系統、攜帶型電子器件、電視及類似器件中之顯示器，且更特定而言，係關於依據灰階及色彩之表示來修正此等顯示器之光學特性。
本發明主張2011年5月3日申請之美國專利申請案第13/100,146號的優先權權利，該案之內容以全文引用之方式併入本文中。
Gabriel G.Marcu等人的在2011年2月10日公開之美國專利申請公開案第200/0032275A1號係針對基於視訊顯示器之溫度而對視訊資料執行修正以在顯示器上產生準確輸出值，該案以全文引用之方式併入本文中。如彼處所解釋，許多計算器件、電視機等使用諸如液晶顯示器、陰極射線管及有機發光二極體顯示器之電子顯示器。通常，此等顯示器展示彩色影像，但此處並不限於彩色影像。此等顯示器之色彩回應通常隨著顯示器操作而改變，且特定而言，隨著顯示器在電力開啟後暖機而改變。
如彼處所解釋，在顯示器之物理溫度達到其穩態操作溫度時，「白點」(相關色溫)沿著黑體曲線偏移。因此，在顯示器暖機時，存在隨時間變化之顏色偏移，亦稱作暫態顏色偏移。通常在相當長的時間段(諸如，高達2個或3個小時)內，暫態顏色偏移為顯著的。即使顯示器僅為黑白顯 示器(亦即，僅顯示「灰階」)，此情況亦適用。顯示器之其他參數(諸如，亮度、黑色位準、對比度或稱作「伽瑪」之電光轉移函數)可類似地依據溫度而偏移。
亦稱作目標白色之目標白點為用以定義特定影像之所要色白的數個值之集合。需要目標白色之不同定義以給出特定光學效果。顯示器之白點指代由顯示器回應於所有3個色彩通道上之最大數位輸入而產生之色彩。
白點修正指代改變顯示器之白點以匹配目標白點之視訊信號修正。
目標伽瑪指代顯示器對數位輸入之特定亮度回應。目標伽瑪修正通常遵循冪次定律(其為指數函數)。伽瑪修正用以編碼視訊信號之RGB(紅色、綠色、藍色)值或數位值，使得顯示器對數位輸入之亮度回應匹配所有3個色彩通道上之輸入。
然而，甚至可改良彼專利申請案中所揭示之特定修正，如本發明者所識別且下文所描述。
根據本發明，不僅在顯示器上執行上文提及的Marcu 等人中描述之類型的增益修正，而且執行「原生(native)」伽瑪修正及白點補償。因此，對於一顯示器，執行此等三個修正中之每一者。此外，所謂的伽瑪修正亦可包括在此項領域中稱作灰度追蹤(gray tracking)補償的修正。
除執行所有三個此等類型之補償或修正外，進一步在逐單元基礎上判定伽瑪及白點修正兩者。本發明者已判定： 基於產品或類別而僅針對顯示器判定此等修正及針對彼產品或類別中之每一個別顯示單元應用完全相同修正的已知方法不會提供最佳修正。此通常係歸因於各種個別顯示單元在製造時之差異，歸因於其組件中之變化。已知終端使用者使用校準器來對其特定顯示單元執行伽瑪及白點修正。但此舉耗時且需要額外硬體及軟體。
此處揭示一種方法，根據該方法，在製造每一個別顯示器時對其進行色彩修正。修正參數可在製造顯示器時儲存於顯示器之韌體中。此修正包括(但不限於)伽瑪修正、灰度追蹤修正、白點修正及暫態顏色偏移修正。修正可包括暫態顏色偏移修正及白點修正及/或伽瑪修正及/或灰度追蹤修正。修正可為(但不限於)顯示器校準，且亦可包括用於使特定演現條件(諸如，電影內容、視訊內容、攝影內容、圖文工內容等)最佳化之特定修正。本發明方法可包括在工廠進行之所有此等修正或此等修正之部分。在下文中，使用術語「修正」及「校準」兩者。
因此，根據本發明，接著對如在工廠中生產之每一個別顯示單元個別地進行色彩修正，且藉此使其具備針對彼特定顯示器判定的適當修正參數以用於原生伽瑪修正及白點修正兩者。注意，原生伽瑪修正亦稱作光學轉移函數。灰度追蹤為此伽瑪修正之一態樣或子部分。在特定實施例中呈現本文中之灰度追蹤。
此外，雖然另外亦提供由Marcu 等人描述之類型的增益修正(並非在逐單元基礎上提供)，但實情為基於在數個單 元上之正規化。
因此，本發明者認識到，就如在工廠中製造之個別顯示單元之光學特性(亦即，如由使用者觀察到之顯示影像)而言，該等個別顯示單元之間的差異係顯著的。此為典型情況。儘管生產大量此等顯示單元以便為均勻的，但甚至相對偶然的觀察者可瞭解：事實上兩個此等單元在並行使用時提供不同類型之色彩修正，亦即，色彩在單元間並非為均勻的。當然，在顯示器位於(例如)由專業人員用於電腦繪圖、列印等的電腦中時，此色彩非均勻性尤其成問題，且甚至對消費者而言，此亦可成問題。注意，雖然工廠中之此等顯示器的修正、校準及調整一般為熟知的且此通常不會在逐單元基礎上執行，但如在製造時所應用，使用在大量單元上(諸如，在整個類別或整個產品上)均勻的修正參數之單一集合。
此處對「顯示器」或「顯示單元」之參考並不僅限於顯示面板(螢幕)，而是亦可包括：通常與此顯示器一起提供之相關聯之電路(諸如，顯示驅動器)，其為實際上將信號提供(source)至顯示器之積體電路；及相關聯之視訊控制器電路，其可能為或可能不為顯示器自身之部分。此顯示單元可為與顯示器相關聯之電腦或計算器件之部分。然而，在許多情況下，此等顯示器為外部顯示器，諸如，電視機或經出售以待連接至單獨電腦系統之顯示器，在後一情況下，該顯示器亦包括相關控制器電路。
此處揭示通常在工廠或類似生產單位中執行之第一方 法，在該工廠或類似生產單位中製造此等顯示器或將其整合至另一父系(parent)系統(諸如，電腦系統或電視機)中。在製造每一顯示單元或將其安裝於父系系統中時，對該每一顯示單元上執行如上文描述之補償或修正。就上文描述之Marcu 等人之增益修正、白點補償及伽瑪修正而言，應用哪一類型之補償的實際次序取決於特定實施例而變化。此外，不同於Marcu 等人中之情況，此處在數個單元上使在特定溫度範圍上執行的增益修正正規化。注意，對個別顯示單元執行Marcu 等人類型之增益修正一般為不切實際的。因此，實情為判定通用暫態補償，接著以數學方式使通用暫態補償正規化。此暫態補償係得自用作標準之先前校準之顯示器。
在Marcu 等人中，用於在任何時間判定增益修正量之主要自變數為溫度。彼揭示案中之顯示器(參見圖8)包括溫度感測器，其耦接至散熱片且與顯示螢幕熱接觸以便量測顯示器之溫度。因此，實際增益修正依據溫度而非依據時間來進行。然而應理解，在顯示器及/或其相關聯之系統暖機時物理溫度(實際溫度而非所謂的色溫)隨時間升高。典型的全暖機週期為約2-½個小時。
根據本發明，在特定實施例中，替代使用如彼揭示案中所展示之單一溫度感測器，判定合成或「虛擬」溫度值，該合成或「虛擬」溫度值為在顯示器上之若干不同點處量測或結合其他因素(諸如，如(例如)由風扇或其他空氣冷卻裝置提供之在整個系統內的空氣循環)估計之若干溫度的 組合。因此，此合成或虛擬溫度(而非單一所量測溫度)用作自變數以判定所提供之增益修正量。意欲計算此虛擬溫度以使其對應於顯示螢幕中心處之物理溫度。即使實際上在彼點處不存在此溫度感測器，此計算亦可進行；因此，使用術語「虛擬」。
除該方法外，亦提供一種相關聯之測試或校準裝置來執行此方法，該相關聯之測試或校準裝置通常由工廠工作人員操作。此裝置包括：一光學攝像管，其經調適以自一測試中顯示器接收一光學信號或至少一信號；一色彩量測器件，其耦接至該光學攝像管以分析該光學信號；及一測試單元，其耦接於該色彩量測器件之一輸入埠處以自該經分析光學信號判定一伽瑪修正、一白點修正或一灰度追蹤修正中之至少一者，且針對複數個溫度判定一組增益修正，且該測試單元具有一輸出埠，該輸出埠經調適以耦接至該測試中顯示器從而將該等修正傳輸至該測試中顯示器。
此外，如在Marcu 等人中，在顯示器中提供相關聯之電路以在該顯示器由終端使用者使用時執行修正(補償)。此電路包括特定額外電路及/或對此等顯示器中存在或與此等顯示器相關聯之習知控制器視訊的修改，包括一或多個溫度感測器以及相關聯之微控制器及其他邏輯或韌體。在一些實施例中，此電路呈積體電路形式，諸如，特殊應用積體電路(ASIC)或場可程式化閘陣列(FPGA)。在其他情況下，由韌體或軟體執行此功能性，韌體或軟體由控制器執行，該控制器為(例如)習知地與顯示器相關聯且在一些情 況下安裝於顯示器中之微控制器或微處理器。
因此，根據本發明，亦提供包括相關電路加顯示螢幕之外部型式顯示器或單獨顯示器，諸如，電視機或外部電腦顯示器。又，涵蓋包括顯示器、控制器、溫度感測器及其他習知特徵的電腦系統或其他系統，例如，在電腦系統的情況下，其他習知特徵包括中央處理器、圖形處理器、記憶體及諸如鍵盤或滑鼠之輸入器件等。
圖1以圖形描繪根據本發明之顯示器10之色彩修正方法。此顯示器為如上文描述之習知顯示器10，但並不限於此。目標為針對熟知光學轉移函數(亦稱作原生伽瑪)、白點或色溫及暫態顏色偏移(在上文參考之Marcu 等人中稱作增益修正)而改良色彩/灰階控制，同時在顯示器處於使用中時，較佳較少依賴顯示器中之軟體來執行修正。依據視覺效果，如此處所描述之所謂的伽瑪或原生伽瑪或光學轉移函數包括兩個態樣。一種為伽瑪，其亦稱作灰階差，且第二種為灰度追蹤，其為依據灰度(亦即，強度)來表示的色彩。此等態樣為對顯示影像之習知量測。
因此，通常在製造及/或裝配顯示器(或其父系系統)的工廠中如上文所描述執行色彩修正方法。首先，提供在此項領域中有時亦稱作「面板」的顯示單元，除如本文中所描述之特性外，該顯示單元為習知的。在一例示性色彩修正方法中，首先在圖1中之步驟14處提供伽瑪及灰度追蹤補償。針對每一個別顯示單元10提供此校準，因此每一個別 顯示單元將具有修正值之唯一集合。使用在螢幕中心處獲取之量測結果來對整個顯示螢幕執行灰度追蹤及伽瑪修正。因此，正在生產之大量此等顯示單元中之每一顯示單元將具有略微不同的修正集合。當然，此情形需要在製造程序期間量測個別顯示器之效能，及判定適當修正值。實際量測及修正本質上為習知的。合適修正演算法之細節可見於以下文獻中：Marcu 等人之美國專利第7,777,760號，其以全文引用之方式併入本文中；及2004年1月加利福尼亞州聖荷西(San Jose,CA)之SPIE/IS&T色彩影像會議(EI研討會)「Gray Tracking for TFTLCDs」。修正之結果為特定表，在該表中，輸入為自0至(例如)1,024之灰階，且輸出值為將產生目標色彩之RGB像素值。
接下來，在此特定實施例中，在步驟18處執行白點修正。再次，對每一個別顯示單元10執行此修正。白點修正為伽瑪及灰度追蹤修正之一特定情況，因此使用同一演算法。除不同於螢幕之「原生」白點的目標白點外，對於最大灰階值，白點修正等於1。
對於白點補償與伽瑪及灰度追蹤補償兩者，此每單元校準為有利的。本發明者判定：即使個別顯示器被製造成相同的，但在其光學效能且尤其在其色彩及灰階效能方面，該等個別顯示器之間仍存在顯著差別。因此，圖1中展示此每單元校準20。圖1中描繪之步驟的次序並非為限制性的。此外，使用下文描述之裝置進行的實際白點補償或校準程序為習知的。
接下來，在圖1中，提供暫態補償24，該暫態補償為一種類型之增益修正，但可能與Marcu 等人之增益修正略有不同且亦基於溫度而進行。如上文所解釋，在一實施例中，此修正對於數個此等顯示器為稍顯均勻的，此係因為判定每一個別顯示單元之實際暫態補償在當前為不切實際的。藉此，使此溫度補償正規化。此正規化程序之實例如下。在色彩修正之第一步驟中執行伽瑪修正及灰度追蹤修正。伽瑪修正及灰度追蹤修正演算法用於計算暫態顏色偏移修正。接著關於對每一單元個別地進行伽瑪及灰度追蹤色彩修正時的溫度值而使暫態修正正規化。不僅在顯示器之暖機時間而且在顯示器之熱操作條件改變的任何時間，對顯示器之暫態顏色偏移修正連續地操作。
電腦文字檔案用以報告用於白點修正之RGB值。在正規化之此實例中，紅色、綠色、藍色(RGB)色彩通道之此等RGB值(以12位元編碼表達)分別為8000、7cca及7738。在電腦文字檔案中在RGB值之後的前兩個保留位元組中報告表示為T之溫度值，該溫度值表示顯示器暖機時的溫度，該兩個位元組如下：
1.第一位元組(b1)=溫度T值之整數部分
2.第二位元組(b2)=溫度T值之分數部分的2個數位
舉例而言，用以下2個位元組來編碼T=49.73 C：0x31、0x49。包括此經編碼T值之文字檔案的實例(具有以//記號指示之註釋)為：//起始碼：0x55a7aa；版本：0x03 55 a7 aa 03//RGB 8000 7cca 7738//溫度31 49 00 00//總和檢查碼00 00
接著使用以下方程式計算正規化值：degC=degC＊ (Tn-T0)/(T-T0)+T0＊ (T-Tn)/(T-T0)；其中T=溫度值T，且在文字檔案之第一及第二保留位元組中報告T。按照下式計算T：T=dec(b1)+dec(b2)/100，其中dec(b)為位元組b之十進位值，T0=25，且Tn=在用於選定顯示器之表中(其中並非所有RGB值均等於0xFF)。Tn為表示為ThermalDataPoint之變數中的最小溫度值，對於該溫度，滿足以下條件：a. coefficients.red=coefficients.green=coefficients.blue=0xFF，且b. T0<Tn<TMP42x_DEVICE_MAX_TEMPERATURE。
舉例而言，對於特定顯示表：ThermalDataPoint const TABLESPACE table[ ]={ {TMP42x_DEVICE_MIN_TEMPERATURE,{0xD600,0xDF08,0xFFFF}},{TEMPERATURE(5,0),{0xD600,0xDF08,0xFFFF}},{TEMPERATURE(20,0),{0xE550,0xEAC0,0xFFFF}},{TEMPERATURE(25,0),{0xEA22,0xEEAB,0xFFFF}},{TEMPERATURE(30,0),{0xED96,0xF23B,0xFFFF}},{TEMPERATURE(35,0),{0xF181,0xF55D,0xFFFF}},{TEMPERATURE(40,0),{0xF5F0,0xF8D1,0xFFFF}},{TEMPERATURE(45,0),{0xFAA2,0xFC15,0xFFFF}},{TEMPERATURE(47,0),{0xFC40,0xFD61,0xFFFF}},{TEMPERATURE(50,0),{0xFF8F,0xFF80,0xFFFF}},{TEMPERATURE(51,0),{0xFFFF,0xFFFF,0xFFFF}},{TEMPERATURE(70,0),{0xFFFF,0xFFFF,0xFFFF}},{TMP42x_DEVICE_MAX_TEMPERATURE,{0xFFFF,0xFFFF,0xFFFF}}}；T0=25,Tn=51。
可以可程式化方式判定值Tn或可將其硬編碼至每一顯示單元中。
圖2以圖形說明在顯示器10具有相關聯之習知溫度感測器26的情況下執行此等補償程序中之每一者的方式。溫度量測僅用於暫態(增益)補償，而不用於白點或伽瑪修正。習知遞色電路30或等效韌體亦提供於顯示器中或與該顯示器相關聯，該遞色電路或等效韌體由提供於10位元(每像素每色彩10位元，每像素總計30位元)匯流排34上之習知視訊資料予以驅動。遞色電路30'將輸入自12個資料位元(每像素每色彩通道)減少至如習知的8個位元，此係因為顯 示驅動器(圖中未展示)通常僅可接受此等8個位元。當然，此位元數目僅為例示性的。此遞色器件或元件在此項領域中為熟知的且習知地為(例如)Marcu 等人之展示於圖9中的顯示控制器的部分。習知地，此等遞色組件或電路使n位元輸入值「遞色」以產生n-m位元輸出值。此外，此處對位元數目之參考係參考每一色彩通道(諸如，紅色)，其中通常存在三個色彩通道-紅色、綠色、藍色(RGB)。此處出於簡化之目的，僅說明該等色彩通道中之一者。因此，通常將實際視訊資料提供為匯流排34上之30位元(每像素)視訊資料輸入及至顯示器10之24位元輸出(每像素)值。
圖3展示圖2之程序的結果；其中另外在元件46中在40處執行伽瑪及灰度追蹤修正。此處，伽瑪及灰度追蹤補償40添加兩個位元(每像素每色彩通道)，且對於每一色彩通道，遞色組件30將其12位元輸入減少至8位元輸出。
圖4展示當處於測試中時包括溫度感測器26之此顯示器10，該顯示器10經受上文所描述之工廠校準。如所展示，自與測試電腦130相關聯且耦接至視訊輸入匯流排34之源提供視訊輸入資料，以在測試中顯示器10上提供影像。接著如箭頭所指示，測試中顯示器10輸出來自所顯示影像之光，在此情況下，該光照射到與習知光學量測儀器124相關聯且由纜線126連接至習知光學量測儀器124的習知光學攝像管120上。該光學量測儀器為光譜光度計、比色計或通常用於習知色彩量測器件中之任何類型之色彩感測器。色彩量測器件124及攝像管120皆為習知的。色彩量測器件 124接著以任何有用形式(通常依據數位資料)將所得色彩資料傳輸至測試電腦130，且測試電腦130亦包括習知CPU(中央處理單元)134及電腦之所有其他習知元件，諸如，揮發性記憶體、非揮發性儲存器、介面等。
CPU 134執行計算如圖1中展示之暫態補償、白點補償及伽瑪補償的軟體且在其輸出匯流排140上輸出所得補償程式化資料，該資料被投送至測試中顯示器10之視訊輸入埠的通信通道，其中此資料被投送至及儲存於一或若干個查找表(LUT)中，該一或若干個LUT通常儲存於為測試中顯示器之組件的可程式化唯讀記憶體180中。圖4中展示之測試裝置119適合執行圖1中以圖形描繪之方法。
圖5本質上與Marcu 等人之圖8相同且以方塊圖更詳細地展示顯示器10。當然，此僅為例示性的且處於方塊圖層級。顯示器10包括諸如LCD面板或陰極射線管50之實際顯示面板。此顯示器具有與顯示面板50熱接觸之習知相關聯散熱片，且該散熱片與溫度感測器56熱接觸。亦提供習知顯示驅動器60(諸如，習知可用類型之積體電路)，其習知地由在輸入端子62處輸入之視訊信號予以驅動。藉此，顯示驅動器60由視訊演現引擎(處理器)68予以驅動，該視訊演現引擎(處理器)68又為習知的且為視訊演現晶片69之部分。此特定顯示器10亦具備微處理器70及相關聯之電腦可讀記憶體72。一些顯示單元並不包括所有此等元件。此外，可提供與顯示器件10分離之視訊演現或圖形晶片69。
圖6展示圖3之額外態樣且進一步包括白點修正80。在圖 6中，為了將白點修正值添加至傳入視訊資料，在匯流排34上提供乘法器82。乘法器82為習知邏輯或韌體元件。因此，由乘法器(組合器)82組合白點修正與匯流排34上輸入的輸入視訊資料且在10位元匯流排上將結果提供至伽瑪及灰度追蹤修正元件40。使用乘法器來組合視訊及修正值並非為限制性的。
除圖6中展示之元件外，圖7亦展示「通用」暫態(增益)補償程序(校準)，其為在暖機週期期間由Marcu 等人針對複數個經取樣溫度而應用且依據如由溫度感測器26量測之溫度而如Marcu 等人中所描述而判定之類型的補償(其中「通用」意謂為大量類似顯示單元所共有)。將此等16位元修正值90提供至第二乘法器94，該第二乘法器94組合該等值與來自元件80之16位元白點修正值。
除圖7中展示之元件外，圖8亦展示色彩修正元件，包括與圖7之通用暫態補償90相關聯之調諧元件100。此外，提供驅動調諧元件100之溫度元件108，且調諧元件100又將經調諧之通用暫態補償值自元件90提供至暫態補償演算法110，該暫態補償演算法又驅動乘法器94。如此處所展示，溫度感測器26將溫度輸入提供至暫態補償演算法110。一般而言，參看圖8，由元件46提供之補償為每顯示單元之補償，且由元件102提供之補償最初為通用補償，接著得以正規化或調諧。因此，如下文進一步所解釋，如由區塊100調諧的由區塊90提供的通用暫態補償依據通常儲存於查找表中之數個值的集合來提供正規化之暫態補償 110。
圖9以結合遞色元件30'之控制器電路46之形式展示圖8之元件46之功能性的其他細節，該遞色元件30'係先前自儲存於EEPROM 180中之遞色矩陣30載入。以相同方式標記與圖8中之元件類似的元件。在此情況下，圖8中展示之伽瑪及灰度追蹤補償值40及圖8中之類似白點修正值(「RGB常數」)80儲存於電可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)180中，該記憶體180在此實例中為與控制器46之積體電路(IC)分離的積體電路。
視訊接收器186接收匯流排34上之視訊輸入資料。如所展示，視訊接收器186耦接至習知介面模組190(如所展示)以經由匯流排34之資料通信通道提供記憶體180中之LUT之程式化。如上文參考校準程序所描述，視訊接收器186經由此連接將傳入程式化資料傳達至介面模組190以更新EEPROM 180中之白點及伽瑪修正值。
在此圖式之左下部處，將如下文所描述般判定之虛擬溫度(或其他溫度輸入)提供至介面模組200。此溫度資料又用以查找先前儲存於記憶體之表110中的暫態補償值。在32位元匯流排(每色彩通道)上將乘法器94之輸出埠耦接至截斷器220以將此值截斷至其16個最高有效位元，接著在乘法器82處組合該等位元與輸入視訊資料之10個位元(每像素每色彩通道)。自匯流排34之視訊輸入提供此輸入視訊資料。
習知地，藉由匯流排34上之輸入視訊資料中所提供的視 訊垂直同步(sync/synchronization)信號來鎖存第二截斷器及更新器元件224。截斷器224接著將10位元輸出提供至伽瑪表40'(每像素每色彩通道)，該伽瑪表40'係先前自EEPROM 180中之伽瑪LUT 40載入。類似地，將來自EEPROM 180之RGB常數80(上文亦稱作白點修正常數)載入至RGB常數暫存器80'中。
經由介面電路200施加之虛擬溫度資料不同於(例如)圖8中由溫度感測器26量測之實際溫度。實情為，此虛擬溫度為合成值。該值為(例如)由若干獨立溫度感測器在顯示器或父系系統上之各種位置處獲取之若干溫度量測結果的函數。舉例而言，存在處於顯示面板之背光(若提供此背光)上的溫度感測器、針對周圍溫度之感測器、針對系統微處理器之溫度的感測器，及(例如)針對(例如)由可正冷卻整個顯示單元10或父系系統之風扇判定之氣流溫度的感測器。
目標為使所有此等輸入合成為虛擬溫度，該虛擬溫度緊密近似顯示螢幕中心處之實際物理溫度。替代使用虛擬溫度，控制器46包括如下選項：藉由對IC溫度感測器26取樣來使用自本端溫度感測器232及遠端溫度感測器234讀取之溫度。輸入溫度資料耦接至介面模組190。控制器韌體243控制溫度感測器26。此韌體243包括用於241處之感測器控制及處理的指令。此韌體亦包括作為選項的用以在匯流排34上之初始視訊輸入時(例如，當電力開啟顯示器時)讀取溫度感測器26且接著在稍後使用虛擬溫度的指令。當顯示 器已處於其睡眠模式中或當父系系統已處於其睡眠模式中時，亦將產生此雙重溫度方法(本端溫度及接著稍後虛擬溫度)。此選項防止在電力開啟或自睡眠模式轉變之後所顯示初始影像上的顏色偏移。
圖10展示具有以相同方式標記之類似元件的圖9之器件的變體。在此情況下，(外部)唯讀記憶體180亦包括儲存組態控制器46之資訊的組態位元230之集合。
在使用溫度之另一態樣中，RGB常數80具有選用之預設溫度值。在初始視訊輸入時(如上文所解釋)，此預設溫度值用以查找適當暫態補償值。此後，再次使用虛擬溫度。
若組態位元指定使用溫度感測器26，則溫度感測器控制及處理模組變為作用中的。介面模組190提供此模組與溫度感測器26之間的通信鏈路。處理模組240之輸出為至多工器(MUX)246之7位元值輸入，該多工器亦接收虛擬溫度，該虛擬溫度在此實施例中為自主機系統提供之7位元信號。接著，將如自多工器246提供之所量測或虛擬溫度信號(藉由組態暫存器210所設定之溫度MUX信號215來選擇)施加至增益表110'，該增益表儲存來自增益查找表110的資料。藉此，此實施例具有如下選項：選擇虛擬或本端/遠端溫度作為輸入變數以查找暫態補償。MUX 246之輸出判定由增益表110查找到之值。在此實施例中，增益LUT 110亦結合增益值來儲存白點修正值以簡化電路。此處亦提供用於在表110'處之準確值處未發現特定輸入溫度的情況下進行內插之內插電路250，因此實情為使用內插，如 在Marcu 等人中。
此內插值係由更新器254鎖存，該更新器係藉由匯流排34上之傳入視訊信號的垂直同步信號予以驅動。此處，經由視訊接收器186來施加RGB視訊通道，該視訊接收器將8位元或10位元視訊(每像素每色彩通道)施加至乘法器82，以使該8位元或10位元視訊乘以由更新器254供應之12位元增益值。接著將乘法器82之輸出施加至截斷器224，該截斷器在相關聯之輸出匯流排上將12位元輸出提供至伽瑪查找表40'，該伽瑪查找表儲存自EEPROM 180載入之伽瑪查找表40之結果。接著將LUT 40'之12位元輸出施加至遞色電路30'，該遞色電路係由遞色矩陣30(由組態記憶體230供應)及啟用信號來驅動(如所展示)。
通常(例如)每秒1次或每秒10次地更新溫度量測或計算，因此按此等間隔來量測或計算該溫度或虛擬溫度。
藉此，根據本發明，圖6至圖10之控制器46體現數個態樣。圖5之顯示裝置亦體現數個態樣，該顯示裝置包括顯示面板及具有其相關聯之記憶體72及微處理器70的視訊演現晶片69，記憶體72及微處理器70為連同顯示器及顯示驅動器一起體現控制器46之功能性的硬體(電路)。
雖然未說明包括顯示器10且進一步包括其他電路的相關聯之系統(諸如，電腦系統或電視機)，但易於瞭解該系統。舉例而言，在電視機的情況下，此系統亦將包括電視調諧器或等效物及用於改變通道之使用者輸入器件等。在電腦的情況下，此系統亦將包括電腦CPU、隨機存取記憶 體、非揮發性儲存器、連接及介面匯流排，及使用者輸入器件，所有該等器件為習知的。
本揭示案為說明性的而非限制性的。鑒於本發明，其他實施例、修改及改良對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的，且在隨附申請專利範圍之範疇內。
10‧‧‧顯示器/顯示單元/顯示器件
14‧‧‧伽瑪及灰度追蹤補償
18‧‧‧白點補償
20‧‧‧每單元校準
24‧‧‧暫態補償
26‧‧‧IC溫度感測器
30‧‧‧遞色電路/遞色組件/遞色矩陣
30'‧‧‧遞色電路/遞色元件
34‧‧‧視訊輸入匯流排
40‧‧‧伽瑪及灰度追蹤補償/伽瑪及灰度追蹤補償值/伽瑪及灰度追蹤修正元件/伽瑪及灰度追蹤修正/伽瑪查找表(LUT)
40'‧‧‧伽瑪查找表(LUT)
46‧‧‧控制器/控制器電路/元件
50‧‧‧LCD面板或陰極射線管/顯示面板
56‧‧‧溫度感測器
60‧‧‧顯示驅動器
62‧‧‧輸入端子
68‧‧‧視訊演現引擎(處理器)
69‧‧‧圖形晶片/視訊演現晶片
70‧‧‧微處理器
72‧‧‧電腦可讀記憶體
80‧‧‧白點修正/白點修正值/RGB常數
80'‧‧‧RGB常數暫存器
82‧‧‧乘法器(組合器)
90‧‧‧暫態補償/元件/區塊/16位元修正值
94‧‧‧第二乘法器
100‧‧‧調整元件/區塊
102‧‧‧元件
108‧‧‧溫度元件
110‧‧‧暫態補償演算法/正規化之暫態補償/記憶體之表/增益查找表
110'‧‧‧增益表
119‧‧‧測試裝置
120‧‧‧光學攝像管
124‧‧‧光學量測儀器/色彩量測器件
126‧‧‧纜線
130‧‧‧測試電腦
134‧‧‧CPU(中央處理單元)
140‧‧‧輸出匯流排
180‧‧‧電可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)
186‧‧‧視訊接收器
190‧‧‧介面模組
200‧‧‧介面模組/介面電路
210‧‧‧組態暫存器
215‧‧‧溫度MUX信號
220‧‧‧截斷器
224‧‧‧第二截斷器及更新器元件/截斷器
230‧‧‧組態位元/組態記憶體
232‧‧‧本端溫度感測器
234‧‧‧遠端溫度感測器
240‧‧‧處理模組
241‧‧‧感測器控制及處理
243‧‧‧控制器韌體
246‧‧‧多工器(MUX)
250‧‧‧內插電路
254‧‧‧更新器
圖1以圖形展示根據本發明之色彩修正。
圖2大體上展示根據本發明之色彩修正。
圖3展示應用伽瑪及灰度追蹤補償或修正。
圖4展示根據本發明之測試或校準裝置。
圖5展示根據本發明之包括處理器之顯示裝置。
圖6以高階方塊圖展示如應用至圖5之顯示裝置的伽瑪及灰度追蹤修正。
圖7展示隨時間應用至圖5之顯示器件的增益修正。
圖8展示與圖7有關之額外細節。
圖9更詳細地展示如圖5之顯示裝置中使用之視訊處理器或控制器的方塊圖。
圖10展示圖9器件之變體。
10‧‧‧顯示器/顯示單元/顯示器件
14‧‧‧伽瑪及灰度追蹤補償
18‧‧‧白點補償
20‧‧‧每單元校準
24‧‧‧暫態補償

Claims (17)

  1. 一種用於修正一顯示器之特性的方法，其包含以下動作：對於一顯示單元，判定一每單位伽瑪修正或一每單位白點修正及一灰度追蹤修正；針對該顯示單元之複數個溫度判定一組增益修正；及將該等經判定之修正儲存於與該顯示單元相關聯之一電腦可讀記憶體中，藉此在使用中，該顯示單元將該等所儲存之修正應用至一所顯示影像。
  2. 如請求項1之方法，其中針對複數個顯示單元而正規化該等增益修正。
  3. 如請求項1之方法，其中判定該伽瑪修正、該灰度追蹤修正及該白點修正中之每一者，且每一者係逐單元判定。
  4. 如請求項1之方法，其中判定該等增益修正包括：在鄰近該顯示單元之複數個位置處量測溫度；將該等所量測溫度組合成一個值；及使該一個值與一組增益修正值相關聯。
  5. 如請求項4之方法，其中該一個值係該顯示器的在其螢幕之一中心處之一溫度的一函數。
  6. 如請求項1之方法，其中該複數個溫度高達該顯示單元之一全暖機。
  7. 如請求項1之方法，其中該電腦可讀記憶體係組織為一 查找表且該電腦可讀記憶體為一可程式化唯讀記憶體器件。
  8. 如請求項1之方法，其中該儲存包括：將該等修正中之至少一者傳輸至該顯示器之一視訊輸入埠；及將該等修正中之該至少一者自該視訊輸入埠耦接至該電腦可讀記憶體。
  9. 一種顯示單元，其包含：一螢幕；一顯示驅動器，其經耦接以驅動該螢幕；及一控制器，其經耦接以接收影像資料從而將該影像資料顯示於該螢幕上且將該資料輸出至該顯示驅動器，該控制器包括：一電腦可讀記憶體，其儲存用於該顯示單元之一伽瑪修正、一白點修正及針對複數個溫度之一組增益修正；至少一組合器，其經調適以組合該修正與該影像資料；及一輸出埠，其耦接至該組合器及該顯示驅動器。
  10. 如請求項9之顯示單元，其進一步包含經耦接以組合該白點修正與該組增益修正的一第二組合器。
  11. 如請求項9之顯示單元，其進一步包含：一輸入溫度埠，其經耦接以接收一溫度參數；及一邏輯，其耦接至該輸入溫度埠及儲存該組增益修正之該電腦可讀記憶體之一部分。
  12. 如請求項9之顯示單元，其中該電腦可讀記憶體係至少部分位於與該控制器及該顯示驅動器相同的積體電路上。
  13. 如請求項11之顯示單元，其中該溫度參數為鄰近該顯示器感測之複數個溫度的一函數。
  14. 如請求項11之顯示單元，其進一步包含：複數個溫度感測器，其安置成鄰近該顯示器；及一邏輯，其耦接至該等溫度感測器中之每一者；其中該邏輯自該等溫度感測器所提供之資料計算該溫度參數。
  15. 如請求項14之顯示單元，其中該溫度參數最初為該複數個所感測溫度中之一者或一預定值，且此後該溫度參數係由該邏輯計算。
  16. 一種用於操作一顯示單元之方法，該顯示單元具有由一控制器驅動之一螢幕驅動器，該控制器經耦接以接收影像資料從而將該影像資料顯示於螢幕上且將資料輸出至該螢幕，該方法包含以下動作：將一伽瑪修正、一白點修正及針對複數個溫度之一組增益修正儲存於一電腦可讀記憶體中；修正該影像資料，其中修正該影像資料包含：對該影像資料應用該伽瑪修正，對該影像資料應用該白點修正，且對該影像資料應用該組增益修正；及將該影像資料輸出至該螢幕。
  17. 一種經調適以控制一顯示單元之控制器，該控制器包含：一輸入埠，其經調適以接收影像資料；一輸出埠，其經調適以驅動該顯示單元；一電腦可讀記憶體，其儲存用於該顯示單元之一溫度獨立伽瑪修正、一溫度獨立白點修正及針對複數個溫度之一組溫度相依增益修正；及至少一組合器，其經耦接以組合該溫度獨立伽瑪修正、該溫度獨立白點修正及該組溫度相依增益修正與該影像資料；無論如何，該組合器之一輸出埠皆耦接至該輸出埠。
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