TWI508570B - 改善影像鑑別度之顯示方法及其相關顯示器 - Google Patents

Description

改善影像鑑別度之顯示方法及其相關顯示器

本發明係提供一種影像調整方法及其顯示器，尤指一種改善影像鑑別度以有效提高辨識率的顯示方法及其相關顯示器。

一般的電腦繪圖使用習慣係將不同結構元件設定為不同的圖層，再由電腦繪圖軟體隨機或預設分配各種顏色來繪製各圖層的線條。然而，傳統電腦繪圖軟體繪製而成的影像看起來無論是顏色、對比都不夠強烈，色彩變化沒有濃郁到可讓使用者快速地辨識不同圖層間的線條差異。尤其電腦繪圖軟體繪製的影像通常有很多圖層，各圖層的線條非常細且相當接近相鄰的線條，當相鄰線條的色彩差異不明顯時，鄰近的線條難以分辨，使用者需耗費較多時間仔細辨識，極耗眼力且相應降低使用效率。因此，如何設計出一種較佳地應用在繪圖軟體上，可有效改善影像鑑別度以提高辨識率的顯示方法及其相關顯示器，便為相關顯示器產業的重點發展目標。

本發明之目的在於提供一種改善影像鑑別度以有效提高辨識率的顯示方法及其相關顯示器，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種改善影像鑑別度之顯示方法，其包含有讀取具有複數個色相之一影像，保持一第一色相的銳度、黑階值、或銳度與黑階值在一預設定值，調整該第一色相的伽瑪值，根據該調整後伽 瑪值調整該第一色相的飽和度和亮度，以及利用該調整後伽瑪值、該調整後飽和度和該調整後亮度顯示該影像，以加強該第一色相與其它色相之間的鑑別度。

本發明之申請專利範圍另揭露該顯示方法還包含有分離該影像之該複數個色相，調整該第一色相的濃淡度，以根據該調整後濃淡度顯示該影像。

本發明之申請專利範圍另揭露該顯示方法還包含有依據該影像之訊號格式判斷是否自動調整該影像，或接收一控制指令以調整該影像。其中該控制指令係由一外部主機輸出到應用該顯示方法之顯示器。

本發明之申請專利範圍另揭露該銳度之調整範圍介於該影像之初始值的75%~125%，該黑階值之調整範圍介於該影像之初始值的0%~20%，該伽瑪值之調整範圍介於1.8~3.0之間。

本發明之申請專利範圍另揭露該飽和度之調整範圍介於該影像之初始值的125%~200%之間，且該亮度之調整範圍介於該影像之初始值的25%~70%之間。

本發明之申請專利範圍另揭露該顯示方法還包含有根據該調整後伽瑪值調整該第一色相的對比度，且該對比度之調整範圍介於該影像之初始值的80%~150%之間。

本發明之申請專利範圍另揭露該顯示方法還包含有調整該影像之一第二色相，以加強該第一色相和該第二色相之間的鑑別度。

本發明之申請專利範圍另揭露一種顯示器，其包含有一面板單元以及一控制單元，該控制單元電連接於該面板單元。該面板單元用來顯示一影像。該面板單元具有一第一顯示模式與一第二顯示模式，該影像具有複數個色相。該控制單元讀取該影像以驅動該面板單元透過該第一顯示模式顯示該影像，該面板單元從該第一顯示模式切換到該第二顯示模式時，該控制單元另保持該影像之一第一色相的銳度、黑階值、或銳度與黑階值在一預設定值，並調整該第一色相的伽瑪值，再根據該調整後伽瑪值調整該第一色相的飽和度和亮度，以加強該影像在該第二顯示模式時該第一色相與其它色相之間的鑑別度。

本發明之申請專利範圍另揭露該顯示器另包含一控制鈕，電連接該面板單元。該控制鈕利用視控調整功能來手動切換該面板單元為該第一顯示模式或該第二顯示模式。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一顯示模式為一般操作模式，該第二顯示模式為專用繪圖模式。

本發明利用色相分離技術對影像的其中一個或多個色相進行色彩參數的調整，以將一般影像轉換為具高色彩辨識性的繪圖模式專用影像，使得不同色度的線條和相近色度的線條更易於目視區隔，例如讓使用者可輕易分辨深藍線條與淺藍線條、或輕易分辨藍色線條與青綠色線條。本發明較佳實施例係先調整銳度、黑階值與伽瑪值等環境參數，接著再相應調整飽和度、亮度與對比度等色彩參數，然其順序不限於此實施例所述，可視實際需求任意改變或循環重複參數的調整順序。因此，本發明之顯示器可將一般影像透過前述的改善影像鑑別度的顯示方法轉換為應用在特定軟體的高鑑別度影像，讓使用者可快速分辨影像中不同顏色的相鄰/交錯線條的細節。

10‧‧‧顯示器

12‧‧‧面板單元

14‧‧‧控制單元

16‧‧‧控制鈕

200、202、204、206、208、210、212‧‧‧步驟

第1圖為本發明實施例之顯示器之功能方塊示意圖。

第2圖為本發明實施例之改善影像鑑別度的方法流程圖。

第3圖為本發明實施例之顯示器在第一顯示模式時所展示影像的範例。

第4圖為本發明實施例之顯示器在第二顯示模式時所展示影像的範例。

請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例之一顯示器10之功能方塊示意圖。顯示器10包含有一面板單元12以及一控制單元14。控制單元14電連接於面板單元12，用來驅動面板單元12顯示一影像。面板單元12可具有一第一顯示模式與一第二顯示模式，第一顯示模式為一般的操作模式，例如使用者透過顯示器10做文書處理或上網瀏覽；第二顯示模式則為專用繪圖模式，可對影像中各種顏色進行參數調整，強化不同顏色的線條之間的辨識性，提升影像的可視性。一般來說，第二顯示模式(專用繪圖模式)可應用在電腦輔助設計與製造的特殊軟體，或應用在特定的遊戲軟體上，然不以此為限，於此不再詳加列舉說明。

面板單元12所顯示的影像可為黑白色系影像或多彩度色系的影像，其皆具有複數個色相，例如黑色、灰色、白色；或紅色、藍色、綠色；或是紅色、藍色、綠色、洋紅色、黃色與青綠色。顯示器10切換到第二顯示模式時，控制單元14可根據影像的各色相的多個參數分別進行相應調整，加強不同色相之間的鑑別度，讓線條與線條之間清晰可辨。本發明所應用的色相的可調參數包含有銳度、黑階值、伽瑪值、飽和度、亮度和對比度，然不限於前列所述，端視設計需求而定。請參閱第2圖，第2圖為本發明實施例之改善影像鑑別度的方法流程圖。第2圖所示之方法適用於第1圖所示具有 顯示模式切換功能的顯示器10，其步驟如下所述。

首先，執行步驟200到步驟204，控制單元14讀取影像，接著分離影像所具有的複數個色相，並適度調整其中一個或多個色相的濃淡度。一般來說，色相的數量越多會造成相近色彩間辨識的困難度，故在本發明之第二顯示模式，控制單元14係依照基本色系定義將影像分離出數個基本色相，如前述的紅色、藍色、綠色、洋紅色、黃色與青綠色的六個基本色相。控制單元14可以僅調整複數個色相的其中一個色相(例如第一色相)，藉此加強第一色相和其它未調整色相之間的鑑別度；或者可依序分別調整複數個色相中的多個色相(例如第一色相與第二色相)，以提高調整後第一色相和調整後第二色相之間的鑑別度。

然後，執行步驟206，控制單元14保持欲調整色相的銳度與黑階值在預設定值。影像在第二顯示模式的銳度可設定為在第一顯示模式的初始值的100%，其變動範圍可達±25%，意即調整後銳度較佳地介於初始值的75%~125%之間；影像在第二顯示模式的黑階值可設定為在第一顯示模式的初始值的0%，其變動範圍可達+20%，意即調整後黑階值較佳地介於初始值的0%~20%。在步驟206中，控制單元14可選擇性地僅調整色相的銳度為常數、或者僅調整色相的黑階值為常數、或者同時調整色相的銳度與黑階值為常數，其選擇態樣端視實際需求而定，故此不再詳加說明。

設定銳度與黑階值後，接著執行步驟208，調整色相的伽瑪值，第二顯示模式的最佳伽瑪值為2.2，其次佳的可調範圍則介於1.8~3.0之間。控制單元14將第二顯示模式的環境參數(銳度、黑階值與伽瑪值)設定完畢後，執行步驟210，根據調整後伽瑪值調整色相的飽和度、亮度及對比度。本發明首先要設定環境參數，接著再根據調整後的環境參數相應地調整色相 的其它參數；若飽和度、亮度與對比度調整完畢後環境參數(例如伽瑪值)又有變動，則飽和度、亮度與對比度仍須根據二度調整的伽瑪值再次地相應調整，藉由來回往復的循環調整將不同色相間拉出明顯的可視性區隔。

值得一提的是，影像在第二顯示模式的最佳飽和度為第一顯示模式的飽和度的150%，在第二顯示模式的最佳亮度為第一顯示模式的亮度的50%，在第二顯示模式的最佳對比度為第一顯示模式的對比度的110%。然而，若伽瑪值、銳度與黑階值發生變動(仍介於次佳可調範圍內)，第二顯示模式的次佳飽和度的變動範圍係介於第一顯示模式的初始飽和度的125%~200%之間，第二顯示模式的次佳亮度的變動範圍係介於第一顯示模式的初始亮度的25%~70%之間，第二顯示模式的次佳對比度的變動範圍係介於第一顯示模式的初始對比度的80%~150%之間。在前述的變動範圍內調整色相參數，可有效提高不同色相間的鑑別度。

根據調整後伽瑪值相應地調整飽和度、亮度及對比度之後，執行步驟212，控制單元14利用調整後濃淡度、調整後伽瑪值、調整後飽和度、調整後亮度和調整後對比度顯示影像，如此一來可加強顏色相近色相之間的對比，提高影像在色彩、線條上的鑑別度。進一步來說，因為電腦輔助設計與製造軟體通常使用不同顏色標示不同圖層以代表不同的結構元件，故本發明之顯示器10在切換為第二顯示模式(繪圖模式)時，可大幅強化影像中由不同色相形成的線條與線條之間、或線條與背景之間的對比，提高不同顏色的圖層的辨識度，讓使用者更易於看清楚影像的細節。

除此之外，顯示器10可具有自動切換及手動切換顯示模式的功能。手動切換的方式是在顯示器10另設置一控制鈕16，其係電連接面板單元12，如第1圖所示。欲進行顯示模式之切換時，使用者可按壓/觸碰控制鈕 16，由控制鈕16開啟視控調整功能(On-Screen Display)的選單，以供使用者依選單內容手動切換面板單元12進入第一顯示模式或第二顯示模式。為了提高顯示器10的操作便利性，使用者還可在外部主機額外另安裝驅動程式，外部主機電連接於顯示器10，以提供指令與傳輸影像資料到顯示器10。使用者開啟繪圖軟體時，驅動程式可控制外部主機經由顯示資料通道介面(DDC/CI)傳送一控制指令給顯示器10。顯示器10收到控制指令後，便可根據指令內容自動進行面板單元12的各項設定和色彩對比調整，例如將面板單元12由第一顯示模式自動切換為第二顯示模式，而不必使用傳統的視控調整功能選單。

本發明的另一種自動切換顯示模式的方法另可在顯示器10內部配設一微處理器(未示於圖中)，其係電連接控制單元14，或為內建於控制單元14之軟體、韌體或硬體。微處理器用來辨識從外部主機傳送到顯示器10的影像的訊號格式。當微處理器判斷所接收影像不是繪圖軟體提供的資料，顯示器10設定在第一顯示模式；當判斷所接收影像符合繪圖軟體的訊號格式，微處理器就利用控制單元14設定面板單元12的顯示模式，如從第一顯示模式自動切換到第二顯示模式，故可有效提高本發明之操作便利性。

請參閱第3圖與第4圖，第3圖為本發明實施例之顯示器10在第一顯示模式時所展示影像的範例，第4圖為本發明實施例之顯示器10在第二顯示模式時所展示影像的範例。本發明之改善影像鑑別度的顯示方法首先透過色相分離法將顏色與亮度分開，便於調整顏色的部份(例如濃淡度)，使得各色相的色彩明顯有別於相鄰的色相，例如使藍色和青綠色的顏色差異更明顯。接著，顯示器10調整影像的環境參數(銳度、黑階值與伽瑪值)，可暗化背景色彩讓線條的顏色看來更為鮮豔，其中，數個環境參數的調整順序沒有任何限制。接著，調整完影像的環境參數之後，顯示器10再進行諸如飽和度、 亮度與對比度的調整。飽和度係調得相較初始值高，可提高各色相的純度(鮮豔程度)以有別於其它色相；然後降低亮度及提高對比度讓不同色相之間的對比出來，方便使用者更易於辨識影像中不同顏色線條之間的細節。比較第4圖所示影像和第3圖所示影像，可看出第3圖所示影像的線條較模糊，第4圖所示影像的線條與線條間、和線條與背景間經轉換顯示模式後變得更清晰可辨，故本發明的顯示方法及其相關顯示器可有效改善影像的鑑別度。

相較先前技術，本發明利用色相分離技術對影像的其中一個或多個色相進行色彩參數的調整，以將一般影像轉換為具高色彩辨識性的繪圖模式專用影像，使得不同色度的線條和相近色度的線條更易於目視區隔，例如讓使用者可輕易分辨深藍線條與淺藍線條、或輕易分辨藍色線條與青綠色線條。本發明較佳實施例係先調整銳度、黑階值與伽瑪值等環境參數，接著再相應調整飽和度、亮度與對比度等色彩參數，然其順序不限於此實施例所述，可視實際需求任意改變或循環重複參數的調整順序。因此，本發明之顯示器可將一般影像透過前述的改善影像鑑別度的顯示方法轉換為應用在特定軟體的高鑑別度影像，讓使用者可快速分辨影像中不同顏色的相鄰/交錯線條的細節。

200、202、204、206、208、210、212‧‧‧步驟

Claims (24)

1. 一種改善影像鑑別度之顯示方法，其包含有：讀取一影像，該影像具有複數個色相；提高該影像的其中一第一色相的銳度和/或降低該第一色相的黑階值，且分別保持在一預設定值；調整該第一色相的伽瑪值；根據該調整後伽瑪值調整該第一色相的飽和度和亮度；以及利用該調整後伽瑪值、該調整後飽和度和該調整後亮度顯示該影像，以加強該影像中的該第一色相與其它色相之間的鑑別度。
2. 如請求項1所述之顯示方法，另包含有：分離該影像之該複數個色相；以及調整該第一色相的濃淡度。
3. 如請求項1所述之顯示方法，另包含有：依據該影像之訊號格式判斷是否自動調整該影像。
4. 如請求項1所述之顯示方法，另包含有：接收一控制指令以調整該影像，其中該控制指令係由一外部主機輸出。
5. 如請求項1所述之顯示方法，其中保持該第一色相的銳度、黑階值、或該銳度與該黑階值在該預設定值包含有：設定該銳度為該影像之初始值的100%；以及設定該黑階值為該影像之初始值的0%。
6. 如請求項1所述之顯示方法，其中該伽瑪值之調整範圍介於1.8~3.0之間。
7. 如請求項1所述之顯示方法，其中該飽和度之調整範圍介於該影像之初始值的125%~200%之間，且該亮度之調整範圍介於該影像之初始值的25%~70%之間。
8. 如請求項1所述之顯示方法，另包含有：根據該調整後伽瑪值調整該第一色相的對比度。
9. 如請求項8所述之顯示方法，其中該對比度之調整範圍介於該影像之初始值的80%~150%之間。
10. 如請求項1所述之顯示方法，另包含有：調整該影像之一第二色相，以加強該第一色相和該第二色相之間的鑑別度。
11. 一種顯示器，其包含有：一面板單元，用來顯示一影像，該面板單元具有一第一顯示模式與一第二顯示模式，該影像具有複數個色相；以及一控制單元，電連接於該面板單元，該控制單元讀取該影像以驅動該面板單元透過該第一顯示模式顯示該影像，該面板單元從該第一顯示模式切換到該第二顯示模式時，該控制單元另提高該影像的其中一第一色相的銳度和/或降低該第一色相的黑階值且分別保持在一預設定值，並調整該第一色相的伽瑪值，再根據該調整後伽瑪值調整該第一色相的飽和度和亮度，以加強該影像在該第二顯示模式時該影像中的該第一色相與其它色相之間的鑑別度。
12. 如請求項11所述之顯示器，其中該控制單元另分離該影像之該複數個色相，並調整該第一色相的濃淡度。
13. 如請求項12所述之顯示器，其中該控制單元根據該第一色相的調整後濃淡度，來驅動該面板單元透過該第二顯示模式顯示該影像。
14. 如請求項11所述之顯示器，其中該面板單元係依據該影像之訊號格式來自動切換為該第一顯示模式或該第二顯示模式。
15. 如請求項11所述之顯示器，其中該顯示器電連接於一外部主機，該顯示器係依據該外部主機之一控制指令來切換為該第一顯示模式或該第二顯示模式。
16. 如請求項11所述之顯示器，另包含有：一控制鈕，電連接該面板單元，該控制鈕利用視控調整功能來手動切換該面板單元為該第一顯示模式或該第二顯示模式。
17. 如請求項11所述之顯示器，其中該第二顯示模式之該銳度為該第一顯示模式之銳度的100%，且該第二顯示模式之該黑階值為該第一顯示模式之黑階值的0%。
18. 如請求項11所述之顯示器，其中該第二顯示模式之該調整後伽瑪值的範圍介於1.8~3.0之間。
19. 如請求項11所述之顯示器，其中該控制單元設定該第二顯示模式之該調整後飽和度介於該第一顯示模式之飽和度的125%~200%之間，及設定該第二顯示模式之該調整後亮度介於該第一顯示模式之亮度的25%~70 %之間。
20. 如請求項11所述之顯示器，其中當該面板單元從該第一顯示模式切換到該第二顯示模式時，該控制單元另根據該調整後伽瑪值調整該影像之該第一色相的對比度。
21. 如請求項20所述之顯示器，其中該控制單元設定該第二顯示模式之該調整後對比度介於該第一顯示模式之對比度的80%~150%之間。
22. 如請求項20所述之顯示器，其中該控制單元係依據該伽瑪值、該銳度與該黑階值的變化來相應調整該影像在該第二顯示模式的該飽和度、該亮度和該對比度。
23. 如請求項11所述之顯示器，其中該控制單元另調整該影像之一第二色相，以加強該影像在該第二顯示模式時該第一色相和該第二色相之間的鑑別度。
24. 如請求項11所述之顯示器，其中該第一顯示模式為一般操作模式，該第二顯示模式為專用繪圖模式。