TWI642042B - 半穿反顯示面板的影像調整方法及其電子裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種電子裝置的影像調整方法。所述電子裝置包括處理單元、半穿反顯示面板、環境光感應器、背光調整模組以及數位顯示調整模組。所述影像調整方法包括透過環境光感應器檢測所述電子裝置週遭的環境光強度，若環境光強度大於第一門檻值，透過背光調整模組關閉所述半穿反顯示面板的背光光源，並分析所述半穿反顯示面板所顯示的當前影像，以判斷所述當前影像的暗區程度，依據所述暗區程度，透過數位顯示調整模組調整當前影像中的像素灰階值。

Description

半穿反顯示面板的影像調整方法及其電子裝置

本發明是有關於一種顯示技術，且特別是有關於一種半穿反顯示面板的顯示方法及使用其之電子裝置。

電子裝置的種類與日俱增，所支援的功能也日漸多樣化。在所支援的功能愈來愈多元的狀況下，電量的消耗也隨之增加，電子裝置的續航力成為消費者選購時的考量點，因此省電功能也成為開發者一個重要的課題。

「半穿反(transflective)顯示器」即是適合應用於電子裝置的顯示器。除了與一般顯示器一樣使用背光做為顯示用光源，半穿反顯示器也可以同時反射外在環境光以作為顯示用光源。因此，半穿反顯示器可以減少背光光源的使用，達到省電的效果。並且，在戶外陽光下等外在環境光強度很足夠的條件下，即使完全關閉背光光源且單靠反射環境光做為顯示用光源，也能使半穿反顯示器保有基本的可視性，達到更佳的省電效果。

但是，在單靠反射環境光作為顯示用光源的時候，若是半穿反顯示器的畫面顯示內容中有較暗的區域，有可能因為關閉背光而導致使用者難以分辨畫面中的細節，造成不好的使用體驗。

有鑑於此，本發明提供一種電子裝置及影像調整方法，能夠在關閉背光光源的情況下兼顧畫面的顯示品質。

本發明的電子裝置的影像調整方法包括以下步驟。判斷半穿反顯示面板的背光光源是否關閉，其中所述電子裝置具備所述半穿反顯示面板。當所述半穿反顯示面板的背光光源關閉時，分析在所述半穿反顯示面板所顯示的當前影像，以判斷所述當前影像中的暗區程度。以及，依據所述當前影像中的所述暗區程度來調整所述當前影像中的像素灰階值。

本發明的電子裝置包括處理單元、半穿反顯示面板、環境光感應器、背光調整模組以及數位顯示調整模組。所述處理單元耦接所述環境光感應器、所述背光調整模組及所述數位顯示模組，所述半穿反顯示面板耦接所述背光調整模組及所述數位顯示調整模組。當所述半穿反顯示面板的背光光源關閉時，所述處理單元分析所述半穿反顯示面板所顯示的當前影像，以判斷所述當前影像的暗區程度，其中所述處理單元依據所述當前影像中的所述暗區程度來調整所述當前影像中的像素灰階值。

基於上述，本發明實施例所述的電子裝置及其影像調整方法可在半穿反顯示面板的背光光源關閉時分析半穿反顯示面板所顯示的當前影像，藉以在當前影像的暗區程度較高時(也就是，當前影像主要由較暗像素呈現)來調整當前影像中的像素亮度值，藉以突顯當前影像在暗區域中的細節。藉此，可使半穿反顯示面板在單靠反射環境光作為光源時能夠藉由自動化地影像調整來呈現當前畫面的暗區域細節，以在省電的同時兼顧畫面的顯示品質。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明一實施例的一種電子裝置的功能方塊圖。電子裝置100可以是例如智慧型電子裝置、平板電腦、筆記型電腦、掌上型遊樂裝置、自行車智慧車錶等消費性電子設備。電子裝置100主要包括處理單元110、環境光感應器120、背光調整模組130、數位調整顯示模組140、光感測器150以及半穿反顯示面板160。

處理單元110可以是中央處理器、繪圖處理器、處理晶片…等。半穿反顯示面板160可以是任何使用半穿反顯示技術的液晶顯示面板。所謂的半穿反顯示技術是一種同時利用來自背光模組的穿透光以及來自環境光源的反射光，使顯示器可在強烈環境光下仍有可視性的顯示技術。其原理是將面板中的畫素分為反射區與穿透區兩部分，其中反射區內加上一層金屬反射層來達到反射的目的，也可藉由停止彩色濾光片的作用以避免降低反射率。

環境光感應器120可藉由光感測器150獲得電子裝置100周遭的環境光強度，處理單元110透過環境光感應器120獲得環境光強度的數據。處理單元110並可透過背光調整模組130對半穿反顯示面板160調整背光強度，以及可透過數位調整顯示模組140對半穿反顯示面板160進行影像調整。其中背光調整模組130可以是任何具有對顯示面板進行背光強度調整能力的軟體架構或硬體電路，數位顯示調整模組140可以是任何對顯示面板的顯示內容如亮度、對比度等具調整能力的軟體架構或硬體電路。

圖2是依照本發明一實施例的顯示方法的流程圖。請參照圖1與圖2，在步驟S210中，處理單元110會檢查電子裝置100是否已開啟自動調整背光設定。若電子裝置100未開啟自動調整背光設定(步驟S210為否)，則表示電子裝置100不需要進行此功能。若電子裝置100已開啟自動調整背光設定(步驟S210為是)，則進入步驟S220，環境光感應器120藉由光感測器150檢測電子裝置100周邊的環境光強度，並將此環境光強度資訊傳送給處理單元110，進入步驟S230。

在步驟S230中，處理單元110判斷環境光強度是否大於第一門檻值。若環境光強度不大於第一門檻值(步驟S230為否)，則回到步驟S210。若環境光強度大於第一門檻值(步驟S230為是)，則進入步驟S240，處理單元110透過背光調整模組130關閉半穿反顯示面板160的背光光源。接著進入步驟S250。在步驟S250中，處理單元110分析半穿反顯示面板160所顯示的當前影像，以判斷當前影像中的暗區程度，並進入步驟S260判斷暗區程度是否大於第三門檻值。若判斷暗區程度不大於第三門檻值(步驟S260為否)，則回到步驟S210。若判斷暗區程度大於第三門檻值(步驟S260為是)，則進入步驟S270，處理單元110透過數位調整顯示模組140對半穿反顯示面板160所顯示的當前影像進行像素灰階值的調整。

圖3是依照本發明一實施例的半穿反顯示面板背光亮度與環境光強度的對應示意圖。請參照圖3，橫軸a為環境光強度，單位為lux(意即燭光·球面度/平方米，cd·sr/m ²)，縱軸L為半穿反顯示面板160的亮度，單位為nits(意即燭光/平方米，cd/m ²)。三條虛線310、320、330代表顯示面板隨著環境光強度的變化所應具備的基本亮度標準，其意義分別為「符合可見」、「可見且清楚」以及「最明亮」。以虛線310「符合可見」為例，在環境光強度為2000 lux的場合，顯示面板的亮度至少要超過100 nits，顯示內容對人眼來說才算是符合可見的標準。

請繼續參照圖3。一般室內環境光源低於1000 lux，且大多為500~700 lux。而在環境光源大於900 lux的室外環境，環境光強度已足夠讓半穿反顯示面板單靠反射模式顯示，因此在本實施例中將第二門檻值設定為900 lux。圖中實線340為此實施例中半穿反顯示面板160的實際亮度曲線，實線340在環境光強度約0~900 lux的區段為正斜率，因為此階段中半穿反顯示面板160同時藉由背光及反射環境光顯示，而在區域350處環境光強度約900~950 lux，處理單元110透過背光調整模組130關閉半穿反顯示面板160的背光光源，使得半穿反顯示面板160僅靠反射環境光顯示，因此在區域350處半穿反顯示面板160的總亮度反而減少，實線340轉變為負斜率，但整體來說依然滿足符合人眼可見的標準。需要注意的是，關於環境光強度的第一門檻值可依照本發明實施例者的需求適度地調整，本發明不對此做限制。

請繼續參照圖2，在步驟S240對半穿反顯示面板160的背光光源進行關閉後，進入步驟S250，處理單元110會對當前影像的暗區程度進行判斷。在本發明的一實施例中，暗區程度的判斷是藉由計算當前影像中暗像素點的數量與所有像素點的數量的比值。

圖4是依照本發明一實施例的計算畫面顯示內容中暗像素點數量的流程圖。請參照圖4，在步驟S410中，處理單元110先將當前影像轉換為以灰階呈現的灰階影像。接著進入步驟S420，處理單元110計算此灰階影像中灰階值未達第二門檻值的像素個數。在本實施例中，將顯示畫面轉換成256灰階，畫面中每個像素的值介於0~255之間。接著處理單元110對每個像素進行灰階值大小的判斷，在本實施例中第二門檻值設定為最大值的1/4，灰階值未達最大值的1/4的像素將會被判定為暗像素點，意即灰階值介於0~63之間的像素將被判定為暗像素點。基於此判斷，當前影像中的暗像素點的個數將會被確定。

請繼續參照圖2。確定當前影像中暗像素點的數量後，在步驟S250中處理單元110便藉由此暗像素點數量與畫面顯示內容中所有像素點數量的比值計算出暗區程度，並在步驟S260中判斷此暗區程度是否大於第三門檻值。在此實施例中第三門檻值設定為33%，意即當前影像中暗像素點的數量超過全體像素數的33%的場合，便判定此影像有一定程度的細節在半穿反顯示面板160的背光光源被關閉的狀態下難以被人眼所辨別，因此進入步驟S270，對當前影像進行像素灰階值調整。

圖5是依照本發明一實施例的像素灰階值調整方法的伽瑪校正曲線的示意圖。在此實施例中，設定了與三組不同預設環境光強度對應的伽瑪校正曲線。圖5中橫軸是當前影像像素的輸入灰階亮度值，縱軸是當前影像像素的輸出亮度值(其值同時正規化到0~1區間)。其中曲線530為一般顯示器所使用的伽瑪校正曲線，其伽瑪值(gamma value)為2.2；曲線520是基於伽瑪值等於2.0的伽瑪校正曲線而更強調對中暗亮度及暗亮度的像素進行亮度調整的伽瑪校正曲線；曲線510是基於伽瑪值等於1.8的伽瑪校正曲線而更強調對中暗亮度及暗亮度的像素進行亮度調整的伽瑪校正曲線。在此實施例中，環境光強度最弱的場合會套用伽瑪值2.2的曲線530，環境光強度最強的場合會套用曲線510，環境光強度介於中間的場合則套用曲線520。處理單元110依據電子裝置100的當前環境光強度，在此三組曲線中選出對應的一組伽瑪校正曲線，對當前影像中每一個像素的亮度值，或是對像素在所對應的色彩空間中的分量進行調整。

圖6是依照本發明一實施例的進行像素灰階值調整前後畫面顯示內容的示意圖。請先參照圖6中610，此畫面是在電子裝置100已將半穿反顯示面板160之背光光源關閉的場合，僅靠反射環境光所顯示的戶外場景圖，畫面中偏暗區域的細節部份幾乎無法被人眼所識別。620是電子裝置100經過數位顯示調整模組140進行像素灰階值調整後所呈現的畫面，畫面中大部份的區域幾乎都可被人眼所識別。

綜上所述，本發明所提供的電子裝置及影像調整方法可在半穿反顯示面板的背光光源關閉時，分析半穿反顯示面板所顯示的當前影像，藉以在當前影像主要由較暗像素呈現時調整當前影像中的像素亮度值，以使當前影像在暗區域中的細節能夠被使用者所辨識。藉此，可使半穿反顯示面板在單靠反射環境光作為光源時能夠自動化地影像調整來呈現當前畫面的暗區域細節，以在省電的同時兼顧畫面的顯示品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100：電子裝置 110：處理單元 120：環境光感應器 130：背光調整模組 140：數位顯示調整模組 150：光感測器 160：半穿反顯示面板 310~330：亮度標準 340：半穿反顯示面板亮度曲線 350：區域 510~530：伽瑪校正曲線 S210~S270，S410~S420：步驟

圖1是依照本發明一實施例的一種電子裝置的功能方塊圖。 圖2是依照本發明一實施例的影像調整方法的流程圖。 圖3是依照本發明一實施例的半穿反顯示面板亮度與環境光強度的對應示意圖。 圖4是依照本發明一實施例的計算當前影像中暗像素點數量的流程圖。 圖5是依照本發明一實施例的像素灰階值調整方法的伽瑪校正曲線的示意圖。 圖6是依照本發明一實施例的進行像素灰階值調整前後畫面顯示內容的示意圖。

Claims (9)

1. 一種電子裝置的影像調整方法，所述影像調整方法包括：判斷半穿反顯示面板的背光光源是否關閉，其中所述電子裝置具備所述半穿反顯示面板；當所述半穿反顯示面板的背光光源關閉時，分析在所述半穿反顯示面板所顯示的當前影像，以判斷所述當前影像中的暗區程度，其中所述暗區程度依據所述當前影像的暗像素點數量與所述當前影像的所有像素點數量的比值來決定；以及依據所述當前影像中的所述暗區程度來調整所述當前影像中的像素灰階值。
2. 如申請專利範圍第1項所述的影像調整方法，更包括：獲得所述電子裝置的環境光強度；以及當所述環境光強度大於第一門檻值時，關閉所述半穿反顯示面板的所述背光光源。
3. 如申請專利範圍第1項所述的影像調整方法，其中計算所述當前影像的所述暗像素點數量的步驟包括：將所述當前影像轉換成以灰階呈現的灰階影像；以及計算所述灰階影像中灰階值未達第二門檻值的像素數量。
4. 一種電子裝置的影像調整方法，所述影像調整方法包括：判斷半穿反顯示面板的背光光源是否關閉，其中所述電子裝 置具備所述半穿反顯示面板；當所述半穿反顯示面板的背光光源關閉時，分析在所述半穿反顯示面板所顯示的當前影像，以判斷所述當前影像中的暗區程度；以及依據所述當前影像中的所述暗區程度來調整所述當前影像中的像素灰階值，其中依據所述當前影像中的所述暗區程度來調整所述當前影像中的所述像素灰階值的步驟包括：設定與不同預設環境光強度對應的多個伽瑪校正曲線；當所述暗區程度大於第三門檻值時，依據所述電子裝置的當前環境光強度以在所述伽瑪校正曲線中選擇其中之一；以及依據所選擇的所述伽瑪校正曲線調整所述當前影像中的所述像素灰階值。
5. 一種電子裝置，包括：處理單元；半穿反顯示面板；環境光感應器，耦接所述處理單元；背光調整模組，耦接所述處理單元及所述半穿反顯示面板；以及數位顯示調整模組，耦接所述處理單元及所述半穿反顯示面板，其中當所述半穿反顯示面板的背光光源關閉時，所述處理單元分析所述半穿反顯示面板所顯示的當前影像，以判斷所述當前 影像的暗區程度，其中所述處理單元依據所述當前影像中的所述暗區程度來調整所述當前影像中的像素灰階值。
6. 如申請專利範圍第5項所述的電子裝置，其中所述處理單元透過所述環境光感應器獲得所述電子裝置的環境光強度，當所述環境光強度大於第一門檻值時，所述處理單元透過所述背光調整模組關閉所述半穿反顯示面板的所述背光光源。
7. 如申請專利範圍第5項所述的電子裝置，其中所述處理單元依據所述當前影像的暗像素點數量與所述當前影像的所有像素點數量的比值來決定所述暗區程度。
8. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中所述處理單元計算所述當前影像的所述暗像素點數量的步驟包括：將所述當前影像轉換成以灰階呈現的灰階影像；以及計算所述灰階影像中灰階值未達第二門檻值的像素數量。
9. 如申請專利範圍第5項所述的電子裝置，其中所述處理單元依據所述當前影像中的所述暗區程度來調整所述當前影像中的所述像素灰階值的步驟包括：設定與不同預設環境光強度對應的多個伽瑪校正曲線；當所述暗區程度大於第三門檻值時，所述處理單元依據所述電子裝置的當前環境光強度以在所述伽瑪校正曲線中選擇對應的其中之一，以及所述數位顯示調整模組依據所選擇的所述伽瑪校正曲線調整所述當前影像中的所述像素灰階值。