用于色序显示器的颜色再映射制造技术

用于顺序显示系统的颜色再映射方法校正缓慢的瞬时显示响应。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及色序(color sequential)显示器，尤其涉及校正色序显示器中由于显示响应中的延迟产生的彩色误差。色序显示器已经显露出作为既能实现低成本又能实现改善的图像质量的可行装置。但是为了降低会在这样的显示器中出现的瞬时色闪假象，则必须大幅度地提高帧频。这导致了较短的寻址时间，从而导致非常需要显示器的瞬时响应。当色序显示器中的显示响应缓慢时，就会发生彩色误差。显示器领域中的一个远景方向是色序硅上液晶(LcoS)显示器的出现，例如美国专利号为US 5532763和US 6266105中所讲述的那样。但是在应用特定帧表示频率的彩色显示器中，例如在具有180Hz帧频表示的滚动彩色显示器中，液晶的响应时间缓慢，可以观察到彩色误差。一种解决方案是结合如转让给飞利普电子北美有限公司的、Albu的美国专利号为US 6320565中所讲述的黑色预写方案。然而，对于校正好的系统来说，即使具有这种系统，还是会存在大约15％的系统亮度的损失。系统效率是这样的显示系统的临界参数，因此降低亮度的解决方案是不利的。结合本专利技术的优选实施例利用单板色序LCoS系统。某些色序LCoS系统利用向列型液晶(LC)的效应。由于向列效应，每个彩色子域向象素驱动模拟电压一次。接着，由于电压变化该LC重新定向。有限的响应时间意味着无法达到预定的亮度值。也由于根据液晶的重新定向发生的电容变化而发生亮度误差。该结果通常为彩色误差。提出解决方案以改善色序显示器的操作，例如最小化彩色误差的影响和/或通过彩色数据的预校正来补偿误差，而保持低的光损失。解决方案经由查找表从颜色表示的简单顺序变化到彩色三元组的完全的再映射。因此，在本专利技术的一个方面中，用于色序显示器的颜色再映射的方法包括输入三元组值的输入步骤，该三元组值分别表示要显示图像的第一、第二和第三彩色分量的亮度；以及显示步骤，该步骤通过根据第一彩色亮度以第一颜色瞬时顺序显示图像，接着根据第二彩色亮度以第二颜色瞬时顺序显示该图像，然后根据第三彩色亮度以第三颜色瞬时顺序显示该图像来产生该图像，其中第一颜色为红色，第二颜色为蓝色，第三颜色为绿色，这样使得蓝色的图像在红色之后立即显示出来，绿色的图像在蓝色之后立即显示出来。在本专利技术的另一个方面中，用于色序显示器的颜色再映射的方法包括输入三元组值的输入步骤，该三元组值分别表示要显示图像的第一、第二和第三彩色分量的亮度；以及显示步骤，该步骤通过基于第一彩色亮度以第一颜色瞬时顺序显示图像，接着基于第二彩色亮度以第二颜色瞬时顺序显示该图像，然后基于第三彩色亮度以第三颜色瞬时顺序显示该图像来在显示器上产生该图像；以及颜色校正步骤，用于对于较慢的瞬时显示响应，通过校正来校正合成的显示亮度以更准确地符合各个图像亮度。仍然在本专利技术的另一个方面中，色序显示系统包括用于输入三元组值的装置，该三元组值分别表示要显示图像的第一、第二和第三彩色分量的亮度；用于在显示器上产生图像的装置，该产生图像是通过基于第一颜色亮度瞬时顺序地以第一颜色显示图像，接着基于第二颜色亮度瞬时顺序地以第二颜色显示该图像，然后基于第三颜色亮度瞬时顺序地以第三颜色显示该图像而实现的；以及计算机，对于较慢的瞬时显示响应，该计算机通过校正来校正合成的显示亮度以更准确地符合各个图像亮度。参考下面的附图对本专利技术进行最好的描述，附图为附图说明图1说明应用于本专利技术的颜色再映射；及图2说明LCD的亮度相对于驱动电压的工作情况。LCoS显示器可以应用常规的白色LC的效应。就是说，具有0电压时，图像是白色的，而在全驱动电压时，图像为黑色。考虑显示饱和第二颜色、例如青色的情况。按照典型的红色、绿色、蓝色的颜色顺序，红色的LCD截止、绿色的LCD导通、蓝色的LCD导通，并且重复该顺序。这个较慢的转换对于白色是张弛(relaxation)的。因此，驱动黑色获得红色的有效遮板(shuttering)。接着，显示器张弛到绿色的状态。这是一个缓慢的转换，因此达到屏幕的绿色的总量小于预定量。接下来，显示器再次被驱动为白色。由于在先的状态也是白色，所以实现了蓝色的全发射。最终结果是蓝色比绿色更多的达到屏幕，因此青色倾向蓝色。通常，当一种颜色远远少于另两种颜色时，显示的颜色倾向于两个较亮颜色的序列中的第二个颜色。普遍显影下的投影显示系统可以应用高压弧光灯。这些灯倾向于缺乏光谱的红端。发现自然图像在黄-橙区域中对彩色误差是最敏感的。尤其是如果颜色显示出过量的绿色的话，则图像看起来是不好的。因此当出现误差时，最好是将这个黄-橙区域向红色推动，如在这此公开的本专利技术的实施例中所实现的。典型地，顺序制彩色电视利用红、绿、蓝的颜色顺序。在这种情况下，来自于有限的响应速度的彩色误差就向绿色的方向推动黄-橙色。在这里公开的本专利技术的一个实施例中，计划采用红、蓝、绿的颜色顺序。用这样的顺序，误差在首选的红色方向中。这个颜色顺序已经在研究的显示器中实现了，并且结果也产生了主观上更好的图像。校正颜色顺序是降低彩色误差影响的一种实施。为了减少或消除实际误差，我们提出，显示之前对彩色数据被再映射到LCD。再映射的最精确的方法是用全查找表(LUT)。对于每个颜色三元组(r，g，b)，分配修改后的颜色三元组(r′，g′，b′)。因此，例如，用红、绿、蓝的颜色表示顺序，青色(0，255，255)可被映射到(0，255，220)。用这个彩色数据组，绿色不能获得完全的传输，因此有意地减少蓝色以获得类似的传输值。给出特定的显示系统，对于每个(r′，g′，b′)彩色输入组合，测量转换成(r，g，b)的全组彩色数据。测量的数据(r，g，b)表示定义了逆映射(r，g，b)到(r′，g′，b′)所获得的颜色。在具有每色8位的系统中，这种全查找表将2563输入值映射到2563预校正值。这是大映射，并且因此针对LUT需要大量的存储器。为了降低存储器负荷，可选择的是可以利用对彩色校正数据的内插法，应用针对LUT较粗糙的采样。为了降低全查找表的存储和映射负担，我们选择性地基于各个三元组三种颜色的亮度的简单计算功能来计划映射。当不如LUT方法精确时，误差是小的并且无疑是不具有校正的整个系统的改善。简单的线性运算映射承担最小的计算负荷。彩色空间的简单线性再映射可以通过彩色矩阵方法实现。在RGB的颜色顺序中，希望旋转彩色空间，使得黄色向着红色映射。这个彩色空间的旋转可以通过在RGB数据上或在从YUV到RGB的转换上进行的矩阵乘法实现。这种方法的缺点是基色也将被再映射。由于显示器在基色的表示中不产生彩色误差，所以这是不希望的。作为简单的线性运算映射的替换方案，也可以应用三元组亮度的非线性函数。下面示出简单映射的一个例子，该简单映射将大量地产生期望的预校正。当从暗到亮驱动LCD时，显示器不足够快地响应，这样就不能获得全亮度。为了补偿这一点，可以增加亮度。然而，如果那个颜色已经处于全亮度，则这就是不可能的了。因此，采用减法方法，其中将降低后面颜色的亮度。降低的总量将取决于从暗到亮的变化的总量。为了简单地实现这一点，引入下面的映射x′＝x*(1-s*max(0，x-1-x-2))其中x表示输入颜色值，x-1是在先的颜色值，x-2是在x-1之前的颜色值，s是标量缩减因数，以及x′是再映射本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于色序显示器的颜色再映射的方法，包括：输入三元组值的输入步骤，该三元组值表示要显示图像的第一、第二和第三彩色分量的各自的亮度；和显示步骤，该步骤通过以根据第一彩色亮度的第一颜色、接着以根据第二彩色亮度的第二颜色、然后根据以 第三彩色亮度的第三颜色瞬时顺序显示该图像来产生该图像，其中第一颜色是红色、第二颜色是蓝色，而第三颜色是绿色，这样使得蓝色图像在红色之后立即被显示出来，而绿色图像在蓝色之后立即被显示出来。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JA斯米朱，J迪安，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]