非线性混色误差的修正方法及其装置制造方法及图纸

一种非线性混色误差的修正方法及其装置，彩色显示器采用虚拟质料数量的概念，利用至少一组预定的虚拟主色，混成彩色显示器上所呈现的颜色信号值；并在颜色信号值与对应的虚拟控制信号值间建立对应的质料特性函数；再针对虚拟控制信号值，建立虚拟控制信号值与彩色显示器上对应的颜色信号值的一系列已知的控制信号值间的非线性函数；当彩色显示器进行视频颜色转换时，将实际输入彩色显示器的控制信号值修正成对应的理想控制信号值，彩色显示器呈现出预期的颜色信号值。本发明专利技术的有益效果在于，将实际输入彩色液晶显示器的控制信号值修正成对应的理想控制信号值，使彩色显示器呈现出理想的呈现信号值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种彩色显示装置对混色误差进行修正的方法及装置，尤指一种在彩色显示装置中，对于非线性混色误差进行修正的方法及装置。
技术介绍
按，目前用于视频显示的彩色显示装置，如阴极射线管(CRT)，其混色原理是以彩色显示装置产生的红(Red，以下以R代表)、绿(Green，以下以G代表)及蓝(Blue，以下以B代表)等三色光为主要(primary)色光，再通过控制各色光的强度，使色光分别以不同强度比例混合，在彩色显示装置上形成所需的各种颜色。现有的计算机配置的彩色阴极射线管上显示的视频信号，呈现8位(bit)的色彩深度，纯红色为(R，G，B)＝(255，0，0)，纯绿色为(R，G，B)＝(0，255，0)，纯蓝色为(R，G，B)＝(0，0，255)，纯白色为(R，G，B)＝(255，255，255)。若以CIE的X、Y及Z等三刺激值(tri-stimulus values)来表示色彩的测量值时，可得到红色为(Xr，Yr，Zr)、绿色为(Xg，Yg，Zg)及蓝色为(Xb，Yb，Zb)，故彩色阴极射线管上所显示的某一(R，G，B)信号，可以CIE的三刺激值，依下列公式(1)，表示其混成色(XC，YC，ZC)如下XcYcZc=XrXgXbYrYgYbZrZgZb·RGB...(1)]]>此时，若将R、G及B等三色光的信号定义范围(如8位)，予以均量化(Normalized)，即Nr＝R/255、Ng＝G/255、Nb＝R/255，则在各均量值分别为Nr＝1、Ng＝1、Nb＝1时，可得到纯红色为(Xrmax，Yrmax，Zrmax)，纯绿色为(Xgmax，Ygmax，Zgmax)及纯蓝色(Xbmax，Ybmax，Zbmax)。 理论上，白色光呈现在Nr＝Ng＝Nb＝1时，其混成色(Xw，Yw，Zw)可表示如下XwYwZw=XrmaxXgmaxXbmaxYrmaxYgmaxYbmaxZrmaxZgmaxZbmax·NrNgNb]]>=Xrmax+Xgmax+XbmaxYrmax+Ygmax+YbmaxZrmax+Zgmax+Zbmax...(2)]]>当彩色阴极射线管上不同的(R，G，B)三色光信号在变换时，不同比例的各均量值Nr、Ng与Nb，可通过混色公式(2)，得到由不同的颜色信号值(X，Y，Z)混合而成的颜色，此一色彩混合的方式，即一般所谓之“线性化三色混合模式”。 虽然，在传统彩色阴极射线管中大都采用“线性化三色混合模式”，但现有的各式彩色液晶显示器(LCD)所使用的色彩混合模式及处理，并非均根据“线性化三色混合模式”，其中最常见的现象为，部份彩色液晶显示器的R、G及B等三色光的控制信号，与CIE的X、Y及Z色彩呈现信号间，呈现了一种非线性的关系，该非线性关系如图1所示的非线性gamma特性表示，其中x坐标轴为彩色液晶显示器的控制信号，y坐标轴则为其所呈现的色彩信号，但实际上，在彩色液晶显示器中还存在一“加成失误性(Additive Failure)”特性，“加成失误性”主要是因为各彩色显示装置的本身具有非线性的交互影响特性，因此，若有其它混成信号干扰时，将对各色彩呈现信号X、Y及Z的混成产生交互影响(Interaction或Cross talk)，即，当对彩色液晶显示器分别输入一纯红(即(R，G，B)＝(255，0，0))、纯绿(即(R，G，B)＝(0，255，0))、纯蓝(即(R，G，B)＝(0，0，255))的控制信号后，所量测的色彩呈现信号的X、Y及Z加总值，不等于对彩色液晶显示器输入一纯白(即(R，G，B)＝(255，255，255))的控制信号后，所测得的色彩呈现信号X、Y及Z值，参阅图2所示，其中Y(Whitc)代表对彩色液晶显示器输入一纯白的控制信号后(同时输入等量之R、G及B信号)，所测得的色彩呈现信号Y值，Y(R+G+B)代表对彩色液晶显示器分别输入一纯红、纯绿、纯蓝的控制信号后，所量测的色彩呈现信号的Y加总值。需特别注意的是，加成失误性乃现今各式彩色液晶显示器上所存在的一重要特性，由于，该特性将令彩色液晶显示器上颜色的混成不再是单纯的线性色光混合模式，而是以非线性模式呈现，故其将同时对彩色液晶显示器上所呈现色彩的混合处理及控制，造成相当大的困扰。 为解决传统彩色液晶显示器中因“gamma特性”所造成的非线性问题，韩国三星电子(Samsung Electronics)股份有限公司的专利技术人Tae-Sung Kim，在其所拥有的美国第5,796384号专利中，揭露了一种“gamma修正电路”，修正电路将彩色液晶显示器的三色光控制信号(R，G，B)与色彩呈现信号(X，Y，Z)间的非线性关系，通过存储器(memory)加以记录及修正，其目的在于，将光线透射率(transmissiveness)与控制信号(input value)的关系调整为实质上的线性关系(substantially linear)。然而，运用gamma修正的方式，虽然可在数学上将三种线性化的独立色光(如R、G与B)加成为特定颜色，如白色。但在彩色液晶显示器的实物上，由于其混成信号的交互干扰作用，其所混成出的颜色与数学上混成的数值发生“加成失误性”的现象，使主色的色度定义(chromaticity)会随着数字控制信号而漂移，如图3所示，这种一现象被称为“不稳定的主色”(unstableprimary)，在相关文献上，如YASHIDA 2002，对此已有明确的记载及说明，因此，在美国第5,796,384号专利中，专利技术人Tae-Sung Kim单纯地将控制信号分别对应至一修正信号，企图使控制信号(R，G，B)与混成的色彩呈现信号(X，Y，Z)间呈现线性混成的方法，并无法完全解决彩色液晶显示器上所发生的问题。 鉴于传统彩色显示器，在呈现视频颜色时所发生“加成失误性”及“不稳定主色”的问题，如何能以低廉的制造成本及简易的处理模式，设计出一种彩色显示器，使彩色显示器在显示视频时呈现出预期的颜色，已成为目前彩色显示器的设计者及制造者所急待需要解决的一重要课题。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种非线性混色误差的修正方法及其装置，将实际输入彩色液晶显示器的控制信号值修正成对应的理想控制信号值，使彩色显示器呈现出理想的呈现信号值。 为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种非线性混色误差的修正方法，所述方法令一彩色显示器采用虚拟质料数量的概念，利用至少一组预定的虚拟主色，混成所述彩色显示器上所呈现的颜色信号值；并在所述颜色信号值与对应的虚拟控制信号值间建立对应的质料特性函数；再针对所述虚拟控制信号值，建立所述虚拟控制信号值与所述彩色显示器上对应的所述颜色信号值的一系列已知的控制信号值间的非线性函数；当所述彩色显示器进行视频颜色转换时，将实际输入所述彩色显示器的控制信号值修正成对应的理想控制信号值，所述彩色显示器呈现出预期的颜色信号值。 所述彩色显示器混成出另一系列理想的颜色信号值时，透过所述虚拟主色求得对应的虚拟控制信号值，再将所述虚拟控制信号值导入所述质料特性函数，以反函数方式，求得所述彩色显示器在产生所述理想颜色信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非线性混色误差的修正方法，其特征在于，所述方法令一彩色显示器采用虚拟质料数量的概念，利用至少一组预定的虚拟主色，混成所述彩色显示器上所呈现的颜色信号值；并在所述颜色信号值与对应的虚拟控制信号值间建立对应的质料特性函数；　 　再针对所述虚拟控制信号值，建立所述虚拟控制信号值与所述彩色显示器上对应的所述颜色信号值的一系列已知的控制信号值间的非线性函数；当所述彩色显示器进行视频颜色转换时，将实际输入所述彩色显示器的控制信号值修正成对应的理想控制信号值， 所述彩色显示器呈现出预期的颜色信号值。

【技术特征摘要】
中。权利要求1.一种非线性混色误差的修正方法，其特征在于，所述方法令一彩色显示器采用虚拟质料数量的概念，利用至少一组预定的虚拟主色，混成所述彩色显示器上所呈现的颜色信号值；并在所述颜色信号值与对应的虚拟控制信号值间建立对应的质料特性函数；再针对所述虚拟控制信号值，建立所述虚拟控制信号值与所述彩色显示器上对应的所述颜色信号值的一系列已知的控制信号值间的非线性函数；当所述彩色显示器进行视频颜色转换时，将实际输入所述彩色显示器的控制信号值修正成对应的理想控制信号值，所述彩色显示器呈现出预期的颜色信号值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述彩色显示器混成出另一系列理想的颜色信号值时，透过所述虚拟主色求得对应的虚拟控制信号值，再将所述虚拟控制信号值导入所述质料特性函数，以反函数方式，求得所述彩色显示器在产生所述理想颜色信号值时所需输入的理想控制信号值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对应的质料特性函数通过选取一系列已知的控制信号值(R，G，B)，并将所述一系列已知控制信号输入彩色显示器，逐一量测所述彩色显示器显示的对应颜色信号值(X，Y，Z)，再根据所述颜色信号值(X，Y，Z)计算出至少一组以上的虚拟主色(Xα，Yα，Zα)、(Xβ，Yβ，Zβ)与(Xγ，Yγ，Zγ)，并求出所述虚拟主色对应的虚拟控制信号值(α，β，γ)，且在所述虚拟控制信号值(α，β，γ)与所述已知控制信号值(R，G，B)间建立起所述质料特性函数。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述彩色显示器混成出另一系列理想的颜色信号值(Xm，Ym，Zm)时，先透过所述虚拟主色求得对应的虚拟控制信号值(αm，βm，γm)；将所述虚拟控制信号值(αm，βm，γm)导入所述质料特性函数关系，以反函数方式求得所述彩色显示器在产生所述理想颜色信号值(Xm，Ym，Zm)时所需输入的理想控制信号值(rm，gm，bm)。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述彩色显示器在进行视频颜色转换时，利用所述控制信号值(R，G，B)与所述理想控制信号值(rm，gm，bm)间存在的一非线性混色误差关系；将实际输入所述彩色显示器的控制信号值(R，G，B)修正成对应的理想控制信号值(rm，gm，bm)，令所述彩色显示器呈现出预期颜色信号值(Xm，Ym，Zm)。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述彩色显示器的控制信号值(R，G，B)与所述彩色显示器颜色信号值(X，Y，Z)间呈非线性关系。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述彩色显示器为一彩色液晶显示器。8.一种非线性混色误差的修正装置，其特征在于，所述装置至少包括一特性分析模块，包含一质料特性处理器，所述质料特性处理器根据一彩色显示器量测得的一系列颜色信号值(X，Y，Z)，计算出...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明景，
申请(专利权)人：采亦国际顾问有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]