一种RGB转RGBW的色域转换方法及装置与流程
本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种RGB转RGBW的色域转换方法及装置。
背景技术：
RGBW液晶屏技术的原理，是将一种白色(W)子像素添加到由红(R)、绿(G)、蓝(B)三色组成的传统RGB像素中，然后再应用相应的子像素成像技术，以人类看见图像的方式对这些子像素进行更好的排列。由于液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)的分辨率越来越高，像素越来越精细，造成液晶像素的开口率越来越低，进而造成光透过率的下降。因此RGBW四色像素设计显示屏的出现，解决了液晶显示屏白色画面光透过率过低的问题，降低了功耗，能起到节能环保的作用。正是基于此，RGBW正在被广泛应用于各种尺寸的平板液晶显示器中。
然而，由于在RGBW四色系统中增加了W亚像素，会引起高饱和度画面失真的问题。在自然界中，由于物体会选择性地吸收一部分入射光，而反射另一部分，因此人眼看到的物体的颜色就是反射光的波段在人眼中的呈现。高饱和度物体的颜色是由于只有特定波段的光进入人眼，其反射光亮度相对于低饱和度物体明显降低，从而形成了对比度，而这种对比度在RGBW显示模式中会被进一步地放大，从而出现高饱和度画面失真的现象。
具体来讲，W子像素的引入会使得R、G、B子像素的相对比例下降，开口率下降，从而在显示R、G、B等高饱和度画面时，其亮度相对于RGB显示模式明显偏低。另外，由于W子像素的透过率明显高于RGB子像素，因此当一个画面中高饱和度画面和白色画面同时存在时，由于W像素的加入，使得二者的亮度差距相对于单纯的RGB显示装置明显增大。正是由于以上的两个原因，才会出现高饱和度画面失真的问题。高饱和度画面和白色画面的亮度可以通过由RGB信号输入到RGBW信号输出的调制方法，即演算法来进行控制。
所谓色域转换方法，其本质实际上就是将输入的RGB信号转变为输出的RGBW信号的一种信号调制方法。由于一般的显示器默认的数据类型是对应于RGB显示模式的，并且由于W子像素的加入，原来RGB的颜色空间被沿着对角线的方向拉伸到了RGBW的颜色空间，因此需要一种将RGB转化为RGBW的色域转换方法。由于传统的演算法对于RGB的输出信号采用同样的增益系数，因此无法解决RGBW高饱和度和非高饱和度并存时，颜色失真的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种RGB转RGBW的色域转换方法及装置，以解决现有技术的色域转换方法对于RGB的输入值采用同样的增益系数，因此无法解决RGBW在高饱和度画面和非高饱和度画面并存时，画面颜色失真的问题。
本发明的技术方案如下：
一种RGB转RGBW的色域转换方法，用于RGBW四色液晶显示面板，其特征在于，包括以下步骤：
获取RGB的原始输入值；
判断显示画面是以纯色画面为主或是以白色画面为主；
若显示画面以纯色画面为主，则根据第一色域转换法分别获取RGBW的输出值；
若显示画面以白色画面为主，则根据第二色域转换法分别获取RGBW的输出值。
优选地，若显示画面以纯色画面为主，则根据第一色域转换法分别获取RGBW的输出值，具体包括：
根据第一预设增益系数及第一预设法分别获取RGBW的第一过渡值；
判断3个所述RGB的第一过渡值中的最大值是否小于或等于1；
若是，则将所述RGBW的第一过渡值分别作为RGBW的输出值；
若不是，则根据第二预设增益系数及第二预设法获取RGBW的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值作为RGB的输出值，且将W的所述第一过渡值与W的所述第二过渡值的和作为W的输出值。
优选地，根据第一预设增益系数及第一预设法获取RGBW的第一过渡值，具体包括：
W1＝min(Z*Rin，Z*Gin，Z*Bin,1),
R1＝Z*Rin-W1,
G1＝Z*Gin-W1,
B1＝Z*Bin-W1,
其中，Rin、Gin与Bin分别为RGB的原始输入值，Z为所述第一预设增益系数，R1、G1与B1分别为RGB的所述第一过渡值，W1为W的所述第一过渡值。
优选地，当显示画面以纯色画面为主，则开启画质优先模式，此时所述第一预设增益系数的取值范围为1≤Z≤2。
优选地，根据第二预设增益系数及第二预设法获取RGBW的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值作为RGB的输出值，且将W的所述第一过渡值与所述第二过渡值的和作为W的输出值，具体为：
W2＝{[t1*(R1-R2)2+t2*(G1-G2)2+t3*(B1-B2)2]/3}1/2，
R2＝min(R1，1)，
G2＝min(G1，1)，
B2＝min(B1，1)，
Wout＝W1+W2，
Rout＝R2，
Gout＝G2，
Bout＝B2，
其中，R2、G2、B2与W2分别为RGBW的所述第二过渡值，t1、t2与t3分别为与RGB对应的3个各不相同的所述第二预设增益系数，Rout、Gout、Bout与Wout分别为RGBW的输出值。
优选地，其中，t1＝1，t2＝4.59，t3＝0.06。
优选地，若显示画面以白色画面为主，开启功耗优先模式，则根据第二色域转换法分别获取RGBW的输出值，具体包括：
K＝1+min(Rin，Gin，Bin)/max(Rin，Gin，Bin)，
Wout＝-Yinmin3+-Yinmin2+Yinmin，
Rout＝K*Rin-Wout,
Gout＝K*Gin-Wout,
Bout＝K*Bin-Wout,
其中，Rin、Gin与Bin分别为RGB的原始输入值，K为所述第三预设增益系数，-Yinmin为RGB输入值的最小值，Rout、Gout、Bout与Wout分别为RGBW的输出值。
优选地，所述第三增益系数的取值范围为1≤K≤2。
优选地，所述纯色画面为红绿蓝三种纯色的画面，及由该红绿蓝三种纯色两两混色生成的天蓝、洋红与黄色的画面，所述白色画面为纯白色的画面。
一种RGB转RGBW的色域转换装置，用于RGBW四色液晶显示面板，包括：
获取模块，用于获取RGB的原始输入值；
判断模块，用于判断显示画面是以纯色画面为主或是以白色画面为主；
第一处理模块，用于当显示画面以纯色画面为主时，根据第一色域转换法分别获取RGBW的输出值；
第一处理模块，用于当显示画面以白色画面为主时，根据第二色域转换法分别获取RGBW的输出值。
本发明的有益效果：
本发明的一种RGB转RGBW的色域转换方法及装置，通过增加判断显示画面的步骤，以判断画面是以纯色画面为主或是以白色画面为主，然后按照第一色域转换法或第二色域转换法来获取RGBW的输出值，解决了现有技术的色域转换方法对于RGB的输入值采用同样的增益系数，因此无法解决RGBW在高饱和度画面和非高饱和度画面并存时，画面颜色失真的问题。
【附图说明】
图1为本发明实施例的一种RGB转RGBW的色域转换方法的实施流程图；
图2为本发明实施例的第一色域转换法的实施流程图；
图3为本发明实施例的一种RGB转RGBW的色域转换装置的整体结构示意图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
实施例一
请参考图1和图2，图1为本发明实施例的一种RGB转RGBW的色域转换方法的实施流程图，图2为本发明实施例的第一色域转换法的实施流程图。从图1和图2可以看到，本发明的一种RGB转RGBW的色域转换方法，用于RGBW四色液晶显示面板，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S101：获取RGB的原始输入值。
步骤S102：判断显示画面是以纯色画面为主或是以白色画面为主。
步骤S103：若显示画面以纯色画面为主，则根据第一色域转换法分别获取RGBW的输出值。
步骤S104：若显示画面以白色画面为主，则根据第二色域转换法分别获取RGBW的输出值。
如图2所示，在本实施例中，若显示画面以纯色画面为主，则根据第一色域转换法分别获取RGBW的输出值，具体包括以下步骤：
步骤S201：根据第一预设增益系数及第一预设法分别获取RGBW的第一过渡值。
步骤S202：判断3个所述RGB中的第一过渡值的最大值是否小于或等于1；
步骤S203：若3个所述RGB中的第一过渡值的最大值小于或等于1，则将所述RGBW的第一过渡值分别作为RGBW的输出值；
步骤S204：若3个所述RGB中的第一过渡值的最大值大于1，则根据第二预设增益系数及第二预设法获取RGBW的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值作为RGB的输出值，且将W的所述第一过渡值与W的所述第二过渡值的和作为W的输出值。
在本实施例中，根据第一预设增益系数及第一预设法获取RGBW的第一过渡值，具体包括：
W1＝min(Z*Rin，Z*Gin，Z*Bin,1),
R1＝Z*Rin-W1,
G1＝Z*Gin-W1,
B1＝Z*Bin-W1,
其中，Rin、Gin与Bin分别为RGB的原始输入值，Z为所述第一预设增益系数，R1、G1与B1分别为RGB的所述第一过渡值，W1为W的所述第一过渡值。
在本实施例中，当显示画面以纯色画面为主，则开启画质优先模式，此时所述第一预设增益系数的取值范围为1≤Z≤2。这是根据经验值确定的。
在本实施例中，根据第二预设增益系数及第二预设法获取RGBW的第二过渡值，并将所述RGB的第二过渡值作为RGB的输出值，且将W的所述第一过渡值与所述第二过渡值的和作为W的输出值，具体为：
W2＝{[t1*(R1-R2)2+t2*(G1-G2)2+t3*(B1-B2)2]/3}1/2，
R2＝min(R1，1)，
G2＝min(G1，1)，
B2＝min(B1，1)，
Wout＝W1+W2，
Rout＝R2，
Gout＝G2，
Bout＝B2，
其中，R2、G2、B2与W2分别为RGBW的所述第二过渡值，t1、t2与t3分别为与RGB对应的3个各不相同的所述第二预设增益系数，Rout、Gout、Bout与Wout分别为RGBW的输出值。
在本实施例中，其中，t1＝1，t2＝4.59，t3＝0.06。这是根据CIE色坐标的规定确定的。
在本实施例中，若显示画面以白色画面为主，开启功耗优先模式，则根据第二色域转换法分别获取RGBW的输出值，具体包括：
K＝1+min(Rin，Gin，Bin)/max(Rin，Gin，Bin)，
Wout＝-Yinmin3+-Yinmin2+Yinmin，
Rout＝K*Rin-Wout,
Gout＝K*Gin-Wout,
Bout＝K*Bin-Wout,
其中，Rin、Gin与Bin分别为RGB的原始输入值，K为所述第三预设增益系数，-Yinmin为RGB输入值的最小值，Rout、Gout、Bout与Wout分别为RGBW的输出值。
在本实施例中，所述第三增益系数的取值范围为1≤K≤2。这是根据经验值确定的。
在本实施例中，所述纯色画面为红绿蓝三种纯色的画面，及由该红绿蓝三种纯色两两混色生成的天蓝、洋红与黄色的画面，所述白色画面为纯白色的画面。
以下举具体例子进行说明。
A：在画质优先的模式下，令Z＝1.2，t1＝1、t2＝4.59、t3＝0.06。
例如输入的RGB信号为(255,255,0)即纯黄色，那么现有方法和本发明的方法的输出信号分别如表一所示：
表一
由此可见，本发明的方法相对于现有的方法，在高饱和度画面方面，W的增益明显提升，从而可以获得更高亮度。
假如输入的RGB信号为(255,255,255)即纯白色，那么现有的方法和本发明的方法的输出信号分别如表二所示：
表二
由此可见，本发明的方法相对于现有的方法，白色画面亮度明显降低。
综合以上两方面的内容可以看到，本发明可以提高高饱和度画面的亮度，同时降低白色画面的亮度，这就使得当高饱和度画面和白色画面出现在同一幅画面中时，二者的亮度差异即对比度降低，在人眼看来就会更接近于真实的颜色，降低了颜色失真的风险。
B：在功耗优先的模式下，假如输入的RGB信号为(255,255,150)，那么现有的方法和本发明的方法的输出信号分别如表三所示：
表三
由于W子像素增加的穿透率明显高于B子像素降低的穿透率，因此穿透率会有明显提高，功耗因而也随之降低。
本发明的一种RGB转RGBW的色域转换方法，通过增加判断显示画面的步骤，以判断画面是以纯色画面为主或是以白色画面为主，然后按照第一色域转换法或第二色域转换法来获取RGBW的输出值，解决了现有技术的色域转换方法对于RGB的输入值采用同样的增益系数，因此无法解决RGBW在高饱和度画面和非高饱和度画面并存时，画面颜色失真的问题。具体来说，本发明增加了判断显示画面的步骤，并且会根据显示画面的内容选择性地进入两种不同的显示模式，即画质优先模式和功耗优先模式，在这两种模式下W子像素的增益不同。其中，在功耗优先模式下W子像素的增益较大，以尽量降低面板的功耗，而在画质优先模式下，会在高饱和度画面中打开部分W子像素，但W增益较小，从而减小了高饱和度画面和白色画面之间的亮度差异。采用本发明所提出的色域转换方法的显示器可以根据显示的内容，在降低功耗的同时，有效地解决高饱和度画面颜色失真的问题。
实施例二
请参考图3，图3为本发明实施例的一种RGB转RGBW的色域转换装置10的整体结构示意图。从图3可以看到，本发明的一种RGB转RGBW的色域转换装置10，用于RGBW四色液晶显示面板，包括：
获取模块20，用于获取RGB的原始输入值。
判断模块30，用于判断显示画面是以纯色画面为主或是以白色画面为主。
第一处理模块40，用于当显示画面以纯色画面为主时，根据第一色域转换法分别获取RGBW的输出值。
第一处理模块50，用于当显示画面以白色画面为主时，根据第二色域转换法分别获取RGBW的输出值。
本发明的一种RGB转RGBW的色域转换装置10，通过增加判断显示画面的步骤，以判断画面是以纯色画面为主或是以白色画面为主，然后按照第一色域转换法或第二色域转换法来获取RGBW的输出值，解决了现有技术的色域转换方法对于RGB的输入值采用同样的增益系数，因此无法解决RGBW在高饱和度画面和非高饱和度画面并存时，画面颜色失真的问题。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
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