本发明描述了一种屏幕校正方法及其系统，尤指一种利用相机及传感器对屏幕中的所有区域进行光学补偿的校正方法及其系统。
背景技术：
随着科技日新月异，各式各样的显示器也被广泛地使用。例如，液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)以及有机发光二极管(organiclightemittingdiode，oled)显示器，其具有外型轻薄、省电以及无辐射等优点，目前已被普遍地应用于多媒体播放器、移动电话、个人数字助理、计算机显示器、或平面电视等电子产品上。然而，当显示器在显示画面时，由于出产时制程的差异性或是使用者的设定，显示出的画面可能会发生色彩偏移的现象。例如色调偏移、白平衡偏移、色彩明度偏移等等。这些色彩偏移的现象常常会造成不讨喜的发色，或是失真的发色。
当显示器发生色彩偏移的现象时，常用的解决手段为，使用者开启显示器的视控调整功能(也可称为onscreendisplay，osd)，并手动调整显示器的各种参数。同时，使用者也必须将校正装置(calibrator)手动地贴近屏幕上的某一个小区域，并利用逐步修正的方式慢慢调整到自己想要的色彩。然而，以现今的校正装置而言，由于校正装置内的光传感器的侦测范围有限，故仅能侦测屏幕上之单点(或是很小的范围)的光学特性。换言之，以目前主流的大型高分辨率屏幕而言，若要校正全屏幕的画面时，使用者必须要使用校正装置搜集屏幕上的所有子区域的发光特性。这种光学数据搜集的操作是属于一种高重复性的操作，除了费时费力外，也因为校正装置在屏幕的每一个子区域的位移量是手动控制，因此校正结果未必保证精确。
因此，有必要设计一种新型的屏幕校正方法及屏幕校正系统，以克服上述缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种屏幕校正方法及屏幕校正系统，避免了高重复性的操作行为，且避免了校正装置产生的校正误差。
根据本发明的一实施例，提出一种屏幕校正方法，包含：通过相机取得屏幕的全屏幕影像；通过传感器取得该屏幕的多个区域中的第一区域的第一光学数据；依据第一校正参数校正该屏幕于该第一区域的该第一光学数据，以控制该第一区域的发色接近目标光学数据；根据该全屏幕影像与该第一区域的该第一光学数据产生第二区域的第二光学数据；及依据该目标光学数据及该第二光学数据产生该第二校正参数，以校正该第二光学数据，而控制该第二区域的发色接近该目标光学数据。
可选地，该传感器取得该屏幕的该多个区域中该第一区域的该第一光学数据，为该传感器依据该全屏幕影像，取得该屏幕的该多个区域中亮度最低区域的该第一光学数据。
可选地，该第二光学数据趋近于该第二区域的真实发光特性，该第一光学数据对应于该第一区域的真实发光特性，该方法还包含：依据该全屏幕影像及该第一光学数据，取得一组环境光参数。
可选地，依据该目标光学数据及该第二光学数据产生该第二校正参数，以校正该第二光学数据使其接近该目标光学数据，为依据该目标光学数据及该第二光学数据产生该第二校正参数，并利用该第二校正参数对该第二区域的真实发光特性进行补偿，以使该第二区域的该真实发光特性趋近于该目标光学数据。
可选地，该第一光学数据及该第二光学数据为两cie色度空间坐标的数据或两三原色的色度空间坐标的数据。
可选地，取得该屏幕的该多个区域中的该第一区域的该第一光学数据，为取得该屏幕的中心的区域的该第一光学数据。
可选地，还包含：设定该目标光学数据；依据该目标光学数据产生多个测试画面至该屏幕；及若该多个测试画面于该屏幕中无法符合该目标光学数据，调整该目标光学数据，以产生调整后的目标光学数据。
可选地，还包含：设定该目标光学数据；及依据该目标光学数据产生多个测试画面至该屏幕；其中该多个测试画面对应的该目标光学数据被该屏幕的该多个区域支持。
可选地，该第一光学数据对应于该第一区域的真实发光特性，该第二光学数据趋近于该第二区域的真实发光特性，且取得该屏幕的该全屏幕影像在该传感器取得该屏幕的该多个区域中的该第一区域的该第一光学数据之后执行。
可选地，还包含：侦测该屏幕的该多个区域中每一区域对应的光学数据，以验证该多个区域对应的光学数据是否一致。
可选地，该相机、该传感器及该屏幕设置于显示装置上，该相机利用至少一轴承转动至该屏幕的正面，以撷取该全屏幕影像，且该传感器利用至少一轴承转动至该屏幕的该第一区域，以贴近该第一区域的方式取得该第一光学数据。
根据本发明的另一实施例，还提出一种屏幕校正系统，包含：屏幕，包含多个区域，用以显示影像；相机，用以取得该屏幕的全屏幕影像；传感器，用以贴近该屏幕以取得区域性的光学数据；及处理器，耦接于该传感器、该相机及该屏幕，用以校正该屏幕；其中该传感器取得该屏幕的该多个区域中的第一区域的第一光学数据，该处理器依据第一校正参数校正该屏幕于该第一区域的该第一光学数据，以控制该第一区域的发色接近目标光学数据，该处理器根据该全屏幕影像与该第一区域的该第一光学数据产生第二区域的第二光学数据，并依据该目标光学数据及该第二光学数据产生该第二校正参数，以校正该第二光学数据而控制该第二区域的发色接近该目标光学数据。
可选地，该传感器依据该全屏幕影像，取得该屏幕的该多个区域中亮度最低区域的该第一光学数据。
可选地，该第二光学数据趋近于该第二区域的真实发光特性，该第一光学数据对应于该第一区域的真实发光特性，且该处理器依据该全屏幕影像及该第一光学数据，取得一组环境光参数。
可选地，该处理器依据该目标光学数据及该第二光学数据产生该第二校正参数，并利用该第二校正参数对该第二区域的真实发光特性进行补偿，以使该第二区域的该真实发光特性趋近于该目标光学数据。
可选地，该第一光学数据及该第二光学数据为两cie色度空间坐标的数据或两三原色的色度空间坐标的数据。
可选地，该传感器取得该屏幕的中心的区域的该第一光学数据。
可选地，该处理器设定该目标光学数据，依据该目标光学数据产生多个测试画面至该屏幕，及若该多个测试画面于该屏幕中无法符合该目标光学数据，该处理器调整该目标光学数据以产生调整后的目标光学数据。
可选地，该处理器设定该目标光学数据，并依据该目标光学数据产生多个测试画面至该屏幕，且该多个测试画面对应的该目标光学数据被该屏幕的该多个区域支持。
可选地，该第一光学数据对应于该第一区域的真实发光特性，该第二光学数据趋近于该第二区域的真实发光特性，且该相机取得该屏幕的该全屏幕影像在该传感器取得该屏幕的该多个区域中的该第一区域的该第一光学数据之后执行。
可选地，该屏幕的该多个区域中每一区域对应的光学数据会被侦测，以验证该多个区域对应的光学数据是否一致。
与现有技术相比，本发明的屏幕校正方法及其系统，使用者不需要利用传感器重复执行搜集光学数据的步骤，仅需要利用相机取得全屏幕画面，以及利用传感器取得某一个区域性的光学数据即可。屏幕校正系统可以根据某一个区域性的光学数据以及全屏幕画面，计算某一个区域的环境光参数和校正参数。接着，屏幕校正系统可以逐步估测出其他区域的校正参数。因此，屏幕校正系统可以利用每一个区域的校正参数，对其发色进行补偿，最终让全部区域都能趋近于符合使用者设定的目标光学数据的水平。因此，本发明的屏幕校正系统至少具有下列优点：第一、由于使用者仅需对传感器进行单次操作，取得特定区域的光学数据，因此避免了高重复性的操作行为，可以大幅降低操作时间。第二、由于处理器可以自动估计出每一个区域的校正参数而对其发色进行补偿，故可避免传统的屏幕校正系统因校正装置在屏幕的每一个区域的位移量为手动控制，而产生校正误差的问题。
附图说明
图1为本发明的屏幕校正系统的实施例的方块图。
图2a为图1的屏幕校正系统中，整合屏幕、相机及传感器的显示装置于准备侦测显示画面时的示意图。
图2b为图1的屏幕校正系统中，整合屏幕、相机及传感器的显示装置在侦测显示画面时的示意图。
图3为图1的屏幕校正系统中，利用相机撷取屏幕的全屏幕影像的示意图。
图4为图1的屏幕校正系统中，传感器依据全屏幕影像，感测屏幕中亮度最低的区域的示意图。
图5为图1的屏幕校正系统中，处理器校正亮度最低的区域，并估计其余区域的真实发光特性的示意图。
图6为图1的屏幕校正系统中，处理器校正屏幕的亮度最低的区域后，再校正屏幕的其他区域的示意图。
图7为图1的屏幕校正系统中，传感器感测屏幕中心的区域的示意图。
图8为图1的屏幕校正系统中，处理器校正屏幕中心的区域，并估计其余区域的真实发光特性的示意图。
图9为图1的屏幕校正系统中，处理器校正屏幕中心的区域后，再校正屏幕的其他区域的示意图。
图10为图1的屏幕校正系统中，执行屏幕校正方法的流程图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
图1为本发明的屏幕校正系统100的实施例的方块图。屏幕校正系统100包含屏幕10、相机11、传感器12以及处理器13。屏幕10包含多个区域，用以显示影像。在本实施例中，屏幕10可为液晶显示屏幕、有机发光二极管屏幕等任何产生光讯号能力的表面装置。屏幕10中的多个区域可为多个子像素阵列所构成的区域。本发明不限制屏幕10中的多个区域的形状、数量以及尺寸。相机11用以取得屏幕10的全屏幕影像。相机11可包含具有感光元件(例如感光耦合元件，chargecoupleddevice)的镜头，其广角视野可包含全屏幕的范围。因此，当相机11面对屏幕10拍照时，可以撷取全屏幕影像。传感器12用以贴近屏幕10以取得区域性的光学数据。传感器12可包含任何种类的光学感测装置，当屏幕10产生光讯号并显示影像时，传感器12可用以贴近屏幕10取得实质上相等于点区域或是小范围区域的光学数据。处理器13耦接于传感器12、相机11及屏幕10，用以校正屏幕10。在本实施例中，屏幕校正系统100的目的在于依据相机11所拍摄的全屏幕影像以及传感器12所取得的点区域或是小范围区域的光学数据，而校正整个范围的屏幕。最终期望整个范围的屏幕发色可以达到使用者所设定的目标光学数据。为了达到此目的，传感器12会取得屏幕10的该多个区域中的第一区域的第一光学数据。处理器13依据第一校正参数校正屏幕10于第一区域的第一光学数据，以控制第一区域的发色接近目标光学数据。并且，处理器13也会根据全屏幕影像与第一区域的第一光学数据产生第二区域的第二光学数据，并依据目标光学数据及第二光学数据产生第二校正参数，以校正第二光学数据而控制第二区域的发色接近目标光学数据。在下文中，将引入几个实施例，以说明屏幕校正系统100的运作过程以及算法。
图2a为屏幕校正系统100中，整合屏幕10、相机11及传感器12的显示装置14于准备侦测显示画面时的示意图。图2b为屏幕校正系统100中，整合屏幕10、相机11及传感器12的显示装置14在侦测显示画面时的示意图。在本实施例中，如图2a以及图2b所示，屏幕校正系统100可将相机11、传感器12以及屏幕10整合并设置于显示装置14上，使其外观为一体成形。然而，屏幕校正系统100也可以将相机11以及传感器12与屏幕10分离，再利用无线连接传递数据。任何合理的技术变更或是硬件变更都属于本发明所揭露的范畴。在图2a以及图2b中，传感器12可利用至少一个轴承转动至屏幕10的第一区域，以贴近第一区域的方式取得第一光学数据。类似地，相机11可利用至少一个轴承转动至屏幕10的正面，以撷取全屏幕影像。然而，传感器12可以利用任何的方式移动至屏幕的特定区域，例如利用多关节式的支撑架将传感器12移动至屏幕10的特定区域。相机11也可利用滑轨或是可弯曲式的连接装置，移动至适当的位置以撷取全屏幕影像。
图3为屏幕校正系统100中，利用相机11撷取屏幕10的全屏幕影像的示意图。如前述提及，屏幕10可为具有产生光讯号能力的表面装置，且可被分割为多个区域。例如，屏幕10可被分割为区域r1至区域r9。区域r1至区域r9对应不同的位置，因此产生的光讯号也会不同。并且，由于相机11要移动至适当的位置以撷取全屏幕影像。因此，相机11与屏幕10存在一个距离，此距离可视为相机11能撷取到全屏幕影像的对焦距离。由于相机11与屏幕10之间具有对焦距离，因此相机11所撷取到的全屏幕影像中，每一个区域会受到环境光的影响。为了方便描述，后文将光学数据以cie色度空间坐标表示(例如cie1931的三维色度空间)。然而，应当理解的是，本发明所用的算法或是流程中，并不局限于使用cie色度空间坐标进行处理，也可以使用三原色(rgb)的色度空间坐标等任何色域转换的坐标进行处理。如上所述，因全屏幕影像中，每一个区域会受到环境光的影响。因此，相机11所撷取到的全屏幕影像中，对应屏幕10的区域r1的影像光学数据可为(x1,y1,y1)。并且，(x1,y1,y1)可表示为：
(x1,y1,y1)＝(x1’+δx1,y1’+δy1,y1’+δy1)
其中(x1’,y1’,y1’)为区域r1的真实发光特性，(δx1,δy1,δy1)为区域r1对应的环境光参数。相机11所撷取到区域r1的影像光学数据(x1,y1,y1)即可视为真实发光特性(x1’,y1’,y1’)与环境光参数(δx1,δy1,δy1)的结合。类似地，相机11所撷取到的全屏幕影像中，对应屏幕10的区域r2的影像光学数据可为(x2,y2,y2)。并且，(x2,y2,y2)可表示为：
(x2,y2,y2)＝(x2’+δx2,y2’+δy2,y2’+δy2)
其中(x2’,y2’,y2’)为区域r2的真实发光特性，(δx2,δy2,δy2)为区域r2对应的环境光参数。相机11所撷取到区域r2的影像光学数据(x2,y2,y2)即可视为真实发光特性(x2’,y2’,y2’)与环境光参数(δx2,δy2,δy2)的结合。依此类推，区域r1至区域r9受到环境光影响后，被相机撷取的影像光学数据分别为(x1,y1,y1)至(x9,y9,y9)。
图4为屏幕校正系统100中，传感器12依据全屏幕影像，感测屏幕中亮度最低的区域的示意图。如前述，相机撷取区域r1至区域r9受到环境光影响后的影像光学数据分别为(x1,y1,y1)至(x9,y9,y9)。处理器13会依据影像光学数据(x1,y1,y1)至(x9,y9,y9)，判断亮度最低的区域，在此实施例为区域r1。接着，传感器12可依据取得屏幕10的该多个区域中亮度最低区域r1的第一光学数据。传感器12可用贴近屏幕10的方式取得区域r1的第一光学数据。因此，传感器12取得区域r1的第一光学数据，可视为未受环境光影响的光学数据，对应于区域r1的真实发光特性。利用前述定义，传感器12取得区域r1的第一光学数据可表示为(x1’,y1’,y1’)。
图5为屏幕校正系统100中，处理器13校正亮度最低的区域r1，并估计其余区域的真实发光特性的示意图。接着前述步骤，传感器12可取得区域r1的第一光学数据，可视为区域r1未受到环境光影响的真实发光特性，以(x1’,y1’,y1’)表示。并且，如前述定义，相机11所撷取到的全屏幕影像中，对应屏幕10的区域r1的影像光学数据可为(x1,y1,y1)，可表示为(x1,y1,y1)＝(x1’+δx1,y1’+δy1,y1’+δy1)。因此，由于区域r1的第一光学数据(x1’,y1’,y1’)可被传感器12侦测，且受到环境光影响的影像光学数据(x1,y1,y1)可被相机11侦测。因此，对于区域r1而言，依据全屏幕影像及第一光学数据，可以推算一组环境光参数(δx1,δy1,δy1)，表示如下：
(δx1,δy1,δy1)＝(x1-x1’,y1-y1’,y1-y1’)
并且，处理器13也会依据区域r1的第一光学数据(x1’,y1’,y1’)以及使用者所设定的目标光学数据(x,y,y)产生第一校正参数fr1(xr1,yr1,yr1)。换言之，在区域r1中，目标光学数据(x,y,y)、第一光学数据(x1’,y1’,y1’)以及第一校正参数fr1(xr1,yr1,yr1)的关系可以表示如下：
(x,y,y)＝fr1(x1’,y1’,y1’)
其中fr1(xr1,yr1,yr1)可为转换函数、递归函数、或是任何色域投影函数或是矩阵。若fr1(xr1,yr1,yr1)为增益矩阵g1rgb，上述的目标光学数据(x,y,y)与第一光学数据(x1’,y1’,y1’)可以表示如下：
第一光学数据(x1’,y1’,y1’)可以用递归的转换方法转为目标光学数据(x,y,y)。例如，利用多次递归处理，将第一光学数据(x1’,y1’,y1’)的数值逐渐偏移，最终收敛至目标光学数据(x,y,y)。任何合理的色度坐标转换的算法都属于本发明所揭露的范畴。因此，在图5中，区域r1的发光特性最终会校正至对应目标光学数据(x,y,y)。并且，如前述定义，相机11所撷取到的全屏幕影像中，对应区域r2的影像光学数据为(x2,y2,y2)。由于全屏幕影像引入了环境光参数，因此，对应区域r2的影像光学数据为(x2,y2,y2)可表示为(x2,y2,y2)＝(x2’+δx2,y2’+δy2,y2’+δy2)。然而，由于只有区域r1的环境光参数(δx1,δy1,δy1)能被精准地计算。因此，对于区域r2而言，处理器13可以根据全屏幕影像与第一光学数据，计算区域r2的第二光学数据。而区域r2的第二光学数据即可视为区域r2的真实发光特性的光学数据的估计值，表示如下：
(x2’,y2’,y2’)≈(x2-δx1,y2-δy1,y2-δy1)
其中，(x2-δx1,y2-δy1,y2-δy1)为区域r2的第二光学数据，可视为区域r2的真实发光特性的光学数据的估计值，说明如下。如前述提及，区域r2的真实发光特性的光学数据(x2’,y2’,y2’)可以表示如下：
(x2’,y2’,y2’)＝(x2-δx2,y2-δy2,y2-δy2)
由于传感器12只侦测区域r1的发光特性，因此处理器13会将区域r1的环境光参数(δx1,δy1,δy1)取代区域r2的环境光参数(δx2,δy2,δy2)，而估计出区域r2的真实发光特性的光学数据(第二光学数据)。换句话说，当r2的环境光参数(δx2,δy2,δy2)与区域r1的环境光参数(δx1,δy1,δy1)相近时，区域r2的第二光学数据(x2-δx1,y2-δy1,y2-δy1)会趋近于区域r2的真实发光特性的光学数据(x2’,y2’,y2’)。接着，处理器13也会依据区域r2的第二光学数据(x2-δx1,y2-δy1,y2-δy1)以及使用者所设定的目标光学数据(x,y,y)产生第二校正参数fr2(xr2,yr2,yr2)。换言之，在区域r2中，目标光学数据(x,y,y)、第二光学数据(x2-δx1,y2-δy1,y2-δy1)以及第二校正参数fr2(xr2,yr2,yr2)的关系可以表示如下：
(x,y,y)＝fr2(x2-δx1,y2-δy1,y2-δy1)
其中fr2(xr2,yr2,yr2)可为转换函数、递归函数、或是任何色域投影函数或是矩阵。若fr2(xr2,yr2,yr2)为增益矩阵g2rgb，上述的目标光学数据(x,y,y)与第二光学数据(x2-δx1,y2-δy1,y2-δy1)可以表示如下：
于此说明，如前述提及，第二光学数据(x2-δx1,y2-δy1,y2-δy1)会趋近于区域r2的真实发光特性的光学数据(x2’,y2’,y2’)。因此，区域r2的真实发光特性的光学数据(x2’,y2’,y2’)，经过增益矩阵g2rgb调整后，可以近似于目标光学数据(x,y,y)，表示如下：
因此，在本实施例的屏幕校正系统100中，区域r1的真实发光特性可用第一校正参数fr1(xr1,yr1,yr1)进行补偿，以使区域r1的真实发光特性得以更新至对应于目标光学数据(x,y,y)。并且，区域r2的真实发光特性可用第二校正参数fr2(xr2,yr2,yr2)进行补偿，以使区域r2的真实发光特性得以更新至趋近于目标光学数据(x,y,y)。并且，屏幕校正系统100的屏幕10的其他区域也可以用类似的方法校正其发色，使屏幕10每一个区域的发色都能几乎符合使用者所设定的目标光学数据(x,y,y)。
图6为屏幕校正系统100中，处理器13校正屏幕10的亮度最低的区域r1后，再校正屏幕10的其他区域的示意图。如前述提及，由于处理器13可利用相机11以及传感器12准确地计算出区域r1的环境光参数(δx1,δy1,δy1)，且传感器12紧贴于区域r1以搜集光学数据，因此，区域r1将可被精准地校正(利用第一校正参数fr1(xr1,yr1,yr1)进行补偿)，使其发色符合目标光学数据(x,y,y)。而对屏幕10的剩下的区域而言，由于处理器13会利用区域r1的环境光参数以及相机11所摄的全屏幕影像，估计剩下区域的真实发光特性，再利用对应的校正参数将剩下区域的发色趋近于目标光学数据(x,y,y)。因此，在环境光波动不大的情况下，屏幕10所显示的影像将会大致符合目标光学数据(x,y,y)。并且，在本实施例中，处理器13可以依据使用者所设定的目标光学数据产生多个测试画面至屏幕10。屏幕10会显示多个测试画面以校正影像。若屏幕10的最暗区域r1所显示的测试画面的真实光学特性可被更新至符合目标光学数据(x,y,y)，则屏幕10的所有区域的真实光学特性均可以被更新至趋近于目标光学数据(x,y,y)。这原因在于，最暗区域r1的真实光学特性会使用增益值较大的第一校正参数fr1(xr1,yr1,yr1)进行补偿，以使最暗区域r1的发色可接近目标光学数据(x,y,y)。既然使用增益值较大的第一校正参数fr1(xr1,yr1,yr1)的最暗区域r1可以达到接近目标光学数据(x,y,y)的发色，则使用较小增益值的校正参数(例如，区域r2使用较小增益值的第二校正参数fr2(xr2,yr2,yr2)的区域也必定能达到接近目标光学数据(x,y,y)的发色。因此，若屏幕10的最暗区域r1被视为参考区域，且屏幕10的最暗区域r1支持光学补偿时，屏幕10所有区域均可以支持该多个测试画面所对应的目标光学数据(x,y,y)。然而，本发明的传感器12也不局限于选择屏幕10中的最暗的区域r1，在另一个实施例中，传感器12可以选择某个特定的区域，说明如下。
图7为屏幕校正系统100中，传感器12感测屏幕10中心的区域r5的示意图。在本实施例中，传感器12可取得屏幕10的该多个区域的中心的区域r5的第一光学数据。由于区域r5在屏幕的中央，因此相异于前述实施例，传感器12可以直接以贴近屏幕10的方式取得区域r5的第一光学数据。换句话说，在本实施例中，传感器12取得屏幕10的该多个区域中的区域r5的第一光学数据，可以在相机11取得屏幕10的全屏幕影像之前执行。亦即，使用者可直接将传感器12移至屏幕10的中心(区域r5)，无须利用全屏幕影像判断特定亮度的区域。于此说明，第一光学数据的定义为传感器12贴近并取得对应区域的光学数据。在前述实施例中，传感器12取得屏幕10中最暗区域r1的光学数据。因此，前述实施例的第一光学数据的定义为最暗区域r1的光学数据(真实发光特性)。而在本实施例中，传感器12取得屏幕10中心的区域r5的光学数据。因此，本实施例的第一光学数据的定义为屏幕10中心的区域r5的光学数据，对应于区域r5的真实发光特性(未受环境光干扰)，可用(x5’,y5’,y5’)表示。并且，相机11所撷取到的全屏幕影像中，对应屏幕10的区域r2的影像光学数据可为(x2,y2,y2)。并且，(x2,y2,y2)可表示为：
(x2,y2,y2)＝(x2’+δx2,y2’+δy2,y2’+δy2)
其中(x2’,y2’,y2’)为区域r2的真实发光特性，(δx2,δy2,δy2)为区域r2对应的环境光参数。相机11所撷取到区域r2的影像光学数据(x2,y2,y2)即可视为真实发光特性(x2’,y2’,y2’)与环境光参数(δx2,δy2,δy2)的结合。类似地，相机11所撷取到的全屏幕影像中，对应屏幕10的中心的区域r5的影像光学数据为(x5,y5,y5)。并且，(x5,y5,y5)可表示为：
(x5,y5,y5)＝(x5’+δx5,y5’+δy5,y5’+δy5)
其中(x5’,y5’,y5’)为区域r5的真实发光特性，(δx5,δy5,δy5)为区域r5对应的环境光参数。相机11所撷取到区域r5的影像光学数据(x5,y5,y5)即可视为真实发光特性(x5’,y5’,y5’)与环境光参数(δx5,δy5,δy5)的结合。依此类推，区域r1至区域r9受到环境光影响后，被相机撷取的影像光学数据分别为(x1,y1,y1)至(x9,y9,y9)。
图8为屏幕校正系统100中，处理器13校正屏幕10中心的区域r5，并估计其余区域的真实发光特性的示意图。接着前述步骤，传感器12可取得区域r5的第一光学数据，可视为未受到环境光影响的真实发光特性，可用(x5’,y5’,y5’)表示。并且，如前述定义，相机11所撷取到的全屏幕影像中，对应屏幕10的区域r5的影像光学数据可为(x5,y5,y5)，可表示为(x5,y5,y5)＝(x5’+δx5,y5’+δy5,y5’+δy5)。因此，由于区域r5的第一光学数据(x5’,y5’,y5’)可被传感器12侦测。因此，对于区域r5而言，依据全屏幕影像及第一光学数据(x5’,y5’,y5’)，可以取得一组环境光参数(δx5,δy5,δy5)，表示如下：
(δx5,δy5,δy5)＝(x5-x5’,y5-y5’,y5-y5’)
并且，处理器13也会依据区域r5的第一光学数据(x5’,y5’,y5’)以及使用者所设定的目标光学数据(x,y,y)产生对应于区域r5的校正参数fr5(xr5,yr5,yr5)。换言之，在区域r5中，目标光学数据(x,y,y)、第一光学数据(x5’,y5’,y5’)以及校正参数fr5(xr5,yr5,yr5)的关系可以表示如下：
(x,y,y)＝fr5(x5’,y5’,y5’)
其中fr5(xr5,yr5,yr5)可为转换函数、递归函数、或是任何色域投影函数或是矩阵。若fr5(xr5,yr5,yr5)为增益矩阵g5rgb，上述的目标光学数据(x,y,y)与第一光学数据(x5’,y5’,y5’)可以表示如下：
第一光学数据(x5’,y5’,y5’)可以用递归的转换方法转为目标光学数据(x,y,y)。例如，利用多次递归处理，将第一光学数据(x5’,y5’,y5’)的数值逐渐偏移，最终收敛至目标光学数据(x,y,y)。任何合理的色度坐标转换的算法都属于本发明所揭露的范畴。因此，在图8中，区域r5的发光特性最终会校正至对应目标光学数据(x,y,y)。并且，如前述定义，相机11所撷取到的全屏幕影像中，对应区域r2的影像光学数据为(x2,y2,y2)。由于全屏幕影像引入了环境光参数，因此，对应区域r2的影像光学数据为(x2,y2,y2)可表示为(x2,y2,y2)＝(x2’+δx2,y2’+δy2,y2’+δy2)。然而，由于只有区域r5的环境光参数(δx5,δy5,δy5)能被精准地计算。因此，对于区域r2而言，处理器13可以根据全屏幕影像与第一光学数据，计算区域r2的第二光学数据。而区域r2的第二光学数据即可视为区域r2的真实发光特性的光学数据的估计值，表示如下：
(x2’,y2’,y2’)≈(x2-δx5,y2-δy5,y2-δy5)
其中，(x2-δx5,y2-δy5,y2-δy5)为区域r2的第二光学数据，可视为区域r2的真实发光特性的光学数据的估计值，说明如下。如前述提及，区域r2的真实发光特性的光学数据(x2’,y2’,y2’)可以表示如下：
(x2’,y2’,y2’)＝(x2-δx2,y2-δy2,y2-δy2)
由于传感器12只侦测区域r5的发光特性，因此处理器13会将区域r5的环境光参数(δx5,δy5,δy5)取代区域r2的环境光参数(δx2,δy2,δy2)，而估计出区域r2的真实发光特性之光学数据(第二光学数据)。换句话说，当r2的环境光参数(δx2,δy2,δy2)与区域r5的环境光参数(δx5,δy5,δy5)相近时，区域r2的第二光学数据(x2-δx5,y2-δy5,y2-δy5)会趋近于区域r2的真实发光特性的光学数据(x2’,y2’,y2’)。接着，处理器13也会依据区域r2的第二光学数据(x2-δx5,y2-δy5,y2-δy5)以及使用者所设定的目标光学数据(x,y,y)产生第二校正参数fr2(xr2,yr2,yr2)。换言之，在区域r2中，目标光学数据(x,y,y)、第二光学数据(x2-δx5,y2-δy5,y2-δy5)以及第二校正参数fr2(xr2,yr2,yr2)的关系可以表示如下：
(x,y,y)＝fr2(x2-δx5,y2-δy5,y2-δy5)
其中fr2(xr2,yr2,yr2)可为转换函数、递归函数、或是任何色域投影函数或是矩阵。若fr2(xr2,yr2,yr2)为增益矩阵g2rgb，上述的目标光学数据(x,y,y)与第二光学数据(x2-δx5,y2-δy5,y2-δy5)可以表示如下：
于此说明，如前述提及，第二光学数据(x2-δx5,y2-δy5,y2-δy5)会趋近于区域r2的真实发光特性的光学数据(x2’,y2’,y2’)。因此，区域r2的真实发光特性的光学数据(x2’,y2’,y2’)，经过增益矩阵g2rgb调整后，可以近似于目标光学数据(x,y,y)，表示如下：
类似前述实施例，本实施例的屏幕校正系统100中，区域r5的真实发光特性可被补偿至对应于目标光学数据(x,y,y)。并且，区域r2的真实发光特性可被补偿至趋近于目标光学数据(x,y,y)。并且，屏幕校正系统100的屏幕10的其他区域也可以用类似的方法校正其发色，使屏幕10每一个区域的发色都能几乎符合使用者所设定的目标光学数据(x,y,y)。
图9为屏幕校正系统100中，处理器13校正屏幕10中心的区域r5后，再校正屏幕10的其他区域的示意图。如前述提及，由于处理器13可利用相机11以及传感器12准确地计算出区域r5的环境光参数(δx5,δy5,δy5)，且传感器12紧贴于区域r5以搜集光学数据，因此，区域r5将可被精准地校正，其发色符合目标光学数据(x,y,y)。而对屏幕10的剩下的区域而言，由于处理器13会利用区域r5的环境光参数(δx5,δy5,δy5)以及相机11所摄的全屏幕影像，估计剩下区域的真实发光特性，再利用对应的校正参数将剩下区域的发色趋近于目标光学数据(x,y,y)。因此，在环境光波动不大的情况下，屏幕10所显示的影像将会大致符合目标光学数据(x,y,y)。类似地，处理器13可以依据使用者所设定的目标光学数据产生多个测试画面至屏幕10。屏幕10会显示多个测试画面以校正影像。在本实施例中，即使屏幕10的中心的区域r5所显示的测试画面的真实光学特性可被更新至符合目标光学数据(x,y,y)，但未必能保证屏幕10的所有区域的真实光学特性均可以被更新至趋近于目标光学数据(x,y,y)。这原因在于，屏幕10的中心的区域r5未必是屏幕10中最暗的区域。因此，当屏幕10的中心的区域r5利用校正参数补偿其发色至符合目标光学数据(x,y,y)时，屏幕10中某些极暗的区域未必能支持高增益值的校正参数，而对其发色补偿至符合目标光学数据(x,y,y)。举例而言，使用者所设定的目标光学数据(x,y,y)对应色温6500k且亮度为230nits(平方烛光)。然而，虽然屏幕10的中心的区域r5可以被校正至符合亮度为230nits的水平，屏幕10的某些区域可能无法达到亮度为230nits的水平。因此，为了避免屏幕10中的亮度分布不均匀，屏幕校正系统100将会调整目标光学数据(x,y,y)。例如，屏幕校正系统100将目标光学数据(x,y,y)对应的亮度由230nits调降至210nits，以使屏幕10所有的区域都能呈现一致性的亮度。换句话说，当处理器13所产生的对应使用者的目标光学数据(x,y,y)的该多个测试画面于屏幕10中无法被某些区域支持，即该多个测试画面于屏幕10中无法符合目标光学数据(x,y,y)，则处理器13会微调目标光学数据(x,y,y)，以产生调整后的目标光学数据。例如将目标光学数据(x,y,y)的亮度值微调，以产生调整后的目标光学数据。因此，屏幕10中的所有区域的发色将可被一致性地校正至趋近于调整后的目标光学数据，故也能达到发色均匀的功效。
承上述实施例，若处理器13所产生的对应使用者的目标光学数据(x,y,y)的该多个测试画面于屏幕10中可被屏幕10的所有区域支持，表示屏幕10有足够的兼容能力以满足使用者的设定。因此，目标光学数据(x,y,y)将不会被微调，屏幕10的所有区域最终会显示符合目标光学数据(x,y,y)的发色。在上述多个实施例中，传感器12所取得的第一光学数据可为屏幕10中的最暗区域(例如前述的区域r1)的真实发光特性，也可以为屏幕10的中心的区域(例如前述的区域r5)的真实发光特性。处理器13会依据传感器12所取得的第一光学数据与全屏幕影像，计算对应的环境光，并依此估测出每一个区域的真实发光特性，再对每一个区域的发色补偿至趋近于符合目标光学数据(x,y,y)的水平。然而，本发明也不以此为限制，例如，传感器12可以取得屏幕10中的任意一个区域的第一光学数据，随后再对其他区域进行光学补偿。在屏幕10中的每一个区域进行光学补偿后，使用者可以利用传感器12手动侦测，或是利用处理器13自动侦测每一个区域所对应的光学数据，以验证所有区域对应的光学数据是否一致。因此，在屏幕10校正完成后，使用者观看屏幕10的影像会由于发色均匀的特性，而增加舒适度以及视觉体验。
图10为屏幕校正系统100中，执行屏幕校正方法的流程图。屏幕校正方法可包含步骤s101至步骤s105。任何合理的步骤变更都属于本发明所揭露的范畴。步骤s101至步骤s105描述于下。
步骤s101：相机11取得屏幕10的全屏幕影像；
步骤s102：传感器12取得屏幕10的多个区域中的第一区域的第一光学数据；
步骤s103：依据第一校正参数校正屏幕10于第一区域的第一光学数据，以控制第一区域的发色接近目标光学数据；
步骤s104：根据全屏幕影像与第一区域的第一光学数据产生第二区域的第二光学数据；
步骤s105：依据目标光学数据及第二光学数据产生第二校正参数以校正第二光学数据，而控制第二区域的发色接近目标光学数据。
步骤s101至步骤s105的运作已经详述于前文，故于此将不再赘述。屏幕校正系统100利用步骤s101至步骤s105的流程，可以实现便利的屏幕校正操作以及高质量的屏幕校正结果。
综上所述，本发明描述了一种屏幕校正方法及其系统。使用者不需要利用传感器重复执行搜集光学数据的步骤，仅需要利用相机取得全屏幕画面，以及利用传感器取得某一个区域性的光学数据即可。屏幕校正系统可以根据某一个区域性的光学数据以及全屏幕画面，计算某一个区域的环境光参数和校正参数。接着，屏幕校正系统可以逐步估测出其他区域的校正参数。因此，屏幕校正系统可以利用每一个区域的校正参数，对其发色进行补偿，最终让全部区域都能趋近于符合使用者设定的目标光学数据的水平。因此，相较于传统的屏幕校正系统，本发明的屏幕校正系统至少具有下列优点：第一、由于使用者仅需对传感器进行单次操作，取得特定区域的光学数据，因此避免了高重复性的操作行为，可以大幅降低操作时间。第二、由于处理器可以自动估计出每一个区域的校正参数而对其发色进行补偿，故可避免传统的屏幕校正系统因校正装置在屏幕的每一个区域的位移量为手动控制，而产生校正误差的问题。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。