灰阶亮度的调节系统及调节方法、存储器与流程

本发明涉及灰阶亮度调节技术领域，尤其涉及一种灰阶亮度的调节系统及调节方法、存储器。

背景技术：

显示装置的显示画面是由多个像素组成，每一个像素又包括红、绿、蓝三个子像素，通过输入三个子像素的亮度信息即rgb灰阶值便可以控制每个子像素亮度，通过三个子像素的混合便可以使得每个像素呈现不同的色彩和亮度。在使用rgb灰阶值来对显示装置的色温进行调节时，在色温偏离预设色温越远时，rgb有效灰阶的使用数量越少，因此，将会降低整个显示装置的显示亮度。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种灰阶亮度的调节系统及调节方法、存储器，能够有效增加rgb灰阶的使用数量，提升整个显示装置的显示亮度。

本发明提出的具体技术方案为：提供一种灰阶亮度的调节方法，所述调节方法包括步骤：

获取显示装置目标色温对应的第一三刺激值(x1,y1,z1)；

对所述第一三刺激值(x1,y1,z1)进行归一化处理，以使得归一化后的色域超出所述显示装置的色域，获得归一化三刺激值(x′,y′,z′)；

将所述归一化三刺激值(x′,y′,z′)转化为rgb灰阶值(r,g,b)。

进一步地，所述将所述归一化三刺激值(x′,y′,z′)转化为rgb灰阶值(r,g,b)步骤具体包括：

将所述归一化三刺激值(x′,y′,z′)转化为lab空间中的lab值(l,a,b)；

对所述lab空间中的lab值(l,a,b)进行色域映射，将超出所述显示装置色域的lab值映射至所述显示装置色域的边界上，获得色域映射后的lab值(l′,a′,b′)；

将所述色域映射后的lab值(l′,a′,b′)转换为第二三刺激值(x2,y2,z2)；

将所述第二三刺激值(x2,y2,z2)转化为rgb灰阶值(r,g,b)。

进一步地，对所述lab空间中的lab值(l,a,b)进行色域映射所采用的色域映射方法为hpminde算法或slin算法。

进一步地，将所述归一化三刺激值(x′,y′,z′)转化为lab空间中的lab值(l,a,b)所采用的公式为：

其中，(xw,yw,zw)为白色画面的三刺激值。

进一步地，获取显示装置目标色温对应的第一三刺激值(x1,y1,z1)具体包括：

获取目标色温对应的亮度lv以及色度(x,y)；

根据所述亮度lv、色度(x,y)计算第一三刺激值(x1,y1,z1)。

进一步地，根据所述亮度lv、色度(x,y)计算第一三刺激值(x1,y1,z1)所采用的公式为：

进一步地，对所述第一三刺激值(x1,y1,z1)进行归一化处理，以使得归一化后的色域超出所述显示装置的色域，获得归一化三刺激值(x′,y′,z′)所采用的公式为：

进一步地，将所述归一化三刺激值(x′,y′,z′)转化为rgb灰阶值(r,g,b)所采用的公式为：

其中，(x0,y0,z0)为黑色画面的三刺激值，(xr,yr,zr)为红色画面的三刺激值，(xg,yg,zg)为绿色画面的三刺激值，(xb,yb,zb)为蓝色画面的三刺激值，γr表示红色画面的gamma值，γg表示绿色画面的gamma值，γb表示蓝色画面的gamma值。

本发明还提供了一种灰阶亮度的调节系统，所述调节系统包括：

获取单元，用于获取显示装置目标色温对应的第一三刺激值(x1,y1,z1)；

归一化单元，用于对所述第一三刺激值(x1,y1,z1)进行归一化处理，以使得归一化后的色域超出所述显示装置的色域，获得归一化三刺激值(x′,y′,z′)；

转换单元，用于将所述归一化三刺激值(x′,y′,z′)转化为rgb灰阶值(r,g,b)。

本发明还提供了一种存储器，所述存储器中存储有多条指令，所述多条指令适于由处理器加载并执行如上任一所述的灰阶亮度的调节方法。

本发明提出的灰阶亮度的调节方法在获取显示装置目标色温对应的第一三刺激值(x1,y1,z1)后对所述第一三刺激值(x1,y1,z1)进行归一化处理，以使得归一化后的色域超出所述显示装置的色域，从而增加rgb有效灰阶的使用数量，提升整个显示装置的显示亮度。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为灰阶亮度的调节方法的流程图；

图2为将归一化三刺激值转化为rgb灰阶值的流程图；

图3为色域映射的示意图；

图4为色域映射的另一示意图；

图5为灰阶亮度的调节系统的示意图；

图6为存储器与处理器的结构示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，相同的标号将始终被用于表示相同的元件。

参照图1，本实施例中的显示装置包括多个像素，每个像素包括红色子像素(r)、绿色子像素(g)以及蓝色子像素(b)。显示装置的最高灰阶数为n，其中，0≤n≤255，0表示的是显示装置的最低灰阶，255表示的是显示装置的最高灰阶，当红色子像素(r)、绿色子像素(g)以及蓝色子像素(b)的灰阶值全部为0时，显示装置显示的为黑色，当红色子像素(r)、绿色子像素(g)以及蓝色子像素(b)的灰阶值全部为255时，显示装置显示的为白色。下面详细描述灰阶亮度的调节方法，其包括以下步骤：

s1、获取显示装置目标色温对应的第一三刺激值(x1,y1,z1)，其中，第一三刺激值中的y1表示亮度；

s2、对第一三刺激值(x1,y1,z1)进行归一化处理，以使得归一化后的色域超出显示装置的色域，获得归一化三刺激值(x′,y′,z′)，其中，x1≤x′,y1≤y′,z1≤z′；

s3、将归一化三刺激值(x′,y′,z′)转化为rgb灰阶值(r,g,b)。

本实施例中通过对第一三刺激值(x1,y1,z1)进行归一化处理，使得归一化后的色域超出显示装置的色域，从而增加rgb有效灰阶的使用数量，提升整个显示装置的显示亮度。

具体地，步骤s1包括：

s11、获取目标色温对应的亮度lv以及色度(x,y)；

s12、根据亮度lv、色度(x,y)计算第一三刺激值(x1,y1,z1)。

通过测量仪器可以测得显示装置在目标色温下的色度(x,y)，然后再根据公式(1)计算得到第一三刺激值(x1,y1,z1)：

步骤s2中，对第一三刺激值(x1,y1,z1)进行归一化处理采用的归一化系数不小于1，使得归一化后的色域超出显示装置的色域，即使得归一化三刺激值(x′,y′,z′)大于第一三刺激值(x1,y1,z1)，x1≤x′,y1≤y′,z1≤z′。这里可以根据显示装置的显示色域的范围来确定归一化系数，只要能够使得归一化后的色域超出显示装置的色域即可。

本实施例通过第一三刺激值(x1,y1,z1)中的最小值来对第一三刺激值(x1,y1,z1)进行归一化处理，具体地，对第一三刺激值(x1,y1,z1)进行归一化处理，获得归一化三刺激值(x′,y′,z′)所采用的公式为：

通过第一三刺激值(x1,y1,z1)中的最小值来对第一三刺激值(x1,y1,z1)进行归一化处理，使得第一三刺激值(x1,y1,z1)中的最小值不变，其他两个三刺激值相应增加，例如，x1＝10，y1＝9，z1＝7，经过归一化处理后，z′＝8。

在步骤s1之前，本实施例中的调节方法还包括步骤：

s10、获取显示装置的黑色画面的三刺激值(x0,y0,z0)；获取显示装置的红色画面在最大灰阶值下的三刺激值(xr,yr,zr)；获取显示装置的绿色画面在最大灰阶值下的三刺激值(xg,yg,zg)；获取显示装置的蓝色画面在最大灰阶值下的三刺激值(xb,yb,zb)。这些参数在对显示装置进行性能测试的时候可以获得，其中，本实施例中的显示装置的最大灰阶为255，即max＝255，(xr,yr,zr)、(xg,yg,zg)、(xb,yb,zb)都是在255灰阶下的三刺激值。

在步骤s3中，显示装置接收的信号一般为rgb灰阶信号，因此，需要将归一化三刺激值(x′,y′,z′)转换为rgb灰阶值(r,g,b)后输入至显示装置进行显示。

较佳地，步骤s3具体包括：

s31、将归一化三刺激值(x′,y′,z′)转化为lab空间中的lab值(l,a,b)；

s32、对lab空间中的lab值(l,a,b)进行色域映射，将超出显示装置色域的lab值映射至显示装置色域的边界上，获得色域映射后的lab值(l′,a′,b′)；

s33、将色域映射后的lab值(l′,a′,b′)转换为第二三刺激值(x2,y2,z2)；

s34、将第二三刺激值(x2,y2,z2)转化为rgb灰阶值(r,g,b)。

本实施例中的调节方法在将归一化三刺激值(x′,y′,z′)转换为rgb灰阶值(r,g,b)之前，先进行色域映射，将超出显示装置色域的lab值映射至显示装置色域的边界上，再将色域映射后的第二三刺激值(x2,y2,z2)转化为rgb灰阶值(r,g,b)，从而避免因归一化造成显示装置对超出其色域的部分无法进行显示，在提升显示装置的显示亮度的同时避免图像细节的丢失。

具体地，在步骤s31中，将归一化三刺激值(x′,y′,z′)转化为lab空间中的lab值(l,a,b)所采用的公式为：

其中，(xw,yw,zw)为白色画面的三刺激值。

在步骤s32中，对lab空间中的lab值(l,a,b)进行色域映射所采用的色域映射方法为hpminde算法(如图3所示)或slin算法(如图4所示)。最小色差hpminde算法是依据最小色差原则将超出显示装置的显示色域的点映射至显示装置的显示色域的边界上，即寻找欧几里得距离最近的点作为映射点，图3中d点以及阴影中的点映射至显示装置的显示色域的t点，其他超出显示装置的显示色域的点按照欧几里得距离最近原则映射至显示装置的显示色域的边界上，如图3中的p点映射至p＇。slin算法是沿固定点l_focal方向映射的色域映射算法，该方法是将超出显示装置的显示色域的点映射沿着l_focal方向映射至显示装置的显示色域的边界上(如图4所示)，p点沿固定点l_focal方向映射至p＇。当然，本实施例还可以采用其他的色域映射方法，这里仅仅是通过示例示出，并不做限定。

将公式(3)进行变换后得到公式(4)：

其中，δ＝6/29。

在步骤s33中，通过公式(4)便可以将色域映射后的lab值(l′,a′,b′)转换为第二三刺激值(x2,y2,z2)。

在步骤s34中，三刺激值与灰阶值之间的转换公式为：

将公式(5)转化后得到公式(6)：

其中，γr表示红色画面的gamma值，γg表示绿色画面的gamma值，γb表示蓝色画面的gamma值。

将第二三刺激值(x2,y2,z2)带入公式(6)中：

得到rgb灰阶值(r,g,b)。其中，表示的是红色画面在最大灰阶值下的三刺激值减去黑色画面的三刺激值、绿色画面在最大灰阶值下的三刺激值减去黑色画面的三刺激值以及蓝色色画面在最大灰阶值下的三刺激值减去黑色画面的三刺激值的逆矩阵。由于显示装置在显示黑色画面时会出现漏光现象，因此，通过减去黑色画面的三刺激值可以消除显示装置中黑色画面下的漏光影响。

参照图5，本实施例还提供了一种灰阶亮度的调节系统，所述调节系统包括获取单元1、正规化单元2以及转换单元3。

获取单元1用于用于获取显示装置目标色温对应的第一三刺激值(x1,y1,z1)。归一化单元2用于对第一三刺激值(x1,y1,z1)进行归一化处理，以使得归一化后的色域超出显示装置的色域，获得归一化三刺激值(x′,y′,z′)。转换单元3用于将归一化三刺激值(x′,y′,z′)转化为rgb灰阶值(r,g,b)。

本实施例中的转换单元3还用于将归一化三刺激值(x′,y′,z′)转化为lab空间中的lab值(l,a,b)。

调节系统还包括色域映射单元4，其用于对lab空间中的lab值(l,a,b)进行色域映射，将超出显示装置色域的lab值映射至显示装置色域的边界上，获得色域映射后的lab值(l′,a′,b′)。

此外，转化单元3还用于将色域映射后的lab值(l′,a′,b′)转换为第二三刺激值(x2,y2,z2)以及将第二三刺激值(x2,y2,z2)转化为rgb灰阶值(r,g,b)。

参照图6，本实施例还提供了一种存储器10，所述存储器10中存储有多条指令，该多条指令适于由处理器20加载并执行本实施例中的灰阶亮度的调节方法。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。