一种四色像素系统的白平衡方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种四色像素系统的白平衡方法。
【背景技术】
[0002] 目前普遍应用的三色像素系统，以液晶显示器为例，其每个像素单元一般由三个 子像素单元组成，分别为红色（R)子像素单元、绿色（G)子像素单元以及蓝色（B)子像素单 元。而一种新的四色像素系统，其在传统的三色像素系统的基础上增加了一个子像素单元， 进而可以提升系统在显示色彩方面的表现力。
[0003] 随着四色像素系统的发展，其三色（RGB)到四色（RGBM)的转换技术已经基本成 熟，相应的产品也已经开始进入实际应用阶段，但由于现有的大部分采用四色像素的产品 缺乏有效的白平衡调节技术，致使显示效果不佳，因而未能充分发挥四色像素系统的优势。
[0004] 图1(a)为现有技术的四色像素系统的伽马曲线测试示意图，图1(b)为正常显示 白色时的标准伽马曲线示意图。如图1(a)所示，曲线1、2、3、4分别为四色像素液晶显示器 在显示红色、绿色、蓝色以及白色时的伽马曲线，而一个标准的白色的伽马曲线的正常范围 应当在以2. 2为中心±0. 2~0. 3的一个区间内，这样的一个区间可以保证白色的亮度变 化符合人眼的感知曲线，如图1(b)所示。图1(a)中的四条曲线的亮度变化在较高的灰阶 处均严重偏离了上述范围，会产生一种过亮的效果。
[0005] 综上，亟需对四色像素系统的白平衡进行调节以使其在显示色彩时符合人眼的感 知曲线。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题之一是需要对四色像素系统的白平衡进行调节以使 其在显示色彩时符合人眼的感知曲线。
[0007] 为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种四色像素系统的白平衡 方法，所述四色像素系统由红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元和第四子像 素单元组成，该方法包括：根据输入的白色灰阶值，按照两种不同的组合分别点亮多个子像 素单元以显示出白色；调整各子像素单元的灰阶值，并将使两种不同的组合所显示出的白 色满足设定条件时的各子像素单元的灰阶值作为与输入的白色灰阶相对应的输出的四色 灰阶值。
[0008] 优选地，将使第一种组合显示的白色的亮度等于与所述输入的白色灰阶值相对应 的符合伽马曲线的白色的亮度，且使第二种组合显示的白色的色度坐标等于选做基准的白 色的色度坐标的红色子像素单元、绿色子像素单元与蓝色子像素单元的灰阶值作为与输入 的白色灰阶相对应的输出灰阶值。
[0009] 优选地，根据所述四色像素系统的三色到四色的演算算法以及红色子像素单元、 绿色子像素单元与蓝色子像素单元的输出灰阶值得到所述第四子像素单元的输出灰阶值。 [0010] 优选地，在调整各子像素单元的灰阶值的过程中保持所述第四子像素单元的灰阶 值与所述红色子像素单元、绿色子像素单元与蓝色子像素单元的灰阶值的映射关系符合所 述四色像素系统的三色到四色的演算算法。
[0011] 优选地，在调整各子像素单元的灰阶值的过程中保持所述第四子像素单元的灰阶 值不变。
[0012] 优选地，第一种组合包括红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元和第 四子像素单元，第二种组合包括红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元。
[0013] 优选地，根据第一种组合中各子像素单元的刺激值Y得到第一种组合显示的白色 的亮度，根据第二种组合中各子像素单元的三刺激值XYZ得到第二种组合显示的白色的色 度坐标。
[0014] 优选地，根据如下表达式调整各子像素单元的灰阶值：
[0015]
[0016] ^
[0017] 式中，Lv(W1)为灰阶值为i的白色的亮度，X 1, Y1为白色的色度坐标，R D G1, B1, 基于三色到四色的演算算法由输入的三色灰阶值转换得到的四色灰阶值，Rci, Gci, Bci, Mci为输 出的四色灰阶值，X( · )，Y( · )，Z( ·)表示各子像素单元的三刺激值，f表示符合三色到四 色的演算算法的由红色子像素单元、绿色子像素单元以及蓝色子像素单元的灰阶值到第四 子像素单元的灰阶值的映射关系。
[0018] 优选地，根据红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元以及第四子像素 单元的刺激值Y得到第一种组合显示的白色的亮度，根据这四个子像素单元的三刺激值 XYZ得到第二种组合显示的白色的色度坐标。
[0019] 优选地，根据如下表达式调整各子像素单元的灰阶值：
[0020]
[0021]
[0022] 式中，Lv (W1)为灰阶值为i的白色的亮度，X1J1S白色的色度坐标，R wG。』。，M。为 输出的四色灰阶值，X( · )，Y( · )，Z( ·)表示各子像素单元的三刺激值，f表示符合三色到 四色的演算算法的由红色子像素单元、绿色子像素单元以及蓝色子像素单元的灰阶值到第 四子像素单元的灰阶值的映射关系。
[0023] 与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效 果：
[0024] 通过分组点亮不同的子像素单元调节四色像素系统达到白平衡，改善四色像素系 统的显示效果，该方法简单、高效、易实施。
[0025] 本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并 且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可 以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要 求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0026] 附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的 一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方 案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
[0027] 图1(a)为现有技术的四色像素系统的伽马曲线测试示意图，图1(b)为正常显示 白色时的标准伽马曲线示意图；
[0028] 图2为本申请实施例的四色像素系统的白平衡方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0029] 以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用 技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申 请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案 均在本发明的保护范围之内。
[0030] 四色像素系统的输入信号与传统的三色像素系统相同，为表示红色R、绿色G与蓝 色B的灰阶值的一组数据，要利用输入的RGB灰阶值驱动红色子像素单元、绿色子像素单 元、蓝色子像素单元以及第四子像素单元等四个子像素单元，则需要将输入的三色灰阶值 映射到输出的四色灰阶值。对于不同的四色像素系统，其内建算法一般不同。例如以输入 的三色灰阶值中的最小值作为第四子像素单元的灰阶值，即为一种最简单的映射方法。对 于四色像素系统的最基本的要求是在提高显示面板的穿透率的同时保证其显示的颜色与 原三色像素系统所要显示的颜色相同，而在对四色像素系统进行白平衡调试时，也必须保 证用于驱动各子像素单元的四色灰阶值能够使四色像素系统显示的颜色与原三色像素系 统所要显示的颜色相同。
[0031] 图2为本申请实施例的四色像素系统的白平衡方法的流程示意图，下面根据图2 详细说明该方法。
[0032] 在进行白平衡调试前，首先需要确定一个作为调试的基准的白色，即在之后的白 平衡调试过程中，以显示的白色与基准的白色颜色相同作为调试的目标。选取该作为调试 的基准的白色时一般会考虑多方面的因素，例如实际的四色像素系统的显示性能、四色像 素系统所处的应用环境以及观察者的视觉上的需求等。
[0033] 假设四色像素系统的输入信号为24位，RGB三色的每一种颜色均以8位信号表示 其灰阶值，当RGB的灰阶值相等时系统将显示白色，则该四色像素系统在显示白色时可以 表现出256个不同的灰阶，达到白平衡时，需要使输入灰阶值与输出的亮度之间的关系符 合伽马曲线。
[0034] 因此，在对不同的输入的白色灰阶值进行调试时，白色的颜色均与作为调试的基 准的白色的颜色相同，白色的亮度等于输入的白色灰阶处的符合伽马曲线的白色的亮度。 进一步地，在本申请中，分别以不同的组合点亮不同的子像素单元，并根据不同的组合所显 示出的白色来调试达到白平衡时白色的颜色以及白色的亮度。
[0035] 在本申请的一个实施例中，先同时点亮四个子像素单元，利用这种组合方式所显 示出的白色调试当四色像素系统达到白平衡时白色的亮度，再同时点亮红色子像素单元、 绿色子像素单元和蓝色子像素单元，利用这种组合方式所显示出的白色的色度坐标调试当 四色像素系统达到白平衡时白色的色度坐标。具体的，假设此时用于点亮各子像素单元的 四色灰阶值R 1, G1, B1,1^是由输入的灰阶值均为i的RGB三色的灰阶值根据四色像素系统 内部的三色到四色的演算算法计算得到的。利用彩色分析仪分别测量不同组合方式下各子 像素单元的三刺激值XYZ，基于测量得到的第一种组合方式下的四个子像素单元的三刺激 值XYZ可以计算出当前所显示的白色的亮度L v (W1)，基于测量得到的第二种组合方式下的 三个子像素单元的三刺激值XYZ可以计算出当前所显示的白色的色度坐标 Xl，yi。
[0036] 需要注意的是，由于四色像素系统基于其内部的三色到四色的演算算法进行 工作，因此用于点亮第四子像素单元的灰阶值M'与点亮其他三个子像素单元的灰阶值 W，G'，B'具有较强的依存关系。根据四色像素系统内部的三色到四色的演算算法，可