用于颜色调整和伽玛校正的装置和方法以及使用它们的显示面板驱动器的制造方法_4

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ACP_G和ACP_B传送给控制点数据计算电路29的 控制点数据调整电路33。
[0226] 在下文中,给出对校正量ACP_R、ACP_G和ACP_B的计算的一个具体示例的描 述。图12B示出运个示例中使用的初始设定。下面论述的是R顶点校正量ACP_RK、ACP_G嘴ACP_BK、Y顶点校正量ACP_RY、ACP_GY和ACP_B 及白点校正量ACP_R\ACP_G" 和ACP_B'^D图12B所示来设置的情况。如上所述,R顶点校正量ACP_RK、ACP_G^PACP_B"设置到R顶点校正量寄存器43R,W及Y顶点校正量ACP_RY、ACP_GY和ACP_BY设置到 Y顶点校正量寄存器47Y。白点校正量ACP_R\ACP_G"和ACP_B'H受置到白点校正量寄存 器51。
[0227] 另外,在运个示例中假定输入图像数据Diw的R、G和B灰度值DiwK、Di巧日D各自 为8位数据,并且因此所容许最大值DiwMAX为255。
[0228] 在输入图像数据Diw的R、G和B灰度值Diw"、Di巧日D分别为200、130和100的 情况下,校正量ACP_R、ACP_G和ACP_B如W下所述来计算。
[0229] 在输入图像数据Diw的R、G和B灰度值DiwK、Di巧日D之中,最大一个是R灰度值 Diw",而最小一个是B灰度值DiwB。颜色空间中输入图像数据Diw的对应点的区域是区域Al, 其由白点、R顶点和Y顶点(参见图3B)来定义。所选原色顶点是R顶点,W及所选互补色 顶点是Y顶点。
[0230] 所选原色顶点(即,R顶点)的R、G和B灰度值与输入图像数据Dw的R、G和B灰 度值Diw"、Diw呀日D^B之间的差按照表达式(8a)至(8c)计算如下: 阳 23URGBdist_R= 255-200 = 55 阳23引RGBdist_G= 0-130 = -130W及 阳 23引RGBdist_B= 0-100 = -100 阳234] 所选互补色顶点(即,Y顶点)的R、G和B灰度值与输入图像数据Dw的R、G和B灰度值Diw"、Diw呀日D^B之间的差按照表达式巧a)至巧C)计算如下: 阳 23 引 CMYdist_R= 255-200 = 55 阳236]CMYdist_G= 255-130 = 125W及 阳237]CMYdist_B= 0-100 = -100
[02測所选原色顶点与输入图像数据Diw的对应点之间的距离按照表达(10)式计算 如下: 阳239] (Ielm= 255-155-(-130)} = 70 阳240] 所选互补色顶点与输入图像数据Diw的对应点之间的距离CU按照表达式(11)计 算如下: 阳 241]dcMP= 255-155-(-100)} = 100
[02创白点与输入图像数据Diw的对应点之间的距离CU按照表达式(12)计算如下:
[0243] dw= 100 阳244]白点-距离依赖的校正量ACP_RWd、ACP_G"嘴ACP_BWd按照表达式(15a)至 (15c)计算如下:
[0245] ACP-Ifd= A CP-R*X 阳246] = 0X100/255 = 0 阳247] ACP_G*ACP_G*X
[0248] = -4X 100/255=-1. 5 W及
[0249] ACP_B"d= ACP_BWXdw/Dirx 阳巧0] = -8X100/255 = -3 阳巧1] 应当注意,A CP_RW d、A CP_G" d和A CP_B" d各自计算为10位值并且四舍五入到按 0. 25的增量的值。
[0252]另外,原色-距离依赖的校正量A CP_REtM d、A CP_GEtM d和A CP_B EtM d按照表达式 (13a)至(13c)计算如下: 阳巧引 ACP_RELMd= ACP_RKXdELM/DI^XW及 阳巧4] = 0X70/255 = 0 阳巧引 ACP-GELMd= A CP-G KX cU/DinMax 阳巧6] = -10X70/255 = -2. 75 W及 阳巧7] ACP-RELMd= A CP-B KX cU/DinMax 阳巧引=-12 X 70/255 = -3. 25 阳巧9] 应当注意,A CP_Relm d、A CP_Gelm哺A CP_B ELM d各自计算为10位值并且四舍五入 到按0.25的增量的值。 阳260]此外,互补色-距离依赖的校正量A CP_R?P d、A CP_G?P d和A CP_B d按照表达 式(14a)至(14c)计算如下: 阳26。 ACP-RCmp d= ACP-RCmpXcU/DinMAx
[0262] = 0X100/255 = 0 阳263] ACP-GCmp d= ACP-GCmpXcU/DinMAx
[0264] = OX 100/255 = 0 W及 阳2化]ACP-BCmp d= aCP-BCmpXcU/DinMAx阳266] = -12 X100/255 = -4.75
[0267] 应当注意,A CP_R?P d、A CP_G?P d和A CP_B d各自计算为10位值并且四舍五入 到按0.25的增量的值。 阳26引校正量ACP_R、ACP_G和ACP_B按照表达式(16a)至(16c)计算如下:
[0269] A CP-R = A CP-RELM d+ A CP-Rcmp d+ A CP_RW d 阳270] =0
[0271] A CP-G = A CP-Gelm d+ A CP-Gcmp d+ A CP-G" d
[0272] = -4.25 W及
[0273] A CP-B = A CP-Relm d+ A CP_Bcmp d+ A CP_B" d 阳274] =-11 阳275] 步骤S04 :
[0276] 回来参照图11A,将要传送给近似伽玛校正电路22的控制点数据集CP_R、CP_G和 CP_B由控制点数据调整电路33基于由插值/选择电路32所确定的控制点数据集CP_sel的控制点数据W及由校正量计算电路28所计算的校正量ACP_R、ACP_G和ACP_B来计 算。应当注意,针对每一像素9来计算校正量ACP_R、ACP_G和ACP_B,并且因此还针对 每一像素9来计算校正点数据集CP_R、CP_G和CP_B。 阳277] 更具体来说,通过将校正量A CP_R分别添加到控制点数据集CP_sel的控制点数 据CP0_sel至CP5_sel,来计算控制点数据集CP_R的控制点数据CP0_R至CP5_R。良P,[0278] CPO-R = CPO-Sel+ACP-R 阳2巧]CPl-R=CPl-Sel+ACP-R [0280] CP2_R = CP2_sel+ACP_R 阳281 ] CP3-R = CP3_sel+ACP-R 阳28引CP4_R = CP4_sel+ACP_RW及 阳28引CP5_R = CP5_sel+ACP_R.. . (17)
[0284] 对应地,通过将校正量ACP_G分别添加到控制点数据集CP_sel的控制点数据 CP0_sel至CP5_sel,来计算控制点数据集CP_G的控制点数据CP0_G至CP5_G。良P, 阳2化]CPO-G=CPO-Sel+ACP-G阳286] CPl-G =CPl-Sel+ACP-G 阳287] CP2_G = CP2_sel+ACP_G
[0288] CP3-G = CP3_sel+ACP-G 阳289] CP4_G = CP4_sel+ACP_G W及 阳290] CP5_G = CP5_sel+ACP_G. . . (18) 阳291] 此外,通过将校正量ACP_B分别添加到控制点数据集CP_sel的控制点数据CP0_ sel至CP5_sel,来计算控制点数据集CP_B的控制点数据CP0_B至CP5_B。即, 阳29引 CPO-B =CPO-Sel+ACP-B 阳29引 CPl-B =CPl-Sel+ACP-B
[0294] CP2_B = CP2_sel+ACP_B 阳2巧]CP3-B=CP3_sel+ACP-B。巧dCP4-B=CP4_sel+ACP-BW及 阳297] CP5_B=CP5_sel+ACP_B.. . (19)
[029引将运样计算的控制点数据集CP_R、CP_G和CP_B传送给近似伽玛校正电路22。 阳299]步骤S05 :
[0300] 数字算术处理基于控制点数据集CP_R、CP_G和CP_B对每一像素9的输入图像数 据Diw的R、G和B灰度值D巧日D来执行,W生成与每一像素9关联的输出图像数据Dcut的R、G和B灰度值D。。/、Dwt呀日D。。/。运个算术处理由近似伽玛校正电路22的近似伽 玛校正单元30R、30G和30B来执行。 阳301] 更具体来说,在本实施例的近似伽玛校正电路22的数字算术处理中,输出图像数 据Dwt的R、G和B灰度值D。。/、0。。了呀日D。。了8按照下列表达式从输入图像数据DIW的R、G和B灰度值Diw"、Di巧日D^B来计算: 阳30引(1)对于DiNk<DiwCenter并且CPl>CPO的情况,
阳306] W及
[0307]做对于Dwk〉DINCenter的情况,
阳309] 应当注意,索引k是"R VG"和"B"的任一个。
[0310] 在上文中,中间数据值DiwEemw通过下式(2〇d)来定义
[0311] DwCenter = D inMAX/2. .. (20d) 阳31引其中,Dir是输入图像数据DIW的R、G和B灰度值Diw"、Di巧日D 的所容许最大 值。K是通过上述表达式(3)所定义的参数;K给定如下: 阳31引 K=值in?x+1)/2
[0314]此外,表达式(20a)至(20c)中的Diwsk、PDi^k和NDiwsk是如下所定义的值: 阳引引(a)DiNgk
[0316]Di^k是取决于输入图像数据DIW的灰度值Di,k巧、G和B灰度值DiwK、Di巧日DI^B)所 确定的值,并且由下式给定:
[0317] DiNsk=Di;(for DiNk<Di;tnter) 阳3化]DiNsk=Di>l-K(f〇rDin"〉DiwCenter). . . (21)
[0319] (b)PDiNsk
[0320]PDi^k由表达式(22a)来定义,其中参数Rk由表达式(22b)定义如下: 阳32UPDiwk=化-Rk) ?Rk. .. (22a) 阳322] Rk=K?值INgk)1/2. .. (22b)
[0323] 如从表达(22a)和(22b)所理解,参数Rk是与灰度值Di^k的平方根成比例的值,并 且因此PDi^k是由包括与灰度值D^k的平方根成比例的项W及与灰度值D^k的一次幕成比 例的项的表达式所计算的值。
[0324] (C)NDiwk 阳325] NDiw由下式(23)给出:
[0326] NDiwk=化-〇燃勺'DiNsk...口如
[0327] 如从表达式(21)和(23)所理解,NDiwsk是由包括与输入图像数据DIW的灰度值DI^k 的平方成比例的项的表达式所计算的值。 阳32引图13是示出在输出图像数据Dwt的R、G和B灰度值D。。/、0。。,呀PD。。,8按照上述算 术过程来计算的情况下的输入图像数据Diw的R、G和B灰度值Diw"、Diw呀日D与输出图像 数据Dwt的R、G和B灰度值D。。/、Dwt呀日D。。了8之间的关系的图表。
[0329]确定控制点数据CP0_sel至CP5_sel,W使输入-输出曲线接近伽玛值丫_VALUE 的伽玛曲线。通过将校正量ACP_R添加到运样确定的控制点数据CP0_sel至CP5_selW 供颜色调整,来计算用于输出图像数据〇。。了的R灰度值D。。/的计算的控制点数据CP0_R至 CP5_R。输出图像数据Dwt的R灰度值D。。/按照具有由控制点数据CP0_R至CP5_R所指定 的形状的输入-输出曲线,从输入图像数据Diw的R灰度值DIW"来计算。
[0330] 对应地,通过将校正量ACP_G添加到控制点数据CP0_sel至CP5_selW供颜色调 整,来计算用于输出图像数据Dwt的G灰度值D。。/的计算的控制点数据CP0_G至CP5_G。输 出图像数据Dwt的G灰度值D。。/按照具有由控制点数据CP0_G至CP5_G所指定的形状的输 入-输出曲线,从输入图像数据Dw的G灰度值D1,嗦计算。此外,通过将校正量ACP_B添 加到控制点数据CP0_sel至CP5_selW供颜色调整,来计算用于输出图像数据D。。,的B灰 度值〇。。了8的计算的控制点数据CP0_B至CP5_B。输出图像数据D。。了的B灰度值D。。了8按照具 有由控制点数据CP0_B至CP5_B所指定的形状的输入-输出曲线,从输入图像数据Dw的B 灰度值Di^B来计算。 阳331] 将近似伽玛校正电路22按照上述表达式计算的输出图像数据化W传送给减色电 路23。在减色电路23中,对输出图像数据Dwt执行减色,W生成减色图像数据DWTD。减色 图像数据DwtD经由锁存电路24传送给数据线驱动电路26,W及液晶显示面板2的数据线 8响应减色图像数据D。。,D而被驱动。 阳332] 本实施例的上述数字算术处理允许采用减小的电路尺寸并发地执行伽玛校正和 颜色调整。 阳333](相应原色顶点、互补色顶点和白点的校正量的计算)
[0334] 在下文中,给出对R顶点校正量ACP_RK、A〔口_6嘴ACP_BK、G顶点校正量ACP_ 护、ACP_G呀日ACP_B6、B顶点校正量ACP_RB、ACP_GB和ACP_BB、C顶点校正量ACP_护、 ACP_G呀日ACP_Be、M顶点校正量ACP_RM、ACP_GM和ACP_BM、Y顶点校正量ACP_RY、ACP_ GY和ACP_BYW及白点校正量ACP_R\ACP_G"和ACP_B"的示范计算方法的描述。应当注 意,运些校正量分别在R顶点校正量寄存器43R、G顶点校正量寄存器43G、B顶点校正量寄 存器43B、C顶点校正量寄存器47C、M顶点校正量寄存器47M、Y顶点校正量寄存器47Y和 白点校正量寄存器51中设置。 阳扣引 R顶点校正量ACP_RK、ACP_GK、ACP_BK是在输入图像数据DIW的对应点与颜色空 间中的R顶点重合的情况下将要被设置为校正量ACP_R、ACP_G、ACP_B的值。如从上述 操作所理解,在输入图像数据Dw的对应点与颜色空间中的R顶点重合的情况下,通过将校 正量ACP_RK添加到控制点数据CP0_sel至CP5_sel(其基于伽玛值丫 _VALUE来确定),来 计算最终用于输入图像数据Dw的数字算术处理的、控制点数据CP0_R至CP5_R。对应地, 通过将校正量ACP_GK添加到控制点数据CP0_sel至CP5_sel,来计算控制点数据CP0_G至 CP5_G,W及通过将校正量ACP_BK添加到控制点数据CP0_sel至CP5_sel,来计算控制点数 据CP0_B至CP5_B。
[0336] 对应地,G顶点校正量ACP_R6、ACP_G6、ACP_B墙在输入图像数据DIW的对应点与 颜色空间中的G顶点重合的情况下将要被设置为校正量ACP_R、ACP_G、ACP_B的值,W及 B顶点校正量ACP_RB、ACP_GB、ACP_BB是在输入图像数据DIw的对应点与颜色空间中的B顶点重合的情况下将要被设置为校正量ACP_R、ACP_G、ACP_B的值。此外,C顶点校正量 ACP_护、ACP_护、ACP_B堪在输入图像数据DIW的对应点与颜色空间中的C顶点重合的情 况下将要被设置为校正量ACP_R、ACP_G、ACP_B的值,W及M顶点校正量ACP_RM、ACP_ GM、ACP_BM是在输入图像数据DIW的对应点与颜色空间中的M顶点重合的情况下将要被设 置为校正量ACP_R、ACP_G、ACP_B的值。最后,Y顶点校正量ACP_RY、ACP_GY、ACP_BY 是在输入图像数据Dw的对应点与颜色空间中的Y顶点重合的情况下将要被设置为校正量 ACP_R、ACP_G、ACP_B的值,W及白点校正量ACP_R\ACP_G\ACP_B"是在输入图像数 据Diw的对应点与颜色空间中的白点重合的情况下将要被设置为校正量ACP_R、ACP_G、 ACP_B的值。 阳337] R顶点校正量A CP_RK、A CP_GK和A CP_BK、G顶点校正量A CP_R6、A〔口_6呀口A CP_ B\ B顶点校正量A CP_RB、A CP_GB和A CP_B B、C顶点校正量A CP_护、A CP_G呀日A CP_B E、M顶点校正量acp_rm、acp_gm和acp_gm、y顶点校正量acp_ry、acp_gy和acp_byw及 白点校正量ACP_R\ ACP_(f和ACP_B"基于液晶显示面板2的显示特性(面板特性)来 确定,使得期望色域通过颜色调整来实现。
[033引图14是示出与相应原色和互补色对应的顶点和白点的校正量的计算的示范过程 的流程图。 阳339] 步骤S21: 阳340] 测量液晶显示面板2的面板特性。更具体来说,白点、R、G、B、C、M和Y顶点的色 度坐标相对液晶显示面板2来测量。白点的色度坐标能够通过相对于与输入图像数据Dw对应的图像执行颜色测量来得到,在其中R、G和B灰度值对于所有像素被设置成所容许最 大值(在本实施例中为255)。 阳341] R顶点的色度坐标能够通过相对于与输入图像数据Diw对应的图像执行颜色测量 来得到,在其中R灰度值对于所有像素被设置成所容许最大值(在本实施例中为255),而G和B灰度值对于所有像素被设置成零。对应地,G顶点的色度坐标能够通过相对于与输入 图像数据Dw对应的图像执行颜色测量来得到,在其中G灰度对于所有像素被设置成所容许 最大值,而B和R灰度值对于所有像素被设置成零,W及B顶点的色度坐标通过相对于与输 入图像数据Dw对应的图像执行颜色测量来得到,其中B灰度值对于所有像素被设置成所容 许最大值,而R和G灰度值对于所有像素被设置成零。 阳342] 此外,C顶点的色度坐标能够通过相对于与输入图像数据Dw对应的图像执行颜色 测量来得到,在其中G和B灰度值对于所有像素被设置成所容许最大值,而R灰度值对于所 有像素被设置成零。对应地,M顶点的色度坐标能够通过相对于与输入图像数据Dw对应的 图像执行颜色测量来得到,在其中B和R灰度值对于所有像素被设置成所容许最大值,而G 灰度值对于所有像素被设置成零,W及Y顶点的色度坐标通过相对于与输入图像数据Diw对 应的图像执行颜色测量来得到,在其中R和G灰度值对于所有像素被设置成所容许最大值, 而B灰度值对于所有像素被设置成零。 阳343] 图15A是示出在步骤S21得到的面板特性的测量结果的一个示例的表。在本实施 例中,白点卿口)、3、6、8、(:、1和¥顶点的所测量色度坐标通过口£ 1976 1]〔5色度图中定义 的色度坐标(U',V')来表示。
[0344]步骤S22 : 阳345] 用于相对于液晶显示面板2得到与色度坐标狂,Y,幻对应的R、G和B灰度值的变 换矩阵(其在下文中可称作"面板特性变换矩阵")从在步骤S21得到的面板特性的测量结 果来计算。面板特性变换矩阵从白点(WP)W及R、G和B顶点的所测量色度坐标(u',v') 来计算。 阳346] 首先,通过执行从色度坐标(U',V')到(X,y)的变换,来计算白点(WP)W及R、G 和B顶点的色度坐标(x,y)。图15B是示出对于图15A所示的白点卿口)、3、6、8、(:、1和¥ 顶点的所测量色度坐标、从色度坐标(u',v')到(x,y)的变换的结果的表。 阳347] 如本领域中已知,描述在显示装置上针对给定一组R、G和B灰度值所显示的颜色 的色度坐标化Y,幻的矩阵给定如下:
阳349] 其中,(Rx,Ry,Rz)是显示装置的R顶点的色度坐标(x,y,z),(Gx,Gy,Gz)是G顶 点的色度坐标(X,y,Z),W及度X,By,Bz)是B顶点的色度坐标(X,y,Z)。 阳350] 应当注意,从色度坐标(X,y,Z)的定义,下式成立: 阳351]化=I-Rx-Ry阳352] Gz=I-Gx-GyW及 阳353]化=I-Bx-By 阳354] 系数r、g和b作为下列联立方程的解来得到:
阳356] 其中,(Wx,Wy,Wz)是白点的色度坐标(X,y,Z)。 阳357] 应当注意,下式成立: 阳 35 引 Wz=I-Wx-Wy 阳359] 面板特性变换矩阵采用对表达式(24)的右边所述的矩阵的逆矩阵来得到,如下:
阳361] 通过对图15B所示的白点(WP)W及R、G和B顶点的色度坐标计算表达式(25)的 相应元素的具体值,得到下式:
阳36引系数r、g和b从联立方程(27)来得到,如下:
[0364] r = 0. 197, 阳3化]g= 0. 737,W及 阳366] b= 0.066。 阳367] 相对图15A和图15B所示的面板特性,面板特性变换矩阵最终从所得系数r、g和 bW及表达式(26)来得到,如下:
[0369]步骤S23 : 阳370] 白点W及R、G、B、C、M和Y顶点的色度坐标的期望值按照期望色域来确定。例如, 当期望色域按照SRGB标准来确定时,白点化及R、G、B、C、M和Y顶点的色度坐标(u',V') 的期望值如图16所示来确定。 阳371] 应当注意,实际可取得的色域取决于液晶显示面板的特性,并且因此在步骤S23 所设置的期望值可能是无法取得的。为了解决运个问题,在本实施例中,确定校正量ACP_R、ACP_G和ACP_B使得相应原色和互补色的饱和度相对于液晶显示面板2的面板特性为 50% (下文中称作"50%饱和面板特性值")所处的色度坐标与确定成使得相应原色和互补 色的饱和度为50%的期望值(下文中称作"50%饱和度期望值")重合。在W下所述的步 骤S24至S26,计算校正量ACP_R、ACP_G和ACP_B使得液晶显示面板2的相应原色和互 补色的50%饱和度面板特性值与相应原色和互补色的50%饱和度期望值重合。应当注意, 关于白点,计算校正量ACP_R、ACP_G和ACP_B成使得液晶显示面板2的面板特性的白点 的色度坐标与白点的色度坐标的期望值重合。 阳37引 步骤S24 : 阳373] 计算液晶显示面板2的相应原色和互补色的50%饱和度面板特性值W及相应原 色和互补色的50%饱和度期望值。
[0374] 液晶显示面板2的相应原色和互补色的50%饱和度面板特性值计算为相应原色 和互补色的所测量色度坐标(U',V')和白点的所测量色度坐标(U',V')的平均值。更具 体来说,原色R的50%饱和度面板特性值计算为R顶点的所测量色度坐标(u',v')和白点 的所测量色度坐标(u',v')的平均值。例如,相对图15A所示的面板特性的测量结果,R顶 点的所测量色度坐标(u',v')为(0.444,0.526),W及白点的所测量色度坐标(u',v')为 (0. 201,0. 471)。相应地,如图17A所示,原色R的50 %饱和度面板特性值计算为(0. 322, 0. 499)。 阳375] 对应地,原色G的50%饱和度面板特性值计算为G顶点的所测量色度坐标(u', V')和白点的所测量色度坐标(U',V')的平均值,化及原色B的50%饱和度面板特性值计 算为B顶点的所测量色度坐标(u',v')和白点的所测量色度坐标(u',v')的平均值。 [0376] 此外,互补色C的50%饱和度面板特性值计算为C顶点的所测量色度坐标(u', V')和白点的所测量色度坐标(u',v')的平均值。对应地,互补色M的50%饱和度面板特 性值计算为M顶点的所测量色度坐标(u',v')和白点的所测量色度坐标(u',v')的平均 值,W及互补色Y的50%饱和度面板特性值计算为Y顶点的所测量色度坐标(u',v')和白 点的所测量色度坐标(U',v')的平均值。 阳377] 图17A示出针对于图15A所示面板特性的测量结果所计算的相应原色和互补色的 50%饱和度面板特性值。应当注意,对于白点,在步骤S21所得到的测量结果再次在图17A中示出。
[0378] 相应原色和相应互补色的50%饱和度期望值计算为相应原色和互补色的色度坐 标(u',v')的期望值和白点的色度坐标(u',v')的期望值的平均值。更具体来说,原色R 的50%饱和度期望值计算为R顶点的色度坐标(u',v')的期望值和白点的
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