专利名称：色彩管理电路与相关色彩管理方法
技术领域：
本发明涉及色彩管理，尤其涉及一种色彩管理电路与相关方法以及设定该色彩管 理电路的色彩校正方法与相关系统，通过色彩校正方法与相关系统来精确地设定色彩管理 电路，可大幅提升显示器对色彩空间的匹配程度。
背景技术：
一般来说，为能让显示器对相同的色彩能有一致的显示效果，因此业界先后制定 了多种色彩空间(color space)标准，以作为图像存储与显示设备间的标准，而这些色彩空 间中较广为人知的有标准RGB (standard RGB, sRGB)与Adobe RGB等色彩空间。sRGB常用于显示器、印表机以及互联网等领域，当一图像数据中的色彩定义于 sRGB色彩空间时，则此图像数据在完全符合sRGB色彩空间的显示器上所产生的显示效果 将无色彩上的偏差。然而，显示器一般所能显示的色域(color gamut)在大多数的情形通常 和sRGB色彩空间定义的色域无法完全匹配。请参考图1，其是于CIE1931 xy色度图上，不 同显示器所支持的色域和sRGB色彩空间的关系。如图所示，三角形K所包围的色彩即对应 于sRGB色彩空间所定义的色域，而三角型L与M所包围的色彩分别代表不同显示器所能支 持的色域。当显示器所支持的色域无法与sRGB色彩空间所定义的色域完全吻合时，一般会 利用色彩管理电路或软件，使得显示器可以显示接近于sRGB色彩空间所定义的所有色彩。因此，在显示器的制造上，必须就不同的色彩空间将显示器进行色彩校正，一般 而言，主要是通过设定显示器中的色彩管理电路来使得显示器能对不同的色彩空间(如 sRGB与Adobe RGB)都有良好的显示效果。在已知色彩校正流程中，首先针对显示器所能显 示最大辉度的白色、红色、绿色、蓝色、青色、洋红色及黄色，来调整显示器中RGB成分值的 输出比例以使这七个色彩能接近色彩空间定义的相对应最大辉度色彩。然而，就sRGB色彩 空间为例，上述方法并未针对sRGB色彩空间中所定义的线性与非线性间的色彩转换特性 处理进行额外处理，往往造成前述七个最大辉度色彩以外的色彩产生色偏或其他校正结果 不良的现象。除此之外，已知技术于产线上校正显示器色彩的流程相当复杂且繁琐，甚至需要 以人力反复测量调整，因此无法逐一针对产线上所有显示器进行调整，故通常仅测量与调 整产线中的几个样本，并将自这些样本所取得的参数套用在产线上所有显示器，但由于每 台显示器本身在制造上或多或少都有显示特性上的偏差(如液晶面板制程上参数的漂 移)，因此上述方法并无法产生最适合每台显示器的参数，故无法达到最佳的色彩校正结 果。由以上两点可知，已知技术仍有诸多亟待改良之处。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种色彩管理电路，其架构有别于已知色彩管理电路，故可 针对色彩空间中所定义的色彩转换特性逐一进行处理，以忠实呈现色彩空间所定义的每一 色彩，进而减少已知技术仅针对最大辉度的色彩进行来进行色彩校正所造成的色偏现象。
再者，通过本发明所提供的色彩管理电路，可进一步改善于产线上校正单一显示 器的复杂度过高的问题，因此，本发明亦提供一种可在产线上快速调整显示器色彩的色彩 校正方法，由于本发明的色彩校正方法降低了校正单一显示器所需耗费的时间与成本，进 而使得于产线上逐一校正所有显示器的流程得以实现。因此，本发明提供了一个以硬件电路来实现色彩管理功能的概念，该电路包含了 第一非线性转换电路、色彩矩阵转换电路与第二非线性转换电路，其中，第一非线性转换电 路提供输入信号中的色彩成份值(如RGB值)的非线性转换，以将输入的非线性RGB值转 换成成线性RGB值。此外，第二非线性转换电路用来修正显示器本身的非线性响应(如伽 玛值为2. 2的伽马转换特性)，因此，通过第二非线性转换电路便可以将显示器的伽马转换 特性调整为线性，如此一来，便有助于实现色彩空间定义的色彩转换。因此，通过上述的第 一与第二非线性转换电路，彻底地修正了整个显示流程中所存在的非线性色彩转换关系， 故之后仅需通过色彩矩阵转换电路来实现色彩空间定义的色彩转换即可(如将RGB值转 换成对应的XYZ刺激值)。因此，通过适当地调整色彩管理电路中每一子电路的参数，便可 以准确地输出目标色彩空间定义的颜色，以达到色彩管理的目的。因此，依据本发明的一实施例，其提供一种色彩管理电路。该色彩管理电路设置于 一显示器中，并且该显示器的一面板具有一面板转换特性。该色彩管理电路包含有一第一 非线性转换电路、一色彩矩阵转换电路以及一第二非线性转换电路。该第一非线性转换电 路用以对一色彩数据进行一第一非线性转换以产生一第一转换数据。该色彩矩阵转换电路 耦接至该第一非线性转换电路，且用以对该第一转换数据进行线性的矩阵转换以产生一矩 阵转换数据。该第二非线性转换电路耦接至该矩阵转换电路，且用以对该矩阵转换数据进 行一第二非线性转换以产生一第二转换数据至该面板。其中，该第二非线性转换特性结合 该面板转换特性的一整体转换特性，实质上为一线性转换。此外，本发明的另一实施例还提供一种色彩管理方法，其应用于一显示器中。该显 示器具备一面板，且该面板具有一面板转换特性。该色彩管理方法包含有对一色彩数据进 行一第一非线性转换以产生一第一转换数据；对该第一转换数据进行线性的矩阵转换以产 生一矩阵转换数据；以及对该矩阵转换数据进行一第二非线性转换以产生一第二转换数据 至该面板。其中，该第二非线性转换特性结合该面板转换特性的一整体转换特性，实质上为 一线性转换。
图1是已知SRGB色彩空间的色域与显示器色域间的关系的示意图。图2是本发明色彩管理电路的一实施例的功能方块示意图。图3是本发明色彩校正方法的一实施例的流程图。图4是图2所示的色彩管理电路中不同电路与其对应矩阵之间关系的示意图。图5是本发明色彩校正系统的一实施例的功能方块示意图。主要元件符号说明200,550显示器210、520色彩管理电路212第一非线性转换电路
214、522216,524222、226、544230、510310 330500530540542546
色彩矩阵转换电路 第二非线性转换电路 存储单元 面板 步骤
色彩校正系统 色彩分析装置 色彩校正装置 处理单元 信号产生器
具体实施例方式以下的说明将以sRGB色彩空间为例，并且将其作为显示器欲达成色彩匹配的目 标色彩空间，然而，目标色彩空间的选择并非本发明色彩管理电路与色彩校正系统及相关 方法于应用上的限制。本领域技术人员应可在详读本说明书所公开的技术内容后，基于本 发明的精神，将本发明的色彩管理电路与色彩校正系统推广至其他的色彩空间，而此一设 计上的变化亦属本发明的范围。首先，sRGB色彩空间中定义显示端的输入RGB色彩成份值与输出的CIE 1931 XYZ 色彩刺激值间有下列二式的关系
权利要求
1.一种色彩管理电路，设置于一显示器中，该显示器的一面板具有一面板转换特性，该 色彩管理电路包含有一第一非线性转换电路，用以对一色彩数据进行一第一非线性转换以产生一第一转换 数据；一色彩矩阵转换电路，耦接至该第一非线性转换电路，用以对该第一转换数据进行线 性的矩阵转换以产生一矩阵转换数据；以及一第二非线性转换电路，耦接至该矩阵转换电路，用以对该矩阵转换数据进行一第二 非线性转换以产生一第二转换数据至该面板；其中，该第二非线性转换特性结合该面板转换特性的一整体转换特性，实质上为一线 性转换。
2.如权利要求1所述的色彩管理电路，其中该色彩数据为一非线性色彩数据，该非线 性色彩数据经由该第一非线性转换后，产生一线性的该第一转换数据。
3.如权利要求1所述的色彩管理电路，其中该第一非线性转换电路通过一查找表所实现。
4.如权利要求3所述的色彩管理电路，其中该色彩数据由一预定位数目所表示，该查 找表依据少于该预定位数目以对该色彩数据进行查表。
5.如权利要求4所述的色彩管理电路，其中该色彩数据的该预定位数目为12个位，该 查找表依据该12个位中的10个位以进行查表。
6.如权利要求4所述的色彩管理电路，其中当该色彩数据小于一临界值时，该第一非 线性转换电路是将所查找的值直接输出，以做为该第一转换数据；以及当该色彩数据大于 该临界值时，该第一非线性转换电路是将所查找的值调整一预定倍数，以做为该第一转换 数据。
7.如权利要求1所述的色彩管理电路，其中该色彩矩阵转换电路中的一矩阵元素依据 该面板转换特性所决定。
8.如权利要求1所述的色彩管理电路，其中该第二非线性转换电路通过一查找表所实现。
9.如权利要求1所述的色彩管理电路，其中该面板转换特性为一伽玛特性。
10.如权利要求1所述的色彩管理电路，其中该色彩数据为红、绿以及蓝色彩数据。
11.一种色彩管理方法，应用于一显示器中，该显示器的一面板具有一面板转换特性， 该色彩管理方法包含有对一色彩数据进行一第一非线性转换以产生一第一转换数据； 对该第一转换数据进行线性的矩阵转换以产生一矩阵转换数据；以及 对该矩阵转换数据进行一第二非线性转换以产生一第二转换数据至该面板； 其中，该第二非线性转换特性结合该面板转换特性的一整体转换特性，实质上为一线 性转换。
12.如权利要求11所述的色彩管理方法，其中该色彩数据为一非线性色彩数据，该非 线性色彩数据经由该第一非线性转换后，产生一线性的该第一转换数据。
13.如权利要求11所述的色彩管理方法，其中该第一非线性转换步骤由一查找表所实现。
14.如权利要求13所述的色彩管理方法，其中该色彩数据由一预定位数目所表示，该 查找表依据少于该预定位数目以对该色彩数据进行查表。
15.如权利要求14所述的色彩管理方法，其中该色彩数据的该预定位数目为12个位， 该查找表依据该12个位中的10个位以进行查表。
16.如权利要求14所述的色彩管理方法，其中当该色彩数据小于一临界值时，是将所 查找的值直接输出，以做为该第一转换数据；以及当该色彩数据大于该临界值时，是将所查 找的值调整一预定倍数，以做为该第一转换数据。
17.如权利要求11所述的色彩管理方法，其中该线性的矩阵转换中的一矩阵元素依据 该面板转换特性所决定。
18.如权利要求11所述的色彩管理方法，其中该第二非线性转换步骤由一查找表所实现。
19.如权利要求11所述的色彩管理方法，其中该面板转换特性为一伽玛特性。
20.如权利要求1所述的色彩管理方法，其中该色彩数据为红、绿以及蓝色彩数据。
全文摘要
本发明的实施例提供一种色彩管理电路与相关色彩管理方法。该色彩管理电路设置于一显示器中，且该显示器的一面板具有一面板转换特性。该色彩管理电路包含有一第一非线性转换电路，用以对一色彩数据进行一第一非线性转换以产生一第一转换数据；一色彩矩阵转换电路，用以对该第一转换数据进行线性的矩阵转换以产生一矩阵转换数据；以及一第二非线性转换电路，用以对该矩阵转换数据进行一第二非线性转换以产生一第二转换数据至该面板。其中，该第二非线性转换特性结合该面板转换特性的一整体转换特性，实质上为一线性转换。
文档编号H04N9/64GK102065311SQ20091022450
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者李玉忠, 黄培诚 申请人:瑞昱半导体股份有限公司