显示方法及显示设备与流程

本发明涉及一种显示方法及显示设备，尤其涉及一种可于不同环境光源下调整显示数据的显示方法及显示设备。
背景技术：
：随着移动装置的越来越普遍，以往使用者仅在室内环境观赏或使用显示设备，但如今已演变成多数使用者每分每秒皆持握一移动装置，且不论其身处室内环境或室外环境都片刻不离手。不过，相较于室内环境的灯光可适性地进行调整，室外环境可能因日照充足而使环境光源的照度非常高。然而，受限于移动装置的尺寸设计与成本考虑，且使用者又期待能拥有续航力极佳的移动装置，使得移动装置所载的显示面板被设计为输出较低的功率，且只为能满足人眼尚可接受的最小范围内。在此情形下，一旦室外环境的阳光直射且与显示设备表面的反射交错下，将造成人眼光适应性和人眼色适应性的改变，并让显示面板所对应的可视性大幅下降。因此，提供一种于不同环境光源下可调整显示数据的显示方法及显示设备，以让使用者于室内环境或室外环境的移动中皆能随心所欲地使用移动装置，已成为本领域的重要课题。技术实现要素：因此，本发明的主要目的即在于提供一种可于不同环境光源下调整显示数据的显示方法及显示设备。本发明公开一种显示方法，于不同环境光源下调整一显示设备的一显示数据，该显示方法包含取得一环境照度数据、一显示设备特性数据以及该显 示数据；以及根据该环境照度数据、该显示设备特性数据及该显示数据，进行一可视性调整工作，使该显示数据所对应的一显示条件满足不同环境光源所对应的一影像临限值；其中，该显示条件包含有一动态背光数据、一模拟伽马数据以及一图像处理数据，该可视性调整工作是根据一人眼视觉模型，对应调整该动态背光数据、该模拟伽马数据以及与该图像处理数据，使得调整后的该显示数据满足该影像临限值。本发明另公开一种显示设备，于不同环境光源下显示一显示数据，该显示设备包含有一处理器；一显示面板，耦接该处理器，且包含有多个画素单元；以及一储存装置，耦接该处理器，并储存有一程序代码，该程序代码用来进行一显示方法，该显示方法包含有取得一环境照度数据、一显示设备特性数据以及该显示数据；以及根据该环境照度数据、该显示设备特性数据及该显示数据，进行一可视性调整工作，使该显示数据所对应的一显示条件满足不同环境光源所对应的一影像临限值；其中，该显示条件包含有一动态背光数据、一模拟伽马数据以及一图像处理数据，该可视性调整工作是根据一人眼视觉模型，对应调整该动态背光数据、该模拟伽马数据以及与该图像处理数据，使得调整后的该显示数据满足该影像临限值。附图说明图1为本发明实施例一显示设备的示意图。图2为本发明实施例一显示流程的流程图。图3为本发明实施例一人眼光适应性流程的流程图。图4为本发明实施例一人眼色适应性流程的流程图。图5为本发名实施例一常白液晶所对应的液晶电压穿透率曲线的示意图。图6为本发明实施例一人眼光适应性数据的示意图。图7为本实施例一原始模拟伽马数据与调整后模拟伽马数据的比较示意图。图8为本发明实施例一图像处理数据的示意图。其中，附图标记说明如下：10显示设备100处理器102显示面板104储存装置20显示流程200、202、204、206、300、302、304、步骤306、308、310、400、402、404、406、40830人眼光适应性流程40人眼色适应性流程C1、C2、C3映像函数G_O原始模拟伽马数据与G_N调整后模拟伽马数据具体实施方式在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包含」系为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一词在此系包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地连接至 该第二装置。请参考图1，图1为本发明实施例一显示设备10的示意图。如图1所示，本实施例的显示设备10包含有一处理器100、一显示面板102以及一储存装置104。较佳地，本实施例中的处理器100同时整合有一中央处理器及/或一图像处理器的功能，且耦接有显示面板102以及储存装置104，并传输控制信号与显示数据至显示面板102与储存装置104来提供相关的频率信号与显示信号。显示面板102包含有多个画素单元，且通过处理器100的控制来显示或播放一显示数据。于本实施例中，显示数据可通过一有线传输或一无线传输来取得，并由一多媒体提供业者或一因特网平台所提供，然非用以限制本发明的范畴；此外，本实施例的显示数据可由多个显示帧数据所组成，每一显示帧数据包含有多个画素显示数据，且对应至显示面板102的多个画素单元来进行显示数据的显示工作；当然，于另一实施例中，显示数据也可为多个多媒体档案(例如一数字影音电子文件或一图片电子文件等)，且预先储存于储存装置104中。据此，显示面板102的多个画素单元将通过频率信号的适性控制，来对应显示显示数据的多个画素显示数据。再者，本实施例中的储存装置104储存有一程序代码，且程序代码将经由处理器100的控制，以进行可用于显示设备10的显示方法。据此，当一使用者于室内环境或室外环境下工作显示设备10时(或者使用者可由室外环境移动至室内环境，也可由室内环境移动至室外环境)，显示设备10将通过本实施例所提供的显示方法，适性地进行显示数据的调整工作，用以避免因阳光直射而造成显示设备10的可视性下降的情事发生。值得注意地，本实施例并未限制用来承载显示设备10的电子产品为何者，也或显示设备10本身可进行独立工作，换言之，根据用户或产品设计者的不同需求，显示设备10可工作为附属装置并整合于一电子产品(例如一移动装置、一平板装置、一穿戴式电子产品或一笔记型计算器)中，来增加电子产品的可视性功能，当然显示设备10也可独立为电子系统(例如液晶显示 器)且耦接一电子运算系统(例如一个人计算器或一多媒体装置)，并于两者相互支持运作时，对应提供最优化的显示工作者，皆属于本发明的范畴。进一步地，本实施例显示设备10所适用的显示方法可归纳为一显示流程20，且被编译为程序代码而储存于储存装置104中，如图2所示，显示流程20包含以下步骤。步骤200：开始。步骤202：显示设备10的处理器100取得一环境照度数据、一显示设备特性数据以及显示数据。步骤204：处理器100根据环境照度数据、显示设备特性数据及显示数据，进行一可视性(Readability)调整工作，使显示数据所对应的一显示条件满足不同环境光源的一影像临限值。步骤206：结束。一旦用户启动显示设备10的显示工作，显示流程20将对应被启动(即步骤200)。于步骤202中，本实施例中显示设备10的处理器100将取得环境照度数据、显示设备特性数据以及显示数据。较佳地，显示设备10还耦接有一照度量测模块，使处理器100可利用照度量测模块的感光组件，来取得显示设备10所设置的环境中的环境照度数据；当然，于另一实施例中，显示设备10也可内部整合有照度量测模块，且于显示设备10启动后，自动取得其周遭环境的环境照度数据。另外，本实施例中的环境照度数据包含有一环境光强度数值，其中包含有环境光强度数值的大小，使得处理器100可根据所取得的环境照度数据，据以判断使用者当下位于室内环境或室外环境，同时确认其周遭环境的环境光源数值，以供后续相关工作的进行。此外，本实施例的显示设备10可利用一辉度量测模块来取得显示设备特性数据，而显示设备特性数据还包含有一原始伽马曲线。较佳地，于显示设备10制造出厂前，制造者可将显示设备10所对应的显示设备特性数据进行量测，并对应取得显示设备10的原始伽马曲线；此外，原始伽马曲线还可形 成一查找表，且制造者可预先将原始伽马曲线的查找表储存于储存装置104中。至于本实施例并未限制显示数据的取得方式，例如处理器100可选择性地由多媒体提供业者或因特网平台取得显示数据，或者由储存装置104中取得已储存的多个多媒体档案者，皆属于本发明的范畴。据此，于步骤204中，处理器100接收环境照度数据、显示设备特性数据及显示数据后，将进行可视性调整工作，来调整显示面板102播放显示数据的显示方式，并使显示数据所对应的显示条件可以满足不同环境光源的影像临限值。较佳地，本实施例中的影像临限值可为一对比临限值、一饱和度临限值、一锐利度临限值及/或一影像差异临限值等参数来表明各种环境光源，然也非用以限制本发明的范畴。此外，本实施例的显示条件包含有一动态背光数据、一模拟伽马(Gamma)数据以及一图像处理数据，据此，可视性调整工作将根据一人眼视觉模型，对应调整动态背光数据、模拟伽马数据以及与图像处理数据等显示条件，使得调整后的显示数据满足影像临限值。值得注意地，本实施例中的人眼视觉模型还包含进行一人眼光适应性工作、一人眼色适应性工作、一人眼空间时钟适应性工作及/或一人眼对象边界侦测特性工作等各类型适应性工作，在此情况下，一旦进行步骤204时，本实施例中的可适性工作是将环境照度数据、显示设备特性数据以及显示数据等环境光源指针参数输入人眼视觉模型，并通过人眼视觉模型的该些适应性工作来模拟计算人眼实际感受的视觉画面，以对应产生一仿真人眼感测数据，其中仿真人眼感测数据可对应为多个画素显示数据的多个灰阶值。接着，于可视性调整工作完成后，处理器100将对应输出已调整的动态背光数据、模拟伽马数据以及图像处理数据等数据至显示面板102，以进行显示数据的播放/显示工作。据此，使用者将不受限于室外环境或室内环境中工作显示设备10，一则可解决因室外环境的强烈阳光照射使显示面板102的可视性下降问题，另一则是使用者于室内工作显示设备10时，显示设备10可让显示面板102工作于最适宜人眼的显示亮度，据以调整显示设备10工作 于最佳的输出功率，来节省不必要的能源消耗。为了简化本实施例中可视性调整工作将如何利用人眼视觉模型，来对应调整动态背光数据、模拟伽马数据以及图像处理数据，并让输出的显示数据满足各种环境光源的影像临限值，以下将示范说明一实施例中人眼视觉模型包含有两种适应性工作为人眼光适应性工作以及人眼色适应性工作，且工作顺序是先进行人眼光适应性工作，再进行人眼色适应性工作，并由人眼光适应性工作来调整动态背光数据与模拟伽马数据，以及由人眼色适应性工作来调整图像处理数据。当然，此本实施例中人眼视觉模型所包含的适应性工作数量、适应性工作的工作顺序、或者由何种适应性工作来调整何种显示条件等，皆非用以限制本发明的范畴。值得注意地，此实施例中人眼光适应性工作以及人眼色适应性工作还可分别归纳为两个工作流程，且被分别编译为其他程序代码而储存于储存装置104中，并和显示流程20所对应的程序代码共同由处理器100来执行。至于该两个工作流程是如何分别产生且调整用于显示数据的动态背光数据、模拟伽马数据以及图像处理数据，以下段落与第3、4图将分别详述两者的工作流程。请参考图3，图3为本实施例一人眼光适应性流程30的流程图，且人眼光适应性流程30包含以下步骤。步骤300：开始。步骤302：处理器100根据环境光强度数值、一反射光辉度值以及原始伽马曲线，取得显示面板102的一液晶电压穿透率曲线。步骤304：处理器100根据环境光强度数值、反射光辉度值以及一人眼光适应性数据，产生一目标伽马数据。步骤306：处理器100根据目标伽马数据、液晶电压穿透率曲线与显示设备10的一驱动电路阻抗值，产生模拟伽马数据。步骤308：处理器100根据模拟伽马数据、环境光强度数值、反射光辉度值以及一对比临限值，产生动态背光数据。步骤310：结束。于步骤302中，处理器100根据环境光强度数值、反射光辉度值以及原始伽马曲线，取得显示面板102的一液晶电压穿透率曲线。较佳地，本实施例中的液晶电压穿透率曲线，可如图5所示的一常白(NormalWhite，NW)液晶的液晶电压穿透率曲线V-T，其中横轴代表电压值，而纵轴为光源穿透率。接着，于步骤304中，处理器100根据环境光强度数值、反射光辉度值以及人眼光适应性数据，产生目标伽马数据。较佳地，本实施例中的人眼光适应性数据可如图6所示的图形，其中横轴代表亮度，而纵轴代表人眼亮度的感应度。再来，于步骤306中，处理器100根据目标伽马数据、液晶电压穿透率曲线与显示设备10的驱动电路阻抗值，产生调整后的模拟伽马数据，而如图7所示，其为本实施例中原始模拟伽马数据G_O与调整后模拟伽马数据G_N的比较示意图，其中横轴代表用于每一画素单元的灰阶值，而纵轴代表所对应的亮度值。据此，于显示设备10完成制造后，其所对应的原始模拟伽马数据已储存于储存装置104中，再经过步骤306，处理器100通过环境光强度数值、反射光辉度值、人眼光适应性数据、液晶电压穿透率曲线以及驱动电路阻抗值等数据来对应取得调整后的模拟伽马数据，且调整前或调整后的模拟伽马数据皆可储存于储存装置104中，来方便处理器100的后续工作。于另一实施例中，显示设备10的原始模拟伽马数据也可直接作为模拟伽马数据，即处理器100不进行模拟伽马数据的调整工作，而仅使用已预储存的原始模拟伽马数据，以节省处理器100的处理效能和工作时间，也非用以限制本发明的范畴。于步骤308中，处理器100根据模拟伽马数据、环境光强度数值、反射光辉度值以及对比临限值，产生动态背光数据。较佳地，本实施例中的对比 临限值可由一人因实验结果来取得，例如设定其为数值10～15，当然，本实施例中的对比临限值还可综合参考显示设备10所对应的锐利度、饱和度、影像质量差异等各种指针性临限值/参数，或根据使用者的个人喜好来调整对比临限值的大小，而非用以限制本发明的范畴。在此情况下，一旦处理器100接收模拟伽马数据、环境光强度数值、反射光辉度值以及对比临限值等数据后，其将对应产生动态背光数据，同时，处理器100还会将目前已计算的模拟伽马数据与动态背光数据暂存设定为当下人眼光适应性工作的优化参数，并完成第一阶段的调整工作，而准备进入人眼色适应性工作的第二阶段的调整工作。请参考图4，图4为本实施例一人眼色适应性流程40的流程图，且人眼色适应性流程40包含以下步骤。步骤400：开始。步骤402：处理器100根据环境照度数据、显示设备特性数据以及多个画素显示数据，产生一显示画素分布数据。步骤404：处理器100根据显示画素分布与一人眼视觉模型，产生显示质量指针数据。步骤406：处理器100根据显示质量指针数据与一人眼影像质量模型的影像临限值，检查显示条件是否满足影像临限值。步骤408：结束。于步骤402中，处理器100根据环境照度数据、显示设备特性数据以及多个画素显示数据，产生显示画素分布数据；接着，于步骤404中，处理器100根据显示画素分布与人眼视觉模型，产生显示质量指针数据；最后，于步骤406中，处理器100将比较显示质量指针数据与人眼影像质量模型所设定的影像临限值，以检查用来调整显示数据的显示条件是否满足不同环境光源下所需要的影像临限值。在此情况下，本实施例中的人眼色适应性工作将参考环境照度数据、显示设备特性数据以及多个画素显示数据等数据，且同时利用人眼视觉模型，据以产生用户工作显示设备10所对应的显示质量指针数据，换言之，本实施例中人眼色适应性工作可模拟用户观赏显示设备10的视觉效果；进一步，处理器100再比对显示质量指针数据与人眼影像质量模型中已默认的影像临限值，以判断目前通过可适性调整工作所产生或调整的显示条件(即调整后的动态背光数据、模拟伽马数据以及图像处理数据等)是否已能将显示数据进行优化的调整，来于显示设备10上适性地播放调整后的显示数据。据此，当显示流程20完成一次可适性调整工作且目前仿真计算所得的显示条件已满足影像临限值后，处理器100将输出调整完的动态背光数据、模拟伽马数据以及图像处理数据至显示面板102(或用来驱动显示面板102的驱动芯片、图像处理单元或频率控制单元等工作组件/模块)，以供其作为调整显示数据的参考依据。然而，当仿真计算的显示条件无法满足影像临限值时，本实施例所提供的可视性调整工作将被迭代或递归进行，即显示流程20中人眼光适应性工作与人眼色适应性工作(即可视性调整工作)将被重复进行，并将已取得的环境照度数据、显示设备特性数据以及多个画素显示数据作为迭代或递回调整的基础，以重新取得另一组动态背光数据、模拟伽马数据与图像处理数据，进而再由处理器100评估仿真计算出来的显示条件是否能满足人眼影像质量模型的影像临限值，直到多次迭代或递回调整所取得的调整后显示条件可以满足影像临限值，显示流程20的可视性调整工作才对应被终止，并对应输出迭代或递回调整后的显示条件至显示面板102(或用来驱动显示面板102的驱动芯片、图像处理单元或频率控制单元等工作组件/模块)来调整并显示显示数据。于另一实施例中，为了让显示设备10的调整方式更为便利，或者让显示设备10可轻易地被整合于不同电子产品，本实施例的可视性调整工作还可省略迭代或递回调整工作，并将可视性调整工作直接分成多个调整阶段。据此，可视性调整工作可对应设定一初始调整值与一最终调整值且形成一递增函数，且于每一调整阶段内，使用者可选择性地利用一微调整数值来渐进式地 调整各人喜好的显示方式。换言之，本实施例中的初始调整值与最终调整值间，将定义多个微调整数值，并于多个调整阶段依序进行中，由初始调整值开始对应增加一或多个单位的微调整数量，直到已为最终调整值后才停止。再者，为了便利用户进行显示数据的微调整工作，显示设备10还可对应设计有一使用者工作界面，并于使用者工作界面上设置有一触控箭头键来供使用者任意滑动或移动，进而快速且清楚地显示已进行的微调整工作结果，也属于本发明的范畴。以下表格，即为本实施例所提供显示设备10来进行一阶段式调整工作的示意表。反射光辉度0.01条件一最亮200200200200200200200200环境光源20003000400050006000700080009000最暗2030405060708090对比117.67654.333.863.53.22条件二最亮300300300300300300300300环境光源20003000400050006000700080009000最暗2030405060708090对比16118.5765.294.754.33条件三最亮400400400400400400400400环境光源20003000400050006000700080009000最暗2030405060708090对比2114.331197.676.7165.44条件四最亮500500500500500500500500环境光源20003000400050006000700080009000最暗2030405060708090对比2617.6713.5119.338.147.256.56举例来说，假设显示设备10于最大背光驱动下所对应的模拟伽马数据为白画面时，其最大亮度数值为500尼特(nits)，反之，一最小亮度为200尼特，而显示设备10是选用Gamma2.2曲线。此外，显示设备10于可见光波长范围内的反射率为1％镜面反射，且于强光源环境下所设定的影像临限值为10(不同实施例中，使用者任意选择不同数值来表示其眼睛所能接受的最低程度)。在此情况下，为了满足影像临限值为10的限制，当环境光小于2000勒克斯(lux)时，显示设备10的亮度需要维持于200尼特；当环境光亮度介于2000～3000勒克斯时，显示设备10的亮度将调整至300尼特；当环境光亮度介于3000～4000勒克斯时，显示设备10的亮度将调整至400尼特；当环境光亮度大于4000勒克斯时，显示设备10的亮度则被调整至500尼特。此外，当环境光亮度大于5000勒克斯时，上述调整动态背光数据的方法，将无法满足强光源环境下所设定的影像临限值为10。据此，可视性调整工作将进一步采用不同的图像处理数据，如图8所示的一图像处理数据图的示意图，其中横轴代表用于每一画素单元的灰阶值，而纵轴代表所对应的亮度值，且图像处理数据图上绘有数条映像函数，可用来代表不同环境光源亮度的发生变化时，处理器100可采用不同映像程度的图像处理数据来进行映像处理。例如当环境光亮度为5000～7500勒克斯时，处理器100输出映像函数C1来进行灰阶映像；当环境光亮度为7500～10000勒克斯，处理器100输出映像函数C2来进行灰阶映像；当环境光亮度为10000～15000勒克斯，处理器100输出映像函数C3来进行灰阶映像。据此，处理器将适性地调整动态背光数据与图像处理数据，使得预输出的显示数据得以阶段性地进行微调整工作来符合当前不同的环境光源，当然，此实施例中的调整方式与所列数字也非用以限制本发明的范畴。除此之外，本实施例中所用人眼光适应性流程30与人眼色适应性流程40皆被编译为程序代码且储存于储存装置中104，并和显示流程20所对应的程序代码一同被处理器100所执行，当然，于另一实施例中，人眼光适应性流程30与人眼色适应性流程40的工作流程可各自独立为一人眼光适应性模块与一人眼色适应性模块，并预存有对应的程序代码，且两个模块皆可和处理器100或用来驱动显示面板102的驱动芯片、图像处理单元、频率控制单元等至少一或多个组件/模块间相互耦接与整合，据此来让显示设备10的运算时间或复杂度能适性地降低，并提供显示设备10多元且弹性的电路设计，也属于本发明的范畴。简言之，本实施例用于显示设备10的显示方法，将参考环境照度数据、显示设备特性数据以及显示数据，且利用人眼视觉模型来仿真计算人眼实际感受画面，即产生仿真人眼感测数据来对应显示设备10的多个画素单元，据以来估计用户观赏显示数据的影像质量指针。若影像质量指针可满足默认的影像临界值，显示设备10是直接使用目前的动态背光数据、模拟伽马数据与图像处理数据来呈现显示数据。若影像质量指针无法满足影像临界值，显示设备10将重新计算新的动态背光数据、模拟伽马数据与图像处理数据，再通过人眼视觉模型产生新的影像质量指针来和影像临界值进行比较，直到显示条件可满足影像临界值，或者已达使用者所设定的迭代次数。当然，本实施例中用于显示设备10的显示方法，也可利用一软件、韧体或硬件等方式来独立呈现，来对应结合其他的电子硬件产品或显示软件工作等，非用以限制本发明的范畴。值得注意地，本实施例所提供的可视性调整工作，可用来调整欲显示或播放的显示数据所对应的对比参数、饱和度参数、人眼光适应性参数以及人眼色适应性参数，使得显示数据于室外环境强光源环境能正常显示，且于用户任意移动过程而大幅改变环境光源的情形下，本实施例所提供的可视性调整工作也能进行显示数据的调整工作。除此之外，本领域技术人员还于可视性调整工作中加入其他的光学影像参数或视觉模型参数等，用以来增加可视 性显示工作的环境应变能力与动态调整机制等，皆属于本发明的范畴。综上所述，本发明实施例是提供一种显示设备与显示方法，用来执行可视性调整工作，使得调整后的显示数据包含有最优化的人眼光适应性参数与人眼色适应性参数。据此，当显示设备工作于强光源环境下，显示数据可被适应地进行调整来避免强光源的对比干扰，同时，于使用者任意移动于室内环境或室外环境时，显示设备也能动态地进行显示数据的微调整工作，以让显示设备得以维持最小的功率消耗，来维持显示设备或承载显示设备的电子产品的续航力，而对应提高显示设备的应用范围和产品扩充性。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3