像素信号转换方法、像素信号转换装置和显示设备与流程

本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种像素信号转换方法、像素信号转换装置和显示设备。

背景技术：

这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。在显示设备中，根据空间混色原理，按照相应的比例混合若干种原色光以实现彩色画面的显示。随着分辨率的提高，显示设备的显示面板上子像素的数目将会增加，导致显示设备穿透率和光效率的降低。通过将显示面板上的第一像素单元(通常包括第一子像素——红色(r)子像素，第二子像素——绿色(g)子像素和第三子像素——蓝色(b)子像素)更改为第二像素单元(通常包括第一子像素——红色(r)子像素，第二子像素——绿色(g)子像素，第三子像素——蓝色(b)子像素和第四子像素——白色(w)子像素)，即通过在像素中增加w子像素以补偿子像素数目增加导致的穿透率和光效率的下降。

然而，由于显示设备在不同方向上也存在穿透率的差别，导致上述具有第二像素单元的高分辨率显示设备中往往还存在大视角色偏现象，色彩显示效果较差。

申请内容

本申请的主要目的是提出一种像素信号转换方法，实现了在显示设备中保障高分辨率的同时具有较好的色彩显示效果。

为实现上述目的，本申请提出的像素信号转换方法，包括以下步骤：

获取转换前的第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和第三子像素的第三初始刺激值信号bzo；

根据所述第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中第四子像素的第一增益系数k1，以及转换后的第二像素单元中第一子像素、第二子像素和第三子像素的第二增益系数k2，其中，所述第一增益系数k1随着所述色彩纯度的增大而减小，所述第二增益系数k2随着所述色彩纯度的增大而增大；

根据所述第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，所述第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，所述第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，所述第一增益系数k1和所述第二增益系数k2，确定所述第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，第二子像素的第二转换刺激值信号gyt，第三子像素的第三转换刺激值信号bzt和第四子像素的第二转换刺激值信号wyt。

可选地，所述获取转换前的第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和第三子像素的第三初始刺激值信号bzo的步骤包括：

获取所述第一像素单元中第一子像素的第一初始灰阶r，第二子像素的第二初始灰阶g和第三子像素的第三初始灰阶b；

根据计算所述第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，根据计算所述第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，根据计算所述第三子像素的第三初始刺激值信号bzo；

其中，n为最大灰阶值，γrx为第一子像素的第一刺激值信号的幂次函数，γgy为第二子像素的第二刺激值信号的幂次函数，γbz为第三子像素的第三刺激值信号的幂次函数。

可选地，根据所述第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中第四子像素的第一增益系数k1的步骤包括：

比对所述第一像素单元的色彩纯度和第一预设色彩纯度；

当所述色彩纯度小于所述第一预设色彩纯度时，根据所述色彩纯度，确定所述第一增益系数k1在k1>2的范围内取值；

当所述色彩纯度大于或等于所述第一预设色彩纯度时，比对所述色彩纯度和第二预设色彩纯度；

当所述色彩纯度小于或等于所述第二预设色彩纯度时，确定所述第一增益系数k1满足k1＝2；

当所述色彩纯度大于所述第二预设色彩纯度时，根据所述色彩纯度，确定所述第一增益系数k1在1<k1<2的范围内取值；

其中，所述第一预设色彩纯度小于或等于所述第二预设色彩纯度。

可选地，根据所述第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中第一子像素、第二子像素和第三子像素的第二增益系数k2的步骤包括：

获取所述第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，所述第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和所述第三子像素的第三初始刺激值信号bzo的第一最小值min(rxo，gyo，bzo)和第一最大值max(rxo，gyo，bzo)；

当max(rxo，gyo，bzo)-k1*min(rxo，gyo，bzo)≤0时，确定第二增益系数k2满足k2＝2；

当max(rxo，gyo，bzo)-k1*min(rxo，gyo，bzo)>0时，确定第二增益系数k2满足

其中，γ为所述第四子像素的比例调整因子。

可选地，根据所述第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，所述第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，所述第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，所述第一增益系数k1和所述第二增益系数k2，确定所述第二像素单元中第四子像素的第二转换刺激值信号wyt的步骤包括：

根据rxm＝k2*rxo计算所述第二像素单元中第一子像素的第一中间刺激值信号rxm，根据gym＝k2*gyo计算所述第二像素单元中第二子像素的第二中间刺激值信号gym，根据bzm＝k2*bzo计算所述第二像素单元中第三子像素的第三中间刺激值信号bzm；

获取所述第二像素单元中第一子像素的第一中间刺激值信号rxm，第二子像素的第二中间刺激值信号gym和第三子像素的第三中间刺激值信号bzm的第二最小值min(rxm，gym，bzm)；

比对所述第二最小值和预设刺激值；

当所述第二最小值小于或等于所述预设刺激值时，确定所述第四子像素的第二转换刺激值信号wyt为所述第二最小值；

当所述第二最小值大于所述预设刺激值时，确定所述第四子像素的第二转换刺激值信号wyt为所述预设刺激值。

可选地，根据所述第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，所述第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，所述第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，所述第一增益系数k1和所述第二增益系数k2，确定所述第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，第二子像素的第二转换刺激值信号gyt和第三子像素的第三转换刺激值信号bzt的步骤包括：

根据rxt＝rxm-wyt计算所述第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，根据gyt＝gym-wyt计算所述第二像素单元中第二子像素的第二转换刺激值信号gyt，根据bzt＝bzm-wyt计算所述第二像素单元中第三子像素的第三转换刺激值信号bzt。

可选地，在所述根据所述第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，所述第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，所述第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，所述第一增益系数k1和所述第二增益系数k2，确定所述第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，第二子像素的第二转换刺激值信号gyt，第三子像素的第三转换刺激值信号bzt和第四子像素的第二转换刺激值信号wyt的步骤之后，所述像素信号转换方法还包括以下步骤：

确定所述第二像素单元中第一子像素的第一转换灰阶rt，第二子像素的第二转换灰阶gt，第三子像素的第三转换灰阶bt和第四子像素的第四转换灰阶wt；

根据所述第一转换灰阶rt驱动所述第二像素单元中的第一子像素，根据所述第二转换灰阶gt驱动所述第二像素单元中的第二子像素，根据所述第三转换灰阶bt驱动所述第二像素单元中的第三子像素，根据所述第四转换灰阶wt驱动所述第二像素单元中的第四子像素。

可选地，所述确定所述第二像素单元中第一子像素的第一转换灰阶rt，第二子像素的第二转换灰阶gt，第三子像素的第三转换灰阶bt和第四子像素的第四转换灰阶wt的步骤包括：

根据计算所述第一子像素的第一转换灰阶rt，根据计算所述第二子像素的第二转换灰阶gt，根据计算所述第三子像素的第三转换灰阶bt，根据计算所述第四子像素的第四转换灰阶wt；

其中，n为最大灰阶值，γrx为第一子像素的第一刺激值信号的幂次函数，γgy为第二子像素的第二刺激值信号的幂次函数，γbz为第三子像素的第三刺激值信号的幂次函数，γwy为第四子像素的第二刺激值信号的幂次函数。

为实现上述目的，本申请还提出一种像素信号转换装置，所述像素信号转换装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的像素信号转换程序，所述像素信号转换程序被所述处理器执行时实现像素信号转换方法的步骤，所述像素信号转换方法包括以下步骤：获取转换前的第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和第三子像素的第三初始刺激值信号bzo；根据所述第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中第四子像素的第一增益系数k1，以及转换后的第二像素单元中第一子像素、第二子像素和第三子像素的第二增益系数k2，其中，所述第一增益系数k1随着所述色彩纯度的增大而减小，所述第二增益系数k2随着所述色彩纯度的增大而增大；根据所述第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，所述第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，所述第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，所述第一增益系数k1和所述第二增益系数k2，确定所述第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，第二子像素的第二转换刺激值信号gyt，第三子像素的第三转换刺激值信号bzt和第四子像素的第二转换刺激值信号wyt。

为实现上述目的，本申请进一步提出一种显示设备，所述显示设备包括显示面板以及像素信号转换装置，所述像素信号转换装置与所述显示面板电连接，所述像素信号转换装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的像素信号转换程序，所述像素信号转换程序被所述处理器执行时实现像素信号转换方法的步骤，所述像素信号转换方法包括以下步骤：获取转换前的第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和第三子像素的第三初始刺激值信号bzo；根据所述第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中第四子像素的第一增益系数k1，以及转换后的第二像素单元中第一子像素、第二子像素和第三子像素的第二增益系数k2，其中，所述第一增益系数k1随着所述色彩纯度的增大而减小，所述第二增益系数k2随着所述色彩纯度的增大而增大；根据所述第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，所述第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，所述第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，所述第一增益系数k1和所述第二增益系数k2，确定所述第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，第二子像素的第二转换刺激值信号gyt，第三子像素的第三转换刺激值信号bzt和第四子像素的第二转换刺激值信号wyt。

本申请技术方案中，像素信号转换方法包括以下步骤：获取转换前的第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和第三子像素的第三初始刺激值信号bzo；根据第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中第四子像素的第一增益系数k1，以及转换后的第二像素单元中第一子像素、第二子像素和第三子像素的第二增益系数k2，其中，第一增益系数k1随着色彩纯度的增大而减小，第二增益系数k2随着色彩纯度的增大而增大；根据第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，第一增益系数k1和第二增益系数k2，确定第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，第二子像素的第二转换刺激值信号gyt，第三子像素的第三转换刺激值信号bzt和第四子像素的第二转换刺激值信号wyt。在像素中，与各子像素的原色种类对应的原色刺激值信号相对该子像素的灰阶的变化关系基本是一致的，因此，在本申请技术方案中，以第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和第三子像素的第三初始刺激值信号bzo为基础，将第一像素单元转换为第二像素单元。进一步的，通过第一增益系数k1和第二增益系数k2调控第二像素单元的色彩。具体的，当第一像素单元的色彩纯度较高时，选取较小的第一增益系数k1和较大的第二增益系数k2，以减少w子像素的显示效果在第二像素单元的显示效果中的占比，从而保障较好的色彩；当第一像素单元的色彩纯度较低时，将第一像素单元转换为第二像素单元后对色彩的要求相应也较低，因此选取较大的第一增益系数k1和较小的第二增益系数k2，以增大w子像素的显示效果在第二像素单元的显示效果中的占比，从而增强穿透率和光效率。综上所述，本申请的像素信号转换方法能够改善显示设备的色彩显示效果，特别是在高分辨率显示设备中，能够在保障穿透率和光效率的同时，实现较好的色彩显示。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为一范例中ips液晶显示面板的各子像素的y刺激值信号-灰阶关系示意图；

图2为一范例中va液晶显示面板的各子像素的y刺激值信号-灰阶关系示意图；

图3为本申请像素信号转换方法一实施例的流程示意图；

图4为本申请像素信号转换方法一实施例中r子像素的x刺激值信号-灰阶，g子像素的y刺激值信号-灰阶和b子像素的z刺激值信号-灰阶关系示意图；

图5为本申请像素信号转换方法一实施例中转换前的第一像素单元的r子像素、g子像素和b子像素的输入灰阶示意图；

图6为本申请像素信号转换方法一实施例中转换后的第二像素单元的w子像素、r子像素、g子像素和b子像素在第一增益系数k1＝2，比例调整因子γ＝1时的输出灰阶示意图；

图7为本申请像素信号转换方法一实施例中转换后的第二像素单元的w子像素、r子像素、g子像素和b子像素在第一增益系数k1＝1.5时的输出灰阶示意图；

图8为本申请像素信号转换方法一实施例中转换后的第二像素单元的w子像素、r子像素、g子像素和b子像素在第一增益系数k1＝2.5时的输出灰阶示意图；

图9为本申请像素信号转换方法一实施例中转换后的第二像素单元的w子像素在第一增益系数k1＝1.5，2，2.5时的输出灰阶示意图；

图10为本申请像素信号转换方法一实施例中转换后的第二像素单元的w子像素、r子像素、g子像素和b子像素在第一增益系数k1＝2，比例调整因子γ＝3时的输出灰阶示意图；

图11为本申请像素信号转换方法一实施例中转换后的第二像素单元的w子像素在第一增益系数k1＝2，，比例调整因子γ＝1，3时的输出灰阶示意图；

图12为本申请显示设备一实施例的结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

在一范例中，显示设备包括显示面板和用以驱动显示面板的驱动芯片。显示面板包括多个像素，多条数据线和多条扫描线，像素包括至少三种子像素，不同的子像素可显示不同的原色光，根据空间混色原理，不同的原色光按照一定的比例混合可显示出多种颜色。通常，一个像素至少包括r子像素，g子像素和b子像素，后文中将以第一为红色(r)，第二为绿色(g)，第三为蓝色(b)为例，详细阐述本申请的技术方案。当然，本领域技术人员也可以在不付出创造性劳动的前提下，选择其它的原色进行组合，并相应调整本申请的方案以改善显示设备的色彩显示效果，在此不再赘述。显示面板上的子像素呈矩形阵列状排布，其中，r子像素包括r光阻，g子像素包括g光阻，b子像素包括b光阻，r光阻吸收r光以外的其它可见光，同时使r光穿透；g光阻吸收g光以外的其它可见光，同时使g光穿透；b光阻吸收b光以外的其它可见光，同时使b光穿透。数据线和扫描线按照一定的方式与子像素电连接。在扫描线上的扫描信号作用下，相应的子像素被分别打开，当子像素处于打开状态时，在数据线上的驱动信号的驱动作用下，子像素被充电，从而显示出一定的亮度，并在相应光阻的滤光作用下，显示出不同的颜色。其中，驱动信号可以根据待显示的画面中各像素或子像素的灰阶等得到。根据上述显示原理可知，当显示设备的背光光源所产生的白光透过各子像素时，总有部分因光阻的滤光作用而损失，导致显示设备的穿透率和光效率下降。随着显示设备分辨率的提高，子像素数目的增多又会导致该子像素所在的像素的开口率下降，使高分辨率显示设备中穿透率和光效率的下降更为严重，为了解决上述问题，在像素中进一步引入w子像素，将显示面板上原先由r子像素、g子像素和b子像素组成的第一像素单元更改为包括r子像素、g子像素、b子像素和w子像素的第二像素单元，并通过w子像素提高显示设备的穿透率和光效率。为了保障显示设备的大视角显示效果，通常采用平面转换(in-planeswitching，ips)液晶显示面板作为显示设备中的显示面板，在ips液晶显示面板中，在全波长范围内正视角和大视角上均具有相同或相近的穿透率特性，从而具有很好的大视角显示效果。并且，如图1所示，在ips液晶显示面板中，r子像素的灰阶与其y刺激值信号ry之间的关系，g子像素的灰阶与其y刺激值信号gy之间的关系，b子像素的的灰阶与其y刺激值信号by之间的关系基本是相同的，因此，在ips液晶显示面板中，将第一像素单元转换为第二像素单元时，可以各子像素的y刺激值信号为基础，得到较好的转换效果。然而，ips液晶显示面板的成本相对较高，而在成本更低、使用范围更广的垂直排布(va)液晶显示面板中，虽然w子像素具有较大的穿透率，但是其大视角漏光现象也更加严重，很容易对显示画面造成不良影响。并且，如图2所示，在va液晶显示面板中，r子像素的灰阶与其y刺激值信号ry之间的关系，g子像素的灰阶与其y刺激值信号gy之间的关系，b子像素的的灰阶与其y刺激值信号by之间的关系存在一定的差别，若以各子像素的y刺激值信号为基础进行第一像素单元到第二像素单元的转换，将会导致色偏的加重。具体的，在本范例中，像素信号转换方法包括以下步骤：

步骤s100’、获取第一像素单元中r子像素的初始灰阶r′，g子像素的初始灰阶g′和b子像素的初始灰阶b′；

步骤s200’、根据计算r子像素的y初始刺激值信号ry′，根据计算g子像素的y初始刺激值信号gy′，根据计算b子像素的y初始刺激值信号by′，其中，n′为最大灰阶值，γry′为r子像素的y刺激值信号的幂次函数，γgy′为g子像素的y刺激值信号的幂次函数，γby′为b子像素的y刺激值信号的幂次函数；

需要注意的是，这里和后文中所涉及的各刺激值信号均为经归一化处理后的刺激值信号。

步骤s300’、确定转换后的第二像素单元的增益系数k′＝2，根据rym′＝k′ry′计算第二像素单元中r子像素的y中间刺激值信号rym′，根据gym′＝k′gy′计算第二像素单元中g子像素的y中间刺激值信号gym′，根据bym′＝k′by′计算第二像素单元中b子像素的y中间刺激值信号bym′；

其中，增益系数k′根据w子像素，r子像素，g子像素和b子像素的面积、穿透率等参数得到。通常，当w子像素，r子像素，g子像素和b子像素的面积两两相等，且w子像素的穿透率等于r子像素，g子像素和b子像素三者的穿透率之和时，增益系数k′满足k′＝2，即第二像素单元的刺激值信号为原第一像素单元的刺激值信号的两倍，其中一半刺激值信号由第二像素单元中的w子像素贡献，另一半刺激值信号由第二像素单元中的r子像素、g子像素和b子像素贡献。

步骤s400’、确定第二像素单元中w子像素的y转换刺激值信号wyt′为r子像素的y中间刺激值信号rym′，g子像素的y中间刺激值信号gym′和b子像素的y中间刺激值信号bym′的最小值min(rym′，gym′，bym′)，即wyt′＝min(rym′，gym′，bym′)，根据ryt′＝rym′-wyt′计算第二像素单元中r子像素的y转换刺激值信号ryt′，根据gyt′＝gym′-wyt′计算第二像素单元中g子像素的y转换刺激值信号gyt′，根据byt′＝bym′-wyt′计算第二像素单元中b子像素的y转换刺激值信号byt′；

为了保持转换后的第二像素单元显示的颜色与转换前的第一像素单元显示的颜色相同或相近，当w子像素的y转换刺激值信号wyt′确定后，有必要根据步骤s400’中的方法对r子像素，g子像素和b子像素的各y中间刺激值信号进一步处理，得到相应的y转换刺激值信号。

步骤s500’、根据计算r子像素的转换灰阶rt′，根据计算g子像素的转换灰阶gt′，根据计算b子像素的转换灰阶bt′，根据计算w子像素的转换灰阶wt′。

由于显示面板的数据线上的数据信号是根据各子像素的灰阶得到的，因此在确定转换后的第二像素单元中各子像素的y转换刺激值信号之后，还需要将其进一步换算为相应的转换灰阶，并在转换灰阶的作用下实现彩色画面的显示。

根据范例中的像素信号转换方法可见，由于显示面板上w子像素的大视角上漏光，以及各子像素的灰阶和y刺激值信号的关系不一致等的影响，按照上述方法转换后所得的第二像素单元的显示效果存在一定的缺陷。

本申请提出一种像素信号转换方法，以改善色彩显示效果。

在本申请的一实施例中，如图3所示，像素信号转换方法包括以下步骤：

步骤s100、获取转换前的第一像素单元中r子像素的x初始刺激值信号rxo，g子像素的y初始刺激值信号gyo和b子像素的z初始刺激值信号bzo；

根据色彩理论，在r子像素中，第一刺激值信号(x刺激值信号)对最终混色所得的颜色的影响最大；在g子像素中，第二刺激值信号(y刺激值信号)对最终混色所得的颜色的影响最大；在b子像素中，第三刺激值信号(z刺激值信号)对最终混色所得的颜色的影响最大。如图4所示，为r子像素的灰阶与x刺激值信号之间的关系，g子像素的灰阶与y刺激值信号之间的关系和b子像素的灰阶与z刺激值信号之间的关系。对比图4和图2可知，r子像素的灰阶与x刺激值信号之间的关系，g子像素的灰阶与y刺激值信号之间的关系和b子像素的灰阶与z刺激值信号之间的关系更为接近，因此，在将第一像素单元更改为第二像素单元、并相应转换像素信号的过程中，采用r子像素的第一初始刺激值信号(x初始刺激值信号)rxo，g子像素的第二初始刺激值信号(y初始刺激值信号)gyo和b子像素的第三初始刺激值信号(z初始刺激值信号)bzo作为转换基础，以减小不同原色的刺激值信号与灰阶之间的关系的差异所导致的色偏。

步骤s200、根据第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中w子像素的第一增益系数k1，以及转换后的第二像素单元中r子像素、g子像素和b子像素的第二增益系数k2，其中，第一增益系数k1随着色彩纯度的增大而减小，第二增益系数k2随着色彩纯度的增大而增大；

在第二像素单元中，随着r子像素，g子像素和b子像素对最终的第二像素单元的刺激值贡献的增大，该第二像素单元所显示的色彩一般更为鲜艳，但亮度较低；而随着w子像素对最终的第二像素单元的刺激值贡献的增大，该第二像素单元的亮度将增大，但色彩将不那么鲜艳。为了平衡该像素的颜色和亮度之间的关系，实现较好的显示效果，根据原第一像素单元的色彩纯度，确定像素信号转换过程中的第一增益系数k1和第二增益系数k2。具体的，随着色彩纯度的增大，选取较小的第一增益系数k1和较大的第二增益系数k2，以减少w子像素在第二像素单元中的贡献，提高r子像素，g子像素和b子像素在第二像素单元中的贡献，从而实现较好的色彩显示；随着色彩纯度的减小，选取较大的第一增益系数k1和较小的第二增益系数k2，以增大w子像素在第二像素单元中的贡献，减小r子像素，g子像素和b子像素在第二像素单元中的贡献，从而改善该第二像素单元的显示亮度，避免穿透率和光效率下降的问题。

步骤s300、根据第一像素单元中r子像素的x初始刺激值信号rxo，g子像素的y初始刺激值信号gyo，b子像素的z初始刺激值信号bzo，第一增益系数k1和第二增益系数k2，确定第二像素单元中r子像素的第一转换刺激值信号(x转换刺激值信号)rxt，g子像素的第二转换刺激值信号(y转换刺激值信号)gyt，b子像素的第三转换刺激值信号(z转换刺激值信号)bzt和w子像素的y转换刺激值信号wyt。

在转换过程中，第一增益系数k1决定了w子像素在第二像素单元中的贡献占比，第二增益系数k2决定了r子像素，g子像素和b子像素在第二像素单元中的占比，并以转换前第一像素单元中的r子像素的x初始刺激值信号rxo，g子像素的y初始刺激值信号gyo，b子像素的z初始刺激值信号bzo作为基础，得到转换后的第二像素单元中r子像素的x转换刺激值信号rxt，g子像素的y转换刺激值信号gyt，b子像素的z转换刺激值信号bzt和w子像素的y转换刺激值信号wyt。需要注意的是，由于人眼对y光最为敏感，因此，选择w子像素的三刺激值信号中的y转换刺激值信号wyt为转换目标，以实现第二像素单元的较好的显示效果。

在本实施例中，像素信号转换方法包括以下步骤：获取转换前的第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和第三子像素的第三初始刺激值信号bzo；根据第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中第四子像素的第一增益系数k1，以及转换后的第二像素单元中第一子像素、第二子像素和第三子像素的第二增益系数k2，其中，第一增益系数k1随着色彩纯度的增大而减小，第二增益系数k2随着色彩纯度的增大而增大；根据第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，第一增益系数k1和第二增益系数k2，确定第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，第二子像素的第二转换刺激值信号gyt，第三子像素的第三转换刺激值信号bzt和第四子像素的第二转换刺激值信号wyt。在像素中，与各子像素的原色种类对应的原色刺激值信号相对该子像素的灰阶的变化关系基本是一致的，因此，在本申请技术方案中，以第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和第三子像素的第三初始刺激值信号bzo为基础，将第一像素单元转换为第二像素单元。进一步的，通过第一增益系数k1和第二增益系数k2调控第二像素单元的色彩。具体的，当第一像素单元的色彩纯度较高时，选取较小的第一增益系数k1和较大的第二增益系数k2，以减少w子像素的显示效果在第二像素单元的显示效果中的占比，从而保障较好的色彩；当第一像素单元的色彩纯度较低时，将第一像素单元转换为第二像素单元后对色彩的要求相应也较低，因此选取较大的第一增益系数k1和较小的第二增益系数k2，以增大w子像素的显示效果在第二像素单元的显示效果中的占比，从而增强穿透率和光效率。综上所述，本申请的像素信号转换方法能够改善显示设备的色彩显示效果，特别是在高分辨率显示设备中，能够在保障穿透率和光效率的同时，实现较好的色彩显示。

可选地，步骤s100包括：

步骤s110、获取第一像素单元中r子像素的第一初始灰阶r，g子像素的第二初始灰阶g和b子像素的第三初始灰阶b；

步骤s120、根据计算r子像素的x初始刺激值信号rxo，根据计算g子像素的y初始刺激值信号gyo，根据计算b子像素的z初始刺激值信号bzo；

其中，n为最大灰阶值，γrx为r子像素的x刺激值信号的幂次函数，γgy为g子像素的y刺激值信号的幂次函数，γbz为b子像素的z刺激值信号的幂次函数。

对于每一个子像素或像素而言，都存在其相应的三刺激值信号，三刺激值信号反应了人体视网膜对某种颜色感觉的三种原色的刺激程度的量，任一子像素的三刺激值信号可按照以下方式计算：

r子像素的x刺激值信号r子像素的y刺激值信号r子像素的z刺激值信号其中，γrx为r子像素的x刺激值信号的幂次函数，γry为r子像素的y刺激值信号的幂次函数，γrz为r子像素的z刺激值信号的幂次函数。同理，g子像素的x刺激值信号g子像素的y刺激值信号g子像素的z刺激值信号其中，γgx为g子像素的x刺激值信号的幂次函数，γgy为g子像素的y刺激值信号的幂次函数，γgz为g子像素的z刺激值信号的幂次函数；b子像素的x刺激值信号b子像素的y刺激值信号b子像素的z刺激值信号其中，γbx为b子像素的x刺激值信号的幂次函数，γby为b子像素的y刺激值信号的幂次函数，γbz为b子像素的z刺激值信号的幂次函数。根据上述关系对应可知，r子像素的x初始刺激值信号g子像素的y初始刺激值信号b子像素的z初始刺激值信号其中，n为子像素的最大灰阶值，通常，显示面板中灰阶的取值为0～255之间的任一整数，则最大灰阶值n＝255。

可选地，根据第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中w子像素的第一增益系数k1的步骤包括：

步骤s211、比对第一像素单元的色彩纯度和第一预设色彩纯度；

步骤s212、当色彩纯度小于第一预设色彩纯度时，根据色彩纯度，确定第一增益系数k1在k1>2的范围内取值；

步骤s213、当色彩纯度大于或等于第一预设色彩纯度时，比对色彩纯度和第二预设色彩纯度；

步骤s214、当色彩纯度小于或等于第二预设色彩纯度时，确定第一增益系数k1满足k1＝2；

步骤s215、当色彩纯度大于第二预设色彩纯度时，根据色彩纯度，确定第一增益系数k1在1<k1<2的范围内取值；

其中，第一预设色彩纯度小于或等于第二预设色彩纯度。

考虑到转换过程中，w子像素对第二像素单元的贡献越大，所显示的色彩的鲜艳程度下降越多，因此，当色彩纯度处于某一范围内时，第一增益系数k1可以选取为定值k1＝2。在本实施例中，当色彩纯度处于第一预设色彩纯度和第二预设色彩纯度之间时，第一增益系数k1满足k1＝2。当然，当色彩纯度本身的范围较大时，还可以根据色彩纯度的变化调节第一增益系数k1。具体的，对于低色彩纯度、即色彩纯度小于第一预设色彩纯度的画面，选取k1>2；对于高色彩纯度、即色彩纯度大于第二预设色彩纯度的画面，选取1<k1<2。第一预设色彩纯度和第二预设色彩纯度可根据需求预先设置并存储在显示设备中，也可以由用户在使用过程中进行调整。

基于上述实施例，根据第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中r子像素、g子像素和b子像素的第二增益系数k2的步骤包括：

步骤s221、获取第一像素单元中r子像素的x初始刺激值信号rxo，g子像素的y初始刺激值信号gyo和b子像素的z初始刺激值信号bzo的第一最小值min(rxo，gyo，bzo)和第一最大值max(rxo，gyo，bzo)；

步骤s222、当max(rxo，gyo，bzo)-k1*min(rxo，gyo，bzo)≤0时，确定第二增益系数k2满足k2＝2；

步骤s223、当max(rxo，gyo，bzo)-k1*min(rxo，gyo，bzo)>0时，确定第二增益系数k2满足

其中，γ为w子像素的比例调整因子。

为了保障显示效果，第二像素单元中r子像素，g子像素，b子像素和w子像素的刺激值信号之和最大为第一像素单元中r子像素，g子像素和b子像素的刺激值信号之和的两倍，在一具体示例中，第二像素单元中r子像素，g子像素和b子像素的穿透率之和相当于w子像素的穿透率，因此第二增益系数k2与第一增益系数k1有关，随着第一增益系数k1的增大而减小，且第二增益系数k2的最大值为k2＝2。当max(rxo，gyo，bzo)-k1*min(rxo，gyo，bzo)>0时，r子像素,g子像素和b子像素的第二增益系数k2根据第一增益系数k1按照以下公式计算得到，即其中，γ为w子像素的比例调整因子，以控制第二像素单元所显示的色彩的鲜艳程度。

下面将阐述在几种具体的第一增益系数k1，第二增益系数k2和比例调整因子γ的选取方式下，相应的像素信号转换情况。如图5所示，在转换前的第一像素单元中，r子像素的输入灰阶保持在最大灰阶值n＝255，g子像素的输入灰阶和b子像素的输入灰阶相当，并由最小灰阶值0呈线性变化至最大灰阶值n＝255。

如图6所示为第一增益系数k1满足k1＝2时，转换后的第二像素单元中r子像素，g子像素，b子像素和w子像素的输出灰阶。如图7所示为第一增益系数k1满足k1＝1.5时，转换后的第二像素单元中r子像素，g子像素，b子像素和w子像素的输出灰阶。如图8所示为第一增益系数k1满足k1＝2.5时，转换后的第二像素单元中r子像素，g子像素，b子像素和w子像素的输出灰阶。如图9所示比较了图6至图8中不同的第一增益系数k1下，转换后的第二像素单元中r子像素，g子像素，b子像素和w子像素的输出灰阶。当第一增益系数k1减小时，随着转换前第一像素单元中r子像素，g子像素和b子像素的输入灰阶的增大，w子像素的输出灰阶曲线逐渐平缓，从而在转换后第二像素单元中的贡献降低，所显示的色彩更加鲜艳；同理，当第一增益系数k1增大时，随着转换前第一像素单元中r子像素，g子像素和b子像素的输入灰阶的增大，w子像素的输出灰阶曲线逐渐陡峭，从而在转换后第二像素单元中的贡献增大，所显示色彩的鲜艳程度降低，然而有助于增加显示面的亮度和对比度。

如图10所示为第一增益系数k1满足k1＝2，比例调整因子γ满足γ＝3时，转换后的第二像素单元中r子像素，g子像素，b子像素和w子像素的输出灰阶。此外，在图6中，比例调整因子γ满足γ＝1。图11则比较了图6和图10中不同的比例调整因子γ下，转换后的第二像素单元中r子像素，g子像素，b子像素和w子像素的输出灰阶。当比例调整因子增大时，降低了w子像素在第二像素单元中的贡献，从而减少了w子像素对色彩鲜艳程度的不良影响，使显示的色彩更加鲜艳。

可选地，根据第一像素单元中r子像素的x初始刺激值信号rxo，g子像素的y初始刺激值信号gyo，b子像素的z初始刺激值信号bzo，第一增益系数k1和第二增益系数k2，确定第二像素单元中w子像素的y转换刺激值信号wyt的步骤包括：

步骤s311、根据rxm＝k2*rxo计算第二像素单元中r子像素的第一中间刺激值信号(x中间刺激值信号)rxm，根据gym＝k2*gyo计算第二像素单元中g子像素的第二中间刺激值信号(y中间刺激值信号)gym，根据bzm＝k2*bzo计算第二像素单元中b子像素的第三中间刺激值信号(z中间刺激值信号)bzm；

步骤s312、获取第二像素单元中r子像素的x中间刺激值信号rxm，g子像素的y中间刺激值信号gym和b子像素的z中间刺激值信号bzm的第二最小值min(rxm，gym，bzm)；

步骤s313、比对第二最小值和预设刺激值；

步骤s314、当第二最小值小于或等于预设刺激值时，确定w子像素的y转换刺激值信号wyt为第二最小值；

步骤s315、当第二最小值大于预设刺激值时，确定w子像素的第二转换刺激值信号wyt为预设刺激值。

考虑到w子像素的穿透率相当于r子像素、g子像素和b子像素的穿透率之和，因此预设刺激值可设为1。一般情况下，第二像素单元中r子像素的x中间刺激值信号rxm，g子像素的y中间刺激值信号gym和b子像素的z中间刺激值信号bzm的第二最小值min(rxm，gym，bzm)是小于或等于1的，则w子像素的y转换刺激值信号取值为第二最小值min(rxm，gym，bzm)，若第二最小值min(rxm，gym，bzm)是大于1的，则w子像素的y转换刺激值信号取值为1，使w子像素在第二像素单元中的贡献占比约为50％。

基于上述实施例，根据第一像素单元中r子像素的x初始刺激值信号rxo，g子像素的y初始刺激值信号gyo，b子像素的z初始刺激值信号bzo，第一增益系数k1和第二增益系数k2，确定第二像素单元中r子像素的x转换刺激值信号rxt，g子像素的y转换刺激值信号gyt和b子像素的z转换刺激值信号bzt的步骤包括：

步骤s321、根据rxt＝rxm-wyt计算第二像素单元中r子像素的x转换刺激值信号rxt，根据gyt＝gym-wyt计算第二像素单元中g子像素的y转换刺激值信号gyt，根据bzt＝bzm-wyt计算第二像素单元中b子像素的z转换刺激值信号bzt。

为了保障转换后的第二像素单元所显示的颜色与转换前的第一像素单元所显示的颜色相同或相近，进一步的r子像素的x中间刺激值信号，g子像素的y中间刺激值信号和b子像素的z中间刺激值信号进行修正，根据rxt＝rxm-wyt，gyt＝gym-wyt，bzt＝bzm-wyt计算第二像素单元中r子像素的x转换刺激值信号rxt，g子像素的y转换刺激值信号gyt和b子像素的z转换刺激值信号bzt。

在上述各实施例中，在步骤s300之后，像素信号转换方法还包括以下步骤：

步骤s400、确定第二像素单元中r子像素的第一转换灰阶rt，g子像素的第二转换灰阶gt，b子像素的第三转换灰阶bt和w子像素的第四转换灰阶wt；

步骤s500、根据第一转换灰阶rt驱动第二像素单元中的r子像素，根据第二转换灰阶gt驱动第二像素单元中的g子像素，根据第三转换灰阶bt驱动第二像素单元中的b子像素，根据第四转换灰阶wt驱动第二像素单元中的w子像素。

在显示设备的显示面板中，数据线上用以驱动各子像素的数据信号通常是根据各子像素相应的灰阶得到的，因此，为了便于驱动包括第二像素单元的显示装置，有必要根据各子像素的转换刺激值信号得到相应的转换灰阶，并根据相应的转换灰阶驱动第二像素单元中的各子像素。

可选地，步骤s400包括：

步骤s410、根据计算r子像素的第一转换灰阶rt，根据计算g子像素的第二转换灰阶gt，根据计算b子像素的第三转换灰阶bt，根据计算w子像素的第四转换灰阶wt；

其中，n为最大灰阶值，γrx为r子像素的x刺激值信号的幂次函数，γgy为g子像素的y刺激值信号的幂次函数，γbz为b子像素的z刺激值信号的幂次函数，γwy为w子像素的y刺激值信号的幂次函数。

考虑到r子像素中x刺激值信号的影响最大，g子像素中y刺激值信号的影响最大，b子像素中z刺激值信号的影响最大，故在将转换刺激值信号换算成转换灰阶的过程中，根据r子像素的x刺激值信号、g子像素的y刺激值信号和b子像素的z刺激值信号进行。同时，考虑到人眼对y光最为敏感，在计算w子像素的第四转换灰阶wt时，根据w子像素的y转换刺激值信号得到。

本申请还提出一种像素信号转换装置，像素信号转换装置包括存储器和处理器。

存储器上存储的像素信号转换程序被处理器执行时，实现以下操作：

获取转换前的第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和第三子像素的第三初始刺激值信号bzo；

根据第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中第四子像素的第一增益系数k1，以及转换后的第二像素单元中第一子像素、第二子像素和第三子像素的第二增益系数k2，其中，第一增益系数k1随着色彩纯度的增大而减小，第二增益系数k2随着色彩纯度的增大而增大；

根据第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，第一增益系数k1和第二增益系数k2，确定第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，第二子像素的第二转换刺激值信号gyt，第三子像素的第三转换刺激值信号bzt和第四子像素的第二转换刺激值信号wyt。

存储器上存储的像素信号转换程序被处理器执行时，获取转换前的第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和第三子像素的第三初始刺激值信号bzo的操作包括：

获取第一像素单元中第一子像素的第一初始灰阶r，第二子像素的第二初始灰阶g和第三子像素的第三初始灰阶b；

根据计算第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，根据计算第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，根据计算第三子像素的第三初始刺激值信号bzo；

其中，n为最大灰阶值，γrx为第一子像素的第一刺激值信号的幂次函数，γgy为第二子像素的第二刺激值信号的幂次函数，γbz为第三子像素的第三刺激值信号的幂次函数。

存储器上存储的像素信号转换程序被处理器执行时，根据第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中第四子像素的第一增益系数k1的操作包括：

比对第一像素单元的色彩纯度和第一预设色彩纯度；

当色彩纯度小于第一预设色彩纯度时，根据色彩纯度，确定第一增益系数k1在k1>2的范围内取值；

当色彩纯度大于或等于第一预设色彩纯度时，比对色彩纯度和第二预设色彩纯度；

当色彩纯度小于或等于第二预设色彩纯度时，确定第一增益系数k1满足k1＝2；

当色彩纯度大于第二预设色彩纯度时，根据色彩纯度，确定第一增益系数k1在1<k1<2的范围内取值；

其中，第一预设色彩纯度小于或等于第二预设色彩纯度。

存储器上存储的像素信号转换程序被处理器执行时，根据第一像素单元的色彩纯度，确定转换后的第二像素单元中第一子像素、第二子像素和第三子像素的第二增益系数k2的操作包括：

获取第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo和第三子像素的第三初始刺激值信号bzo的第一最小值min(rxo，gyo，bzo)和第一最大值max(rxo，gyo，bzo)；

当max(rxo，gyo，bzo)-k1*min(rxo，gyo，bzo)≤0时，确定第二增益系数k2满足k2＝2；

当max(rxo，gyo，bzo)-k1*min(rxo，gyo，bzo)>0时，确定第二增益系数k2满足

其中，γ为第四子像素的比例调整因子。

存储器上存储的像素信号转换程序被处理器执行时，根据第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，第一增益系数k1和第二增益系数k2，确定第二像素单元中第四子像素的第二转换刺激值信号wyt的操作包括：

根据rxm＝k2*rxo计算第二像素单元中第一子像素的第一中间刺激值信号rxm，根据gym＝k2*gyo计算第二像素单元中第二子像素的第二中间刺激值信号gym，根据bzm＝k2*bzo计算第二像素单元中第三子像素的第三中间刺激值信号bzm；

获取第二像素单元中第一子像素的第一中间刺激值信号rxm，第二子像素的第二中间刺激值信号gym和第三子像素的第三中间刺激值信号bzm的第二最小值min(rxm，gym，bzm)；

比对第二最小值和预设刺激值；

当第二最小值小于或等于预设刺激值时，确定第四子像素的第二转换刺激值信号wyt为第二最小值；

当第二最小值大于预设刺激值时，确定第四子像素的第二转换刺激值信号wyt为预设刺激值。

存储器上存储的像素信号转换程序被处理器执行时，根据第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，第一增益系数k1和第二增益系数k2，确定第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，第二子像素的第二转换刺激值信号gyt和第三子像素的第三转换刺激值信号bzt的操作包括：

根据rxt＝rxm-wyt计算第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，根据gyt＝gym-wyt计算第二像素单元中第二子像素的第二转换刺激值信号gyt，根据bzt＝bzm-wyt计算第二像素单元中第三子像素的第三转换刺激值信号bzt。

存储器上存储的像素信号转换程序被处理器执行时，在根据第一像素单元中第一子像素的第一初始刺激值信号rxo，第二子像素的第二初始刺激值信号gyo，第三子像素的第三初始刺激值信号bzo，第一增益系数k1和第二增益系数k2，确定第二像素单元中第一子像素的第一转换刺激值信号rxt，第二子像素的第二转换刺激值信号gyt，第三子像素的第三转换刺激值信号bzt和第四子像素的第二转换刺激值信号wyt的操作之后，还实现以下操作：

确定第二像素单元中第一子像素的第一转换灰阶rt，第二子像素的第二转换灰阶gt，第三子像素的第三转换灰阶bt和第四子像素的第四转换灰阶wt；

根据第一转换灰阶rt驱动第二像素单元中的第一子像素，根据第二转换灰阶gt驱动第二像素单元中的第二子像素，根据第三转换灰阶bt驱动第二像素单元中的第三子像素，根据第四转换灰阶wt驱动第二像素单元中的第四子像素。

存储器上存储的像素信号转换程序被处理器执行时，确定第二像素单元中第一子像素的第一转换灰阶rt，第二子像素的第二转换灰阶gt，第三子像素的第三转换灰阶bt和第四子像素的第四转换灰阶wt的操作包括：

根据计算第一子像素的第一转换灰阶rt，根据计算第二子像素的第二转换灰阶gt，根据计算第三子像素的第三转换灰阶bt，根据计算第四子像素的第四转换灰阶wt；

其中，n为最大灰阶值，γrx为第一子像素的第一刺激值信号的幂次函数，γgy为第二子像素的第二刺激值信号的幂次函数，γbz为第三子像素的第三刺激值信号的幂次函数，γwy为第四子像素的第二刺激值信号的幂次函数。

本申请还提出一种显示设备，如图12所示，该显示设备包括显示面板200以及像素信号转换装置100，像素信号转换装置100与显示面板200电连接，该像素信号转换装置100的具体结构参照上述实施例，在此不再一一赘述。其中，显示面板200可以是va液晶显示面板等。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。