专利名称：快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法及其装置，显示器包括如液晶电视，液晶计算机屏幕，等离子体电视，投影机(projector)等。
技术背景一台显示器的灰阶值-亮度曲线是指不同灰阶值所对应的亮度的关系曲 线，把灰阶当x轴，亮度当y轴，画出来的曲线称为『灰阶值-亮度曲线』， 由于灰阶值-亮度曲线大略等于数学的伽马曲线(Y=XAr, Y curve, gamma curve),因此灰阶值-亮度曲线又称做伽马曲线。每一台生产制造出来显示器的『灰阶值-亮度曲线』不一定相同，因此 若为了显示器产品高品质一致化的要求，每一显示器都应该量测其『灰阶值 -亮度曲线』，生产制造者有了显示器『灰阶值-亮度曲线』之后，才知道显示 器的特性，以进一步调整显示器的色彩设定等等。现有发明专利(为电视显示器的调整方法及系统，SYSTEM AND METHOD FOR PANEL DISPLAY TELEVISION AD JUSTMENT, JP patent No. 2005057543、 US patent No. 6043797、 TW patent No.00583624)使用一系统量 测平面显示电视的亮度(brightness),以进行平面显示电视的y补偿修正。但是该系统的量测方法，是经由计算机(PC)逐一播放灰阶讯号至液晶电 视，由光检测器(light detector)逐一撷取平面显示器的亮度(brightness)相关数 据，将所有数据回传至计算机(PC)处理以得到平面显示器的灰阶-亮度曲线 (电压相对应的亮度分布曲线)。若经由图案产生器播放图案讯号至显示器后， 再经由光检测器(lightdetector)量测将数据传至计算机(PC),如此一循环花费 一秒钟，若要得到8bit的红绿蓝三原色及白色连续灰阶值-亮度曲线，如此在 量测上将花费约1(秒)*256(个灰阶)*4(原色)为17分钟，而由于工厂生产在线每个工作站停留时间短暂，若要将此平面显示电视的Y补偿修正应用在工厂 产在线，势必会因为在量测上花费太多时间，以致于难以在工厂产在线实施 实时平面显示电视的Y补偿修正。
因此如何快速取得显示器的『灰阶值-亮度曲线』是需要的。发明内容本发明的目的是增加建立灰阶值-亮度曲线的速度。本发明寻找灰阶值-亮度曲线的装置包括一光传感器， 一色彩分析仪， 一计算机以及一讯号产生器。讯号产生器与待测试的彩色显示器电连接，而光传感器与色彩分析仪电连接，而色彩分析仪与计算机电连接。讯号产生器用以将该输入影像讯号输入至彩色显示器，使得该彩色显示 器显示一测试影像，其中该测试影像包括多个区块影像，每一区块影像对应 一不同的灰阶值。而光传感器用以撷取该测试影像而产生一撷取影像信息。 色彩分析仪分析撷取影像信息后以取得不同灰阶的区块影像所对应的亮度 值。计算机根据多个灰阶值及多个亮度值即可产生一灰阶值-亮度曲线。
图l是寻找灰阶值-亮度曲线的装置的使用环境示意图。图2是本发明关于建立灰阶值-亮度曲线的流程图。 图3是本发明关于通过一光传感器以撷取测试影像。 图4是关于测试影像的另 一示意图。 图5是灰阶值-亮度曲线的示意图。附图符号说明输入影像讯号20测试影像30区块影像31撷取影像信息40灰阶值-亮度曲线60寻找灰阶值-亮度曲线的装置70光传感器71色彩分析仪72计算机73处理器731
存储器732 彩色显示器90
具体实施例方式
图1是本发明关于寻找灰阶值-亮度曲线的装置70的使用环境示意图。 寻找灰阶值-亮度曲线的装置70包括一光传感器71, —色彩分析仪72, — 计算机73以及一讯号产生器74。讯号产生器74是与待测试的彩色显示器 90电连接，而光传感器71与色彩分析仪72电连接，而色彩分析仪72与计 算机73电连接。本发明的技术请一并参考图2关于本发明的流程图，并了解本发明寻找灰阶值-亮度曲线的装置70的功能 步骤201:讯号产生器74输入一输入影像讯号20至彩色显示器90以显示一测试影 像30。本发明技术的特征在于输入影像讯号20包括多个不同的灰阶值的影像 讯号，因此测试影像30能显示多个不同灰阶值的区块影像。请参考图3(显 示32个灰阶图形为例)，测试影像30包括3:2个区块影像31，每一区块影像31 对应一不同的灰阶值。测试影像30—般都采用纯色， 一般会针对白色，红色，绿色及蓝色来建 立显示器的灰阶值-亮度曲线。传统上的测量的每一测试影像只有一灰阶值， 而本发明的测试影像30有多个不同灰阶值的区块影像31 。一般灰阶值-亮度曲线为0至255个灰阶，譬如以测试影像30包括32个绿 色区块影像31,第一次显示的32个区块影像31显示0至31的绿色灰阶图形， 因此若要显示所有的绿色灰阶图形，则测试影像30需要产生八次。请参考图4，另一个测试影像30a包括256个区块影像31a (图4并无以颜 色的深浅来显示灰阶的状况)，因此测试影像30a—次显示0至255个绿色灰阶 的区块影像31a，因此若要显示所有的绿色灰阶图形，则测试影像30a只需要 产生一次。步骤202: 通过一光传感器71以撷取该测试影像30而产生一撷取影像信息40,并将 撷取影像信息40传送至色彩分析仪72。光传感器71譬如可釆用CCD或CM0S 光感测装置，而撷取影像信息40譬如是数字影像信息。步骤203:色彩分析仪72分析撷取影像信息40,色彩分析仪72为一已知的装置， 色彩分析仪72可以量测彩色显示器90的色彩信息(譬如可包含各灰阶的色 温、亮度和色度)并将这些数据传给计算机73。色彩分析仪72在本发明目的的重点在于分析出各不同灰阶值的区块影 像31所对应的亮度值。譬如测试影像30包括32个绿色区块影像31,而即可分析出32个亮度值。 步骤204:计算机73纪录该多个亮度值。计算机73可为一般的计算机，计算机73 的存储器732可储存必要的计算机软件以及这些多个亮度值，而处理器731 则是执行计算机软件及处理数据。以测试影像30包括32个绿色区块影像31为例，如步骤201的说明， 测试影像30需要产生八次才能表示完所有0至255个绿色灰阶图形，因此 步骤201至步骤204需要重复进行八次之后，再进行步骤205。但如图4的测试影像30a,譬如测试影像30a包括256个绿色灰阶图形 的区块影像31a,则步骤201至步骤204只需进行一次，而直接可进行步骤 205。当然亦可将白色，红色，绿色及蓝色的测试影像全部做完再进行步骤205。步骤205:计算机73根据多个亮度值以及对应的多个灰阶值可产生一灰阶值-亮度 曲线60,如图5所示。需注意的是测试影像30,30a在上述实施例中有包括32个区块影像31 与256个区块影像31a,但亦可有其它数目，若以n来表示区块影像的数目， 本发明建议2《n《m ，其中m为彩色显示器90能显示不同灰阶值的数值(一 般而言目前一般彩色显示器能显示256阶，此时m-256。但未来计划要推出 的高阶画质电视能显示4096阶，此时n^4096。)。当n越小时所要产生灰阶 值-亮度曲线60的时间则越长，当n越大时所要产生灰阶值-亮度曲线60的
时间则越短；譬如以一般电视灰阶最大值为256阶为例，若测试影像30包 括32个绿色区块(n-32)影^象31为例，如步骤201的说明，测试影像30需要 产生八次才能表示完所有0至255个绿色灰阶图形(亦即步骤201至步骤204 需要重复进行八次)，但由于测试影像30a包括256个绿色灰阶图形的区块 影像31a,则步骤201至步骤204只需进行一次。不过当n越小时，灰阶值-亮度曲线60的准确度越高，因为n越小时在同一大小的测试影像所包含的 每一区块较大，因此光传感器71以撷取每一不同灰阶区块时误差较低；反 之n越大时，由于不同灰阶的每一区块较小，光传感器71在撷取时误差可 能较高。另外需注意的是，以取得0至255个灰阶的灰阶值-亮度曲线为例，并 非一定需要256个区块影像，譬如测试影像包括64个区块影像，而输入到 第n个区块影像的灰阶值为第4x(n-l)灰阶，因此输入到第1个区块影像的灰 阶值为第O灰阶，而输入到第2个区块影像的灰阶值为第4灰阶，输入到第 3个区块影像的灰阶值为第8灰阶，输入到第64个区块影像的灰阶值为第 252灰阶等等，而仍可产生精密度较差的灰阶值-亮度曲线60。或者输入到 第n个区块影像的灰阶值为第4xn-2灰阶，因此输入到第1个区块影像的灰 阶值为第2灰阶，而输入到第2个区块影像的灰阶值为第6灰阶，输入到第 3个区块影像的灰阶值为第IO灰阶，输入到第64个区块影像的灰阶值为第 254灰阶等等，而仍可产生精密度较差的灰阶值-亮度曲线60。当然上述64 个区块影像所配置的灰阶值虽然皆不相同,然而若有少部分相同亦是可行的, 其或许只会使得后续产生的灰阶值-亮度曲线60精密度较差。此外，当然除了 上述两种规则式地灰阶配置方式外，亦可以采用不规则式地灰阶配置方式。 例如输入到第1个区块影像的灰阶值为第O灰阶，而输入到第2个区块影像 的灰阶值为第l灰阶，输入到第3个区块影像的灰阶值为第6灰阶，输入到 第4个区块影像的灰阶值为第11灰阶，输入到第5个区块影像的灰阶值为 第19灰阶……..，输入到第64个区块影像的灰阶值为第255灰阶等等，而 仍可产生精密度较差的灰阶值-亮度曲线60。综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于现有 技术的特征。应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已， 本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准，而非仅限于上述实施例。譬 如本说明书及权利要求中所述『测试影像包括n个区块影像，每一区块影
像对应一不同的灰阶值』的意义并非夫见定测试影^象中『所有的』区块影〗象的 灰阶值『一定都』不同。譬如若测试影像包括64个区块影像，其中有10个区块影像的灰阶值与其它区块影像的灰阶值有相同的状况，但事实上亦有54个 区块影像对应一不同的灰阶值，因此还是合乎『测试影像包括n个区块影像 (此时11=54),每一区块影像对应一不同的灰阶值』的意义。
权利要求
1. 一种快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，该方法包括下列步骤步骤A输入一输入影像讯号至一彩色显示器以显示一测试影像，其中该测试影像包括n个区块影像，每一区块影像对应一不同的灰阶值，而彩色显示器最多能显示m个不同灰阶值，其中2≤n≤m；步骤B撷取该测试影像而产生一撷取影像信息；以及步骤C分析该撷取影像信息以取得n个亮度值。
2. 如权利要求l所述的快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，其中 步骤A中是通过一讯号产生器产生该输入影像讯号。
3. 如权利要求2所述的快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，其中 步骤B中是通过一光传感器以撷取该测试影像。
4. 如权利要求3所述的快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，其中 步骤C中是通过一 色彩分析^f义分析该撷取影像信息。
5. 如权利要求4所述的快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，其中 还包括一步骤D,纪录该n个亮度值。
6. 如权利要求5所述的快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，其中 于步骤D中是通过一计算机以纪录该n个亮度值。
7. 如权利要求6所述的快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，其中 还包括步骤E,根据该n个亮度值以及对应的n个灰阶值来产生一灰阶值-亮度 曲线。
8. 如权利要求l所述的快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，其中 步骤C中是通过一 色彩分析仪分析该撷取影像信息。
9. 如权利要求8所述的快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，其中 该测试影像为一纯色，该纯色至少为下列其中一种颜色白色，红色，绿色 或蓝色。
10. 如权利要求9所述的快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，其中 还包括一步骤D,纪录该n个亮度值。
11. 如权利要求10所述的快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，其 中于步骤D中通过一计算机以纪录该n个亮度值。
12. 如权利要求11所述的快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，其中还包括步骤E,根据该n个亮度值以及对应的n个灰阶值来产生一灰阶值-亮 度曲线。
13. —种寻找灰阶值-亮度曲线的装置，用于一彩色显示器上，其中该彩 色显示器最多能显示m个不同灰阶值，该寻找灰阶值-亮度曲线的装置包括一讯号产生器，产生一输入影像讯号并将该输入影像讯号输入至该彩色 显示器，使得该彩色显示器显示一测试影像，其中该测试影像包括n个区块 影像，每一区块影像对应一不同的灰阶值，其中2《n《m;一光传感器，用以撷取该测试影像而产生一撷取影像信息；以及 一色彩分析仪，与该光传感器电连接，用以分析该撷取影像信息以取得 n个亮度值。
14. 如权利要求13所述的寻找灰阶值-亮度曲线的装置，其中还包括一计 算机，与色彩分析仪电连接以纪录该n个亮度值。
15. 如权利要求14所述的寻找灰阶值-亮度曲线的装置，其中该测试影像 为一纯色，该纯色至少为下列其中一种颜色白色，红色，绿色或蓝色。
16. 如权利要求14所述的寻找灰阶值-亮度曲线的装置，其中该计算机根 据该n个亮度值以及对应的n个灰阶值可产生一灰阶值-亮度曲线。
17. 如权利要求13所述的寻找灰阶值-亮度曲线的装置，其中该测试影像 为一纯色，该纯色至少为下列其中一种颜色白色，红色，绿色或蓝色。
全文摘要
一种快速建立显示器的灰阶值-亮度曲线的方法，是让彩色显示器显示一测试影像，其中该测试影像包括多个区块影像，每一区块影像对应一不同的灰阶值。再利用光传感器及色彩分析仪分析取得每一区块影像所对应的亮度值，根据多个灰阶值与对应的亮度值即可产生一灰阶值-亮度曲线。
文档编号H04N17/02GK101212704SQ20061017211
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月27日 优先权日2006年12月27日
发明者廖俊谦, 李沧兴, 欧阳盟, 洪国敦, 陈翊翔, 黄诗玮 申请人:纬创资通股份有限公司