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CN103080999A - 用于具有背光调制的显示器的自适应色彩校正 - Google Patents

用于具有背光调制的显示器的自适应色彩校正 Download PDF

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CN103080999A CN2011800415432A CN201180041543A CN103080999A CN 103080999 A CN103080999 A CN 103080999A CN 2011800415432 A CN2011800415432 A CN 2011800415432A CN 201180041543 A CN201180041543 A CN 201180041543A CN 103080999 A CN103080999 A CN 103080999A
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Abstract

本发明的技术适用于背光显示装置。对于此类装置，背光可具有不同的背光强度设定以便促进电力节省。本发明的技术可取决于所述背光强度设定而将不同调整应用于显示器。在一个实例中，可针对不同的背光设定应用不同的色彩校正矩阵，以便在所述不同的背光设定下实现所述装置中的合意的调整。本文描述的调整可解决由于不同的背光设定以及色彩通道之间的串扰所带来的色度移位。所述技术还可适用于具有不同辉度设定的有机发光二极管OLED显示器，且某些描述的技术可适用于具有静态或固定辉度输出的显示器。

Description

用于具有背光调制的显示器的自适应色彩校正
技术领域
本发明涉及显示装置，且更特定来说涉及对显示装置的色彩输出的校准和控制。
背景技术
对于包含显示器的广泛多种装置，非常需要在显示器上再现准确且一致的色彩。包含显示器的装置可包含(但不限于)数字电视机、无线通信装置、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、平板计算机、数码相机、摄像机、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频游戏装置、蜂窝式或卫星无线电电话、智能电话和类似装置。许多此类装置使用背光显示器，背光显示器也可称为透射式显示器。
背光显示器包含光源(即，背光灯)，其照明相应显示器的光学元件。显示器的光学元件可例如从处理器、视频电路或显示器驱动器接收输入信号。输入信号界定将由背光显示器显示的图像。背光显示器可在来自光源的光经过显示器的光学元件时更改所述光，以便产生由输入信号界定的图像的视觉表示。出于多种原因，色彩的准确再现在背光显示器中可为挑战性的。其它类型的显示器可具有类似的挑战，包含具有个别可控的发射元件的有机发光二极管(OLED)显示器。
发明内容
大体上，本发明的方面是针对显示装置的特征化和校准以改善所述显示装置上的色彩的准确性。本发明的技术包含用于特征化和校准显示器的过程，其可由装置制造者应用以改善显示器性能。本发明的技术还可包含在装置的操作期间将特征化和校准调整应用于显示器的过程。
在一些实例中，本发明描述用于显示装置的色彩校正技术，其采用背光调制。背光水平的改变可导致显示器的色彩输出中的谱移位。本发明描述用于特征化和校准显示器以产生针对与所述显示器相关联的不同背光水平的色彩校正矩阵的技术。调整(例如，减少)显示器的背光水平，直到显示器的色彩响应从先前背光水平的改变高于特定阈值。随后在新背光水平下产生色彩校正矩阵的系数，使得色彩响应相对类似于在默认背光水平(例如，100%)下的色彩响应。随后可将所产生的系数矩阵存储在装置中以用于基于显示器的背光水平在显示期间进行后续检索。
在其它实例中，本发明描述用于基于背光水平调整而应用色彩校正的色彩校正技术。本发明描述用于基于背光水平而自适应地校正彩色图像数据以使得显示器提供所要色彩输出的技术。在一些实例中，显示器处理器可提供与装置相关联且存储于其上的多个色彩校正矩阵。所述色彩校正矩阵中的每一者可对应于显示装置的经调整背光水平或背光水平范围。显示器处理器可基于当前选择的背光水平而将色彩校正集合中的一者应用于施加到显示器的彩色图像数据。通过选择性地将与特定经调整背光水平相关联的色彩校正集合应用于彩色图像数据，本发明的技术可至少部分地补偿显示器的色彩响应中可能由于背光调制而发生的谱移位。在一个实例中，色彩校正矩阵可考虑色彩通道串扰，其可考虑一个或一个以上色彩通道对其它一个或一个以上色彩通道的影响。
在一个实例中，本发明描述一种校准显示装置的方法，所述方法包括：在所述显示装置的两个或两个以上不同辉度设定下产生两个或两个以上不同色彩校正矩阵的系数，其中所述系数在所述两个或两个以上不同辉度设定下调整所述显示装置的红、绿和蓝通道中的每一者；以及在所述显示装置中存储所述两个或两个以上不同色彩校正矩阵的所述系数以用于在所述显示装置再现色彩时应用。
在另一实例中，本发明描述一种装置，其包括：显示器，其经配置以在不同辉度设定下操作；处理器，其在所述显示器的两个或两个以上不同辉度设定下产生两个或两个以上不同色彩校正矩阵的系数，其中所述系数在所述两个或两个以上不同辉度设定下调整所述显示器的红、绿和蓝通道中的每一者；以及存储器，其用于在所述显示器中存储所述两个或两个以上不同色彩校正矩阵的所述系数以用于在所述显示器再现色彩时应用。
在另一实例中，本发明描述一种装置，其包括：用于在显示器的两个或两个以上不同辉度设定下产生两个或两个以上不同色彩校正矩阵的系数的装置，其中所述系数在所述两个或两个以上不同辉度设定下调整所述显示器的红、绿和蓝通道中的每一者；以及用于在所述显示器中存储所述两个或两个以上不同色彩校正矩阵的所述系数以用于在所述显示器再现色彩时应用的装置。
本发明中描述的技术可至少部分地以硬件实施，可能使用软件或固件结合硬件的方面来实施。如果部分地以软件或固件实施，那么所述软件或固件可在一个或一个以上硬件处理器中执行，例如微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或数字信号处理器(DSP)。可最初将执行所述技术的软件存储于计算机可读媒体中且在处理器中加载并执行。
因此，本发明还预期一种计算机可读存储媒体，其包括指令，所述指令在处理器中执行后即刻致使所述处理器：在显示装置的两个或两个以上不同辉度设定下产生两个或两个以上不同色彩校正矩阵的系数，其中所述系数在所述两个或两个以上不同辉度设定下调整背光显示装置的红、绿和蓝通道中的每一者；以及在所述显示装置中存储所述两个或两个以上不同色彩校正矩阵的所述系数以用于在所述显示装置再现色彩时应用。
附图说明
图1是说明与本发明一致的示范性背光显示装置的框图。
图2A是说明红(R)、绿(G)和蓝(B)滤色器在不同光波长下的示范性光谱透射率的曲线图。
图2B是说明表示人眼响应的RGB匹配函数的曲线图。
图2C和2D是说明白色LED背光源(图2C)和称为D65发光体的CIE标准日光(晴天下午的室外照明条件)(图2D)的谱功率分布(SPD)的曲线图。
图3是说明用于显示器的色调响应的特征化的示范性系统的框图。
图4A是说明针对显示器的红(R)、绿(G)和蓝(B)色彩通道中的每一者的测得的辉度输出的实例的曲线图。
图4B到4E是说明针对显示器的R、G和B通道中的每一者的示范性伽玛校正曲线的曲线图。
图5是说明可用于检验经色调响应校准的显示器的示范性系统的框图。
图6A是说明用于特征化显示器的色彩响应的示范性系统的框图。
图6B是说明用于检验经色彩响应校准的显示器的示范性系统的框图。
图7是说明可形成图1的处理器的部分的示范性色彩校正模块的框图。
图8是说明在不同背光水平下显示器的不同背光特征化绘图的曲线图。
图9是说明与本发明一致的用于调整显示装置的色彩输出的示范性过程的流程图。
图10是说明校准过程的流程图，可执行所述校准过程以产生用于背光显示装置的色调校正LUT和色度校正矩阵。
图11是说明可由背光显示装置实施以促进对背光显示器的输入数据的色彩校正的示范性过程的流程图。
具体实施方式
能量消耗对于各种计算装置来说是重要的，且尤其对于通常是电池供电的移动装置来说是重要的。作为实例，移动装置常常经设计以包含减少能量消耗量且进而延长电池寿命的措施。一种此类措施是针对利用背光照明的显示器的背光调制，例如背光减少。减少背光水平的能力可有助于减少显示器的电力消耗，且延长并入有所述显示器的移动装置的电池寿命。然而，背光调制可更改显示器的色彩响应，从而造成显示器在某一范围的背光水平上产生不一致的可见色彩输出。特定来说，背光调制可造成背光谱功率分布(SPD)的谱移位。谱移位可显著影响显示器的色彩响应且影响所显示对象的色彩准确性和质量。用于移动装置显示器的色彩校正的一些技术是使用假定100%的背光水平来执行的。此类技术未解决可因不同水平的背光强度而产生的谱移位。因此，可希望在不同的背光水平调整下调整所显示的色彩以保持相对高的色彩质量。
本发明涉及显示装置的特征化和校准以改善显示装置上的色彩的准确性。特征化和校准显示器可包含一个或一个以上过程，所述过程可由装置制造者应用以改善显示器性能。由于背光调光引起的色度移位(或谱移位)的量取决于在显示器中使用的背光技术，且因此可在各装置之间和在各类型的显示器之间不同。因此，在制造期间特征化和校准显示器可产生显示器和装置所特定的较准确的结果。本发明的技术还可包含在装置的操作期间将在制造期间确立的特征化和校准调整应用于显示器。
本发明的技术可适用于包含背光显示器(也常称为透射式显示器)的背光显示装置，但所述技术不一定限于背光显示装置。可使用背光显示器的示范性装置包含数字电视机、无线通信装置、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数码相机、摄像机、数字媒体播放器、视频游戏装置、蜂窝式或卫星无线电电话、智能电话或具有使用背光灯的显示器的任一装置。对于此类装置，背光灯可具有不同的背光强度设定，例如100%、75%、50%、20%等等。背光强度设定可例如是相对于与显示器相关联的最大强度水平而言。
虽然本发明的技术是利用使用背光调制的显示器(例如，LCD)的实例来描述，但所述技术可适用于具有辉度调整能力的其它类型的显示器，例如有机发光二极管(OLED)显示器和有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器。OLED和AMOLED显示器包含调整输出的辉度的能力，但不包含任何背光。OLED和AMOLED显示器是基于电致发光原理且包含响应于电流通过而发射光的材料。另外，本发明的一些方面可适用于具有固定或静态辉度输出的显示器。举例来说，本发明的一些方面是针对用于控制显示装置的色彩输出的技术，且特定来说是针对背光显示装置、具有辉度调整能力的其它装置，和具有固定辉度输出的显示器。
本发明的技术可取决于背光强度设定而将不同调整应用于显示器(例如，将不同调整应用于用来驱动显示器的彩色图像数据)。具体来说，可针对不同的背光设定而产生和应用不同的色彩校正矩阵，以便在不同的背光设定下实现装置中的所要调整。本文描述的调整可解决由于不同的背光设定以及色彩通道间串扰所引起的色度移位。串扰可由一个色彩通道对另一色彩通道的影响引起，且串扰可在不同的背光设定中不同。本文描述的用于解决串扰的技术可适用于背光显示装置、具有辉度调整能力的其它类型的显示器，和甚至具有静态辉度输出的显示装置。大体上，RGB串扰可归因于至少两个因素：(a)光学(例如，RGB滤光器)串扰和(b)电RGB串扰。
在一个实例中，本发明描述用于采用背光调制的显示装置的色彩校正技术。背光水平的改变可导致显示器的色彩输出中的谱移位。本发明描述用于基于背光水平调整来自适应地校正彩色图像数据以使得显示器提供所需色彩输出的技术。在一些实例中，显示器处理器可提供多个色彩校正矩阵。所述色彩校正矩阵中的每一者可对应于显示装置的经调整背光水平或某一范围的背光水平。色彩校正矩阵可如上所述在制造期间确定，且可在各类型的显示器之间不同。与背光调制设定中使用的技术类似的技术可适用于做出其它类型的辉度调整的显示器(即，在不使用任何背光的情况下调整辉度的装置，例如使用OLED或AMOLED显示器的装置)。
在背光调制的实例中，显示器处理器可基于当前选择的背光水平而自适应地将色彩校正矩阵中的一者应用于供应到显示器的彩色图像数据。通过选择性地将与特定经调整背光水平相关联的色彩校正矩阵应用于彩色图像数据，本发明的技术可至少部分地补偿可能由于背光调制而发生的显示器的色彩响应中的谱移位。色彩校正矩阵可包括调整色度响应的色彩校正。另外，可执行色调响应校正以调整辉度响应。在一些实例中，色调响应可通过应用针对每一个别色彩通道的相对小的查找表来校正，而色彩响应可通过将色彩校正矩阵应用于所有色彩通道来校正。
在一个实例中，存储器可存储对应于所述多个色彩校正矩阵的数据。每一色彩校正矩阵可包含校正值，所述校正值可应用于彩色图像像素值以将像素值校正(即，调整)到所要像素值。每一色彩校正矩阵可针对显示装置的多个背光强度水平中的一者或多个背光强度水平范围中的一者而指定。
通过提供用于不同背光水平的多个色彩校正矩阵，由于背光水平改变引起的谱移位所带来的色彩变换可减少或消除。此外，本发明的技术可解决由于不同背光设定中的色彩通道之间的串扰所带来的色彩不准确性。色彩校正矩阵可包含校正值，所述校正值经选择以使得显示器在某一范围的不同背光水平上产生所要色彩响应，从而消除由不同背光水平中的谱移位和不同背光水平中的不同水平的串扰造成的问题。
在一些实例中，通过选择性色彩校正，色彩响应可在所述范围的不同背光水平上大体上均匀，进而产生针对不同背光水平的相对较准确且一致的色彩输出。在其它实例中，色彩响应可能不均匀，但可经选择以提供针对不同背光水平的所要色彩输出。在每一情况下，均基于当前背光水平为背光显示器选择色彩校正矩阵。
色彩响应可大体上涉及显示器响应于给定的一组色彩输入数据的色彩输出。更特定来说，色彩响应可涉及显示器的通过色彩通道的组合(例如，红(R)、绿(G)和蓝(B))响应于指定所述色彩通道的像素值的彩色图像数据而产生的色彩输出。在一些实例中，每一色彩校正矩阵可采取用于多维色彩校正的矩阵的形式，如下文将更详细描述。本发明的技术可应用色调调整和色彩调整两者。色调调整可本质上针对辉度的不准确性而调整，而色彩调整可针对色度的不准确性而调整。如上所述，色彩调整可解决由于不同背光水平所带来的色彩移位以及在不同背光设定下可能不同的在色彩通道之间的串扰。色调调整和色彩调整均可包括对用以驱动显示器的色彩分量(例如，R、G、B值)的调整。虽然以下论述利用使用RGB色彩空间中的色彩分量的调整的实例，但应了解，本发明的技术可适用于其它色彩空间中。
在本发明的一个实例中，可在制造期间利用校准技术来产生色彩校正矩阵。在一些实例中，校准可涉及基于显示器色调响应而确定针对不同色彩通道的适当伽玛校正。可选择伽玛校正以针对不同色彩通道中的每一者产生所要的色调或辉度输出。随后可在不同水平的背光下执行用于显示器色彩响应的校准。在一些实例中，可参考一组校准色彩值来校准色彩响应，所述一组校准色彩值可经布置为色片(color patch)，例如，例如在众所周知的麦克白(Macbeth)色彩检查测试图表中提供的那些色片。根据本发明的技术，色彩校正矩阵在应用于对应背光水平时可驱动色彩响应(例如，RGB色彩响应)以使得所显示图像的色彩准确性由于背光的谱移位而保持大体上完整。在本发明的一个方面中，色彩校正模块可响应于显示器面板背光水平的改变而选择和应用适当的色彩校正矩阵。
图1是说明与本发明一致的示范性装置100的框图。装置100可包括独立装置或可为一较大系统的部分。作为非限制性实例，装置100可包括数字电视机、无线通信装置、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数码相机、摄像机、数字媒体播放器、视频游戏装置、蜂窝式或卫星无线电电话、所谓的“智能电话”或利用背光显示器的任一其它装置。装置100可包含在一个或一个以上集成电路或集成电路芯片中。装置100本身可包含背光显示器(即，显示器106)，但在一些实例中，装置100可包括主机装置，其驱动耦合到所述主机装置的显示器，在此情况下显示器106将在装置100的外部。
装置100可能够处理多种不同数据类型和格式。举例来说，装置100可处理静止图像数据、音频数据、视频数据或其它多媒体数据。在图1的实例中，装置100包含处理器102，其可称为移动显示器处理器(MDP)。装置100的处理器102可包括中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、图形处理单元(GPU)或能够处理色彩数据的任一处理器。在一些实例中，装置100可包含其它组件，例如编码器或解码器单元(例如，一个或一个以上“编解码器”)、调制解调器、发射器、电池和移动装置中常见的其它单元。因此，图1为了清晰的目的和便于说明而大体上简化。与处理器102相关联的功能性可提供于专用显示器处理器、上文提到的处理器中的一者或一者以上或其它处理电路内。装置100可能够执行各种应用程序，例如图形应用程序、图像应用程序、视频应用程序、音频视频应用程序、视频游戏应用程序、通信应用程序、数码相机应用程序、即时消息接发应用程序、移动定位应用程序、其它多媒体应用程序，或类似应用程序。
在图1的实例中，装置100另外包含存储器104和显示器106。处理器102可耦合到存储器104和背光显示器106。直接连接或共享系统总线可用以将处理器102耦合到存储器104和背光显示器106。处理器102和存储器104可视为与本发明一致的设备105(例如，芯片组)。如图1所示，处理器102可包括背光选择单元110和色彩校正单元112。
存储器104可存储指令，所述指令当由处理器102执行时界定处理器102内的单元110和112。另外，存储器104可存储例如可由处理器102使用以配置显示器设定的显示数据等数据。存储器104还可存储可由处理器102存取以便促进处理器102的色彩校正的色彩校正数据。特定来说，存储器104可包含例如色调校正查找表(LTU)114的色调校正数据，和色彩校正矩阵116。可针对与背光显示器1006相关联的不同背光设定界定不同的色彩校正矩阵，使得色彩校正随着背光显示器1006的背光设定而变化。
在一个方面中，显示器106可包括背光显示装置，例如LCD(液晶显示器)或其它形式的显示装置。其它形式的输出装置可用于装置100内，包含不同类型的显示装置、音频输出装置和触觉输出装置。又，虽然显示器106被说明为装置100的部分，但在一些情况下，显示器106可为在装置100的外部但通过由处理器102产生的数据来驱动的外部显示器。
在装置100的操作期间，处理器102可接收输入数据且执行一个或一个以上指令以便产生可用以驱动显示器106的输出数据。处理器102可接收来自存储器104或来自在装置100的一个或一个以上处理器上操作的其它应用程序的输入数据。处理器102可接收例如与将在显示器106上显示的图像相关联的输入数据(例如，显示数据)。输入数据可包含一个或一个以上输入数据分量。输入数据可包含显示器面板数据，例如传入图像的内容。基于所述内容，处理器102可确定显示器106的背光水平的减少量。输入数据还可包含与显示器106将再现的图像的输入图像数据相关联的色彩像素值，所述输入图像数据也可称为显示器面板数据。图像可包括静止图像或视频序列的帧。在一些实例中，装置100可包含其它单元，例如图像或视频编码器/解码器(CODEC)，且像素值可由CODEC产生且供应到处理器102。
处理器102可处理用于显示图像的显示数据，其中所述显示数据可包含显示器面板数据和图像像素数据。此处理可包含检索与显示器106相关联的数据，例如显示器特征化和校准(DCC)数据。外部装置可例如在装置100的制造期间执行DCC以获得例如色调校正LUT 114和色彩校正矩阵116等显示数据，其可存储在存储器104中且由处理器102检索。处理器102可利用校准数据(例如，色彩校正矩阵116)且将其应用于传入图像(例如，图像像素数据)以执行图像的面板色彩校正(PCC)以及其它功能(例如，缩放、对比度调整、旋转或其它显示效果)。处理器102还可利用色调校正LUT 114来执行色调校正或辉度调整。
如上所述，色调校正LUT 114可经配置以界定针对背光显示器106的红、绿和蓝通道中的每一者的色调响应调整。以下表2可包括用于色调校正LUT 114的合适LUT的一个实例，但这仅是一个特定显示器的一个实例。色调校正LUT 114内的数据可在与本发明中描述的色调调整校准过程类似的色调调整校准过程期间界定。
色彩校正矩阵116可包括与背光显示装置的两个或两个以上不同背光设定相关联的两个或两个以上不同色彩校正矩阵。色彩校正矩阵的系数可在校准过程期间选择，以便针对不同背光设定之间的色度移位进行调整。在一些实例中，色彩校正矩阵116可由不同的两组或两组以上等式表示。所述两个或两个以上不同色彩校正矩阵116可包括大于3乘3的矩阵。在一个实例中，色彩校正矩阵116包括3乘4矩阵，且在另一实例中，色彩校正矩阵116包括3乘11矩阵。
处理器102可经配置以处理与显示器106相关联的显示数据，例如显示器面板背光信息。在一个实例中，处理器102可基于用户选择和/或基于无活动而通过减少背光水平来自动调整显示器面板背光，且将显示信息发送到显示器106以相应地调整显示器106。处理器102可确定背光减少的量，例如表达为在正常水平下的背光量的百分比，其中正常水平可为例如100%。显示数据(例如，处理器102发送到显示器106的图像信息)还可包含亮度信息和图像信息。图像信息可包含图像数据分量，例如色彩分量信息或红、绿和蓝数据。图像数据可与静止图像和/或视频序列的视频图像/帧相关联。
处理器102可存取存储器104且应用存储在色调校正LUT 114中的色调响应调整。另外，处理器102可存取存储器104且在背光显示装置106的两个或两个以上不同背光设定下应用两个或两个以上不同色彩校正矩阵116。色彩校正矩阵116的系数可经界定(例如，在背光显示器106的校准期间选择)，因此校正每一色彩分量且针对在所述两个或两个以上不同背光设定下背光显示器106的红、绿和蓝通道之间的串扰进行调整。背光选择单元110可确定背光显示器106的当前背光设定，且基于当前背光设定，色彩校正单元112可从存储器104存取适用的色彩校正数据，且将此数据应用于对背光显示器106的输入数据以便产生具有较准确色彩的经校正输入数据。
因此，处理器102可经配置以处理图像数据以确立将显示图像的背光水平或背光水平减少。在一个实例中，背光水平可包括表示相对于正常背光的背光量的百分比(例如，78%)。在另一实例中，背光水平可包括背光范围(例如，75%-100%)。基于背光水平，处理器102从存储器104检索对应的色彩校正矩阵。处理器102可随后将背光水平应用于显示器106且将对应所检索的色彩校正矩阵应用于图像数据，从而得到具有基于背光水平的色调和色彩校正的输出图像。举例来说，处理器102可将色彩校正矩阵应用于红、绿和蓝分量以产生经校正值以作为输出图像数据应用于显示器106。显示器106可随后以经校正色彩在相关联的背光水平下显示输出图像。除了色彩校正之外，处理器102还可调整图像的色调响应以校正图像的辉度响应。在一些实例中，经调整输出图像可类似于在100%背光或另一所要参考调色板下输出图像的色彩。
图1的实例仅为说明性的。在其它实例中，不包含背光显示器的类似装置可使用本发明的技术。本文描述的调整可解决由于不同的背光设定(或不同的辉度设定)以及色彩通道间串扰所带来的色度移位。串扰可由一个色彩通道对另一色彩通道的影响引起，且串扰可在不同的背光设定中不同。所述技术还可适用于具有辉度调整能力的其它类型的显示器(例如，OLED或AMOLED显示器)。OLED和AMOLED显示器包含调整输出的辉度的能力，但不包含任何背光。
在例如OLED或AMOLED显示器等显示器的实例中，装置可看上去类似于图1的装置，但背光显示器106将被OLED或AMOLED显示器或者具有辉度调整能力的另一显示器代替。此外，本发明的一些方面是针对用于控制显示装置的色彩输出的技术，且这些技术可应用于背光显示装置、具有辉度调整能力的其它装置，和具有静态辉度输出的显示器。因此，图1的实例不应视为限制性的，而是应视为用于实施本发明的技术的一个实例。
本发明的方面可包含用于显示器面板色彩校正校准(PCC)的技术以确定用于应用以实现PCC的多个色彩校正矩阵。另外，本发明的技术包含应用在校准过程期间产生的色彩校正矩阵。色彩校正矩阵的应用可在装置的正常操作期间发生，以便改善在不同背光水平下的色彩输出。虽然以下描述在RGB色彩空间中论述本发明的技术，但应了解，可针对其它色彩空间和其它显示器组件或通道来修改这些技术。
根据本发明的一些实例技术，在装置的操作期间，可确定显示器面板背光水平或水平范围，且除了对比度调整之外还可检索对应色彩校正矩阵并应用于所显示的图像。另外，可将所确定的面板背光水平应用于显示器。以此方式，可以在100%背光水平或产生准确色彩再现的另一所要参考水平下显示时图像的近似相同色彩准确性来再现所显示图像。
通常，显示器色调响应和色彩响应可显著不同于所要响应。因此，在产生图像数据且将图像数据输出到显示器之前可应用两次校正。根据本发明的技术，PCC提供图像数据的色彩校正以校正显示器在不同背光水平下的色彩响应。随后可将伽玛校正应用于经色彩校正的图像数据以校正显示器的色调响应。
图2A是说明示范性红(R)、绿(G)和蓝(B)滤色器在不同光波长下的光谱透射率的曲线图。图2B是说明CIE 1931 RGB匹配函数(表示人眼响应)的曲线图。图2B的曲线图可用作与显示器滤色器光谱透射率进行比较的参考。图2A和2B可证明一种类型的色彩串扰。特定来说，一个通道(R、G或B)的输出可造成进入与另一通道(R、G或B)相关联的一个或一个以上邻近光谱中的输出。串扰是关于色彩输出的一般现象，但可取决于背光水平而变化。还可测量且用数值呈现另一类型的串扰(电RGB串扰)。图2C和2D是说明白色LED背光源(图2C)和称为D65发光体的CIE标准日光(晴天下午的室外照明条件)(图2D)的谱功率分布(SPD)的曲线图。D65可用作用于显示器和相机两者的所要照明条件的参考。图2C与2D之间的显著差异是为了从显示器得到所要色彩响应而应当校正的因数中的一者。
以下表1展示示范性LCD显示器的RGB原色和白/黑点的测得数据相对于参考数据的差异的数值实例，所述参考数据可对应于所述显示器的预期输出。
表1
Figure BDA00002863201700101
如表1说明，在针对白和黑以及红(R)、绿(G)和蓝(B)原色的色度坐标(x和y)相对于所述显示器预期的参考数据之间可存在显著差异。这些测得的差异可归因于所要参考RGB原色、xy色度坐标和在制造过程中针对显示器实际产生的情况的差异。在可对应于每一通道的最大辉度的红、绿和蓝辉度水平(Y)之间也存在显著差异。
PCC可帮助最小化显示器特性与所要参考特性之间的差异。然而，所述差异在各显示器间不同，且在不同背光水平下色彩特性的改变可在各类型的显示器间和各装置间不同。因此，可(例如，由装置制造者)执行显示器特征化和校准(DCC)以确定用于将在PCC中使用的特定显示器面板和/或装置的适当色彩校正矩阵。随后可在装置的操作期间应用色彩校正矩阵。在一些实例中，可针对一般类别的装置(例如，特定型号)执行DCC。在其它实例中，可对个别装置执行DCC。因此，可在装置制造时执行DCC。DCC产生如下文更详细描述的用于色彩校正和伽玛校正的数据，且产生的数据可包含在每一对应装置中供装置处理器(例如，图1的处理器102)使用以执行色彩校正和伽玛校正。校正可考虑由于不同背光水平所带来的色度移位以及也可能受到不同背光水平影响的通道之间的串扰。
DCC可考虑显示器色调响应和显示器色彩响应。可在不同的显示器操作条件(例如，固定的背光水平和可变的背光水平)下执行特征化和校准。DCC可包含通过测量对显示器的特征化、通过伽玛和色彩校正矩阵的校准，以及通过线性度和色彩误差检查的检验。
图3说明用于显示器的色调响应的特征化的实例系统。在一个实例中，用于显示器的色调响应的特征化的输入301可为与显示器相关联的线性RGB。处理器303可将单位色彩校正(单位CC)309和单位伽玛校正(单位GC)311应用于输入301。可在确定不需要色彩校正时应用单位CC矩阵。举例来说，3乘3单位CC可为3个对角元素等于1而其余元素等于0的矩阵。类似地，可在确定不需要色调响应校正时应用单位GC LUT。单位GC LUT条目值可为LUT[i]=i，其中i表示传入的R、G或B值。因此，当应用单位GC LUT时，没有改变应用于RGB值。
处理器303可将经处理RGB输入发送到显示器313。在一个实例中，在显示器的色调响应的特征化期间，可通过如下方式改变RGB输入以特征化色调响应：将R通道的值设定为从0到255的值，同时将G和B通道设定为0；将G通道的值设定为从0到255的值，同时将R和B通道设定为0；以及将B通道的值设定为从0到255的值，同时将R和G通道设定为0。随后可测量所显示经处理RGB输入的辉度，进而获得输出307，其可指示与用于线性RGB输入(即，输入301)的每一色彩通道相关联的测得的RGB辉度。通过测量与每一色彩通道相关联的辉度，可特征化显示器对色彩通道中的每一者的辉度的影响。测得的辉度也可称为色调响应。下文中，测得的辉度可称为色调响应。
图4A说明在作为色彩输入值(例如，图3中的输入301)应用于显示器的某一范围的线性整数输入上每一色彩通道的色调响应(以坎德拉/米2为单位)的一个实例。在一个实例中，可在100%背光水平下获得显示器的色调响应。曲线401、403和405分别是R、G和B通道的输出响应于如上所述的应用于显示装置的色彩输入值的色调响应曲线。曲线401对应于红，曲线403对应于绿，且曲线405对应于蓝。
给定图4A所示的色调响应，可通过针对与色彩通道中的每一者相关联的每一色调响应曲线确定得到所要辉度输出的匹配伽玛校正曲线来在每一背光水平下执行色调响应的校准。在一个实例中，所要辉度输出可为线性净响应。图4B到4D说明分别针对R、G和B通道中的每一者的伽玛校正曲线411、413和415的一个实例。伽玛校正曲线411、413和415还可称为色调调整曲线。在图4B到4D中，虚线曲线421、423和425(即，实际响应曲线421、423和425)说明对应于如图4A所示的分别针对R、G和B通道中的每一者的显示器色调响应的经正规化的测得输出辉度。
实际响应曲线421、423和425可经正规化以使得辉度值的范围是从0到1。实线曲线411、413和415(即，色调调整曲线或伽玛校正曲线)分别说明相对于实际响应曲线421、423和425的伽玛校正。点线431、433和435表示从将伽玛校正曲线应用于原始色调响应曲线而得到的净色调响应，其中净响应是线性的，如这些实例中说明。图4E说明分别针对显示器的R、G和B色彩通道中的每一者的伽玛校正曲线411、413和415。曲线411对应于红(R)，曲线413对应于绿(G)，且曲线415对应于蓝(B)。
图4B到4D可视为说明色调响应调整曲线(即，曲线411、413和415)，其也在图4E中展示。这些曲线图说明识别和产生色调响应调整的一种方法。在此情况下，对于每一通道(例如，对于R、G和B通道)，输入值(例如，沿着图4B到4D的X轴)可根据色调响应调整曲线411、413和415而映射到经调整输出值。在每一相应曲线图中将所要色调响应说明为线性点线(即，所要色调响应曲线431、433和435)。在每一相应曲线图中将实际色调响应说明为虚线(即，实际响应曲线421、423和425)，且由曲线411、413和415表示将实际色调响应修改为所要色调响应所需的辉度输出。可见，调整曲线411、413和415关于所要色调响应曲线431、433和435大体上镜像实际响应曲线421、423和425。因此，通过应用足以将预期响应从实际响应曲线421、423和425的响应改变为调整曲线411、413和415的响应的调整值，可实现所要色调响应曲线431、433和435。
通过使用匹配伽玛校正曲线，可产生匹配伽玛校正查找表(MGCLUT)，其存储不同RGB通道输入值(从0到255)的经正规化辉度输出值(0与1之间，包含性)。以下在表2中展示实例MGCLUT，其基于R、G和B通道中的每一者的整数输入而指示R、G和B通道中的每一者的在范围[0-1]中的经正规化辉度输出(且经量化为8位)。
表2
Figure BDA00002863201700131
可通过输入线性RGB输入值、应用匹配伽玛校正值且测量辉度输出，来检验色调响应的校准的结果。如果校准过程是准确的，那么输出辉度曲线将具有净线性响应。
图5是说明用于检验经色调响应校准的显示器的实例系统的框图。显示器的色调响应的检验可通过使用线性RGB输入501来执行，所述输入可由处理器(例如，图1的处理器102)处理，所述处理器应用单位色彩校正503和匹配伽玛校正(MGC)505。匹配伽玛校正可基于来自与显示器相关联且在色调响应的校准期间产生的上述MGCLUT的匹配伽玛校正值。MGCLUT可存储在存储器(例如，图1的存储器104)中，且由处理器(例如，处理器102)检索以用于伽玛校正。
单元505和507在这些单元提供R、G和B通道中的每一者的净线性响应的意义上可统称为“线性系统”。可将经伽玛校正的RGB输入发送到显示器507。随后可测量所显示经处理RGB输入的辉度，且将与线性RGB输入的每一色彩通道相关联的色彩响应(或辉度)确定为测得的RGB输出509。与每一色彩通道相关联的色调响应可由例如外部装置测量。在其中显示器的色调响应可不受背光水平改变的影响的一个实例中，色调响应特征化可在一个背光水平下执行，且类似地在所有背光水平下适用。
在如上所述的显示器色调响应的校准和检验后，可针对显示器的色彩响应执行DCC。显示器的色彩响应的特征化可通过测量针对对应输入参考线性色彩值的参考色彩输出来执行。在一个实例中，将所谓的麦克白色彩检查测试图表的色彩用作输入。麦克白色彩检查图表具有24个参考色彩，包含18个色彩和6个消色差中性色彩(白、灰和黑)。在其它实例中，可通过利用较大数目的参考色彩，例如具有108个参考色彩的色彩检查表，来实现较精确的结果。可使用测量装置(例如，比色计或分光光度计)来获得所显示色彩的色彩测量。
显示器针对每一色彩输入所产生的色彩误差的量可基于输出色彩与由麦克白色彩检查图表指示的对应输入色彩参考之间的差异来确定。人眼可通常检测超过2Δe(CIE)的色彩差异，如国际照明委员会(或国际照明委员会(CIE))所指定。也就是说，例如，如果一色彩的两个色调之间的差异是2Δe(CIE)或更小，那么所述两个色调对人眼来说看上去相同。在显示器的特征化期间，可确定输入与输出参考色彩之间的差异量。输入和输出参考色彩可以其RGB分量来表达。
图6A说明用于特征化显示器的色彩响应的实例系统。用于显示器的色彩响应的特征化的输入601可例如为参考线性色彩数据(例如，麦克白色彩)，其可由处理器(例如，图1的处理器102)处理，所述处理器应用单位色彩校正603且使用存储在存储器(例如，存储器104)中的MGCLUT而应用先前获得的匹配伽玛校正(MGC)605。随后将经处理输入色彩数据发送到显示器607。色彩测量装置可针对每一组色彩数据获得所显示色彩的色彩响应的测量且产生输出609，所述输出可为测得的参考色彩。测得的参考色彩输出609与输入参考色彩601(例如，麦克白线性色彩值或其它参考色彩值)之间的差异可用以确定色彩误差，即，显示器的色彩响应的误差。随后可针对输出色彩获得色彩误差且将其与输入色彩进行比较，如以下实例表3所示。在所述表中，“CC”指代色彩校正。
表3
Figure BDA00002863201700151
在特征化之后，可通过确定对应色彩校正矩阵(例如，3乘3色彩校正矩阵的元素)来执行显示器的色彩响应的校准。可使用最小平方误差(MSE)方法，针对图表中的所有色彩确定色彩校正矩阵。系数的色彩校正矩阵的计算可涉及将MSE应用于以下等式：
[RcieGcieBcie]=[CC矩阵]*[Rd Gd Bd]，
其中RcieGcieBcie是K个色彩(例如，24个)的参考RGB值，因此，[RcieGcieBcie]是3乘K矩阵。CC矩阵是色彩校正矩阵且是3乘3矩阵，且Rd Gd Bd是测得的RGB值，因此[Rd Gd Bd]是3乘K矩阵。因此，对于K个色彩中的每一者，经校正RGB值是由[3x1]列矩阵[RGB_Corrected]界定。色彩校正矩阵是由3乘3直到3乘N矩阵[M]界定。针对K个色彩中的每一者，测得的RGB值是由3乘1矩阵[RGB Measured]界定，且因此，
[RGB_Corrected]=[M]*[RGB_Measured]
在一些实例中，可将校正值表达为提供经色彩校正的RGB值(RcieGcieBcie)的系数值。所述系数可用于线性或多项式回归等式中以从输入RGB值(Rd Gd Bd)获得经色彩校正的RGB值。所述系数可存储为3乘N矩阵，其中N为3或3以上。当N为3时，可使用线性回归来从输入RGB值获得经色彩校正的RGB值。下文的实例等式可表示可在色彩校准期间求解且随后在装置的操作期间应用(基于针对系数k的解得的值)于色彩调整或校正的3乘4矩阵的一个实例。
Rcie=krr*Rd+krg*Gd+krb*Bd
Gcie=kgr*Rd+kgg*Gd+kgb*Bd
Bcie=kbr*Rd+kbg*Gd+kbb*Bd
其中ki系数表示基于如上文论述的所执行校准的色彩校正系数。Rd、Gd、Bd表示显示器RGB值，且Rcie、Gcie、Bcie表示经色彩校正的值。系数中的每一者与单通道贡献或红(R)、绿(G)和蓝(B)通道中单独的每一者的贡献相关联。因此，krr是与红通道对经色彩校正的红通道值的贡献相关联的系数，krg与绿通道对经色彩校正的红通道值的贡献相关联，且krb与蓝通道对经色彩校正的红通道值的贡献相关联。类似地，kgr、kgg和kgb是分别与红、绿和蓝通道对经色彩校正的绿通道值的贡献相关联的系数，且kbr、kbg和kbb是分别与红、绿和蓝通道对经色彩校正的蓝通道值的贡献相关联的系数。
显示装置的输出相对于参考色彩图表中的参考色彩的实验测量可用以实验性地确定所要系数。而且，针对在校准过程期间装置的多个不同背光设定中的每一者可求解不同的一组系数。由此，可针对装置的多个不同背光设定中的每一者界定不同的色彩校正矩阵(但如果相同的调整足以用于两个背光设定，那么某些设定可应用同一矩阵)。矩阵可存储在存储器104中且由处理器102基于背光设定而应用。
然而在一些实例中，例如LCD显示器等一些背光显示器可在其RGB通道之间展现显著的色彩串扰。而且，OLED显示器和实施不同辉度水平的其它类型的显示器可具有类似问题。因此，较大的色彩校正系数矩阵(即，大于3乘3)可通过提供较好的对面板RGB色彩串扰的补偿且因此提供较好的色彩误差水平而提供较好的平均误差结果。使用较大的矩阵且因此具有RGB项的2阶和3阶的多项式回归提供了对与RGB匹配函数的失配、与目标D65白点的失配以及RGB通道之间的色彩串扰的补偿。在一个实例中，3乘11色彩校正矩阵可包含对应于R通道的多项式系数ail，其提供以下经色彩校正的红带多项式Rcie：
Rcie=a01+a11Rd+a21Gd+a31Bd+a41RdGd+a51GdBd+a61BdRd+a71R2 d+a81G2 d+a91B2 d+a101RdGdBd
类似多项式可用于具有对应系数的绿带和蓝带以提供经色彩校正的绿值和蓝值，Gcie和Bcie：
Gcie=a02+a12Rd+a22Gd+a32Bd+a42RdGd+a52GdBd+a62BdRd+a72R2d+a82G2 d+a92B2 d+a102RdGdBd
Bcie=a03+a13Rd+a23Gd+a33Bd+a43RdGd+a53GdBd+a63BdRd+a73R2 d+a83G2 d+a93B2 d+a103RdGdBd
系数a01、a02和a03表示分别与红、绿和蓝通道中的每一者相关联的黑色偏移。黑色偏移值可针对黑光泄漏进行调整。黑光泄漏是当针对R、G和B通道中的每一者输入为零时显示器上观察到的辉度量。理论上，辉度预期为零，例如以上等式中的常数项针对零输入通道应为零。然而，大多数显示器无法显示绝对黑色，且因此，对于零R、G、B输入，观察到非零辉度，且所述非零值由常数系数a01、a02和a03补偿。经验测试可作为校准过程的部分而执行以针对任一给定显示器(或任一类显示器)产生以上等式的系数。
系数a1x、a2x和a3x(其中x=1、2或3)表示与单通道贡献或红(R)、绿(G)和蓝(B)通道中单独的每一者的贡献相关联的系数。系数a4x、a5x和a6x(其中x=1、2或3)表示与双通道贡献相关联的系数，双通道贡献表示红与绿、红与蓝以及绿与蓝之间的串扰。在一个实例中，当两个通道之间不存在串扰时，则对应系数等于0。系数a7x、a8x和a9x(其中x=1、2或3)表示与红、绿和蓝通道中的每一者的二阶贡献相关联的系数。系数a101、a102和a103表示三个不同通道之间的串扰。
特定来说，a01、a02和a03表示分别与红、绿和蓝通道中的每一者相关联的黑色偏移，a11、a21和a31分别是与红、绿和蓝通道对经色彩校正的红通道值的贡献相关联的系数；a12、a22和a32分别是与红、绿和蓝通道对经色彩校正的绿通道值的贡献相关联的系数；且a13、a23和a33分别是与红、绿和蓝通道对经色彩校正的蓝通道值的贡献相关联的系数。a41、a42和a43分别是与红和绿通道串扰对经色彩校正的红、绿和蓝通道值的贡献相关联的系数；a51、a52和a53分别是与蓝和绿通道串扰对经色彩校正的红、绿和蓝通道值的贡献相关联的系数；且a61、a62和a63分别是与红和蓝通道串扰对经色彩校正的红、绿和蓝通道值的贡献相关联的系数。a71、a81和a91分别是与二阶红、绿和蓝通道对经色彩校正的红通道值的贡献相关联的系数；a72、a82和a92分别是与二阶红、绿和蓝通道对经色彩校正的绿通道值的贡献相关联的系数；且a73、a83和a93分别是与二阶红、绿和蓝通道对经色彩校正的蓝通道值的贡献相关联的系数。a101、a102和a103分别是与红、绿和蓝通道串扰对经色彩校正的红、绿和蓝通道值的贡献相关联的系数。
以上所示的这些额外的3乘11等式可表示可在色彩校准期间求解且随后在显示装置的操作期间应用(基于针对系数a的解得的值)于色彩调整的3乘11矩阵。如同以上论述的3乘4实例，显示装置的输出相对于参考色彩图表中的参考色彩的实验测量可用以实验性地确定3乘11矩阵的所要系数。而且，针对装置的多个不同背光设定中的每一者可确定不同的一组系数。由此，可针对装置的多个不同背光设定中的每一者界定不同的色彩校正矩阵(但如果相同的调整足以用于两个背光设定，那么某些设定可应用同一矩阵)。一旦针对每一组多项式等式界定系数，便可在装置的操作期间应用矩阵以针对红、绿和蓝通道进行调整。特定来说，矩阵可存储在存储器104中且由处理器102基于背光设定而应用。又，这些调整可针对不同背光设定下的色彩响应差异(即，色度移位)以及由于不同背光设定下的色彩通道串扰所带来的色彩不准确性进行调整。
在校准期间，可通过确定所有输入参考色彩的平均色彩误差且选择提供最小平均色彩误差的系数矩阵，来确定N的适当值，其确定色彩校正矩阵的大小。以下表4展示使用大小范围是从3乘3到3乘11的系数矩阵的输出的实例平均色彩误差：
表4
Figure BDA00002863201700181
在以上表4说明的实例中，3乘8(即，3x8)系数矩阵产生最小平均色彩误差，且因此可被选择以用于色彩校正的目的。如以上表4的实例所示，具有大于3乘8的大小的色彩校正矩阵也提供相对小的平均色彩误差值。在一个实例中，当平均色彩误差值针对不同大小的矩阵来说相对接近时，可选择较小大小的矩阵。与装置的显示器相关联的所确定色彩校正矩阵可存储在装置的存储器(例如，存储器104)中。对于3乘8矩阵的此实例，以下表5展示对应的3乘8系数矩阵：
表5
Figure BDA00002863201700182
随后可通过输入参考色彩(例如，麦克白图表的色彩)，应用在特征化和校准过程期间确定的适当色彩校正矩阵和使用MGCLUT的匹配伽玛校正，且测量对应色彩输出，来执行显示器面板的色彩响应的特征化和校准的检验。
图6B说明用于检验显示器的色彩响应的实例系统。显示器的色彩响应的色彩校正的检验可通过使用输入601来执行，输入601可包括参考线性色彩数据/值(例如，对应于麦克白色彩的线性色彩值)。输入601可由处理器(例如，图1的处理器102)处理，所述处理器应用上文参考图6A描述的通过校准过程确定的色彩校正系数矩阵613。在一个实例中，色彩校正系数矩阵可存储在存储器(例如，存储器104)中。处理器还应用先前获得的匹配伽玛校正(MGC)605，其可作为查找表(例如，MGCLUT 114)存储在存储器(例如，存储器104)中。
随后将经处理的经色彩校正的输入色彩发送到显示器607。色彩测量装置可针对每一色彩获得所显示色彩的色彩测量，且作为测得的经色彩校正的参考色彩输出619而输出。随后可确定经色彩校正的输出的色彩误差以确保结果匹配于在校准期间确定的预期色彩误差。以下表6展示在麦克白色彩图表中的24个色彩的平均和最大色彩误差方面，显示器的色彩响应的校准和检验结果之间的比较的实例。在此实例中，使用3乘8矩阵用于色彩校正：
表6
Figure BDA00002863201700191
初始可在100%背光下执行显示器色彩响应特征化和校准。一旦在100%背光下实现校准，便可减少面板背光，直到色彩误差高于2Δe(CIE)为止，即直到平均人眼无法注意到色彩差异为止。对于一些显示器，高于2Δe(CIE)的误差可在80%背光下发生，对于其它显示器，其可在75%下发生，等等。因此，在制造阶段执行特征化和校准确保了色彩校正是准确的且适于显示器的特性。
当色彩误差变为高于2Δe(CIE)时，可重复如上所述的校准过程以获得针对所述背光水平的适当系数矩阵。一旦针对一个背光水平或一个背光水平范围获得色彩校正系数矩阵，则再次减少面板背光，直到色彩误差高于2Δe(CIE)为止，且执行校准以获得下一组色彩校正系数。可针对多个背光水平或范围重复所述过程向下直到最低所要背光水平。在一个实例中，20%背光水平可为最低的，低于此背光水平便不可执行色彩校正。最低背光水平可在各系统或各装置间不同。
在一些实例中，无论色彩误差如何均可在若干不同背光水平下执行校准，例如通过无论色彩误差如何均在固定背光水平下提供校准。在再其它实例中，如果针对24(或任一其它数目)个参考色彩的平均误差增加超过1CIE DE2000(其中DE是在2000年确立的已知标准误差度量)，则使用新的色彩校正矩阵的条件可发生。针对24(或任一其它数目)个参考色彩的平均值的这种使用可应用于论述色彩误差变为高于2Δe(CIE)的上述实例中的任一者。
表示色彩校正系数的矩阵的数据可存储在存储器(例如，图1的存储器104)中且与对应背光水平或背光水平范围相关联。因此，每一背光水平可具有相关联的色彩校正矩阵，其已针对显示器在给定背光水平下的色彩响应而公式化。背光水平中等每一者可对应于一背光水平范围。举例来说，第一矩阵可对应于正常背光水平的80%的背光减少水平，且第二矩阵可对应于正常背光水平的60%的背光减少水平。因此，对于正常背光水平的65%的背光减少水平，面板色彩校正可利用第一矩阵，例如对应于80%背光减少的矩阵。在此实例中，背光减少可上舍入到下一背光减少水平。在另一实例中，正常背光水平的65%的背光减少水平，PCC可利用第二矩阵，例如对应于60%背光减少的矩阵。在此实例中，背光减少可舍入到最近截断的背光减少水平。
在本发明的一个方面中，通过执行显示器特征化和校准，可针对不同的背光减少水平获得不同的矩阵，如上所述。系数矩阵可存储在存储器(例如，图1的存储器104)中，且用于面板色彩校正中，面板色彩校正可由处理器102执行或控制以控制显示器106。举例来说，在装置100的操作期间，显示器106的背光水平可从与一个色彩校正矩阵相关联的背光水平改变到与另一色彩校正矩阵相关联的新背光水平。处理器102可从存储器104检索来自色彩校正矩阵116中的与新背光水平相关联的色彩校正矩阵，且使用色彩校正单元112将所检索的色彩校正矩阵应用于发送到显示器106的图像数据。处理器102可随后将经色彩校正的图像发送到显示器106，显示器106可在新背光水平下显示经色彩校正的图像。
图7说明可形成图1的处理器102的部分的色彩校正模块的框图。图7的色彩校正模块可由例如装置100实施。大体上，所述色彩校正模块可提供两种功能：补偿影响显示器色彩准确性的因素[包含与RGB匹配函数的失配(图2A和2C)、与目标D65白点的失配(图2B和2D)，和RGB通道之间的色彩串扰]，以及补偿由于背光调制而发生的谱移位。如上文描述且在不同背光水平下执行的显示器特征化和校准(DCC)过程适应由于背光调制而发生的色彩差异性和谱移位，且产生界定用于在不同背光水平下的色彩校正的系数的色彩校正矩阵。在一些实例中，对于特定LCD面板，可存在对应于减少的背光水平的三个显著谱移位，其引起大于2Δe(CIE)的色彩误差。在其它实例中，可存在更多或更少的显著谱移位。基于显示器在不同背光水平下的表现的适当数目的PCC矩阵可如上文论述而产生，且存储在存储器中。
输入图像701可具有在与所述图像相关联的色彩空间(例如，标准RGB色彩空间)中描述的色彩特性。在一些实例中，色彩空间转换单元703可将图像转换到另一色彩空间，例如从sRGB到HSV，HSV以色调、饱和度以及值(或亮度)来表达图像数据。转换到例如HSV允许响应于用户选择707而进行HSIC(色调、饱和度、强度、对比度)调整。HSIC单元705可响应于用户选择707而调整传入图像的色调、饱和度、强度和对比度。另外，可存在对显示器面板的背光水平的调整，例如减少背光水平以减少电力消耗。背光水平调整可自动完成或响应于用户选择713而完成。显示器的背光水平的调整可表达为相对于默认背光水平或最大(100%)背光水平的百分比，例如从100%减少到75%，或从75%减少到50%等等。在一个实例中，背光水平的减少可相对于先前背光水平而言。
色域映射/剪辑单元709可产生图像的内容的直方图分布，其可提供图像的色调分布的表示。色域映射单元709可将图像直方图提供到自适应背光(ABL)单元711。ABL单元711可利用图像内容信息(例如，传入图像的值的直方图)来确立如何调整背光水平，例如将背光水平调整多少(例如从100%到60%)。ABL单元711随后可将带有背光水平调整的信号发送到显示器735以调整显示器面板的背光水平。另外，ABL单元711可产生对比度增强查找表(LUT_V)且将查找表发送到对比度增强单元715，对比度增强单元715利用对比度查找表来调整图像中的对比度。因此在HSV空间色彩空间中将对比度增强应用于图像内容。ABL单元711可基于传入图像而产生对比度增强查找表以在经调整背光水平的情形中提升图像的亮度。
一旦已根据来自ABL单元711的查找表而增强对比度，便可在色彩空间转换单元719中将图像从“色调、饱和度、亮度”(HSV)空间转换回到标准RGB(sRGB)空间(因为大多数显示器接受RGB值)。标准IGC(逆伽玛校正)扩展单元721可例如将色彩信息从8位扩展到12位。IGC将图像内容从非线性sRGB色彩空间变换到线性RGB色彩空间，因为线性色彩空间确保了较准确的色彩校正，原因在于色彩特征化是使用线性色彩空间执行的。IGC单元721还执行8位到12位扩展以获得额外准确性，因为后续的色彩校正和伽玛校正以12位数据进行操作。
面板色彩校正单元(PCC)723可随后利用从ABL单元711提供的关于经调整背光水平的信息以从存储器检索与显示器面板的背光水平相关联的对应的响应校准数据矩阵或色彩校正矩阵725(例如，色彩校正系数矩阵)，且将色彩校正集合应用于显示器图像数据以针对红、蓝和绿(R、G和B)带产生经色彩校正的图像数据。PCC单元723确保图像内容的色彩准确性由于经调整背光水平的谱移位而保持完整。在转换回到RGB色彩空间之后将色彩校正应用于图像内容，因此获得新的R、G和B值，其也考虑了输入RGB通道之间的串扰。图像内容的亮度也可能由于经调整背光水平而损失，其是通过在对比度增强单元715中应用适当对比度增强来提升。
返回参见PCC单元723，例如响应于装置的显示器从100%到75%的背光水平调整，处理器针对色带中的每一者从存储器(例如，从存储器中的查找表或其它数据结构)检索对应于经调整背光水平的由色彩校正矩阵界定的多项式系数，且将所述系数应用于显示器RGB值RdGdBd以产生经色彩校正的R、G、B带值RcieGcieBcie。举例来说，对于特定LCD面板，可存在对应于70%、45%和25%的减少的背光水平的3个显著谱移位。在DCC期间，如上所述，3组3乘N(例如，N是基于在显示器面板的DCC期间的实验结果而确定)色彩校正矩阵可产生且存储在存储器中。在从ABL单元711接收到改变的背光水平后，PCC单元723即刻检索对应的3乘N矩阵，且将其应用于输入的12位线性RGB图像数据以获得经色彩校正的RGB值。
伽玛校正单元727可随后使用如上所述的MGCLUT将与显示器面板相关联的匹配伽玛校正(MGC)数据729应用于经色彩校正的图像，所述MGCLUT是在色调响应特征化和校准期间产生的。伽玛校正可应用于R、G和B通道中的每一者，因为匹配伽玛校正值是针对R、G和B通道中的每一者而获得。在色调响应特征化和校准期间获得的匹配伽玛校正数据可基于标准伽玛值(例如，REC-709伽玛)。然而，用户可能希望将显示器伽玛调整到另一值，其可与匹配伽玛校正相结合。伽玛校正单元727还可接收对应于用户选择的优选伽玛值731，且将用户选择的伽玛并入到经色彩校正的图像数据的伽玛校正中。经色彩校正和伽玛校正的图像数据随后可经过抖动单元733。当显示器具有比待显示图像低的RGB位分辨率时，抖动可为有用的。举例来说，在处理期间，所产生的图像可具有24位分辨率(每色彩8位)。然而，用于移动装置的大多数显示器是18位显示器(每色彩6位)。可应用抖动以防止所显示图像中的假影，所述假影可导致两种分辨率之间的差异。
主要显示器735(例如，图1的显示器106)随后接收经色彩校正和伽玛校正的图像数据以及来自ABL单元711的背光调整信息，且相应地调整显示器，从而得到对背光水平的调整(例如，背光减少)和对对应于适当经色彩校正图像的图像数据的调整，使得尽管存在背光水平调整也相对于默认背光水平(例如，100%背光水平)维持所显示图像的色彩准确性。
在本发明的一个方面中，适当的色彩校正矩阵可提供对应于用于色带中的每一者的多项式模型的系数。具有RG、RB、GB和RGB项的多项式模型可提供对某些显示器(例如LCD显示器)中的RGB通道之间的显著色彩串扰的补偿。与较为传统的方法相比，减少串扰可改善显示器的色彩响应。在某个实例中，一些显示器在RGB通道之间可能不展现显著串扰(例如，IPS LCD面板)，且在校准期间，可确定3乘3回归可提供适当的色彩校正结果。
在一实例中，可在背光水平设定为100%时针对RGB色调和色彩响应两者来特征化和校准LCD。以下表7展示实例，其中针对每一色带获得多项式模型的10个系数。在如下所示的一些实例中，如果首先将由于漏光所带来的黑色偏移应用于测得的数据，那么常数项可能不是必要的。
表7
Figure BDA00002863201700231
以下表8展示使用以上表7中所示的实例系数针对麦克白色彩检查图表的24个色彩的平均和最大色彩误差：
表8
Figure BDA00002863201700232
在一些实例中，也可利用背光特征化来确定显示器在不同背光水平下的辉度响应。此信息可用以计算和界定对比度增强查找表(LUT_V)，其可用以基于背光水平而提升图像的亮度。图8说明显示器的针对不同背光水平的实例背光特征化绘图。
在图8中，参考标号81对应于10%的背光水平。参考标号82对应于20%的背光水平。参考标号83对应于30%的背光水平。参考标号84对应于40%的背光水平。参考标号85对应于50%的背光水平。参考标号86对应于60%的背光水平。参考标号87对应于70%的背光水平。参考标号88对应于80%的背光水平。参考标号89对应于90%的背光水平。参考标号90对应于100%的背光水平。在每一背光水平下，针对不同的灰度级输入而确定和绘制辉度水平。可基于传入图像的直方图(Histo_V)和背光辉度调制曲线而产生对比度增强LUT(LUT-V)。
图9是说明根据本发明的技术的实例过程的流程图。处理器(图1的处理器102)可接收图像内容信息(901)。处理器102还可确定对相关联显示器的背光水平的适当调整(903)，其可基于自动背光水平调整(例如，由于装置不活动)或用户调整(例如，较低显示器亮度级的选择)。基于对背光水平的调整(例如，75%背光水平)，处理器102可检索对应的色彩校正矩阵(905)(例如，选自图1的存储器104中的色彩校正矩阵116)。如上所述，可针对不同的背光水平或范围在DCC过程期间产生色彩校正矩阵。处理器102可随后将所检索的色彩校正矩阵应用于表示图像内容的图像色彩数据(907)。处理器102还可检索与显示器相关联的色调校正信息(例如，来自存储器104的色调校正LUT114)且将色调校正应用于图像数据(909)。处理器102可随后将经调整背光水平和具有经校正色彩和色调响应的图像发送到显示装置(例如，显示器106)(911)，使得无论背光水平调整如何均维持图像的色彩响应的准确性。处理器102还可基于经调整背光水平而产生对比度增强数据以调整图像的亮度。
在另一实例中，为了识别和产生色调调整，可针对每一通道(例如，每一R、G和B通道)将输入应用于装置，且可如本文描述测量装置的输出。在此实例中，可产生查找表，其包含针对每一强度值(例如，从0到255的强度值)针对R、G和B通道中的每一者的调整。可基于所述查找表，针对每一色彩通道将色调调整应用于装置。
再次参见图4B到4D可视为说明色调调整曲线(即，曲线411、413和415)，图4E中也展示所述曲线。这些曲线图说明识别和产生色调调整的一种方法。在此情况下，对于每一通道(例如，对于R、G和B通道)，可根据色调调整曲线411、413和415将输入值(例如，沿着图4B到4D的X轴)映射到经调整输出值。在每一相应曲线图中将所要色调响应说明为线性点线(即，所要色调响应曲线431、433和435)。在每一相应曲线图中将实际色调响应说明为虚线(即，实际响应曲线421、423和425)，且由曲线411、413和415表示将实际色调响应修改为所要色调响应所需的辉度输出。可见，调整曲线411、413和415关于所要色调响应曲线431、433和435大体上镜像实际响应曲线421、423和425。因此，通过应用足以将预期响应从实际响应曲线421、423和425的响应改变为调整曲线411、413和415的响应的调整值，可实现所要色调响应曲线431、433和435。
以上表2表示与本发明一致的可用以将针对每个通道(例如，针对红、绿和蓝通道中的每一者)的输入映射到输出的示范性查找表(LUT)。在一个实例中，查找可包括在不同强度水平下针对每一色彩通道的一维调整。表2(或类似的表)可在校准期间产生，存储在存储器104中，且由处理器102应用作为用于解决色调响应以获得改善的色彩输出的线性步骤。
除了针对色调响应进行调整之外，本发明的技术还使用如上所述的色彩校正矩阵来针对色彩响应进行调整。在一个实例中，可针对所有背光设定应用色调响应，同时色彩响应调整可针对不同背光设定下的色彩响应进行调整。另外，对色彩响应的调整可针对由于与色彩串扰相关联的问题所带来的色彩不准确性而进行调整。如上文阐释，串扰指代R、G和B通道中的一者中的色彩响应由于其它R、G或B通道中的信号存在所带来的改变。与通道串扰相关联的不准确性可能在灰度跟踪中更明显，其中在产生色彩校正矩阵时未考虑的通道串扰导致不正确地显示灰度。举例来说，通道串扰可导致灰度具有展现串扰的色彩通道的色泽(例如，灰度可具有蓝、绿和/或红色泽)。
为了在校准期间针对色彩响应进行调整，可在不同灰度级下应用输入，其中灰度级指代其中R、G和B通道中的每一者均相同的情形。本发明的校准技术可求解可针对R、G和B通道应用的色彩校正矩阵的变量。色彩校正矩阵可包括如上文概述的基于线性或多项式模型的矩阵(例如，3乘4矩阵或更大)，且所述矩阵(或多个矩阵)可存储在存储器104中且由处理器102应用以改善显示器106的色彩输出。在一个实例中，色彩校正矩阵可包括基于多项式模型的较大矩阵(例如，3乘11矩阵)。所述矩阵可在装置的用于色彩校正的操作期间应用，且可解决可能原本会在灰度级中影响色彩的色彩通道串扰。对所述3乘11矩阵的输入可包括R、G和B值且输出可包括针对R、G和B的新的经调整值，如上所示。本发明的技术可针对三通道显示器(例如具有R、G和B输出)应用色彩校正矩阵，其中所述矩阵包括3乘N矩阵且N为大于3的整数。
根据本发明且如上文论述，不同的色彩校正矩阵可产生且应用于不同的背光水平，且这可在针对色调响应的调整之后发生。在校准期间，可针对不同的背光水平确定若干不同的色彩校正矩阵。在一些情况下，两个类似的背光水平可有时候使用同一色彩校正矩阵。然而，根据本发明，不同背光水平中的一些或全部可经配置以应用不同的色彩校正矩阵。根据本发明，处理器102可经配置以针对显示器106的至少两个不同背光水平应用不同的色彩校正矩阵，以便解决显示器106的色彩响应。因此，处理器102可应用查找表以实现在不同强度水平下针对每一色彩通道实现一维色调响应调整，且还可针对显示器106的至少两个不同背光水平应用不同的色彩校正矩阵以便解决显示器106的色彩响应。
图10是说明校准过程的流程图，可(例如，由装置制造者或装置售卖者)执行所述校准过程以便产生用于图1的装置100的色调校正LUT 114和色彩校正矩阵116。校准过程可包含产生查找表以调整背光显示装置100的红、绿和蓝通道中的每一者中的色调响应(1101)。随后可将产生的查找表存储在背光显示装置100的存储器104中(1102)，例如作为色调校正LUT 114。
校准过程还可包含在背光显示装置106的两个或两个以上不同背光设定下，例如针对图8中说明的不同背光设定(例如，背光水平)中的两者或两者以上，产生两个或两个以上不同色彩校正矩阵的系数。所述系数可在所述两个或两个以上不同背光设定下针对背光显示器106的红、绿和蓝通道之间的串扰进行调整。作为校准过程的部分，可将查找表和所述两个或两个以上不同色彩校正矩阵的系数存储在背光显示装置104的存储器104中(例如，作为色调校正LUT 114和色彩校正矩阵116以在再现装置100的背光显示器106的色彩时应用)。
图11是说明可由背光显示装置100实施以促进对背光显示器106的输入数据的色彩校正的示范性过程的流程图。如图11所示，处理器102例如从存储器104或从例如视频图形处理器(未图示)、视频解码器(未图示)、另一装置(未图示)或任一其它源等另一源接收用于驱动背光显示器106的输入(1201)。
背光选择单元110可选择或以另外方式确定背光显示器106的当前背光水平(1202)，例如100%、90%、80%、75%、50%或任一固定背光水平。背光水平可通过背光显示装置106的操作而预界定，以便允许减少背光以节省电力。举例来说，背光显示器106可随着时间以离散步骤减少其背光水平以减少电力消耗。如果用户致动按钮或以另外方式与装置100交互，那么背光可增加回到100%且随后随着时间而减少。
在背光选择单元110确定背光显示器106的背光水平(1202)之后，色彩校正单元112可基于存储在存储器104中的色彩校正矩阵116而调整输入数据。特定来说，可针对不同背光水平界定不同的色彩校正矩阵116，且色彩校正单元112可基于与所确定的背光水平相关联的特定色彩校正矩阵而调整输入数据(1203)。处理器102还可基于存储在存储器104中的色调校正LUT 114而调整输入数据(1204)。处理器102可随后应用经调整输入以在当前背光水平下驱动背光显示器106(1205)。这些校正可保持静态，直到背光水平改变(“是”，1206)。特定来说，当背光水平改变时(“是”，1206)，背光选择单元110可确定背光显示器106的新背光水平(1202)，且色彩校正单元112可基于与新确定的背光水平相关联的特定色彩校正矩阵而调整输入数据(1203)。在一些实例中，这可涉及应用与用于先前背光水平的先前矩阵不同的矩阵。处理器102可随后应用经调整输入以在当前背光水平下驱动背光显示器106(1205)。步骤1203到1206可在背光水平改变的任何时间重复。在一些实例中，如果接收到新输入数据(例如，与不同源或不同视频序列相关联)，那么图11的整个过程可重新开始。
本发明的技术可解决两个不同问题。在一个实例中，所述技术可解决由于显示器的改变的辉度水平所引起的问题，所述问题可导致显示器面板的色彩特性的显著改变。有关于此，上述技术主要着重于背光显示器，例如LCD面板，但所述技术可同样适用于具有改变的辉度水平的其它显示器，包含OLED显示器面板。在LCD面板的情况下，改变的辉度可在背光源的辉度减少或增加时发生。在OLED面板(不具有单独背光源)的情况下，改变的辉度在面板辉度水平减少或增加时发生。
本发明描述用于此类改变的背光水平的解决方案，其中(基于先前的面板特征化和校准)预先界定一组色彩校正矩阵。当面板背光水平改变时，对应的色彩校正矩阵可从存储器加载且应用于传入的图像数据以动态地改善色彩输出。在此类情况下，如果在R、G和B通道之间不存在显著色彩串扰，那么3x3或3x4色彩校正矩阵可足以用于色彩校正。又，在此实例中，使用线性回归3乘4矩阵的色彩校正技术的一个实例可包括应用下式：
Rcie=krr*Rd+krg*Gd+krb*Bd+Cr
Gcie=kgr*Rd+kgg*Gd+kgb*Bd+Cg
Bcie=kbr*Rd+kbg*Gd+kbb*Bd+Cb
其中黑色偏移可应用为：Cr、Cg、Cb。此类技术可应用于LCD面板或其它透射式显示器，以及不具有任何单独背光源的OLED面板。其余系数与色彩通道中的每一者对经色彩校正的通道值的贡献相关联，如上文更详细阐释。
另外，本发明的技术可解决涉及灰度跟踪的第二问题。用于改善灰度跟踪的技术可较广泛地适用于LCD面板和OLED面板，以及可能不实施任何背光调制或辉度改变的其它显示器。换句话说，本发明的灰度跟踪技术可较广泛地适用于展现色彩通道串扰的任何显示器。
在面板显示器将所有中性灰度(对于8位显示器，从0到255，R=G=B)再现为不具有色调的灰度色彩(消色差色彩)的情况下，所述面板可称为满足灰度跟踪条件。满足此灰度跟踪条件是合意的，但当使用仅3个1D LUT时，尤其是当R、G和B通道之间存在显著量的色彩通道串扰(负或正)时，此问题不可得到解决。对于LCD面板(具有单独背光源)和OLED面板(不具有单独背光源)均可存在灰度跟踪问题。而且，无论面板辉度是固定的还是改变的均可存在灰度跟踪问题。
因此，为了解决灰度跟踪问题(无论显示器的类型如何)，本发明提出一种高级色彩校正矩阵(具有高得多的数目的元素，例如3x11)，其可基于先验的面板特征化和校准来界定，如上所述。所述矩阵可大于3乘3、大于3乘4，且在一个实例中可基于多项式模型而包括3乘11矩阵，如上文论述且下文再次展示：
Rcie=a01+a11Rd+a21Gd+a31Bd+a41RdGd+a51GdBd+a61BdRd+a7lR2 d+a81G2 d+a91B2 d+a101RdGdBd
Gcie=a02+a12Rd+a22Gd+a32Bd+a42RdGd+a52GdBd+a62BdRd+a72R2 d+a82G2 d+a92B2 d+a102RdGdBd
Bcie=a03+a13Rd+a23Gd+a33Bd+a43RdGd+a53GdBd+a63BdRd+a73R2 d+a83G2 d+a93B2 d+a103RdGdBd
其中黑色偏移通过以下项而应用：a01、a02、a03。在此实例中，可具体选择较高阶元素(RG、RB、GB、RR、GG、BB和RGB)以解决R、G和B通道之间的色彩串扰。以上等式中的系数与色彩通道单独地或与其它色彩通道组合地对经色彩校正通道值的贡献相关联，如上文更详细阐释。
这两个不同问题(一个涉及由于改变的辉度水平所引起的谱或色度移位，且另一个涉及串扰)在一些(但不是全部)情况下可能重叠。特定来说，当面板展现显著的色彩串扰(灰度跟踪校正应得到解决)时和当面板辉度改变从而导致谱或色度移位时，这些问题可能重叠。
与本发明的关于显示器的改变的辉度(例如，背光)水平的问题的技术一致，一种方法可包括基于显示器的多个辉度水平中的一者而选择用于显示器的多个色彩校正矩阵中的一者，以及基于所选择的色彩校正矩阵而调整应用于显示器的彩色图像数据。在此情况下，显示器可包括背光显示器，其中所述显示器的所述多个辉度水平包括不同的背光调制水平，或者所述显示器可包括有机发光二极管(OLED)显示器，其中所述显示器的所述多个辉度水平包括所述OLED显示器的不同辉度水平。
在此实例中，参见图1，装置100可包括：显示器106，其经配置以在不同辉度水平下操作；存储器104，其存储用于显示器的多个色彩校正集合；以及处理器102，其基于显示器的当前辉度水平而选择用于显示器的所述多个色彩校正集合中的一者，且基于所选择的色彩校正集合而调整应用于背光显示器的彩色图像数据。又，显示器106可包括背光显示器，其中显示器的所述多个辉度水平包括不同的背光调制水平，或者所述显示器可包括有机发光二极管(OLED)显示器，其中所述显示器的所述多个辉度水平包括所述OLED显示器的不同辉度水平。
与本发明的关于灰度跟踪的问题的技术一致，一种调整显示器的输出的方法可包括应用色彩校正矩阵以调整显示器的不同色彩通道的值，其中所述色彩校正矩阵的系数经选择以针对通道之间的串扰进行调整，且其中所述色彩校正矩阵大于3乘3。应用色彩校正矩阵可包括应用一组等式。通道可包含红、绿和蓝通道，且应用色彩校正矩阵包括应用3乘4矩阵，应用3乘11矩阵，或应用大于3乘3的另一矩阵。
在此实例中，参见图1，装置100可包括：显示器106；存储器104，其存储色彩校正矩阵，其中所述色彩校正矩阵的系数经选择以针对通道之间的串扰进行调整，且其中所述色彩校正矩阵大于3乘3；以及处理器102，其应用所述矩阵以调整显示器106的不同色彩通道的值。在此实例中，显示器100可包括以下各项中的一者或一者以上：背光显示器、液晶显示器、有机发光二极管(OLED)显示器，和具有固定辉度输出的显示器。
在应用色彩校正矩阵时，处理器102可应用一组等式。通道可包含红、绿和蓝通道，且当应用色彩校正矩阵时，处理器可应用3乘4矩阵、3乘11矩阵或大于3乘3的另一矩阵。
本发明的技术的实例通过应用一组经预校准且预界定的色彩校正矩阵而解决计算机装置的显示器中的谱/色度移位。应了解，本文描述的技术可较一般地延伸到显示器面板，所述显示器面板可能以较频繁且动态的方式在RGB原色中具有谱移位。显示器面板的RGB原色可以作为整体的显示器面板的RGB谱响应来表示，所述显示器面板由在包含RGB滤光器的显示器面板中使用的照明源和光学层组成。此类显示器面板的一个实例是iMod(干涉式调制器显示器)，其使用环境光作为其主要光源。在这些类型的面板中，通过显示器校准和特征化，可使用例如一组LUT(一维或多维)、复合分析模型或统计模型来模型化频繁且动态的显示器面板谱移位。根据本发明，所形成的模型可随后在装置的操作期间应用以实现一致的色彩性能。
本发明中描述的技术可至少部分地以硬件、软件、固件或其任一组合来实施。举例来说，所描述技术的各种方面可实施于以下各项内：一个或一个以上处理器(包含一个或一个以上微处理器)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其它等效集成或离散逻辑电路，以及此些组件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”可大体上指代上述逻辑电路(单独或与其它逻辑电路组合)或任一其它等效电路(例如执行处理的离散硬件)中的任一者。
此类硬件、软件和固件可实施于同一装置内或单独装置内以支持本发明中描述的各种操作和功能。此外，所描述的单元、模块或组件中的任一者可一起实施或单独地实施为离散但可互操作的逻辑装置。将不同特征描绘为模块或单元意在突出不同功能方面，且未必意味着必须通过单独的硬件或软件组件来实现这些模块或单元。事实上，与一个或一个以上模块或单元相关联的功能性可由单独硬件、固件和/或软件组件执行，或集成在共同或单独的硬件或软件组件内。
本发明中描述的技术还可体现或编码于计算机可读媒体中，例如存储指令的计算机可读存储媒体。嵌入或编码于计算机可读媒体中的指令可致使一个或一个以上处理器执行本文描述的技术，例如当所述指令由所述一个或一个以上处理器执行时。计算机可读存储媒体可包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器、硬盘、CD-ROM、软盘、磁带盒、磁性媒体、光学媒体或其它有形的计算机可读存储媒体。
计算机可读媒体可包含计算机可读存储媒体，其对应于例如上文列举的那些有形存储媒体。计算机可读媒体还可包括通信媒体，其包含促进计算机程序例如根据通信协议从一处转移到另一处的任何媒体。以此方式，短语“计算机可读媒体”大体上可对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储媒体，和(2)例如暂时性信号或载波等非有形的计算机可读通信媒体。

Claims (20)

1.一种校准显示装置的方法，所述方法包括：
在所述显示装置的两个或两个以上不同辉度设定下产生两个或两个以上不同色彩校正矩阵的系数，其中所述系数在所述两个或两个以上不同辉度设定下调整所述显示装置的红、绿和蓝通道中的每一者；以及
在所述显示装置中存储所述两个或两个以上不同色彩校正矩阵的所述系数以用于在所述显示装置再现色彩时应用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中产生色彩校正矩阵的所述系数包括：
接收一组参考色彩作为输入；
确定所述显示装置的初始辉度设定；
确定所述显示装置的第二辉度设定，其中所述第二辉度设定导致所显示的一组色彩高于相对于所述组参考色彩的阈值误差；以及
针对所述红、绿和蓝通道中的每一者确定对应于所述第二辉度设定的一组系数，其中将所述确定的一组系数应用于所述组参考色彩产生在相对于所述组参考色彩的所述阈值误差内的一组输出色彩。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述系数针对所述红、绿和蓝通道之间的串扰而进行调整。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
产生查找表以调整所述显示装置的所述红、绿和蓝通道中的每一者中的色调响应；以及
在所述显示装置中存储所述查找表以用于在所述显示装置再现色彩时应用。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述辉度设定包括与所述显示装置相关联的背光水平。
6.一种装置，其包括：
显示器，其经配置以在不同辉度设定下操作；
处理器，其在所述显示器的两个或两个以上不同辉度设定下产生两个或两个以上不同色彩校正矩阵的系数，其中所述系数在所述两个或两个以上不同辉度设定下调整所述显示器的红、绿和蓝通道中的每一者；以及
存储器，其用于在所述显示器中存储所述两个或两个以上不同色彩校正矩阵的所述系数以用于在所述显示器再现色彩时应用。
7.根据权利要求6所述的装置，其中为了产生色彩校正矩阵的所述系数，所述处理器：
接收一组参考色彩作为输入；
确定所述显示器的初始辉度设定；
确定所述显示器的第二辉度设定，其中所述第二辉度设定导致所显示的一组色彩高于相对于所述组参考色彩的阈值误差；以及
针对所述红、绿和蓝通道中的每一者确定对应于所述第二辉度设定的一组系数，其中将所述确定的一组系数应用于所述组参考色彩产生在相对于所述组参考色彩的所述阈值误差内的一组输出色彩。
8.根据权利要求6所述的装置，其中所述系数针对所述红、绿和蓝通道之间的串扰而进行调整。
9.根据权利要求6所述的装置，其中所述处理器进一步：
产生查找表以调整所述显示器的所述红、绿和蓝通道中的每一者中的色调响应；以及
在所述显示器中将所述查找表存储于所述存储器中以用于在所述显示器再现色彩时应用。
10.根据权利要求6所述的装置，其中所述辉度设定包括与所述显示器相关联的背光水平。
11.一种装置，其包括：
用于在显示器的两个或两个以上不同辉度设定下产生两个或两个以上不同色彩校正矩阵的系数的装置，其中所述系数在所述两个或两个以上不同辉度设定下调整所述显示器的红、绿和蓝通道中的每一者；以及
用于在所述显示器中存储所述两个或两个以上不同色彩校正矩阵的所述系数以用于在所述显示器再现色彩时应用的装置。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述用于产生色彩校正矩阵的所述系数的装置包括：
用于接收一组参考色彩作为输入的装置；
用于确定所述显示器的初始辉度设定的装置；
用于确定所述显示器的第二辉度设定的装置，其中所述第二辉度设定导致所显示的一组色彩高于相对于所述组参考色彩的阈值误差；以及
用于针对所述红、绿和蓝通道中的每一者确定对应于所述第二辉度设定的一组系数的装置，其中将所述确定的一组系数应用于所述组参考色彩产生在相对于所述组参考色彩的所述阈值误差内的一组输出色彩。
13.根据权利要求11所述的装置，其中所述系数针对所述红、绿和蓝通道之间的串扰而进行调整。
14.根据权利要求11所述的装置，其进一步包括：
用于产生查找表以调整所述显示器的所述红、绿和蓝通道中的每一者中的色调响应的装置；以及
用于在所述显示器中存储所述查找表以用于在所述显示器再现色彩时应用的装置。
15.根据权利要求11所述的装置，其中所述辉度设定包括与所述显示器相关联的背光水平。
16.一种计算机可读存储媒体，其包括指令，所述指令在处理器中执行后即刻致使所述处理器：
在显示装置的两个或两个以上不同辉度设定下产生两个或两个以上不同色彩校正矩阵的系数，其中所述系数在所述两个或两个以上不同辉度设定下调整背光显示装置的红、绿和蓝通道中的每一者；以及
在所述显示装置中存储所述两个或两个以上不同色彩校正矩阵的所述系数以用于在所述显示装置再现色彩时应用。
17.根据权利要求16所述的计算机可读媒体，其中致使所述处理器产生色彩校正矩阵的所述系数的所述指令包括致使所述处理器进行以下操作的指令：
接收一组参考色彩作为输入；
确定所述显示装置的初始辉度设定；
确定所述显示装置的第二辉度设定，其中所述第二辉度设定导致所显示的一组色彩高于相对于所述组参考色彩的阈值误差；以及
针对所述红、绿和蓝通道中的每一者确定对应于所述第二辉度设定的一组系数，其中将所述确定的一组系数应用于所述组参考色彩产生在相对于所述组参考色彩的所述阈值误差内的一组输出色彩。
18.根据权利要求16所述的计算机可读媒体，其中所述系数针对所述红、绿和蓝通道之间的串扰而进行调整。
19.根据权利要求16所述的计算机可读媒体，其进一步包括致使所述处理器进行以下操作的指令：
产生查找表以调整所述显示装置的所述红、绿和蓝通道中的每一者中的色调响应；以及
在所述显示装置中存储所述查找表以用于在所述显示装置再现色彩时应用。
20.根据权利要求16所述的计算机可读媒体，其中所述辉度设定包括与所述显示装置相关联的背光水平。
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