显示器色度曲线的分段生成方法

摘要

本发明公开了一种显示器色度曲线的分段生成方法，包括：显示器在未校正色温状态下将全灰阶按对应色度坐标分成三段：首段和末段为曲线段，中间段为直线段，中间段对应显示器要校正目标色温所对应的目标色度坐标，根据拟合方程计算各阶色度曲线值，通过色度曲线值完成与显示器特征色度曲线值对比，计算出校正表，校正显示器。根据这种方法生成的目标色度曲线平缓、准确，未出现明显拐点，中间直线段以目标显示器色温来计算目标色度值，满足了不同操作者对显示器不同色温要求的前提下，实现了对显示器的目标色度曲线校正过程，适用于各种显示器的目标色度曲线生成及其它应用。

权利要求

1.一种显示器色度曲线的分段生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将显示器设置在未校正色温的状态，测量显示器的输入全黑场信号或黑窗口信号的黑色色度坐标(xk，yk)和输入全白场信号或白窗口信号的白色色度坐标(xw，yw)；

2)确定显示器要校正的目标色温，计算目标色温对应的目标色度坐标(xs，ys)；

3)确定显示器的灰阶阶数L；

4)将全灰阶所对应的色度坐标分成三段：0～LL～LH～(L-1)，

0～LL为首段是(xk，yk)变化到(xs，ys)的曲线；

LL～LH为中间段是恒定色度(xs，ys)；

LH～(L-1)为末段是(xs，ys)变化到(xw，yw)的曲线；

5)根据拟合方程计算首、末段上各阶的色度曲线值，首段和末段的拟合方程式相同；

首段拟合方程：

$x_i=x_k-(x_k-x_s)\times {(i/L_L)}^{P_L},$ $y_i=y_k-(y_k-y_s)\times {(i/L_L)}^{P_L}$PL＝PL0-(PL0-PL1)×i/LL

其中i为0、1、2......LL，(xi，yi)为拟合的色度坐标，PL0和PL1为任意参数；末段拟合方程：

$x_i=x_s-(x_s-x_k)\times {(i/L_L)}^{P_H},$ $y_i=y_s-(y_s-y_k)\times {[(i-L_H)/(L-1-L_H)]}^{P_H}$PH＝PH0-(PH0-PH1)×(i-LH)/(L-1-LH)

其中i为LH、(LH+1)、(LH+2)......(L-1)，(xi，yi)为拟合的色度坐标，PH0和PH1为任意参数；

6)合并各段色度曲线值构成目标色度曲线值，通过色度曲线数据计算出色温曲线数据，观察色度曲线过渡是否平缓，否则，调整参数重新计算目标色度曲线值；

7)用目标色度曲线值与显示器的特征色度曲线值对比，计算校正表，校正显示器。

2.根据权利要求1所述的显示器色度曲线的分段生成方法，其特征在于，所述LL为20～50之间的任一整数，LH为160～200之间的任一整数。

3.根据权利要求1所述的显示器色度曲线的分段生成方法，其特征在于，所述L＝28＝256或L＝210＝1024。

4.根据权利要求1所述的显示器色度曲线的分段生成方法，其特征在于，所述PL0＝1.0、PL1＝0.1、PH0＝2、PH1＝0.5。

5.根据权利要求1所述的显示器色度曲线的分段生成方法，其特征在于，所述步骤6)中可调整的参数包括：PL0和PL1、PH0和PH1或者LL和LH。

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示器色度曲线的生成方法，特别涉及一种拐点平滑的显示器色度曲线的分段生成方法。

背景技术

在显示器上，从低到高不同等级的灰阶所显示的所有色度值相互连接后构成的曲线为色度曲线，通常，根据显示器的显示能力即能显示的灰阶位数用色彩分析仪就可测量出各阶的所有色度数据。其中，能反应使用需要的、显示效果所对应的色度曲线就是目标色度曲线，测量未经过校正的显示器所得到的色度曲线为特征色度曲线。而显示器的显示色调是由显示器的显示色度值决定的，通常用色温表示，色温低时为暖色调，即偏红，色温高时为冷色调，即偏蓝。显示技术在不同行业、不同地区或不同用户的应用中对图像显示的色调取向也不同，因此显示器尤其是专业显示器需要经过色温校正，才能满足使用者的要求。将目标色度曲线和特征色度曲线对比并计算出校正表写入显示器，显示器用该校正表校正显示后就可以获得所期望的显示效果了。如何通过色温校正来得到所期望显示效果的显示器色度曲线就成为本发明要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种色度曲线的分段且拐点平滑的有效生成方法，该方法可以为显示器的色度校正提供有效目标色度曲线。
本发明是通过以下步骤实现的：
一种显示器色度曲线的分段生成方法，包括以下步骤：
1)显示器设置在未校正色温状态，将全灰阶按对应的色度坐标分成三段：首段和末段为曲线段，中间段为直线段，中间段对应的是显示器要校正的目标色温所对应的目标色度坐标；
2)根据拟合方程计算首、末段上各阶的色度曲线值；
3)合并各段色度曲线值构成目标色度曲线值，通过色度曲线数据计算出色温曲线数据，观察色度曲线过渡是否平缓，否则，调整参数重新计算目标色度曲线值；
4)用目标色度曲线值与显示器的特征色度曲线值对比，计算校正表，校正显示器。
所述步骤1)具体包括：
A)将显示器设置在未校正色温的状态，测量显示器的输入全黑场信号或黑窗口信号的黑色色度坐标(xk，yk)和输入全白场信号或白窗口信号的白色色度坐标(xw，yw)；
B)确定显示器要校正的目标色温，计算目标色温对应的目标色度坐标(xs，ys)；
C)确定显示器的灰阶阶数L；
D)将全灰阶所对应的色度坐标分成三段：0～LL～LH～(L-1)，
0～LL为首段是(xk，yk)变化到(xs，ys)的曲线；
LL～LH为中间段是恒定色度(xs，ys)；
LH～(L-1)为末段是(xs，ys)变化到(xw，yw)的曲线。
所述LL为20～50之间的任一整数，LH为160～200之间的任一整数。
所述L＝28＝256或L＝210＝1024。
所述步骤2)中首段和末段的拟合方程式相同。
首段拟合方程：
$x_i=x_k-(x_k-x_s)\times {(i/L_L)}^{P_L},$ $y_i=y_k-(y_k-y_s)\times {(i/L_L)}^{P_L}$
PL＝PL0-(PL0-PL1)×i/LL
其中i为0、1、2......LL，(xi，yi)为拟合的色度坐标，PL0和PL1为任意参数；末段拟合方程：
$x_i=x_s-(x_s-x_k)\times {(i/L_L)}^{P_H},$ $y_i=y_s-(y_s-y_k)\times [(i-L_H)/(L-1-L_H){]}^{P_H}$
PH＝PH0-(PH0-PH1)×(i-LH)/(L-1-LH)
其中i为LH、(LH+1)、(LH+2)......(L-1)，(xi，yi)为拟合的色度坐标，PH0和PH1为任意参数。
所述PL0＝1.0、PL1＝0.1、PH0＝2、PH1＝0.5。
所述步骤3)中可调整的参数包括：PL0和PL1、PH0和PH1或者LL和LH。
本发明采用分段生成目标色度曲线的方式来进行显示器的校正过程，具体地说是通过首、末曲线段拟合后与中间直线段一起完成显示器的校正过程，首、末段使用的拟合方程相同。根据这种方法生成的目标色度曲线平缓、准确，未出现明显拐点，中间直线段以目标显示器色温来计算目标色度值，满足了不同操作者对显示器不同色温要求的前提下，实现了对显示器的目标色度曲线校正过程，适用于各种显示器的目标色度曲线的生成，也适用于这种曲线的其它应用。

附图说明

图1为本发明所述显示器色度曲线的分段生成方法的步骤流程图；
图2为依据发明方法生成的色度x曲线图；
图3为依据发明方法生成的色度y曲线图；
图4为依据发明方法生成的色温Tc曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：
如图1所示，本发明所述的显示器色度曲线的分段生成方法，具体步骤如下：
步骤10：将显示器设置在未校正色温的状态，测量显示器输入全黑场信号的黑色色度坐标(xk，yk)和输入全白场信号的白色色度坐标(xw，yw)；
步骤11：确定显示器要校正的目标色温，根据目标色温计算所对应的目标色度坐标(xs，ys)，比如9300k的色度坐标(xs，ys)为(0.283，0.297)、7500k的色度坐标(xs，ys)为(0.299，0.315)、6500k的色度坐标(xs，ys)为(0.313，0.329)；
步骤12：确定显示器的灰阶位数n，n为8位，即灰阶阶数L＝2n＝28＝256；
步骤13：将全灰阶由暗到亮所对应的色度坐标分成三段：
0～LL为首段，是(xk，yk)变化到(xs，ys)的曲线，
LL～LH为中间直线段，是恒定色度(xs，ys)，
LH～(L-1)为末段，是(xs，ys)变化到(xw，yw)的曲线，
其中，LL＝35，LH＝185，PL0＝1.0，PL1＝0.1，PH0＝2，PH0＝0.5，通常情况下，LL的推荐值为20～50之间的任一整数，LH的推荐值为160～200之间的任一整数；
步骤14：将上述参数代入首、末段拟合方程中，计算数据并绘制曲线。其中，首、末段拟合方程式相同，具体表述如下：
首段拟合方程：
$x_i=x_k-(x_k-x_s)\times {(i/L_L)}^{P_L};$
$y_i=y_k-(y_k-y_s)\times (i/L_L{)}^{P_L};$
PL＝PL0-(PL0-PL1)×i/LL；
其中阶数i为0、1、2......LL，(xi，yi)为拟合的各阶色度坐标，PL0和PL1为任意设定参数；
末段拟合方程：
$x_i=x_s-(x_s-x_k)\times {(i/L_L)}^{P_H};$
$y_i=y_s-(y_s-y_k)\times [(i-L_H)/(L-1-L_H){]}^{P_H};$
PH＝PH0-(PH0-PH1)×(i-LH)/(L-1-LH)；
其中阶数i为LH、(LH+1)、(LH+2)......(L-1)，(xi，yi)为拟合的各阶色度坐标，PH0和PH1为任意设定参数。
步骤15：用上述首、末曲线段和中间直线段合并后的0、1、2......(L-1)的连续阶数据构成目标色度曲线值，同时可用色度曲线数据计算出色温曲线数据；
步骤16：观察计算出的色度曲线是否平缓，是，则进行步骤17；否，则进行步骤161或步骤162；
步骤161：适当调整参数PL0和PL1、PH0和PH1，返回步骤14重新进行相应步骤计算。
步骤162：适当调整分段界限LL和LH，返回步骤13重新进行相应步骤计算。
此色度曲线为三段拼接而成，故需特别注意拐点平缓与否，以免影响显示器显示效果，重新调整和设置参数可有效消除拐点。
步骤17：用目标色度曲线值和亮度曲线值与显示器的特征色度曲线值和亮度曲线值对比，计算校正表，校正显示器，完成对目标显示器的校正过程。
如图2、图3、图4所示，图中曲线即为根据上述步骤计算得到的色度x曲线图、色度y曲线图和色温Tc曲线图，从生成的曲线可以看出其三段连接平缓，未出现明显拐点，完全符合不同色温要求下显示器目标色度曲线的生成。
以上所述，仅为本发明推荐的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。