專利名稱：四原色顯示器及第四原色相對(duì)亮度計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種四原色顯示器及第四原色相對(duì)亮度計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的四原色顯示器是以紅原色、綠原色及藍(lán)原色的相對(duì)亮度中的最小值，作為第四原色的相對(duì)亮度。這是為了維持影像本身的飽和度。但若在強(qiáng)光下或低背光的情況下， 觀察者就容易看不清楚影像。這是因?yàn)楫?dāng)環(huán)境光越強(qiáng)的時(shí)候，環(huán)境光會(huì)從面板反射出來(lái)使得影像對(duì)比度下降。 并且，因周?chē)沫h(huán)境光較亮的關(guān)系，使得觀察者眼睛的敏感度降低，因此較容易看不清楚顯示的影像。此外，當(dāng)顯示器進(jìn)入省電模式之后，整體的背光亮度降低，所以觀察者容易覺(jué)得太暗而看不清楚。為了解決上述問(wèn)題，可將第四原色的相對(duì)亮度提高，以提升整體的亮度。但會(huì)因此而降低影像的對(duì)比度，使得觀察者容易感到影像模糊，而不易辨識(shí)影像內(nèi)容。因此，為了讓液晶顯示器在強(qiáng)光及低背光條件下仍可讀取影像，需要一種四原色顯示器及第四原色相對(duì)亮度計(jì)算方法來(lái)改善上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改善強(qiáng)光及低背光情況下的可讀性。可依照紅原色、綠原色與藍(lán)原色的相對(duì)亮度及環(huán)境光或背光亮度來(lái)調(diào)整第四原色相對(duì)亮度。因此可以在不同的環(huán)境光或背光亮度下，適當(dāng)?shù)靥岣哂跋窳炼?，使四原色顯示器在強(qiáng)光或低背光情況下條件下皆具有可讀性。本發(fā)明的一態(tài)樣是在提供一種四原色顯示器，包含有數(shù)個(gè)像素及用以計(jì)算第四原色的相對(duì)亮度的第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組。其中像素具有至少四個(gè)次像素。次像素分別顯示紅原色、綠原色、藍(lán)原色及第四原色。第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組包含基礎(chǔ)值計(jì)算單元、增益值計(jì)算單元、權(quán)重計(jì)算單元及第四原色相對(duì)亮度計(jì)算單元?；A(chǔ)值計(jì)算單元用以在紅原色的相對(duì)亮度、綠原色的相對(duì)亮度與藍(lán)原色的相對(duì)亮度中取最小者，作為基礎(chǔ)值。增益值計(jì)算單元用以根據(jù)紅原色的相對(duì)亮度、綠原色的相對(duì)亮度與藍(lán)原色的相對(duì)亮度，計(jì)算出增益值。權(quán)重計(jì)算單元用以根據(jù)環(huán)境光或背光的亮度，決定基礎(chǔ)值與增益值的權(quán)重配比。第四原色相對(duì)亮度計(jì)算單元用以根據(jù)基礎(chǔ)值、增益值與權(quán)重配比，計(jì)算出第四原色的相對(duì)亮度。本發(fā)明的另一態(tài)樣是在提供一種第四原色相對(duì)亮度計(jì)算方法，包含下列步驟。計(jì)算基礎(chǔ)值，其中基礎(chǔ)值為紅原色、綠原色與藍(lán)原色的相對(duì)亮度中的最小者。計(jì)算增益值，其中增益值為根據(jù)紅原色的相對(duì)亮度、綠原色的相對(duì)亮度與藍(lán)原色的相對(duì)亮度以計(jì)算出增益值。決定權(quán)重配比，其中權(quán)重配比為根據(jù)環(huán)境光或背光的亮度，決定基礎(chǔ)值及增益值的權(quán)重配比。計(jì)算第四原色相對(duì)亮度，其中第四原色相對(duì)亮度為根據(jù)基礎(chǔ)值、增益值及權(quán)重配比以計(jì)算出第四原色相對(duì)亮度。


圖1是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的一種四原色顯示器的示意圖。圖2是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的一種第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組的功能方塊圖。圖3是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的一種增益值對(duì)影像亮度值的關(guān)系圖。圖4是繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施方式的一種權(quán)重配比對(duì)環(huán)境光亮度的關(guān)系圖。圖5是繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施方式的一種權(quán)重配比對(duì)背光亮度的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式以下將以圖式公開(kāi)本發(fā)明的復(fù)數(shù)個(gè)實(shí)施方式，為明確說(shuō)明起見(jiàn)，許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說(shuō)明。然而，應(yīng)了解到，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說(shuō)，在本發(fā)明部分實(shí)施方式中，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡(jiǎn)化圖式起見(jiàn)， 一些習(xí)知慣用的結(jié)構(gòu)與組件在圖式中將以簡(jiǎn)單示意的方式繪示圖5。本發(fā)明的目的在于解決顯示器在強(qiáng)光及低背光條件下可讀性差的問(wèn)題，因此發(fā)展出一種四原色顯示器及第四原色相對(duì)亮度的計(jì)算方法，而可以在不同的環(huán)境光或背光亮度下，適當(dāng)?shù)靥岣哂跋窳炼?，使四原色顯示器在強(qiáng)光或低背光情況下條件下皆具有可讀性。本發(fā)明圖5 —態(tài)樣是在提供一種四原色顯示器，包含有數(shù)個(gè)像素及用以計(jì)算該第四原色的相對(duì)亮度的第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組。圖1是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的一種四原色顯示器的示意圖。四原色顯示器 100包含有數(shù)個(gè)像素110。每個(gè)像素110中具有紅色次像素SPR、綠色次像素SPG、藍(lán)色次像素SPB及第四原色次像素SP4等四個(gè)次像素115，用以顯示紅原色、綠原色、藍(lán)原色及第四原色。上述四原色顯示器可為平面顯示器，例如液晶顯示器。下述將以「三原色」用詞來(lái)代表紅原色、綠原色及藍(lán)原色。在數(shù)個(gè)實(shí)施方式中，第四原色可為白原色、青原色、黃原色或洋紅原色。圖2是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的一種第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組的功能方塊圖。第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組200包含基礎(chǔ)值計(jì)算單元210、增益值計(jì)算單元220、權(quán)重計(jì)算單元230及第四原色相對(duì)亮度計(jì)算單元M0。紅原色相對(duì)亮度202、綠原色相對(duì)亮度 204、藍(lán)原色相對(duì)亮度206及環(huán)境光亮度或背光亮度232可輸入至第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組200。第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組200可輸出第四原色相對(duì)亮度208。紅原色相對(duì)亮度202、綠原色相對(duì)亮度204、藍(lán)原色相對(duì)亮度206及第四原色相對(duì)亮度208可為紅原色、綠原色、藍(lán)原色及第四原色的灰階值，其數(shù)值可在0至255的范圍間?；A(chǔ)值計(jì)算單元210用以將輸入圖5紅原色相對(duì)亮度202、綠原色相對(duì)亮度204及藍(lán)原色相對(duì)亮度206中取最小者，作為基礎(chǔ)值?；A(chǔ)值取三原色圖5相對(duì)亮度中的最小值， 是為了要維持影像本身的飽和度。增益值計(jì)算單元220用以根據(jù)輸入的三原色的相對(duì)亮度，計(jì)算出增益值。目的是為了提高亮度及影像的對(duì)比度。在一實(shí)施方式中，增益值計(jì)算單元220可包含影像亮度值計(jì)算單元222及增益值決定單元224。影像亮度值計(jì)算單元222用以根據(jù)三原色的亮度比來(lái)計(jì)算出影像亮度值。 然后，將影像亮度值輸入到增益值決定單元224來(lái)決定增益值。舉例來(lái)說(shuō)，紅原色、綠原色及藍(lán)原色的亮度比約為3 6 :1。因此，在一實(shí)施方式中， 影像亮度值計(jì)算單元222可根據(jù)Y=(3R+6G+B)/10來(lái)計(jì)算影像亮度值。其中Y為影像亮度值，R為紅原色的相對(duì)亮度202，G為綠原色的相對(duì)亮度204，B為藍(lán)原色的相對(duì)亮度206。 所得到的影像亮度值可視為在三個(gè)次像素的情況下，三原色的相對(duì)亮度所表現(xiàn)出的平均亮度。增益值決定單元224，用以根據(jù)影像亮度值來(lái)決定增益值。若影像亮度值越高，增益值也就越高，兩者可呈線性或非線性關(guān)系。如圖3所示，在一實(shí)施方式中，增益值對(duì)影像亮度值所作圖5關(guān)系圖為非線性關(guān)系的S型曲線。圖中可分為調(diào)暗區(qū)226a及增亮區(qū)226b，目的是為了要提高影像的對(duì)比度。 具體來(lái)說(shuō)，若三原色相對(duì)亮度計(jì)算出的影像亮度值偏高而位于增亮區(qū)226b中，其所決定的增益值會(huì)比影像亮度值更高。因此具有局部增亮的效果。若影像亮度值偏低而位于調(diào)暗區(qū) 226a中，其所決定的增益值會(huì)比影像亮度值更低。所以具有局部調(diào)暗的效果。由于提高了影像對(duì)比度，因此觀察者可輕易地辨識(shí)影像。環(huán)境光亮度或背光亮度232可由其它模組或單元分別來(lái)量測(cè)或控制。舉例來(lái)說(shuō)， 可透過(guò)環(huán)境光感應(yīng)器(未繪示)感應(yīng)來(lái)取得環(huán)境光亮度的信息。背光亮度則可以使用電壓來(lái)控制。
權(quán)重計(jì)算單元230用以根據(jù)環(huán)境光或背光亮度232，決定基礎(chǔ)值與增益值圖5權(quán)重配比。這是因?yàn)樵趶?qiáng)光及低背光情況下會(huì)使可讀性降低，因此當(dāng)計(jì)算第四原色相對(duì)亮度 208時(shí)，將環(huán)境光亮度或背光亮度232作為其中的一個(gè)變量。第四原色相對(duì)亮度計(jì)算單元240連接上述的基礎(chǔ)值計(jì)算單元210、增益值計(jì)算單元220及權(quán)重計(jì)算單元230。因此可根據(jù)基礎(chǔ)值、增益值與權(quán)重配比，計(jì)算出第四原色的相對(duì)亮度208。由上述可知，基礎(chǔ)值用以維持原本的飽和度。增益值用以提高亮度及影像的對(duì)比度。若在強(qiáng)光或低背光情況下，為了提高第四原色的相對(duì)亮度，則需提高增益值的權(quán)重配比。若在適當(dāng)光源的情況下，則以維持飽和度為優(yōu)先，故偏向于維持基礎(chǔ)值的權(quán)重配比。因此，在一實(shí)施方式中，可根據(jù)下式計(jì)算出第四原色的相對(duì)亮度。第四原色相對(duì)亮度=(1 一權(quán)重配比)X (基礎(chǔ)值)+ (權(quán)重配比)X (增益值)，其中環(huán)境光的亮度越高或背光的亮度越低，權(quán)重配比也越高。上述權(quán)重配比可為0至1。上述基礎(chǔ)值及增益值可為0至255。下述將分別說(shuō)明如何因應(yīng)環(huán)境光或背光的亮度來(lái)使用上述算式計(jì)算出第四原色相對(duì)亮度208。在考慮環(huán)境光的情況下，權(quán)重配比可隨環(huán)境光亮度越高而增加。如圖4所示，權(quán)重配比與環(huán)境光亮度的關(guān)系可為正比線性關(guān)系。因此，在強(qiáng)光條件下，由上式計(jì)算出圖5第四原色相對(duì)亮度中的(權(quán)重配比)X (增益值)比(1 一權(quán)重配比)X (基礎(chǔ)值)還要高。 代表增益值對(duì)亮度的影響較基礎(chǔ)值對(duì)亮度的影響更大。也就是說(shuō)，以犧牲部份的飽和度來(lái)?yè)Q取亮度的提升。因此，在強(qiáng)光的環(huán)境下具有可讀性。在考慮背光的情況下，權(quán)重配比可隨背光的亮度越低而增加。如圖5所示，權(quán)重配比與背光亮度的關(guān)系可為反比線性關(guān)系。因此，在低背光條件下，類似于上述的強(qiáng)光條件，由上式計(jì)算出圖5第四原色相對(duì)亮度中的(權(quán)重配比)X (增益值)比(1 一權(quán)重配比) X (基礎(chǔ)值)還要高。代表增益值對(duì)亮度的影響較基礎(chǔ)值對(duì)亮度的影響更大。所以可犧牲部份的飽和度來(lái)?yè)Q取亮度的提升。因此，在低背光如省電模式的條件下具有可讀性。本發(fā)明圖5另一態(tài)樣是在提供一種第四原色相對(duì)亮度計(jì)算方法。此方法包含下列步驟。計(jì)算基礎(chǔ)值、計(jì)算增益值、決定權(quán)重配比以及計(jì)算第四原色相對(duì)亮度。 首先，根據(jù)三原色的相對(duì)亮度分別計(jì)算出基礎(chǔ)值及增益值。基礎(chǔ)值為三原色相對(duì)亮度中的最小值。目的是為了要維持影像本身的飽和度。在一實(shí)施方式中，增益值可先計(jì)算出影像亮度值，再?zèng)Q定增益值。在一實(shí)施方式中，影像亮度值可根據(jù)Y=(3R+6G+B)/10來(lái)計(jì)算。其中Y為影像亮度值，R為紅原色的相對(duì)亮度202，G為綠原色的相對(duì)亮度204，B為藍(lán)原色的相對(duì)亮度206。接著，根據(jù)影像亮度值與增益值的關(guān)系，以決定出增益值。上述關(guān)系可為線性或非線性關(guān)系。在一實(shí)施方式中，增益值對(duì)影像亮度值所作圖5關(guān)系圖可為非線性關(guān)系的S型曲線。根據(jù)圖3的說(shuō)明而可知，上述圖5S型曲線的關(guān)系可用以提高影像的對(duì)比度。然后，根據(jù)環(huán)境光或背光的亮度來(lái)決定基礎(chǔ)值及增益值圖5權(quán)重配比?？赏高^(guò)環(huán)境光感應(yīng)器感應(yīng)來(lái)取得環(huán)境光亮度的信息。背光亮度則可以用電壓來(lái)控制。隨后，根據(jù)基礎(chǔ)值、權(quán)重值及權(quán)重配比來(lái)計(jì)算出第四原色相對(duì)亮度。在一實(shí)施方式中，可根據(jù)下式計(jì)算出第四原色的相對(duì)亮度。第四原色相對(duì)亮度=(1 一權(quán)重配比)X (基礎(chǔ)值)+ (權(quán)重配比)X (增益值)，其中該環(huán)境光的亮度越高或該背光的亮度越低， 權(quán)重配比也越高。上述權(quán)重配比可為0至1。上述基礎(chǔ)值及增益值可為0至255。由上述可知，在強(qiáng)光或低背光情況下，可犧牲飽和度以提高亮度。進(jìn)一步地，可幫助提高影像的對(duì)比度，以提高影像的辨識(shí)度。因此，可改善一般顯示器在強(qiáng)光或低背光情況下可讀性差的問(wèn)題。雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明圖5精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種圖5更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明圖5保護(hù)范圍當(dāng)視后附圖5申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種四原色顯示器，其特征在于，包含復(fù)數(shù)個(gè)像素，各個(gè)像素具有至少四個(gè)次像素，其中該些次像素分別顯示紅原色、綠原色、藍(lán)原色及第四原色；一第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組，用以計(jì)算該第四原色的相對(duì)亮度，該第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組包含一基礎(chǔ)值計(jì)算單元，用以在該紅原色的相對(duì)亮度、該綠原色的相對(duì)亮度與該藍(lán)原色的相對(duì)亮度中取最小者，作為一基礎(chǔ)值；一增益值計(jì)算單元，用以根據(jù)該紅原色的相對(duì)亮度、該綠原色的相對(duì)亮度與該藍(lán)原色的相對(duì)亮度，計(jì)算出一增益值；一權(quán)重計(jì)算單元，用以根據(jù)一環(huán)境光或一背光的亮度，決定該基礎(chǔ)值與該增益值的一權(quán)重配比；以及一第四原色相對(duì)亮度計(jì)算單元，用以根據(jù)該基礎(chǔ)值、該增益值與該權(quán)重配比，計(jì)算出該第四原色的相對(duì)亮度。
2.如權(quán)利要求1所述的四原色顯示器，其特征在于，該增益值計(jì)算單元包含 一影像亮度值計(jì)算單元，用以根據(jù)該紅原色的相對(duì)亮度、該綠原色的相對(duì)亮度與該藍(lán)原色的相對(duì)亮度，計(jì)算出一影像亮度值；以及一增益值決定單元，用以根據(jù)該影像亮度值，決定該增益值。
3.如權(quán)利要求2所述的四原色顯示器，其特征在于，該影像亮度值計(jì)算單元是根據(jù)下式計(jì)算該影像亮度值Y= (3R+6G+B) /10，其中Y為該影像亮度值，R為該紅原色的相對(duì)亮度，G為該綠原色的相對(duì)亮度，B為該藍(lán)原色的相對(duì)亮度。
4.如權(quán)利要求2所述的四原色顯示器，其特征在于，該影像亮度值越高，該增益值決定單元所決定的該增益值也越高，且該增益值對(duì)該影像亮度值所作的關(guān)系圖為一 S型曲線。
5.如權(quán)利要求1所述的四原色顯示器，其特征在于，該第四原色相對(duì)亮度計(jì)算單元是根據(jù)下式計(jì)算該第四原色的相對(duì)亮度第四原色的相對(duì)亮度=(1 一權(quán)重配比)X (基礎(chǔ)值)+ (權(quán)重配比)X (增益值)，其中該環(huán)境光的亮度越高或該背光的亮度越低，該權(quán)重配比也越高。
6.如權(quán)利要求1所述的四原色顯示器，其特征在于，該第四原色為白原色、青原色、黃原色或洋紅原色。
7.如權(quán)利要求5所述的四原色顯示器，其特征在于，該權(quán)重配比為0至1，該基礎(chǔ)值及該增益值為0至255。
8.一種第四原色相對(duì)亮度計(jì)算方法，其特征在于，包含計(jì)算一基礎(chǔ)值，其中該基礎(chǔ)值為一紅原色、一綠原色與一藍(lán)原色的相對(duì)亮度中的最小者；計(jì)算一增益值，其中該增益值為根據(jù)該紅原色的相對(duì)亮度、該綠原色的相對(duì)亮度與該藍(lán)原色的相對(duì)亮度以計(jì)算出該增益值；決定一權(quán)重配比，其中該權(quán)重配比為根據(jù)一環(huán)境光或一背光的亮度，決定該基礎(chǔ)值及該增益值的該權(quán)重配比；以及計(jì)算一第四原色的相對(duì)亮度，其中該第四原色的相對(duì)亮度為根據(jù)該基礎(chǔ)值、該增益值及該權(quán)重配比以計(jì)算出該第四原色的相對(duì)亮度。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，計(jì)算該增益值包含計(jì)算一影像亮度值，其中該影像亮度值為根據(jù)該紅原色的相對(duì)亮度、該綠原色的相對(duì)亮度與該藍(lán)原色的相對(duì)亮度以計(jì)算出該影像亮度值；以及決定該增益值，其中該增益值為根據(jù)該影像亮度值，決定該增益值。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，計(jì)算該影像亮度值的步驟是根據(jù)下式計(jì)算該影像亮度值Y= (3R+6G+B) /10，其中Y為該影像亮度值，R為該紅原色的相對(duì)亮度，G為該綠原色的相對(duì)亮度，B為該藍(lán)原色的相對(duì)亮度。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該影像亮度值越高，該增益值決定單元所決定的該增益值也越高，且該增益值對(duì)該影像亮度值所作的關(guān)系圖為一 S型曲線。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，計(jì)算該第四原色的相對(duì)亮度的步驟是根據(jù)下式計(jì)算該第四原色的相對(duì)亮度第四原色的相對(duì)亮度=(1 一權(quán)重配比)X (基礎(chǔ)值)+ (權(quán)重配比)X (增益值)，其中該環(huán)境光的亮度越高或該背光的亮度越低，該權(quán)重配比也越高。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該第四原色為白原色、青原色、黃原色或洋紅原色。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該權(quán)重配比為0至1，該基礎(chǔ)值及該增益值為0至255。
全文摘要
一種四原色顯示器及第四原色相對(duì)亮度計(jì)算方法。四原色顯示器包含有數(shù)個(gè)像素及用以計(jì)算第四原色的相對(duì)亮度的第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組。像素具有至少四個(gè)次像素。次像素分別顯示紅原色、綠原色、藍(lán)原色及第四原色。第四原色相對(duì)亮度計(jì)算模組包含基礎(chǔ)值計(jì)算單元、增益值計(jì)算單元、權(quán)重計(jì)算單元及第四原色相對(duì)亮度計(jì)算單元。
文檔編號(hào)G09G3/20GK102411894SQ20111036797
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者林享曇, 謝佩琳 申請(qǐng)人:中華映管股份有限公司, 華映視訊(吳江)有限公司