本發(fā)明涉及其中執(zhí)行光源的調(diào)光控制(dimmingcontrol)的圖像顯示裝置以及用于對光源調(diào)光(dimming)的方法。
背景技術(shù)：
：作為例如液晶顯示裝置中的光源調(diào)光方法，在專利文獻1中描述了一種方法，其中從在固定時間間隔期間獲取的視頻信號計算平均亮度值(averageluminancevalue)，并且接著基于平均亮度值來控制背光的亮度(luminance)。在此控制方法中，當平均亮度值超過閾值時，減小背光的亮度，并且當平均亮度值降低到閾值以下時，增大背光的亮度。以此方式，可根據(jù)視頻的亮度等級而將屏幕的明度(brightness)調(diào)整為最佳明度。然而，在上述控制方法中，因為僅通過視頻信號的平均亮度值來控制背光的亮度而不管圖像的特性，所以在一些狀況下，由于圖像特性，而未實現(xiàn)最佳明度。例如，即使圖像特性相互不同，中央?yún)^(qū)是白色并且外圍區(qū)是黑色的第一圖像以及整體圖像是例如灰色等中間色的第二圖像也可具有相同平均亮度。通常，為了在最佳明度下顯示這些第一圖像和第二圖像，必須針對第一圖像和第二圖像中的每一個來適當?shù)乜刂票彻獾牧炼?。然而，在上文所述的控制方法中，針對第一圖像和第二圖像的背光的亮度將是相同的，并且因此在最佳明度下進行的第一圖像和第二圖像的顯示將遇到問題。作為響應，已在專利文獻2中提出一種液晶顯示器，其中通過除平均亮度值以外還使用指示圖像的特性的直方圖來調(diào)整背光的亮度。在專利文獻2所述的液晶顯示裝置中，基于輸入視頻信號而創(chuàng)建三等級直方圖。此處，三等級直方圖呈明度的等級由低亮度、中等亮度和高亮度三個等級表示的形式，并且圖像數(shù)據(jù)的每一個圖像元素值(pictureelementvalue)通過不同等級來繪制。圖像的特性是基于三等級直方圖來確定，并且背光的光量是基于由三等級直方圖的預定明度等級的頻率(例如，高亮度側(cè)的頻率)指示的圖像的特性量來調(diào)整。以此方式，可針對特性相互不同的上述第一圖像和第二圖像而執(zhí)行根據(jù)每一圖像的圖像進行的光量的控制?，F(xiàn)有技術(shù)的文獻專利文獻專利文獻1：第2005-308792號日本未審查專利申請公開專利文獻2：第2008-129251號日本未審查專利申請公開技術(shù)實現(xiàn)要素：如上所述，專利文獻1所公開的控制方法具有問題在于難以在最佳明度下顯示具有不同特性的圖像。另一方面，專利文獻2所述的液晶顯示裝置具有下文所述的問題。在使用三等級直方圖的光量的控制中，可僅粗略地檢測圖像特性量，并且因此可僅粗略地調(diào)整背光的光量。因此，在一些狀況下，所顯示的圖像的明度將是不自然的。如果使用16等級的詳細直方圖代替三等級直方圖，那么可較精確地檢測圖像特性量，并且因此可精確地調(diào)整背光的光量。然而，在此狀況下，檢測圖像特性以區(qū)別上文所述的第一圖像和第二圖像的過程隨著明度的等級變得更詳細而變得更加復雜。本發(fā)明的目標是提供可通過調(diào)光控制而提供具有自然明度的圖像并因此解決上文所述的問題的圖像顯示裝置和光源調(diào)光方法。根據(jù)用于實現(xiàn)上述目標的本發(fā)明的方面，提供一種圖像顯示裝置，包括：光源；顯示單元，所述顯示單元基于輸入視頻信號而在空間上調(diào)制來自光源的光以形成圖像；直方圖獲取單元，所述直方圖獲取單元基于輸入視頻信號而獲取第一直方圖和第二直方圖，其中在第一直方圖中，圖像數(shù)據(jù)由明度的等級的頻率指示，并且第二直方圖的明度的等級的數(shù)量不同于第一直方圖的明度的等級的數(shù)量；以及控制單元，所述控制單元基于第一直方圖和第二直方圖而實施用于調(diào)整光源的亮度的調(diào)光控制。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種光源調(diào)光方法，該光源調(diào)光方法是圖像顯示裝置的光源調(diào)光方法，其中來自光源的光基于輸入視頻信號借助于顯示元件在空間上調(diào)制以顯示圖像，該方法包括：基于輸入視頻信號而獲取第一直方圖和第二直方圖，其中在第一直方圖中，圖像數(shù)據(jù)由明度的等級的頻率指示，并且第二直方圖的明度的等級的數(shù)量不同于第一直方圖的明度的等級的數(shù)量；以及基于第一直方圖和第二直方圖而實施用于調(diào)整光源的亮度的調(diào)光控制。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種光源調(diào)光方法，其中該光源調(diào)光方法是圖像顯示裝置的光源調(diào)光方法，其中來自光源的光基于輸入視頻信號借助于顯示元件在空間上調(diào)制以顯示圖像，該方法包括：從輸入視頻信號導出兩項或更多項統(tǒng)計數(shù)據(jù)；以及基于所述兩項或更多項統(tǒng)計數(shù)據(jù)而調(diào)整光源的亮度。附圖說明圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的圖像顯示裝置的主要配置的框圖。圖2是示出圖1所示的圖像顯示裝置的光源調(diào)光單元的配置的框圖。圖3示出16等級直方圖和4等級直方圖的實例。圖4是示出輸入圖像的明度與調(diào)光率之間的關(guān)系的特性圖。圖5是示出圖1所示的圖像顯示裝置中所執(zhí)行的調(diào)光控制操作的過程的流程圖。圖6示出8等級直方圖和4等級直方圖的實例。圖7示出10等級直方圖和4等級直方圖的實例。具體實施方式接著，參照附圖來描述本發(fā)明的示例性實施例。(第一示例性實施例)圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的圖像顯示裝置的主要配置的框圖。參照圖1，圖像顯示裝置包括光源調(diào)光單元1、光源驅(qū)動單元2、顯示元件驅(qū)動單元3、光源4和顯示元件5。光源4是水銀燈或例如LED(發(fā)光二極管)的固態(tài)光源。顯示元件5是在空間上調(diào)制來自光源4的光以形成圖像的顯示元件，并且例如，是例如液晶顯示裝置的部件。光源調(diào)光單元1從外部視頻供應裝置接收RGB信號S1，將用于控制光源4的亮度(或光量)的調(diào)光信號S2供應到光源驅(qū)動單元2，并將用于在顯示元件5上顯示圖像的RGB信號S3供應到顯示元件驅(qū)動單元3。外部視頻供應裝置是例如個人計算機的信息處理裝置或例如視頻記錄器的視頻設(shè)備。光源驅(qū)動單元2根據(jù)調(diào)光信號S2而驅(qū)動光源4。顯示元件驅(qū)動單元3根據(jù)RGB信號S3而驅(qū)動顯示元件5。圖2是示出光源調(diào)光單元1的配置的框圖。參照圖2，光源調(diào)光單元1包括直方圖獲取單元102、分析單元103、調(diào)光等級計算單元104、信號增益倍增率計算單元105以及信號增益倍增單元106。RGB信號S1含有光的三原色：紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B。直方圖獲取單元102根據(jù)下式1而從RGB信號S1計算亮度信號Y。Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B(式1)此外，直方圖獲取單元102獲取亮度信號Y、紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個的16等級直方圖和4等級直方圖。換句話說，直方圖獲取單元102獲取兩項或更多項統(tǒng)計數(shù)據(jù)。這些直方圖的獲取以一幀為單位而執(zhí)行。接著針對RGB信號S1是8位數(shù)字數(shù)據(jù)的狀況來描述獲取16等級直方圖的過程。直方圖獲取單元102具有作為用于創(chuàng)建與亮度信號Y相關(guān)的16等級直方圖的寄存器的十六個HistY[0]到HistY[15]。這些HistY[0]到HistY[15]在幀的開始時被復位為零，并且被配置成在幀的結(jié)束時保持計數(shù)值。根據(jù)下文表1所示的加法條件，根據(jù)亮度信號Y的輸入數(shù)據(jù)而的計數(shù)值相加，因此可獲取與亮度信號Y相關(guān)的16等級直方圖。[表1]NO輸入數(shù)據(jù)待相加的寄存器016＞Y≥0HistY[0]132＞Y≥16HistY[1]248＞Y≥32HistY[2]364＞Y≥48HistY[3]480＞Y≥64HistY[4]596＞Y≥80HistY[5]6112＞Y≥96HistY[6]7128＞Y≥112HistY[7]8144＞Y≥128HistY[8]9160＞Y≥144HistY[9]10176＞Y≥160HistY[10]11192＞Y≥176HistY[11]12208＞Y≥192HistY[12]13224＞Y≥208HistY[13]14240＞Y≥224HistY[14]15256＞Y≥240HistY[15]直方圖獲取單元102具有作為紅色信號R的寄存器的十六個HistR[0]到HistR[15]、作為綠色信號G的寄存器的十六個HistG[0]到HistG[15]以及作為藍色信號B的寄存器的十六個HistB[0]到HistB[15]。這些HistR[0]到HistR[15]、HistG[0]到HistG[15]和HistB[0]到HistB[15]在幀的開始時也被復位，并且被配置成在幀的結(jié)束時保持計數(shù)值。紅色信號R的加法條件是通過將待相加的寄存器從上文表1中的HistY[0]到HistY[15]改變?yōu)镠istR[0]到HistR[15]而給出。根據(jù)這些加法條件，根據(jù)紅色信號R的輸入數(shù)據(jù)而將HistR[0]到HistR[15]中的對應寄存器的計數(shù)值相加。以此方式，可獲取與紅色信號R相關(guān)的16等級直方圖。綠色信號G的加法條件是通過將待相加的寄存器從上文表1中的HistY[0]到HistY[15]改變?yōu)镠istG[0]到HistG[15]而給出。根據(jù)這些加法條件，根據(jù)綠色信號G的輸入數(shù)據(jù)而將HistG[0]到HistG[15]中的對應寄存器的計數(shù)值相加。以此方式，可獲取與綠色信號G相關(guān)的16等級直方圖。藍色信號B的加法條件是通過將待相加的寄存器從上文表1中的HistY[0]到HistY[15]改變?yōu)镠istB[0]到HistB[15]而給出。根據(jù)這些加法條件，根據(jù)藍色信號B的輸入數(shù)據(jù)而將HistB[0]到HistB[15]中的對應寄存器的計數(shù)值相加。以此方式，可獲取與藍色信號B相關(guān)的16等級直方圖。此外，直方圖獲取單元102具有作為用于創(chuàng)建與亮度信號Y相關(guān)的4等級直方圖的寄存器的四個HistLY[0]到HistLY[3]。計數(shù)值根據(jù)下式2到5而相加到HistLY[0]到HistLY[3]，因此可從亮度信號Y的16等級直方圖計算4等級直方圖。HistLY[0]＝HistY[0]+HistY[1]+HistY[2]+HistY[3](式2)HistLY[1]＝HistY[4]+HistY[5]+HistY[6]+HistY[7](式3)HistLY[2]＝HistY[8]+HistY[9]+HistY[10]+HistY[11](式4)HistLY[3]＝HistY[12]+HistY[13]+HistY[14]+HistY[15](式5)作為實例，圖3示出針對亮度信號Y而獲取的16等級直方圖和4等級直方圖。在圖3中，上部(a)示出16等級直方圖，并且下部(b)示出4等級直方圖。直方圖獲取單元102還具有作為用于創(chuàng)建與紅色信號R相關(guān)的4等級直方圖的寄存器的四個HistLR[0]到HistLR[3]。HistLR[0]到HistLR[3]的計數(shù)值根據(jù)下式6到9而相加，因此可從紅色信號R的16等級直方圖計算4等級直方圖。HistLR[0]＝HistR[0]+HistR[1]+HistR[2]+HistR[3](式6)HistLR[1]＝HistR[4]+HistR[5]+HistR[6]+HistR[7](式7)HistLR[2]＝HistR[8]+HistR[9]+HistR[10]+HistR[11](式8)HistLR[3]＝HistR[12]+HistR[13]+HistR[14]+HistR[15](式9)此外，直方圖獲取單元102具有作為用于創(chuàng)建與綠色信號G相關(guān)的4等級直方圖的寄存器的四個HistLG[0]到HistLG[3]。HistLG[0]到HistLG[3]的計數(shù)值根據(jù)下式10到13而相加，因此可從綠色信號G的16等級直方圖計算4等級直方圖。HistLG[0]＝HistG[0]+HistG[1]+HistG[2]+HistG[3](式10)HistLG[1]＝HistG[4]+HistG[5]+HistG[6]+HistG[7](式11)HistLG[2]＝HistG[8]+HistG[9]+HistG[10]+HistG[11](式12)HistLG[3]＝HistG[12]+HistG[13]+HistG[14]+HistG[15](式13)最終，直方圖獲取單元102具有作為用于創(chuàng)建與藍色信號B相關(guān)的4等級直方圖的寄存器的四個HistLB[0]到HistLB[3]。HistLB[0]到HistLB[3]的計數(shù)值根據(jù)下式14到17而相加，因此可從藍色信號B的16等級直方圖計算4等級直方圖。HistLB[0]＝HistB[0]+HistB[1]+HistB[2]+HistB[3](式14)HistLB[1]＝HistB[4]+HistB[5]+HistB[6]+HistB[7](式15)HistLB[2]＝HistB[8]+HistB[9]+HistB[10]+HistB[11](式16)HistLB[3]＝HistB[12]+HistB[13]+HistB[14]+HistB[15](式17)直方圖獲取單元102將針對亮度信號Y、紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個而獲取的4等級直方圖和16等級直方圖供應到分析單元103。分析單元103基于與亮度信號Y、紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個相關(guān)的4等級直方圖而評判是否將實施光源4的調(diào)光控制。下文中更具體地描述關(guān)于是否實施調(diào)光控制的確定。分析單元103首先將關(guān)于與亮度信號Y、紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個相關(guān)的4等級直方圖的等級中的每一個排名。更具體來說，分析單元103從與亮度信號Y相關(guān)的4等級直方圖HistLY[0]到HistLY[3]的較高頻率(直方圖計數(shù)數(shù)量)執(zhí)行第一、第二、第三和第四的排名。將圖3的部分(b)所示的與亮度信號Y相關(guān)的4等級直方圖作為實例，HistLY[0]到HistLY[3]如下所示而排名：HistLY[0]：第一HistLY[1]：第二HistLY[2]：第三HistLY[3]：第四類似于亮度信號Y的狀況，分析單元103進一步基于與紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個相關(guān)的4等級直方圖的頻率(直方圖計數(shù)數(shù)量)來對等級中的每一個排名。分析單元103接著確定是否滿足以下條件1到4：(條件1)HistLY[0]到HistLY[3]中，HistLY[0]的排名是第一。(條件2)HistLR[0]到HistLR[3]中，HistLR[3]的排名不是第一。(條件3)HistLG[0]到HistLG[3]中，HistLG[3]的排名不是第一。(條件4)HistLB[0]到HistLB[3]中，HistLB[3]的排名不是第一。當滿足全部上述條件1到4時，分析單元103確定將實施調(diào)光控制。如果即使未滿足上述條件1到4中的一個，分析單元103也確定將不實施調(diào)光控制。分析單元103將指示確定是否執(zhí)行調(diào)光控制的結(jié)果的調(diào)光控制實施確定結(jié)果供應到調(diào)光等級計算單元104。當指示將執(zhí)行調(diào)光控制的調(diào)光控制實施確定結(jié)果被供應到調(diào)光等級計算單元104時，分析單元103還將直方圖獲取單元102所獲取的與亮度信號Y相關(guān)的16等級直方圖與調(diào)光控制實施確定結(jié)果一起供應到調(diào)光等級計算單元104。在從分析單元103接收到指示將不實施調(diào)光控制的調(diào)光控制實施確定結(jié)果時，調(diào)光等級計算單元104將1.0作為調(diào)光率來供應以使得光源4供應最大亮度。在從分析單元103接收到指示將執(zhí)行調(diào)光控制的調(diào)光控制實施確定結(jié)果以及與亮度信號Y相關(guān)的16等級直方圖時，調(diào)光等級計算單元104使用16等級直方圖以計算調(diào)光率。接著，更具體地描述用于計算調(diào)光率的過程。調(diào)光等級計算單元104首先計算調(diào)光度。調(diào)光度是指示光源4的明度將變暗的程度的指數(shù)，并且其值的范圍是0到1.0。光源4與調(diào)光度的較高值成比例而變暗，并且光源4與調(diào)光度的較低值成比例而變亮。調(diào)光等級計算單元104使用與亮度信號Y相關(guān)的16等級直方圖的HistY[0]、HistY[1]、HistY[2]和HistY[3]以計算調(diào)光度。在計算調(diào)光度時，調(diào)光等級計算單元104執(zhí)行取HistY[0]、HistY[1]、HistY[2]和HistY[3]作為整個屏幕的比率的優(yōu)化操作。更具體來說，調(diào)光等級計算單元104通過針對HistY[0]、HistY[1]、HistY[2]和HistY[3]中的每一個將頻率(直方圖計數(shù)數(shù)量)除以整個屏幕的圖像元素的數(shù)量來執(zhí)行優(yōu)化。因此，HistY[0]、HistY[1]、HistY[2]和HistY[3]中的每一個可取的值的最大值是1。調(diào)光等級計算單元104具有作為保持優(yōu)化值的寄存器的Hist[0]、Hist[1]、Hist[2]和Hist[3]。HistY[0]、HistY[1]、HistY[2]和HistY[3]中的每一個的優(yōu)化值分別保持在這些Hist[0]、Hist[1]、Hist[2]和Hist[3]中。例如，當顯示元件5設(shè)有具有視頻圖形陣列(VGA)的分辨率的屏幕，并且作為RGB信號S1，640×480圖像數(shù)據(jù)作為輸入被接收時，調(diào)光等級計算單元104根據(jù)下式18到21而執(zhí)行優(yōu)化操作。Hist[0]＝HistY[0]÷(640×480)(式18)Hist[1]＝HistY[1]÷(640×480)(式19)Hist[2]＝HistY[2]÷(640×480)(式20)Hist[3]＝HistY[3]÷(640×480)(式21)調(diào)光等級計算單元104接著使用Hist[0]到Hist[3]以計算調(diào)光度。更具體來說，因為與占用整個屏幕的暗圖像元素的百分比成比例而執(zhí)行調(diào)光，所以調(diào)光等級計算單元104借助于下文的式22來計算調(diào)光度。[數(shù)學表達式1]調(diào)光等級計算單元104接著借助于下式23基于所計算的調(diào)光度來計算調(diào)光率。調(diào)光率＝1.0–(調(diào)光度×最大調(diào)光增益)(式23)當調(diào)光率是0時，光源4完全熄滅。通常，當光源4完全熄滅時，這會產(chǎn)生問題，例如，當光源4重新點亮時光源4的亮度穩(wěn)定所需的時間的量增加。因此，在本示例性實施例中，最大調(diào)光增益被設(shè)定成使得調(diào)光率將不變?yōu)?，并且光源4將不會熄滅。圖4示出輸入圖像的明度與調(diào)光率之間的關(guān)系。水平軸表示輸入圖像的明度，其中朝向左側(cè)前進表示具有較大數(shù)量的暗圖像元素的圖像。垂直軸表示調(diào)光率，其中向下前進表示示較低調(diào)光率以及光源的變暗，相反，向上前進表示較高調(diào)光率以及光源的變亮。最小調(diào)光等級301被設(shè)定成使得光源4不熄滅。調(diào)光特性302是從最小調(diào)光等級301改變?yōu)樽畲笳{(diào)光等級的直線線性函數(shù)，其中調(diào)光率與輸入圖像中所含有的暗圖像元素的數(shù)量的增加成比例減小，并且調(diào)光率與亮圖像元素的增加成比例增大。通過將最小調(diào)光等級301從最大調(diào)光等級減去而獲得的等級的范圍是最大調(diào)光增益303。根據(jù)上文的式23，使用處于最大調(diào)光增益303內(nèi)的調(diào)光率，并且因此，光源4不熄滅。調(diào)光等級計算單元104將指示所計算的調(diào)光率的調(diào)光信號S2供應到光源驅(qū)動單元2以及信號增益倍增率計算單元105。信號增益倍增率計算單元105基于由調(diào)光信號S2指示的調(diào)光率借助于下文的式24而計算倍增率。倍增率＝1.0÷調(diào)光率(式24)信號增益倍增率計算單元105將指示通過上文的式24計算的倍增率的倍增率信號供應到信號增益倍增單元106。信號增益倍增單元106被供應來自外部圖片供應裝置的RGB信號S1。信號增益倍增單元106根據(jù)由來自信號增益倍增率計算單元105的倍增率信號指示的倍增率而放大RGB信號S1的振幅。更具體來說，信號增益倍增單元106根據(jù)下文所示的式25到27，將作為RGB信號S1供應的紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個與倍增率信號所指示的倍增率相乘。信號增益倍增單元106接著供應含有已乘以倍增率的紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B的RGB信號S3。R輸出＝R輸入×倍增率(式25)G輸出＝G輸入×倍增率(式26)B輸出＝B輸入×倍增率(式27)顯示元件驅(qū)動單元3根據(jù)RGB信號S3而驅(qū)動顯示元件5。因為RGB信號S3的紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B的振幅已各自根據(jù)倍增率而增大或減小，所以由顯示元件5顯示的圖像的明度根據(jù)倍增率而改變。另一方面，光源驅(qū)動單元2根據(jù)由調(diào)光信號S2指示的調(diào)光率而增大或減小供應到光源4的驅(qū)動電力(驅(qū)動電流或驅(qū)動電壓)。當調(diào)光率是1.0時，驅(qū)動電力最大，并且光源4處于最大亮度輸出狀態(tài)。當調(diào)光率減小時，驅(qū)動電力減小，并且光源4的亮度也減小。當光源4的亮度根據(jù)調(diào)光率而改變時，由顯示元件5顯示的圖像的明度隨著光源4的亮度的此改變而改變。圖像的明度變暗至光源4根據(jù)調(diào)光率而變暗的程度，那么，但因為倍增率如上文的式24所示是調(diào)光率的倒數(shù)，所以圖像的表觀明度(apparentbrightness)可通過根據(jù)倍增率來放大RGB信號S3的振幅而返回到正常。以此方式，可在維持半色調(diào)的明度的同時實現(xiàn)黑色的卓越再現(xiàn)。接著描述根據(jù)本示例性實施例的圖像顯示裝置的調(diào)光控制操作。圖5示出調(diào)光控制操作的過程。直方圖獲取單元102首先從RGB信號S1計算亮度信號Y，并獲取亮度信號Y、紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個的16等級直方圖(步驟S10)。接著，直方圖獲取單元102獲取亮度信號Y、紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個的4等級直方圖(步驟S11)。在此時間點，已獲取兩項或更多項統(tǒng)計數(shù)據(jù)。分析單元103接著基于步驟S11中所獲取的4等級直方圖來確定是否實施調(diào)光(步驟S12)。此確定是基于上述條件1到4來執(zhí)行。當分析單元103已確定將不執(zhí)行調(diào)光時，調(diào)光等級計算單元104將指示調(diào)光率是1.0的調(diào)光信號S2供應到光源驅(qū)動單元2(步驟S13)。在此狀況下，光源4處于最大亮度輸出狀態(tài)中。當分析單元103確定將執(zhí)行調(diào)光時，調(diào)光等級計算單元104使用與亮度信號Y相關(guān)的16等級直方圖以計算調(diào)光率(步驟S14)。在此調(diào)光率計算中，調(diào)光等級計算單元104基于上文所述的式22來計算調(diào)光度，并接著通過上文的式23基于所計算的調(diào)光度來計算調(diào)光率。接著，調(diào)光等級計算單元104將指示所計算的調(diào)光率的調(diào)光信號S2供應到光源驅(qū)動單元2與信號增益倍增率計算單元105兩者。接著，信號增益倍增率計算單元105借助于上文所述的式23基于由調(diào)光信號S2指示的調(diào)光率來計算倍增率，并將指示所計算的倍增率的倍增率信號供應到信號增益倍增單元106(步驟S15)。最終，光源驅(qū)動單元2將符合由調(diào)光信號S2指示的調(diào)光率的驅(qū)動電力供應到光源4，并且信號增益倍增單元106向顯示元件驅(qū)動單元3供應振幅根據(jù)由倍增率信號指示的倍增率放大的RGB信號S3(步驟S16)。接著，顯示元件驅(qū)動單元3根據(jù)RGB信號S3而驅(qū)動顯示元件5。以下作用和效果由本示例性實施例的圖像顯示裝置展現(xiàn)。因為具有多達16個等級的直方圖(詳細直方圖)用于確定調(diào)光率，所以可準確地執(zhí)行光源4的亮度的調(diào)整。以此方式，具有自然明度和顏色協(xié)調(diào)的圖像可具備穩(wěn)定性。此外，因為具有少達4個等級的直方圖(粗略直方圖)用于檢測圖像的特性，并且接著基于所檢測的特性來執(zhí)行關(guān)于是否實施調(diào)光控制的確定，所以確定過程不復雜。當在例如液晶顯示器或液晶投影儀的顯示裝置中顯示黑色時，迄今為止，由于來自液晶裝置的光泄漏，難以令人滿意地產(chǎn)生黑色。借助于本示例性實施例的圖像顯示裝置，可通過調(diào)整光源的明度等級來實現(xiàn)良好的黑色再現(xiàn)。此外，通過根據(jù)倍增率來放大RGB信號S3的振幅，可限制因光源4的變暗所致的半色調(diào)的明度的任何降低。以此方式，可在維持半色調(diào)的明度的同時實現(xiàn)黑色的良好再現(xiàn)。此外，通過基于先前描述的條件1到4來確定是否執(zhí)行調(diào)光控制，可進一步獲得以下作用和效果。根據(jù)先前描述的式1，可由于亮度轉(zhuǎn)換而使紅色圖像、綠色圖像和藍色圖像全部比原始明度暗。因此，當僅根據(jù)條件1而執(zhí)行關(guān)于是否實施調(diào)光控制的確定時，針對明亮單色圖像而執(zhí)行調(diào)光控制，從而導致暗圖像。例如，當對絕對藍色的天空的圖像、夕陽或鮮紅玫瑰的圖像或蒼翠山峰的圖像進行調(diào)光控制時，無法提供原始亮圖像。在本示例性實施例中，通過除條件1之外還使用條件2到4，不對明亮的單色圖像執(zhí)行調(diào)光控制。在先前描述的式1中，藍色圖像、紅色圖像和綠色圖像中的每一個的亮度轉(zhuǎn)換率分別被設(shè)定為0.114、0.299和0.587，其中藍色圖像的亮度轉(zhuǎn)換率最低。上文所述的將明亮單色圖像調(diào)光的問題因此對于藍色圖像來說最明顯。因此，也可基于條件1和條件4來執(zhí)行關(guān)于是否實施調(diào)光控制的確定。此外，考慮到紅色圖像的亮度轉(zhuǎn)換率僅次于藍色圖像低，所以也可基于條件1、條件2和條件4來執(zhí)行確定是否實施調(diào)光控制。當不考慮上文所述的單色圖像的調(diào)光的問題時，可以僅基于條件1來執(zhí)行關(guān)于是否實施調(diào)光控制的確定。當顯示黑白圖像時，此確定是有效的。最終，當作出關(guān)于是否實施調(diào)光控制的簡單確定時，可在不使用條件1的情況下，而是基于條件2、條件3或條件4的條件中的任一個來作出確定。雖然在本示例性實施例中，針對亮度信號Y、紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個而獲取16等級直方圖和4等級直方圖，但本發(fā)明不限于此形式。可僅針對亮度信號Y而獲取16等級直方圖和4等級直方圖，并且可針對紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B直接從圖像數(shù)據(jù)獲取4等級直方圖。此外，雖然針對每一幀而獲取直方圖，但本發(fā)明不限于此形式?？砂凑杖舾蓭拈g隔獲取直方圖。例如，可每五幀獲取直方圖。然而，直方圖是基于圖像數(shù)據(jù)的單幀部分而獲取。(第二示例性實施例)根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例的圖像顯示裝置還包括圖1和圖2所示的配置，但第二示例性實施例與第一示例性實施例的不同之處在于使用8等級直方圖和4等級直方圖來實施調(diào)光控制。在下文的解釋中，解釋將著重于與第一示例性實施例不同的配置，并且相同配置的解釋將被省略。直方圖獲取單元102根據(jù)先前描述的式1從RGB信號S1計算亮度信號Y，并針對亮度信號Y、紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個而獲取8等級直方圖和4等級直方圖。這些直方圖的獲取是以一個幀為單位而執(zhí)行。下文描述當RGB信號S1是8位數(shù)字數(shù)據(jù)時獲取八等級直方圖的過程。直方圖獲取單元102具有用于創(chuàng)建與亮度信號Y相關(guān)的8等級直方圖的八個寄存器HistY[0]到HistY[7]。這些寄存器HistY[0]到HistY[7]在幀的開始時被復位為0，并且被配置成在幀的結(jié)束時保持計數(shù)值。根據(jù)下文表2所示的加法條件，根據(jù)亮度信號Y的輸入數(shù)據(jù)而將寄存器HistY[0]到HistY[7]中的對應寄存器的計數(shù)值相加。因此，可獲取與亮度信號Y相關(guān)的8等級直方圖。[表2]直方圖獲取單元102具有紅色信號R的寄存器HistR[0]到HistR[7]、綠色信號G的寄存器HistG[0]到HistG[7]以及藍色信號B的寄存器HistB[0]到HistB[7]。這些寄存器HistR[0]到HistR[7]、HistG[0]到HistG[7]和HistB[0]到HistB[7]在幀的開始時也被復位為0，并且被配置成在幀的結(jié)束時保持計數(shù)值。紅色信號R的加法條件是通過在上文表2中將待相加的寄存器從HistY[0]到HistY[7]轉(zhuǎn)換為HistR[0]到HistR[7]而給出。根據(jù)這些加法條件，根據(jù)紅色信號R的輸入數(shù)據(jù)而將寄存器HistR[0]到HistR[7]中的對應寄存器的計數(shù)值相加。以此方式，可獲取與紅色信號相關(guān)的8等級直方圖。綠色信號G的加法條件是通過在上文表2中將待相加的寄存器從HistY[0]到HistY[7]轉(zhuǎn)換為HistG[0]到HistG[7]而給出。根據(jù)這些加法條件，根據(jù)綠色信號G的輸入數(shù)據(jù)而將寄存器HistG[0]到HistG[7]中的對應寄存器的計數(shù)值相加。以此方式，可獲取與綠色信號相關(guān)的8等級直方圖。藍色信號B的加法條件是通過在上文表2中將待相加的寄存器從HistY[0]到HistY[7]轉(zhuǎn)換為HistB[0]到HistB[7]而給出。根據(jù)這些加法條件，根據(jù)藍色信號B的輸入數(shù)據(jù)而將寄存器HistB[0]到HistB[7]中的對應寄存器的計數(shù)值相加。以此方式，可獲取藍色信號相關(guān)的8等級直方圖。此外，直方圖獲取單元102具有用于創(chuàng)建與亮度信號Y相關(guān)的4等級直方圖的四個寄存器HistLY[0]到HistLY[3]。計數(shù)值根據(jù)下文的式28到31而相加到HistLY[0]到HistLY[3]。以此方式，可從亮度信號Y的16等級直方圖計算4等級直方圖。HistLY[0]＝HistY[0]+HistY[1](式28)HistLY[1]＝HistY[2]+HistY[3](式29)HistLY[2]＝HistY[4]+HistY[5](式30)HistLY[3]＝HistY[6]+HistY[7](式31)作為實例，圖6示出已針對亮度信號Y而獲取的8等級直方圖和4等級直方圖。在圖6中，上部的圖(a)示出8等級直方圖，并且下部的圖(b)示出4等級直方圖。直方圖獲取單元102還具有用于創(chuàng)建與紅色信號R相關(guān)的4等級直方圖的四個寄存器HistLR[0]到HistLR[3]。HistLR[0]到HistLR[3]的計數(shù)值根據(jù)下文的式32到35而相加。以此方式，可從紅色信號R的8等級直方圖計算4等級直方圖。HistLR[0]＝HistR[0]+HistR[1](式32)HistLR[1]＝HistR[2]+HistR[3](式33)HistLR[2]＝HistR[4]+HistR[5](式34)HistLR[3]＝HistR[6]+HistR[7](式35)直方圖獲取單元102還具有用于創(chuàng)建與綠色信號G相關(guān)的4等級直方圖的四個寄存器HistLG[0]到HistLG[3]。HistLG[0]到HistLG[3]的計數(shù)值根據(jù)下文的式36到39而相加。以此方式，可從綠色信號G的8等級直方圖計算4等級直方圖。HistLG[0]＝HistG[0]+HistG[1](式36)HistLG[1]＝HistG[2]+HistG[3](式37)HistLG[2]＝HistG[4]+HistG[5](式38)HistLG[3]＝HistG[6]+HistG[7](式39)直方圖獲取單元102還具有用于創(chuàng)建與藍色信號B相關(guān)的4等級直方圖的四個寄存器HistLB[0]到HistLB[3]。HistLB[0]到HistLB[3]的計數(shù)值根據(jù)下文的式40到43而相加。以此方式，可從藍色信號B的8等級直方圖計算4等級直方圖。HistLB[0]＝HistB[0]+HistB[1](式40)HistLB[1]＝HistB[2]+HistB[3](式41)HistLB[2]＝HistB[4]+HistB[5](式42)HistLB[3]＝HistB[6]+HistB[7](式43)直方圖獲取單元102將針對亮度信號Y、紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個而獲取的8等級直方圖和4等級直方圖供應到分析單元103。分析單元103基于與亮度信號Y、紅色信號R、綠色信號G和藍色信號B中的每一個相關(guān)的4等級直方圖的每一等級的頻率(直方圖計數(shù)數(shù)量)而執(zhí)行排名。將圖6的下部(b)所示的與亮度信號Y相關(guān)的4等級直方圖作為實例，HistLY[0]到HistLY[3]如下所示而排名：HistLY[0]：第一HistLY[1]：第二HistLY[2]：第三HistLY[3]：第四分析單元103基于上文所述的條件1到4而確定是否執(zhí)行光源4的調(diào)光控制。如同在第一實施例中，當已滿足全部條件1到4時，分析單元103確定將執(zhí)行調(diào)光控制。即使未滿足上述條件1到4中的一個，分析單元103也確定將不執(zhí)行調(diào)光控制。分析單元103向調(diào)光等級計算單元104供應指示關(guān)于是否執(zhí)行調(diào)光控制的確定的結(jié)果的調(diào)光控制實施確定結(jié)果。當指示將執(zhí)行調(diào)光控制的調(diào)光控制實施確定結(jié)果被供應到調(diào)光等級計算單元104時，分析單元103還將直方圖獲取單元102中所獲取的與亮度信號Y相關(guān)的8等級直方圖與調(diào)光控制實施確定結(jié)果一起供應到調(diào)光等級計算單元104。在從分析單元103接收到指示將不執(zhí)行調(diào)光控制的調(diào)光控制實施確定結(jié)果時，調(diào)光等級計算單元104將1.0作為調(diào)光率來供應以使得光源4供應最大亮度。在從分析單元103接收到指示將執(zhí)行調(diào)光控制的調(diào)光控制實施確定結(jié)果以及與亮度信號Y相關(guān)的8等級直方圖時，調(diào)光等級計算單元104使用8等級直方圖以計算調(diào)光率。在計算調(diào)光率時，調(diào)光等級計算單元104首先使用8等級直方圖的HistY[0]和HistY[1]以計算調(diào)光度。調(diào)光等級計算單元104具有寄存器Hist[0]和Hist[1]。HistY[0]和HistY[1]中的每一個的優(yōu)化值分別存儲在這些寄存器Hist[0]和Hist[1]中。例如，當顯示元件5配備具有視頻圖形陣列(VGA)分辨率的屏幕，并且640×480圖像數(shù)據(jù)作為RGB信號S1被接收時，調(diào)光等級計算單元104根據(jù)下式44到45而執(zhí)行優(yōu)化操作。Hist[0]＝HistY[0]÷(640×480)(式44)Hist[1]＝HistY[1]÷(640×480)(式45)在優(yōu)化操作之后，調(diào)光等級計算單元104使用Hist[0]和Hist[2]以通過下式46來計算調(diào)光度。[數(shù)學表達式2]調(diào)光等級計算單元104接著借助于先前描述的式23基于所計算的調(diào)光度來計算調(diào)光率。接著，調(diào)光等級計算單元104將指示所計算的調(diào)光率的調(diào)光信號S2供應到光源驅(qū)動單元2以及信號增益倍增率計算單元105。信號增益倍增率計算單元105和信號增益倍增電路106與第一示例性實施例中的相同，并且因此解釋在此處被省略。本示例性實施例的圖像處理裝置也展現(xiàn)與第一示例性實施例相同的作用和效果。此外，與第一示例性實施例中相同的修改在本示例性實施例中也是可能的。本發(fā)明不限于第一示例性實施例或第二示例性實施例所述的配置和操作，并且配置和操作能夠進行落入不偏離本發(fā)明的要點的范圍內(nèi)的適當修改。例如，直方圖的等級的數(shù)量不限于16個、8個或4個。具有除16個或8個以外的更詳細的數(shù)量的等級的直方圖可替代16等級或8等級直方圖來使用，并且具有除四個以外的數(shù)量的等級的較粗略的直方圖可替代4等級直方圖來使用。然而，當?shù)燃壍臄?shù)量改變時，用于創(chuàng)建直方圖的寄存器的配置、表1和表2的加法條件以及調(diào)光度的計算式視需要根據(jù)等級的數(shù)量而修改。例如，假設(shè)HistY[0]到HistY[m](其中m是等于或大于1的自然數(shù))是與亮度信號Y相關(guān)的精確直方圖的明度的等級，假設(shè)Hist[0]到Hist[m]是通過將HistY[0]到HistY[m]中的每一個的頻率除以顯示元件5的圖像元素的數(shù)量而獲得的值。在此狀況下，可借助于下式47來找出調(diào)光度。[數(shù)學表達式3]可通過從精確直方圖的較低明度的一側(cè)開始每預定數(shù)量收集明度的等級而創(chuàng)建粗略直方圖。當精確直方圖的等級的數(shù)量不可除以粗略直方圖的等級的數(shù)量時，在精確直方圖中較低明度的一側(cè)上收集的等級的數(shù)量可以大于在其它部分中收集的等級的數(shù)量。以此方式，可提高調(diào)光度的計算準確性。作為實例，圖7示出已針對亮度信號Y而獲取的10等級直方圖和4等級直方圖。在圖7中，圖的上部(a)示出10等級直方圖，并且圖的下部(b)示出4等級直方圖。10等級直方圖由HistY[0]到HistY[9]構(gòu)成，并且4等級直方圖由HistLY[0]到HistLY[3]構(gòu)成。HistLY[0]是通過HistY[0]到HistY[2]三個的相加而獲得的值。HistLY[1]是通過將HistY[3]和HistY[4]兩個相加而獲得的值。HistLY[2]是通過將HistY[5]和HistY[6]兩個相加而獲得的值。HistLY[3]是通過將HistY[7]到HistY[9]三個相加而獲得的值。本發(fā)明可應用到投影儀或液晶顯示器所代表的圖像顯示裝置。當本發(fā)明應用到投影儀時，例如數(shù)字微鏡裝置(DMD)或液晶顯示元件的部件用作顯示元件5。顯示元件5上所形成的圖像借助于投影透鏡而投影在屏幕上。水銀燈、例如LED的固態(tài)光源或使用磷光體的裝置可用作光源4。此外，本發(fā)明可采用以下補充說明1到16中所示的形式，但不限于這些形式。[補充說明1]一種圖像顯示裝置，具有：光源；顯示單元，所述顯示單元基于輸入視頻信號而在空間上調(diào)制來自所述光源的光以形成圖像；直方圖獲取單元，所述直方圖獲取單元基于所述輸入視頻信號而獲取第一直方圖和第二直方圖，其中在所述第一直方圖中，圖像數(shù)據(jù)由明度的等級的頻率指示，并且所述第二直方圖的明度的等級的數(shù)量不同于所述第一直方圖的明度的等級的數(shù)量；以及控制單元，所述控制單元基于所述第一直方圖和所述第二直方圖而實施用于調(diào)整所述光源的所述亮度的調(diào)光控制。[補充說明2]在如補充說明1所述的圖像顯示裝置中，所述第二直方圖的明度的等級的數(shù)量小于所述第一直方圖的明度的等級的數(shù)量。[補充說明3]在如補充說明2所述的圖像顯示裝置中，所述控制單元基于所述第二直方圖來確定是否執(zhí)行所述調(diào)光控制，并且在將執(zhí)行所述調(diào)光控制時，基于所述第一直方圖來執(zhí)行所述調(diào)光控制。[補充說明4]在如補充說明3所述的圖像顯示裝置中：所述輸入視頻信號包括指示紅色圖像的紅色信號、指示綠色圖像的綠色信號以及指示藍色圖像的藍色信號；所述直方圖獲取單元獲取第一與第二亮度直方圖，以及獲取彩色直方圖，其中所述第一與第二亮度直方圖是對應于所述紅色圖像、綠色圖像和藍色圖像中的每一個的圖像元素值以預定比率相加的亮度信號的所述第一與第二直方圖，所述彩色直方圖是所述紅色信號、綠色信號和藍色信號的彩色信號中的至少一個的所述第二直方圖；并且所述控制單元在所述第二亮度直方圖的明度的每一等級中，最低等級的頻率大于任何其它等級的頻率并且此外在所述彩色直方圖的明度的每一等級中，最高等級的頻率小于任何其它等級的頻率時，執(zhí)行所述調(diào)光控制。[補充說明5]在如補充說明4所述的圖像顯示裝置中：所述直方圖獲取單元獲取作為所述藍色信號的所述彩色直方圖的第一彩色直方圖；并且所述控制單元在所述第二亮度直方圖的明度的每一等級中，最低等級的頻率大于任何其它等級的頻率并且此外在所述第一彩色直方圖的明度的每一等級中，最高等級的頻率小于任何其它等級的頻率時，執(zhí)行所述調(diào)光控制。[補充說明6]在如補充說明5所述的圖像顯示裝置中：所述直方圖獲取單元進一步獲取作為所述紅色信號的所述彩色直方圖的第二彩色直方圖；并且所述控制單元在所述第二亮度直方圖的明度的每一等級中，最低等級的頻率大于任何其它等級的頻率并且此外在所述第一與第二彩色直方圖中的每一個的明度的每一等級中，最高等級的頻率小于任何其它等級的頻率時，執(zhí)行所述調(diào)光控制。[補充說明7]在如補充說明6所述的圖像顯示裝置中：所述直方圖獲取單元進一步獲取作為所述綠色信號的所述彩色直方圖的第三彩色直方圖；并且所述控制單元在所述第二亮度直方圖的明度的每一等級中，最低等級的頻率大于任何其它等級的頻率并且此外在所述第一到第三彩色直方圖中的每一個的明度的每一等級中，最高等級的頻率小于任何其它等級的頻率時，執(zhí)行所述調(diào)光控制。[補充說明8]在如補充說明4至7中的任一項所述的圖像顯示裝置中：所述第一亮度直方圖的明度的等級是HistY[0]到HistY[m](其中m是等于或大于1的自然數(shù))；所述控制單元借助于下式分別通過將HistY[0]到HistY[m]中的每一個的頻率除以所述顯示單元的圖像元素的數(shù)量而作為Hist[0]到Hist[m]導出的值來找出調(diào)光度：[數(shù)學表達式4]其中n小于m；使用所述調(diào)光度和預先給出的最大調(diào)光增益以借助于下式來找出調(diào)光率：調(diào)光率＝1.0–(調(diào)光度×最大調(diào)光增益)并且：根據(jù)所述調(diào)光率來調(diào)整所述光源的亮度。[補充說明9]在如補充說明8所述的圖像顯示裝置中：所述控制單元找出作為所述調(diào)光率的倒數(shù)的倍增率；并且將所述紅色信號、綠色信號和藍色信號中的每一個乘以所述倍增率，并向所述顯示單元供應含有所述紅色信號、綠色信號和藍色信號的視頻信號。[補充說明10]在如補充說明1到9中的任一項所述的圖像顯示裝置中，所述直方圖獲取單元每預定數(shù)量的等級而收集所述第一直方圖以創(chuàng)建所述第二直方圖。[補充說明11]在如補充說明10所述的圖像顯示裝置中，在所述第二直方圖的明度的每一等級中，較低側(cè)等級的明度的范圍大于其它等級的明度的范圍。[補充說明12]一種圖像顯示裝置的光源調(diào)光方法，其中來自光源的光基于輸入視頻信號借助于顯示元件在空間上調(diào)制以顯示圖像，所述方法包括：從所述輸入視頻信號導出兩項或更多項統(tǒng)計數(shù)據(jù)；以及基于所述兩項或更多項統(tǒng)計數(shù)據(jù)而調(diào)整所述光源的亮度。[補充說明13]一種圖像顯示裝置的光源調(diào)光方法，其中來自光源的光基于輸入視頻信號借助于顯示元件在空間上調(diào)制以顯示圖像，所述方法包括：基于所述輸入視頻信號而獲取第一直方圖和第二直方圖，其中在所述第一直方圖中，圖像數(shù)據(jù)由明度的等級的頻率指示，并且所述第二直方圖的明度的等級的數(shù)量不同于所述第一直方圖的明度的等級的數(shù)量；以及基于所述第一直方圖和所述第二直方圖而執(zhí)行調(diào)整所述光源的亮度的調(diào)光控制。[補充說明14]在如補充說明13所述的光源調(diào)光方法中，所述第二直方圖的明度的等級的數(shù)量小于所述第一直方圖的明度的等級的數(shù)量。[補充說明15]在如補充說明14所述的光源調(diào)光方法中，所述控制單元基于所述第二直方圖來確定是否實施所述調(diào)光控制，并且在將實施所述調(diào)光控制時，基于所述第一直方圖來執(zhí)行所述調(diào)光控制。[補充說明16]在如補充說明15所述的光源調(diào)光方法中，所述輸入視頻信號包括指示紅色圖像的紅色信號、指示綠色圖像的綠色信號以及指示藍色圖像的藍色信號；并且所述方法進一步包括：獲取第一與第二亮度直方圖，以及獲取彩色直方圖，其中所述第一與第二亮度直方圖是對應于所述紅色圖像、綠色圖像和藍色圖像中的每一個的圖像元素值以預定比率相加的亮度信號的所述第一與第二直方圖，所述彩色直方圖是所述紅色信號、綠色信號和藍色信號中的至少一個彩色信號的所述第二直方圖；以及僅當在所述第二亮度直方圖的明度的每一等級中，最低等級的頻率大于任何其它等級的頻率并且此外在所述彩色直方圖的明度的每一等級中，最高等級的頻率小于任何其它等級的頻率時，執(zhí)行所述調(diào)光控制。在上文所述的補充說明1至11的圖像顯示裝置中，光源可由圖1所示的光源驅(qū)動單元2和光源4實現(xiàn)。顯示單元可由圖1所示的顯示元件驅(qū)動單元3和顯示元件5實現(xiàn)。直方圖獲取單元可由圖2所示的直方圖獲取單元102實現(xiàn)?？刂茊卧捎蓤D2所示的分析單元103和調(diào)光等級計算單元104實現(xiàn)。在此狀況下，控制單元可以包括圖2所示的信號增益倍增率計算單元105和信號增益倍增單元106。附圖標記說明1光源調(diào)光單元2光源驅(qū)動單元3顯示元件驅(qū)動單元4光源5顯示元件102直方圖獲取單元103分析單元104調(diào)光等級計算單元105信號增益倍增率計算單元106信號增益倍增單元當前第1頁1 2 3