像素陣列的時(shí)間和空間混色方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種像素陣列的時(shí)間和空間混色方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器分辨率高，能耗小，體積重量都遠(yuǎn)小于CRT顯示器，目前液晶顯示器已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的CRT顯示器，在顯示領(lǐng)域占據(jù)統(tǒng)治地位。
[0003]液晶(LCD:Liquid-crystal_display)是一種呈液體狀的化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)受到外界電場(chǎng)影響時(shí)，其分子會(huì)產(chǎn)生精確的有序排列。如果對(duì)分子的排列加以適當(dāng)?shù)目刂?，液晶分子將?huì)允許光線穿越。無論是筆記本電腦還是桌面系統(tǒng)，采用的LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。位于最后面的一層是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線的背光層。背光層發(fā)出的光線在穿過第一層偏振過濾層之后進(jìn)入包含成千上萬水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中，一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí)，液晶分子就會(huì)產(chǎn)生扭曲，從而將穿越其中的光線進(jìn)行有規(guī)則的折射，然后經(jīng)過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。
[0004]對(duì)更加復(fù)雜的彩色顯示器來說，還需要有專門處理彩色顯示的色彩過濾層。通常，在彩色LCD面板中，每一個(gè)像素都是由三個(gè)液晶單元子像素構(gòu)成，其中每一個(gè)子像素前面都分別有紅色，綠色，或藍(lán)色的過濾器。這樣，通過不同子像素的光線就可以在屏幕上顯示出不同的顏色?，F(xiàn)在，幾乎所有的應(yīng)用于筆記本或桌面系統(tǒng)的LCD都使用薄膜晶體管(TFT:Thin film transistor)激活液晶層中的各個(gè)子像素。TFT IXD技術(shù)能夠顯示更加清晰，明殼的圖像。
[0005]與傳統(tǒng)CRT顯示器處理模擬信號(hào)顯示信息不同，IXD顯示器只能處理數(shù)字信號(hào)的顯示信息，各子像素顯示的顏色由前端接收的數(shù)字信號(hào)信息決定，
[0006]液晶分子的透光率取決于加在液晶分子上的電場(chǎng)強(qiáng)度，該電場(chǎng)強(qiáng)度由加在液晶分子上的電壓決定，電壓不同時(shí)，液晶分子的透光率不同，各子像素顯示的顏色就不同。通過改變電壓，調(diào)節(jié)LCD顯示的顏色。前文所述的決定各子像素顏色的數(shù)字信號(hào)信息實(shí)際就表征了加在液晶分子上的電壓大小，顯然，數(shù)字信號(hào)信息位數(shù)越大，可調(diào)節(jié)的電壓臺(tái)階數(shù)越多，各子像素可以顯示的顏色就越豐富，所述的控制子像素色彩的電壓臺(tái)階，稱之為灰階。決定灰階數(shù)的數(shù)字信號(hào)信息的位數(shù)，稱為液晶顯示器的位數(shù)(bit數(shù))，例如6bit，8bit液晶顯示器，表示液晶顯示器接收的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)為6位和8位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，灰階分別為2的6次方和8次方，即64和256個(gè)灰階。各像素的紅綠藍(lán)三個(gè)子像素都能顯示64或256中顏色，則組合三個(gè)子像素的像素可以顯示的顏色為64和256的三次方，6bit液晶顯示器只能顯示262144種色彩(64X64X64 = 262144)，而8bit液晶顯示器可以顯示16777216種顏色(256X256X256 = 16777216)，在物理角度來看，6bit面板能顯示的色彩還不到8bit面板的2%。
[0007]液晶顯示器的顯示區(qū)域由若干像素拼接而成，各像素分為紅綠藍(lán)三個(gè)子像素，各子像素通過液晶分子上的電壓不同而顯示出不同的色彩，液晶分子上的電壓由數(shù)字信號(hào)輸入通過數(shù)模轉(zhuǎn)化電路變?yōu)槟M電壓信號(hào)來控制液晶分子的透光率，由于人眼對(duì)畫面的感應(yīng)速度有限，在較短時(shí)間內(nèi)像素快速變化顯示色彩時(shí)，人眼會(huì)將一定時(shí)間范圍內(nèi)變化的色彩平均化，同時(shí)由于液晶顯示器上的像素面積極小，人眼無法單個(gè)分辨各像素的顏色，而會(huì)將相鄰的一定空間范圍內(nèi)的若干像素的色彩平均化處理。
[0008]利用上述人眼對(duì)色彩的時(shí)間上的平均化和空間上的平均化，可以實(shí)現(xiàn)用低位顯示器顯示高位色彩，現(xiàn)有技術(shù)已有用低位的液晶顯示器顯示高位色彩的方法，例如下面一種用6位的液晶顯示器顯示8位色彩的方法:
[0009]對(duì)輸入的一個(gè)8位數(shù)據(jù)，高低位保持不變，低2位，使用4個(gè)子像素作為顯示8位數(shù)據(jù)的基本單元，則4個(gè)子像素通過01組合(O為白、I為黑)可以顯示出8位數(shù)據(jù)的低2位(四種灰階值)，如圖1所示，利用人眼對(duì)鄰近的子像素的色彩平均化，在人眼視覺上達(dá)到了空間上的混色。
[0010]或者對(duì)輸入的8位數(shù)據(jù)畫面，分為四幀顯示(第一幀示為Ist、第二幀示為2nd、第三幀示為以及第四幀示為4 th)，通過四幀畫面的01組合(O為白、I為黑)，達(dá)到顯示8位數(shù)據(jù)低2位(四種灰階值)的目的，如圖2所示，利用人眼對(duì)短時(shí)間內(nèi)色彩時(shí)間上的平均化，在人眼視覺上實(shí)現(xiàn)了時(shí)間上的混色。
[0011]傳統(tǒng)的單純時(shí)間或者空間混色，實(shí)現(xiàn)了用低位數(shù)液晶顯示器顯示高位數(shù)色彩信息，但是存在視覺上的抖動(dòng)效應(yīng)，具體表現(xiàn)為人眼看到的畫面不流暢，能察覺到圖像的抖動(dòng)。對(duì)灰階度的區(qū)別處理只到像素一級(jí)，容易造成顯示上的塊狀效應(yīng)，人眼感知上畫面似乎被分割成小塊，影響顯示的平滑度和美感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種像素陣列的時(shí)間和空間混色方法。
[0013]本發(fā)明提供一種像素陣列的時(shí)間和空間混色方法，所述像素陣列包括沿行和列方向重復(fù)排列的多個(gè)單位陣列，各所述單位陣列包括四行三列的像素組，各所述像素組包括數(shù)量相同的子像素，各所述子像素根據(jù)經(jīng)偏移值修正的灰階值進(jìn)行顯示，同一所述單位陣列的同一列四個(gè)所述像素組中各子像素的偏移值構(gòu)成對(duì)應(yīng)的四個(gè)偏移值組，所述混色方法包括:以所述像素陣列的連續(xù)四幀為一時(shí)間單元，其中，同一所述時(shí)間單元的各幀中，在同一所述單位陣列的同一列的四個(gè)所述像素組中，所述四個(gè)偏移值組按不同的順序排列，其中，同一所述時(shí)間單元、同一所述單位陣列中:各所述像素組的平均偏移值相等，每個(gè)所述偏移值組各自在各幀內(nèi)的偏移值排列相同。
[0014]優(yōu)選地，所述混色方法還包括:接收高位灰階信號(hào)；將所述高位灰階信號(hào)轉(zhuǎn)換為低位灰階信號(hào)，并獲取2位最低有效位，所述最低有效位是以所述高位灰階信號(hào)與所述低位灰階信號(hào)的位長(zhǎng)度差異為基礎(chǔ)而產(chǎn)生；根據(jù)所述低位灰階信號(hào)確定各子像素的灰階值；以及根據(jù)所述最低有效位確定各子像素的偏移值以對(duì)根據(jù)所述低位灰階信號(hào)確定所述灰階值進(jìn)行修正，其中，同一所述時(shí)間單元、同一所述單位陣列中:各所述像素組的平均偏移值等于所述2位最低有效位的值。
[0015]優(yōu)選地，將2位所述最低有效位擴(kuò)展為3位最低有效位，其中，同一所述時(shí)間單元、同一所述單位陣列中:各所述像素組的平均偏移值等于所述3位最低有效位的值。
[0016]優(yōu)選地，同一所述時(shí)間單元的一幀中，在同一所述單位陣列的同一列的四個(gè)所述像素組中，每一像素組對(duì)應(yīng)的偏移值組是在上一幀中與該像素組上一行或下一行的一像素組對(duì)應(yīng)的偏移值組，其中，第四行的下一行是第一行，第一行的上一行是第四行。
[0017]優(yōu)選地，同一所述時(shí)間單元的相鄰兩幀中，在同一所述單位陣列的同一列的四個(gè)所述像素組中，四個(gè)所述像素組對(duì)應(yīng)的所述四個(gè)偏移值組兩兩互換。
[0018]優(yōu)選地，同一所述時(shí)間單元的同一幀中，在同一所述單位陣列的各列所述像素組中，對(duì)應(yīng)于各列四個(gè)所述像素組的所述四個(gè)偏移值組按相同的順序排列。
[0019]優(yōu)選地，同一所述時(shí)間單元的同一幀中，在同一所述單位陣列的各列像素組中，對(duì)應(yīng)于各列四個(gè)所述像素組的所述四個(gè)偏移值組按不同的順序排列。
[0020]優(yōu)選地，各所述單位陣列中同一行的三個(gè)所述像素組為第一像素組、第二像素組以及第三像素組，各所述像素組具有兩行子像素，每行具有四個(gè)子像素，位于同一行的所述第一像素組的一子像素、所述第二像素組的一子像素以及所述第三像素組的一子像素構(gòu)成一個(gè)像素。
[0021]優(yōu)選地，所述第一像素組、所述第二像素組和所述第三像素組分別用于顯示紅色、綠色和藍(lán)色。
[0022]優(yōu)選地，所述混色方法用于圖像處理算法。
[0023]采用本發(fā)明的時(shí)間和空間混色方法，在人眼感