專利名稱：反射式光學(xué)裝置、色彩校正方法及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于內(nèi)建攝影機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種反射式光學(xué)裝置、色彩校正方法及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
在目前市面上，不論是色彩傳感器(Colorimeter)、環(huán)境光亮度傳感器(Ambient Light Sensor)、或視頻攝影機(jī)(PC-CAM or Web-CAM)均以獨(dú)立組件的形式存在。若欲使用上述三種裝置所提供的功能，則必須分別購(gòu)買，如此將會(huì)對(duì)使用者造成財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)，且操作上也較為繁瑣。所以，若能將上述三種裝置整合在一起，將可大幅降低生產(chǎn)成本與使用者負(fù)擔(dān)。
下述將略述色彩傳感器、環(huán)境光亮度傳感器、及視頻攝影機(jī)的功能。
色彩傳感器一般來(lái)說，在個(gè)人計(jì)算機(jī)裝置或筆記型計(jì)算機(jī)上，能影響人眼感受的色彩呈現(xiàn)的組件可能包括有視頻譯碼(VideoDecoder)、繪圖芯片(VGA Chip)、及液晶顯示器面板，其中又以液晶顯示器面板的影響最為顯著，且隨著使用液晶顯示器面板的時(shí)間增加，面板的老化(Aging)現(xiàn)象將使得產(chǎn)品的色彩輸出品質(zhì)隨著使用時(shí)間的增加而改變。
因此，為了描述上述不同組件間色彩品質(zhì)的影響及面板老化的現(xiàn)象，目前市面上已有許多種類的色彩傳感器來(lái)提供使用者進(jìn)行顯示裝置色彩分布的描述與校正。
色彩傳感器除了動(dòng)態(tài)范圍較一般視頻攝影機(jī)的傳感器大之外，色彩傳感器能將光能量以符合CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)XYZ輸出(XYZ為CIE所定義的設(shè)備獨(dú)立色空間(Device-Independent Color Space))。
視頻攝影機(jī)目前市面上已有許多電子設(shè)備(例如筆記型計(jì)算機(jī)、LCD TV、手機(jī)、或PDA)內(nèi)建有視頻攝影機(jī)，以提供視頻會(huì)議或視頻聊天等功能。在成本的考量下，目前市售視頻攝影機(jī)的傳感器的頻譜響應(yīng)(Sensor Spectral Responsivity)多半與CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)XYZ成非線性相關(guān)，亦稱為非色彩量度的傳感器(Non-Colorimetric sensors)。因此，一般的視頻攝影機(jī)只能輸出設(shè)備從屬色(Device DependentColors)，而無(wú)法如同色彩傳感器一樣可以輸出設(shè)備獨(dú)立色。
環(huán)境光亮度傳感器環(huán)境光亮度感測(cè)根據(jù)環(huán)境光源的變化對(duì)屏幕亮度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以使其達(dá)到能適合使用者的眼睛接受的最佳水平。例如當(dāng)使用者于一間光線昏暗的會(huì)議室內(nèi)作展示時(shí)，降低屏幕亮度，避免過高的對(duì)比造成使用者不適。
由于上述色彩傳感器、環(huán)境光亮度傳感器、及視頻攝影機(jī)皆具有能感測(cè)光線的傳感器，且目前的筆記型計(jì)算機(jī)通常會(huì)裝設(shè)有內(nèi)建攝影機(jī)。因此，若內(nèi)建攝影機(jī)能同時(shí)具備色彩傳感器、環(huán)境光亮度傳感器、及視頻攝影等功能，則將可使得內(nèi)建有攝影機(jī)的電子設(shè)備具有額外的附加功能，使得成品具有競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是在提供一種反射式光學(xué)裝置、色彩校正方法及電子設(shè)備，以能利用內(nèi)建攝影機(jī)與反射式光學(xué)裝置來(lái)進(jìn)行色彩量測(cè)。
本發(fā)明的另一目的是在提供一種反射式光學(xué)裝置、色彩校正方法及電子設(shè)備，俾能使得內(nèi)建攝影機(jī)可同時(shí)提供色彩傳感器與環(huán)境光亮度傳感器的功能。
依據(jù)本發(fā)明的一特色，是提供一種反射式光學(xué)裝置，其與一電子設(shè)備的一顯示器相配合，該電子設(shè)備內(nèi)建一接收器，以及與該接收器信號(hào)連接的一色彩校正系統(tǒng)，其特征在于，該反射式光學(xué)裝置包括一第一反射鏡；以及一第二反射鏡，其實(shí)質(zhì)上垂直于該第一反射鏡，其中來(lái)自于該顯示器的一光線經(jīng)由該第一反射鏡與該第二反射鏡反射后，進(jìn)入該接收器，該色彩校正系統(tǒng)使用該接收器接收該光線后所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行色彩校正。
其中該接收器為一內(nèi)建攝影機(jī)。
其中該內(nèi)建攝影機(jī)感測(cè)一特定范圍內(nèi)的一RGB色度信號(hào)，繼而透過一攝影機(jī)校正矩陣轉(zhuǎn)換該RGB色度信號(hào)為一XYZ色度信號(hào)，以供由該XYZ色度信號(hào)中的Y值來(lái)得知該內(nèi)建攝影機(jī)所感測(cè)的環(huán)境光亮度。
其中還包括一第一透鏡及一第二透鏡，該透射光穿透該第一透鏡而抵達(dá)該第一反射鏡，該反射光并穿透該第二透鏡而抵達(dá)該接收器。
其中還包括一掛架及一殼體，該掛架與該殼體相連接，且該第一透鏡、該第一反射鏡、該第二反射鏡、及該第二透鏡皆組設(shè)于該殼體內(nèi)。
依據(jù)本發(fā)明的另一特色，是提供一種色彩校正方法，其利用一電子設(shè)備內(nèi)建的一接收器及一色彩校正系統(tǒng)，校正該電子設(shè)備的一顯示器的色彩，其特征在于，該方法包括下述步驟
自該顯示器產(chǎn)生一光線；以一反射式光學(xué)裝置將該光線反射至該接收器；以及以該色彩校正系統(tǒng)使用該接收器接收該光線后所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行色彩校正。
其中以該色彩校正系統(tǒng)使用該接收器接收該光線后所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行色彩校正，包括下述步驟利用一反射鏡補(bǔ)償矩陣對(duì)該光線中的一第一色塊相關(guān)信息光線中的降次色度信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得一補(bǔ)償色度信號(hào)；利用一攝影機(jī)校正矩陣來(lái)校正該補(bǔ)償色度信號(hào)，以獲得一降次XYZ色度信號(hào)；以及依據(jù)該降次XYZ色度信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一色彩描述檔。
其中在一塑形/矩陣模型下，依據(jù)該降次XYZ色度信號(hào)來(lái)產(chǎn)生該色彩描述檔。
其中該第一色塊具有復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)字RGB值。
其中該色彩描述檔是利用一優(yōu)化法來(lái)對(duì)該復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)字RGB值與該降次XYZ色度信號(hào)之間的三維對(duì)應(yīng)關(guān)系參數(shù)化所獲得。
其中使用該反射鏡補(bǔ)償矩陣包括下述步驟產(chǎn)生一第二色塊，并提供一具有該第二色塊相關(guān)信息的光線；利用該反射式光學(xué)屏蔽裝置反射該具有該第二色塊相關(guān)信息的光線，使得該具有該第二色塊相關(guān)信息的光線被一第一色彩分析儀接收，以獲得一反射的XYZ色度信號(hào)；利用一第二色彩分析儀接收該具有該第二色塊相關(guān)信息的光線，以獲得一第一直接XYZ色度信號(hào)；以及利用一最小平方法對(duì)該反射的XYZ色度信號(hào)與該第一直接XYZ色度信號(hào)求出該反射鏡補(bǔ)償矩陣。
其中該攝影機(jī)校正矩陣是利用下述步驟取得產(chǎn)生一第三色塊，并提供一具有該第三色塊相關(guān)信息的光線；利用該反射式光學(xué)屏蔽裝置反射該具有該第三色塊相關(guān)信息的光線，使得該具有該第三色塊相關(guān)信息的光線被該內(nèi)建攝影機(jī)接收，以獲得一線性RGB色度信號(hào)；利用該反射鏡補(bǔ)償矩陣對(duì)該線性RGB色度信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得一補(bǔ)償RGB色度信號(hào)；利用一第三色彩分析儀接收該具有該第三色塊相關(guān)信息的光線，以獲得一第二直接XYZ色度信號(hào)；及利用一最小平方法對(duì)該補(bǔ)償RGB色度信號(hào)與該第二直接XYZ色度信號(hào)求出該攝影機(jī)校正矩陣。
依據(jù)本發(fā)明的又一特色，是提供一種電子設(shè)備，其特征在于，包括一顯示器，其發(fā)出一光線；
一接收器；一反射式光學(xué)裝置，其包括一第一反射鏡，以及實(shí)質(zhì)上垂直于該第一反射鏡的一第二反射鏡，該光線經(jīng)由該第一反射鏡與該第二反射鏡反射后，進(jìn)入該接收器；以及一色彩校正系統(tǒng)，其使用該接收器接收該光線后所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行色彩校正。
其中，該色彩校正系統(tǒng)包括一處理器，耦接該接收器，用來(lái)執(zhí)行一程序代碼；以及一儲(chǔ)存存儲(chǔ)器，耦接該處理器，用來(lái)儲(chǔ)存該程序代碼；其中該程序代碼中包含有利用一反射鏡補(bǔ)償矩陣對(duì)該光線中的一第一色塊相關(guān)信息光線中的降次色度信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得一補(bǔ)償色度信號(hào)；利用一攝影機(jī)校正矩陣來(lái)校正該補(bǔ)償色度信號(hào)，以獲得一降次XYZ色度信號(hào)；以及依據(jù)該降次XYZ色度信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一色彩描述檔。
其中該接收器為一內(nèi)建攝影機(jī)。
其中該內(nèi)建攝影機(jī)感測(cè)一特定范圍內(nèi)的一RGB色度信號(hào)，繼而透過一攝影機(jī)校正矩陣轉(zhuǎn)換該RGB色度信號(hào)為一XYZ色度信號(hào)，以供由該XYZ色度信號(hào)中的Y值來(lái)得知該內(nèi)建攝影機(jī)所感測(cè)的環(huán)境光亮度。
其中，該反射式光學(xué)裝置還包括一掛架及一殼體，該掛架與該殼體相連接，且該第一透鏡、該第一反射鏡、該第二反射鏡、及該第二透鏡皆組設(shè)于該殼體內(nèi)。
其中，該色彩校正系統(tǒng)的該處理器在一塑形/矩陣模型下，依據(jù)該降次XYZ色度信號(hào)來(lái)產(chǎn)生該色彩描述檔。
其中該第一色塊具有復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)字RGB值。
其中該處理器是利用一優(yōu)化法來(lái)對(duì)該復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)字RGB值與該降次XYZ色度信號(hào)之間的三維對(duì)應(yīng)關(guān)系參數(shù)化來(lái)產(chǎn)生該色彩描述檔。


為進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合實(shí)施例及附圖詳細(xì)說明如后，其中圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的利用內(nèi)建攝影機(jī)搭配反射式光學(xué)裝置來(lái)進(jìn)行色彩量測(cè)的示意圖。
圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的反射式光學(xué)裝置掛置于電子設(shè)備的顯示器的側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的建立反射鏡補(bǔ)償矩陣的流程圖。
圖4是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的取得反射鏡補(bǔ)償矩陣的功能方塊流程圖。
圖5是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的顯示建立攝影機(jī)校正矩陣的流程圖。
圖6是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的取得攝影機(jī)校正矩陣的功能方塊流程圖。
圖7是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的使用內(nèi)建攝影機(jī)進(jìn)行色彩描述的流程圖。
圖8是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的使用內(nèi)建攝影機(jī)進(jìn)行色彩描述的功能方塊流程圖。
圖9是電子設(shè)備的功能方塊圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供一反射式光學(xué)裝置，以使得內(nèi)建于電子設(shè)備的接收器具有色彩傳感器與亮度傳感器的功能。
有關(guān)反射式光學(xué)裝置的說明，敬請(qǐng)一并參照?qǐng)D1、圖2、及圖9，其中圖1顯示利用內(nèi)建接收器1搭配反射式光學(xué)裝置2來(lái)進(jìn)行色彩量測(cè)的示意圖，圖2顯示反射式光學(xué)裝置2掛置于電子設(shè)備3的顯示器31的側(cè)視圖，圖9顯示電子設(shè)備3的功能方塊圖。
于圖1中，內(nèi)建接收器1組設(shè)于電子設(shè)備3的顯示器31的一側(cè)邊上，反射式光學(xué)裝置2掛置于顯示器31上，且其所掛置的位置與內(nèi)建接收器1相互對(duì)應(yīng)。于本實(shí)施例中，電子設(shè)備3為筆記型計(jì)算機(jī)裝置，在其它實(shí)施例中，電子設(shè)備3可為個(gè)人計(jì)算機(jī)裝置、服務(wù)器、或可攜式電子設(shè)備等電子產(chǎn)品。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，反射式光學(xué)裝置2的體積大小亦與其所掛置的顯示器大小呈一比例關(guān)系。
于圖2中，顯示器31所發(fā)出的光線是可透過反射式光學(xué)裝置2的作用而回到組設(shè)于顯示器31本身的內(nèi)建接收器1上，該接收器1并信號(hào)連接一色彩校正系統(tǒng)24，此色彩校正系統(tǒng)24是由電子設(shè)備3內(nèi)的硬件或軟件所實(shí)現(xiàn)。上述反射式光學(xué)裝置2包括有掛架21與殼體22，其中掛架21與殼體22相互連接。上述殼體22中還包括有透鏡221、224與反射鏡222、223。
于圖9中，電子設(shè)備3包內(nèi)建接收器1、處理器32、及儲(chǔ)存存儲(chǔ)器33。上述處理器32分別與內(nèi)建接收器1及儲(chǔ)存存儲(chǔ)器33耦接。內(nèi)建接收器1可用以接收一由顯示器31所提供的具有第一色塊相關(guān)信息的光線。上述處理器32用以執(zhí)行一儲(chǔ)存于儲(chǔ)存存儲(chǔ)器33的程序代碼。于本實(shí)施例中，儲(chǔ)存存儲(chǔ)器33為揮發(fā)性存儲(chǔ)器，例如同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SDRAM)，在其它實(shí)施例中，儲(chǔ)存存儲(chǔ)器33亦可為非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，例如閃存。此外，程序代碼中包含有利用一反射鏡補(bǔ)償矩陣對(duì)該第一色塊相關(guān)信息光線中的降次色度信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得一補(bǔ)償色度信號(hào)；利用一攝影機(jī)校正矩陣來(lái)校正該補(bǔ)償色度信號(hào)，以獲得一降次XYZ色度信號(hào)；以及依據(jù)降次XYZ色度信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一色彩描述檔。有關(guān)程序代碼的操作的進(jìn)一步說明，容后詳述。
前述透鏡221組設(shè)于殼體22的其中一個(gè)開口，以用來(lái)接收顯示器31所發(fā)出的光線，該顯示器31所發(fā)出的光線會(huì)穿透透鏡221而成為一透射光，且透射光會(huì)沿著光徑23而抵達(dá)反射鏡222。
前述反射鏡222組設(shè)于殼體22中，且反射鏡222與透鏡221相對(duì)應(yīng)。前述透射光抵達(dá)反射鏡222時(shí)，透射光與反射鏡222的角度為45度，所以反射鏡222會(huì)全反射該透射光，使其成為第一反射光，且該第一反射光會(huì)沿著光徑23而抵達(dá)反射鏡223。
相類似地，反射鏡223亦組設(shè)于殼體22中，且反射鏡223與反射鏡222實(shí)質(zhì)呈90度垂直擺放。當(dāng)?shù)谝环瓷涔獾诌_(dá)反射鏡223時(shí)，第一反射光與反射鏡223的角度為45度，故反射鏡223亦會(huì)全反射第一反射光，使其成為第二反射光，且該第二反射光會(huì)沿著光徑23而抵達(dá)透鏡224。
透鏡224組設(shè)于殼體22的另一個(gè)開口，且透鏡224與反射鏡223相對(duì)應(yīng)，以接收反射鏡223所反射的第二反射光。第二反射光會(huì)穿透透鏡224，且沿著光徑23而抵達(dá)接收器1。于圖2中，接收器1為內(nèi)建攝影機(jī)。在其它實(shí)施中，接收器1亦可能為一彩色分析儀。
另外，于本實(shí)施例中，為了避免雜光散射影響接收器(可為內(nèi)建攝影機(jī)1或彩色分析儀)的感測(cè)結(jié)果，在反射式光學(xué)裝置2中非理想光徑的部份是實(shí)施一不規(guī)則表面處理，以降低雜光的干擾。
上述顯示器31所發(fā)出的光線透過反射式光學(xué)裝置2回到接收器1的過程中，被接收器1所接收的光線有可能因?yàn)榉瓷涫焦鈱W(xué)裝置2的反射鏡222、223的反射率而衰減(Distortion)。因此，為了使內(nèi)建接收器1所獲得的關(guān)于顯示器31的色彩描述檔保有高精確度，本較佳實(shí)施例以色彩校正系統(tǒng)24對(duì)于反射鏡222、223在不同波長(zhǎng)的反射率變化提供適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。此外，一般的消費(fèi)性內(nèi)建攝影機(jī)的傳感器為非色彩量度的傳感器(Non-ColorimetricSensors)，且其頻譜響應(yīng)(Sensor Spectral Response)多半與CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)XYZ成非線性相關(guān)，因此色彩校正系統(tǒng)24必須對(duì)內(nèi)建攝影機(jī)1進(jìn)行一校正處理。下述將分別說明色彩校正系統(tǒng)24對(duì)反射鏡222、223的反射率補(bǔ)償與內(nèi)建攝影機(jī)的校正處理。
反射鏡的反射率補(bǔ)償有關(guān)色彩校正系統(tǒng)24對(duì)反射鏡的反射率補(bǔ)償?shù)恼f明，敬請(qǐng)一并參照?qǐng)D3與圖4，其中圖3顯示建立反射鏡補(bǔ)償矩陣的流程圖，圖4顯示取得反射鏡補(bǔ)償矩陣的功能方塊流程圖。
首先，利用安裝于電子設(shè)備3的色塊產(chǎn)生程序41產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)不同的數(shù)字RGB值，使得待校正的電子設(shè)備3的顯示器31顯示具有復(fù)數(shù)個(gè)不同顏色的色塊，且發(fā)出具有該色塊相關(guān)信息的光線(步驟S310)。
接著，利用第一色彩分析儀44及第二色彩分析儀45分別以直接與間接透過反射式光學(xué)裝置2的方式各自對(duì)準(zhǔn)顯示器31所產(chǎn)生的色塊進(jìn)行量測(cè)。
例如利用反射式光學(xué)裝置2來(lái)反射顯示器31所發(fā)出的具有該色塊相關(guān)信息的光線(步驟S315)，使得與電子設(shè)備3電性連接的第一色彩分析儀44能夠接收到具有該色塊相關(guān)信息的光線，且第一色彩分析儀44會(huì)將其所偵測(cè)的結(jié)果送至電子設(shè)備3(步驟S320)。繼而，利用安裝于電子設(shè)備3中的色彩量測(cè)程序來(lái)對(duì)第一色彩分析儀44所偵測(cè)的結(jié)果進(jìn)行處理，以獲得一反射的XYZ色度信號(hào)(步驟S325)。
另外，利用第二色彩分析儀45來(lái)直接偵測(cè)顯示器31所發(fā)出的具有該色塊相關(guān)信息的光線，其中第二色彩分析儀45亦與電子設(shè)備3電性連接(步驟S330)。第二色彩分析儀45偵測(cè)到具有該色塊相關(guān)信息的光線后，是會(huì)將其所偵測(cè)的結(jié)果送至電子設(shè)備3，以供利用安裝于電子設(shè)備3中的色彩量測(cè)程序來(lái)對(duì)第二色彩分析儀45所偵測(cè)的結(jié)果進(jìn)行處理，以獲得一第一直接XYZ色度信號(hào)(步驟S335)。
在獲得反射的XYZ色度信號(hào)(具有復(fù)數(shù)組反射的XYZ值)與第一直接XYZ色度信號(hào)(具有復(fù)數(shù)組直接XYZ值)后，以3×3矩陣及利用最小平方法(Least Squares Estimation，LSE)計(jì)算出反射式光學(xué)裝置2中的反射鏡補(bǔ)償矩陣(步驟S340)。于本實(shí)施例中，是利用一階回歸模型(First-OrderModel)來(lái)找出反射鏡補(bǔ)償矩陣，以描述直接XYZ<->反射XYZ的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在其它實(shí)施例中，亦可采用高階回歸模型(Higher-Order Model)、類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、或其它線性方式來(lái)描述直接XYZ<->反射XYZ的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
內(nèi)建攝影機(jī)的校正有關(guān)色彩校正系統(tǒng)24對(duì)內(nèi)建攝影機(jī)的校正說明，敬請(qǐng)一并參照?qǐng)D5與圖6，其中圖5顯示建立攝影機(jī)校正矩陣的流程圖，圖6顯示取得攝影機(jī)校正矩陣的功能方塊流程圖。
與上述說明相類似，首先利用色塊產(chǎn)生程序61產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)不同的數(shù)字RGB值，使得顯示器31顯示具有復(fù)數(shù)個(gè)不同顏色的色塊，且發(fā)出具有該色塊相關(guān)信息的光線(步驟S510)。
接著，利用反射式光學(xué)裝置2來(lái)將內(nèi)建攝影機(jī)輾轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)顯示器31所產(chǎn)生的色塊進(jìn)行量測(cè)。亦即，利用反射式光學(xué)裝置2來(lái)反射顯示器31所發(fā)出的具有該色塊相關(guān)信息的光線(步驟S515)，使得組設(shè)于電子設(shè)備3的內(nèi)建攝影機(jī)能夠接收到具有該色塊相關(guān)信息的光線，且將其由光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，繼而內(nèi)建攝影機(jī)并將其所產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，以獲得一線性RGB色度信號(hào)65(步驟S520)。繼而，利用先前所獲得的反射鏡補(bǔ)償矩陣66對(duì)線性RGB色度信號(hào)65進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得一補(bǔ)償RGB色度信號(hào)67(步驟S525)。
另外，利用與電子設(shè)備3電性連接的第三色彩分析儀68直接偵測(cè)顯示器31所發(fā)出的具有該色塊相關(guān)信息的光線(步驟S530)。第三色彩分析儀68偵測(cè)到具有該色塊相關(guān)信息的光線后，是會(huì)將其所偵測(cè)的結(jié)果送至電子設(shè)備3，以供利用安裝于電子設(shè)備3中的色彩量測(cè)程序來(lái)對(duì)第三色彩分析儀68所偵測(cè)的結(jié)果進(jìn)行處理，以獲得一第二直接XYZ色度信號(hào)(步驟S535)。
在獲得補(bǔ)償RGB色度信號(hào)67與第二直接XYZ色度信號(hào)后，再度以3×3矩陣及利用最小平方法求出一攝影機(jī)校正矩陣(步驟S540)。
由于目前的顯示器大多為液晶顯示器，而液晶顯示器的背光源在使用一段時(shí)間(例如2年)之后會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象，因此使用者若非常注重色彩輸出品質(zhì)，則使用者可透過本發(fā)明所提供的內(nèi)建攝影機(jī)與反射式光學(xué)裝置來(lái)對(duì)背光源老化的顯示器進(jìn)行色彩描述與校正。此外，上述反射鏡補(bǔ)償矩陣與攝影機(jī)校正矩陣可于電子設(shè)備在生產(chǎn)階段時(shí)便設(shè)定完成，因此使用者欲對(duì)顯示器進(jìn)行色彩描述與校正時(shí)，便可方便地使用內(nèi)建攝影機(jī)來(lái)達(dá)成，有關(guān)其說明，敬請(qǐng)一并參照?qǐng)D7與圖8，其中圖7顯示使用內(nèi)建攝影機(jī)進(jìn)行色彩描述的流程圖，圖8顯示使用內(nèi)建攝影機(jī)進(jìn)行色彩描述的功能方塊流程圖。
首先，利用安裝于電子設(shè)備3的色塊產(chǎn)生程序81產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)不同的數(shù)字RGB值，使得待校正的顯示器31顯示具有復(fù)數(shù)個(gè)不同顏色的色塊，且發(fā)出具有該色塊相關(guān)信息的光線(步驟S710)。
接著，利用反射式光學(xué)裝置2來(lái)將內(nèi)建攝影機(jī)1輾轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)顯示器31所產(chǎn)生的色塊進(jìn)行量測(cè)。亦即，利用反射式光學(xué)裝置2來(lái)反射顯示器31所發(fā)出的具有該色塊相關(guān)信息的光線(步驟S715)，使得組設(shè)于電子設(shè)備的內(nèi)建攝影機(jī)1能夠接收到具有該色塊相關(guān)信息的光線，以獲得降次RGB色度信號(hào)85(步驟S720)。繼而，利用先前所獲得的反射鏡補(bǔ)償矩陣86對(duì)降次RGB色度信號(hào)85進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得一補(bǔ)償RGB色度信號(hào)87(步驟S725)。
繼而，利用攝影機(jī)校正矩陣88來(lái)校正補(bǔ)償RGB色度信號(hào)87，以轉(zhuǎn)換為一降次XYZ色度信號(hào)89(步驟S730)。最后在采用塑形/矩陣模型下，以一多維度的優(yōu)化法(例如powell multidimensional optimization)來(lái)將色塊產(chǎn)生程序81所產(chǎn)生的該等數(shù)字RGB值與降次XYZ色度信號(hào)89之間的三維對(duì)應(yīng)關(guān)系參數(shù)化，以得到以內(nèi)建攝影機(jī)1對(duì)發(fā)生老化現(xiàn)象的顯示器31所進(jìn)行的色彩描述檔，其中色彩描述檔可包括目前顯示器的色域范圍(Gamut)、色調(diào)復(fù)制曲線(ToneReproduction Curve)、白點(diǎn)及暗點(diǎn)的色坐標(biāo)等信息。
此外，本發(fā)明實(shí)施例所提供的內(nèi)建攝影機(jī)除了可提供色彩傳感器的功能外，亦可提供環(huán)境光亮度傳感器的功能。傳統(tǒng)的環(huán)境光亮度傳感器通常僅具有一個(gè)感光組件，而本發(fā)明所提供的內(nèi)建攝影機(jī)，包括有一感光數(shù)組，且該感光數(shù)組可取得一特定范圍內(nèi)所有亮度分布的信息，因此可利用該范圍中較亮與較暗的亮度分布求出同步對(duì)比(SimultaneousContrast Ratio)，其結(jié)果可以與最大亮度一起考慮，以作為電子設(shè)備3自動(dòng)調(diào)整亮度的依據(jù)。
例如先前內(nèi)建攝影機(jī)對(duì)顯示器所量身訂作的色彩描述文件中記錄了目前屏幕亮度允許的最大亮度，在不超過最大亮度的前提下，利用攝影機(jī)校正矩陣將內(nèi)建攝影機(jī)所獲得的RGB色度信號(hào)轉(zhuǎn)換成XYZ色度信號(hào)，以求出內(nèi)建攝影機(jī)所接收到的Y值(亮度值)，亦即利用內(nèi)建攝影機(jī)1感測(cè)出環(huán)境光亮度。繼而，再以Y值作為索引值，以由一參考亮度表中取得適當(dāng)?shù)钠聊涣炼戎?，以供電子設(shè)備3可依據(jù)該適當(dāng)?shù)钠聊涣炼戎祦?lái)調(diào)整顯示器的亮度。參考亮度表如下所示

還包由以上的說明可知，本發(fā)明實(shí)施例提供反射式光學(xué)裝置來(lái)搭配內(nèi)建攝影機(jī)，使得內(nèi)建攝影機(jī)具有色彩傳感器與亮度傳感器的功能。另外，為了克服反射式光學(xué)裝置的反射鏡在不同波長(zhǎng)的反射率變化，本發(fā)明實(shí)施例并提供反射鏡補(bǔ)償矩陣來(lái)對(duì)接收器所接收的光信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，且為了改善內(nèi)建攝影機(jī)的頻譜響應(yīng)與CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)成非線性相關(guān)的問題，本發(fā)明實(shí)施例并提供攝影機(jī)校正矩陣來(lái)對(duì)內(nèi)建攝影機(jī)進(jìn)行校正，由此達(dá)成色彩傳感器的功能。
上述實(shí)施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請(qǐng)專利范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種反射式光學(xué)裝置，其與一電子設(shè)備的一顯示器相配合，該電子設(shè)備內(nèi)建一接收器，以及與該接收器信號(hào)連接的一色彩校正系統(tǒng)，其特征在于，該反射式光學(xué)裝置包括一第一反射鏡；以及一第二反射鏡，其實(shí)質(zhì)上垂直于該第一反射鏡，其中來(lái)自于該顯示器的一光線經(jīng)由該第一反射鏡與該第二反射鏡反射后，進(jìn)入該接收器，該色彩校正系統(tǒng)使用該接收器接收該光線后所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行色彩校正。
2.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的反射式光學(xué)裝置，其特征在于，其中該接收器為一內(nèi)建攝影機(jī)。
3.如權(quán)利要求2項(xiàng)所述的反射式光學(xué)裝置，其特征在于，其中該內(nèi)建攝影機(jī)感測(cè)一特定范圍內(nèi)的一RGB色度信號(hào)，繼而透過一攝影機(jī)校正矩陣轉(zhuǎn)換該RGB色度信號(hào)為一XYZ色度信號(hào)，以供由該XYZ色度信號(hào)中的Y值來(lái)得知該內(nèi)建攝影機(jī)所感測(cè)的環(huán)境光亮度。
4.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的反射式光學(xué)裝置，其特征在于，其中還包括一第一透鏡及一第二透鏡，該透射光穿透該第一透鏡而抵達(dá)該第一反射鏡，該反射光并穿透該第二透鏡而抵達(dá)該接收器。
5.如權(quán)利要求4項(xiàng)所述的反射式光學(xué)裝置，其特征在于，其中還包括一掛架及一殼體，該掛架與該殼體相連接，且該第一透鏡、該第一反射鏡、該第二反射鏡、及該第二透鏡皆組設(shè)于該殼體內(nèi)。
6.一種色彩校正方法，其利用一電子設(shè)備內(nèi)建的一接收器及一色彩校正系統(tǒng)，校正該電子設(shè)備的一顯示器的色彩，其特征在于，該方法包括下述步驟自該顯示器產(chǎn)生一光線；以一反射式光學(xué)裝置將該光線反射至該接收器；以及以該色彩校正系統(tǒng)使用該接收器接收該光線后所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行色彩校正。
7.如權(quán)利要求6項(xiàng)所述的色彩校正方法，其特征在于，其中以該色彩校正系統(tǒng)使用該接收器接收該光線后所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行色彩校正，包括下述步驟利用一反射鏡補(bǔ)償矩陣對(duì)該光線中的一第一色塊相關(guān)信息光線中的降次色度信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得一補(bǔ)償色度信號(hào)；利用一攝影機(jī)校正矩陣來(lái)校正該補(bǔ)償色度信號(hào)，以獲得一降次XYZ色度信號(hào)；以及依據(jù)該降次XYZ色度信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一色彩描述檔。
8.如權(quán)利要求6項(xiàng)所述的色彩校正方法，其特征在于，其中在一塑形/矩陣模型下，依據(jù)該降次XYZ色度信號(hào)來(lái)產(chǎn)生該色彩描述檔。
9.如權(quán)利要求6項(xiàng)所述的色彩校正方法，其特征在于，其中該第一色塊具有復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)字RGB值。
10.如權(quán)利要求8項(xiàng)所述的色彩校正方法，其特征在于，其中該色彩描述檔是利用一優(yōu)化法來(lái)對(duì)該復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)字RGB值與該降次XYZ色度信號(hào)之間的三維對(duì)應(yīng)關(guān)系參數(shù)化所獲得。
11.如權(quán)利要求6項(xiàng)所述的色彩校正方法，其特征在于，其中使用該反射鏡補(bǔ)償矩陣包括下述步驟產(chǎn)生一第二色塊，并提供一具有該第二色塊相關(guān)信息的光線；利用該反射式光學(xué)屏蔽裝置反射該具有該第二色塊相關(guān)信息的光線，使得該具有該第二色塊相關(guān)信息的光線被一第一色彩分析儀接收，以獲得一反射的XYZ色度信號(hào)；利用一第二色彩分析儀接收該具有該第二色塊相關(guān)信息的光線，以獲得一第一直接XYZ色度信號(hào)；以及利用一最小平方法對(duì)該反射的XYZ色度信號(hào)與該第一直接XYZ色度信號(hào)求出該反射鏡補(bǔ)償矩陣。
12.如權(quán)利要求6項(xiàng)所述的色彩校正方法，其特征在于，其中該攝影機(jī)校正矩陣是利用下述步驟取得產(chǎn)生一第三色塊，并提供一具有該第三色塊相關(guān)信息的光線；利用該反射式光學(xué)屏蔽裝置反射該具有該第三色塊相關(guān)信息的光線，使得該具有該第三色塊相關(guān)信息的光線被該內(nèi)建攝影機(jī)接收，以獲得一線性RGB色度信號(hào)；利用該反射鏡補(bǔ)償矩陣對(duì)該線性RGB色度信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得一補(bǔ)償RGB色度信號(hào)；利用一第三色彩分析儀接收該具有該第三色塊相關(guān)信息的光線，以獲得一第二直接XYZ色度信號(hào)；及利用一最小平方法對(duì)該補(bǔ)償RGB色度信號(hào)與該第二直接XYZ色度信號(hào)求出該攝影機(jī)校正矩陣。
13.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括一顯示器，其發(fā)出一光線；一接收器；一反射式光學(xué)裝置，其包括一第一反射鏡，以及實(shí)質(zhì)上垂直于該第一反射鏡的一第二反射鏡，該光線經(jīng)由該第一反射鏡與該第二反射鏡反射后，進(jìn)入該接收器；以及一色彩校正系統(tǒng)，其使用該接收器接收該光線后所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行色彩校正。
14.如權(quán)利要求13項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于，其中，該色彩校正系統(tǒng)包括一處理器，耦接該接收器，用來(lái)執(zhí)行一程序代碼；以及一儲(chǔ)存存儲(chǔ)器，耦接該處理器，用來(lái)儲(chǔ)存該程序代碼；其中該程序代碼中包含有利用一反射鏡補(bǔ)償矩陣對(duì)該光線中的一第一色塊相關(guān)信息光線中的降次色度信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得一補(bǔ)償色度信號(hào)；利用一攝影機(jī)校正矩陣來(lái)校正該補(bǔ)償色度信號(hào)，以獲得一降次XYZ色度信號(hào)；以及依據(jù)該降次XYZ色度信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一色彩描述檔。
15.如權(quán)利要求13項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于，其中該接收器為一內(nèi)建攝影機(jī)。
16.如權(quán)利要求15項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于，其中該內(nèi)建攝影機(jī)感測(cè)一特定范圍內(nèi)的一RGB色度信號(hào)，繼而透過一攝影機(jī)校正矩陣轉(zhuǎn)換該RGB色度信號(hào)為一XYZ色度信號(hào)，以供由該XYZ色度信號(hào)中的Y值來(lái)得知該內(nèi)建攝影機(jī)所感測(cè)的環(huán)境光亮度。
17.如權(quán)利要求14項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于，其中，該反射式光學(xué)裝置還包括一掛架及一殼體，該掛架與該殼體相連接，且該第一透鏡、該第一反射鏡、該第二反射鏡、及該第二透鏡皆組設(shè)于該殼體內(nèi)。
18.如權(quán)利要求14項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于，其中，該色彩校正系統(tǒng)的該處理器在一塑形/矩陣模型下，依據(jù)該降次XYZ色度信號(hào)來(lái)產(chǎn)生該色彩描述檔。
19.如權(quán)利要求13項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于，其中該第一色塊具有復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)字RGB值。
20.如權(quán)利要求18項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于，其中該處理器是利用一優(yōu)化法來(lái)對(duì)該復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)字RGB值與該降次XYZ色度信號(hào)之間的三維對(duì)應(yīng)關(guān)系參數(shù)化來(lái)產(chǎn)生該色彩描述檔。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種反射式光學(xué)裝置、色彩校正方法及電子設(shè)備，其是利用內(nèi)建攝影機(jī)與反射式光學(xué)屏蔽裝置來(lái)提供色彩傳感器與亮度傳感器的功能。當(dāng)內(nèi)建攝影機(jī)提供色彩傳感器的功能時(shí)，反射式光學(xué)裝置掛置于電子設(shè)備的顯示器上，以供顯示器所發(fā)出的具有與色塊相關(guān)信息的光線能透過反射式光學(xué)屏蔽裝置的反射作用而被內(nèi)建攝影機(jī)接收，繼而電子設(shè)備利用反射鏡補(bǔ)償矩陣與攝影機(jī)校正矩陣來(lái)對(duì)內(nèi)建攝影機(jī)所接收的光線進(jìn)行處理，以獲得顯示器的色彩描述檔。
文檔編號(hào)H04N9/64GK101059596SQ20061007522
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2006年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
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