專利名稱：智慧型自動亮度對比及顏色補正系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像裝置，特別涉及一種影像亮度調(diào)整系統(tǒng)，可自動根據(jù)環(huán)境亮度及視覺反應(yīng)，補正影像的顏色亮度。
顯示器在日常生活中，是常見的裝置。特別是使用的電視或計算機必須備有一顯示器，使影像能顯示于顯示器的熒光屏上，呈現(xiàn)給使用者。另外影像也可經(jīng)投射式的顯示裝置，將影像投射到一熒光屏。
然而不管何種顯示裝置，其顯示的影像，都必須通過使用者的視覺器官，才能得知影像內(nèi)容。其中環(huán)境亮度會影響視覺效果。特別是，人眼對不同顏色的頻率在不同的亮度下，有不同的反應(yīng)。光的顏色皆可分解成紅、綠、藍三個分量，因此對光顏色的補正可分別針對紅、綠、藍三個分量來補正。圖4繪示由國際照明組織(COMMISSION INTERNATIONALE DEL′ECLAIRAGE，CIE)訂定的，視覺在不同顏色的反應(yīng)程度，其中實線為暗環(huán)境時的視覺反應(yīng)曲線，而虛線為亮環(huán)境時的視覺反應(yīng)曲線。橫軸為光波長，縱軸為相對比例。紅光波長約為700毫微米(nm)，綠光波長約為550毫微米，藍光波長約為480毫微米，其視覺反應(yīng)的程度有很大的不同。特別是在明暗的環(huán)境下也不同。
如前所提，顯示器在不同的環(huán)境照明下，會有不同的亮度對比需求與色彩飽和程度變化。傳統(tǒng)方法均需人工軟件與電子回路加以調(diào)整。

圖1繪示一傳統(tǒng)控制液晶顯示器亮度的系統(tǒng)。在圖1中，有一亮度控制電路100。一液晶顯示器110連接在亮度控制電路100。另外一光探測器108及一控制鈕106連接在亮度控制電路100。亮度控制電路100也經(jīng)由總線接一中央處理單元102及一其他周邊裝置104。液晶顯示器110的亮度由此亮度控制電路100控制，其中光探測器108檢測環(huán)境亮度，決定液晶顯示器110的一亮度。使用者依據(jù)其愛好，可由控制鈕106，進一步調(diào)整液晶顯示器110的亮度到想要的程度。在此公知技術(shù)中，液晶顯示器110的亮度是一起調(diào)整，并不隨不同顏色做不同程度的調(diào)整。另外，其最后的亮度，仍需由使用者，經(jīng)控制鈕106人工調(diào)整。其主要缺點是無法解決顏色與明暗曲線的適應(yīng)問題。
公知技術(shù)中，另外也有一種是根據(jù)紅、綠、藍三個分量來補正。圖2繪示另一公知彩色電視映像管的顏色色溫控制裝置。在圖2中，有一顏色解碼器112，將一視頻信號分解成紅、綠、藍三個分量而分別輸入一非線性紅信號放大電路114a，一非線性綠信號放大電路114b，及一非線性藍信號放大電路114c。因陰極射線管118的色溫會影響顏色的強度，當(dāng)紅、綠二光輸入信號大于一預(yù)定值，接近于白光時，其信號放大率會做一調(diào)整縮減以改變色溫，但是藍光維持不變。而后紅、綠、藍三個信號進入一視頻信號輸出電路116及接著輸入到一陰極射線管118。在此公知技術(shù)中，利用紅綠藍三個基本色來調(diào)整陰極射線管118的色溫。其方法僅限于陰極射線管118的調(diào)整。且無法因不同顏色的反應(yīng)程度，做有效的調(diào)整。
有鑒于此，本發(fā)明提供一種智慧型自動亮度對比顏色補正系統(tǒng)，可依所處環(huán)境的亮度，且針對紅綠藍三個基本色的視覺反應(yīng)程度，自動補正紅綠藍的亮度，不必經(jīng)由使用者的調(diào)整。
本發(fā)明提供的一種智慧型自動亮度對比及顏色補正系統(tǒng)包括一視頻信號解碼器，用以接收一視頻信號，并將其分解成紅、藍、綠三個分量。一光探測器，用以檢測環(huán)境的亮度，并輸出一參考信號。一補正電路，接收這參考信號，及接收紅、藍、綠三個分量 這補正電路中，存儲有一暗時的視覺曲線，及一亮?xí)r的視覺曲線，如此可根據(jù)接收的參考信號決定取用暗時的視覺曲線及亮?xí)r的視覺曲線二者之一，根據(jù)選取的視覺曲線的特性，補正紅、藍、綠三個分量。補正電路輸出經(jīng)補正后紅、藍、綠三個分量給一顯示器。
上述本發(fā)明，也可適用于一投影裝置。
上述本發(fā)明中，其補正電路又包括一控制軟件，以補正該紅藍綠三個分量。
上述本發(fā)明中，其暗時的視覺反應(yīng)曲線及亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線是根據(jù)國際照明組織的標準訂定。
本發(fā)明還提供一種影像亮度調(diào)整方法，包括提供一視頻信號含有紅藍綠三個分量。檢測一環(huán)境亮度，產(chǎn)生一參考信號提供一暗時的視覺反應(yīng)曲線及一亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線。根據(jù)該參考信號，決定取用該暗時的視覺反應(yīng)曲線及該亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線二者之一，為一補正視覺反應(yīng)曲線。利用該補正視覺反應(yīng)曲線，對該視頻信號的該紅藍綠三個分量分別做補正。提供一顯示裝置，以接收補正后的該紅藍綠三個分量，顯示對該視頻信號。
為使本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明。
圖1繪示一傳統(tǒng)控制液晶顯示器亮度的系統(tǒng)；圖2繪示一傳統(tǒng)彩色電視映像管的顏色色溫控制裝置；圖3繪示依照本發(fā)明的一智慧型自動亮度對比顏色補正系統(tǒng)；以及圖4繪示依照本發(fā)明采用的視覺反應(yīng)曲線。
本發(fā)明的主要特征包括利用一光探測器，以檢測一環(huán)境的光度。再以檢測得的環(huán)境光度，決定一視覺反應(yīng)曲線，在利用此視覺反應(yīng)曲線，針對紅綠藍的相對反應(yīng)程度，自動補正顯示器上視頻信號亮度。如此顯示器上的影像，可自動維持在一最佳狀態(tài)，不受使用者的人工調(diào)整，造成不便或偏差。
圖3繪示依照本發(fā)明的一智慧型自動亮度對比顏色補正系統(tǒng)。在圖3中，有一補正電路200，一視頻信號解碼器204，一光探測器202，及一顯示器208。光探測器202用以檢測環(huán)境的亮度，而輸出一參考信號給補正電路200。視頻信號解碼器204則是用以接收一影像視頻信號，而將其分解成紅、綠、藍三個分量，再把紅綠藍三個分量輸出給補正電路200。補正電路200可依照參考信號所指示的環(huán)境亮度，及在此環(huán)境亮度下，視覺對色的相對反應(yīng)程度，對紅綠藍藍三個分量分別補正。補正后的紅綠藍三個分量可輸出到顯示器208，其中在顯示器前端，一般又連接有一相對應(yīng)的顏色驅(qū)動器206。
上述的補正電路200，其較詳細的操作如下，補正電路200中除了包括一微處理電路及存儲器的硬件外，配合微處理電路的執(zhí)行，也包括有一軟件。補正電路200中存儲例如有如前述圖4的一暗環(huán)境時的視覺反應(yīng)曲線(實線)，及亮環(huán)境時的視覺反應(yīng)曲線(虛線)當(dāng)補正電路200接收到由光探測器202輸出的參考信號，可判斷此時的環(huán)境是處于一亮環(huán)境或是暗環(huán)境。其判斷方法例如可取參考信號與一預(yù)先設(shè)定的臨界值(threshold)比較得知。補正電路200于是例如選擇暗環(huán)境時的視覺反應(yīng)曲線及亮環(huán)境時的視覺反應(yīng)曲線二者之一，做為補正的視覺反應(yīng)曲線 一般而言，補正的視覺反應(yīng)曲線可由環(huán)境亮度，暗環(huán)境時的視覺反應(yīng)曲線及亮環(huán)境時的視覺反應(yīng)曲線三者，經(jīng)內(nèi)差法得到相對應(yīng)于環(huán)境亮度的視覺反應(yīng)曲線。
補正電路200于是利用軟件的功能及補正的視覺反應(yīng)曲線，進行補正紅綠藍三個分量，而后輸出給顯示器208。補正電路200中也包含一般熟知的信號轉(zhuǎn)換及一些信號控制元件，例如數(shù)字信號與模擬信號之間的轉(zhuǎn)換，皆為公知技術(shù)，在此不詳述。
本發(fā)明主要利用一光探測器202，以檢測環(huán)境的亮度，再根據(jù)環(huán)境的亮度，選取一適當(dāng)?shù)念伾曈X反應(yīng)曲線，再根據(jù)視覺反應(yīng)曲線對三個基本顏色，分別補正。因此顯示器的視頻信號，自動一直維持在最佳的視覺亮度，不需使用者的人工調(diào)整。人眼對不同顏色的反應(yīng)程度在本發(fā)明中，也一并可自動調(diào)整到最佳狀態(tài)。人為造成的顏色反應(yīng)偏差也可有效地避免。本發(fā)明具有智慧型的特征，具有自動補正亮度對比及顏色的功能。
本發(fā)明的補正系統(tǒng)，不但可適用于一般的顯示器，更可適用于投影式的顯示器，利用補正系統(tǒng)以補正投影光的強度。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求范圍所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種智慧型自動亮度對比及顏色補正系統(tǒng)，包括一視頻信號解碼器，用以接收一視頻信號，并將其分解成紅藍綠三個分量；一光探測器，用以檢測環(huán)境的亮度，并根據(jù)環(huán)境的亮度輸出一參考信號；一補正電路，接收該光探測器輸出的該參考信號，及接收該紅藍綠三個分量，其中該補正電路中，存儲有一暗時的反應(yīng)視覺曲線及一亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線，如此可根據(jù)接收的該參考信號，該暗時的視覺反應(yīng)曲線及該亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線，決定一補正視覺反應(yīng)曲線，根據(jù)該補正視覺反應(yīng)曲線的特性，相對補正該紅藍綠三個分量，并可將該等分量輸出
2.如權(quán)利要求1所述的智慧型自動亮度對比顏色補正系統(tǒng)，還包含一顯示器，接收經(jīng)該補正電路補正后的該紅藍綠三個分量，以顯示影像。
3.如權(quán)利要求1所述的智慧型自動亮度對比顏色補正系統(tǒng)，其中該暗時的視覺反應(yīng)曲線及該亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線是根據(jù)國際照明組織的標準訂定。
4.如權(quán)利要求1所述的智慧型自動亮度對比顏色補正系統(tǒng)，其中該補正電路包括一控制軟件，以補正該紅藍綠三個分量。
5.如權(quán)利要求1所述的智慧型自動亮度對比顏色補正系統(tǒng)，其中該補正電路決定的該補正視覺反應(yīng)曲線是該暗時的視覺反應(yīng)曲線及該亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線二者其一。
6.一種投影裝置亮度控制系統(tǒng)，包括一視頻信號解碼器，用以接收一視頻信號，并將其分解成紅藍綠三個分量；一光探測器，用以檢測環(huán)境的亮度，并根據(jù)環(huán)境的亮度輸出一參考信號；一補正電路，接收該光探測器輸出的該參考信號，及接收該紅藍綠三個分量，其中該補正電路中，存儲有一暗時的反應(yīng)視覺曲線及一亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線，如此可根據(jù)接收的該參考信號，該暗時的視覺反應(yīng)曲線及該亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線，決定一補正視覺反應(yīng)曲線，根據(jù)該補正視覺反應(yīng)曲線的特性，補正該紅藍綠三個分量，并可將該等分量輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的一種投影裝置亮度控制系統(tǒng)，還包含一投影裝置，接收經(jīng)該補正電路補正后的該紅藍綠三個分量，且將該紅藍綠三個分量構(gòu)成的一補正后視頻信號，投射到一熒光屏。
8.如權(quán)利要求6所述的投影裝置亮度控制系統(tǒng)，其中該暗時的視覺反應(yīng)曲線及該亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線是根據(jù)國際照明組織的標準訂定。
9.如權(quán)利要求6所述的投影裝置亮度控制系統(tǒng)，其中該補正電路包括一控制軟件，以補正該紅藍綠三個分量
10.如權(quán)利要求6所述的投影裝置亮度控制系統(tǒng)，其中該補正電路決定的該補正視覺反應(yīng)曲線是該暗時的視覺反應(yīng)曲線及該亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線二者其一。
11.一種影像亮度調(diào)整方法，包括提供一視頻信號含有紅藍綠三個分量；檢測一環(huán)境亮度，產(chǎn)生一參考信號；提供一暗時的視覺反應(yīng)曲線及一亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線；根據(jù)該參考信號，該暗時的視覺反應(yīng)曲線及該亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線，決定一補正視覺反應(yīng)曲線；利用該補正視覺反應(yīng)曲線，對該視頻信號的該紅藍綠三個分量分別做補正。
12.如權(quán)利要求11所述的一種影像亮度調(diào)整方法，進一步提供一顯示裝置，以接收補正后的該紅藍綠三個分量，顯示對該視頻信號。
13.如權(quán)利要求11所述的影像亮度調(diào)整方法，其中該暗時的視覺反應(yīng)曲線及該亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線是根據(jù)國際照明組織的標準訂定。
14.如權(quán)利要求11所述的影像亮度調(diào)整方法，其中在利用該補正視覺反應(yīng)曲線，對該視頻信號的該紅藍綠三個分量分別做補正的該步驟中，包括使用一控制電路及一控制軟件進行該紅藍綠三個分量分的補正。
15.如權(quán)利要求11所述的影像亮度調(diào)整方法，其中該補正視覺反應(yīng)曲線選自該暗時的視覺反應(yīng)曲線及該亮?xí)r的視覺反應(yīng)曲線二者其一。
全文摘要
智慧型自動亮度對比及顏色補正系統(tǒng),適用于一投影顯示器。該系統(tǒng)包括視頻信號解碼器,用以接收一視頻信號,并將其分解成紅、藍、綠三個分量;光探測器,用以檢測環(huán)境的亮度,輸出一參考信號;補正電路,接收參考信號,接收紅、藍、綠三個分量。補正電路中,存儲有一暗時的視覺曲線,及一亮?xí)r的視覺曲線,可根據(jù)接收的參考信號決定取用暗時的視覺曲線及亮?xí)r的視覺曲線二者之一,根據(jù)選取的視覺曲線的特性,補正紅、藍、綠三個分量。補正電路輸出經(jīng)補正后紅、藍、綠三個分量給顯示器。
文檔編號H04N9/68GK1353548SQ00133979
公開日2002年6月12日 申請日期2000年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月13日
發(fā)明者蘇紫薇 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司