TW201812737A

TW201812737A - 伽瑪校正方法及相關電子裝置

Info

Publication number: TW201812737A
Application number: TW105139176A
Authority: TW
Inventors: 李國榮; 鍾茂榕
Original assignee: 立景光電股份有限公司
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2018-04-01
Also published as: US20180096641A1; TWI633535B; CN107886909A; CN107886909B

Abstract

一種伽瑪校正方法包含:設定一組原色以滿足一第一伽瑪位準,其中該組原色包含紅色、綠色及藍色;接收一像素值;以及調整該像素值以產生一調整後像素值;其中該調整後像素值係根據一查找表以使得一白色部分滿足一第二伽瑪位準。

Description

伽瑪校正方法及相關電子裝置

本發明係有關於一種影像處理方法,尤指一伽瑪校正方法及一相關電子裝置。

在矽基液晶(Liquid Crystal on Silicon, LCOS)顯示的應用中像素尺寸通常較小,導致像素與像素間有較強的邊緣效應,而此現象使得三原色(紅色、綠色及藍色)的伽瑪(Gamma)不一致性。在此情況下,當設定一像素值中的白色部分滿足伽瑪2.2的位準時,該像素值中的紅綠藍部分將具有較為陡峭的伽瑪曲線,亦即紅綠藍色的亮度將會有劇烈變化並產生不連續的灰階效果。另一方面,當設定一像素值中的紅綠藍部分以滿足伽瑪2.2位準時會使得白色部分具有過曝的可能。參考第1圖,第1圖歸納上述所說明的狀況,其中子圖(A)顯示當設定白色部分以滿足伽瑪2.2位準時的狀況,而子圖(B)顯示當設定紅綠藍部分以滿足伽瑪2.2位準時的狀況。

本發明的目的之一在於提供一伽瑪校正方法以及一相關電子裝置以解決上述問題。

根據本發明一實施例,揭露一種伽瑪校正方法,其中該方法包含:設定一組原色以滿足一第一伽瑪位準,其中該組原色包含紅色、綠色及藍色;接收一像素值;以及調整該像素值以產生一調整後像素值;其中該調整後像素值係根據一查找表以使得一白色部分滿足一第二伽瑪位準。

根據本發明一實施例,揭露一種電子裝置,其中該電子裝置包含:一儲存裝置以及一處理器,該儲存裝置係用以儲存一程式碼,而該處理器係用以執行該程式碼;其中當該程式碼被該處理器載入並執行時,該程式碼指示該處理器以執行下列步驟: 設定一組原色以滿足一第一伽瑪位準,其中該組原色包含紅色、綠色及藍色;接收一像素值;以及調整該像素值以產生一調整後像素值;其中該調整後像素值係根據一查找表以使得一白色部分滿足一第二伽瑪位準。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解,硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式,而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語,故應解釋成「包含但不限定於」。此外,「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段,因此,若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置,則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置,或者透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。

如上所述,當設定三原色(即紅色、綠色及藍色)以滿足伽瑪2.2位準時,白色部分將會容易過曝,第2圖係根據本發明一實施例之透過映射白色部分以滿足伽瑪2.2位準來設立一查找表的示意圖,透過調整類比伽瑪電壓來設定三原色以滿足伽瑪2.2位準後,白色具有一容易過曝的伽瑪曲線(第2圖中以實線表示),其中可以輕易觀察到當白色(以實線表示)到達灰階128時,其已具有當伽瑪2.2位準到達灰階192時的曝光值(exposure value, EV)或亮度。本發明將白色從灰階128映射至灰階192以滿足伽瑪2.2位準,並且根據上述操作,在將白色從灰階0-255皆重新映射以滿足伽瑪2.2位準後產生一查找表。根據該查找表來映射一接收到的像素值中的一白色部分使其滿足伽瑪2.2,該接收到的像素值將會被增強。需注意的是,該查找表係在產品製造階段所產生,亦即在電子裝置出廠前所產生,另外,第2圖所示用以映射的灰階值僅僅作為範例說明,並非本發明的一限制。

在此實施例中,白色部分代表該像素值的紅色部分、綠色部分以及藍色部分皆具有相同的值,其中該紅色部分、該綠色部分以及該藍色部分分別對應該像素中的一紅色子像素、一綠色子像素以及一藍色子像素。因此在第2圖所示的實施例中,該所接收到的像素值為具有灰階192的白色時(即該紅色部分、該綠色部分以及該藍色部分皆具有灰階192),並且被調整至具有灰階128(即該紅色部分、該綠色部分以及該藍色部分皆具有灰階128)以滿足伽瑪2.2位準。

第3圖係根據本發明一實施例之在設定三原色使其滿足伽瑪2.2位準後包含有一特定色(非三原色其中之一亦非白色)的像素值的示意圖,如第3圖所示,由於任何顏色皆是由三原色以及白色所組成,因此在設定三原色使其滿足伽瑪2.2的位準之後,該像素值所包含的該特定色的伽瑪曲線(圖中以虛線表示)位於白色以及三原色之間,為了調整該像素值所包含的該特定色以產生一調整後像素值,本發明提出下列公式:

dR = abs(G-B)

dG = abs(B-R)

dB = abs(R-G)

dRGB = dR+dG+dB

RGB = R+G+B

Ratio = (dRGB/RGB)/2

R’ = R*ratio+W’(R)*(1-ratio)

G’ = G*ratio+W’(G)*(1-ratio)

B’ = B*ratio+W’(B)*(1-ratio)

其中R、G、B分別代表該像素值的紅色部分、綠色部分以及藍色部分,R’、G’、B’分別代表調整後像素值的紅色部分、綠色部分以及藍色部分,’abs’代表取絕對值的函數,而W’()代表根據該查找表映射該像素值中的白色部分以產生調整後像素值中的新的白色部分的函數,從上述公式中可觀察到,該特定色的亮度係透過一參數’ratio’做調整,其中該參數’ratio’代表該特定色位於三原色以及白色之間的比例。

本發明另提出下列公式可使該像素值所包含的該特定色可具有更佳的飽和度:

R’ = R*ratio+W’(R)* {1-[K₁ *(ratio)² +K₂ *ratio]}

G’ = G*ratio+W’(G)* {1-[K₁ *(ratio)² +K₂ *ratio]}

B’ = B*ratio+W’(B)* {1-[K₁ *(ratio)² +K₂ *ratio]}

其中K₁ 以及K₂ 代表常數,並且在此實施例中,K₁ 為-1而K₂ 為2,透過上述公式,該特定色可具有較佳的飽和度,需注意的是在此實施例中K₁ 以及K₂ 的值(-1以及2)僅為範例說明,在實作上,常數K₁ 以及K₂ 的值可根據設計者的考量等因素做出調整使本發明更具彈性。

第4圖係根據本發明一實施例之伽瑪校正方法的流程圖,倘若大體上可達到相同的結果,並不一定需要遵照第4圖中所示流程的步驟順序來進行,本發明所提出的伽瑪校正方法可歸納如下步驟。

步驟400: 設定三原色使其滿足伽瑪2.2位準。

步驟402: 接收一像素值。

步驟404: 根據該像素值的一紅色部分、一綠色部分、一藍色部分以及一查找表來產生一調整後像素值。

本領域具相關知識者在閱讀完第2圖及第3圖的實施例後,應能輕易地理解第4圖所示步驟的操作流程,詳細說明在此省略以省篇幅。

在上述實施例中,皆設定白色以及三原色使其滿足伽瑪2.2標準,然而此僅為一範例說明,在其他實施例中,可以根據設計者的考量來設定白色部分使其滿足一伽瑪位準,如伽瑪2.0位準,並設定三原色使其滿足另一伽瑪位準,如伽瑪2.5位準。

第5圖係根據本發明一實施例之應用伽瑪校正方法的電子裝置500的示意圖,如第5圖所示,電子裝置500包含一處理器501以及用以儲存一程式碼PROG的一儲存裝置502,當處理器501載入並執行程式碼PROG時,將執行第4圖所示的校正流程,本領域具通常知識者在閱讀上述段落後應能輕易地理解處理器501的操作,詳細說明在此省略以省篇幅。

簡單歸納本發明,本發明揭露一種伽瑪校正方法,該方法係透過設定三原色使其滿足伽瑪2.2位準後,利用一查找表以及所提出的公式來產生一調整後像素值使其亮度可適當的增強,其中該查找表係用以補償白色部分。以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。

400-404‧‧‧步驟

500‧‧‧電子裝置

501‧‧‧處理器

502‧‧‧儲存裝置

PROG‧‧‧程式碼

第1圖係先前技術中白色以及紅綠藍色的特性曲線圖。第2圖係根據本發明一實施例之透過映射白色部分使其滿足伽瑪2.2位準來設立一查找表的示意圖。第3圖係根據本發明一實施例之在設定三原色使其滿足伽瑪2.2位準後包含有一特定色的像素值的示意圖。第4圖係根據本發明一實施例之伽瑪校正方法的流程圖。第5圖係根據本發明一實施例之應用伽瑪校正方法的電子裝置示意圖。

Claims

一種伽瑪(Gamma)校正方法,包含: 設定一組原色以滿足一第一伽瑪位準,其中該組原色包含紅色、綠色以及藍色; 接收一像素值; 調整該像素值以產生一調整後像素值; 其中該調整後像素值係根據一查找表以使得一白色部分滿足一第二伽瑪位準。
如申請專利範圍第1項的伽瑪校正方法,另包含: 至少根據該像素值的一紅色部分、一綠色部分、一藍色部分以及該查找表產生該調整後像素值。
如申請專利範圍第2項的伽瑪校正方法,其中至少根據該像素值的該紅色部分、該綠色部分、該藍色部分以及該查找表產生該調整後像素值的步驟包含: 根據該像素值的該紅色部分、該綠色部分、該藍色部分計算一原色比例;以及根據該原色比例、該像素值的該紅色部分、該綠色部分、該藍色部分以及該查找表產生該調整後像素值。
如申請專利範圍第3項的伽瑪校正方法,其中根據下列公式計算該原色比例: dR = abs(G-B) dG = abs(B-R) dB = abs(R-G) dRGB = dR+dG+dB RGB = R+G+B Ratio = (dRGB/RGB)/2 其中R、G、B分別代表該像素值的該紅色部分、該綠色部分以及該藍色部分,而abs代表取絕對值的函數。
如申請專利範圍第4項的伽瑪校正方法,其中該調整後像素值係根據下列公式所計算: R’ = R*ratio+W’(R)*(1-ratio) G’ = G*ratio+W’(G)*(1-ratio) B’ = B*ratio+W’(B)*(1-ratio) 其中R’、G’、B’分別代表調整後像素值的一紅色部分、一綠色部分以及一藍色部分, W’()代表根據該查找表映射該像素值中的該白色部分以產生該調整後像素值的一白色部分的函數,其中該調整後像素值的該白色部分滿足該第二伽瑪位準。
如申請專利範圍第4項的伽瑪校正方法,其中該調整後像素值係根據下列公式所計算: R’ = R*ratio+W’(R)* {1-[K₁ *(ratio)² +K₂ *ratio]} G’ = G*ratio+W’(G)* {1-[K₁ *(ratio)² +K₂ *ratio]} B’ = B*ratio+W’(B)* {1-[K₁ *(ratio)² +K₂ *ratio]} 其中R’、G’、B’分別代表調整後像素值的一紅色部分、一綠色部分以及一藍色部分,K₁ 以及K₂ 皆代表常數, W’()代表根據該查找表映射該像素值中的該白色部分以產生該調整後像素值的一白色部分的函數,其中該調整後像素值的該白色部分滿足該第二伽瑪位準。
如申請專利範圍第6項的伽瑪校正方法,其中K₁ 為-1,K₂ 為2。
如申請專利範圍第1項的伽瑪校正方法,其中該第一伽瑪位準以及該第二伽瑪位準皆為伽瑪2.2位準。
一種應用一伽瑪校正方法的電子裝置,包含: 一儲存裝置,用以儲存一程式碼;以及一處理器,用以執行該程式碼; 其中當該處理器載入並執行該程式碼時,該程式碼指示該處理器以執行下列步驟: 設定一組原色以滿足一第一伽瑪位準,其中該組原色包含紅色、綠色以及藍色; 接收一像素值; 調整該像素值以產生一調整後像素值; 其中該調整後像素值係根據一查找表以使得一白色部分滿足一第二伽瑪位準。
如申請專利範圍第9項的電子裝置,其中當該處理器載入並執行該程式碼時,該程式碼另指示該處理器以執行下列步驟: 至少根據該像素值的一紅色部分、一綠色部分、一藍色部分以及該查找表產生該調整後像素值。
如申請專利範圍第10項的電子裝置,其中至少根據該像素值的該紅色部分、該綠色部分、該藍色部分以及該查找表產生該調整後像素值的步驟包含: 根據該像素值的該紅色部分、該綠色部分、該藍色部分計算一原色比例;以及根據該原色比例、該像素值的該紅色部分、該綠色部分、該藍色部分以及該查找表產生該調整後像素值。
如申請專利範圍第11項的電子裝置,根據下列公式計算該原色比例: dR = abs(G-B) dG = abs(B-R) dB = abs(R-G) dRGB = dR+dG+dB RGB = R+G+B Ratio = (dRGB/RGB)/2 其中R、G、B分別代表該像素值的該紅色部分、該綠色部分以及該藍色部分,而abs代表取絕對值的函數。
如申請專利範圍第12項的電子裝置,其中該調整後像素值係根據下列公式所計算: R’ = R*ratio+W’(R)*(1-ratio) G’ = G*ratio+W’(G)*(1-ratio) B’ = B*ratio+W’(B)*(1-ratio) 其中R’、G’、B’分別代表調整後像素值的一紅色部分、一綠色部分以及一藍色部分, W’()代表根據該查找表映射該像素值中的該白色部分以產生該調整後像素值的一白色部分的函數,其中該調整後像素值的該白色部分滿足該第二伽瑪位準。
如申請專利範圍第12項的電子裝置,其中該調整後像素值係根據下列公式所計算: R’ = R*ratio+W’(R)* {1-[K₁ *(ratio)² +K₂ *ratio]} G’ = G*ratio+W’(G)* {1-[K₁ *(ratio)² +K₂ *ratio]} B’ = B*ratio+W’(B)* {1-[K₁ *(ratio)² +K₂ *ratio]} 其中R’、G’、B’分別代表調整後像素值的一紅色部分、一綠色部分以及一藍色部分,K₁ 以及K₂ 皆代表常數, W’()代表根據該查找表映射該像素值中的該白色部分以產生該調整後像素值的一白色部分的函數,其中該調整後像素值的該白色部分滿足該第二伽瑪位準。
如申請專利範圍第14項的電子裝置,其中K₁ 為-1,K₂ 為2。
如申請專利範圍第9項的電子裝置,其中該第一伽瑪位準以及該第二伽瑪位準皆為伽瑪2.2位準。