專利名稱：色彩校正方法與應用其的集成型芯片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種色彩校正方法與具有色彩校正功能的集成型芯片，且特別是有關于一種可應用于顯示器或投影機的色彩校正方法與具有色彩校正功能的集成型芯片。

背景技術：
目前，各式顯示技術已日臻成熟，尤其是顯示器或投影機等裝置更已廣泛為市場所使用。如何更為忠實地呈現(xiàn)圖像色彩尤其是許多制造廠商的發(fā)展重點之一。
然而，受限于裝置的特性，同樣的圖像在不同裝置上呈現(xiàn)的效果并不見得相同。以顯示器為例，傳統(tǒng)上，當顯示器接收到圖像數(shù)據(jù)時，是直接將圖像數(shù)據(jù)的灰階信號儲存在顯示器的隨機存取存儲器(random-access memory，RAM)中，并依據(jù)伽馬(Gamma)電壓對應到相對應的電壓輸出。由于此方式并沒有考慮到接收的圖像信號與顯示器的色域是否相同，致使所顯示圖像產(chǎn)生偏差的現(xiàn)象。
舉例來說，如果圖像是依據(jù)sRGB標準色域定義所產(chǎn)生的圖像，每個像素的灰階數(shù)據(jù)是希望人眼接收到的X、Y、Z刺激值是在sRGB色域范圍中的某一點，但由于顯示器本身的色域大小或是純紅、純綠與純藍色三個頂點與sRGB色域不一樣，所以當圖像數(shù)據(jù)直接輸入到顯示器上，人眼將接收到不同的X、Y、Z刺激值，因而產(chǎn)生前述的圖像偏差問題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是有關于一種色彩校正方法與具有色彩校正功能的集成型芯片，其根據(jù)待校正裝置的特性調(diào)整圖像數(shù)據(jù)，使圖像數(shù)據(jù)在調(diào)整后能夠如實地讓人眼感受到原本圖像所要呈現(xiàn)的效果。
本發(fā)明提出一種色彩校正方法，其包括步驟將圖像數(shù)據(jù)的三原色灰階值轉換成色彩空間的特征值；根據(jù)該色彩空間定義的標準白光的坐標位置與該特征值于該色彩空間定義的坐標位置的關系以及該三原色灰階值去調(diào)整該特征值，以產(chǎn)生調(diào)整后特征值；測量待校正裝置于各自顯示三原色時的三個特征值；根據(jù)該待校正裝置的該三個特征值與一色彩空間變換式，將該調(diào)整后特征值轉換成三原色調(diào)整后亮度值；以及，測量該待校正裝置于各自顯示三原色時的伽馬特性曲線，并將測量到的三原色各自的伽馬特性曲線模型化，以產(chǎn)生該三原色各自的新的灰階-亮度關系，藉此以獲得該三原色調(diào)整后亮度值對應的三原色調(diào)整后灰階值。
本發(fā)明還提出一種具色彩校正功能的集成型芯片，其包括儲存單元、暫存單元以及色彩校正單元。儲存單元儲存有多筆不同圖像格式的轉換特征值數(shù)據(jù)。暫存單元用以寫入待校正裝置于各自顯示三原色時所測量的三個特征值，以及用以寫入該待校正裝置于各自顯示三原色時所測量的伽馬特性曲線。色彩校正單元用以接收圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)的圖像格式于儲存單元取得該圖像數(shù)據(jù)的轉換特征值數(shù)據(jù)，藉此將該圖像數(shù)據(jù)的三原色灰階值轉換成色彩空間的特征值。色彩校正單元并用以根據(jù)此色彩空間定義的標準白光的坐標位置與該特征值于此色彩空間定義的坐標位置的關系以及該三原色灰階值去調(diào)整特征值，以產(chǎn)生調(diào)整后特征值。色彩校正單元還用以根據(jù)該待校正裝置于各自顯示三原色時所測量的三個特征值與一色彩空間變換式，將該調(diào)整后特征值轉換成三原色調(diào)整后亮度值。色彩校正單元并將所測量的該待校正裝置的三原色各自的伽馬特性曲線模型化，以產(chǎn)生三原色各自的新的灰階-亮度關系，藉此以獲得該三原色調(diào)整后亮度值對應的三原色調(diào)整后灰階值。
為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。



圖1繪示依照本發(fā)明實施例一的色彩校正方法的流程圖。
圖2A繪示實施例一具色彩校正功能的集成型芯片的電路方塊圖。
圖2B繪示實施例一的顯示器芯片的電路方塊圖。
圖3繪示圖像數(shù)據(jù)于CIE1931色度圖上調(diào)整的示意圖。
圖4繪示以六個測試點經(jīng)色彩增艷步驟處理后的測試結果圖。
圖5繪示待校正裝置于顯示紅色時所測量到與模型化后的灰階與亮度關系圖。
圖6繪示依照本發(fā)明實施例二的色彩校正方法的流程圖。
圖7A至7C分別繪示待校正裝置于校正前后紅、綠、藍色的灰階對電壓(G-V)的曲線圖。
[主要元件標號說明] 10集成型芯片 20顯示器芯片 110儲存單元 120暫存單元 130色彩校正單元 210掃描驅(qū)動單元 220數(shù)據(jù)驅(qū)動單元 230隨機存取單元 240伽馬電壓源 250時序產(chǎn)生單元 260電源供應電路
具體實施例方式 實施例一 請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明實施例一的色彩校正方法的流程圖。此色彩校正方法包括步驟S11至S15。由步驟S11開始，先將圖像數(shù)據(jù)的三原色(紅、綠、藍色)灰階值轉換成色彩空間的特征值。接著，如步驟S12所示，根據(jù)該色彩空間定義的標準白光的坐標位置與該特征值于該色彩空間定義的坐標位置的關系以及該三原色灰階值去調(diào)整該特征值，以產(chǎn)生調(diào)整后特征值。然后，見步驟S13，測量待校正裝置于各自顯示三原色時的三個特征值。接著，如步驟S14所示，根據(jù)該待校正裝置的該三個特征值與一色彩空間變換式，將該調(diào)整后特征值轉換成三原色調(diào)整后亮度值。然后，如步驟S15所示，測量該待校正裝置于各自顯示三原色時的伽馬特性曲線，并將測量到的三原色各自的伽馬特性曲線模型化，以產(chǎn)生該三原色各自的新的灰階-亮度關系，藉此以獲得該三原色調(diào)整后亮度值對應的三原色調(diào)整后灰階值。
待校正裝置例如是顯示器。于此，本實施例并提出一種具色彩校正功能的集成型芯片，其可為獨立的芯片設計，例如是特殊應用集成電路(Application-specific integrated circuit，ASIC)，并可被裝設于顯示器的顯示器芯片中直接進行色彩校正。具色彩校正功能的集成型芯片10其電路方塊圖請參照圖2A，顯示器芯片20的電路方塊圖則請參照圖2B。如圖2A所示，集成型芯片10包括儲存單元110、暫存單元120以及色彩校正單元130。儲存單元110儲存有多筆不同圖像格式的轉換特征值數(shù)據(jù)。暫存單元120是通過輸入接口140用以寫入待校正裝置于各自顯示三原色時所測量的三個特征值，以及用以寫入該待校正裝置于各自顯示三原色時所測量的伽馬特性曲線。色彩校正單元130通過輸入接口140接收圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)的圖像格式于儲存單元110取得該圖像數(shù)據(jù)的轉換特征值數(shù)據(jù)，藉此將該圖像數(shù)據(jù)的三原色灰階值轉換成色彩空間的特征值。色彩校正單元130并用以根據(jù)此色彩空間定義的標準白光的坐標位置與該特征值于此色彩空間定義的坐標位置的關系以及該三原色灰階值去調(diào)整特征值，以產(chǎn)生調(diào)整后特征值。色彩校正單元130還用以根據(jù)該待校正裝置于各自顯示三原色時所測量的三個特征值與一色彩空間變換式，將該調(diào)整后特征值轉換成三原色調(diào)整后亮度值。色彩校正單元130并將所測量的該待校正裝置的三原色各自的伽馬特性曲線模型化，以產(chǎn)生三原色各自的新的灰階-亮度關系，藉此以獲得該三原色調(diào)整后亮度值對應的三原色調(diào)整后灰階值。
如圖2B所示，顯示器芯片20中裝設有集成型芯片10的儲存單元110、暫存單元120及色彩校正單元130外，還包括掃描驅(qū)動單元210、數(shù)據(jù)驅(qū)動單元220、隨機存取存儲器(random-access memory，RAM)230、伽馬(Gamma)電壓源240、時序產(chǎn)生單元250及電源供應電路260。色彩校正單元130根據(jù)顯示器特性去校正的圖像數(shù)據(jù)會被儲存于顯示器芯片20的隨機存取存儲器230中，然后搭配前述元件顯示色彩校正后的圖像。以下附圖詳細說明本實施例的色彩校正方法的各個步驟內(nèi)容。
本實施例是以輸入圖像數(shù)據(jù)為sRGB標準定義的圖像數(shù)據(jù)為例做說明。此圖像數(shù)據(jù)是轉換至CIE XYZ色彩空間，其中于CIE XYZ色彩空間的特征值(X，Y，Z)為對人眼的三個刺激值，其亦為圖像數(shù)據(jù)的三原色灰階值(R，G，B)顯示于sRGB標準屏幕上，人眼所看到的信號。
在步驟S11中，將圖像數(shù)據(jù)的三原色灰階值(R，G，B)轉換成CIE XYZ色彩空間的特征值(X，Y，Z)時，必須先將三原色灰階值(R，G，B)轉換成三原色原始亮度值(dR，dG，dB)，再接著將三原色原始亮度值(dR，dG，dB)轉換成特征值(X，Y，Z)。色彩校正單元130是依照下列式子分別將三原色灰階值(R，G，B)轉換成三原色原始亮度值(dR，dG，dB) 當時，若否，則 當時，若否，則 當時，若否，則 上列式子(1)至(3)中，Max_grey為該待校正裝置所能顯示的最大灰階值，以8bit的裝置為例，其最大灰階值為255。在圖2A中，當輸入的圖像格式確定為sRGB標準所定義的圖像格式時，色彩校正單元130便可從儲存單元110中獲得上述式子中的各個參數(shù)如0.03928、2.4、12.92等，以計算出三原色原始亮度值(dR，dG，dB)。
接著，是根據(jù)下列式子(4)將該三原色原始亮度值(dR，dG，dB)轉換成CIE XYZ色彩空間的特征值(X，Y，Z) 通過上述的矩陣計算去獲得三原色灰階值(R，G，B)所對應的特征值(X，Y，Z)后，如步驟S12所示，通過適當調(diào)整特征值(X，Y，Z)以產(chǎn)生調(diào)整后特征值(X’，Y’，Z’)。此步驟的目的是在增加圖像的色彩飽和度，以提高圖像顯示在顯示器上的鮮艷度。
于步驟S12中，色彩校正單元130是先根據(jù)標準白光的坐標位置與特征值(X，Y，Z)于色彩空間定義的坐標位置去決定色彩增艷方向。接著，根據(jù)三原色灰階值(R，G，B)中的最大值與最小值的差值去決定色彩增艷系數(shù)k。然后，根據(jù)標準白光的坐標位置、特征值(X，Y，Z)于色彩空間定義的坐標位置、色彩增艷方向以及色彩增艷系數(shù)k以將特征值(X，Y，Z)轉換為調(diào)整后特征值(X’，Y’，Z’)。以下

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請參照圖3，其繪示圖像數(shù)據(jù)于CIE1931色度圖上調(diào)整的示意圖。于圖3中，標準白光的坐標為(xs，ys)，特征值(X，Y，Z)于CIE XYZ色彩空間定義的坐標為(xin，yin)，而假定色彩增艷后的坐標為(x’，y’)。坐標(xin，yin)是根據(jù)下列式子(5)、(6)求得 其中，為使色彩能往正確的方向增艷，即由(xs，ys)往(xin，yin)的方向增艷，需加入兩組條件 當xin≥xs，則x′≥xs，若否，則x’＜xs (7) 當yin≥ys，則y′≥ys，若否，則y’＜ys (8) 通過坐標(xs，ys)與(xin，yin)的直線方程式為 另外，令(xs，ys)與(x’，y’)兩點距離為(xs，ys)與(xin，yin)兩點距離的k倍(即為色彩增艷系數(shù)) 其中，色彩增艷系數(shù)k是根據(jù)三原色灰階值(R，G，B)中的最大值與最小值的差值去決定，此差值實際上可視為圖像像素的色彩純度值。當差值越大，代表圖像像素的色彩純度值越大，圖像像素于呈現(xiàn)時傾向于特定色彩的比例越大，此時可做比較小程度的色彩增艷，即采用較小的k值。另一方面，當差值越小，代表此圖像像素的色彩純度值越小，因此可做較大程度的色彩增艷，取較大的k值。較佳地，可將計算出來差值(或色彩純度值)區(qū)分為多個級別，每個級別之間以門限值做區(qū)分，并對應一個色彩增艷系數(shù)k，以表1為例作說明 表1 舉例來說，若一圖像像素的灰階值為(200，20，20)，最大灰階值與最小灰階值的差值為180，其大于門限值150，由表1可得色彩增艷系數(shù)k為1，因此此圖像像素可不做色彩增艷處理。若另一圖像像素的灰階值為(150，140，145)，其最大灰階值與最小灰階值的差值為10，由表1可得色彩增艷系數(shù)k為1.6，此圖像像素因而有較大的色彩增艷程度。色彩增艷系數(shù)k決定后，即可代入式子(10)中。
之后，將上述式子(7)至(10)聯(lián)立，即可求得色彩增艷后的坐標(x’，y’)，而調(diào)整后特征值(X’，Y’，Z’)各自為 X’＝x’×(Y/y’)， Y’＝Y， Z’＝(1-x’-y’)×(Y/y’)(11) 為證明本實施例的色彩校正方法的確能有效提升圖像的色彩飽和度，以輸入六個測試點，其灰階值分別為(192，80，80)、(192，192，80)、(96，192，96)、(96，192，192)、(128，128，192)及(192，128，192)，其測試結果請參照圖4。圖4中，點Pr、Pg、Pb、Pw分別為sRGB標準定義的紅、綠、藍、白色的CIE 1931坐標位置，P1至P6為輸入的六個測試點，P1’至P6’則為P1至P6經(jīng)過色彩增艷步驟處理后的坐標點。由圖4可觀察到，六個測試點的坐標皆能往色彩飽和度較高的位置移動。
接著進入步驟S13，測量該待校正裝置于各自顯示三原色時的三個特征值(Xr，Yr，Zr)、(Xg，Yg，Zg)、(Xb，Yb，Zb)，其中，(Xr，Yr，Zr)是于驅(qū)使待校正裝置顯示純紅色時，由色度計所測量的特征值，(Xg，Yg，Zg)為待校正裝置顯示純綠色時所測量的特征值，(Xb，Yb，Zb)則為待校正裝置顯示純藍色時所測量的特征值，這些特征值是于測量后由輸入接口140(見圖2A)傳送至暫存單元120，并暫存于暫存單元120中，較佳地，暫存單元120具有九個緩存器，分別用以儲存Xr、Xg、Xb、Yr、Yg、Yb、Zr、Zg及Zb的數(shù)值。由光線的加法性，可得到調(diào)整后特征值(X’，Y’，Z’)轉換至三原色調(diào)整后亮度值(dR’，dG’，dB’)的關系。
本實施例雖然是以待校正裝置為顯示器做說明，然而亦可應用于投影機的色彩校正。舉例來說，此步驟可為測量投影機投射于布幕上的紅、綠、藍色各自的特征值，再根據(jù)此投影機的特性進行調(diào)整，使投影機所投出的圖像具有校正與色彩增艷的效果。
于接下來的步驟S14中，由于待校正裝置的三個特征值(Xr，Yr，Zr)、(Xg，Yg，Zg)、(Xb，Yb，Zb)已知，根據(jù)色彩空間變換式，色彩校正單元130可將調(diào)整后特征值(X’，Y’，Z’)轉換成三原色調(diào)整后亮度值(dR’，dG’，dB’)。此色彩空間變換式為 通過式子(12)的矩陣運算，可求取出三原色調(diào)整后亮度值(dR’，dG’，dB’)。然后，便是將三原色調(diào)整后亮度值(dR’，dG’，dB’)轉換成三原色調(diào)整后灰階值(R’，G’，B’)，如步驟S15所示。
于步驟S15中，是先測量待校正裝置于各自顯示三原色時的伽馬特性曲線，并將測量到的三原色各自的伽馬特性曲線模型化，以產(chǎn)生該三原色各自的新的灰階-亮度關系，進而獲得三原色調(diào)整后亮度值對應的三原色調(diào)整后灰階值。以紅色為例，請參照圖5，其繪示待校正裝置于顯示紅色時所測量到與模型化后的灰階與亮度關系圖，其中橫軸R’為灰階值(范圍取0至1)，縱軸dR’為亮度值。于圖5中，例如是取17個測量點，并以波茲曼函數(shù)(Boltzmannfunction)對這17個測量點所構成的紅色Gamma特性曲線模型化，藉此以產(chǎn)生新的灰階-亮度關系。綠色與藍色的Gamma特性曲線亦可依此方式模型化。以波茲曼函數(shù)將Gamma特性曲線模型化的公式如下表示 式子(13)至(15)中的系數(shù)A1、A2、x0與x1皆為使用波茲曼函數(shù)對Gamma特性曲線模型化時所得到的系數(shù)。因而，由灰階值R’對亮度值dR’的關系，可得某一灰階值R的信號輸入后，經(jīng)校正后的信號值R’。同理，可由相同方法求得灰階值G、B校正后的信號值G’、B’。
傳統(tǒng)上，當顯示器芯片接收到圖像數(shù)據(jù)的灰階值(R，G，B)信號時，是直接將信號儲存在芯片內(nèi)的RAM，并依據(jù)Gamma電壓源對應到相對應的電壓輸出，且電壓為驅(qū)動每一個像素的電壓，然而此方式并沒有考慮到接收的(R，G，B)信號與顯示器的色域是否相同。舉例來說，如果(R，G，B)是依據(jù)sRGB標準色域定義所產(chǎn)生的圖像，每個R、G、B像素的灰階數(shù)據(jù)是希望人眼接收到的X、Y、Z刺激值是在sRGB色域范圍中的某一點，但由于顯示器本身的色域大小或是純色的R、G、B三個頂點與sRGB不一樣，所以當(R，G，B)信號直接輸入到顯示器上，人眼將接收到不同的X、Y、Z刺激值。
是以，本實施例所提出的色彩校正方法與具有色彩校正功能的集成型芯片10中，色彩校正單元130是先將接收到的圖像數(shù)據(jù)其灰階值(R，G，B)信號轉換成(X，Y，Z)信號，再依據(jù)待校正裝置(如顯示器或是投影機)的特性去轉換并進行色彩飽和度的調(diào)整，以得到校正后的灰階值(R’，G’，B’)信號，并將之儲存于顯示器芯片20內(nèi)的RAM 230中然后顯示，即可獲得想讓人眼看到的(X，Y，Z)信號，亦可解決圖像偏差的問題。
雖然本實施例是以sRGB標準定義的圖像數(shù)據(jù)轉換至CIE XYZ色彩空間做說明，然而實際上亦可輸入Adobe RGB標準定義的圖像數(shù)據(jù)或是其它標準所定義的圖像數(shù)據(jù)，并使之轉換至CIE XYZ色彩空間，再依循上述步驟進行圖像色彩的校正調(diào)整。
實施例二 請參照圖6，其繪示依照本發(fā)明實施例二的色彩校正方法的流程圖。實施例二的色彩校正方法是用于設定待校正裝置，其例如是顯示器的Gamma特性曲線，包括步驟S61至S67。步驟S61是先根據(jù)待校正裝置的特性與目標Gamma值，于待校正裝置中設定三原色各自的初始Gamma特性曲線。請參照圖7A至7C，其分別繪示待校正裝置于校正前后紅、綠、藍色的灰階對電壓(G-V)的曲線圖。根據(jù)待校正裝置的特性與預計顯示的Gamma特性曲線(一般目標的Gamma值為2.2)所得的紅、綠、藍色G-V曲線，即為紅、綠、藍色各自的目標曲線，于后續(xù)步驟中，待校正裝置便是依照這些目標曲線做顯示。
接著，如步驟S62所示，測量此待校正裝置于各自顯示三原色時的三個特征值，如顯示紅色時所測量的特征值(Xr，Yr，Zr)、顯示綠色時所測量(Xg，Yg，Zg)、顯示藍色時所測量(Xb，Yb，Zb)。此步驟與實施例一的步驟S13相同，在此不再贅述。
然后，如步驟S63所示，將調(diào)整用的圖像數(shù)據(jù)的三原色(紅、綠、藍色)灰階值(R，G，B)轉換成色彩空間的特征值，如CIE XYZ色彩空間的特征值(X，Y，Z)。接著如步驟S64所示，根據(jù)該色彩空間定義的標準白光的坐標位置與該特征值(X，Y，Z)于該色彩空間定義的坐標位置的關系以及該三原色灰階值(R，G，B)去調(diào)整該特征值(X，Y，Z)，以產(chǎn)生調(diào)整后特征值(X’，Y’，Z’)。步驟S64主要用以調(diào)整圖像的色彩飽和度，且由于步驟S63與S64與實施例一的步驟S11與S12相同，在此亦不再贅述。
然后，如步驟S65所示，根據(jù)待校正裝置的該三個特征值(Xr，Yr，Zr)、(Xg，Yg，Zg)、(Xb，Yb，Zb)與一色彩空間變換式，如實施例一中的式子(12)，將該調(diào)整后特征值(X’，Y’，Z’)轉換成三原色調(diào)整后亮度值(dR’，dG’，dB’)。接著，如步驟S66所示，測量待校正裝置于各自顯示三原色時的伽馬特性曲線，并將測量到的三原色各自的伽馬特性曲線模型化，以產(chǎn)生該三原色各自的新的灰階-亮度關系。
由于步驟S65及S66與實施例一的步驟S14及S15相同，在此不再贅述。于三原色各自的新的灰階-亮度關系產(chǎn)生后，便可得知紅、綠、藍色各自色彩校正后的G-V曲線，如圖7A至7C所示。以圖7C為例，校正后的藍色G-V曲線在較高灰階區(qū)域會被拉升至更高灰階，可將待校正裝置的色域往藍色的方向校正，使其更接近sRGB所定義的色域。
接著，如步驟S67所示，根據(jù)三原色各自的新的灰階-亮度關系去重新設定待校正裝置的三原色各自的伽馬特性曲線。將校正后的Gamma特性曲線直接設定到待校正裝置中以后，當輸入新的圖像灰階信號(Rin，Gin，Bin)時，通過新的R、G、B Gamma特性曲線產(chǎn)生的電壓驅(qū)動顯示時，已經(jīng)具有色彩校正的功能，因而可獲得圖像(Rin，Gin，Bin)實際上想讓人眼所看到的X、Y、Z信號。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視所附的權利要求范圍所界定者為準。
權利要求
1.一種色彩校正方法，包括
(a)將圖像數(shù)據(jù)的三原色灰階值(R，G，B)轉換成色彩空間的特征值(Cx，Cy，Cz)；
(b)根據(jù)該色彩空間定義的標準白光的坐標位置與該特征值(Cx，Cy，Cz)于該色彩空間定義的坐標位置的關系以及該三原色灰階值(R，G，B)去調(diào)整該特征值(Cx，Cy，Cz)，以產(chǎn)生調(diào)整后特征值(Cx’，Cy’，Cz’)；
(c)測量待校正裝置于各自顯示三原色時的三個特征值(Cxr，Cyr，Czr)、(Cxg，Cyg，Czg)及(Cxb，Cyb，Czb)；
(d)根據(jù)該待校正裝置的該三個特征值(Cxr，Cyr，Czr)、(Cxg，Cyg，Czg)及(Cxb，Cyb，Czb)與一色彩空間變換式，將該調(diào)整后特征值(Cx’，Cy’，Cz’)轉換成三原色調(diào)整后亮度值(dR’，dG’，dB’)；以及
(e)測量該待校正裝置于各自顯示三原色時的伽馬特性曲線，并將測量到的三原色各自的伽馬特性曲線模型化，以產(chǎn)生該三原色各自的新的灰階-亮度關系，藉此以獲得該三原色調(diào)整后亮度值(dR’，dG’，dB’)對應的三原色調(diào)整后灰階值(R’，G’，B’)。
2.根據(jù)權利要求1所述的色彩校正方法，其中該步驟(a)包括
(a1)將該三原色灰階值(R，G，B)轉換成三原色原始亮度值(dR，dG，dB)；以及
(a2)將該三原色原始亮度值(dR，dG，dB)轉換成該特征值(Cx，Cy，Cz)。
3.根據(jù)權利要求2所述的色彩校正方法，其中該圖像數(shù)據(jù)是以sRGB標準定義的圖像數(shù)據(jù)，該色彩空間是CIE XYZ色彩空間，該特征值(Cx，Cy，Cz)為(X，Y，Z)，于該步驟(a1)中
當時，若否，則
當時，若否，則
當時，若否，則
其中，Max_grey為該待校正裝置所能顯示的最大灰階值。
4.根據(jù)權利要求3所述的色彩校正方法，其中于該步驟(a2)中，是根據(jù)下列式子將該三原色原始亮度值(dR，dG，dB)轉換成該特征值(X，Y，Z)
5.根據(jù)權利要求1所述的色彩校正方法，其中該步驟(b)包括
(b1)根據(jù)該標準白光的坐標位置與該特征值(Cx，Cy，Cz)于該色彩空間定義的坐標位置去決定色彩增艷方向；
(b2)根據(jù)該三原色灰階值(R，G，B)中的最大值與最小值的差值去決定色彩增艷系數(shù)；以及
(b3)根據(jù)該標準白光的坐標位置、該特征值(Cx，Cy，Cz)于該色彩空間定義的坐標位置、該色彩增艷方向以及該色彩增艷系數(shù)以調(diào)整該特征值(Cx，Cy，Cz)為該調(diào)整后特征值(Cx’，Cy’，Cz’)。
6.根據(jù)權利要求5所述的色彩校正方法，其中該圖像數(shù)據(jù)是以sRGB標準定義的圖像數(shù)據(jù)，該色彩空間是CIE XYZ色彩空間，該特征值(Cx，Cy，Cz)為(X，Y，Z)，于該步驟(b1)中，該標準白光的坐標(xs，ys)，該特征值(X，Y，Z)于該色彩空間定義的坐標(xin，yin)，而色彩增艷后的坐標(x’，y’)，坐標(xin，yin)是根據(jù)下列式子求得
當xin≥xs，則X′≥Xs，若否，則x’＜xs；以及
當yin≥ys，則y′≥ys，若否，則y’＜ys。
7.根據(jù)權利要求6所述的色彩校正方法，其中于步驟(b3)中，根據(jù)該色彩增艷系數(shù)k、通過坐標(xs，ys)與(xin，yin)的直線方程式
以及令(xs，ys)與(x’，y’)兩點距離為(xs，ys)與(xin，yin)兩點距離的k倍
可求得該色彩增艷后的坐標(x’，y’)，而該調(diào)整后特征值(Cx’，Cy’，Cz’)各自為
Cx’＝x’×(Y/y’)，
Cy’＝Y，
Cz’＝(1-x’-y’)×(Y/y’)。
8.根據(jù)權利要求5所述的色彩校正方法，其中于該步驟(b2)中，當該三原色灰階值(R，G，B)的最大值與最小值的差值越小，則該色彩增艷系數(shù)越大。
9.根據(jù)權利要求8所述的色彩校正方法，其中該三原色灰階值(R，G，B)的最大值與最小值的差值具有多個級別，對應不同的級別，該色彩增艷系數(shù)是不相同。
10.根據(jù)權利要求1所述的色彩校正方法，其中于該步驟(d)中，將該調(diào)整后特征值(Cx’，Cy’，Cz’)轉換成該三原色調(diào)整后亮度值(dR’，dG’，dB’)的該色彩空間變換式為
11.根據(jù)權利要求1所述的色彩校正方法，其中于該步驟(e)中，是以波茲曼函數(shù)對該測量到的三原色各自的伽馬特性曲線模型化，藉此以產(chǎn)生該三原色各自的新的灰階-亮度關系。
12.根據(jù)權利要求1所述的色彩校正方法，于該步驟(c)之前還包括步驟
(f)根據(jù)該待校正裝置的特性以及目標伽馬值，于該待校正裝置中設定該三原色各自的初始伽馬特性曲線。
13.根據(jù)權利要求11所述的色彩校正方法，于該步驟(e)之后還包括
(g)根據(jù)該三原色各自的新的灰階-亮度關系去重新設定該待校正裝置的三原色各自的伽馬特性曲線。
14.一種具色彩校正功能的集成型芯片，包括
儲存單元，儲存有多筆不同圖像格式的轉換特征值數(shù)據(jù)；
暫存單元，用以寫入待校正裝置于各自顯示三原色時所測量的三個特征值(Cxr，Cyr，Czr)、(Cxg，Cyg，Czg)及(Cxb，Cyb，Czb)，以及用以寫入該待校正裝置于各自顯示三原色時所測量的伽馬特性曲線；以及
色彩校正單元，用以接收圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)的圖像格式于該儲存單元取得該圖像數(shù)據(jù)的轉換特征值數(shù)據(jù)，藉此將該圖像數(shù)據(jù)的三原色灰階值(R，G，B)轉換成色彩空間的特征值(Cx，Cy，Cz)，該色彩校正單元并用以根據(jù)該色彩空間定義的標準白光的坐標位置與該特征值(Cx，Cy，Cz)于該色彩空間定義的坐標位置的關系以及該三原色灰階值(R，G，B)去調(diào)整該特征值(Cx，Cy，Cz)，以產(chǎn)生調(diào)整后特征值(Cx’，Cy’，Cz’)，該色彩校正單元還用以根據(jù)該三個特征值(Cxr，Cyr，Czr)、(Cxg，Cyg，Czg)及(Cxb，Cyb，Czb)與一色彩空間變換式，將該調(diào)整后特征值(Cx’，Cy’，Cz’)轉換成三原色調(diào)整后亮度值(dR’，dG’，dB’)，該色彩校正單元并將所測量的該待校正裝置的三原色各自的伽馬特性曲線模型化，以產(chǎn)生該三原色各自的新的灰階-亮度關系，藉此以獲得該三原色調(diào)整后亮度值(dR’，dG’，dB’)對應的三原色調(diào)整后灰階值(R’，G’，B’)。
15.根據(jù)權利要求14所述的集成型芯片，其中色彩校正單元用以將該三原色灰階值(R，G，B)轉換成三原色原始亮度值(dR，dG，dB)，并用以將該三原色原始亮度值(dR，dG，dB)轉換成該特征值(Cx，Cy，Cz)。
16.根據(jù)權利要求15所述的集成型芯片，其中該圖像數(shù)據(jù)是以sRGB標準定義的圖像數(shù)據(jù)，該色彩空間是CIE XYZ色彩空間，該特征值(Cx，Cy，Cz)為(X，Y，Z)，該色彩校正單元用以根據(jù)下列式子計算出該三原色原始亮度值(dR，dG，dB)
當時，若否，則
當時，若否，則
當時，若否，則
其中，Max_grey為該待校正裝置所能顯示的最大灰階值。
17.根據(jù)權利要求16所述的集成型芯片，其中該色彩校正單元用以根據(jù)下列式子將該三原色原始亮度值(dR，dG，dB)轉換成該特征值(X，Y，Z)
18.根據(jù)權利要求14所述的集成型芯片，其中該色彩校正單元用以根據(jù)該標準白光的坐標位置與該特征值(Cx，Cy，Cz)于該色彩空間定義的坐標位置去決定色彩增艷方向；
該色彩校正單元并用以根據(jù)該三原色灰階值(R，G，B)中的最大值與最小值的差值去決定色彩增艷系數(shù)；
該色彩校正單元還用以根據(jù)該標準白光的坐標位置、該特征值(Cx，Cy，Cz)于該色彩空間定義的坐標位置、該色彩增艷方向以及該色彩增艷系數(shù)以調(diào)整該特征值(Cx，Cy，Cz)為該調(diào)整后特征值(Cx’，Cy’，Cz’)。
19.根據(jù)權利要求18所述的集成型芯片，其中該圖像數(shù)據(jù)是以sRGB標準定義的圖像數(shù)據(jù)，該色彩空間是CIE XYZ色彩空間，該特征值(Cx，Cy，Cz)為(X，Y，Z)，該標準白光的坐標(xs，ys)，該特征值(X，Y，Z)于該色彩空間定義的坐標(xin，yin)，而色彩增艷后的坐標(x’，y’)，該色彩校正單元用以根據(jù)下列式子求得坐標(xin，yin)
當xin≥xs，則X′≥Xs，若否，則x’＜xs；以及
當yin≥ys，則y′≥ys，若否，則y’＜ys。
20.根據(jù)權利要求19所述的集成型芯片，其中該色彩校正單元用以根據(jù)該色彩增艷系數(shù)k、通過坐標(xs，ys)與(xin，yin)的直線方程式
以及令(xs，ys)與(x’，y’)兩點距離為(xs，ys)與(xin，yin)兩點距離的k倍
求得該色彩增艷后的坐標(x’，y’)，而該調(diào)整后特征值(Cx’，Cy’，Cz’)各自為
Cx’＝x’×(Y/y’)，
Cy’＝Y，
Cz’＝(1-x’-y’)×(Y/y’)。
21.根據(jù)權利要求18所述的集成型芯片，其中當該三原色灰階值(R，G，B)的最大值與最小值的差值越小，則該色彩增艷系數(shù)越大。
22.根據(jù)權利要求21所述的集成型芯片，其中該三原色灰階值(R，G，B)的最大值與最小值的差值具有多個級別，而對應不同的級別，該色彩增艷系數(shù)是不相同。
23.根據(jù)權利要求14所述的集成型芯片，其中該色彩校正單元用以將該調(diào)整后特征值(Cx’，Cy’，Cz’)轉換成該三原色調(diào)整后亮度值(dR’，dG’，dB’)的該色彩空間變換式為
24.根據(jù)權利要求14所述的集成型芯片，其中該色彩校正單元是以波茲曼函數(shù)對該測量到的三原色各自的伽馬特性曲線模型化，藉此以產(chǎn)生該三原色各自的新的灰階-亮度關系。
25.根據(jù)權利要求14所述的集成型芯片，其中該色彩校正單元還用以根據(jù)該三原色各自的新的灰階-亮度關系去重新設定該待校正裝置的三原色各自的伽馬特性曲線。
26.根據(jù)權利要求14所述的集成型芯片，其中該待校正裝置是顯示器或投影機。
全文摘要
一種色彩校正方法，包括步驟將圖像數(shù)據(jù)的三原色灰階值轉換成色彩空間的特征值；根據(jù)該色彩空間定義的標準白光的坐標位置與該特征值于該色彩空間定義的坐標位置的關系以及該三原色灰階值去調(diào)整該特征值，以產(chǎn)生調(diào)整后特征值；測量待校正裝置于各自顯示三原色時的三個特征值；根據(jù)該待校正裝置的該三個特征值與一色彩空間變換式，將該調(diào)整后特征值轉換成三原色調(diào)整后亮度值；以及，測量該待校正裝置于各自顯示三原色時的伽馬特性曲線，并將測量到的三原色各自的伽馬特性曲線模型化，以產(chǎn)生該三原色各自的新的灰階-亮度關系，藉此以獲得該三原色調(diào)整后亮度值對應的三原色調(diào)整后灰階值。
文檔編號H04N9/64GK101635858SQ20081013168
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月23日 優(yōu)先權日2008年7月23日
發(fā)明者李俊賢, 賴志章 申請人:勝華科技股份有限公司