[发明专利]动态色域控制

说明书

技术领域

本发明涉及动态色域控制(dynamic gamut control)方法、动态色域控制单元、包括该动态色域控制单元的显示装置、具有显示器并包括该动态色域控制单元的手持装置、以及计算机程序产品。

背景技术

许多显示装置通过使用光单元在显示设备上显示图像，该光单元包括至少一个用于照明像素化(pixilated)显示设备的像素的光源。通常，像素化显示器是矩阵显示器。通常，在稳定运行状态下，光源提供不变的光谱并且输入图像通过调节像素的光学状态来再现。迄今为止，主要使用荧光灯作为光源。然而，也考虑提供几乎单色的光谱的LED。已知的透射LCD显示器包括由LC材料制成的像素，该LC材料的光学透射率根据要显示的图像来控制。在另一已知的反射DMD显示器中，像素包括可以倾斜的小镜；镜的倾斜角度根据要显示的图像来控制。还已知透反射显示器，其将来自光源的光部分反射并部分透射。

在彩色显示设备中，每个像素包括子像素(sub-pixel)和相关的滤色器以获得不同颜色，子像素和滤色器一起根据要显示的图像来提供像素的颜色。离开滤色器并照明相关子像素的有色光通常称作彩色显示设备的原色。这些原色定义显示设备可以显示的色域。

长时间内，彩色显示设备使用三原色，通常为红、绿和蓝。因此，几乎所有输入图像都定义在三分量颜色空间中，其通常是RGB颜色空间或者与其相关的颜色空间。最近，引入了所谓的多原色显示器，其使用多于三种原色。要注意的是，尽管使用了“颜色”，但事实上指不同光谱。由于能够通过使用至少四个而不是三个原色来显示较宽的色域，这种显示器也称为宽色域显示器。

功耗是显示装置中的重要问题，因此进行许多行动以减少功耗。在一种方法中使用每像素包括四个子像素的宽色域显示器，其中子像素之一是白色。通常，其他子像素是红、绿和蓝，但也可能是其他颜色。要注意，将颜色与子像素相联系并不意味着朝向观察者离开该子像素的光具有提到的颜色。

在相同的光源强度下，具有透明滤色器的额外白色子像素具有比其他子像素高很多的亮度(luminance)，这是因为光源和其他子像素之间的滤色器抑制了很大一部分的光谱。因此，可以通过白色子像素而不是通过像素的其他子像素提供颜色的白色部分来最小化功耗。透明滤色器并不需要实际提供但通常非有意地出现，这是因为离开光源的光必须通过覆盖白色子像素的透明材料传播预定的距离。

由于RGB到RGBW的色域映射引起的伪像(artifact)，使用荧光灯作为背光的RGBW显示设备的使用受到了限制。为了完全利用RGBW色域的增大的明度(brightness)，所有输入图像分量必须近似缩放(scale)2倍。不饱和色在相同的光源强度下明度会变成两倍，或者仅需要一半的光源强度以获得相同的明度。然而，饱和色缩放到RGBW色域之外，这在将这样的颜色映射回RGBW色域中之后导致不希望的限幅(clipping)伪像或不自然。这些伪像可以通过增大灯的强度来防止，但这会进一步增大功耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种动态色域控制，以减小功耗而不引入伪像。

本发明的第一方面提供如权利要求1所述的动态色域控制。本发明的第二方面提供如权利要求8所述的动态色域控制单元。本发明的第三方面提供如权利要求9所述的显示装置。本发明的第四方面提供如权利要求13所述的手持装置。本发明的第五方面提供如权利要求14所述的软件产品。有利的实施例限定在从属权利要求中。

根据本发明第一方面的动态色域控制方法控制照明显示设备的相关子像素的原色(color primary)集合的强度。例如，控制光源的强度以控制滤色器之后的原色的强度。该方法搜索一个原色的最小强度值，其被调节以与原色集合的其他原色一起获得仍包含颜色集合的所有颜色的经调节的色域。通过以下操作来找出所述最小强度值：首先，对于颜色集合的每个颜色，确定被调节以获得经调节的色域的原色的最小强度值，其中颜色集合的被选取的颜色基本位于经调节的色域的边界上，并随后对于每一个颜色，选择经调节的原色的已确定的多个最小强度值中的最大值。该颜色可能精确地位于边界上，但也可能由于量化误差而相对于边界具有小的偏移。要注意，边界也可能包括量化误差。因此重要的是，找到被选取的颜色和边界之间的距离最小时的最小值。额外的要求可能是被选取的颜色必须位于(量化)边界之内。