[发明专利]一种显示设备反向特征化方法

说明书

技术领域

本发明涉及颜色显示、复制以及色彩管理领域，属于色彩复制再现技术领域中的显示设备反向特征化方法。具体涉及显示设备的反向特征化方法，尤其是一种基于三刺激值反向计算驱动值以及基于正向特征化模型计算的反向特征化方法。

背景技术

近年来，显示技术的发展非常迅速，彩色图像显示设备不断更新换代，传统的CRT显示设备几乎已经完全被各类LCD显示设备所代替。随着科学技术的不断进步，智能手机、平板电脑等移动终端的功能越来越强大，使用者经常会在智能手机、平板电脑等移动终端上观看视频、图片等信息，电脑不再是唯一的选择。

随着使用者对颜色复现与显示的精度要求越来越高，为保证颜色的正确显示，做好各类显示设备的特征化成为必要。再现一个已知色度值的颜色时，首先由该颜色的色度值经由反向特征化模型计算出其对应的驱动值，随后显示设备才能依据该驱动值显示颜色，一般情况下使用基于色度的特征化方法。LCD屏的显示设备与传统的CRT显示设备相比，其色品恒定性及通道可加性都较差，因此研究者提出了多种针对LCD显示屏的特征化方法，但这些模型大部分是针对专业液晶显示器提出的正向特征化模型，即已知驱动值，可以通过特征化模型计算出其对应的色度值。这些模型无法由已知的色度值计算出其对应的驱动值，而且基本上没有考虑环境光对显示屏显示颜色的影响；徐艳芳等人的研究结果表明，环境光照对显示设备的颜色再现的影响不容忽视。目前常用的显示设备反向特征化方法是查找表法，该方法需要存储大量数据，计算量大，计算速度慢，没有考虑环境光的影响。

发明内容

针对以上情况，本发明的目的在于提供一种适用于在常规使用环境下的，具有RGB三基色的普通商用液晶显示器或移动终端类显示屏的反向特征化方法。本发明考虑了环境光对显示设备再现颜色的影响，反向特征化过程通过构建数学模型，不需要存储大量的样本数据；本发明中反向特征化方法是在正向特征化方法的基础上提出的，与正向特征化使用的是同一个计算模型，正向特征化是由已知的驱动值求解其对应的三刺激值，反向特征化则是由已知的三刺激值求其对应的驱动值。正向模型分为两步，第一步假设通道可加，初步预测给定驱动值对应的三刺激值，第二步，分空间补偿第一步的预测误差；对于反向特征化模型，首先由目标颜色的三刺激值XYZ初步计算输入驱动值RGB，然后由正向模型预测该输入驱动值对应的三刺激值X₁Y₁Z₁，计算预测值X₁Y₁Z₁与已知三刺激值XYZ之间的色差，若色差小于设定的阈值，则计算值RGB就是已知三刺激值XYZ的颜色所对应的输入驱动值；否则，在修正计算得到的输入驱动值RGB后，再次用正向模型预测其对应三刺激值X´Y´Z´，直到预测值X´Y´Z´与已知三刺激值XYZ之间的色差满足设定的色差要求。

该方法是采取以下技术方案实现的。

一种显示设备的反向特征化方法，其特征在于其对显示设备实现反向特征化的步骤如下。

第一步：选取样本点，分别拟合显示设备各基色驱动值与主刺激值及色度值比值的关系，利用以上两类关系，可计算出各基色任意驱动值对应的三刺激值，利用通道可加性可以预测任意颜色的三刺激值，计算对该预测值进行补偿的补偿系数矩阵，建立正向特征化模型，其具体过程按以下具体步骤执行。

步骤1-1：拟合显示设备各基色驱动值与主刺激值的关系，其具体步骤如下。

步骤1-1-1：分别对显示设备各基色驱动值d_R、d_G、d_B按选定间隔取19个样本点，测量各基色样本点的驱动值对应的三刺激值X_mY_mZ_m。

步骤1-1-2：分段拟合各基色的驱动值与主刺激值之间的关系，得到关系式X_R=f₁(R)、Y_G=f₂(G)和Z_B=f₃(B)，其中，O_P（O=X，Y，Z；P=R，G，B）表示各基色的三刺激值XYZ，X_R、Y_G和Z_B分别是R基色、G基色和B基色的主刺激值；R、G、B分别表示R基色，G基色和B基色的单通道驱动值。

步骤1-2：拟合各基色驱动值与色度值比值的关系，其具体步骤如下。