Способы и системы для проектных решений с использованием градационной шкалы изображения

Способы и системы для проектных решений с использованием градационной шкалы изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Следующие заявки включены в данный документ в качестве ссылки: заявка на патент (США) номер 11/465436, озаглавленная "Methods and Systems for Selecting the Display Source Light Illumination Level", поданная 17 августа 2006 года; заявка на патент (США) номер 11/293562, озаглавленная "Methods and Systems for Determining the Display Light Source Adjustment", поданная 2 декабря 2005 года; заявка на патент (США) номер 11/224792, озаглавленная "Methods and Systems for Image-Specific Tone Scale Adjustment and Light-Source Control", поданная 12 сентября 2005 года; заявка на патент (США) номер 11/154053, озаглавленная "Methods and Systems for Enhancing Display Characteristics with High Frequency Contrast Enhancement", поданная 15 июня 2005 года; заявка на патент (США) номер 11/154054, озаглавленная "Methods and Systems for Enhancing Display Characteristics with Frequency-Specific Gain", поданная 15 июня 2005 года; заявка на патент (США) номер 11/154052, озаглавленная "Methods and Systems for Enhancing Display Characteristics", поданная 15 июня 2005 года; заявка на патент (США) номер 11/393404, озаглавленная "A Color Enhancement Technique using Skin Color Detection", поданная 30 марта 2006 года; заявка на патент (США) номер 11/460768, озаглавленная "Methods and Systems for Distortion-Related Source Light Management", поданная 28 июля 2006 года; заявка на патент (США) номер 11/202903, озаглавленная "Methods and Systems for Independent View Adjustment in Multiple-View Displays", поданная 8 августа 2005 года; заявка на патент (США) номер 11/371466, озаглавленная "Methods and Systems for Enhancing Display Characteristics with Ambient Illumination Input", поданная 8 марта 2006 года; заявка на патент (США) номер 11/293066, озаглавленная "Methods and Systems for Display Mode Dependent Brightness Preservation", поданная 2 декабря 2005 года; заявка на патент (США) номер 11/460907, озаглавленная "Methods and Systems for Generating and Applying Image Tone Scale Corrections", поданная 28 июля 2006 года; заявка на патент (США) номер 11/160940, озаглавленная "Methods and Systems for Color Preservation with Image Tonescale Corrections", поданная 28 июля 2006 года; заявка на патент (США) номер 11/564203, озаглавленная "Methods and Systems for Image Tonescale Adjustment to Compensate for the Reduced Source Light Power Level", поданная 28 ноября 2006 года; заявка на патент (США) номер 11/680312, озаглавленная "Methods and Systems for Brightness Preservation Using the Smoothed Gain Image", поданная 28 февраля 2007 года; заявка на патент (США) номер 11/845651, озаглавленная "Methods and Systems for Tone Curve Generation, Selection and Application", поданная 27 августа 2007 года; и заявка на патент (США) номер 11/605711, озаглавленная "A Color Enhancement Technique using Skin Color Detection", поданная 28 ноября 2006 года.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Варианты осуществления настоящего изобретения содержат системы и способы для создания модифицированной кривой компенсации уровня исходной световой освещенности, которая компенсирует уменьшенный уровень исходной световой освещенности, а также дополнительный процесс градационной шкалы, который применяется после применения модифицированной кривой компенсации уровня исходной световой освещенности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Типичное дисплейное устройство отображает изображение с использованием фиксированного диапазона уровней яркости. Для многих дисплеев градация яркости имеет 256 уровней, которые равномерно разнесены от 0 до 255. Кодовые значения изображений в общем назначаются так, чтобы непосредственно совпадать с этими уровнями.

Во многих электронных устройствах с большими дисплеями дисплеи являются основными потребителями мощности. Например, в портативном компьютере дисплей, вероятно, использует больше мощности, чем любой из других компонентов в системе. Многие дисплеи с ограниченной мощностью, к примеру, имеющиеся в устройствах с аккумуляторным питанием, могут использовать несколько уровней освещенности или яркости, чтобы помогать управлять потребляемой мощностью. Система может использовать режим полной мощности, когда она подключена к источнику питания, такому как источник переменного тока, и может использовать режим пониженного энергопотребления при работе на аккумуляторном источнике.

В некоторых устройствах дисплей может автоматически переходить в режим пониженного энергопотребления, в котором освещенность дисплея уменьшается, чтобы экономить энергопотребление. Эти устройства могут иметь несколько режимов пониженного энергопотребления, в которых освещение уменьшается пошаговым способом. В общем, когда освещенность дисплея уменьшается, качество изображений также падает. Когда максимальный уровень яркости уменьшается, динамический диапазон дисплея уменьшается, и страдает контрастность изображения. Следовательно, контрастность и другие качества изображения снижаются во время типичной работы в режиме пониженного энергопотребления.

Многие дисплейные устройства, такие как жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи) или цифровые микрозеркальные устройства (DMD), используют световые клапаны, которые так или иначе подсвечиваются сзади, спереди или сбоку. В дисплее со световыми клапанами с задней подсветкой, таком как жидкокристаллический дисплей, задняя подсветка размещается позади жидкокристаллической панели. Задняя подсветка излучает свет через ЖК-панель, которая модулирует свет, чтобы регистрировать изображение. И сигнал яркости, и цвет могут модулироваться в цветных дисплеях. Отдельные ЖК-пикселы модулируют величину света, который передается от задней подсветки и через ЖК-панель к глазам пользователя или в некоторое другое назначение. В некоторых случаях назначение может быть светочувствительным датчиком, таким как устройство с зарядовой связью (ПЗС, CCD).

Некоторые дисплеи также могут использовать излучатели света для того, чтобы регистрировать изображение. Эти дисплеи, такие как дисплеи на светоизлучающих диодах (СД, LED) и плазменные дисплеи, используют элементы изображений, которые испускают свет, а не отражают свет от другого источника.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат системы и способы для варьирования уровня модуляции освещенности пикселов со светоклапанной модуляцией, чтобы компенсировать уменьшенную интенсивность освещенности источника света или улучшать качество изображения на фиксированном уровне освещенности источника света.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения также могут использоваться с дисплеями, которые используют излучатели света для того, чтобы регистрировать изображение. Эти дисплеи, такие как дисплеи на светоизлучающих диодах (СД) и плазменные дисплеи, используют элементы изображений, которые испускают свет, а не отражают свет от другого источника. Варианты осуществления настоящего изобретения могут использоваться для того, чтобы улучшать изображение, сформированное посредством этих устройств. В этих вариантах осуществления яркость пикселов может регулироваться, чтобы улучшать динамический диапазон конкретных полос частот изображения, градаций яркости и других частей изображения.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения источник света дисплея может регулироваться до различных уровней в ответ на характеристики изображений. Когда эти уровни источника света изменяются, кодовые значения изображений могут регулироваться, чтобы компенсировать изменение в яркости или иным образом улучшать изображение.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат считывание окружающего света, которое может использоваться в качестве ввода при определении уровней источников света и пикселных значений изображений.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат управление расходом энергии аккумулятора и зависимым от искажения источником света.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат системы и способы для формирования и применения коррекций градационной шкалы изображений.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат способы и системы для коррекции градационной шкалы изображений с повышенной точностью цветовоспроизведения.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат способы и системы для выбора уровня исходной световой освещенности дисплея.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат способы и системы для разработки градационной кривой панели и целевой градационной кривой. Некоторые из этих вариантов осуществления предусматривают разработку множества целевых градационных кривых, где каждая кривая связана с различным уровнем освещенности задней подсветки или исходной световой освещенности. В этих вариантах осуществления уровень освещенности задней подсветки может выбираться, и целевая градационная кривая, связанная с выбранным уровнем освещенности задней подсветки, может применяться к изображению, которое должно отображаться. В некоторых вариантах осуществления цель реализации может осуществлять выбор параметров градационной кривой.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат способы и системы для улучшения цветов. Некоторые из этих вариантов осуществления содержат обнаружение телесных цветов, детализацию карты телесных цветов и обработку цветов.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат способы и системы для расширения битовой глубины. Некоторые из этих вариантов осуществления содержат применение пространственного и временного рисунка сглаживания переходов путем пропускания через фильтр верхних частот к изображению до уменьшения битовой глубины.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат фильтры сигналов уровня исходной световой освещенности, которые чувствительны к наличию быстрой смены сцены в видеопоследовательности.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат выбор уровня исходной световой освещенности на основе характеристик изображений, которые преобразуются в атрибуты модели дисплея. Некоторые варианты осуществления рассматривают условия окружающего света, пользовательский выбор яркости и пользовательский ручной выбор карты при выборе или модификации карты, которая ассоциирует характеристику изображения с атрибутом модели дисплея. Некоторые варианты осуществления также содержат временной фильтр, который является чувствительным к пользовательскому вводу, который выбирает уровень яркости дисплея.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат способы и системы для выбора уровня исходной световой освещенности дисплея. Некоторые из этих вариантов осуществления содержат формирование и обработку гистограмм. В некоторых вариантах осуществления весовой коэффициент цвета может использоваться для того, чтобы преобразовывать двумерную гистограмму в одномерную гистограмму.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения содержат способы и системы для создания модифицированной компенсационной кривой уровня исходной световой освещенности, которая компенсирует сниженный уровень исходной световой освещенности, а также дополнительный процесс градационной шкалы, который применяется после применения модифицированной компенсационной кривой уровня исходной световой освещенности.

Вышеприведенные и другие задачи, признаки и преимущества изобретения должны легко пониматься после рассмотрения нижеследующего подробного описания изобретения, приводимого вместе с прилагаемыми чертежами.

КРАТКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - это схема, показывающая системы жидкокристаллической панели с задней подсветкой предшествующего уровня техники.

Фиг.2A - это диаграмма, показывающая взаимосвязь между исходными кодовыми значениями изображений и поднятыми кодовыми значениями изображений.

Фиг.2B - это диаграмма, показывающая взаимосвязь между исходными кодовыми значениями изображений и поднятыми кодовыми значениями изображений с отсечением.

Фиг.3 - это диаграмма, показывающая уровень яркости, ассоциированный с кодовыми значениями для различных схем модификации кодовых значений.

Фиг.4 - это диаграмма, показывающая взаимосвязь между исходными кодовыми значениями изображений и модифицированными кодовыми значениями изображений согласно различным схемам модификации.

Фиг.5 - это схема, показывающая формирование примерной модели регулирования градационной шкалы.

Фиг.6 - это схема, показывающая примерное применение модели регулирования градационной шкалы.

Фиг.7 - это схема, показывающая формирование примерной модели регулирования градационной шкалы и карты усилений.

Фиг.8 - это диаграмма, показывающая примерную модель регулирования градационной шкалы.

Фиг.9 - это диаграмма, показывающая примерную карту усилений.

Фиг.10 - это блок-схема последовательности операций способа, показывающая примерный процесс, в котором модель регулирования градационной шкалы и карта усилений применяются к изображению.

Фиг.11 - это блок-схема последовательности операций способа, показывающая примерный процесс, в котором модель регулирования градационной шкалы применяется к одной полосе частот изображения, а карта усилений применяется к другой полосе частот изображения.

Фиг.12 - это диаграмма, показывающая варьирования модели регулирования градационной шкалы по мере того, как MFP изменяется.

Фиг.13 - это блок-схема последовательности операций способа, показывающая примерный способ преобразования зависимой от изображения градационной шкалы.

Фиг.14 - это схема, показывающая примерные варианты осуществления выбора зависимой от изображения градационной шкалы.

Фиг.15 - это схема, показывающая примерные варианты осуществления вычисления карты зависимой от изображения градационной шкалы.

Фиг.16 - это блок-схема последовательности операций способа, показывающая варианты осуществления, содержащие регулирование исходного светового уровня и преобразование зависимой от изображения градационной шкалы.

Фиг.17 - это схема, показывающая примерные варианты осуществления, содержащие модуль вычисления исходного светового уровня и модуль выбора карты градационной шкалы.

Фиг.18 - это схема, показывающая примерные варианты осуществления, содержащие модуль вычисления исходного светового уровня и модуль вычисления карты градационной шкалы.

Фиг.19 - это блок-схема последовательности операций способа, показывающая варианты осуществления, содержащие регулирование исходного светового уровня и зависимое от исходного светового уровня преобразование градационной шкалы.

Фиг.20 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие модуль вычисления исходного светового уровня и зависимое от исходного светового уровня вычисление или выбор градационной шкалы.

Фиг.21 - это схема, показывающая график исходных кодовых значений изображений по сравнению с наклоном градационной шкалы.

Фиг.22 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие отдельный анализ каналов цветности.

Фиг.23 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие ввод окружающего освещения в модуль обработки изображений.

Фиг.24 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие ввод окружающего освещения в модуль обработки исходного света.

Фиг.25 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие ввод окружающего освещения в модуль обработки изображений и ввод характеристик устройства.

Фиг.26 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие альтернативные вводы окружающего освещения в модуль обработки изображений и/или модуль обработки исходного света и постпроцессор исходных световых сигналов.

Фиг.27 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие ввод окружающего освещения в модуль обработки исходного света, который передает этот ввод в модуль обработки изображений.

Фиг.28 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие ввод окружающего освещения в модуль обработки изображений, который может передавать этот ввод в модуль обработки исходного света.

Фиг.29 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие адаптивное к искажению управление мощностью.

Фиг.30 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие постоянное управление мощностью.

Фиг.31 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие адаптивное управление мощностью.

Фиг.32A - это график, показывающий сравнение потребляемой мощности моделей с постоянной мощностью и постоянным искажением.

Фиг.32B - это график, показывающий сравнение искажения моделей с постоянной мощностью и постоянным искажением.

Фиг.33 - это схема, показывающая варианты осуществления, содержащие адаптивное к искажению управление мощностью.

Фиг.34 - это график, показывающий уровни мощности задней подсветки при различных ограничениях по искажению для примерной видеопоследовательности.

Фиг.35 - это график, показывающий примерные кривые мощности/искажения.

Фиг.36 - это блок-схема последовательности операций способа, показывающая варианты осуществления, которые управляют потребляемой мощностью относительно критерия искажения.

Фиг.37 - это блок-схема последовательности операций способа, показывающая варианты осуществления, содержащие выбор уровня исходной световой мощности на основе критерия искажения.

Фиг.38A и B являются блок-схемой последовательности операций способа, показывающей варианты осуществления, содержащие измерение искажения, которое учитывает эффекты от способов сохранения яркости.

Фиг.39 - это кривая мощности/искажения для примерных изображений.

Фиг.40 - это график мощности, показывающий фиксированное искажение.

Фиг.41 - это график искажения, показывающий фиксированное искажение.

Фиг.42 - это примерная кривая регулирования градационной шкалы.

Фиг.43 - это вид в увеличенном масштабе темной области кривой регулирования градационной шкалы, показанной на фиг.42.

Фиг.44 - это другая примерная кривая регулирования градационной шкалы.

Фиг.45 - это вид в увеличенном масштабе темной области кривой регулирования градационной шкалы, показанной на фиг.44.

Фиг.46 - это диаграмма, показывающая регулирование кодовых значений изображений на основе максимального значения цветового канала.

Фиг.47 - это диаграмма, показывающая регулирование кодовых значений изображений нескольких цветовых каналов на основе максимального кодового значения цветового канала.

Фиг.48 - это диаграмма, показывающая регулирование кодовых значений изображений нескольких цветовых каналов на основе характеристики кодового значения одного из цветовых каналов.

Фиг.49 - это схема, показывающая варианты осуществления настоящего изобретения, содержащие формирователь градационной шкалы, который принимает максимальное кодовое значение цветового канала в качестве ввода.

Фиг.50 - это схема, показывающая варианты осуществления настоящего изобретения, содержащие частотное разложение и различия кодов цветовых каналов с регулированием градационной шкалы.

Фиг.51 - это схема, показывающая варианты осуществления настоящего изобретения, содержащие частотное разложение, различие цветовых каналов и сохраняющее цвет отсечение.

Фиг.52 - это схема, показывающая варианты осуществления настоящего изобретения, содержащие сохраняющее цвет отсечение на основе характеристик кодовых значений цветовых каналов.

Фиг.53 - это схема, показывающая варианты осуществления настоящего изобретения, содержащие разбиение частот на нижние частоты/верхние частоты и выбор максимального кодового значения цветового канала.

Фиг.54 - это схема, показывающая различные взаимосвязи между обработанными изображениями и моделями дисплеев.

Фиг.55 - это график гистограммы кодовых значений изображений для примерного изображения.

Фиг.56 - это график примерной кривой искажения, соответствующей гистограмме по фиг.55.

Фиг.57 - это график, показывающий результаты применения примерного критерия оптимизации к краткому DVD-клипу, этот график вычерчивает выбранную мощность задней подсветки в зависимости от числа видеокадров.

Фиг.58 иллюстрирует определение задней подсветки с искажением с минимальной MSE для различных коэффициентов контрастности фактического дисплея.

Фиг.59 - это график, показывающий примерную градационную кривую панели и целевую градационную кривую.

Фиг.60 - это график, показывающий примерную градационную кривую панели и целевую градационную кривую для конфигурации с экономией энергии.

Фиг.61 - это график, показывающий примерную градационную кривую панели и целевую градационную кривую для конфигурации с более низким уровнем черного.

Фиг.62 - это график, показывающий примерную градационную кривую панели и целевую градационную кривую для конфигурации с повышением яркости.

Фиг.63 - это график, показывающий примерную градационную кривую панели и целевую градационную кривую для конфигурации улучшения изображения, в которой уровень черного понижается, а яркость повышается.

Фиг.64 - это график, показывающий последовательность примерных целевых градационных кривых для повышения уровня черного.

Фиг.65 - это график, показывающий последовательность примерных целевых градационных кривых для повышения яркости изображения и повышения уровня черного.

Фиг.66 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий определение целевой градационной кривой и выбор подсветки в зависимости от искажения.

Фиг.67 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий связанные целевыми характеристиками выбор параметров, определение целевой градационной кривой и выбор задней подсветки.

Фиг.68 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий связанное целевыми характеристиками определение целевой градационной кривой и выбор задней подсветки.

Фиг.69 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий связанное с изображением и связанное целевыми характеристиками определение целевой градационной кривой и выбор задней подсветки.

Фиг.70 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий частотное разложение и обработку градационной шкалы с расширением битовой глубины.

Фиг.71 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий частотное разложение и улучшение цветов.

Фиг.72 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий процессы улучшения цветов, выбора задней подсветки и усиления на верхних частотах.

Фиг.73 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий улучшение цветов, формирование гистограммы, обработку градационной шкалы и выбор задней подсветки.

Фиг.74 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий обнаружение телесных цветов и детализацию карты телесных цветов.

Фиг.75 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий улучшение цветов и расширение битовой глубины.

Фиг.76 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий улучшение цветов, обработку градационной шкалы и расширение битовой глубины.

Фиг.77 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий улучшение цветов.

Фиг.78 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления, содержащий улучшение цветов и расширение битовой глубины.

Фиг.79 - это график, показывающий целевую кривую вывода и несколько кривых вывода панели или дисплея.

Фиг.80 - это график, показывающий графики векторов ошибок для целевых кривых вывода и кривых вывода дисплея по фиг.79.

Фиг.81 - это график, показывающий график взвешенных по гистограмме ошибок.

Фиг.82 - это диаграмма, показывающая примерный вариант осуществления настоящего изобретения, содержащий выбор уровня исходной световой освещенности на основе взвешенных по гистограмме ошибок.

Фиг.83 - это диаграмма, показывающая альтернативный примерный вариант осуществления настоящего изобретения, содержащий выбор уровня исходной световой освещенности на основе взвешенных по гистограмме ошибок.

Фиг.84 - это диаграмма, показывающая примерную систему, содержащую детектор быстрой смены сцен.

Фиг.85 - это диаграмма, показывающая примерную систему, содержащую детектор быстрой смены сцен и модуль компенсации изображений.

Фиг.86 - это диаграмма, показывающая примерную систему, содержащую детектор быстрой смены сцен и буфер гистограмм.

Фиг.87 - это диаграмма, показывающая примерную систему, содержащую детектор быстрой смены сцен и временной фильтр, реагирующий на детектор быстрой смены сцен.

Фиг.88 - это диаграмма, показывающая примерный способ, в котором выбор фильтра основан на обнаружении быстрой смены сцен.

Фиг.89 - это диаграмма, показывающая примерный способ, в котором кадры сравниваются, чтобы обнаруживать быструю смену сцены.

Фиг.90 - это график, показывающий характеристику задней подсветки без фильтра.

Фиг.91 - это график, показывающий типичную функцию временной контрастной чувствительности.

Фиг.92 - это график, показывающий характеристику примерного фильтра.

Фиг.93 - это график, показывающий фильтрованную и нефильтрованную характеристику задней подсветки.

Фиг.94 - это график, показывающий характеристику фильтра через быструю смену сцены.

Фиг.95 - это график, показывающий нефильтрованную характеристику через быструю смену сцены наряду с первой фильтрованной характеристикой и второй фильтрованной характеристикой.

Фиг.96 - это схема системы, показывающая варианты осуществления, содержащие буфер гистограмм, временной фильтр и компенсацию Y-усиления.

Фиг.97 - это график, показывающий различные примерные кривые Y-усиления.

Фиг.98 - это график, показывающий примерные модели дисплеев.

Фиг.99 - это график, показывающий примерные кривые векторов ошибок дисплея.

Фиг.100 - это график, показывающий графики примерных гистограмм изображений.

Фиг.101 - это график, показывающий примерное искажение изображения по сравнению с кривыми уровня задней подсветки.

Фиг.102 - это график, показывающий сравнение отличающихся показателей искажения.

Фиг.103 - это схема, показывающая примерную систему, содержащую обнаружение быстрой смены сцен и компенсацию изображений.

Фиг.104 - это схема, показывающая примерный способ, содержащий анализ изображений, чтобы определять быстрые смены сцены и чувствительное к быстрым сменам сцен вычисление искажения.

Фиг.105 - это схема, показывающая примерную систему, содержащую модуль преобразования характеристик изображений.

Фиг.106 - это схема, показывающая примерную систему, содержащую модуль преобразования характеристик изображений с ручным вводом пользовательского выбора карты.

Фиг.107 - это схема, показывающая примерную систему, содержащую модуль преобразования характеристик изображений с вводом датчика окружающего света.

Фиг.108 - это схема, показывающая примерную систему, содержащую модуль преобразования характеристик изображений с вводом пользовательского выбора яркости.

Фиг.109 - это схема, показывающая примерную систему, содержащую модуль преобразования характеристик изображений с вводом пользовательского выбора яркости и временной фильтр, чувствительный к пользовательскому выбору яркости.

Фиг.110 - это схема, показывающая примерную систему, содержащую модуль преобразования характеристик изображений с вводом пользовательского выбора яркости, вводом датчика окружения и выбором карты вручную.

Фиг.111 - это схема, показывающая примерную систему, содержащую модуль преобразования характеристик изображений, который относится к данным гистограммы изображения.

Фиг.112 - это схема, иллюстрирующая примерный способ преобразования гистограмм.

Фиг.113 - это схема, иллюстрирующая примерный способ для формирования и преобразования гистограмм.

Фиг.114 - это схема, иллюстрирующая примерный вариант осуществления, содержащий преобразование гистограммы и использование в модулях преобразования и искажения.

Фиг.115 - это схема, иллюстрирующая примерное преобразование динамического диапазона гистограммы.

Фиг.116 - это схема, иллюстрирующая примерный вариант осуществления, содержащий преобразование гистограмм и преобразование динамического диапазона.

Фиг.117 - это схема, иллюстрирующая примерную систему, содержащую процесс компенсации и процесс предварительной компенсации уровня исходной световой освещенности с помощью выбора задней подсветки на основе модифицированного изображения.

Фиг.118 - это схема, иллюстрирующая примерную систему, содержащую процесс компенсации и процесс предварительной компенсации уровня исходной световой освещенности с помощью выбора задней подсветки на основе исходного входного изображения.

Фиг.119 - это схема, иллюстрирующая примерную систему, содержащую модифицированный процесс компенсации и процесс посткомпенсации уровня исходной световой освещенности с помощью выбора задней подсветки на основе исходного входного изображения.

Фиг.120 - это схема, иллюстрирующая процессы, участвующие в создании модифицированной компенсационной кривой уровня исходной световой освещенности.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения должны лучше всего пониматься со ссылками на чертежи, на которых аналогичные части обозначаются аналогичными номерами. Вышеперечисленные чертежи явно включаются как часть этого подробного описания.

Следует понимать, что компоненты настоящего изобретения, как, в общем, описано и проиллюстрировано на чертежах в данном документе, могут компоноваться и проектироваться в широком спектре различных конфигураций. Таким образом, нижеследующее более подробное описание вариантов осуществления способов и систем настоящего изобретения не имеет намерением ограничивать объем изобретения, а просто представляет предпочтительные в настоящее время варианты осуществления изобретения.

Элементы вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть осуществлены в аппаратных средствах, микропрограммном обеспечении и/или программном обеспечении. Хотя примерные варианты осуществления, раскрытые в данном документе, могут описывать только одну из этих форм, следует понимать, что специалисты в данной области техники должны иметь возможностью осуществлять эти элементы в любой из этих форм без отступления от рамок объема настоящего изобретения.

Дисплейные устройства, использующие светоклапанные модуляторы, такие как ЖК-модуляторы и другие модуляторы, могут быть отражательными, в которых свет излучается на переднюю поверхность (противостоящий зрителю) и отражается обратно к зрителю после прохождения через уровень панели модуляции. Дисплейные устройства также могут быть пропускающими, в которых свет излучается на обратную сторону уровня панели модуляции и может проходить через уровень модуляции к зрителю. Некоторые дисплейные устройства также могут быть прозрачно-отражательными (трансфлективными), комбинацией отражательной и пропускающей конфигураций, в которых свет может проходить через уровень модуляции сзади вперед в то время, когда свет от другого источника отражается после входа спереди от уровня модуляции. В любом из этих случаев элементы на уровне модуляции, таком как отдельные ЖК-элементы, могут управлять воспринимаемой яркостью пиксела.

В дисплеях с задней, передней и боковой подсветкой источник света может быть последовательностью флуоресцентных трубок, матрицей светодиодов или некоторым другим источником. Как только дисплей превышает типичный размер приблизительно 18", большая часть потребляемой мощности для устройства обусловлена источником света. Для определенных вариантов применений и на определенных рынках важно уменьшение потребляемой мощности. Тем не менее уменьшение мощности означает уменьшение светового потока источника света и, следовательно, уменьшение максимальной яркости дисплея.

Основное уравнение, связывающее полутоновые кодовые значения текущего светоклапанного модулятора с гамма-коррекцией, CV, уровень источника света, L_source, и уровень выходного света, L_out, следующее:

Уравнение 1

L_out=L_source·g (CV+dark)^γ+ambient

где g - это калибровочное усиление, dark - это уровень темного светового клапана и ambient - это свет, попадающий на дисплей согласно условиям в помещении. Из этого уравнения можно заметить, что сокращение источника света для задней подсветки на x% также сокращает световой выход на x%.

Уменьшение уровня источника света может компенсироваться посредством изменения значений модуляции светового клапана, в частности их повышения. Фактически любой световой уровень меньше (1-x%) может быть воспроизведен точно, тогда как любой световой уровень выше (1-x%) не может быть воспроизведен без дополнительного источника света или увеличения исходной интенсивности.

Задание светового выхода из исходных и сокращенных источников дает коррекцию базового кодового значения, которая может использоваться для того, чтобы корректировать кодовые значения для уменьшения на x% (при условии, что dark и ambient равны 0):

Уравнение 2

L_out=L_source·g (CV)^γ=L_reduced·g (CV_boost)^γ

Уравнение 3

CV_boost=CV·(L_source/L_reduced)^1/γ=CV·(1/x%)^1/γ

Фиг.2A иллюстрирует это регулирование. На фиг.2A и 2B исходные значения дисплея соответствуют точкам вдоль линии 12. Когда задняя подсветка или источник света переводится в режим пониженного энергопотребления и освещение от источника света уменьшается, кодовые значения дисплея должны повышаться, чтобы давать возможность световым клапанам противодействовать уменьшению освещенности источника света. Эти поднятые значения совпадают с точками вдоль линии 14. Тем не менее это регулирование приводит к более высоким значениям 18 кодов, чем дисплей может формировать (к примеру, 255 для 8-битового дисплея). Следовательно, эти значения в итоге отсекаются 20, как проиллюстрировано на фиг.2B. Изображения, регулируемые таким образом, могут иметь недостаток в виде размытых ярких участков изображения, неестественного внешнего вида и, в общем, низкого качества.

Используя эту простую модель регулирования, кодовые значения ниже точки 15 отсечения (входное кодовое значение 230 в этом примерном варианте осуществления) должны отображаться на уровне яркости, равном уровню, сформированному с помощью источника света с полной мощностью в режиме уменьшенной исходной световой освещенности. Идентичный сигнал яркости формируется при меньшей мощности, приводя к экономии энергии. Если набор кодовых значений изображения ограничен диапазоном ниже точки 15 отсечения, режим экономии энергии может работать прозрачно для пользователя. К сожалению, когда значения превышают точку 15 отсечения, сигнал яркости уменьшается, и детали теряются. Варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют алгоритм, который может изменять кодовые значения жидкокристаллического или светового клапана, чтобы предоставлять увеличенную яркость (или отсутствие уменьшения яркости в режиме пониженного энергопотребления) при одновременном уменьшении артефактов отсечения, которые могут возникать в верхней части вследствие градации яркости.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут исключать уменьшение яркости, ассоциированное с сокращением мощности источника света дисплея, посредством согласования яркости изображения, отображаемого с малой мощностью, с яркостью изображения, отображаемого с полной мощностью для области значимости значений. В этих вариантах осуществления уменьшение мощности исходного света или задней подсветки, которое делит выводимый сигнал яркости на конкретный коэффициент, компенсируется посредством повышения данных изображений на взаимно-обратный коэффициент.

Игнорируя ограничения динамического диапазона, изображения, отображаемые при полной мощности и пониженной мощности, могут быть идентичными, поскольку разделение (для сниженной освещенности источника света) и умножение (для поднятых кодовых значений) по существу подавляются для области значимости. Ограничения динамического диапазона могут вызывать артефакты отсечения каждый раз, когда умножение (для повышения кодового значения) данных изображений превышает максимум дисплея. Артефакты отсечения, вызываемые посредством ограничений динамического диапазона, могут исключаться или сокращаться посредством задания с