Способ и устройство адаптивной обработки изображений для сокращения смещения цветов у жидкокристаллических дисплеев

Способ и устройство адаптивной обработки изображений для сокращения смещения цветов у жидкокристаллических дисплеев

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для обработки данных изображений для дисплея или устройства отображения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

По данной заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на патент США No. 61/138594, поданной 18 декабря 2008, изложение которой включено в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.

Несмотря на значительные успехи технологии жидкокристаллических дисплеев (LCD), приведшие к получению высокопроизводительных дисплеев с улучшенными характеристиками, такими как площадь дисплея, яркость, контрастность изображения, разрешение, цветовая гамма, глубина цвета, время отклика и характеристики изображения при большом угле обзора, смещение цвета при изменении угла просмотра остается проблемой для многих типов LCD.

Было разработано несколько технологий для улучшения отображения при больших углах обзора для LCD. Были созданы дисплеи с компенсирующими изменение угла пленками, такими как дискотическая растянутая пленка для широкоугольных дисплеев с нематическими жидкими кристаллами (TN), многодоменные пиксели для вертикально выравниваемых нематических жидких кристаллов (VAN) и дисплеи с режимом плоскостного переключения (IPS) и улучшенной геометрией электродов. Данные разработки позволили получить дисплеи с отсутствием проблемы инвертирования контраста при широких углах обзора, то есть, хотя абсолютная яркость пикселя может изменяться при изменении угла обзора, пиксель, который имел большую яркость на оси, чем другой пиксель, останется более ярким при всех углах обзора, и наоборот. Однако величина изменения яркости пикселя при изменении угла обзора все еще является функцией яркости пикселя на оси в большинстве типов LCD. Это приводит к следующему эффекту: у цветного дисплея, содержащего множество пикселей, каждый из которых состоит из множества цветовых подпикселей, таких как, например, красный, зеленый и синий подпиксели у дисплея с RGB-полосами, в случае, если пиксель отображает цвет, состоящий из трех основных компонентов с различными значениями яркости, то такие различные значения яркости могут смещаться на различную величину при изменении угла обзора, что приводит к искажению воспринимаемого цвета.

В свою очередь, было разработано несколько технологий для подавления данного эффекта. Наиболее эффективные из них используют структуру разделения подпикселей, в которой каждый цветовой подписксель на дисплее состоит из двух или более областей. В целях обеспечения заданной общей яркости для наблюдателя, расположенного вдоль нормали к плоскости дисплея (на оси), этим подпикселям по отдельности задается различная яркость, одному больше другого, с тем чтобы средняя яркость двух областей на оси составляла желаемую общую яркость, и при этом изменение яркости с изменением угла обзора для каждой части было различно, с тем чтобы усредненное изменение двух областей было менее выражено, чем для каждой из них, взятой по отдельности.

Такой способ известен как частичное пространственное сглаживание или цифровое формирование полутонов, и он может быть реализован посредством использования емкостного делителя напряжения между областями подпикселя, в соответствии с описанным в патенте США 4840460, опубликованном 20 июня 1989 и в патентной публикации США 20050219186 A1, опубликованной 6 октября 2005, или он может быть реализован посредством использования дополнительной линии возбуждения для каждого цветового подпикселя, с тем чтобы каждая из двух областей подпикселя получала независимо управляемое сигнальное напряжение, когда они активируются посредством одной затворной шины. Такая вторая реализация изложена в патенте США 6067063, опубликованном 23 мая 2000, кроме того, два общих подхода суммируются, и оптимизированные соотношения между напряжениями применяются к более ярким и более темным областям подпикселя для сокращения смещения цветов в патенте США 7079214, опубликованном 18 июля 2006.

Для реализации данного способа нет необходимости в наличии структуры с разделением на подпиксели. Данная методика может быть эффективно реализована в программном обеспечении или в электронных схемах управления LCD, и может быть применена к произвольному существующему цветном дисплею посредством поочередного повышения и понижения яркости целых цветовых подпикселей, в пространственном или временном домене, с целью создания того же эффекта за счет эффективного разрешения дисплея. Яркость эффективно переносится между цветовыми компонентами смежных пикселей, в результате чего не происходит изменения общей яркости, но различие в яркости смежных пикселей увеличивается, что приводит к снижению среднего изменения яркости при изменении угла обзора. Указанное описано в патенте США 6801220, опубликованном 5 октября 2004, и патенте США 5847688, опубликованном 8 декабря 1998. В патенте США 6801220, указанное реализуется посредством способа обработки изображений, в котором данные изображения, подаваемые на LCD, обрабатываются посредством таблицы преобразования (LUT), с тем чтобы для каждого уровня входных данных была предоставлена пара уровней выходных данных, которая, при отображении смежными пикселями на LCD, усредняется глазом наблюдателя (при условии достаточного разрешения дисплея и расстояния наблюдения) и имеет такой же вид, какой имелся бы при отображении исходного уровня входных данных на обоих пикселях. Таким образом, в способе обработки изображений пространственно изменяются на поверхности дисплея пары значений выходных данных, которые применяются к каждому пикселю для заданной величины входных данных.

Все перечисленные выше способы реализуют метод передачи полутонов, в пределах каждого цветового подпикселя дисплея в случае разделенного подпикселя, или в пределах групп смежных подпикселей в случае методов обработки изображений, в которых соотношение между яркостью подпикселей или областей подпикселей, которые комбинируются для обеспечения требуемой средней яркости, является фиксированным, например, по соотношению емкостного разделителя напряжений, применяемому между областями, или посредством использования единичного LUT для вывода более ярких и более темных уровней данных для каждого уровня входных данных для всех пикселей дисплея.

В результате такого фиксированного соотношения оба указанных выше подхода в аппаратном обеспечении пикселей и программном обеспечении дисплея или управляющих электронных схем страдают от ограничения, заключающегося в том, что в целях оптимального сокращения смещения цветов при изменении угла обзора дисплея эффективная яркость пикселей, воспринимаемая наблюдателем на оси, должна формироваться двумя или более областями различной яркости для всех случаев, кроме выключенного состояния (ко всем областям применяется нулевое напряжение). Обе области, множество областей в пределах разделенного цветового подпикселя или соседних целых цветовых подпикселей, которые подвергались переносу яркостного сигнала в пределах локальных групп, следовательно, не могут иметь полную яркость, чтобы не компрометировать эффективность способа в сокращении смещения цветов.

LCD-дисплей обычно состоит из нескольких составных частей, включающих в себя:

1. Модуль задней подсветки для обеспечения ровного широкоугольного освещения панели.

2. Управляющие электронные схемы для приема цифровых данных изображений и вывода аналоговых сигнальных напряжений для каждого пикселя, а также импульсов синхронизации и общего напряжения для интегрирующего электрода всех пикселей. Схема стандартной топологии электронных схем управления LCD показана на фигуре 1 (см., E. Lueder, Liquid Crystal Displays, Wiley and Sons Ltd., 2001 ).

3. Жидкокристаллическая (LC) панель для отображения изображения посредством пространственной модуляции света, содержащая две противостоящих стеклянных подложки, на одной из которых расположен массив электродов пикселей и массив активной матрицы для направления сигналов электроники, полученных от электронных схем управления, на электроды пикселей. На другой подложке обычно размещается однородный общий электрод и пленка с массивом цветофильтров. Между стеклянными подложками находится жидкокристаллический слой заданной толщины, обычно 2-6 мкм, который может выравниваться за счет наличия выравнивающего слоя на внутренних поверхностях стеклянных подложек. Стеклянные подложки обычно будут размещаться между пересекающимися поляризующими пленками и другими пленками оптической компенсации в целях вызывания индуцируемых электричеством изменений выравнивания в пределах каждой пиксельной области LC-слоя для создания желаемой оптической модуляции света от модуля задней подсветки и окружающей среды, посредством чего генерируется изображение.

Обычно управляющие электронные схемы LCD (также называемые в настоящем документе управляющей электроникой) будут сконфигурированы специфически для электрооптических характеристик LC-панели, с тем чтобы напряжения выходных сигналов, зависящие от входных данных изображения, были настроены для оптимизации имеющегося качества отображаемого изображения, то есть, разрешения, контрастности, яркости, времени отклика и т.д. для целевого наблюдателя, осуществляющего наблюдение в направлении нормали к поверхности дисплея (на оси). Соотношение между значением входных данных изображения для заданного пикселя и наблюдаемой яркостью, даваемой дисплеем (гамма-кривая) определяется комбинацией влияния сопоставления значения данных с напряжением сигнала устройством управления дисплея и зависимости яркостного ответа LC-панели от сигнального напряжения.

LC-панель обычно будет сконфигурирована с множеством LC-доменов на пиксель и/или с пассивными пленками оптической компенсации с тем, чтобы сохранить гамма-кривую дисплея как можно ближе к отклику на оси для всех углов обзора, посредством чего будет обеспечено в основном одинаково высокое качество изображения для широкой области обзора. Однако внутренним свойством жидкокристаллических дисплеев является то, что их электрооптический ответ зависит от угла, и гамма-кривая не на оси будет отличаться от кривой на оси, и, хотя проблемы с инверсией контрастности были в основном решены с помощью мультидоменных пикселей и улучшенных компенсационных пленок, искажение цвета при изменении угла все еще остается проблемой.

В целях ясности, приведенные ниже примеры, иллюстрирующие данный эффект, и описания вариантов осуществления для его сокращения будут направлены на LCD-дисплеи режима VAN, с 8-битным регулированием градации на цвет. Проблема искажения цвета при изменении угла не ограничивается дисплеями режима VAN или дисплеями с некоторой конкретной глубиной цвета, также указанным не ограничивается применимость описанных в настоящем документе вариантов осуществления, поэтому данные параметры не должны ограничивать объем изобретения, которое применимо к любому LCD, который демонстрирует смещение цветов при изменении угла обзора.

На фигуре 2 показана измеренная зависимость яркости от угла для LCD с режимом мультидоменного VAN в мобильном телефоне, в градациях серого от уровня входных данных = 0 (черный) до 255 (белый) с шагом 32. На фигуре 3(a) показаны точки фигуры 2 с отклонением в правую сторону 0° и 50° (по горизонтали от ориентации, в которой обычно наблюдается дисплей), изображенные в зависимости от уровня входных данных. Кривая на оси известна как «гамма»-кривая дисплея, и спроектирована с приблизительным следованием отношению , где L - выходная яркость для заданного уровня данных D и γ (гамма) - мощность, связывающая эти две величины, когда каждая из них нормализована по своему максимальному значению. Значение гамма обычно должно находиться в диапазоне от 2,0 до 2,4, и составляет приблизительно 2,3 для дисплея, показанного на фигурах 2 и 3.

На фигуре 3(b) показана яркость дисплея при 50° отклонении как функция яркости на оси, при этом оба значения нормализованы по своему максимальному значению.

На этих фигурах ясно видно, что при типичном функционировании дисплея режима VAN средние уровни серого оказываются непропорционально яркими при наблюдении не на оси. Это дополнительно проиллюстрировано на фигуре 4, на которой показана яркость как функция от угла обзора, нормализованная по яркости для состояния данные = 255 для каждого угла, для одного и того же дисплея в режиме VAN, отображающего входные данные = 255, 160 и нулю. На этой фигуре можно увидеть, что если пиксель был подан со значением = 255 для красного цветового подпикселя, со значением = 160 для зеленого цветового подпикселя и со значением = 0 для синего цветового подпикселя, на оси, то отношение нормализованных яркостей составляет приблизительно 1:0,35:0 для R:G:B, что приведет к появлению окрашенного оранжевым пикселя. Однако при наблюдении с отклонением 50° соотношение цветовых компонентов составляет приблизительно 1:0,77:0,03, что приведет к формированию окрашенного желтым пикселя. Это является причиной смещения цветов при изменении угла обзора, и можно наблюдать, что, в частности, в случае дисплеев режима VAN степень смещения цветов является наибольшей для цветов, составленных из одного из цветовых компонентов, имеющего яркость, близкую к максимальной, и одного или двух цветовых компонентов в среднем диапазоне яркости.

Задача обычных методов цифрового формирования полутонов состоит в снижении данного изменения относительной яркости цветовых компонентов пикселя посредством замены подпикселей, имеющих 50% максимальной яркости, на область в половину подпикселя, имеющую максимальную яркость, в случае основанного на аппаратном обеспечении метода, или посредством замены смежной пары подпикселей, которые были настроены на отображение 50% от максимальной яркости, на один с максимальной яркостью и один с минимальной яркостью, в случае методов, основанных на использовании программного обеспечения или управляющих электронных схем. Таким образом, подпиксель или пара подпикселей со средней яркостью фактически превращаются в подпиксель с максимальной яркостью, имеющий площадь в половину от стандартной излучающей площади, в результате чего яркость подпикселя или пары подпикселей составляет половину от состояния максимальной яркости при всех углах обзора, что позволяет избежать смещения цветов.

Очевидно, что только пара подпикселей с яркостью, находящейся точно посередине между максимальной и минимальной яркостями, может быть заменена на один подпиксель с максимальной яркостью и один с минимальной яркостью без изменения общего внешнего вида пары для наблюдателя на оси. Пиксели с другими значениями могут быть заменены на один пиксель с минимальной или максимальной яркостью и второй с некоторой яркостью для создания требуемого суммарного среднего значения. По этой причине в патенте США 6801220 представлена LUT, проиллюстрированная на фигуре 5(a), для соотнесения пары пикселей с максимальным различием между пикселями в паре и средней яркостью, равной среднему значению яркости для двух пикселей с одним уровнем входных данных, для всех уровней входных данных на дисплее со значением гамма, составляющим 2,2.

Эквивалент фигуры 3(b) для дисплея, у которого значения пиксельных данных были изменены в соответствии с LUT фигуры 5(a), показан на фигуре 5(b). Как можно видеть на этой фигуре, нормализованная яркость при отклонении 50° больше не отличается от нормализованной яркости на оси для пикселей с яркостью, составляющей 50% от максимальной. Цветовые пиксели, содержащие комбинации цветовых пикселей при минимальной, 50% и максимальной освещенности, не будут иметь смещения цветов при изменении угла обзора. Однако нормализованная яркость при 50° отклонении не совпадает с нормализованной яркостью на оси для пикселей, для которых установлены значения яркости, отличные от данных, в частности, для пикселей, для которых установлены значения яркости в 25% или 75% от максимальной, в результате чего при отображении цветов с одним или более цветовыми компонентами на данном уровне смещение цветов все еще будет очевидно. Также, поскольку сокращение смещения цветов при использовании описанного выше метода LUT значительно больше для пикселей с цветовым компонентом на 50% яркости на оси, чем для того же цветового компонента, переведенного на 75% яркости, то изображения, имеющие гладко изменяющийся цвет на дисплее, например, один из цветовых компонентов, изменяющийся от 50% до 75% яркости, не будут гладко изменяться не на оси, поскольку вдоль поверхности дисплея изменяется не только цвет, но и степень коррекции смещения цветов, что дает чрезмерный эффект, который может быть очень неприятным для наблюдателя. В целях решения данной проблемы, в патенте США 6801220 предлагается модифицированная LUT, в которой пары пикселей с одним и тем же уровнем входных данных заменяются одним пикселем с более высоким уровнем данных и одним пикселем с более низким уровнем данных, но при этом различие в уровнях для настраиваемых пикселей больше не максимизируется. Однако это приведет к снижению эффективности сокращения смещения цветов.

По этим причинам во многих телевизионных дисплеях LCD, для которых точное воспроизведение картинки в очень широком диапазоне углов наблюдения является важной характеристикой, все уровни входных данных, кроме уровня = 0, отображаются с использованием разделенных подпикселей с различной яркостью в каждой половине подпикселя. Это позволяет составлять все цвета, кроме черного, из цветовых компонентов, состоящих из двух областей с различной яркостью, и, следовательно, имеется две различных вариации углов обзора, которые усредняются в целях выдачи единообразного ответа. Посредством этого снижается смещение цветов; максимальная передача (яркость) дисплея, следовательно, также снижается.

На фигуре 6(a) показана измеренная яркость двух половин разделенного подпикселя для коммерчески доступного LCD-телевизора VAN-режима. Как можно видеть на фигуре, более темная половина подпикселя достигает приблизительно 65% от яркости более яркой половины подпикселя при входных данных = 255. Это приводит к тому, что дисплей имеет яркость, составляющую 82,5% от своего максимума, в целях сохранения цветов в широком диапазоне углов обзора. На фигуре 6(b) показана соответствующая нормализованная яркость при угле обзора с 50° отклонением относительно нормализованной яркости на оси для телевизора, в соответствии с измерениями. Как можно видеть, яркость не на оси все еще не является полностью линейной в сравнении с яркостью на оси, поэтому цвет все еще будет смещаться, но меньше, чем в случае немодифицированного дисплея, и будет изменяться более равномерно при изменении уровня входных данных, чем в способе, основанном на LUT, на фигуре 5, поэтому не возникает избыточных изменений цвета не на оси, ассоциированных с данным способом.

Таким образом ясно, что существует потребность в оптимизированном способе сокращения смещения цветов при изменении угла обзора для LCD-дисплеев, который обеспечивает необходимую степень сокращения смещения цветов при минимальной потере пиковой яркости дисплея.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Представлен способ обработки данных изображения для отображения LCD-устройством, который включает в себя получение пиксельных данных, составляющих изображение, выполнение измерения относительных значений данных цветовых компонентов каждого пикселя или группы пикселей, изменение значений данных цветовых компонентов на величину, зависящую от результатов предыдущего этапа измерений и в направлении, зависящем от пространственного положения пикселя в изображении, и вывод модифицированных данных изображения для отображения на LCD.

В соответствии с одним из аспектов изобретения, представлен способ для сокращения смещения цветов относительно угла обзора в LCD. Способ включает в себя получение множества пиксельных данных, составляющих изображение, при этом каждые пиксельные данные включают в себя множество цветовых компонентов подпикселей, имеющих соответствующие значения данных; для всех пиксельных данных - сравнение значений данных цветовых компонентов, содержащихся в них; и, на основании сравнения, изменение значений данных цветовых компонентов подпикселей, содержащихся в пиксельных данных, в отношении двух или более компонентов из множества цветовых компонентов подпикселей, с целью сокращения смещения цветов при отображении на LCD.

В соответствии с конкретным аспектом, этап изменения включает в себя сопоставление каждого значения данных, по меньшей мере, для одного из цветовых компонентов подпикселя, по меньшей мере, с двумя измененными значениями данных, которые отображаются на LCD посредством мультиплексирования, и которые демонстрируют объединенную яркость для наблюдателя на оси, равную или пропорциональную значению данных, по меньшей мере, для одного из цветовых компонентов подпикселя. В соответствии с другим аспектом, пиксели на LCD включают в себя подпиксели, имеющие структуру разделенных подпикселей, и, по меньшей мере, два измененных значения данных отображаются на LCD посредством пространственного мультиплексирования с помощью структуры разделенных подпикселей.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения, по меньшей мере, два измененных значения данных отображаются на LCD посредством, по меньшей мере, пространственного мультиплексирования или временного мультиплексирования, вместе с соседними пикселями.

В соответствии с другим аспектом, по меньшей мере, два измененных значения данных отображаются на LCD посредством, по меньшей мере, пространственного мультиплексирования или временного мультиплексирования, вместе с выполнением инверсии кадра.

В соответствии с еще одним аспектом, на этапе сопоставления принимается во внимание различное время отклика жидких кристаллов в LCD для различных переходов.

В соответствии с другим аспектом, по меньшей мере, два измененных значения данных отображаются на LCD через соответствующий пиксель посредством временного мультиплексирования.

В соответствии с другим аспектом, этап сопоставления включает в себя использование, по меньшей мере, одной таблицы преобразования для сопоставления значений данных цветовых компонентов подпикселя с соответствующими парами измененных значений данных.

В еще одном аспекте этап сопоставления включает в себя использование таблицы преобразования, выбираемой из множества различных таблиц преобразования в зависимости от результатов этапа сравнения.

В отношении другого аспекта, каждая таблица из множества таблиц преобразования дает различные пары измененных значений данных для заданного значения цветового компонента подпикселя, при этом различные пары измененных значений данных дают приблизительно одинаковую среднюю яркость при отображении для наблюдателя на оси.

В соответствии с другим аспектом, этап сопоставления включает в себя использование единственной таблицы преобразования, индексированной в зависимости от результатов этапа сравнения.

В соответствии с еще одним аспектом, чем больше различие между значением данных цветовых компонентов подпикселей, являющимся наибольшим значением данных среди значений данных цветовых компонентов подпикселей для данных конкретного пикселя, и значением данных цветовых компонентов подпикселей, являющимся средним значением, тем больше степень разделения измененных значений данных.

В соответствии с другим аспектом, этап сравнения включает в себя идентификацию значения данных цветового компонента подпикселя, имеющего наибольшее значение данных среди значений данных цветового компонента подпикселя для данных конкретного пикселя, и определение различия значения данных между цветовым компонентом подпикселя, имеющим наибольшее значение данных, и цветовым компонентом подпикселя, имеющим среднее значение данных.

В еще одном аспекте, этап сравнения включает в себя расчет отношения значения данных цветового компонента подпикселя, имеющего наибольшее значение данных, и значения данных цветового компонента подпикселя, имеющего среднее значение данных среди значений данных цветового компонента подпикселя для данных конкретного пикселя.

В соответствии с еще одним аспектом, этап сравнения включает в себя расчет разности или отношения значения данных цветового компонента подпикселя, имеющего наибольшее значение данных, и значения данных цветового компонента подпикселя, имеющего среднее значение данных, и разности или отношения значения данных цветового компонента подпикселя, имеющего наибольшее значение данных, и значения данных цветового компонента подпикселя, имеющего наименьшее значение данных. В еще одном аспекте этап сравнения включает в себя принятие в расчет значений данных цветовых компонентов подпикселя для смежных пикселей.

В соответствии с другим аспектом, способ, посредством которого изменяются значения данных цветовых компонентов подпикселя на этапе изменения, изменяется как функция конкретного цветового компонента подпикселя.

В еще одном аспекте способ реализуется через программное обеспечение.

В соответствии с другим аспектом, способ включает в себя этап обработки множества пиксельных данных для обеспечения конфиденциального просмотра с помощью LCD.

В еще одном аспекте значения данных цветового компонента подпикселя, содержащиеся в пиксельных данных, модифицируются в открытом режиме с целью сокращения смещения цветов при отображении на LCD, и значения данных цветового компонента подпикселя, содержащиеся в пиксельных данных, модифицируются в конфиденциальном режиме с целью обеспечения конфиденциальности наблюдения.

В соответствии с другим аспектом, способ включает в себя этап фильтрации множества пиксельных данных для обнаружения и изменения характеристики полученного изображения с целью избегания нежелательного результата изображения, в противном случае вызываемого изменением значений данных цветовых компонентов подпикселя.

В еще одном аспекте значения данных цветового компонента подпикселя, содержащиеся в пиксельных данных, модифицируются различным образом в зависимости от конкретного цветового компонента.

В соответствии с другим аспектом, этап изменения дополнительно включает в себя изменение способа, посредством которого измененные значения данных цветового компонента подпикселя представляются на LCD, с целью поддержания выравнивания постоянного тока.

В соответствии с еще одним аспектом, представлен способ создания таблицы преобразования. Способ включает в себя заполнение таблицы преобразования выходными пиксельными данными для каждой из множества групп входных пиксельных данных, при этом этап заполнения включает в себя определение множества доступных точек яркости на оси/не на оси, рассмотрение линии или линий, покрывающих полный диапазон значений яркости на оси и имеющих различные соответствующие характеристики яркости не на оси, и выбор множества доступных точек яркости вдоль каждой из этих линий, при этом выбор проводится с целью уменьшения значения функции ошибки, которая зависит, по меньшей мере частично, от расстояния между точкой и рассматриваемой линией, и заполнение таблицы преобразования на основании пиксельных данных, требующихся для создания выбранных точек яркости. В соответствии с другим аспектом, таблица преобразования создается в соответствии с данным способом.

В соответствии с другим аспектом, представлено устройство для сокращения смещения цветов относительно угла обзора у LCD. Устройство содержит секцию входных данных для получения пиксельных данных, составляющих изображение, при этом каждые пиксельные данные включают в себя множество цветовых компонентов подпикселей, имеющих соответствующие значения данных; секцию сравнения, которая, для данных всех пикселей, выполняет сравнение значений данных цветовых компонентов подпикселей, содержащихся в них; и секцию изменения, которая, на основании сравнения, изменяет значения данных цветовых компонентов подпикселей, содержащихся в пиксельных данных, в отношении двух или более компонентов из множества цветовых компонентов подпикселей, с целью сокращения смещения цветов при отображении на LCD.

В соответствии с другим аспектом, секция изменения сопоставляет каждое значение данных, по меньшей мере, для одного из цветовых компонентов подпикселя, по меньшей мере, с двумя измененными значениями данных, которые отображаются на LCD посредством мультиплексирования, и которые демонстрируют объединенную яркость для наблюдателя на оси, равную или пропорциональную значению данных, по меньшей мере, для одного из цветовых компонентов подпикселя.

В соответствии с другим аспектом, представлена компьютерная программа, хранящаяся на машиночитаемом носителе, которая, при выполнении компьютером, выполняет способ сокращения смещения цветов относительно угла обзора у LCD. Способ включает в себя получение множества пиксельных данных, составляющих изображение, при этом каждые пиксельные данные включают в себя множество цветовых компонентов подпикселей, имеющих соответствующие значения данных; для всех пиксельных данных - сравнение значений данных цветовых компонентов, содержащихся в них; и, на основании сравнения, изменение значений данных цветовых компонентов подпикселей, содержащихся в пиксельных данных, в отношении двух или более компонентов из множества цветовых компонентов подпикселей, с целью сокращения смещения цветов при отображении на LCD.

В соответствии с конкретным аспектом, этап изменения включает в себя сопоставление каждого значения данных, по меньшей мере, для одного из цветовых компонентов подпикселя, по меньшей мере, с двумя измененными значениями данных, которые отображаются на LCD посредством мультиплексирования, и которые демонстрируют объединенную яркость для наблюдателя на оси, равную или пропорциональную значению данных, по меньшей мере, для одного из цветовых компонентов подпикселя.

Таким образом, для достижения указанных выше и связанных целей, изобретение обладает характеристиками, полностью описанными ниже в настоящем документе и указанными в формуле изобретения. В приведенном ниже описании и на прилагаемых чертежах подробно изложены определенные иллюстративные варианты осуществления изобретения. Однако данные варианты осуществления указывают только на некоторые из возможных путей, посредством которых могут быть применены принципы изобретения. Другие объекты, преимущества и новые характеристики изобретения будут ясны из приведенного ниже подробного описания изобретения при рассмотрении совместно с чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1: изображение стандартной схемы управляющих электронных схем для жидкокристаллического дисплея.

Фигура 2: график, показывающий измеренную зависимость угловой яркости для LCD режима VAN в диапазоне уровней входных данных.

Фигуры 3(a) и 3(b): пара графиков, показывающих данные фигуры 2 при обзоре с 0° и 50° отклонением как функцию от уровня входных данных и яркость при 0° отклонении обзора.

Фигура 4: график, показывающий измеренную зависимость угловой яркости для LCD режима VAN в диапазоне уровней входных данных, нормализованную на яркость для максимального уровня входных данных при каждом значении угла.

Фигуры 5(a) и 5(b): пара графиков, показывающих выходные значения как функцию от входного значения для известной схемы изменения пиксельных данных, и влияние таких изменений на выходную яркость дисплея типа VAN как функцию от уровня входных данных, при различных углах обзора.

Фигуры 6(a) и 6(b): пара графиков, показывающих выходные значения как функцию от входного значения для известной схемы изменения пиксельных данных, и влияние таких изменений на выходную яркость дисплея типа VAN как функцию от уровня входных данных, при различных углах обзора.

Фигура 7: таблица, показывающая типовую схему выбора изменений пиксельных данных в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

Фигура 8: график, показывающий типовое множество значений LUT, связывающих входные значения пиксельных данных с множеством соответствующих пар значений пиксельных данных в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

Фигура 9: график, демонстрирующий влияние выходного результата от четырех различных типовых LUT при заданном уровне входных данных на результирующую отображаемую яркость измененных пикселей как функцию от угла обзора, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

Фигура 10: график, иллюстрирующий диапазон значений яркости не на оси, представленный для каждого значения яркости на оси с помощью множества имеющихся изменений уровня данных для типа, показанного на фигуре 8, и то, каким образом произвольная желаемая эффективная взаимосвязь яркости не на оси и на оси может быть аппроксимирована путем использования различных множеств изменений, применяемых к различным точкам.

Фигура 11: схема хода процесса, показывающего возможную реализацию на уровне аппаратного обеспечения в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

Фигура 12: график, показывающий еще одно типовое множество значений LUT, связывающих входные значения пиксельных данных с множеством соответствующих пар значений пиксельных данных в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

Фигуры 13(a), 13(b) и 13(c): множество графиков, демонстрирующих представленный диапазон отношений яркости не на оси к яркости на оси, для каждого уровня входных данных из соответствующего диапазона, полученный с помощью множества изменений с типом, показанным на фигуре 8, для различных цветовых компонентов в LCD режима VAN.

Фигура 14: график, иллюстрирующий отклик светодиода на переключение дисплея при 60 Гц между двумя уровнями данных в каждом кадре.

Фигура 15: график, иллюстрирующий множество измерений средней яркости для значений зеленого компонента пикселей в нечетных и четных кадрах с шагом 16.

Фигура 16: график, показывающий типовое множество значений LUT, связывающих входные значения пиксельных данных с множеством соответствующих пар значений пиксельных данных, с учетом несоответствия времени перехода, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

Фигуры 17(a) и 17(b): графики, иллюстрирующие отношение яркости не на оси к яркости на оси для объединенной усредненной яркости не на оси и на оси для всех возможных комбинаций значений данных в цветовом канале; фиг.17(b) содержит линию, соединяющую точки, которые могут быть выбраны для LUT в соответствии с одним из типовых вариантов осуществления изобретения.

Фигуры 18 и 19: иллюстрации способа предотвращения образования цветовых артефактов по причине процесса корректировки цвета, в соответствии с одним из типовых вариантов осуществления изобретения.

Фигура 20: график, иллюстрирующий эквивалентное доступное пространство яркости не на оси и на оси для фигуры 10 для процесса, в котором значения выходных данных даны для каждого значения входных данных.

Фигура 21: диаграмма, иллюстрирующая множества испытательных таблиц для проверки координатных искажений для соответствующих кадров, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

В типовом варианте осуществления дисплея в соответствии с настоящим изобретением, дисплей представляет собой стандартный LCD-дисплей, пример которого проиллюстрирован на фигуре 1, с модифицированными управляющими электронными схемами.

Когда такой дисплей функционирует стандартным образом, множество основных данных изображения, составляющих единичное изображение, подается на вход управляющих электронных схем в каждый период кадровой развертки, обычно в форме последовательного битового потока. Затем управляющие электронные схемы выдают множество напряжений данных сигнала на LC-панель. Каждое из этих сигнальных напряжений направляется массивом активной матрицы LC-панели на соответствующий электрод пикселя, и получаемый в результате суммарный электрооптический откли