УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ И СПОСОБ ОТОБРАЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
IMAGE DISPLAY APPARATUS AND IMAGE DISPLAY METHOD

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству отображения изображений и в частности к устройству отображения изображений, имеющему функцию управления яркостью подсветки (функцию затемнения подсветки).
Уровень техники
В устройствах отображения изображений, имеющих подсветку, например жидкокристаллических устройствах отображения, управляя яркостью подсветки на основании входного изображения, можно снизить энергопотребление подсветки и повысить качество изображения отображаемого изображения. В частности, деля экран на множество областей и управляя на основании входного изображения в области яркостью источников света подсветки, обеспеченных в области, можно достичь дополнительного снижения энергопотребления и дополнительного повышения качества изображения. Способ возбуждения панели отображения путем такого управления яркостью источников света подсветки на основании входного изображения в каждой области далее именуется “активным возбуждением области”.
Жидкокристаллическое устройство отображения, которое осуществляет активное возбуждение области, использует, например, СИД (светоизлучающие диоды) трех цветов RGB или белые СИД в качестве источников света подсветки. Яркость СИД, обеспеченных в каждой области, определяется на основании наивысшего значения и среднего значения яркости пикселей в области и т.д. Определенные яркости поступают на схему возбуждения подсветки в качестве данных СИД. Кроме того, на основании данных СИД и входного изображения генерируются данные отображения (данные для управления коэффициентами пропускания света жидких кристаллов) и данные отображения поступают на схему возбуждения жидкокристаллической панели. Заметим, что яркость каждого пикселя на экране равна произведению яркости света от подсветки и коэффициента пропускания света на основании данных отображения. Здесь, свет, излучаемый одним СИД, попадает на множество областей вокруг соответствующей области. Таким образом, яркость каждого пикселя равна произведению суммарной яркости света, излучаемого множеством СИД и коэффициента пропускания света на основании данных отображения.
Согласно вышеописанному жидкокристаллическому устройству отображения, подходящие данные отображения и данные СИД получаются на основании входного изображения, и управление коэффициентами пропускания света жидких кристаллов осуществляется на основании данных отображения, и управление яркостью СИД, обеспеченных в соответствующих областях, осуществляется на основании данных СИД, следовательно, входное изображение может отображаться на жидкокристаллической панели. В случае низкой яркости пикселей в области, снижая яркость СИД, обеспеченных в области, можно снизить энергопотребление подсветки.
Заметим, что в связи с изобретениями, относящимися к данному предмету, известны следующие документы, принадлежащие уровню техники. В опубликованной японской патентной заявке №. 2005-338857 раскрыто изобретение жидкокристаллического устройства отображения, которое имеет блок подсветки, включающий в себя множество СИД, в качестве подсветки прямого типа. Согласно изобретению посредством управления яркостью СИД согласно пиковым значениям уровня серого в соответствующих разделенных участках жидкокристаллической панели отображения достигаются повышение качества изображения и снижение энергопотребления. В опубликованной японской патентной заявке №. 2005-234134 раскрыто изобретение жидкокристаллического устройства отображения, которое включает в себя в качестве источников света источник белого света, который излучает свет трех или более длин волны и дополнительный источник света с использованием СИД. Жидкокристаллическое устройство отображения достигает расширения диапазона воспроизведения цветов за счет оптимизации характеристик выбора длины волны фильтра выбора длины волны. В опубликованной японской патентной заявке №. 2006-343716 раскрыто изобретение жидкокристаллического устройства отображения, в котором повышается возможность воспроизведения цветов за счет переключения между СИД, которые излучают белый свет, и СИД трех цветов RGB согласно освещенности вокруг жидкокристаллической панели. В опубликованной японской патентной заявке №. 2005-17324 раскрыто изобретение жидкокристаллического устройства отображения, которое регулирует баланс белого путем управления количеством света от СИД трех цветов RGB независимо друг от друга.
ДОКУМЕНТЫ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
[Патентный документ 1] Опубликованная японская патентная заявка №. 2005-338857
[Патентный документ 2] Опубликованная японская патентная заявка №. 2005-234134
[Патентный документ 3] Опубликованная японская патентная заявка №. 2006-343716
[Патентный документ 4] Опубликованная патентная заявка Японии №. 2005-17324
Описание изобретения
Задачи изобретения
Между тем, для жидкокристаллических устройств отображения, которые осуществляют активное возбуждение области, например, описанных выше, в качестве схем управления подсветкой, следующие две схемы начинают получать практическое использование. Согласно первой схеме управление уровнями серого осуществляется только посредством белого света (включающему в себя не только свет, регулируемый до белого, состоящего из синего и желтого, но и свет, регулируемый до белого с использованием СИД трех цветов RGB и т.д.) согласно входным видеосигналам. Эта схема далее именуется “черно-белое активное возбуждение области”. Согласно второй схеме управление СИД трех цветов RGB осуществляется независимо друг от друга. Эта схема далее именуется “RGB-независимое активное возбуждение области”. В RGB-независимом активном возбуждении области, поскольку только СИД цветов, необходимых для излучения света видеодисплея, можно добиться снижения энергопотребления по черно-белому активному возбуждению области.
Однако в RGB-независимом активном возбуждении области сдвиг цветности (цветовой сдвиг) визуально распознается в зависимости от характеристик пропускания цветовых фильтров, используемых в жидкокристаллической панели и т.д., и, таким образом, трудно повысить качество светового излучения. Например, когда согласно фиг. 18A отображение квадратного шаблона единого желтого цвета с наивысшим уровнем серого осуществляется в центре серого фона с 64 уровнями серого (когда отображение осуществляется так, что участок, указанный условным обозначением P1, является желтым, и участки, указанные условными обозначениями P2 и P3, являются серыми), большое количество света от СИД цвета G (зеленый) пропускается через B (синие) цветовые фильтры. Таким образом, как показано на фиг. 18B, происходит цветовой сдвиг голубого вокруг квадратного шаблона единого желтого цвета (участок, указанный условным обозначением P2 становится голубым). В этот момент времени, участок, указанный условным обозначением P2, и участок, указанный условным обозначением P3, предполагаются имеющими одинаковые координаты в диаграмме цветности xy, определенные согласно “CIE1931”, но имеют разные координаты, как показано на фиг. 19. Рассмотрим случай возникновения такого цветового сдвига. Соотношение между характеристиками пропускания света цветовых фильтров RGB и длиной волны света, излучаемого из СИД, показано на фиг. 20, и, например, свет с длинами волны цветов B и R проходит через G цветовой фильтр.
В случае черно-белого активного возбуждения области (возбуждение осуществляется белыми СИД по принципу «от области к области» или СИД трех цветов RGB возбуждаются на одном и том же уровне серого), хотя проблема цветового сдвига решается, диапазон воспроизведения цветов уже, чем в RGB-независимом активном возбуждении области. Например, в диаграмме цветности xy, показанной на фиг. 21, когда каждый из СИД RGB излучает свет одного цвета, получается диапазон воспроизведения цветов, указанный условным обозначением 91, и в RGB-независимом активном возбуждении области получается диапазон воспроизведения цветов, указанный условным обозначением 92, и в черно-белом активном возбуждении области получается диапазон воспроизведения цветов, указанный условным обозначением 93. Таким образом, поскольку диапазон воспроизведения цветов узок в черно-белом активном возбуждении области, четкое отображение не осуществляется. Кроме того, в черно-белом активном возбуждении области энергопотребление выше, чем в RGB-независимом активном возбуждении области.
Как описано выше, в традиционных устройствах отображения изображений цветовой сдвиг может возникать при отображении изображений на основании входных видеосигналов или изображение с дрожащим цветом, который является отличительной особенностью СИД, может не отображаться. Кроме того, трудно повысить воспроизводимость цветов, и качество отображения не повышается в достаточной степени.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства отображения изображений, выполненного с возможностью подавлять возникновение цветового сдвига и в то же время обеспечивающего достаточный диапазон воспроизведения цветов.
Средство для решения проблем
Первый аспект настоящего изобретения направлен на устройство отображения изображений, имеющее функцию управления яркостью подсветки, устройство отображения изображений содержит:
панель отображения, включающую в себя множество элементов отображения;
подсветку, включающую в себя множество источников света трех цветов RGB;
блок получения максимальной яркости в области, который делит входное изображение на множество областей, и получает, на основании участка входного изображения в каждой области, максимальные яркости для соответствующих цветов RGB в области, в качестве первых яркостей светового излучения;
блок вычисления весовых коэффициентов, который определяет весовые коэффициенты, используемые при вычислении вторых яркостей светового излучения, на основании первых яркостей светового излучения для трех цветов RGB во множестве областей, причем вторые яркости светового излучения указывают яркости источников света трех цветов RGB в каждой области при излучении света;
блок корректировки яркости светового излучения, который извлекает в каждой области цвет с наивысшей первой яркостью светового излучения среди трех цветов RGB в качестве опорного цвета и определяет в каждой области вторые яркости светового излучения для цветов, отличных от опорного цвета, на основании корректировочных яркостей, полученных умножением первой яркости светового излучения для опорного цвета на заранее определенные коэффициенты и весовые коэффициенты;
блок вычисления данных отображения, который получает данные отображения для управления коэффициентами пропускания света элементов отображения, на основании данных управления подсветкой и входного изображения, причем данные управления подсветкой включают в себя данные, представляющие первые яркости светового излучения для опорного цвета, и данные, представляющие вторые яркости светового излучения для цветов, отличных от опорного цвета, которые определяются блоком корректировки яркости светового излучения;
схему возбуждения панели, которая выводит на основании данных отображения сигналы для управления коэффициентами пропускания света элементов отображения на панель отображения; и
схему возбуждения подсветки, которая выводит на основании данных управления подсветкой сигналы для управления яркостями источников света на подсветку.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения в первом аспекте настоящего изобретения блок корректировки яркости светового излучения определяет для каждого из цветов, отличных от опорного цвета, корректировочную яркость для цвета в качестве второй яркости светового излучения для цвета, когда первая яркость светового излучения для цвета ниже, чем корректировочная яркость для цвета.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения в первом аспекте настоящего изобретения блок вычисления весовых коэффициентов определяет для каждого из трех цветов RGB среднее значение максимальной яркости, которое является средним значением первых яркостей светового излучения во множестве областей, и вычисляет весовой коэффициент W для цвета с наивысшим средним значением максимальной яркости среди трех цветов RGB согласно следующему уравнению:
W=I×(Ma/Mb)+m,
где I и m представляют константы, которые установлены внешним образом, Ma представляет любое из средних значений максимальной яркости для трех цветов RGB, и Mb представляет любое из средних значений максимальной яркости для трех цветов RGB, отличных от Ma.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения в третьем аспекте настоящего изобретения Ma представляет второе наивысшее значение среди средних значений максимальной яркости для трех цветов RGB, и Mb представляет наивысшее значение среди средних значений максимальной яркости для трех цветов RGB.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения в третьем аспекте настоящего изобретения блок вычисления весовых коэффициентов устанавливает 1 для весовых коэффициентов для цветов, отличных от цвета с наивысшим средним значением максимальной яркости среди трех цветов RGB.
Согласно шестому аспекту настоящего изобретения в третьем аспекте настоящего изобретения когда значения для любых двух из трех цветов среди средних значений максимальной яркости для трех цветов RGB равны, блок вычисления весовых коэффициентов определяет порядок величины значений в следующем порядке приоритета: цвет B, цвет G и цвет R.
Седьмой аспект настоящего изобретения направлен на способ отображения изображений для устройства отображения изображений, имеющего панель отображения, включающую в себя множество элементов отображения; и подсветку, включающую в себя множество источников света трех цветов RGB, способ содержит:
этап получения максимальной яркости в области путем деления входного изображения на множество областей и получения, на основании участка входного изображения в каждой области, максимальных яркостей для соответствующих цветов RGB в области, в качестве первых яркостей светового излучения;
этап вычисления весовых коэффициенты путем определения весовых коэффициентов, используемых при вычислении вторых яркостей светового излучения, на основании первых яркостей светового излучения для трех цветов RGB во множестве областей, причем вторые яркости светового излучения указывают яркости источников света трех цветов RGB в каждой области при излучении света;
этап корректировки яркости светового излучения путем извлечения в каждой области цвета с наивысшей первой яркостью светового излучения среди трех цветов RGB в качестве опорного цвета и определения в каждой области вторых яркостей светового излучения для цветов, отличных от опорного цвета, на основании корректировочных яркостей, полученных умножением первой яркости светового излучения для опорного цвета на заранее определенные коэффициенты и весовые коэффициенты;
этап вычисления данных отображения путем получения данных отображения для управления коэффициентами пропускания света элементов отображения на основании данных управления подсветкой и входного изображения, причем данные управления подсветкой включают в себя данные, представляющие первые яркости светового излучения для опорного цвета, и данные, представляющие вторые яркости светового излучения для цветов, отличных от опорного цвета, которые определены на этапе корректировки яркости светового излучения;
этап возбуждения панели путем вывода на основании данных отображения сигналов для управления коэффициентами пропускания света элементов отображения на панель отображения; и
этап возбуждения подсветки путем вывода на основании данных управления подсветкой сигналов для управления яркостями источников света на подсветку.
Кроме того, модификации, охватываемые со ссылкой на вариант осуществления, и чертежи в седьмом аспекте настоящего изобретения рассматриваются как средство решения проблем.
Результаты изобретения
Согласно первому аспекту настоящего изобретения в каждой области для цветов, отличных от цвета, первая яркость светового излучения которого (максимальная яркость для каждого из цветов RGB в каждой области) является наивысшей среди RGB, вторые яркости светового излучения (яркости источников света при излучении света) определяются на основании корректировочных яркостей. Следовательно, яркости СИД тех цветов, которые отличны от цвета с наивысшей первой яркостью светового излучения можно сделать отличающимися от яркостей на основании входного изображения. Соответственно, яркости СИД можно регулировать, чтобы подавлять возникновение цветового сдвига, вызванного спектральной утечкой длин волн. Кроме того, поскольку корректировочные яркости получены умножением первой яркости светового излучения на заранее определенные коэффициенты и заранее определенные весовые коэффициенты, корректировочные яркости динамически изменяются согласно входному изображению. Таким образом, благодаря установлению подходящих значений для значений заранее определенного коэффициента и весового коэффициента, яркости СИД надлежащим образом регулируются согласно входному изображению, позволяя обеспечить достаточный диапазон воспроизведения цветов.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, в каждой области, для каждого цвета из RGB, отличного от цвета с наивысшей первой яркостью светового излучения, когда первая яркость светового излучения ниже, чем корректировочная яркость, определенная блоком корректировки яркости светового излучения, яркость СИД увеличивается сверх яркости, полученной на основании входного изображения. Следовательно, общая яркость СИД цветов, отличных от цвета с наивысшей первой яркостью светового излучения увеличивается, и, таким образом, разность во влиянии, оказываемом (на отображение изображения) спектральной утечкой длин волн между соседними областями меньше, чем в традиционных устройствах. Соответственно, это подавляет возникновение цветового сдвига, вызванного спектральной утечкой длин волн.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, поскольку весовые коэффициенты вычисляются на основании средних значений максимальной яркости для любых двух из RGB, весовые коэффициенты динамически изменяются согласно входному изображению. Следовательно, яркости СИД регулируются согласно входному изображению. Кроме того, весовые коэффициенты регулируются согласно значениям (I и m), которые установлены внешним образом. Таким образом, весовые коэффициенты можно сравнительно легко регулировать согласно, например, характеристикам цветовых фильтров или характеристикам СИД. Соответственно, реализуется устройство отображения изображений, которое может сравнительно легко регулировать весовые коэффициенты согласно характеристикам компонентов устройства, и которое надлежащим образом регулирует яркости СИД согласно входному изображению.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, как и в третьем аспекте настоящего изобретения, реализуется устройство отображения изображений, которое может сравнительно легко регулировать весовые коэффициенты согласно характеристикам компонентов устройства, и которое надлежащим образом регулирует яркости СИД согласно входному изображению.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, как и в третьем аспекте настоящего изобретения, реализуется устройство отображения изображений, которое может сравнительно легко регулировать весовые коэффициенты согласно характеристикам компонентов устройства, и которое надлежащим образом регулирует яркости СИД согласно входному изображению.
Согласно шестому аспекту настоящего изобретения, весовые коэффициенты, определенные блоком вычисления весовых коэффициентов, учитывают различие в характеристиках цветовых фильтров между цветами RGB и различие в яркости между цветами RGB. Таким образом, обеспечивается более широкий диапазон воспроизведения цветов, и осуществляется отображение более дрожащего цвета на участке с высоким значением цветового сигнала.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - блок-схема, демонстрирующая подробную конфигурацию блока обработки активного возбуждения области, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - блок-схема, демонстрирующая конфигурацию жидкокристаллического устройства отображения согласно варианту осуществления.
Фиг. 3 - схема, подробно демонстрирующая подсветку, показанную на фиг. 2.
Фиг. 4 - логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру обработки блока обработки активного возбуждения области, согласно варианту осуществления.
Фиг. 5 - схема, демонстрирующая процесс получения данных жидкого кристалла и данных СИД согласно варианту осуществления.
Фиг. 6 - логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для процесса определения весовых коэффициентов согласно варианту осуществления.
Фиг. 7 - логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для процесса регулировки яркости СИД согласно варианту осуществления.
Фиг. 8 - логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для “процесса определения СИД G и B” согласно варианту осуществления.
Фиг. 9 - логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для “процесса определения СИД R и B” согласно варианту осуществления.
Фиг. 10 - логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для “процесса определения СИД R и G” согласно варианту осуществления.
Фиг. 11A-11D - графики для описания установления коэффициента и свободного члена в процессе определения весовых коэффициентов согласно варианту осуществления.
Фиг. 12A-12B - схемы для описания результата, полученного согласно варианту осуществления.
Фиг. 13 - схема для описания результата, полученного согласно варианту осуществления.
Фиг. 14 - диаграмма цветности xy для описания результата, полученного согласно варианту осуществления.
Фиг. 15 - логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для процесса регулировки яркости СИД согласно модификации варианта осуществления.
Фиг. 16 - логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для “процесса определения СИД R, G и B” согласно модификации варианта осуществления.
Фиг. 17 - логическая блок-схема, демонстрирующая другой пример процедуры для процесса регулировки яркости СИД согласно модификации варианта осуществления.
Фиг. 18A и 18B - схемы для описания цветового сдвига.
Фиг. 19 - диаграмма цветности xy для описания цветового сдвига.
Фиг. 20 - схема, демонстрирующая соотношение между характеристиками пропускания света цветовых фильтров RGB и длиной волны света, излучаемого СИД.
Фиг. 21 - схема для описания диапазонов воспроизведения цветов, полученных разными способами возбуждения.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Ниже, со ссылкой на прилагаемые чертежи, описан вариант осуществления настоящего изобретения.
1. Общая конфигурация и обзор порядка работы
На фиг. 2 показана блок-схема, демонстрирующая конфигурацию жидкокристаллического устройства отображения 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Жидкокристаллическое устройство отображения 10, показанное на фиг. 2, включает в себя жидкокристаллическую панель 11, схему 12 возбуждения панели, подсветку 13, схему 14 возбуждения подсветки и блок 15 обработки активного возбуждения области. Жидкокристаллическое устройство отображения 10 осуществляет активное возбуждение области, когда экран делится на множество областей, и жидкокристаллическая панель 11 возбуждается, тогда как управление яркостью источников света подсветки осуществляется на основании входного изображения в каждой области. В дальнейшем m и n - это целые числа, большие или равные 2, p и q - это целые числа, большие или равные 1, и, по меньшей мере, одно из p и q является целым числом, большим или равным 2.
Входное изображение 31, включающее в себя R изображение, G изображение и B изображение, вводится на жидкокристаллическое устройство отображения 10. Каждое из R изображения, G изображения и B изображения включает в себя яркости (m×n) пикселей. Блок 15 обработки активного возбуждения области получает на основании входного изображения 31 данные отображения, используемые для возбуждения жидкокристаллической панели 11 (далее именуемые данными 32 жидкого кристалла), и данные управления подсветкой, используемые для возбуждения подсветки 13 (далее именуемые данными 33 СИД) (что будет подробнее описано ниже).
Жидкокристаллическая панель 11 включает в себя (m×n×3) элементов 21 отображения. Элементы 21 отображения, в целом, скомпонованы в двух измерениях, так что 3m элементов 21 отображения скомпоновано в направлении строки (в горизонтальном направлении на фиг. 2), и n 21 элементов отображения скомпоновано в направлении столбца (в вертикальном направлении на фиг. 2). Элементы 21 отображения включают в себя элементы отображения R, пропускающие красный свет, элементы отображения G, пропускающие зеленый свет, и элементы отображения B, пропускающие синий свет. Элементы отображения R, элементы отображения G и элементы отображения B скомпонованы рядом в направлении строки, и три элемента отображения R, G и B образуют один пиксель.
Схема 12 возбуждения панели это - схема, которая возбуждает жидкокристаллическую панель 11. Схема 12 возбуждения панели выводит на жидкокристаллическую панель 11 сигналы (сигналы напряжения) для управления коэффициентами пропускания света элементов 21 отображения, на основании данных 32 жидкого кристалла, выводимых из блока 15 обработки активного возбуждения области. Напряжения, выводимые из схемы 12 возбуждения панели, записываются на пиксельные электроды в элементах 21 отображения, и коэффициенты пропускания света элементов 21 отображения изменяются согласно напряжениям, записанным на пиксельные электроды.
Подсветка 13 обеспечена на задней стороне жидкокристаллической панели 11 и облучает жидкокристаллическую панель 11 сзади светом подсветки. На фиг. 3 показана схема, подробно демонстрирующая подсветку 13. Согласно фиг. 3 подсветка 13 включает в себя (p×q) блоков 22 СИД. Блоки 22 СИД, в целом, скомпонованы в двух измерениях, так что p блоков 22 СИД скомпоновано в направлении строки и q блоков 22 СИД скомпоновано в направлении столбца. Каждый блок 22 СИД включает в себя один красный СИД 23, один зеленый СИД 24 и один синий СИД 25. Свет, излучаемый тремя СИД 23-25, входящими в один блок 22 СИД, попадает на часть задней поверхности жидкокристаллической панели 11.
Схема 14 возбуждения подсветки - это схема, которая возбуждает подсветку 13. Схема 14 возбуждения подсветки выводит на подсветку 13 сигналы (сигналы напряжения или сигналы тока) для управления яркостью СИД 23-25 (вторыми яркостями светового излучения), на основании данных 33 СИД, выводимых из блока 15 обработки активного возбуждения области. Управление яркостью СИД 23-25 осуществляется независимо от яркостей СИД внутри и вне их блока.
Экран жидкокристаллического устройства отображения 10 делится на (p×q) областей, и один блок 22 СИД соответствует одной области. Блок 15 обработки активного возбуждения области определяет для каждой из (p×q) областей на основании R изображения в области яркость красного СИД 23, соответствующего области. Аналогично яркость зеленого СИД 24 определяется на основании G изображения в области. Аналогично яркость синего СИД 25 определяется на основании B изображения в области. Блок 15 обработки активного возбуждения области определяет яркости всех СИД 23-25, входящих в подсветку 13, и выводит данные 33 СИД, представляющие определенные яркости СИД, на схему 14 возбуждения подсветки. Заметим, что в настоящем варианте осуществления, чтобы подавлять возникновение цветового сдвига и в то же время обеспечивать достаточный диапазон воспроизведения цветов, регулировка яркости света подсветки осуществляется на блоке 15 обработки активного возбуждения области.
Кроме того, блок 15 обработки активного возбуждения области определяет на основании данных 33 СИД яркости света подсветки во всех элементах 21 отображения, входящих в состав жидкокристаллической панели 11. Кроме того, блок 15 обработки активного возбуждения области определяет коэффициенты пропускания света всех элементов 21 отображения, входящих в состав жидкокристаллической панели 11, на основании входного изображения 31 и яркостей света подсветки, и выводит данные 32 жидкого кристалла, представляющие определенные коэффициенты пропускания света, на схему 12 возбуждения панели.
В жидкокристаллическом устройстве 10 отображения яркость элемента отображения R равна произведению яркости красного света, излучаемого подсветкой 13, и коэффициента пропускания света элемента отображения R. Свет, излучаемый одним красным СИД 23, попадает на множество областей вокруг соответствующей области. Таким образом, яркость элемента отображения R равна произведению суммарной яркости света, излучаемого множеством красных СИД 23, и коэффициента пропускания света элемента отображения R. Аналогично яркость элемента отображения G равна произведению суммарной яркости света, излучаемого множеством зеленых СИД 24, и коэффициента пропускания света элемента отображения G. Аналогично яркость элемента отображения B равна произведению суммарной яркости света, излучаемого множеством синих СИД 25, и коэффициента пропускания света элемента отображения B.
Согласно вышеописанной конфигурации жидкокристаллического устройства отображения 10 пригодные данные 32 жидкого кристалла и данные 33 СИД получаются на основании входного изображения 31 и коэффициенты пропускания света элементов 21 отображения управляются на основании данных 32 жидкого кристалла, и управление яркостью СИД 23-25 осуществляется на основании данных 33 СИД, благодаря чему входное изображение 31 можно отображать на жидкокристаллической панели 11. При низкой яркости пикселей в области, снижая яркость СИД 23-25, соответствующих области, можно уменьшить энергопотребление подсветки 13.
2. Конфигурация блока обработки активного возбуждения области
На фиг. 1 показана блок-схема, демонстрирующая подробную конфигурацию блока 15 обработки активного возбуждения области, в настоящем варианте осуществления. Блок 15 обработки активного возбуждения области включает в себя блок 151 получения максимальной яркости в области, блок 152 вычисления весовых коэффициентов, блок 153 регулировки яркости СИД, блок 154 определения данных СИД и блок 155 вычисления данных жидкого кристалла. Заметим, что в настоящем варианте осуществления блок корректировки яркости светового излучения реализован посредством блока 153 регулировки яркости СИД и блок вычисления данных отображения реализован посредством блока 155 вычисления данных жидкого кристалла.
Блок 151 получения максимальной яркости в области делит входное изображение 31 на множество областей и получает для каждого из цветов RGB наивысшее значение яркостей пикселей в каждой области (далее именуемое “максимальным значением яркости”) 34 в качестве первой яркости светового излучения. Блок 152 вычисления весовых коэффициентов получает максимальные значения яркости 34 для соответствующих цветов RGB для всех областей и определяет весовые коэффициенты 35, которые требуются при процессе регулировки яркости СИД, что будет описано ниже (этот процесс далее именуется “процессом определения весовых коэффициентов”). Блок 153 регулировки яркости СИД регулирует яркости соответствующих RGB-цветовых СИД в каждой области, чтобы подавлять возникновение цветового сдвига, на основании максимальных значений яркости 34, полученных блоком 151 получения максимальной яркости в области, и весовых коэффициентов 35, определенных блоком 152 вычисления весовых коэффициентов.
Блок 154 определения данных СИД получает данные 33 СИД для каждого из цветов RGB, учитывая баланс яркости между каждой областью и окружающими ее областями, согласованность с яркостью в предыдущем кадре и т.д., на основании яркостей 36, определенных (отрегулированных) блоком 153 регулировки яркости СИД. Блок 155 вычисления данных жидкого кристалла получает данные 32 жидкого кристалла, представляющие коэффициенты пропускания света всех элементов 21 отображения, входящих в состав жидкокристаллической панели 11, на основании входного изображения 31 и данных 33 СИД.
3. Процедура обработки блока обработки активного возбуждения области
На фиг. 4 показана логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру обработки блока 15 обработки активного возбуждения, области. Входное изображение 31 трех RGB цветовых компонентов вводится на блок 15 обработки активного возбуждения области (этап S11). Каждое из входных изображений соответствующих цветовых компонентов включает в себя яркости (m×n) пикселей.
Затем блок 15 обработки активного возбуждения области осуществляет процесс субдискретизации (процесс усреднения) на каждом из входных изображений соответствующих цветовых компонентов и, таким образом, получает уменьшенное изображение, включающее в себя яркости (sp×sq) пикселей (s - целое число, большее или равное 2) (этап S12). На этапе S12 каждое из входных изображений соответствующих цветовых компонентов уменьшается коэффициентом (sp/m) в горизонтальном направлении и коэффициентом (sq/n) в вертикальном направлении. Затем блок 15 обработки активного возбуждения области делит уменьшенное изображение на (p×q) областей (этап S13). Каждая область включает в себя яркости (s×s) пикселей. Затем блок 15 обработки активного возбуждения области, определяет, для каждой из (p×q) областей, максимальное значение яркости для каждого из цветов RGB (этап S14).
Затем блок 15 обработки активного возбуждения области осуществляет процесс определения весовых коэффициентов (этап S15) и затем осуществляет процесс регулировки яркости СИД (этап S16). Заметим, что подробное описание процесса определения весовых коэффициентов и процесса регулировки яркости СИД будет приведено ниже. Затем 15 блок обработки активного возбуждения области определяет данные 33 СИД для каждого из цветов RGB, учитывая баланс яркости между каждой областью и окружающими ее областями, согласованность с яркостью в предыдущем кадре и т.д., на основании яркостей, определенных в процессе регулировки яркости СИД (этап S17). Посредством процесса на этапе S17 выводятся данные 33 СИД, представляющие (p×q) яркостей СИД для каждого цвета.
Затем блок 15 обработки активного возбуждения области применяет для каждого цвета диффузионный фильтр яркости (точечный диффузионный фильтр) к (p×q) яркостям СИД, определенным на этапе S17, и, таким образом, получает первые данные яркости подсветки, включающие в себя (tp×tq) яркости (t - целое число, большее или равное 2) (этап S18). На этапе S18 (p×q) яркости СИД для каждого цвета увеличиваются коэффициентом t в горизонтальном направлении и вертикальном направлении.
Затем блок 15 обработки активного возбуждения области осуществляет процесс линейной интерполяции на первых данных яркости подсветки и, таким образом, получает вторые данные яркости подсветки, включающие в себя (m×n) яркостей для каждого цвета (этап S19). На этапе S19 первые данные яркости подсветки увеличиваются коэффициентом (m/tp) в горизонтальном направлении и коэффициентом (n/tq) в вертикальном направлении. Вторые данные яркости подсветки представляют яркости света подсветки каждого цветового компонента, которые вводят (m×n) элементов 21 отображения цветового компонента, когда (p×q) СИД цветового компонента излучают свет с яркостями, определенными на этапе S17.
Затем блок 15 обработки активного возбуждения области делит яркости (m×n) пикселей, входящих в состав каждого из входных изображений соответствующих цветовых компонентов, на (m×n) яркостей, входящих в состав вторых данных яркости подсветки, соответственно, и, таким образом, определяет коэффициенты пропускания света T (m×n) элементов 21 отображения цветового компонента (этап S20).
Наконец, блок 15 обработки активного возбуждения области выводит для каждого цветового компонента данные 32 жидкого кристалла, представляющие (m×n) коэффициентов пропускания света, которые определены на этапе S20, и данные 33 СИД, представляющие (p×q) яркостей СИД, которые определены на этапе S17 (этап S21). В этот момент времени данные 32 жидкого кристалла и данные 33 СИД преобразуются в значения в подходящем диапазоне в соответствии со спецификацией схемы 12 возбуждения панели и схемы 14 возбуждения подсветки.
Блок 15 обработки активного возбуждения области осуществляет процесс, показанный на фиг. 4, на R изображении, G изображении и B изображении и, таким образом, получает на основании входного изображения 31, включающего в себя яркости (m×n×3) пикселей, данные 32 жидкого кристалла, представляющие (m×n×3) коэффициентов пропускания света, и данные 33 СИД, представляющие (p×q×3) яркостей СИД.
На фиг. 5 показана схема, демонстрирующая процесс получения данных 32 жидкого кристалла и данных 33 СИД в случае, когда m=1920, n=1080, p=32, q=16, s=10 и t=5. Согласно фиг. 5, благодаря осуществлению процесса субдискретизации на входном изображении цветового компонента C, которое включает в себя яркости (1920×1080) пикселей, получается уменьшенное изображение, включающее в себя яркости (320×160) пикселей. Уменьшенное изображение делится на (32×16) областей (размер области составляет (10×10) пикселей). Благодаря определению наивысшего значения яркостей пикселей для каждого из цветов RGB в каждой области, для каждого цвета получается (32×16) блоков данных с наивысшим значением. Затем на основании данных с наивысшим значением получаются данные СИД, представляющие (32×16) яркостей СИД для каждого цвета. При этом производится регулировка яркости, чтобы подавлять возникновение цветового сдвига.
Благодаря применению диффузионного фильтра яркости к данным СИД для каждого цветового компонента, для каждого цвета получаются первые данные яркости подсветки, включающие в себя (160×80) яркостей. Кроме того, благодаря осуществлению процесса линейной интерполяции на первых данных яркости подсветки, для каждого цвета получаются вторые данные яркости подсветки, включающие в себя (1920×1080) яркостей. Наконец, благодаря делению яркостей пикселей, входящих в состав входного изображения, на яркости, входящими в состав вторых данных яркости подсветки, для каждого цвета получаются данные 32 жидкого кристалла, включающие в себя (1920×1080) коэффициентов пропускания света.
Заметим, что, хотя согласно фиг. 5 блок 15 обработки активного возбуждения области осуществляет процесс субдискретизации на входном изображении для устранения помех и осуществляет активное возбуждение области, на основании уменьшенного изображения блок 15 обработки активного возбуждения области может осуществлять активное возбуждение области на основании исходного входного изображения.
4. Регулировка значений яркости СИД
В настоящем варианте осуществления, чтобы подавлять возникновение цветового сдвига и в то же время обеспечивать достаточный диапазон воспроизведения цветов, производится регулировка яркостей RGB-цветовых СИД в каждой области. Регулировка яркостей СИД производится процессом определения весовых коэффициентов и процессом регулировки яркости СИД. Заметим, что значение сигнала, указывающего яркость каждого СИД, определяемую этими процессами, именуется “значением сигнала яркости СИД”. Ниже описаны процесс определения весовых коэффициентов и процесс регулировки яркости СИД.
4.1 Процесс определения весовых коэффициентов
На фиг. 6 показана логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для процесса определения весовых коэффициентов. Блок 152 вычисления весовых коэффициентов в блоке 15 обработки активного возбуждения области получает максимальное значение яркости (наивысшее значение яркостей пикселей в каждой области) для каждого из цветов RGB для всех областей (этап S151). Затем блок 152 вычисления весовых коэффициентов определяет для каждого из цветов RGB среднее значение максимальных значений яркости для всех областей, которые получены на этапе S151 (далее именуемое “средним значением максимальной яркости”) (этап S153). Например, когда жидкокристаллическая панель включает в себя (32×16) блоков 22 СИД, среднее значение максимальной яркости MEAN_R для цвета R определяется согласно следующему уравнению (1):
MEAN_R=SUM_R/(32×16)…(1),
где SUM_R - общая сумма максимальных значений яркости для цвета R для всех областей. Аналогично определяются среднее значение максимальной яркости MEAN_G для цвета G и среднее значение максимальной яркости MEAN_B для цвета B.
Затем блок 152 вычисления весовых коэффициентов сравнивает средние значения максимальной яркости для трех цветов RGB (MEAN_R, MEAN_G и MEAN_B) и упорядочивает значения от наивысшего к наинизшему (этап S155). При этом, если значения для множества цветов равны, то упорядочение величин значений осуществляется в следующем порядке приоритета: “цвет B, цвет G и цвет R”. Например, если MEAN_B и MEAN_G равны, и MEAN_B больше, чем MEAN_R, то осуществляется упорядочение “1-й: MEAN_B, 2-й: MEAN_G и 3-й: MEAN_R”. В случае изображения, где 70% всего изображения занимает желтый цвет, и оставшийся участок является серым с низким уровнем серого, поскольку MEAN_R и MEAN_G равны, и MEAN_R больше, чем MEAN_B, осуществляется упорядочение “1-й: MEAN_G, 2-й: MEAN_R и 3-й: MEAN_B”. Заметим, что порядки приоритетов: “цвет B, цвет G и цвет R” определяются с учетом перекрывания характеристик RGB-цветовых фильтров (перекрывания длин волны пропускаемого света), соотношения величин яркости между цветами RGB и т.д. (см. фиг. 20).
Затем блок 152 вычисления весовых коэффициентов вычисляет весовой коэффициент, который используется в процессе регулировки яркости СИД и который умножается на значение сигнала яркости СИД для цвета с наивысшим средним значением максимальной яркости среди трех цветов RGB (этап S157). Весовой коэффициент W конкретно вычисляется согласно следующему уравнению (2):
W=I×(MEAN_2/MEAN_1)+m…(2),
где MEAN_1 - среднее значение максимальной яркости для цвета, которое определяется как 1-е на этапе S155, и MEAN_2 - среднее значение максимальной яркости для цвета, которое определяется как 2-е на этапе S155. Кроме того, I - это коэффициент, который устанавливается внешним образом и который может принимать любое значение, и m - это свободный член, который устанавливается внешним образом и который может принимать любое значение.
Между тем, два весовых коэффициента, подлежащие умножению на значение сигнала яркости СИД, предусмотрены для каждого из цветов RGB. Например, при рассмотрении цвета G предусмотрены весовой коэффициент Wg_r для регулировки яркости СИД цвета R и весовой коэффициент Wg_b для регулировки яркости СИД цвета B. Таким образом, когда на этапе S155 осуществляется упорядочение “1-й: MEAN_G, 2-й: MEAN_R и 3-й: MEAN_B”, два весовых коэффициента вычисляются согласно следующим уравнениям (3) и (4):
Wg_r=I×(MEAN_R/MEAN_G)+m…(3),
Wg_b=I×(MEAN_B/MEAN_G)+m…(4).
Аналогично, если на этапе S155 определено, что “1-й: MEAN_R”, то на этом этапе S157 вычисляются весовой коэффициент Wr_g для регулировки яркости СИД цвета G и весовой коэффициент Wr_b для регулировки яркости СИД цвета B. Альтернативно, если на этапе S155 определено, что “1-й: MEAN_B”, то на этом этапе S157 вычисляются весовой коэффициент Wb_r для регулировки яркости СИД цвета R и весовой коэффициент Wb_g для регулировки яркости СИД цвета G.
Затем блок 152 вычисления весовых коэффициентов устанавливает “1” для весовых коэффициентов для цветов, отличных от цвета с наивысшим средним значением максимальной яркости (этап S159). Например, если на этапе S155 определено, что “1-й: MEAN_G”, то весовые коэффициенты (Wg_r и Wg_b), подлежащие умножению на значение сигнала яркости СИД для цвета G, вычисляются на этапе S157, как описано выше, и весовые коэффициенты (Wr_g и Wr_b), подлежащие умножению на значение сигнала яркости СИД для цвета R, и весовые коэффициенты (Wb_r и Wb_g), подлежащие умножению на значение сигнала яркости СИД для цвета B, устанавливаются равными “1” на этапе S159. По завершении этапа S159 процесс определения весовых коэффициентов заканчивается, и обработка переходит к этапу S16 на фиг. 4.
Весовые коэффициенты, определенные в процессе определения весовых коэффициентов вышеописанным образом (подлежащие умножению на значение сигнала яркости СИД для каждого из цветов RGB), используются для регулировки яркостей RGB-цветовых СИД в процессе регулировки яркости СИД.
4.2 Процесс регулировки яркости СИД
На фиг. 7 показана логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для процесса регулировки яркости СИД. Заметим, что на фиг. 7 показана процедура для процессов для одной области, и процессы осуществляются во всех областях. Блок 153 регулировки яркости СИД в блоке 15 обработки активного возбуждения области устанавливает максимальные значения яркости (наивысшие значения яркостей пикселей) для соответствующих цветов RGB в области (подлежащих обработке), в качестве значений сигнала яркости СИД для соответствующих цветов RGB в области (этап S161).
Затем блок 153 регулировки яркости СИД определяет цвет (опорный цвет), который имеет наивысшее значение сигнала яркости СИД среди трех цветов RGB (этап S162). Заметим, что, как и на этапе S155 в вышеупомянутом процессе определения весовых коэффициентов (см. фиг. 6), если значения для множества цветов равны, то наивысшее значение определяется в следующем порядке приоритета: “цвет B, цвет G и цвет R”. Если в результате определения на этапе S162 определено, что “значение сигнала яркости СИД для цвета R является наивысшим”, то обработка переходит к этапу S163. Если определено, что “значение сигнала яркости СИД для цвета G является наивысшим”, то обработка переходит к этапу S165. Если определено, что “значение сигнала яркости СИД для цвета B является наивысшим”, то обработка переходит к этапу S167. Между тем, согласно результату определения на этапе S162 процесс осуществляется на этапах после этапа S162, в котором на основании значения сигнала яркости СИД для цвета с наивысшим значением сигнала яркости СИД среди цветов RGB значения сигнала яркости СИД для других цветов регулируются. Например, если на этапе S162 определено, что “значение сигнала яркости СИД для цвета R является наивысшим”, то процесс регулировки значений сигнала яркости СИД для цветов G и B на основании значения сигнала яркости СИД для цвета R осуществляется на этапах S163 и S164.
На этапе S163 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает значения, полученные присвоением заранее определенных весов для значения сигнала яркости СИД для цвета R, в качестве “взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета G” (G-LED_calc) и “взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета B” (B-LED_calc). Затем блок 153 регулировки яркости СИД осуществляет “процесс определения G- и B-СИД ” для определения значения сигнала яркости СИД для цвета G и значения сигнала яркости СИД для цвета B (этап S164).
На фиг. 8 показана логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для “процесса определения G- и B-СИД ”. На этапе S641 блок 153 регулировки яркости СИД определяет, ниже ли “значение сигнала яркости СИД для цвета G” (G-LED), чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G” (G-LED_calc). Если в результате определения “значение сигнала яркости СИД для цвета G” ниже, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G”, то обработка переходит к этапу S643 или иначе переходит к этапу S645. На этапе S643 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G” в качестве “значения сигнала яркости СИД для цвета G”. По завершении этапа S643 обработка переходит к этапу S645.
На этапе S645 блок 153 регулировки яркости СИД определяет, ниже ли “значение сигнала яркости СИД для цвета B” (B-LED), чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B” (B-LED_calc). Если в результате определения “значение сигнала яркости СИД для цвета B” ниже, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B”, то обработка переходит к этапу S647 или иначе “процесс определения G- и B-СИД ” заканчивается. На этапе S647 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B” в качестве “значения сигнала яркости СИД для цвета B”. По завершении этапа S647 “процесс определения G- и B-СИД ” заканчивается. Заметим, что, когда “процесс определения G- и B-СИД ” заканчивается, процесс регулировки яркости СИД заканчивается, и обработка переходит к этапу S17 на фиг. 4.
На этапе S165 на фиг. 7 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает значения, полученные присвоением заранее определенных весов для значения сигнала яркости СИД для цвета G, в качестве “взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета R” (R-LED_calc) и “взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета B” (B-LED_calc). Затем блок 153 регулировки яркости СИД осуществляет “процесс определения R- и B-СИД ” для определения значения сигнала яркости СИД для цвета R и значения сигнала яркости СИД для цвета B (этап S166).
На фиг. 9 показана логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для “процесса определения R- и B-СИД ”. На этапе S661 блок 153 регулировки яркости СИД определяет, ниже ли “значение сигнала яркости СИД для цвета R” (R-LED), чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R” (R-LED_calc). Если в результате определения “значение сигнала яркости СИД для цвета R” ниже, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R”, то обработка переходит к этапу S663 или иначе переходит к этапу S665. На этапе S663 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R” в качестве “значения сигнала яркости СИД для цвета R”. По завершении этапа S663, обработка переходит к этапу S665.
На этапе S665 блок 153 регулировки яркости СИД определяет, ниже ли “значение сигнала яркости СИД для цвета B” (B-LED), чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B” (B-LED_calc). Если в результате определения “значение сигнала яркости СИД для цвета B” ниже, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B”, то обработка переходит к этапу S667 или иначе “процесс определения R- и B-СИД ” заканчивается. На этапе S667 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B” в качестве “значения сигнала яркости СИД для цвета B”. По завершении этапа S667 “процесс определения R- и B-СИД ” заканчивается. Заметим, что, когда “процесс определения R- и B-СИД ” заканчивается, процесс регулировки яркости СИД заканчивается, и обработка переходит к этапу S17 на фиг. 4.
На этапе S167 на фиг. 7 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает значения, полученные присвоением заранее определенных весов для значения сигнала яркости СИД для цвета B, в качестве “взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета R” (R-LED_calc) и “взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета G” (G-LED_calc). Затем блок 153 регулировки яркости СИД осуществляет “процесс определения R- и G-СИД ” для определения значения сигнала яркости СИД для цвета R и значения сигнала яркости СИД для цвета G (этап S168).
На фиг. 10 показана логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для “процесса определения R- и G-СИД ”. На этапе S681 блок 153 регулировки яркости СИД определяет, ниже ли “значение сигнала яркости СИД для цвета R” (R-LED), чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R” (R-LED_calc). Если в результате определения “значение сигнала яркости СИД для цвета R” ниже, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R”, то обработка переходит к этапу S683 или иначе переходит к этапу S685. На этапе S683 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R” в качестве “значения сигнала яркости СИД для цвета R”. По завершении этапа S683 обработка переходит к этапу S685.
На этапе S685 блок 153 регулировки яркости СИД определяет, ниже ли “значение сигнала яркости СИД для цвета G” (G-LED), чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G” (G-LED_calc). Если в результате определения “значение сигнала яркости СИД для цвета G” ниже, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G”, то обработка переходит к этапу S687 или иначе “процесс определения R- и G-СИД ” заканчивается. На этапе S687 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G” в качестве “значения сигнала яркости СИД для цвета G”. По завершении этапа S687 “процесс определения R- и G-СИД ” заканчивается. Заметим, что, когда “процесс определения R- и G-СИД ” заканчивается, процесс регулировки яркости СИД заканчивается, и обработка переходит к этапу S17 на фиг. 4.
Между тем, на этапах S163, S165 и S167 на фиг. 7 для определения взвешенного значения сигнала яркости СИД значение сигнала яркости СИД для цвета с наивысшим значением сигнала яркости СИД среди RGB умножается на заранее определенное значение (например, “50%” в верхнем уравнении на этапе S163 (“0,5” в качестве значения)) и вышеупомянутый весовой коэффициент (например, Wr_g в верхнем уравнении на этапе S163). Заранее определенное значение (заранее определенный коэффициент) определяется посредством субъективного оценивания и измерения и т.д., на основании характеристик RGB-цветовых фильтров и характеристик СИД, чтобы подавлять возникновение цветового сдвига. Таким образом, заранее определенное значение не ограничивается показанными на фиг. 7. Кроме того, что касается весового коэффициента в процессе определения весовых коэффициентов любое значение можно использовать для коэффициента I и свободного члена m в вышеприведенном уравнении (2). На фиг. 11A-11D показаны графики, концептуально демонстрирующие коэффициент I и свободный член m в вышеприведенном уравнении (2), для которых устанавливаются различные значения. Таким образом, поскольку коэффициент I и свободный член m являются произвольными значениями, для них можно внешним образом устанавливать любое подходящее значение для расширения диапазона воспроизведения цветов. Заметим, что в настоящем варианте осуществления корректировочная яркость реализуется посредством взвешенного значения сигнала яркости СИД для каждого цвета.
5. Результаты
Согласно настоящему варианту осуществления в каждой области яркости СИД тех цветов RGB, которые отличны от цвета с максимальным значением яркости, регулируются процессом регулировки яркости СИД. В этот момент времени для каждого из цветов, отличных от цвета с максимальным значением яркости, если яркость СИД на основании входного изображения ниже, чем яркость, полученная присвоением заранее определенного веса яркости СИД, имеющего цвет с максимальным значением яркости, то яркость СИД данного цвета возрастает. В результате цветовой сдвиг маловероятно распознать визуально, что будет описано со ссылкой на фиг. 12A и 12B.
На фиг. 12A схематически показано изображение, где “облака плывут в синем небе”. На фиг. 12B показан увеличенный вид зоны, указанной условным обозначением 95 на фиг. 12A. Здесь, правая половина зоны, указанной условным обозначением 95, именуется “первой областью” и левая половина именуется “второй областью”. В традиционном устройстве отображения при отображении такого изображения, соответствующие RGB-цветовые СИД находятся в следующих состояниях свечения. Поскольку в первую область включено только “синее небо”, в первой области светят только СИД цвета B. С другой стороны, “облако” и “синее небо” включены во вторую область, и относительно большая зона занята “облаком”. Поэтому во второй области горят СИД трех цветов RGB для отображения белого. Здесь, в зоне “синее небо” во второй области, поскольку в области горят СИД трех цветов RGB, происходит “спектральная утечка длин волн”. По этой причине цвет зоны “синее небо” во второй области отличается от цвета в первой области. В результате цветовой сдвиг визуально распознается. С другой стороны, согласно настоящему варианту осуществления в вышеописанной первой области помимо света СИД цвета B, также немного горят СИД цветов G и R. Поэтому цвет зоны “синее небо” во второй области сравнительно близок к цвету зоны “синее небо” в первой области, подавляя возникновение цветового сдвига.
Кроме того, согласно настоящему варианту осуществления весовые коэффициенты для регулировки яркости соответствующих RGB-цветовых СИД динамически изменяются согласно входному изображению 31. Таким образом, регулировка (яркости) согласно входному изображению 31 производится в отношении яркости светового излучения соответствующих RGB-цветовых СИД. Как описано выше, поскольку уравнение для определения весового коэффициента включает в себя коэффициент I и свободный член m, для которых можно устанавливать любое значение, благодаря установлению подходящих значений для значений коэффициента I и свободного члена m, например участок с наивысшим значением цветового сигнала может отображаться в дрожащем цвете, согласно контенту входного изображения 31. Таким образом, реализуется жидкокристаллическое устройство отображения, выполненное с возможностью подавлять возникновение цветового сдвига и в то же время обеспечивающее достаточный диапазон воспроизведения цветов. Соответственно, например, когда отображение квадратного шаблона единого желтого цвета с наивысшим уровнем серого осуществляется в центре серого фона с 64 уровнями серого (когда входное изображение 31 является изображением, показанным на фиг. 18A), как показано на фиг. 13, осуществляется такое отображение, при котором участок, указанный условным обозначением P1, является желтым с наивысшим уровнем серого, и участки, указанные условными обозначениями P2 и P3, являются серыми. Заметим, что в этот момент времени участок, указанный условным обозначением P2, и участок, указанный условным обозначением P3, имеют одинаковые координаты на диаграмме цветности xy (см. фиг. 14).
Кроме того, как описано выше, поскольку яркости светового излучения СИД можно регулировать согласно входному изображению 31, подавляя, по мере необходимости, световое излучение СИД, энергопотребление снижается.
6. Модификация
Теперь опишем модификацию вышеописанного варианта осуществления. На фиг. 15 показана логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для процесса регулировки яркости СИД в модификации вышеописанного варианта осуществления. Сначала блок 153 регулировки яркости СИД в блоке 15 обработки активного возбуждения области устанавливает максимальные значения яркости (наивысшие значения яркостей пикселей) для соответствующих цветов RGB в области (подлежащих обработке), в качестве значений сигнала яркости СИД для соответствующих цветов RGB в области (этап S602). Затем блок 153 регулировки яркости СИД извлекает цвет с наивысшим значением среди значений сигнала яркости СИД для соответствующих цветов RGB (этап S604). Здесь, в отличие от этапа S162 в вышеописанном варианте осуществления (см. фиг. 7), если значения сигнала яркости СИД для множества цветов идентичны и являются наивысшими, то все из множества цветов извлекаются как цвет с наивысшим значением. Например, если значение сигнала яркости СИД для цвета R и значение сигнала яркости СИД для цвета B равны, и значение сигнала яркости СИД для цвета R выше, чем значение сигнала яркости СИД для цвета G, то цвета R и B извлекаются как цвет с наивысшим значением сигнала яркости СИД.
Затем блок 153 регулировки яркости СИД определяет, является ли цвет R цветом с наивысшим значением сигнала яркости СИД (этап S606). Если в результате определения цвет R является цветом с наивысшим значением сигнала яркости СИД, то обработка переходит к этапу S608, иначе переходит к этапу S609.
На этапе S608 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает значение сигнала яркости СИД (исходное значение) для цвета R как “первое взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R” и устанавливает значения, полученные присвоением заранее определенных весов для значения сигнала яркости СИД для цвета R, как “первое взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G” и “первое взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B”. Затем обработка переходит к этапу S610.
На этапе S609 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “0” для “первого взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета R”, “первого взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета G” и “первого взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета B”. Затем обработка переходит к этапу S610.
На этапе S610 блок 153 регулировки яркости СИД определяет, является ли цвет G цветом с наивысшим значением сигнала яркости СИД. Если в результате определения цвет G является цветом с наивысшим значением сигнала яркости СИД, то обработка переходит к этапу S612 или иначе переходит к этапу S613.
На этапе S612 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает значение сигнала яркости СИД (исходное значение) для цвета G как “второе взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G” и устанавливает значения, полученные присвоением заранее определенных весов для значения сигнала яркости СИД для цвета G, как “второе взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R” и “второе взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B”. Затем обработка переходит к этапу S614.
На этапе S613 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “0” для “второго взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета R”, “второго взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета G” и “второго взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета B”. Затем обработка переходит к этапу S614.
На этапе S614 блок 153 регулировки яркости СИД определяет, является ли цвет B цветом с наивысшим значением сигнала яркости СИД. Если в результате определения цвет B является цветом с наивысшим значением сигнала яркости СИД, то обработка переходит к этапу S616, иначе переходит к этапу S617.
На этапе S616 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает значение сигнала яркости СИД (исходное значение) для цвета B как “третье взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B” и устанавливает значения, полученные присвоением заранее определенных весов для значения сигнала яркости СИД для цвета B, как “третье взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R” и “третье взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G”. Затем обработка переходит к этапу S618.
На этапе S617 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “0” для “третьего взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета R”, “третьего взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета G” и “третьего взвешенного значения сигнала яркости СИД для цвета B”. Затем обработка переходит к этапу S618.
На этапе S618 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает наивысшее значение для каждого цвета среди взвешенных значений сигнала яркости СИД с первого по третье для каждого из цветов RGB, как взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета. Затем блок 153 регулировки яркости СИД осуществляет “процесс определения R-, G- и B-СИД ” для определения значений сигнала яркости СИД для трех цветов RGB (этап S620).
На фиг. 16 показана логическая блок-схема, демонстрирующая процедуру для “процесса определения R-, G- и B-СИД ”. На этапе S621 блок 153 регулировки яркости СИД определяет, ниже ли “значение сигнала яркости СИД для цвета R”, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R”. Если в результате определения “значение сигнала яркости СИД для цвета R” ниже, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R”, то обработка переходит к этапу S622 или иначе переходит к этапу S623. На этапе S622 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета R” как “значение сигнала яркости СИД для цвета R”. По завершении этапа S622 обработка переходит к этапу S623.
На этапе S623 блок 153 регулировки яркости СИД определяет, ниже ли “значение сигнала яркости СИД для цвета G”, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G”. Если в результате определения “значение сигнала яркости СИД для цвета G” ниже, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G”, то обработка переходит к этапу S624 или иначе переходит к этапу S625. На этапе S624 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета G” как “значение сигнала яркости СИД для цвета G”. По завершении этапа S624 обработка переходит к этапу S625.
На этапе S625 блок 153 регулировки яркости СИД определяет, ниже ли “значение сигнала яркости СИД для цвета B”, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B”. Если в результате определения “значение сигнала яркости СИД для цвета B” ниже, чем “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B”, то обработка переходит к этапу S626, или иначе “процесс определения R-, G- и B-СИД ” заканчивается. На этапе S626 блок 153 регулировки яркости СИД устанавливает “взвешенное значение сигнала яркости СИД для цвета B” как “значение сигнала яркости СИД для цвета B”. По завершении этапа S626 “процесс определения R-, G- и B-СИД” заканчивается. Заметим, что, когда “процесс определения R-, G- и B-СИД ” заканчивается, процесс регулировки яркости СИД заканчивается, и, как и в вышеописанном варианте осуществления, обработка переходит к этапу S17 на фиг. 4.
В настоящей модификации аналогично вышеописанному варианту осуществления реализуется жидкокристаллическое устройство отображения, выполненное с возможностью подавлять возникновение цветового сдвига и в то же время обеспечивать достаточный диапазон воспроизведения цветов.
Заметим, что заранее определенные значения (например, “50%” во втором уравнении на этапе S608 на фиг. 15 (“0,5” в качестве значения)), на которые умножается значение сигнала яркости СИД для каждого цвета для определения с первого по третье взвешенных значений сигнала яркости СИД для цвета, определяются, как и в вышеописанном варианте осуществления, путем субъективного оценивания и измерения и т.д., на основании характеристик RGB-цветовых фильтров и характеристик СИД, чтобы подавлять возникновение цветового сдвига. Таким образом, заранее определенные значения не ограничиваются показанными на фиг. 15, и значения, показанные на этапах S608, S612 и S616 на фиг. 15, могут быть, например, значениями, показанными на фиг. 17.
Заметим, что на этапе S604, показанном фиг. 15, осуществляется извлечение цвета с наивысшим значением среди значений сигнала яркости СИД для соответствующих цветов RGB, и когда наивысшее и второе наивысшее значения близки (например, когда, в устройстве отображения с 256 уровнями серого, наивысшее значение “200” и второе наивысшее значение “199”), два цвета, имеющие такие значения, можно извлекать как “цвет с наивысшим значением”.
7. Прочее
Хотя в вышеописанном варианте осуществления весовой коэффициент W вычисляется согласно вышеприведенному уравнению (2), настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, весовой коэффициент W можно вычислять согласно следующему уравнению (5):
W=I×(MEAN_3/MEAN_1)+m…(5)
где MEAN_1 - среднее значение максимальной яркости для цвета, которое определяется как 1-е на этапе S155, и MEAN_3 - среднее значение максимальной яркости для цвета, которое определяется как 3-е на этапе S155. Кроме того, I - это коэффициент, который устанавливается внешним образом и который может принимать любое значение, и m - это свободный член, который устанавливается внешним образом и который может принимать любое значение.
Кроме того, нужно ли осуществлять “взвешивание”, может быть определено тем, имеет ли участок сравнительно большую разность значений сигнала яркости СИД между соседними областями или же участок имеет сравнительно малую разность. Соответственно, можно подавлять внезапное изменение диапазона воспроизведения цветов между соседними областями.
Кроме того, согласно вышеописанному варианту осуществления поскольку весовой коэффициент выражается первичным выражением флуктуации значения, определенного как весовой коэффициент, являются линейными. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается, и весовой коэффициент может, например, выражаться квадратичным выражением, и флуктуации значения, определенного как весовой коэффициент, могут быть криволинейными.
Перечень условных обозначений
10: ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ
11: ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬ
12: СХЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ПАНЕЛИ
14: СХЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОДСВЕТКИ
15: БЛОК ОБРАБОТКИ АКТИВНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ОБЛАСТИ
21: ЭЛЕМЕНТ ОТОБРАЖЕНИЯ
22: БЛОК СИД
23: КРАСНЫЙ СИД
24: ЗЕЛЕНЫЙ СИД
25: СИНИЙ СИД
31: ВХОДНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ
32: ДАННЫЕ ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА
13: ПОДСВЕТКА
33: ДАННЫЕ СИД
34: МАКСИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЯРКОСТИ ДЛЯ КАЖДОГО ИЗ ЦВЕТОВ RGB В КАЖДОЙ ОБЛАСТИ
35: ВЕСОВОЙ КОЭФФИЦИЕНТ
36: ЯРКОСТЬ, ПОЛУЧЕННАЯ ПОСЛЕ ПРОЦЕССА РЕГУЛИРОВКИ ЯРКОСТИ СИД
151: БЛОК ПОЛУЧЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ЯРКОСТИ В ОБЛАСТИ
152: БЛОК ВЫЧИСЛЕНИЯ ВЕСОВЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ
153: БЛОК РЕГУЛИРОВКИ ЯРКОСТИ СИД
154: БЛОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАННЫХ СИД
155: БЛОК ВЫЧИСЛЕНИЯ ДАННЫХ ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА