减轻色序法显示器色分离的模式自动切换方法与系统

摘要

本发明公开一种减轻色序法显示器色分离的模式自动切换方法。该方法包含计算一画面的一色分离系数，该色分离系数是用以评估该画面的色分离的影响程度；以及判断该色分离系数的大小以决定采取一般模式或是减轻色分离的模式。本发明还公开一种利用上述方法的减轻色序法显示器色分离的模式自动切换系统。

说明书

技术领域

[0001] 本发明是有关于一种色序法显示器，特别有关于一种在色序法显示器中减轻色分离的模式自动切换方法与系统。

背景技术

色序法(color sequential)显示器的驱动原理为，在不同时间点亮不同颜色的光源，搭配相对于光源同颜色的数据，利用视觉暂留原理来达成混色效果，以显示画面。一般而言，色序法的显示器欲显示一个完整的彩色画面(frame)时，至少会需要三个不同色的次画面(sub-frame)，才能将色彩完全表现出来。而这三个不同色的次画面，通常是采用光的三原色：红、绿、蓝。

然而，色序法显示器皆存在着一个难以消除的色分离(Color Breakup, CBU)现象。由于色序法显示器是利用视觉暂留原理来达成混色的，因此当某个时间点相对的某个颜色的色光被挡住时，如手晃或眨眼；亦或者是光源位置位移了，如摇头或转头，此时人眼会观察到光源的变化，而感到一阵眩彩，这个现象称的为色分离。另外，当人眼眼球跟随着显示器画面中某个高速物体移动，此现象亦容易被查觉，而长时间处于这样的情况下，人眼睛可能会感觉到疲劳与不适。

一般来说，色分离现象的成因在于三个不同色的次画面的变换，各色光的次画面的亮度愈高的地方，此现象会愈显著。因此，通常色分离现象，最严重的情况常出现在显示白色画面时，因为必须使各色光皆达到最亮才能混色成白色画面。然而，一般使用个人计算机在作文书处理时，其背景皆为白色居多，长时间使用下，易产生色分离而造成眼睛的不适。

先前的研究，已有提出一些减轻色分离的方式。一般来说，增加光源频率、白色或混色画面独立显示、插白降低光源的色彩饱和度、调降亮度等，都是可用的方法。这些方法都各有优缺点。其中增加频率方式的具有液晶反应速度不够的限制，不易实施；白色或混色画面独立显示虽效果不错，但会大大增加光源功耗；插白降色饱和的方式于色彩鲜明的地方，画面效果不佳，色彩变得暗淡；而调降亮度虽有效但并不实际，无法使用高亮度。

然而，目前应用上述减轻色分离方法的色序法显示器皆有其缺点，仅能减轻色分离的现象，但无法保有原色序法显示器的优点。据此，须提出能针对不同的应用给予不同的驱动模式，能使显示器更具有弹性来因应各种不同的使用条件，且效果优于传统的显示器。然而，目前并无可让使用者自己判断情况，用手动来切换驱动模式的色分离显示器。此外，即使可手动切换，对一般使用者来说仍然太过麻烦而不够便利。

 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种减轻色序法显示器色分离的模式自动切换方法，其可侦测画面泛白的程度，对于色彩较不鲜艳的画面，自动切换到减轻色分离的模式，以解决前述的问题。

本发明的另一目的在于提供一种减轻色序法显示器色分离的模式自动切换系统，用以执行上述的减轻色序法显示器色分离的模式自动切换方法，以解决前述的问题。

为达上述的目的，本发明提供了一种减轻色序法显示器色分离的模式自动切换方法其包含：

计算一画面的一泛白程度值或一鲜艳程度值，以产生一色分离系数，该色分离系数是用以评估该画面的色分离的影响程度；以及

判断该色分离系数的大小以决定该画面须采取一般模式或是减轻色分离的模式。

更进一步地说，该泛白程度值是该画面的复数个白灰色像素占该画面的总像素数的比例，其中该些白灰色像素是指三主色的灰阶值中最大减最小的差值小于一默认值的像素。另外，该鲜艳程度值是代表该画面的各个像素的三主色灰阶值差异加总的标准化数值。

于本发明第一较佳实施例中，减轻色分离的模式是选自增加光源频率模式、白色或混色画面独立显示模式、插白降低光源的色彩饱和度模式、以及调降亮度模式所组成群组之一，其中上述群组中的减轻色分离的模式可根据该色分离系数的大小而调整上述各模式的色分离的减轻程度。

于本发明第一较佳实施例中，判断该色分离系数的大小是以一阀阈值来判断。当该泛白程度值大于该阀阈值时采取减轻色分离的模式，当该泛白程度值小于或等于该阀阈值时采取一般模式来显示该画面。另一方面，当该鲜艳程度值小于或等于该阀阈值时采取减轻色分离的模式，当该鲜艳程度值大于或等于该阀阈值时采取一般模式来显示该画面。

为达上述的另一目的，本发明提供减轻色序法显示器色分离的模式自动切换系统，其包含一影像分析器、一模式控制器及一驱动模组。该影像分析器用以计算一画面的一泛白程度值或一鲜艳程度值，以产生一色分离系数，该色分离系数是用以评估该画面的色分离的影响程度。该模式控制器电性连接于该影像分析器，用以接收该色分离系数并判断该色分离系数的大小以决定该画面须采取一般模式或是减轻色分离的模式。该驱动模组电性连接于该模式控制器，用以控制该画面的驱动模式，以于该画面呈现不同程度的减轻色分离的模式。

根据本发明的减轻色分离的模式自动切换方法及系统主要是侦测画面泛白的程度，对于色彩较不鲜艳的画面，自动将切换到减轻色分离的模式。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是绘示本发明的一较佳实施例的减轻色分离的模式自动切换方法的流程图。

图2A是绘示本发明较佳实施例的计算泛白程度值的流程图。

图2B是绘示本发明较佳实施例的计算鲜艳程度值的流程图。

图3是绘示本发明的一较佳实施例的减轻色分离的模式自动切换系统架构图。

具体实施方式

本发明的较佳实施例将与所附图示与下面的说明加以详细的描述，在不同图示中，相同的参考标号表示相同或相似的组件。以下将配合附图来详细说明本发明的显示面板的第一较佳实施例。

图1为本发明的一较佳实施例的减轻色分离的模式自动切换方法的流程图。请参考图1， 本发明的减轻色分离的模式自动切换方法适用于一色序法显示器，该方法包含下列步骤：

步骤S10：计算一画面的一色分离系数，该色分离系数是用以评估该画面的色分离的影响程度。具体而言，在此较佳实施例中，该画面是该指色序法显示器中全部像素共同所显示而成的一帧画面(frame)，该画面较佳是由红色、蓝色及绿色的次画面(sub-frame)所组成。由前述可知，色分离现象的成因在于色光的变换，亮度愈高、不同颜色的色光变化愈强烈的地方，此现象会愈显著。因此，通常色分离现象，最严重的情况常出现在，经由各色光皆达到最亮才能混色而成的白色画面上。因此该色分离系数是表示该画面的一泛白程度值或一鲜艳程度值。

以下详细说明如何根据画面计算出该泛白程度值。图2A为本发明较佳实施例的计算泛白程度值的流程图，请参考图2A，本发明较佳实施例的计算泛白程度值包含下列步骤：

步骤S110：输入影像。在此较佳实施例中，步骤S110即是将该画面数据输入一影像分析器100（如图3所示）。

步骤S111：判断画面各个像素是否为白灰色并统计画面中白灰色像素的总数量。在此较佳实施例中，步骤S110即该影像分析器100判断各个像素是否为白灰色并统计画面中白色灰像素的总数量。其中该些白灰色像素是指该像素的三主色（即红、蓝及绿色）的灰阶值中最大减最小的差值小于一默认值（例如一正整数10）的像素。举例来说，该像素的三主色灰阶值各别为255、250、248，则最大(255)减最小(248)为7，即可将该像素判断为白灰色像素。

步骤S112：利用统计出来的白灰色像素的总像素数与画面的总像素数求出一比例值。在此较佳实施例中，步骤S110即该影像分析器100利用统计出来的白灰色像素总像素数与画面的总像素数求出一比例值。

步骤S113：转换成易于判读的数值并输出。例如将该比例值标准化(Normalization)成0至100之间的数值（或是以百分比表示）以利比较。

此外，以下详细说明如何根据画面计算出该鲜艳程度值，图2B为本发明较佳实施例的计算鲜艳程度值的流程图，请参考图2B，本发明较佳实施例的计算鲜艳程度值包含下列步骤：

步骤S120：输入影像。相似地，在此较佳实施例中，步骤S120即是将该画面数据输入该影像分析器100（如图3所示）。

步骤S121：计算画面中各个像素的三主色差异并累加成一个总差异值，然后执行步骤S122。具体而言，该影像分析器100可将差异值定义为三主色的最大减最小除以三主色灰阶值加总，举例来说，该像素的三主色灰阶值各别为255、255、0，三主色灰阶值加总(255+255+0)为510，而最大(255)减最小(0)为255，而计算出的差异值为255/510＝0.5。

步骤S122：将计算出的总差异值标准化。相似地，例如该影像分析器100将该总差异值标准化成0至100之间（或是以百分比表示）以利比较。

步骤S123：该影像分析器100输出该标准化值。具体而言，如果该标准化值为百分比表示，越接近100%即表示画面颜色越鲜艳，其色分离程度最低；越接近0%即表示画面颜色越不鲜艳（例如全白画面），其色分离程度最高。

请继续参考图1，步骤S20：根据该色分离系数的大小以决定采取一般模式或是减轻色分离的模式。具体的说，判断该色分离系数的大小是以一阀阈(Threshold)值来判断，当该泛白程度值大于该阀阈值时采取减轻色分离的模式，当该泛白程度值小于或等于该阀阈值时采取一般模式来显示该画面。另一方面，当该鲜艳程度值小于或等于该阀阈值时采取减轻色分离的模式，当该鲜艳程度值大于或等于该阀阈值时采取一般模式来显示该画面。举例而言，该色分离系数如果表示为该泛白程度值，且标准化为百分比表示，则判断白灰色像素数是否大于一半(即50%)画面总像素数，可根据该泛白程度值是否大于50%(即该阀阈值)来决定是否切换成减轻色分离的模式。

一般来说，色序法显示器可具有两种不同的驱动模式的液晶或背光驱动模组可据以切换。其中一种是传统的RGB色序法驱动模式，其具有一般色序法显示器的优点，可用在而播放图片或影片时的色彩会比较鲜艳，色分离比较不明显。另外一种为减轻色分离的模式，一般来说，以计算机而言文书处理的类的工作其画面色彩多为黑白较不鲜艳，会造成色分离会比较严重，较需要使用减轻色分离的模式。因此可根据上述步骤S20判断该色分离系数以决定采用何种模式。

现有技术的减轻色分离的模式可选自增加光源频率模式、白色或混色画面独立显示模式、插白降低光源的色彩饱和度模式、以及调降亮度模式等减轻色分离的模式。具体来说，其中光源频率模式将三主色的次画面更新频率调高，以减轻色分离的现象；白色或混色画面独立显示模式是在三主色的次画面之间插入一白色次画面或一预定颜色的次画面，以减轻色分离的现象；插白降低光源的色彩饱和度模式将于下述说明；调降亮度模式是将三主色的次画面的亮度调低，使得组成的画面亮度变暗，藉此减轻色分离的现象。

在此较佳实施例中，采用的减轻色分离的模式为插白降低光源的色彩饱和度模式，以RwGwBw驱动模式表示。传统的RGB色序法要显示一个白色画面时即是在显示红(R)色次画面时，发出100%的红色背光；显示绿(G)色次画面时，发出100%的绿色背光；以及显示蓝(B)色次画面时，发出100%的蓝色背光，这三个次画面组成一个白色画面。而在插白降低光源的色彩饱和度模式中，是在每个次画面中同时利用三种颜色的背光，藉由调整比例来达到组合成白色画面的目的。举例来说，要显示一个白色画面时即是在显示红(R)色次画面时，发出50%的红色背光，并同时发出25%的绿色及蓝色背光；显示绿(G)色次画面时，发出50%的绿色背光，并同时发出25%的红色及蓝色背光；以及显示蓝(B)色次画面时，发出50%的蓝色背光，并同时发出25%的红色及绿色背光，从而组成一个白色画面。

插白降低光源的色彩饱和度模式（即RwGwBw驱动模式）的优点为不会增加背光与面板驱动的功耗、且不需要再对影像作特别处理，所以实施容易，而且弹性较大，但缺点为色彩会变得较不鲜艳，饱和度会下降。但由于本发明是针对色彩较不鲜艳的画面（或者泛白画面）作减轻色分离的动作，因此影响不大。

其中上述各种减轻色分离的模式中，不仅可根据色分离系数的大小切换成减轻色分离的模式，还可以在切换后的减轻色分离的模式根据该色分离系数的大小而调整上述各模式的色分离的减轻程度。

举上述RwGwBw驱动模式为例，如果该泛白程度值大于50%，除了则可将传统RGB色序法模式切换至RwGwBw驱动模式，还可根据该泛白程度值的大小改变次画面中插入白光的比例，即对上述各个模式调整其各别的减轻程度。具体而言，以色彩愈鲜艳的情形为例，当绿光亮度与其它两主色的亮度差异愈接近100%（亦即几乎只有绿光），在显示绿色次画面时不点亮白光（即红光及蓝光亮度为0％），也就是以一般的RGB驱动模式；反之，当色彩愈不鲜艳的情形，例如绿光亮度与其它两主色的亮度差异愈接近0%，则不仅可切换成RwGwBw驱动模式，还可根据该色分离系数的大小，对显示绿色次画面时各别插入33%的红光及蓝光（即等同于33%的白光）；同理，若三色场的绿光亮度与其它两色的亮度差异为40%时，则可依线性或非线性的插入一定比例的白光（例如60％的主色背光加上各20%的另外两主色背光），以减轻色分离现象。

另外，以增加光源频率模式为例，可将三主色的次画面更新频率依据色分离系数的大小而调整。另针对白色或混色画面独立显示模式来说，可依据色分离系数的大小，而调整所插入的白色或混色画面的颜色变化或亮度大小。另针对调降亮度模式而言，可依据色分离系数的大小，而调整亮度的明暗来减轻色分离。由此可知，本发明不仅可根据色分离系数大小来切换到减轻色分离的模式，并且还可根据色分离系数大小来调整减轻色分离的模式的减轻程度，以达到最佳的观看效果。值得一提的是，本发明亦可根据实际色分离系数来直接执行减轻色分离模式来显示画面，如上述根据色分离系数（例如泛白程度值或鲜艳程度值）的大小来调整减轻色分离的模式的减轻程度。

综上所述，本发明的减轻色分离的模式自动切换方法主要是侦测画面泛白的程度，对于色彩较不鲜艳的画面，自动将切换到减轻色分离的模式。又或者，可以依照色彩鲜艳的程度或泛白像素的比例，给予不同模式的驱动方式，来减轻色分离的影响。

以下配合附图说明本发明的一较佳实施例的利用上述方法的减轻色分离的模式自动切换系统。请参考图3，图3为本发明的一较佳实施例的减轻色分离的模式自动切换系统架构图。其中减轻色分离的模式自动切换系统10包含一影像分析器100、一模式控制器200及一驱动模组300。其中该减轻色分离的模式自动切换系统10可以软件或硬件方式实施，例如以一影像处理软件或者是芯片实施。

该影像分析器100用以计算该画面的该色分离系数，该色分离系数是用以评估该画面的色分离的影响程度。该色分离系数是表示该画面的该泛白程度值或该鲜艳程度值。其计算细节可参考前述第图、图2A及图2B的说明，于此不予赘述。

该模式控制器200电性连接于该影像分析器100，用以接收该色分离系数并判断该色分离系数的大小以决定采取一般模式或是减轻色分离的模式。举例而言，该色分离系数如果表示为该泛白程度值，且标准化为百分比表示，则判断白灰色像素数是否大于一半(即50%)画面总像素数，可根据该泛白程度值是否大于50%来决定是否切换减轻色分离的模式，其细节可参考前述。

该驱动模组300电性连接于该模式控制器200，用以控制该画面的驱动模式，如一般色序法模式310及减轻色分离的模式320，以于该画面呈现不同程度的减轻色分离的模式。具体的说，该色序法显示器具有两种不同的驱动模式的液晶或背光驱动模组可据以切换。其中一种是一般色序法模式310，即传统的RGB色序法驱动模式，其具有一般色序法显示器的优点，可用在而播放图片或影片时的色彩会比较鲜艳，色分离比较不明显。另外一种为减轻色分离模式320，一般来说，以计算机而言文书处理之类的工作其画面色彩多为黑白较不鲜艳，会造成色分离会比较严重，因此该驱动模组300可根据画面该模式控制器200切换不同模式。

其中减轻色分离模式320可选自增加光源频率模式、白色或混色画面独立显示模式、插白降低光源的色彩饱和度模式、以及调降亮度模式所组成群组之一。除此之外，其中上述各种减轻色分离模式320中，该驱动模组300不仅可根据色分离系数的大小切换成减轻色分离模式320，还可以在切换后的减轻色分离模式320根据该色分离系数的大小而调整上述各模式的色分离的减轻程度，其细节已详述于上。

综上所述，本发明的减轻色分离的模式自动切换系统10主要是利用该影像分析器100侦测画面泛白的程度，对于色彩较不鲜艳的画面，该模式控制器200控制该驱动模组300自动从一般色序法模式310切换的减轻色分离模式320。此外，该驱动模组300可以依照色彩鲜艳的程度，给予该减轻色分离模式320不同程度的驱动方式，来减轻色分离的影响。

虽然本发明已用较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前述的申请专利范围所界定者为准。