模拟显示器的显示特性的方法及显示器

摘要

本发明提供一种模拟显示器的显示特性的方法及显示器。其中，第一显示器的色域的三顶点的座标、第一显示器的伽玛值以及第一显示器显示特定颜色画面时的色温的资料被储存于记忆体中。之后，依据上述记忆体所储存的资料，将第二显示器的显示区域的显示特性调整至与第一显示器的显示特性一致。借此，可在第二显示器显示多重视窗时，利用其中至少一视窗模拟第一显示器的显示特性，以提供使用者可在第二显示器上同时检视各种显示装置可能呈现的视觉效果。

说明书

技术领域

本发明是有关于一种模拟显示器的显示特性的方法及显示器，尤其一种模拟彩色显示器的显示特性的方法及使用该方法的显示器。

背景技术

显示器是近代人类最主要的资讯传递媒介之一，而彩色显示器会采用色彩模型，以描述在数位(数字)影像所看到和所使用的色彩。色彩模型可描述在数位影像中所看到和所使用的色彩。每个色彩模型(例如RGB、CMYK或HSB等色彩模型)都是一种对色彩进行描述和分类的方法。色彩空间(color space)是另一种型式的色彩模型，而具有色彩的特定色域(color gamut)。影像工作流程中的各种不同装置(如：显示器、扫描器、印表机及数位相机)都会在不同的色彩空间中操作，并各自拥有不同的色域。有些在显示器的色域之内的色彩，不会在喷墨印表机的色域之内；反之亦然。

在现有技术中，为确保显示器的色域能符合特定的规范(如RGB色域、sRGB色域)，显示器通常需要经过色彩校正，以确保其所显示的图像的色彩的准确性。请参考图1，图1为依据现有技术对显示器10进行色彩校正的示意图。当进行显示器10的色彩校正时，会先通过量测与校正系统20量测显示器10的光学特性，接着再依据所量测到的显示器10的光学特性，对显示器10进行色彩校正，以使经色彩校正后的显示器10能符合特定的颜色规范。然而，这样的色彩校正方式顶多只能使显示器10符合特定颜色规范，但却无法让使用者可在显示器10上看到影像在其他装置(如手机荧幕或其他显示装置)上的颜色表现，而这对颜色有特别要求的专业人士来说，并不方便。

发明内容

本发明提供一种模拟显示器的显示特性的方法及使用此方法的显示器，借由所要模拟的显示器的色域、色温及伽玛值(Gamma)的资料，而在另一显示器上模拟出所要的光学特性。

本发明的一实施例提供一种模拟显示器的显示特性的方法。上述方法包含将第一显示器的色域的三顶点的座标的资料、伽玛值的资料以及显示特定颜色画面时的色温的资料储存于记忆体中。上述方法还包含读取记忆体所储存的第一显示器的色域的三顶点的座标的资料、伽玛值的资料以及色温的资料。上述方法亦包含依据所读取的第一显示器的三顶点的座标的资料，将第二显示器的第一显示区域所呈现的色域的三顶点的座标调整至与第一显示器的色域的三顶点的座标相符。上述方法另包含依据所读取的第一显示器的伽玛值的资料，将第二显示器的第一显示区域的伽玛值调整至与第一显示器的伽玛值相等。上述方法更包含依据所读取的第一显示器的色温的资料，将第二显示器的第一显示区域显示上述特定颜色画面时的色温调整至与第一显示器的色温相等。

本发明另一实施例提供一种可模拟一目标显示器的显示特性的显示器。上述显示器包含记忆体、显示面板以及控制电路。记忆体用以储存目标显示器的色域的三顶点的座标的资料、伽玛值的资料以及其显示特定颜色画面时的色温的资料。显示面板具有多个画素以显示彩色图像。控制电路耦接于记忆体及显示面板，用以控制记忆体及显示面板的操作。其中控制电路读取上述记忆体所储存的目标显示器的色域的三顶点的座标的资料、目标显示器的伽玛值的资料以及目标显示器显示特定颜色画面时的色温的资料。其中控制电路依据读取自上述记忆体的目标显示器的三顶点的座标的资料，将显示面板的一第一显示区域所呈现的色域的三顶点的座标调整至与目标显示器的色域的三顶点的座标相符。其中控制电路依据读取自上述记忆体的目标显示器的伽玛值的资料，将上述显示面板的第一显示区域的伽玛值调整至与目标显示器的伽玛值相等。其中控制电路依据读取自上述记忆体的目标显示器显示特定颜色时的色温的资料，将上述显示面板的第一显示区域显示特定颜色画面时的色温调整至与目标显示器的色温相等。

附图说明

图1为依据现有技术对显示器10进行色彩校正的示意图。

图2为依据本发明一实施例以显示器120模拟显示器110的显示特性的示意图。

图3绘示了图2中显示器110的色域210以及显示器120的色域220。

图4为本发明一实施例具有色彩校正器的功能的显示器的功能方框图。

图5为依据本发明一实施例在显示器120的显示区域121内模拟显示器110的显示特性的示意图。

图6为依据本发明一实施例模拟显示器的显示特性的流程图。

符号说明：

10 显示器

20、130 量测与校正系统

110、120显示器

112、121、122显示区域

124显示面板

125画素

140记忆体

142、144、146资料

150控制电路

160色彩分析器

200线

210、220色域

S510至S540 流程步骤

A1、A2、A3、B1、B2、B3顶点

S1、S2画面信号

W1、W2点

x x色度值

y y色度值。

具体实施方式

请参考图2，图2为依据本发明一实施例以显示器120模拟显示器110的显示特性的示意图。当要以显示器120模拟显示器110的显示特性之前，会先取得显示器110的色域的三顶点的座标的资料、显示器110显示特定颜色画面时的色温(color temperature)的资料及显示器110的伽玛值(Gamma)的资料。之后，即可依据显示器110的色域的三顶点的座标、色温及伽玛值的资料，以显示器120模拟出显示器110的显示特性，而使得使用者在显示器120所看到的彩色图像的色彩表现与在显示器110所看到的彩色图像的色彩表现一致。其中，上述特定颜色画面可为但不限于是白色画面、灰色画面…等。再者，显示器110与120各自的伽玛值会分别影响着显示器110与120的伽玛曲线(Gamma Curve)，而不同的伽玛值系对应到不同的伽玛曲线。此外，在本发明一实施例中，显示器110与120可为液晶显示器(LiquidCrystal Display；LCD)，但被模拟的显示器110不局限于显示器，可为手机画面、相机荧幕的画面….等。

上述的显示器110的色域的三顶点的座标、色温及伽玛值的资料可通过量测与校正系统130量测显示器110的方式取得，再存储于记忆体(存储器)中。当要以显示器120模拟显示器110的显示特性时，再从上述的记忆体中读取显示器110的色域的三顶点的座标、色温及伽玛值的资料，并依据所读取的资料在显示器120上模拟出显示器110的显示特性。上述的记忆体可以但不限于是显示器120的非挥发性记忆体(如快闪记忆体、唯读记忆体)、显示器120所连接的个人电脑中的硬碟(如磁碟、固态硬碟)、量测与校正系统130的记忆体或是量测与校正系统130所连接的个人电脑。再者，在本发明一实施例中，上述量测与校正系统130用以量测显示器110的光学特性的装置可以采用市面上所贩售的光学量测仪器，例如Konica所生产型号为CA-310的显示器色彩分析器(Display Color Analyzer)、Chroma所生产型号为7123的显示器色彩分析器、所生产型号为i1Display的色彩校正器…等，以取得进行显示器模拟时所需的显示器110的色域的三顶点的座标、色温及伽玛值的资料。此外，在本发明一实施例中，上述的量测与校正系统130可包含市面上所贩售的荧幕色彩校正器，例如X所生产型号为i1Display的色彩校正器、所生产的Spyder系列的色彩校正器…等，用以依据显示器110的色域的三顶点的座标、色温及伽玛值的资料，调整显示器120的显示特性，以在显示器120上模拟出显示器110的显示特性。

为能更加地清楚明白本发明的特点，以下将以xy色度图(xy chromaticitydiagram)来加以说明。请参考图3，图3绘示了图2中显示器110的色域210以及显示器120的色域220。其中图3的横轴表示x色度值(chromaticity value)，图3的纵轴则表示y色度值，而形状像倒U字型且以线200所圈示的区域是表示人类的肉眼可见的颜色范围。在图3中，显示器110的色域210是由其三顶点A1、A2及A3所围成的区域，而显示器120的色域220则是由其三顶点B1、B2及B3所围成的区域。色域210中的点W1表示显示器110显示白画面时所对应的x色度值及y色度值，而色域220中的点W2表示显示器120显示白画面时所对应的x色度值及y色度值。在本发明一实施例中，上述的特定颜色画为白色画面，而当依据显示器110的伽玛值的资料、色域210的三顶点A1、A2及A3的座标的资料以及显示特定颜色画面时的色温的资料，将显示器120的显示特性模拟成与显示器110一致后，经模拟后的显示器120其色域220的三顶点B1、B2及B3以及点W2将会分别趋近于显示器110的色域210的三顶点A1、A2及A3以及点W1，甚至可分别与显示器110的色域210的三顶点A1、A2及A3以及点W1重叠。

另外，在本发明一实施例中，显示器120本身即具有色彩校正器的功能，而可直接依据显示器110的色域的三顶点A1、A2及A3的座标、色温及伽玛值的资料，将本身的显示特性调整至与显示器110一致。在此实施例中，当要以显示器120模拟出显示器110的显示特性前，显示器110的色域的三顶点A1、A2及A3的座标、色温及伽玛值的资料可事先储存于显示器120的记忆体(如快闪记忆体、唯读记忆体)中，而当要在显示器120上模拟出显示器110时，即可不需通过量测与校正系统130，而可直接地依据所储存的显示器110的色域的三顶点A1、A2及A3的座标、色温及伽玛值的资料，显示器120本身即可自行将其显示特性调整到与显示器110的显示特性一致。在本发明一实施例中，显示器120可储存多种产品的荧幕(如的iPhone及iPAD荧幕、相机的荧幕…等)的色域的三顶点的座标、色温及伽玛值的资料，让使用者可从中选出一组所要模拟的荧幕的资料，而以显示器120进行产品的显示特性的模拟。如此一来，使用者即可通过单一个显示器120，在所要模拟的多种产品的荧幕的显示特性之间进行切换，以了解彩色图像在不同产品类别上的荧幕的色彩表现。

请参考图4，图4为本发明一实施例具有色彩校正器的功能的显示器120的功能方框图。显示器120包含记忆体140、显示面板124以及控制电路150。控制电路150可用以执行本发明的实施例的方法。其中，记忆体140用以储存目标显示器(如图2的显示器110)的色域的三顶点的座标的资料142、目标显示器的伽玛值的资料144以及目标显示器显示特定颜色画面时的色温的资料146。显示面板124具有多个画素125以显示彩色图像于图2中的显示区域121。控制电路150耦接于记忆体140及显示面板124，用以控制记忆体140及显示面板124的操作。其中控制电路150依据从记忆体140所读取的目标显示器(如图2的显示器110)的三顶点的座标的资料142，将显示面板124的一显示区域(如图2中的显示区域121)所呈现的色域的三顶点的座标调整至与目标显示器的色域的三顶点的座标相符。再者，控制电路150依据从记忆体140所读取的目标显示器的伽玛值的资料144，将显示面板124的显示区域(如图2中的显示区域121)的伽玛值调整至与目标显示器的伽玛值相等。此外，控制电路150还依据从记忆体140所读取的目标显示器的色温的资料146，将显示面板124的显示区域显示特定颜色画面时的色温调整至与目标显示器的色温相等。

在本发明一实施例中，显示器120可包含色彩分析器160。色彩分析器160耦接于控制电路150，用以量测目标显示器(如图2的显示器110)，以取得此目标显示器的色域的三顶点的座标的资料142、目标显示器的伽玛值的资料144以及目标显示器的色温的资料146。控制电路150会将色彩分析器160所量测到的目标显示器的色域的三顶点的座标的资料142、目标显示器的伽玛值的资料144以及目标显示器的色温的资料146储存至记忆体140。此外，色彩分析器160可以采用市面上所贩售的光学量测仪器，例如Konica所生产型号为CA-310的显示器色彩分析器(Display Color Analyzer)、Chroma所生产型号为7123的显示器色彩分析器、所生产型号为i1Display的色彩校正器…等。

在本发明一实施例中，为了使显示器120能更准确地模拟出显示器110的显示特性，除了依据显示器110的色域的三顶点A1、A2及A3的座标、色温及伽玛值的资料来进行显示特性的模拟之外，还可另依据除了显示器110的色域的三顶点A1、A2及A3之外的多个标准色的座标来进行显示特性的模拟。举例来说，上述多个标准色的座标可分别对应到IEC61966-4色彩空间所定义的32种验证色。其中，上述显示器110的多个标准色的座标的资料可借由上述的量测与校正系统130量测显示器110显示对应验证色的画面时而得到，再被储存于记忆体中。之后当要在显示器120模拟出显示器110的显示特性时，再由记忆体读取出多个标准色的座标的资料，以作为模拟显示特性时的依据。

在图2的实施例中，系依据显示器110的显示区域112所表现出的色域的三顶点的座标、色温及伽玛值的资料，而在显示器120的显示区域121内模拟出显示器110的显示特性，使得使用者在显示器120的显示区域121内所看到的彩色图像的色彩表现与在显示器110的显示区域112所呈现的彩色图像的色彩表现一致。其中，图2所绘示的显示区域112为显示器110全部的显示区域，而图2所绘示的显示区域121为显示器120全部的显示区域。然而，在本发明一实施例中，显示器120用以模拟显示器110的显示特性的显示区域121可仅为显示器120全部显示区域当中的一部份。请参考图5，图5为依据本发明一实施例在显示器120的显示区域121内模拟显示器110的显示特性的示意图，其中显示区域121为显示器120全部显示区域当中的一部份，而显示区域121之外的显示区域以显示区域122表示。在此实施例中，仅会在显示区域121中模拟出显示器110的显示特性，而在显示区域121以外的显示区域122则维持显示器120本身未进行模拟显示器110显示特性之前的显示特性。因此，当显示区域121被驱动以进行画面显示时，显示区域121的色域会不同于显示区域122的色域(即显示器110的色域)，其中显示区域121的色域的三顶点的座标与显示区域122的色域的三顶点的座标(即显示器110的色域的三顶点的座标)不完全相同(即至少会有一个顶点座标会不同)，显示区域121的色温会异于显示区域122的色温(即显示器110的色温)，且显示区域121的伽玛值会异于显示区域122的伽玛值(即显示器110的伽玛值)。此外，与上述图2所表示的模拟方式类似，当要在显示区域121中模拟出显示器110的显示特性时，会依据显示器110的色域的三顶点的座标、色温及伽玛值的资料，将显示区域121的显示特性模拟成与显示器110的显示区域112的显示特性一致，而使得使用者在显示区域121所看到的彩色图像的色彩表现与在显示器110所看到的彩色图像的色彩表现一致。

在本发明一实施例中，考量到因荧幕制程(工艺)上的飘移或其他原因，而造成由同一家公司所生产的同一产品型号的多个装置的荧幕特性会略有不同，为能使显示器120所模拟的显示特性能符合多数使用者的需求，上述显示器110的色域的三顶点的座标、色温及伽玛值的资料会借由量测多个与显示器110同一产品型号的显示器的方式来取得。详言之，多个与显示器110同一产品型号的显示器会被事先地量测，以取得这些显示器的色域的三顶点的座标的平均值及标准差的资料、伽玛值的平均值及标准差的资料以及色温的平均值及标准差的资料。之后，再依据所量测得的这些显示器的色域的各顶点的座标的平均值及标准差、伽玛值的平均值及标准差以及色温的平均值及标准差，以显示器120来进行显示器的显示特性的模拟。在本发明一实施例中，记忆体140中的资料142所记录的显示器的色域的各个顶点的座标会落在所量测到的多个显示器的色域的各对应顶点的座标的平均值正负三个标准差的范围内，记忆体140中的资料144所记录的显示器的伽玛值会落在所量测到的多个显示器的伽玛值的平均值正负三个标准差的范围内，且记忆体140中的资料146所记录的显示器的色温会落在所量测到的多个显示器的色温的平均值正负三个标准差的范围内。详言之，假设所量测到的多个显示器的色域的三顶点中的第一个顶点的座标的平均值及标准差分别为μ1及σ1，所量测到的多个显示器的色域的三顶点中的第二个顶点的座标的平均值及标准差分别为μ2及σ2，所量测到的多个显示器的色域的三顶点中的第三个顶点的座标的平均值及标准差分别为μ3及σ3，所量测得的这些显示器的伽玛值的平均值及标准差分别为μ4及σ4，且，所量测得的这些显示器的色温的平均值及标准差分别为μ5及σ5，则记忆体140中的资料142所记录的显示器的色域的三个顶点中的第一个顶点的座标会落在μ1±3σ1的范围内，记忆体140中的资料142所记录的显示器的色域的三个顶点中的第二个顶点的座标会落在μ2±3σ2的范围内，记忆体140中的资料142所记录的显示器的色域的三个顶点中的第三个顶点的座标会落在μ3±3σ3的范围内，记忆体140中的资料144所记录的显示器的伽玛值会落在μ4±3σ4的范围内，且记忆体140中的资料146所记录的显示器的色温会落在μ5±3σ5的范围内。相似地，上述这些显示器的色域的三顶点的座标的参考资料、伽玛值的参考资料以及色温的参考资料可事先被储存于一记忆体中，以供后续进行荧幕显示特性模拟时读取，以及作为进行模拟时的依据。

在本发明的一实施例中，图5中的显示器120的显示区域121的大小(即长度及宽度)可依据所要模拟的产品的荧幕尺寸大小(即长度及宽度)进行调整，而使得显示区域121的尺寸大小与所要模拟的产品的荧幕尺寸大小一致。举例来说，当要在显示区域121模拟出的iPhone 6的荧幕显示特性时，显示区域121的尺寸大小可被调整为4.7吋(对角线)；而当要在显示区域121模拟出的iPhone 6Plus的荧幕显示特性时，显示区域121的尺寸大小可被调整为5.5吋(对角线)。在本发明一实施例中，显示区域121可进一步地进行缩放(Scale)处理，以使显示区域121能符合不同的模拟需求，而显示区域121的解析度或尺寸大小借此可低于所要模拟的显示装置的解析度或尺寸大小。此外，在本发明另一实施例中，显示器120本身也可具有色彩校正器的功能，而可直接依据显示器110的色域的三顶点的座标、色温及伽玛值的资料，将显示区域121的显示特性调整至与显示器110一致，且显示器120可储存多种产品的荧幕的色域的三顶点的座标、色温及伽玛值的资料，让使用者可从中选出一组所要模拟的荧幕的资料，以依据所选出的该组资料在显示区域121内进行产品的显示特性的模拟。如此一来，使用者即可通过显示器120的显示区域121，在所要模拟的多种产品的荧幕的显示特性之间进行切换，以了解彩色图像在不同产品类别上的荧幕的色彩表现。

在本发明的一实施例中，本发明模拟显示器的显示特性的方法可应用在应用程序的预览视窗或子视窗中，而上述应用程序的预览视窗或子视窗在显示器120上所对应的显示区域即为用以模拟显示特性的显示区域121。换言之，应用程序可将其预览视窗或子视窗于显示区域121内呈现，而借由显示区域121能在多种产品的荧幕的显示特性之间进行切换的功能，当使用者有在不同荧幕装置上检视同一图像的色彩表现的需求时，这功能对使用者来说会非常地方便。此外，在本发明另一实施例中，当显示器120显示多重视窗时，可利用其中至少一视窗模拟显示器110的显示特性，以提供使用者可在显示器120上同时检视各种显示装置可能呈现的视觉效果。

在本发明的一实施例中，图5中的显示器120可接收不同的画面信号S1及S2，并将画面信号S1及S2的画面以双画面(Picture by Picture；PBP)、子母画面(Picture inPicture；PIP)的方式呈现。举例来说，画面信号S1的画面可以显示在显示区域121内并模拟出显示器110的显示特性，而画面信号S2的画面可以显示在显示区域122内并以显示器120原先所使用的色域进行显示。其中，显示器120用以接收画面信号S1及S2的视讯埠可以但不限于是视讯图形阵列(Video Graphic Array；VGA)埠、数位视讯介面(Digital VideoInterface；DVI)埠、高解析度多媒体介面(High definition Multimedia Interface；HDMI)埠…等视讯埠。

请参考图6，图6为依据本发明一实施例模拟显示器的显示特性的流程图。在此实施例中，模拟显示器的显示特性的方法包含下述步骤：

步骤S510：将第一显示器的色域的三顶点的座标、第一显示器的伽玛值以及第一显示器显示特定颜色画面时的色温的资料储存于记忆体中(例如：将上述显示器110的色域210的三顶点A1、A2及A3的座标、显示器110的伽玛值以及显示器110显示特定颜色画面时的色温的资料储存于显示器120的记忆体中)；

步骤S520：读取记忆体所储存的第一显示器的色域的三顶点的座标的资料，并依据所读取的第一显示器的三顶点的座标的资料，将第二显示器的第一显示区域所呈现的色域的三顶点的座标调整至与第一显示器的色域的三顶点的座标相符(例如：读取显示器120的记忆体所储存的显示器110的色域210的三顶点A1、A2及A3的座标的资料，并依据所读取的三顶点A1、A2及A3的座标的资料，将显示器120的显示区域121所呈现的色域220的三顶点B1、B2及B3的座标调整至与三顶点A1、A2及A3的座标相符)；

步骤S530：读取记忆体所储存的第一显示器的伽玛值的资料，并依据所读取的第一显示器的伽玛值的资料，将第二显示器的第一显示区域的伽玛值调整至与第一显示器的伽玛值相等(例如：读取显示器120的记忆体所储存的显示器110的伽玛值的资料，并依据所读取的显示器110的伽玛值的资料，将显示器120的显示区域121的伽玛值调整至与显示器110的伽玛值相等)；以及

步骤S540：读取记忆体所储存的第一显示器的色温的资料，并依据所读取的第一显示器的色温的资料，将第二显示器的第一显示区域显示特定颜色画面时的色温调整至与第一显示器的色温相等(例如：读取显示器120的记忆体所储存的显示器110的色温的资料，并依据所读取的第显示器110的色温的资料，将显示器120的显示区域121显示特定颜色画面时的色温调整至与显示器110的色温相等)。

在图6所示的实施例中，步骤S530及步骤S540系先后地被执行。然而，本发明并不以此为限。举例来说，在本发明一实施例中，可于执行完步骤S520后，平行地执行步骤S530及步骤S540。在本发明另一实施例中，当执行完步骤S520后，系先执行步骤S540再执行步骤S530。此外，步骤S520、S530及S540中读取记忆体所储存的第一显示器的色域的三顶点的座标的资料、读取记忆体所储存的第一显示器的伽玛值的资料以及读取记忆体所储存的第一显示器的色温的资料的动作可分别自步骤S520、S530及S540独立出来，而整合成为一个读取记忆体资料的步骤，或成为多个(例如三个)读取记忆体资料的步骤。其中，自步骤S520所独立出来以读取记忆体所储存的第一显示器的色域的三顶点的座标的资料的动作会在步骤S520之前被执行，自步骤S530所独立出来以读取记忆体所储存的第一显示器的伽玛值的资料的动作会在步骤S530之前被执行，而自步骤S540所独立出来以读取记忆体所储存的第一显示器的色温的资料的动作会在步骤S540之前被执行。另外，上述步骤S510至S540可由图4中的控制电路150执行，其中控制电路150依据所读取的显示器110的三顶点的座标的资料142、伽玛值的资料144以及色温的资料146，驱动显示面板124的多个画素125，使得使用者在显示器120的显示区域121内所看到的彩色图像的色彩表现与在显示器110的显示区域112所呈现的彩色图像的色彩表现一致。

综上所述，借由本发明的实施例所提供的模拟显示器的显示特性的方法，使用者可在单一显示器上看到不同显示器所会呈现的色彩表现。此外，由于可在单一显示器上模拟出不同显示装置的显示特性，故使用者只需借由一个显示器即可了解同一彩色图像在不同产品类别上的荧幕的色彩表现。此外，因使用者无须同时拥有多种具显示彩色图式功能的电子产品，即可在单一显示器上模拟出多种电子产品的彩色荧幕的显示特性，故可为使用者节省用以购置或租用电子产品的成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。