[發明專利]液晶顯示裝置的色深改善方法

有效

• 申請號: 200810035576.6
• 申請日: 2008-04-03
• 公開（公告）號: CN101256751A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 張克然;徐偉;李松
• 申請（專利權）人: 上海廣電光電子有限公司
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36;G09G5/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明涉及一種液晶顯示裝置的色深改善方法，尤其涉及一種基于動態伽瑪控制技術來改善畫面色深的方法。

背景技術

顯示裝置作為個人電腦顯示器和電視機一直存在廣泛的需求，其技術發展也十分迅速。陰極射線管(cathode?ray?tube，CRT)顯示器因具有優異的顯示品質與技術成熟性，因此曾經長年獨占顯示器市場。然而近年來，由于市場對于輕、薄、短、小、美以及低消耗功率的市場趨勢。因此，具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性的薄膜晶體管液晶顯示器(thin?filmtransistor?liquid?crystal?display，TFT-LCD)已逐漸成為市場的主流。

CRT顯示器和LCD顯示器等各種不同的顯示裝置都有其自身的伽瑪特性。在CRT時代，伽瑪特性是指電子槍打出的電壓與亮度所滿足的一定關系，即亮度與電壓的γ(Gamma，音譯伽瑪)次方成正比，這就是CRT的γ曲線，電視臺發射出來的信號是配合這條γ曲線的。

到了液晶時代，液晶顯示器也被設計成遵循CRT的γ曲線，以使畫面明暗對比的表現保持正確。對液晶顯示而言，γ描述輸入數字信號input(0-255，8比特)與顯示亮度output之間的非線性關系，歸一化后，可以用一簡單的函數來表示：

output＝(input)^γ，γ就是指數函數中的冪，其曲線如圖1所示。

γ調整可以改變亮度、畫面對比度、畫面顏色與色溫，對畫面質量有很大影響。一種動態伽瑪控制技術(Dynamic?Gamma?Control，DGC)根據輸入的圖像信號和背光源亮度動態局部地調整γ，從而提高畫面的層次感、增加對比度、改善畫面質量。通常在一個黑暗的畫面中，很難分辨出細節，若把全部亮度提升，雖然看得到暗處，但是又會造成失真，例如藍天的部分就會褪色。因此改變局部的γ曲線，即可修正局部的亮度，增加對比。γ曲線有一些典型，例如表現夜景可能用一種γ、表現陽光反射的部分可能用另外一種γ、表現陰影又可能用第三種γ等。動態伽瑪控制技術根據每個畫面的不同動態修正γ值，此技術可以大大提高畫面的層次感、增加對比度、改善畫面質量。

液晶面板的色彩顯示能力通常用在每一種色彩通道上液晶面板能顯示灰階的位數來加以描述。如果在每個色彩通道上能顯示256(2的8次方＝256)級灰階，我們就稱其為8bit面板；如果每個通道上只能顯示64(2的6次方＝64)級灰階，那么我們就稱其為6bit面板。

隨著液晶電視的大尺寸化趨勢，原來在小尺寸液晶顯示中不易察覺的缺陷越來越明顯，目前，如何提高大尺寸液晶電視的畫面質量是眾多一線面板廠商和整機廠商發展的一個重點。現在液晶電視高畫質技術發展的一個趨勢是高比特色深，高比特色深支持更細致的色彩解析度，使色彩表現更佳。從畫面顯示效果來看，采用高比特高清晰度液晶面板技術可以使色彩過渡更平滑細膩，色彩更豐富艷麗，bit值越高，色彩過渡越好。

動態伽瑪控制技術(DGC)的實現一般通過查表法(Look?up?table，LUT)實現，在通過查表法數字化處理γ校正過程中，為了保證γ校正精度，需要進行比特位數的擴展以防止因數字量的舍入誤差造成的顏色數減少，因此輸出比特位數值會大于輸入比特位數值。如果γ校正后輸出比特位數值不夠，圖像質量就會發生退化失真，這完全是因為量化舍入誤差所導致。以輸入數據按通常的每通道8位計算，當顯卡精度只有8位時，其輸入x為0-255灰階，即

x＝0:255；

輸出y變量為整數型變量，為

y＝uint8((x/255)^γ*255)

通過柱狀圖分析，n＝histc(y，x)；

可以得到輸出量的個數為

count＝sum(n)，n＞0；

假定當γ＝2(或0.5)時，結果count＝192，即原先的256色變成了192色，如果RGB三通道γ值(校正系統)相同，則總共的顏色為：

192*192*192＝707，7888色；

這較之原來24位色原本顏色數量256*256*256＝16,777,216減少了57％之多。

但是當γ校正后輸出比特位數的值增加之后，相應γ參考電壓電路的規模和后續階段的運行電路的規模都需要相應的增加，這會導致制作成本的大規模上漲。以10bit色深與8bit色深為例，雖然10bit色深可以改善畫質輸出，增加畫面細膩度等優勢，但是隨著高bit色深的實現，在偏壓電路上需要更多的電阻來實現不同的γ電壓值。