專利名稱：一種色彩調(diào)節(jié)的方法、系統(tǒng)及顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于視頻領(lǐng)域，尤其涉及一種色彩調(diào)節(jié)的方法、系統(tǒng)及顯示器。
背景技術(shù)：
人們一般采用稱之為色彩三要素的明度、色相和飽和度這三個(gè)物理量來度 量物體顏色或色光的色彩。所謂明度是表示色彩明暗程度的參量，它與色光的 能量和波長(zhǎng)的長(zhǎng)短有關(guān)，具體而言， 一個(gè)物體表面的光反射率越大，對(duì)視覺的 刺激程度越大，看上去就越明亮，對(duì)應(yīng)顏色的明度就越高，因此明度對(duì)色彩的 結(jié)構(gòu)起著關(guān)鍵性的作用。明度在色彩三要素中可以不依賴于其他性質(zhì)而單獨(dú)存
在，其大小用灰度測(cè)試卡來衡量在無色彩中，明度最高的色為白色I(xiàn)O，明度 最低的色為黑色0，中間存在從亮到暗的等間隔排列的9個(gè)灰色系列。所謂色 相，通俗地理解為色彩的"外相，，，是物體在不同波長(zhǎng)的光照射下，人眼所感 覺到的不同的顏色。色相是色彩的首要特征，客觀世界的任何可見物體都有色 相，它是區(qū)別各種不同色彩的最準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)。而飽和度是指采用數(shù)值表示色彩的 鮮艷程度，飽和度大小取決于一種顏色中含色成分和消色成分(灰色)的比例， 含色成分越大，飽和度越大；反之，消色成分越大，飽和度越小。
色彩三要素之間的關(guān)系可以采用如圖i所示的色相、飽和度和明度(Hue
SaturationValue ， HSV)顏色模型來表示。在HSV顏色模型中，圓錐頂面是一 個(gè)飽和度最高的有色彩系的色相環(huán)，H沿逆時(shí)針方向變化。色相分360° ,紅 色為0。，從0°到360° ,每變換1。夾角，色相就有細(xì)微的變化，色相變化 的順序?yàn)榧t、橙、黃、綠、藍(lán)和品紅，每種顏色相隔60。，這6種顏色構(gòu)成六 邊形的6個(gè)頂點(diǎn)。從0。到359° ,色相按光譜色帶依次排列，當(dāng)?shù)竭_(dá)360°時(shí)，色相又回到o。時(shí)的色彩。當(dāng)顏色位于圓錐頂面中心時(shí)s為0，呈純白色，s的 變化由圓錐頂面中心向頂面外框逐漸增大，位于圓錐頂面外框上的s最大。垂 直方向的v是無色彩系的顏色，它顯示顏色的明度變化。最上面的顏色明度最 高，垂直中心軸的頂端呈純白色，與s = o的有色彩系的顏色重合，垂直中心 軸最下面的顏色明度最低，是純黑色，顏色的明度從上至下依次減弱。
從HSV色彩模型中可以分析出，彩度由于色相的不同而不同，并且，即使 是相同的色相，因?yàn)槊鞫鹊牟煌?，彩度也?huì)隨之變化。在某一色調(diào)的色彩光中 摻入白光，會(huì)使其飽和度下降，摻入的白光越多，其飽和度就越低。比如說藍(lán) 色，當(dāng)混入白色時(shí)，雖然明度提高了，但它的飽和度也隨之降低，成為淡藍(lán)色。
現(xiàn)在的電視之類的視頻產(chǎn)品都會(huì)有亮度、對(duì)比度、色調(diào)、飽和度等選項(xiàng)供 用戶調(diào)整，其中，亮度、對(duì)比度對(duì)應(yīng)色彩三要素中的明度，用于調(diào)節(jié)色彩的明 暗程度。實(shí)際操作中，亮度、對(duì)比度和飽和度是經(jīng)常會(huì)調(diào)節(jié)的幾個(gè)選項(xiàng)，然而， 除非是專業(yè)級(jí)的消費(fèi)者，絕大多數(shù)用戶對(duì)色彩原理了解的都會(huì)比較少，因此， 在調(diào)節(jié)畫質(zhì)時(shí)，感覺亮了或暗了就去調(diào)節(jié)亮度、對(duì)比度；感覺顏色不合適就去 調(diào)節(jié)飽和度，很少會(huì)或能夠系統(tǒng)地調(diào)節(jié)亮度、對(duì)比度和飽和度，如此，效果自 然不能達(dá)到最佳狀態(tài)。例如，飽和度不變，增加亮度后，色彩會(huì)變淡，圖像不 夠鮮艷；反之，降低亮度則使圖像色彩過飽和，圖像色彩失真，邊緣出現(xiàn)色彩 噪點(diǎn)，畫面缺乏層次。如圖4,從圖中可以看出亮度對(duì)膚色的影響，圖4中的子 圖A是比較理想的膚色效果，當(dāng)用戶降低了亮度后，呈現(xiàn)子圖B的效果，顏色偏 深；而提高亮度后，呈現(xiàn)的是子圖C的效果，顏色變淡，膚色發(fā)白。圖5是關(guān)于 亮度變化對(duì)邊緣細(xì)節(jié)和圖像層次的影響的一個(gè)實(shí)例，從圖中可以看出，在亮度 降低后，圖像邊緣出現(xiàn)彩色噪點(diǎn)，飽和度比較高的局部色區(qū)顏色飽和；提高彩 色后，圖像發(fā)白，顏色不夠鮮艷。從圖4和圖5各自的子圖的比較中可以看出， 調(diào)節(jié)亮度、對(duì)比度后圖像顏色會(huì)受到很大的影響。
視頻產(chǎn)品廠商為了解決上述問題，也采用了一些其他方法，例如，預(yù)先調(diào) 節(jié)亮度、對(duì)比度和飽和度，設(shè)置柔和、鮮艷、亮麗、標(biāo)準(zhǔn)等幾套圖像模式供用戶選擇，讓顯示功能在某些特定環(huán)境下達(dá)到最佳效果。然而，這種方法的選擇 畢竟有限，很多時(shí)候用戶還是需要自己手動(dòng)調(diào)節(jié)亮度、對(duì)比度和飽和度以期滿 足自己的最佳可視效果，如此，又會(huì)產(chǎn)生如前文所提到的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種色彩調(diào)節(jié)方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)只能 使用戶各自調(diào)節(jié)視頻產(chǎn)品中的顏色三要素，不能同時(shí)且系統(tǒng)調(diào)節(jié)顏色三要素， 從而達(dá)到較佳可視效果的問題。
本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種色彩調(diào)節(jié)方法，所述方法包括以下步驟
檢測(cè)色彩明度；
若色彩明度發(fā)生變化，則根據(jù)變化前的色彩明度和變化后的色彩明度對(duì)色 彩的飽和度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種色彩調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括
檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)色彩明度是否發(fā)生變化；
明度讀取模塊，用于在色彩明度發(fā)生變化時(shí)讀取當(dāng)前色彩明度；
調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)變化之前色彩明度和所述當(dāng)前色彩明度，自動(dòng)調(diào)節(jié)出與所述當(dāng)前色彩明度相適應(yīng)的飽和度。
本發(fā)明實(shí)施例的另 一 目的在于提供使用上述色彩調(diào)節(jié)系統(tǒng)的顯示器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在用戶輸入對(duì)比度和亮度時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)所輸入的 對(duì)比度和亮度，通過純軟件方法，自動(dòng)調(diào)節(jié)出一個(gè)與之適應(yīng)的飽和度，有效地 避免了用戶在各自調(diào)節(jié)對(duì)比度、亮度和飽和度時(shí)顧此失彼所帶來的畫面失真現(xiàn) 象，同時(shí)，由于是系統(tǒng)地調(diào)節(jié)顏色三要素，因此能夠使系統(tǒng)顯示最真實(shí)的色彩 效果。


圖1是色彩三要素HSV的顏色模型示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的色彩調(diào)節(jié)方法流程圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的色彩調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖4是采用現(xiàn)有技術(shù)時(shí)亮度變化對(duì)膚色的影響及采用本發(fā)明色彩調(diào)節(jié)方法 調(diào)節(jié)后的效果示意圖；以及
圖5是采用現(xiàn)有技術(shù)時(shí)亮度變化對(duì)邊緣細(xì)節(jié)和圖像層次的影響以及采用本 發(fā)明色彩調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)后的效果示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅 僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實(shí)施例通過接收用戶輸入的對(duì)比度和亮度，在檢測(cè)明度發(fā)生變化時(shí)， 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的參量、明度比值和明度飽和度，計(jì)算出一個(gè)與當(dāng)前明度相適應(yīng) 的飽和度，從而據(jù)此調(diào)整畫面顯示效果。
參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的色彩調(diào)節(jié)方法流程圖，詳述如下。
步驟S101，預(yù)先設(shè)置粗調(diào)參量和補(bǔ)償參量。
實(shí)際的視頻圖像其亮度或飽和度的調(diào)節(jié)總有一個(gè)范圍或上限，例如，在本 發(fā)明提供的實(shí)施例中，亮度或飽和度可能是0 255范圍內(nèi)選取的一個(gè)小于255 的范圍。如果調(diào)節(jié)的范圍選取有較大的差別，單純明度的變化比值作為參數(shù)不 足以使飽和度落在它選取的范圍之內(nèi)，因此，需要預(yù)設(shè)一個(gè)粗調(diào)參量D，作為輔 助參量，為了進(jìn)一步微調(diào)飽和度，還需要預(yù)設(shè)一個(gè)補(bǔ)償參量Offset,補(bǔ)償參量 Offset可以是一個(gè)正值、零或負(fù)值。
步驟S102，接收用戶輸入的對(duì)比度和亮度。
由于對(duì)比度和亮度與色彩明度是對(duì)應(yīng)的，即對(duì)比度和亮度反應(yīng)色彩的明暗 程度，所以，在用戶通過輸入裝置或界面輸入對(duì)比度和亮度時(shí)，系統(tǒng)接收用戶 的這一輸入作為是否進(jìn)行調(diào)節(jié)飽和度的依據(jù)。
步驟S103，檢測(cè)色彩明度。
色彩明度與對(duì)比度和亮度對(duì)應(yīng)，因此，對(duì)系統(tǒng)而言，檢測(cè)色彩明度實(shí)際上
也是為了檢測(cè)用戶輸入對(duì)比度和亮度。
步驟S104，若色彩明度發(fā)生變化，則讀取當(dāng)前色彩明度。
如前所述，只要用戶輸入了新的亮度和對(duì)比度，則色彩明度是會(huì)發(fā)生變化
的。若色彩明度發(fā)生變化，則系統(tǒng)讀取當(dāng)前色彩明度。
步驟S105，獲取當(dāng)前色彩明度發(fā)生變化之前的飽和度。
為了描述方便，在下文中將當(dāng)前色彩明度用Y表示，發(fā)生變化之前的明度
用Y，表示，當(dāng)前色彩明度發(fā)生變化之前的飽和度用S，表示。
步驟S106,計(jì)算當(dāng)前色彩明度與變化之前色彩明度的比值。 當(dāng)前色彩明度與變化之前色彩明度的比值用D表示，在本步驟中，需要計(jì)
算D-Y/Y，的值。
步驟S107,根據(jù)所述明度發(fā)生變化之前的飽和度和當(dāng)前色彩明度與變化之 前色彩明度的比值，計(jì)算出新的色彩飽和度。
從HSV色彩模型可以看出，即使在色相H—定的情況下，稍稍改變飽和 度和明度，都會(huì)使顏色發(fā)生變化。由于明度和飽和度都是一個(gè)相獨(dú)立的個(gè)體， 它們之間沒有直接量化的變化關(guān)系，前色彩明度與變化之前色彩明度的比值D 不能直接應(yīng)用到飽和度的變化上；再者，如前所述，實(shí)際的視頻圖像其亮度或 飽和度的調(diào)節(jié)總有一個(gè)最大范圍或上限，如果調(diào)節(jié)的范圍選取有較大的差別， 單純明度的變化比值D作為參數(shù)不足以使飽和度落在它選取的范圍之內(nèi)。因此， 需要預(yù)設(shè)一個(gè)粗調(diào)參量D，作為輔助參量，為了進(jìn)一步微調(diào)飽和度，還需要預(yù)設(shè) 一個(gè)補(bǔ)償參量Offset,補(bǔ)償參量Offset可以是一個(gè)正值、零或負(fù)值。
當(dāng)前色彩明度發(fā)生變化之前的飽和度S，、 前色彩明度與變化之前色彩明 度的比值D、粗調(diào)參量D，和補(bǔ)償參量Offset是新的飽和度計(jì)算公式的基本參量。 在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，設(shè)計(jì)的新的飽和度計(jì)算公式為S = DxD，xS， + Offset。需要說明的是，設(shè)計(jì)的計(jì)算公式只是用于說明本發(fā)明的一種實(shí)施方式，
本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)前提下，完全可以設(shè)計(jì)出其他的 計(jì)算公式。
步驟S108,根據(jù)所述新的色彩飽和度，重新設(shè)置當(dāng)前色彩飽和度，即，將 計(jì)算所得新的色彩飽和度值寫入飽和度寄存器，如此，色彩更新完成。
從上述方法可以看出，本發(fā)明之需要用戶輸入對(duì)比度和亮度，系統(tǒng)會(huì)根據(jù) 用戶的輸入，按照實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的算法自動(dòng)將飽和度調(diào)節(jié)至一個(gè)合適的值，避免了 單獨(dú)調(diào)節(jié)色彩三要素時(shí)的顧此失彼，同時(shí)保證一個(gè)較佳的顯示效果。圖4的子 圖D、 E和圖5的子圖D、 E分別是采用本發(fā)明色彩調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)后的效果示 意圖。
參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的色彩調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明， 僅示出了與本發(fā)明的實(shí)施例相關(guān)部分，該系統(tǒng)用于^L頻領(lǐng)域的LCD、 PDP和 CRT等顯示器件，系統(tǒng)中的才莫塊可以是軟件單元、硬件單元或軟硬件結(jié)合單元。
接收模塊301用于接收用戶輸入的對(duì)比度和亮度，對(duì)比度和亮度與所述色 彩明度對(duì)應(yīng)。在本發(fā)明實(shí)施例中，用戶可以通過輸入裝置或人機(jī)界面輸入對(duì)比 度和亮度。檢測(cè)模塊302檢測(cè)色彩明度，對(duì)用戶而言，輸入的是對(duì)比度和亮度， 對(duì)系統(tǒng)而言，這一輸入可以被檢測(cè)模塊302以檢測(cè)色彩明度來反應(yīng)。
若檢測(cè)模塊302檢測(cè)到色彩明度發(fā)生變化，則由明度讀取模塊304讀取當(dāng) 前色彩明度Y。
輔助參量存儲(chǔ)模塊303存儲(chǔ)了根據(jù)系統(tǒng)的配置情況預(yù)先設(shè)置的粗調(diào)參量D， 和補(bǔ)償參量Offset。
由于明度和飽和度之間沒有直接量化的變化關(guān)系，前色彩明度與變化之前 色彩明度的比值D-Y/Y， ( Y，表示發(fā)生變化之前的明度)不能直接應(yīng)用到飽 和度的變化上；再者，實(shí)際的視頻圖像其亮度或飽和度的調(diào)節(jié)總有一個(gè)最大范 圍或上限，如果調(diào)節(jié)的范圍選取有較大的差別，單純明度的變化比值D作為參 數(shù)不足以使飽和度落在它選取的范圍之內(nèi)。
因此，調(diào)節(jié)模塊305可以以當(dāng)前色彩明度發(fā)生變化之前的飽和度S，、 前
色彩明度與變化之前色彩明度的比值D、粗調(diào)參量D，和補(bǔ)償參量Offset為基本 參量，根據(jù)先設(shè)計(jì)的計(jì)算公式，計(jì)算新的飽和度。在本發(fā)明提供的實(shí)施例中， 設(shè)計(jì)的新的飽和度計(jì)算公式為S = D x D， x S， + Offset。需要說明的是，設(shè)計(jì)的 計(jì)算公式只是用于說明本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本 發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)前提下，完全可以設(shè)計(jì)出其他的計(jì)算公式。
本發(fā)明實(shí)施例通過接收用戶輸入的對(duì)比度和亮度，在檢測(cè)明度發(fā)生變化時(shí)， 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的參量、明度比值和明度飽和度，計(jì)算出一個(gè)與當(dāng)前明度相適應(yīng) 的飽和度，從而據(jù)此調(diào)整畫面顯示效果。與現(xiàn)有"^支術(shù)相比，本發(fā)明在用戶輸入 對(duì)比度和亮度時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)所輸入的對(duì)比度和亮度，通過純軟件方法，自動(dòng)調(diào) 節(jié)出一個(gè)與之適應(yīng)的飽和度，有效地避免了用戶在各自調(diào)節(jié)對(duì)比度、亮度和飽
和度時(shí)顧此失彼所帶來的畫面失真現(xiàn)象，同時(shí)，由于是系統(tǒng)地調(diào)節(jié)顏色三要素， 因此能夠使系統(tǒng)顯示最真實(shí)的色彩效果。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種色彩調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:檢測(cè)色彩明度；若色彩明度發(fā)生變化，則根據(jù)變化前的色彩明度和變化后的色彩明度對(duì)色彩的飽和度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2、 如權(quán)利要求1所述的色彩調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法還包括 接收用戶輸入的對(duì)比度和亮度，所述對(duì)比度和亮度與所述色彩明度對(duì)應(yīng)。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述^U居變化前的色彩明度和 變化后的色彩明度對(duì)色彩的飽和度進(jìn)行調(diào)節(jié)的步驟具體為將變化前的色彩明度和變化后的色彩明度進(jìn)行比較，得到變化前的色彩明 度和變化后的色彩明度的比值；根據(jù)變化前的色彩明度和變化后的色彩明度的比值，對(duì)色彩的飽和度進(jìn)行 相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
4、 如權(quán)利要求1所述的色彩調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法還包括 根據(jù)系統(tǒng)的配置情況，預(yù)先設(shè)置一粗調(diào)參量D，和一補(bǔ)償參量Offset,所述補(bǔ)償參量Offset為正值、零或負(fù)值。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)變化前的色彩明度和 變化后的色彩明度對(duì)色彩的飽和度進(jìn)行調(diào)節(jié)的步驟包括獲取色彩明度變化前的飽和度S';計(jì)算變化前的色彩明度和變化后的色彩明度的比值D;根據(jù)色彩明度變化前的飽和度S，，當(dāng)前色彩明度與變化之前色彩明度的比 值D，以及預(yù)設(shè)的粗調(diào)參量D，和補(bǔ)償參量Offset,計(jì)算出色彩明度變化后的色 彩的飽和度S;將色彩的飽和度調(diào)節(jié)為計(jì)算得到的色彩的飽和度S。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，根據(jù)色彩明度變化前的飽和度 S，，當(dāng)前色彩明度與變化之前色彩明度的比值D,以及預(yù)設(shè)的粗調(diào)參量D，和補(bǔ) 償參量Offset，計(jì)算出色彩明度變化后的色彩的飽和度S的計(jì)算公式為S = D x D， x S, + Offset。
7、 一種色彩調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)色彩明度是否發(fā)生變化；明度讀取模塊，用于在色彩明度發(fā)生變化時(shí)讀取當(dāng)前色彩明度； 調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)變化之前色彩明度和所述當(dāng)前色彩明度，自動(dòng)調(diào)節(jié)出與所述當(dāng)前色彩明度相適應(yīng)的飽和度。
8、 如權(quán)利要求7所述的色彩調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括 接收模塊，用于接收用戶輸入的對(duì)比度和亮度，所述對(duì)比度和亮度與所述色彩明度對(duì)應(yīng)。
9、 如權(quán)利要求8所述的色彩調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括 輔助參量存<諸4莫塊，用于存儲(chǔ)# 據(jù)系統(tǒng)的配置情況預(yù)先設(shè)置的粗調(diào)參量和補(bǔ)償參量。
10、 一種包括權(quán)利要求7所述系統(tǒng)的顯示器。
全文摘要
本發(fā)明適用于視頻領(lǐng)域，提供了本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種色彩調(diào)節(jié)方法，所述方法包括以下步驟檢測(cè)色彩明度；若色彩明度發(fā)生變化，則根據(jù)變化前的色彩明度和變化后的色彩明度對(duì)色彩的飽和度進(jìn)行調(diào)節(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在用戶輸入對(duì)比度和亮度時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)所輸入的對(duì)比度和亮度，通過純軟件方法，自動(dòng)調(diào)節(jié)出一個(gè)與之適應(yīng)的飽和度，有效地避免了用戶在各自調(diào)節(jié)對(duì)比度、亮度和飽和度時(shí)顧此失彼所帶來的畫面失真現(xiàn)象，同時(shí)，由于是系統(tǒng)地調(diào)節(jié)顏色三要素，因此能夠使系統(tǒng)顯示最真實(shí)的色彩效果。
文檔編號(hào)G09G5/02GK101383138SQ20081021634
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月22日
發(fā)明者徐志芳 申請(qǐng)人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司