[发明专利]为显示器提供颜色分级的方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明一般地涉及显示器调整和校正，更具体地，涉及一种用于 提供适于多种不同显示器类型的颜色分级的方法、装置和系统。

背景技术

现有技术已知的虚拟设备模型(例如ITU-R Bt.709)和现有技术 已知的建议观看实践(例如SMPTE RP166)很好地适用于由阴极射线 管(CRT)设备提供的观看方式，CRT设备传统上已经是最常见的消 费显示器设备。然而，这些虚拟模型和观看实践不能满足现今市场上 有售的全部多种观看设备和观看情形。当前的产品具有多种特征，范 围可以从例如具有暗淡环绕的非常亮的显示器至具有黑暗环绕的前投 影显示器。

典型地，使用演播室监视器(已知其为高精度的、校准的CRT监 视器)来对针对家庭视频观看的图像进行颜色校正。尽管CRT是一种 优秀的显示器设备，但是在现实中，CRT与消费者的家中实际上使用 的显示器设备之间的共同之处已经越来越少。在家庭中使用的较新的 显示器设备在显示器明亮度、色域(color gamut)、对比率、空间和时 间性态(behavior)等方面都不相同。由于背光技术、电源管理等方 面的新进展，各种显示器技术互相分化，这种情况变得更加复杂。

此外，随着约100”大小或更大的屏幕的出现，出现了一种全新类 型的家庭观看环境。这种新的显示器对家庭视频框架中的颜色分级处 理具有全新的要求。在一些情况下，数字电影与基于传统的直接观看 CRT的家庭视频相比，更加接近于这种要求。

目前，没有能够对消费显示器观看的多个方面提供满意的解决方 案的技术。当前，基于演播室监视器来决定颜色，演播室监视器被假 定为根据虚拟设备模型(例如ITU-R Bt.709、SMPTE 204M等)来运 行。在质量控制(QC)步骤中，可以将几种消费类型的显示器进行连 接来检测潜在问题，然而，目前没有任何覆盖了更大范围的消费显示 器和观看情形的解决方案。

现在，消费市场为买家提供了多种显示器技术的选择。为了说明 技术之间的差异，这里回顾了这些技术的简要集合。应理解，还存在 其他技术，并且可以包括甚至更大的差异。

等离子技术提供了深黑色和高峰值明亮度。等离子存在峰值明亮 度依赖于白点尺寸的问题，即所谓的“APL(平均图像电平)”依赖性。 由此，在许多情况下，使用该平均图像电平来修改图像对比度。此外， 至少在目前，这种显示技术的具有仅有有限数目的离散图像电平的特 征。为了克服这一缺点，应用了大量抖动。这是在图像明亮度非常低 的情况下空间分辨率会降低的原因。从中等明亮度至高明亮度的空间 分辨率通常较为良好。每个品牌尤其自己的荧光体集合，该荧光体集 合反过来确定了集合的色域。等离子屏幕为非投影和非背投设备提供 了良好的屏幕尺寸与成本的比率。

当前，在尺寸与价格比率方面，LCD技术是一种较昂贵的解决方 案。当前具有CCFL(冷阴极荧光灯)背光的实现方式针对所有平均 图像电平提供了高明亮度。该技术的缺点在于，对于开启状态具有有 限的透明度，而且对于关闭状态的不透明度不足。因此，一些公司在 其最新产品中实现了一种动态背光。这很可能不久将成为一种普遍做 法。其效果在于，动态背光使用背光作为显示器的光输出的辅助调制 器。由此，暗场景变得甚至更暗，亮场景变得更亮(仍依赖于“平均 图像电平”)。一种值得注意的例外是提出通过LED来对背光进行空间 调制的方法。

此外，LCD显示器当前展现出在色域方面的显著变化。这是由从 低色域背光至各种新的高色域背光的瞬时转变而导致的。目前，市场 上大多数LCD显示器展现出非标准的色域。

传统上，CRT显示器在色温和动态范围方面有所不同。根据制造 商的偏好，白色的色温从6500K变化至大于10000K。这也适用于所 有其他显示器。动态范围由CRT的校准来确定，以示出或不示出亚黑 色(sub-black)(例如黑度水平)。平均明亮度依赖性也是一个问题， 点尺寸越大，图像越暗。

前投影技术已经作为对家庭影院的一种令人感兴趣的替代而出 现。潜在地，这种技术可以表现出数字电影投影的动态范围和色域， 并且，观看条件与用于数字电影的观看条件基本类似。然而，针对前 投影系统也使用了不同的显示器技术，因此不同设备可以产生不同结 果。