色彩修正系統及方法
2023-10-06 12:07:24
專利名稱：色彩修正系統及方法
技術領域：
本發明是有關於一種修正系統及方法，其尤指一種色彩修正系統及方法。
背景技術：
近年來由於背光技術及彩色濾光片技術不斷發展，使得圖像輸出裝置所可以顯示的色彩變得愈來愈為寬廣，此種圖像輸出裝置稱為寬色域圖像輸出裝置，例如寬色域液晶顯示器，其所能顯示的色域超過傳統規格的圖像輸出裝置所能表現的色域，像是國家電視標準委員會(National TelevisionStandards Committee，NTSC)72％，標準RGB(standard RGB，sRGB)或歐洲廣播聯盟(European Broadcast Union，EBU)。
由於，現今圖像色彩數據大部分是依據傳統規格的sRGB或者EBU所產生，所以此圖像色彩數據傳輸至寬色域圖像輸出裝置顯示時，將會因為此圖像色彩數據的規格無法完全對應於寬色域圖像輸出裝置的色彩特性，使得寬色域圖像輸出裝置顯示此圖像色彩數據時，所顯示的圖像的色彩將會與欲呈現的色彩產生差異，而呈現出不自然的圖像，尤其是特定色彩，像是天空、膚色或公司的標誌等固定不變的色彩。另一方面，由於此圖像色彩數據是依據較小色域的規格所產生，所以寬色域圖像輸出裝置顯示不是特定色彩的圖像色彩數據時，無法完全發揮寬色域顯示器的效能，如此無法提供使用者更佳的視覺感受。
因此，本發明針對上述問題而提出一種色彩修正系統及方法，不僅可改善因圖像色彩數據的規格的色域不符合圖像輸出裝置的色域，所導致圖像輸出裝置所顯示的特定色彩與理想的特定色彩產生差異的缺點，又可讓圖像輸出裝置於顯示非特定色彩數據時，可呈現較佳的色彩，以解決上述的問題。
發明內容
本發明的主要目的，在於提供一種色彩修正系統及方法，其可修正欲顯示的特定色彩數據，以避免寬色域圖像輸出裝置顯示特定色彩數據時與理想的特定色彩產生差異。
本發明的另一目的，在於提供一種色彩修正系統及方法，其可修正欲顯示的非特定色彩數據，以讓寬色域圖像輸出裝置顯示非特定色彩數據時，可呈現較佳的色彩。
本發明色彩修正系統，其包含有辨識單元、修正單元與調整模塊，本發明的色彩修正方法，是利用辨識單元接收欲顯示的圖像色彩數據，進而辨識圖像色彩數據為特定色彩數據或為非特定色彩數據；之後，通過修正單元修正特定色彩數據以輸出顯示，如此即可確保圖像輸出裝置顯示特定色彩數據時不會與理想的特定色彩發生差異，此外，還通過調整模塊依據圖像輸出裝置的色彩特性，調整非特定色彩數據以輸出顯示，如此可讓圖像輸出裝置顯示非特定色彩數據時達到最佳的顯示效果。
本發明的調整模塊進一步包含有檢查單元、擴展調整單元與映射調整單元，檢查單元用於分類非特定色彩數據為圖像輸出裝置特性內色彩數據以及圖像輸出裝置特性外色彩數據並分別輸出至擴展調整單元與映射調整單元進行調整。擴展調整單元依據圖像輸出裝置的色彩特性，擴大調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據以輸出顯示，而映射調整單元亦依據圖像輸出裝置的色彩特性，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據以輸出顯示。
根據本發明的一個方面，提供了一種色彩修正系統，其包括辨識單元，接收圖像色彩數據，辨識該圖像色彩數據為特定色彩數據或非特定色彩數據；修正單元，修正該特定色彩數據；檢查單元，分類該非特定色彩數據為圖像輸出裝置特性內色彩數據以及圖像輸出裝置特性外色彩數據；擴展調整單元，依據該圖像輸出裝置的色彩特性，擴展調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據；及映射調整單元，依據該圖像輸出裝置的色彩特性，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據。
根據本發明的另一個方面，還提供了一種色彩修正系統，其包括辨識單元，接收圖像色彩數據，辨識該圖像色彩數據為特定色彩數據或非特定色彩數據；修正單元，修正該特定色彩數據；以及調整模塊，依據該圖像輸出裝置的色彩特性，調整該非特定色彩數據。
根據本發明的另一個方面，還提供了一種色彩修正方法，其包括辨識圖像色彩數據為特定色彩數據或非特定色彩數據；修正該特定色彩數據；分類該非特定色彩數據為圖像輸出裝置特性內色彩數據以及圖像輸出裝置特性外色彩數據；依據該圖像輸出裝置的色彩特性，擴展調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據；以及依據該圖像輸出裝置的色彩特性，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據。
根據本發明的另一個方面，還提供了一種色彩修正方法，其包括辨識圖像色彩數據為特定色彩數據或非特定色彩數據；修正該特定色彩數據；以及依據該圖像輸出裝置的色彩特性，調整該非特定色彩數據。
圖1為本發明的一較佳實施例的方塊圖；圖2為本發明的擴展調整圖像輸出裝置特性內色彩數據的示意圖；圖3為本發明的映射調整圖像輸出裝置特性外色彩數據的示意圖；圖4為本發明的一較佳實施例的流程圖；圖5為本發明的另一較佳實施例的方塊圖；以及圖6為本發明的另一較佳實施例的流程圖。
10 分析單元20 辨識單元30 修正單元40 調整模塊42 檢查單元44 擴展調整單元46 映射調整單元50 轉換單元60 圖像色彩樣板62 第一區域64 第二區域66 第三區域70 圖像輸出裝置色彩樣板80 第一色彩82 第二色彩84 第三色彩
86 第四色彩87 第五色彩88 第六色彩90 轉換單元具體實施方式
茲為使貴審查委員對本發明的結構特徵及所達成的功效有更進一步的了解與認識，謹佐以較佳的實施例及配合詳細的說明，說明如後請參閱圖1，其為本發明的較佳實施例的方塊圖。如圖所示，本發明包含有分析單元10，其用於分析圖像輸出裝置的色彩特性，分析單元10的分析方式是先輸入測試的色彩數據至圖像輸出裝置而顯示，並通過測量儀器測量圖像輸出裝置所顯示的色彩，因而得知圖像輸出裝置的色彩特性，亦即得知圖像輸出裝置的色域(Color Gamut)，色域是指圖像輸出裝置可顯現的色彩，其可利用明度(Lightness)、彩度(Chroma)與色相(Hue)表示。為了便於分析圖像輸出裝置的色彩特性，本發明可通過輸入多個測試色彩數據至圖像輸出裝置並測量圖像輸出裝置所顯示的色彩，進而求得測試色彩數據與實際顯示色彩之間的關係，像是參數，如此即可利用軟體依據此參數運算出圖像輸出裝置的色彩特性，而不需利用測量儀器針對每種色彩進行測量。
辨識單元20，其接收輸入至圖像輸出裝置欲顯示的圖像色彩數據，以辨識圖像色彩數據為特定色彩數據或者為非特定色彩數據。辨識單元20的辨識方式是依據所預設的色彩特性，而辨識圖像色彩數據為特定色彩數據或為非特定色彩數據，辨識單元20預設的色彩特性是對應於特定色彩。若辨識單元20辨識圖像色彩數據為特定色彩數據則傳送至修正單元30，若為非特定色彩數據則傳送至調整模塊40。其中，上述的色彩特性可為明度、彩度與色相。
承接上述，修正單元30修正特定色彩數據並輸出至輸出單元50以顯示，如此圖像輸出單元顯示經修正後的特定色彩數據時，即可避免所顯示的特定色彩與理想的特定色彩數據產生差異。修正特定色彩數據的方式，是可依據圖像輸出裝置顯示未修正特定色彩數據，所顯示的特定色彩與理想的特定色彩之間的差異，而預設修正值於修正單元30內，不同特定色彩數據是對應不同修正值，修正單元30即依據修正值修正特定色彩數據。由上述可知修正單元30依據理想特定色彩的色彩特性修正特定色彩數據，讓圖像輸出裝置顯示特定色彩時不會與理想特性色彩產生差異。
調整模塊40，用於調整非特定色彩數據，讓圖像輸出裝置在顯示非特定色彩數據時，可顯示較佳的色彩。調整模塊40包含有檢查單元42、擴展調整單元44與映射調整單元46。一般而言現今產生圖像色彩數據所依據的規格的色彩特性大部分是小於寬色域圖像輸出裝置的色彩特性，所以本發明即通過擴展調整單元44擴大修正此類圖像輸出裝置特性內色彩數據，以提高圖像輸出裝置顯示非特定色彩的鮮豔度。然而，現今仍有部分圖像色彩數據的色彩特性大於圖像輸出裝置的色彩特性，針對此類圖像輸出裝置特性外色彩數據，本發明通過映射調整單元46映射調整圖像輸出裝置特性外色彩數據，以讓圖像輸出裝置可呈現較佳的色彩。
由上述說明可知，當辨識單元20辨識圖像色彩數據為非特定色彩數據時，即必須先傳送非特定色彩數據至檢查單元42，以分類非特定色彩數據為該圖像輸出裝置特性內色彩數據以及該圖像輸出裝置特性外色彩數據。檢查單元42依據分析單元10所得知的圖像輸出裝置的色彩特性分類非特定色彩數據，假若非特定色彩數據在圖像輸出裝置的色彩特性的範圍內即為圖像輸出裝置特性內色彩數據，同理非特定色彩數據在圖像輸出裝置的色彩特性的範圍外即為圖像輸出裝置特性外色彩數據。圖像輸出裝置特性內色彩數據與圖像輸出裝置特性外色彩數據分別傳輸至擴展調整單元44與映射調整單元46，以進行調整修正。
請一併參閱圖2，本發明將圖像色彩樣板(Image Color Template)60切割為多個區域，此圖像色彩樣板60為色相頁(Hue Page)的色彩特性，本發明依據的圖像色彩樣板60為現今產生圖像色彩數據所常用的規格的色彩樣板。上述的每一區域是分別對應擴展參數，擴展參數是依據圖像輸出裝置色彩樣板70所決定，圖像輸出裝置色彩樣板70即圖像輸出裝置的色彩特性。擴展調整單元44即判斷圖像輸出裝置特性內色彩數據所在的區域，進而依據圖像輸出裝置特性內色彩數據所在區域所對應的擴展參數，擴大調整圖像輸出裝置特性內色彩數據，而傳送至輸出單元50顯示。上述擴大調整圖像輸出裝置特性內色彩數據是擴大明度以及彩度。
本發明的擴展調整方式就如同是將圖像色彩樣板60擴大調整至圖像輸出裝置色彩樣板70，如此即可增加顯示該圖像輸出裝置特性內色彩數據時的色彩鮮豔度。本發明將圖像色彩樣板60的各區域的範圍與對應的擴展參數預設於擴展調整單元44，以可對該圖像輸出裝置特性內色彩數據進行擴大調整。本發明的擴展調整方式的一較佳實施方式，是將圖像色彩樣板特性60切割成第一區域62、第二區域64及第三區域66，三個區域62、64、66分別對應第一擴展參數E1、第二擴展參數E2以及第三擴展參數E3。本發明的擴展參數E1、E2、E3的較佳實施例為E1＜E2＜E3。
請同時參閱圖3，本發明映射調整圖像輸出裝置特性外色彩數據的方式，是以最短距離映射第一色彩80至該圖像輸出裝置色彩樣板70的邊界上，同理，將該第二色彩82及該第三色彩84映射至該圖像輸出裝置色彩樣板70的邊界上。同於上述方式，第四色彩86、第五色彩87以及第六色彩88分別映射至該圖像輸出裝置色彩樣板70的邊界上。總而言之，本發明的映射調整方式是將該圖像輸出裝置特性外色彩數據映射至該圖像輸出裝置的色彩特性的邊界，即是將圖像輸出裝置特性外色彩數據的色彩特性映射至該圖像輸出裝置的色彩特性，如此可使輸出單元50所顯示的色彩接近欲顯示的色彩。此外本發明的修正系統可應用於例如液晶電視、等離子體電視、投影機、彩色印表機或是其它種類的圖像輸出裝置。
請參閱圖4，其為本發明的一較佳實施例的流程圖。如圖所示，本發明的色彩修正方法首先執行步驟S10，分析圖像輸出裝置的色彩特性；之後，進行步驟S11，辨識圖像色彩數據為特定色彩數據或為非特定色彩數據；隨後，執行步驟S12，修正特定色彩數據，此步驟是依據對應特定色彩數據的理想特定色彩的色彩特性修正該特定色彩數據，以保持特定色彩原有的自然色彩特性，並將修正後的該特定色彩數據傳送至輸出單元50以輸出顯示。
再者，執行步驟S13，分類非特定色彩數據為圖像輸出裝置特性內色彩數據以及圖像輸出裝置特性外色彩數據；然後，執行步驟S14，依據圖像輸出裝置的色彩特性擴大調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據，並且輸出至輸出單元50以輸出顯示，如此圖像輸出裝置所呈現的色彩將會變得更為鮮豔而生動；然後，執行步驟S15，依據該圖像輸出裝置的色彩特性，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據，並且輸出至輸出單元50以輸出顯示，此步驟是將圖像輸出裝置特性外色彩數據映射於該圖像輸出裝置的色彩特性的邊界，即是將該圖像輸出裝置特性外色彩數據的色彩特性映射於該圖像輸出裝置的色彩特性的邊界，如此圖像輸出裝置所顯示的色彩會接近於欲顯示的色彩。
請參閱圖5，為本發明的另一較佳實施例的方塊圖。由於一般圖像色彩數據的格式為紅綠藍(RGB)空間，本發明為了便於修正圖像數據是可採用明度、彩度、色相空間，所以此實施例為了便於修正系統的各個單元處理色彩數據，增設有轉換單元90，其用於轉換RGB空間格式或者其它格式的圖像色彩數據為明度、彩度、色相空間格式。本發明轉換圖像色彩數據的方式，是通過分析單元10先依據圖像輸出裝置的色彩特性產生轉換參數並傳輸至轉換單元90，轉換單元90即依據轉換參數轉換圖像色彩數據，而傳輸至辨識單元20以進行辨識。
請參閱圖6，為本發明的另一較佳實施例的流程圖，此實施例不同於圖4實施例在於，如步驟S20所示，分析單元10除了分析圖像輸出裝置的色彩特性外，還依據圖像輸出裝置的色彩特性產生轉換參數；之後，轉換單元90執行步驟S21，依據轉換參數轉換色彩數據，以傳送至辨識單元20進行辨識。其餘步驟S22～S26同於圖4實施例的步驟S11～S15。
綜上所述，本發明的修正系統主要包含有辨識單元、修正單元與調整模塊，本發明的修正方法，是先通過辨識單元辨識欲顯示的圖像色彩數據為特定色彩數據或為非特定色彩數據；之後，利用修正單元修正特定色彩數據，而非特定色彩數據則通過調整模塊依據圖像輸出裝置的色彩特性進行調整，如此修正欲顯示的圖像數據即可提高圖像輸出裝置的顯示質量。此外本發明的修正系統可應用於例如液晶電視、等離子體電視或是其它種類的圖像輸出裝置。
本發明實為一具有新穎性、創造性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定的專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈鈞局早日賜準專利，至感為禱。
惟以上所述者，僅為本發明的一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施的範圍，舉凡依本發明權利要求範圍所述的形狀、構造、特徵及精神所為的均等變化與修飾，均應包括於本發明的權利要求範圍內。
權利要求
1.一種色彩修正系統，其包括辨識單元，接收圖像色彩數據，辨識該圖像色彩數據為特定色彩數據或非特定色彩數據；修正單元，修正該特定色彩數據；檢查單元，分類該非特定色彩數據為圖像輸出裝置特性內色彩數據以及圖像輸出裝置特性外色彩數據；擴展調整單元，依據該圖像輸出裝置的色彩特性，擴展調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據；及映射調整單元，依據該圖像輸出裝置的色彩特性，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據。
2.根據權利要求1所述的系統，其中該修正系統應用於寬色域的圖像輸出裝置。
3.根據權利要求1所述的系統，還包括分析單元，分析該圖像輸出裝置的色彩特性。
4.根據權利要求3所述的系統，其中該分析單元依據該圖像輸出裝置的色彩特性，產生轉換參數並輸出至轉換單元，該轉換單元依據該轉換參數轉換該圖像色彩數據並輸出至該辨識單元。
5.根據權利要求1所述的系統，其中該擴展調整單元，擴大調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據的明度或彩度。
6.根據權利要求1所述的系統，其中該映射調整單元，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據的色彩特性至該圖像輸出裝置的色彩特性的邊界。
7.根據權利要求1所述的系統，其中該修正單元依據理想特定色彩的色彩特性修正該特定色彩數據。
8.根據權利要求1所述的系統，其中該圖像輸出裝置的色彩特性包含明度、彩度與色相。
9.根據權利要求1所述的系統，其中該圖像輸出裝置的色彩特性為該圖像輸出裝置的色域。
10.一種色彩修正系統，其包括辨識單元，接收圖像色彩數據，辨識該圖像色彩數據為特定色彩數據或非特定色彩數據；修正單元，修正該特定色彩數據；以及調整模塊，依據該圖像輸出裝置的色彩特性，調整該非特定色彩數據。
11.根據權利要求10所述的系統，其中該修正系統應用於寬色域的圖像輸出裝置。
12.根據權利要求10所述的系統，還包括分析單元，分析該圖像輸出裝置的色彩特性。
13.根據權利要求12所述的系統，其中該分析單元依據該圖像輸出裝置的色彩特性，產生轉換參數並輸出至轉換單元，該轉換單元依據該轉換參數轉換該圖像色彩數據並輸出至該辨識單元。
14.根據權利要求10所述的系統，其中該調整模塊包括檢查單元，分類該非特定色彩數據為圖像輸出裝置特性內色彩數據或為圖像輸出裝置特性外色彩數據；擴展調整單元，依據該圖像輸出裝置的色彩特性，擴展調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據；以及映射調整單元，依據該圖像輸出裝置的色彩特性，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據。
15.根據權利要求14所述的系統，其中該擴展調整單元，擴大調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據的明度或彩度。
16.根據權利要求14所述的系統，其中該映射調整單元，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據的色彩特性至該圖像輸出裝置的色彩特性的邊界。
17.根據權利要求10所述的系統，其中該圖像輸出裝置的色彩特性為該圖像輸出裝置的色域。
18.根據權利要求10所述的系統，其中該圖像輸出裝置的色彩特性包含明度、彩度與色相。
19.根據權利要求10所述的系統，其中該修正系統依據理想特定色彩的色彩特性修正該特定色彩數據。
20.一種色彩修正方法，其包括辨識圖像色彩數據為特定色彩數據或非特定色彩數據；修正該特定色彩數據；分類該非特定色彩數據為圖像輸出裝置特性內色彩數據以及圖像輸出裝置特性外色彩數據；依據該圖像輸出裝置的色彩特性，擴展調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據；以及依據該圖像輸出裝置的色彩特性，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據。
21.根據權利要求20所述的方法，其中該修正方法應用於寬色域的圖像輸出裝置。
22.根據權利要求20所述的方法，還包括分析該圖像輸出裝置的色彩特性。
23.根據權利要求22所述的方法，其中於分析該圖像輸出裝置的色彩特性的步驟後還包括依據該圖像輸出裝置的色彩特性，產生轉換參數，並依據該轉換參數轉換該圖像色彩數據。
24.根據權利要求20所述的方法，其中於依據該圖像輸出裝置的色彩特性，擴展調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據的步驟，是擴大調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據的明度或彩度。
25.根據權利要求20所述的方法，其中於依據該圖像輸出裝置的色彩特性，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據的步驟，是映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據的色彩特性至該圖像輸出裝置的色彩特性的邊界。
26.根據權利要求20所述的方法，其中修正該特定色彩數據的步驟是依據理想特定色彩的色彩特性修正該特定色彩數據。
27.根據權利要求20所述的方法，其中該圖像輸出裝置的色彩特性包含明度、彩度與色相。
28.根據權利要求20所述的方法，其中該圖像輸出裝置的色彩特性為該圖像輸出裝置的色域。
29.一種色彩修正方法，其包括辨識圖像色彩數據為特定色彩數據或非特定色彩數據；修正該特定色彩數據；以及依據該圖像輸出裝置的色彩特性，調整該非特定色彩數據。
30.根據權利要求29所述的方法，其中該修正方法應用於寬色域的圖像輸出裝置。
31.根據權利要求29所述的方法，還包括分析該圖像輸出裝置的色彩特性。
32.根據權利要求31所述的方法，其中於分析該圖像輸出裝置的色彩特性的步驟後還包括依據該圖像輸出裝置的色彩特性，產生轉換參數，並依據該轉換參數轉換該圖像色彩數據。
33.根據權利要求29所述的方法，其中於依據該圖像輸出裝置的色彩特性，調整該非特定色彩數據的步驟還包括分類該非特定色彩數據為圖像輸出裝置特性內色彩數據以及圖像輸出裝置特性外色彩數據；依據該圖像輸出裝置的色彩特性，擴展調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據；以及依據該圖像輸出裝置的色彩特性，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據。
34.根據權利要求33所述的方法，其中於依據該圖像輸出裝置的色彩特性，擴展調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據的步驟，是擴大調整該圖像輸出裝置特性內色彩數據的明度或彩度。
35.根據權利要求33所述的方法，其中於依據該圖像輸出裝置的色彩特性，映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據的步驟，是映射調整該圖像輸出裝置特性外色彩數據的色彩特性至該圖像輸出裝置的色彩特性的邊界。
36.根據權利要求29所述的方法，其中修正該特定色彩數據是依據理想特定色彩的色彩特性修正該特定色彩數據。
37.根據權利要求29所述的方法，其中該特定色彩與該圖像輸出裝置的色彩特性包含明度、彩度與色相。
38.根據權利要求29所述的方法，其中該圖像輸出裝置的色彩特性為該圖像輸出裝置的色域。
全文摘要
本發明是有關於一種色彩修正系統及方法，本發明的修正系統包含有辨識單元、修正單元與調整模塊，修正方法先通過辨識單元接收圖像色彩數據，進而辨識圖像色彩數據為特定色彩數據或為非特定色彩數據，修正單元用於修正該特定色彩數據以輸出顯示，而調整模塊則用於依據圖像輸出裝置的色彩特性，調整該非特定色彩數據以輸出顯示，如此即可修正欲顯示的圖像色彩數據，以提高圖像輸出裝置輸出顯示圖像色彩數據的質量。
文檔編號H04N9/64GK1889692SQ20061010151
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月12日 優先權日2006年7月12日
發明者汪德美, 陳鴻興, 劉錦昕, 陳詩涵 申請人:友達光電股份有限公司