Как улучшают отображение цвета. Настройка изображения через систему

Патент на изобретение №2460153

(51) МПК G09G5/06 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина: учтена за 5 год с 06.10.2011 по 05.10.2012

(21), (22) Заявка: 2009117603/08, 05.10.2007

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

Приоритет(ы):

(30) Конвенционный приоритет:

12.10.2006 EP 06122179.2

18.12.2006 EP 06126343.0

(43) Дата публикации заявки: 20.11.2010

(56) Список документов, цитированных в отчете о

Поиске: WO 02/099557 А2, 12.12.2002. ЕР 1640944 А2, 29.03.2006. ЕР 1536399 А1, 01.06.2005. ЕР 0947956 А2, 06.10.1999. US 5953499 А, 14.09.1999. RU 2249858 С2, 10.04.2005.

(85) Дата начала рассмотрения заявки PCT на национальной фазе: 12.05.2009

(86) Заявка PCT:

IB 2007/054058 20071005

(87) Публикация заявки PCT:

WO 2008/044177 20080417

Адрес для переписки:

129090, Москва, ул. Б. Спасская, 25, стр.3, ООО "Юридическая фирма Городисский и Партнеры"

ЛАНГЕНДЕЙК Эрно Х. А. (NL)

(73) Патентообладатель(и):

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

(54) СПОСОБ ОТОБРАЖЕНИЯ ЦВЕТОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области управления дисплеем, в частности к способу отображению цветов. Техническим результатом является улучшение цветопередачи дисплея, который имеет основные цвета, охватывающие гамму, отличающуюся от гаммы входного сигнала. Способ отображения цветов отображает входной сигнал изображения в выходной сигнал изображения для дисплея. Способ предусматривает отображение гаммы, извлечение искомой яркости, определение коэффициента и адаптацию отображенной яркости. Отображение гаммы отображает входной сигнал изображения, имеющий входные цвета пикселя, заданные входной яркостью и входной цветностью, в отображенный сигнал изображения, имеющий соответствующие отображенные цвета пикселя, заданные отображенной яркостью и отображенной цветностью. Входные цвета пикселя находятся в пределах входной цветовой гаммы, отличающейся от цветовой гаммы дисплея. Искомая яркость извлекается путем поиска сохраненной яркости в поисковой таблице при отображенной цветности. Коэффициент определяется из разности между искомой яркостью и отображенной яркостью. Отображенная яркость адаптируется с использованием коэффициента для получения выходной яркости, более близкой к искомой яркости, чем отображенная яркость. Выходной сигнал изображения задается отображенной цветностью и выходной яркостью. 5 н. 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Область техники

Изобретение относится к способу конструирования дисплея, способу изготовления дисплея, дисплею и компьютерному программному продукту.

Уровень техники

Для демонстрации цветного изображения традиционные дисплеи имеют три основных цвета: красный, зеленый и синий. В Европе координаты цветности этих трех основных цветов заданы стандартом EBU для контента стандартного разрешения и стандартом Rec709 для контента высокого разрешения. Координаты цветности также называются цветовыми точками или цветами. В других странах другие стандарты могут задавать цвета трех основных цветов. Координаты цветности основных цветов в стандарте EBU определены в цветовом пространстве xy CIE 1931 для красного: x=0,64 и y=0,33, для зеленого: x=0,29 и y=0,60 и для синего: x=0,15 и y=0,06. Белая точка дисплея также задана в стандарте EBU и близка к точке D65 (6500 K), которая имеет координаты цветности: x=0,3127 и y=0,3290. На практике производители дисплеев могут выбрать белую точку, отличную от D65. Многие устройства отображения имеют белую точку, несколько сдвинутую в синюю сторону, например 8600 K или даже 10000 K. Этот набор основных цветов и цвета белой точки определяет цветовое поведение дисплея. При использовании основных цветов EBU белый D65 определяется отношением яркостей красного, зеленого и синего основных цветов 22:71:7.

Такой традиционный дисплей с вышеупомянутыми тремя основными цветами EBU не может передавать все видимые цвета. Могут отображаться только цвета в цветовом треугольнике, вершинами которого являются основные цвета, или, точнее говоря, могут отображаться цвета в 3-мерной гамме дисплея. Иными словами, цветовая гамма дисплея EBU задается как область в пространстве цветности в этом треугольнике, включая его границы. Следовательно, невозможно передать, в частности, очень насыщенные цвета, например монохроматические цвета. Под монохроматическим цветом мы понимаем цвет с единственным пиком на конкретной длине волны в спектре видимого света.

В последнее время так называемые дисплеи с широкой гаммой привлекают все большее внимание. Эти дисплеи имеют основные цвета, которые выбраны для получения более широкой цветовой гаммы, чем обеспечивают основные цвета стандарта EBU. Поэтому дисплеи с широкой гаммой способны отображать более насыщенные цвета, чем дисплей EBU. В ЖК дисплее с широкой гаммой три основных цвета для широкой гаммы можно получить путем адаптации спектра тыловой подсветки и/или изменения полосы пропускания цветовых фильтров. Альтернативно или дополнительно дополнительный основной цвет можно добавлять внутри или вне треугольника, но, предпочтительно, в видимом диапазоне цветов. Дисплеи с широкой гаммой с 3 основными цветами иногда называют дисплеями с расширенной гаммой и с более чем 3 основными цветами - дисплеями со многими основными цветами.

Большая часть контента кодируется в гамме, заданной основными цветами EBU (т.е. телевизионная камера записывает сцены согласно этой гамме, и большинство естественных цветов не являются слишком насыщенными). Для дисплеев с широкой гаммой гамма дисплея может сильно отличаться от этой входной гаммы. Если входной сигнал изображения, который обычно является сигналом RGB, используется непосредственно для возбуждения дисплея с широкой гаммой, цветопередача искажается и для большинства изображений оказывается не лучше цветопередачи обычной гаммы EBU. Улучшенной цветопередачи можно добиться, если применять к входному сигналу изображения отображение цветов, расширяющее гамму EBU до широкой гаммы, до возбуждения основных цветов широкой гаммы. Однако известные отображения цветов, которые обычно реализуют увеличение насыщенности, все же приводят к неоптимальной цветопередаче на дисплеях с широкой гаммой.

Аналогично, если контент EBU нужно отображать на дисплее с основными цветами, который обеспечивает более узкую гамму, чем гамма EBU, или если контент широкой гаммы нужно отображать на дисплее с гаммой EBU, отображение цветов должно сжимать входную гамму до более узкой гаммы дисплея с целью улучшения цветопередачи.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является улучшение цветопередачи дисплея, который имеет основные цвета, охватывающие гамму, отличающуюся от гаммы входного сигнала.

Первый аспект изобретения предусматривает способ отображения цветов по п.1. Второй аспект изобретения предусматривает схему отображения цветов по п.13. Третий аспект изобретения предусматривает дисплей по п.14. Четвертый аспект изобретения предусматривает компьютерный программный продукт по п.18. Предпочтительные варианты осуществления заданы в зависимых пунктах.

Способ отображения цветов согласно первому аспекту изобретения отображает входной сигнал изображения в выходной сигнал изображения для дисплея, который содержит пиксели дисплея, имеющие подпиксели с основными цветами, задающими цветовую гамму дисплея, которая охватывает все цвета, которые может отображать дисплей. Допустим, что количество подпикселей и таким образом количество основных цветов и цвета основных цветов выбраны для получения гаммы дисплея более широкой, чем входная гамма входного сигнала. Одна типичная помеха изображения на таких дисплеях с широкой гаммой состоит в том, что некоторые насыщенные цвета кажутся флуоресцирующими. Иными словами, некоторые насыщенные цвета выглядят ярче, чем могут ожидать зрители, исходя из контента изображения. Для дисплея, у которого гамма дисплея меньше входной гаммы, типичная помеха изображения состоит в том, что некоторые насыщенные цвета имеют слишком низкую яркость и выглядят тусклыми, т.е. опять же происходит неконтролируемое искажение яркости. Альтернативно, цвета трех основных цветов можно выбирать иначе.

В реальном мире люди видят объекты, потому что они отражают свет от источника света в красные, зеленые и синие колбочки на сетчатке глаза. Координаты цветности xy CIE 1931 можно вычислить с использованием функций сопоставления цветом для сопоставления цвета спектра отраженного света. Эти координаты цветности xy указывают цвет, который будет видеть (стандартный) наблюдатель. Если объект на сцене отражает 100% света и источник света имеет плоский (или относительно плоский) спектр, наблюдатель увидит белый объект. Этот объект имеет наивысшую яркость из всех отражающих объектов, освещенных этим источником света. Другой объект, который отражает в очень узком спектральном диапазоне, например на длине волны 630 нм, имеет очень насыщенный красный цвет и таким образом поглощает весь свет вне узкого диапазона вокруг 630 нм. Следовательно, при освещении тем же источником света широкого спектра яркость этого красного объекта должна быть гораздо ниже яркости белого объекта.

Чтобы оценить максимальную (например, типичную наивысшую в естественных условиях или теоретически максимально возможную) яркость спектров отражения объектов, которые имеют разные цвета, яркости спектров отражения объектов (реального мира), имеющих цвет, соответствующий конкретной цветности (например, красный цвет кока-колы, который можно сгенерировать с помощью теоретического или фактического цветового фильтра, например краски) определяются при разных цветностях в цветовой гамме дисплея. Спектры отражения представляют собой спектры отражающих объектов, которые имеют, по существу, максимальную отражающую способность при разных цветностях. Точнее говоря, спектр отражения такого объекта реального мира представляет собой спектр света, отраженного объектом реального мира. Яркость этого спектра является целью для яркости, генерируемой дисплеем при цветности, соответствующей цвету объекта реального мира. Например, максимальные яркости спектров отражения большого набора спектральных полосовых фильтров можно использовать с разными значениями ширины и центральной частоты. Для каждого фильтра координата цветности xy и относительная яркость вычисляется, например, для источника света с плоским спектром, т.е. спектром дневного света. Таким образом, иными словами, можно определить для каждого цвета или координаты цветности в цветовой гамме дисплея, какова относительная яркость этого цвета по отношению к яркости белого. Не требуется сохранять относительную яркость для каждого цвета. Относительную яркость можно сохранять для набора цветов, и яркость фактического цвета можно интерполировать из сохраненного набора (интересно при использовании характерных естественных цветов, например максимально яркого зеленого цвета листвы). Заметим, что определение яркостей спектров отражения при разных цветностях, как таковое, известно из публикации Maximum Visual Efficiency of Colored Materials , David L. MacAdam, в J.O.S.A, том 25, 1935, стр.361-367.

Во избежание нереалистичных помех изображения флуоресценции или тусклости дисплей нужно калибровать точнее, чем предусматривает уровень техники.

Способ отображения цветов предусматривает использование яркостей вышеописанных спектров отражения при разных цветностях в цветовой гамме дисплея. Эти желаемые яркости хранятся, например, в поисковой таблице, или моделируются функцией, например двухмерным полиномом, аппроксимирующим оболочку (цветовой холм) максимально отражающих/ярких цветов. Двухмерный полином может представлять параболоид. Альтернативно, можно использовать двухмерную функцию Гаусса. Заметим, что вместо измеренных желаемых яркостей можно использовать теоретически определенные желаемые яркости, например кривые Шредингера. Можно также использовать комбинацию (например, среднее значение) измеренных и теоретических желаемых яркостей.

Способ отображения цветов содержит отображение гаммы, которое отображает входной сигнал изображения, который имеет входные цвета пикселя, заданные входной яркостью и входной цветностью, в отображенный сигнал изображения, который имеет соответствующие отображенные цвета пикселя, заданные отображенной яркостью и отображенной цветностью. Входные цвета пикселя находятся в пределах входной цветовой гаммы, отличающейся от цветовой гаммы дисплея. Желаемую яркость можно извлекать путем поиска сохраненных значений желаемой яркости в поисковой таблице при отображенной цветности или путем вычисления яркости относительно белого, или снижения яркости и т.д. Существует некоторый допуск, пока цвет не станет раздражающе ярким, и особенно в направлении темноты возможен еще больший допуск.

Коэффициент определяется в зависимости от различия между желаемой яркостью и отображенной яркостью. Отображенная яркость (полученная, например, из основного колориметрического преобразования или традиционного отображения гаммы) адаптируется с использованием коэффициента для получения выходной яркости, более близкой к желаемой яркости, чем отображенная яркость. Выходной сигнал изображения задается отображенной цветностью и выходной яркостью. Специалистам, конечно, понятно, описанный, в принципе, двухэтапный процесс можно реализовать на практике как единое преобразование отображения.

Заметим, что настоящее изобретение не эмулирует дисплей, но использует желаемые яркости света, отраженного набором объектов реального мира, в котором каждый из объектов имеет цвет, соответствующий конкретной цветности в гамме дисплея. В случае необходимости яркость, полученная после отображения, корректируется в направлении желаемой яркости. Следовательно, результирующее отображаемое изображение будет выглядеть естественно, поскольку каждый цвет отображается с яркостью, соответствующей яркости объекта реального мира, имеющего соответствующий цвет.

Согласно варианту осуществления, желаемые яркости хранятся в поисковой таблице, и в другом варианте осуществления для генерации желаемых яркостей используется математическая модель. Эти сгенерированные желаемые яркости можно сохранять для дальнейшего использования.

Согласно варианту осуществления, спектр света, отраженного объектом реального мира, получается путем освещения объекта реального мира заранее определенным источником света, который является, например, источником света широкого спектра, который охватывает, по меньшей мере, видимый диапазон света.

Согласно варианту осуществления, каждая из желаемых яркостей является, по существу, максимальным полным количеством отраженного света, которое, предпочтительно, можно определить умножением выбранного источника света на теоретический спектр для каждой цветности, например спектр, который для каждой длины волны имеет пропускание либо 100% либо 0%.

Согласно варианту осуществления, отображенная яркость ограничивается по существу, сохраненной яркостью. Таким образом, можно препятствовать отображению слишком ярких цветов путем изменения сигналов возбуждения для основных цветов дисплея таким образом, чтобы яркость, по существу, совпадала с яркостью реального отражающего объекта, который имеет тот же цвет.

В более сложных вариантах осуществления можно применять дополнительные коррекции, например, путем поиска других яркостей или коэффициентов, сохраненных для представления цветности (например, соседних цветов), или наблюдения фактически полученных яркостей цветов, соседствующих в изображении, тем самым сохраняя/подчеркивая локальную структуру изображения (за счет применения небольших дополнительных снижений яркости), однако это выходит за рамки основного принципа настоящего изобретения.

Согласно варианту осуществления, способ отображения цветов предусматривает извлечение дополнительной искомой яркости путем поиска сохраненной яркости в поисковой таблице при входной цветности входного сигнала. Отображенная яркость масштабируется с коэффициентом, который, по существу, равен отношению искомой яркости при отображенной цветности и искомой яркости при входной цветности. Это масштабирование имеет то преимущество, что позволяет предотвратить помехи изображения, обусловленные ограничением.

Согласно варианту осуществления, отображение гаммы применяет отображение гаммы только к входной цветности. Таким образом, отображенная яркость равна входной яркости. Такое отображение гаммы изменяет только цветность из входной гаммы в другую гамму дисплея и не влияет на яркость.

Согласно варианту осуществления, отображение гаммы обеспечивает улучшение цветов, которое, например, является повышением насыщенности в дисплее с широкой гаммой, который имеет более трех основных цветов.

Согласно варианту осуществления, дисплей, в котором применяется способ отображения цветов, оптимизирован для улучшения цветопередачи. Отображение цветов, отвечающее настоящему изобретению, может осуществляться в самом дисплее и задавать его цветовое поведение или может применяться в отдельном устройстве, в последнем случае дисплей просто получает скорректированные входные сигналы. Способ отображения цветов может объединяться с таким дисплеем для дополнительного уменьшения всякого несовпадения между яркостью отображаемых цветов и яркостью отражающих объектов реального мира, которые имеют тот же цвет. Такой оптимизированный дисплей можно сконструировать согласно нижеследующему способу конструирования. Дисплей имеет пиксели, цвет пикселя которых получается путем смешения, по меньшей мере, четырех основных цветов. Эти основные цвета задают цветовую гамму дисплея для дисплея. Таким образом, цветовая гамма дисплея охватывает все цвета, которые может отображать дисплей. Однако эти основные цвета должны удовлетворять особым требованиям во избежание помехи изображения флуоресценции или тусклости при передаче цветов.

Во избежание помехи изображения флуоресценции или помехи изображения тусклости, по меньшей мере, четыре основных цвета можно выбирать для получения яркости цветов пикселя, сгенерированных уже ближе к естественным/максимальным цветам (до применения дополнительной алгоритмической коррекции).

Эти и другие аспекты изобретения следуют из и будут пояснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - графическое представление геометрических мест точек равной яркости спектров отражения в подковообразном видимом цветовом пространстве в плоскости цветности ху.

Фиг.2 - источник света, освещающий объект.

Фиг.3 - блок-схема варианта осуществления схемы отображения цветов.

Фиг.4 - блок-схема другого варианта осуществления схемы отображения цветов.

Фиг.5 - блок-схема еще одного варианта осуществления схемы отображения цветов.

Фиг.6 - схема устройства отображения с ЖКД и задней подсветкой.

Фиг.7 - схема устройства отображения с ЦЗД и цветовым кругом.

Фиг.8 - обобщенная логическая блок-схема способа

Конструирования дисплея с основными цветами, оптимально выбранными в отношении цветопередачи.

Фиг.9 - логическая блок-схема варианта осуществления способа конструирования дисплея.

Фиг.10 - логическая блок-схема варианта осуществления способа конструирования дисплея.

Фиг.11 - логическая блок-схема варианта осуществления согласно способу конструирования дисплея.

Фиг.12 - еще одна логическая блок-схема способа конструирования дисплея.

Фиг.13 - примеры гамм, имеющих, по существу, совпадающую яркость.

Заметим, что элементы, одинаково обозначенные на разных фигурах, имеют одинаковые структурные признаки и одинаковые функции, или являются одними и теми же сигналами. Когда функция и/или структура такого элемента объяснена, нет необходимости в ее повторном объяснении в подробном описании.

Подробное описание

На фиг.1 показано графическое представление геометрических мест точек равной яркости спектров отражения в подковообразном видимом цветовом пространстве в плоскости цветности xy. Координата цветности x CIE 1931 отложена по горизонтальной оси, и координата цветности y CIE 1931 отложена по вертикальной оси. Подковообразное геометрическое место точек VA указывает границу видимых цветов. Цвета с координатами цветности xy на геометрическом месте точек VA являются 100% насыщенными цветами, которые также называются монохроматическими цветами, поскольку спектры этих цветов содержат только одну длину волны. Числа вдоль геометрического места точек VA указывают длину волны в нм. Для основных цветов EBU красного RE, зеленого GE и синего BE могут отображаться все цвета с координатами цветности xy в треугольнике EG, вершинами которого являются основные цвета RE, GE, BE. Белые цвета имеют координаты цветности xy, лежащие на кривой WH. Например, указан белый цвет D65.

Общеизвестно, что для дисплеев, где используются основные цвета EBU RE, GE, BE, конкретное отношение этих основных цветов необходимо для получения желаемой белой точки, которая должна отображаться, если все компоненты входного сигнала Ri, Gi, Bi (см. фиг.6) имеют соответствующие максимальные значения. Обычно максимальные значение этих компонентов входного сигнала Ri, Gi, Bi равны и выражаются уровнем напряжения, например 0,7 В, для аналоговых сигналов, или числом, например 255, для 8-битовых цифровых сигналов. В нижеследующем описании сигналы имеют нормализованные значения в диапазоне от нуля до единицы. Таким образом, если все компоненты входного сигнала Ri, Gi, Bi равны 1, основные цвета RE, GE, BE должны иметь такое отношение, при котором желаемая белая точка отображается (и дисплей калибруется согласно классическим принципам, для показа желаемой белой точки и заливки цветом, но это также исправляет поведение других цветов). Например, предполагается, что желаемая белая точка представляет собой D65 (x=0,3127, y=0,3290), и координаты цветности основных цветов имеют значения: для красного RE: x=0,64, y=0,33, для зеленого GE: x=0,29, y=0,60 и для синего BE: x=0,15, y=0,06. Теперь можно вычислить, что яркости для красного, зеленого и синего цветов дисплея должны соотноситься друг с другом как 22, 71 и 7. Однако во многих дисплеях используется более голубоватая белая точка, например, с отношением яркостей для красного, зеленого, синего 20:70:10.

На фиг.1 также показан пример дисплея с широкой гаммой, заданного основными цветами RW, GW, BW. Цвета, которые может отображать этот дисплей с широкой гаммой, заданы треугольником WG, вершины которого образованы основными цветами RW, GW, BW.

Пример того, как геометрические места точек равной яркости спектров отражения можно задать в пространстве цветности xy, пояснен ниже со ссылкой на фиг.2. В идеальной установке очень большое количество объектов RO освещается источником света L2, который обеспечивает широкий спектр LI2. В этом примере спектр представляет спектр стандартного источника света D65 (который является спектром дневного света с соответствующей цветовой температурой 6500 K). В иллюстративной реализации естественного освещения с оптимальными цветами разные объекты RO имеют, по существу, 100% отражающую способность для нескольких длин волны или нулевую отражающую способность для других длин волны. Таким образом, для монохроматического цвета (или близкого к нему) соответствующий объект RO имеет, по существу, 100% (или относительно высокую) отражающую способность на конкретной длине волны и, по существу, нулевую (или относительно низкую) отражающую способность на других длинах волны. В другом конце шкалы наиболее яркий белый объект имеет, по существу, 100% отражающую способность во всем видимом диапазоне длины волны. Для промежуточных цветов объекты могут иметь высокую отражающую способность в пределах относительно малого диапазона длин волны. Такие промежуточные цвета можно, например, представить посредством полосового отражательного фильтра с центром на конкретной длине волны или посредством двух или более полосовых отражательных фильтров с центрами на двух или более разных центральных частотах соответственно. Заметим, что объекты могут иметь разные спектры, но одинаковую цветность xy. Некоторые из этих объектов будут отражать больше света, чем другие, и потому будут иметь более высокую яркость. На фиг.1 показана максимальная яркость, которую может иметь отражающий объект с конкретной цветностью xy. Поскольку вышеприведенный пример максимальной отражающей способности является лишь практически простым способом получения спектров максимально отражающих объектов, такие спектры также можно вывести, например, на основании реальных спектров, наблюдаемых в природе (например, наблюдая наиболее яркие красные объекты, наиболее яркие типичные зеленые объекты, например, листву и т.д.). На основании этих данных можно получить набор максимальных яркостей для всех значений цветности, которые могут храниться в памяти (LUT) или могут дополнительно моделироваться математически (например, можно аппроксимировать эту оболочку полиномами или экспоненциальными функциями и т.д.).

Для каждого из объектов RO измеряется яркость LU отраженного света. На основании этих измерений можно построить геометрические места точек равной яркости, показанные на фиг.1. Эти геометрические места точек равной яркости указаны числом, выражающим относительную яркость. В показанном примере яркость белого объекта, который отражает весь свет, задана равной 100%, что обозначено числом 100. Геометрическое место точек, обозначенное числом 90, выражает все окрашенные объекты, имеющие яркость их спектров отражения, которая составляет 90% яркости белого объекта. Определение яркостей спектров отражения при разных цветностях, как таковое, известно из публикации Maximum Visual Efficiency of Colored Materials , David L. MacAdam, в J.O.S.A, том 25, 1935, стр.361-367. Заметим, что если другой белый цвет выбран с другим спектром LI2, максимальная яркость для того же отражающего объекта может отличаться, и таким образом геометрические места точек равной яркости, показанные на фиг.1, могут отличаться.

Согласно фиг.1, эти геометрические места точек равной яркости используются для сравнения относительной яркости BR цвета, отображаемого на дисплее, с яркостью LU спектра отражения объекта RO, который имеет тот же цвет. Из фиг.1 очевидно, что яркость отражающих объектов RO, которые имеют тот же цвет в качестве основных цветов RE, GE, BE, соответственно, равна 22, 77 и 8 соответственно. Заметим, что для основных цветов EBU RE, GE, BE, для создания белого D65 отношение яркостей дается как r:g:b=22:71:7. Таким образом, если полная яркость белого D65 нормализован к 100, нормализованная максимальная яркость красного, зеленого и синего компонентов равна, соответственно, 22, 71 и 7. В нижеследующем описании нормализованная максимальная яркость также называется максимальной яркостью, коэффициентом яркости или даже просто яркостью, если из контекста ясно, что имеется в виду нормализованная максимальная яркость. В литературе коэффициент яркости также называется светлотой.

Это значит, что когда компонент входного сигнала Ri равен 1, красный основной цвет имеет яркость 22. Яркость объекта RO, который имеет тот же цвет, что и красный основной цвет RE, также равна 22. Когда компонент входного сигнала Gi равен 1, зеленый основной цвет имеет яркость 71. С другой стороны, яркость объекта RO, который имеет тот же цвет, что и зеленый основной цвет GE, равна 77. Когда компонент входного сигнала Bi равен 1, синий основной цвет имеет яркость 7. С другой стороны, яркость LU объекта, который имеет тот же цвет, что и синий основной цвет, BE равна 8. Таким образом, для этого выбора основных цветов яркость основных цветов, по существу, совпадает с соответствующими яркостями LU. Для получения хорошего совпадения между гаммой дисплея и цветовой гаммой отраженного света нужно удостовериться в том, что и в других цветах яркость дисплея совпадает с соответствующими яркостями LU. Например, яркость желтого цвета, которая имеет место, когда оба компонента Ri и Gi входного сигнала имеют значение 1, равна 93=22+71, тогда как отраженная яркость в этом цвете равна 97.

Таким же образом можно показать, что дисплей с широкой гаммой с тремя основными цветами RW, GW, BW имеет несовпадающую яркость, особенно для зеленого и красного цветов. Отношение яркостей красного, зеленого и синего основных цветов для белого D65 составляет 26:68:7. Яркость отражающих объектов RO, которые имеют тот же цвет в качестве основных цветов RW, GW, BW, равна 12, 31, 7 соответственно. Таким образом, несовпадение между яркостью основного цвета RW и GW и яркостью LU соответственно окрашенного объекта RO существует примерно с коэффициентом два для красного цвета, если только красный основной цвет RW генерирует свет, и также примерно с коэффициентом два для зеленого цвета, если только зеленый основной цвет GW генерирует свет. Яркость красного и зеленого основных цветов RW, GW слишком велика по сравнению с яркостью отраженных цветов той же насыщенности. В результате для этих цветов создается нежелательное впечатление, что отображаемый объект флуоресцирует, когда те же сигналы возбуждения используются для дисплея с нормальной гаммой с тремя основными цветами.

Очевидно, что можно снизить вклад одного или более из основных цветов за счет добавления, по меньшей мере, еще одного основного цвета. Это проиллюстрировано на двух примерах. Первый пример демонстрирует эффект добавления белого основного цвета W, и второй пример демонстрирует эффект добавления желтого основного цвета YW. Альтернативно, можно выбирать только три основных цвета, когда цвета выбираются так, чтобы несовпадение было меньше, чем с основными цветами широкой гаммы RW, GW, BW, показанными на фиг.1.

В дисплее RGBW, в котором основные цвета EBU R, G, B используются для RGB (красный, зеленый и синий), и белый D65 для белого основного цвета, белый D65 получается из соответствующего отношения яркостей красного, зеленого, синего и белого основных цветов 11, 35, 4, 50, соответственно. Эти значения яркостей 11, 35, 4 нужно сравнивать с яркостями 22, 77, 8 объектов RO, имеющих те же цвета, что основные цвета EBU R, G, B, соответственно. Очевидно, что при таком выборе основных цветов для RGB получается сильное несовпадение между значениями яркостей основных цветов R, G, B и яркостями LU спектров отражения соответствующих объектов RO. В этом примере яркость слишком мала, из-за чего насыщенные цвета получаются слишком темными и таким образом выглядят тусклыми.

В дисплее RGBW, в котором широкие основные цвета RW, GW, BW используются для RGB (красный, зеленый и синий), и белый D65 используется для добавленного белого основного цвета W, белый D65 получается из соответствующего отношения яркостей r, g, b, w 11, 35, 4, 50 соответственно. Эти значения яркостей 11, 35, 4 нужно сравнивать с яркостями 12, 31, 7 объектов RO, имеющих те же цвет в качестве основных цветов RW, GW, BW, соответственно. Очевидно, что при таком выборе основных цветов для RGB обеспечивается существенно лучшее совпадение между значениями яркостей основных цветов RW, GW, BW и яркостями LU спектров отражения соответствующих объектов RO. Однако для желтого смешанного цвета, для которого активны основные цвета RW и GW, значение яркости равно 11+35=46, тогда как из фиг.1 следует, что яркость LU отражающего объекта RO, имеющего тот же желтый цвет, примерно равна 91. Для малинового смешанного цвета коэффициент яркости равен 11+4=15, и яркость равна 19. Для голубого смешанного цвета коэффициент яркости равен 35+4=39, и яркость равна 50. Таким образом, для желтых цветов все еще имеет место существенное несовпадение.

Заметим, что смешанные цвета это цвета между двумя основными цветами, т.е. цвета, реализованные с использованием только двух основных цветов.

Теперь рассмотрим другой пример, в котором предусмотрен дисплей RGBY, в котором основные цвета EBU R, G, B используются для RGB и добавлен желтый основной цвет YW. Отношение основных цветов R, G, B, YW для получения белого D65 теперь составляет 11:35:7:47. Эти значения яркостей 11, 35, 7 нужно сравнивать с яркостями 22, 7, 8 объектов RO, имеющих те же цвет в качестве основных цветов R, G, B, соответственно. Очевидно, что при таком выборе основных цветов для RGB получается сильное несовпадение между значениями яркостей основных цветов R и G и яркостями LU спектров отражения соответствующих объектов RO. Также в этом примере яркость слишком низка, из-за чего насыщенные цвета выглядят слишком темными.

Если дисплей RGBY основан на широких основных цветах RW, GW, BW, к которым добавлен желтый основной цвет, ситуация значительно улучшается. Для хорошего совпадения между гаммой дисплея и цветовой гаммой отраженного света при основных цветах отношение яркостей основных цветов r, g, b, y составляет 13, 34, 7, 47 соответственно. Эти значения яркостей 13, 34, 7 нужно сравнивать с яркостями 12, 31, 7 объектов RO, имеющих те же цвет в качестве основных цветов RW, GW, BW, соответственно. Очевидно, что при таком выборе основных цветов для RGB получается хорошее совпадение между значениями яркостей основных цветов RW, GW, BW и яркостями LU спектров отражения соответствующих объектов RO. Кроме того, для желтого смешанного цвета, для которого активны основные цвета RW, GW и YW, яркость равна 13+34+47=94, тогда как из фиг.1 следует, что яркость LU отражающего объекта RO, имеющего тот же желтый цвет, примерно равна 91. Таким образом, теперь получается хорошее совпадение между яркостью желтого цвета и соответствующей яркостью отражающего желтого объекта. Для малинового смешанного цвета значение яркости равно 13+7=20, и коэффициент яркости равен 19. Для голубого смешанного цвета значение яркости равно 34+7=41, и коэффициент яркости равен 50. Таким образом, имеет место хорошее совпадение для всех основных цветов и смешанных цветов. Следовательно, получается хорошее совпадение для всех цветов в широкой гамме.

Как следует из представленных примеров, в зависимости от выбора основных цветов, может возникать относительно большое несовпадение. Это несовпадение можно уменьшать, снижая возбуждение основных цветов дисплея. Даже если найдены основные цвета, обеспечивающие хорошее совпадение, все же может существовать относительно небольшое отклонение. Комбинируя снижение возбуждения с этими относительно хорошо совпадающими основными цветами, можно дополнительно улучшить цветопередачу дисплея. Варианты осуществления снижения возбуждения основных цветов дисплея пояснены со ссылкой на фиг.3-5.

На фиг.2 показан источник света, освещающий объект. Источник света широкого спектра L2 генерирует свет LI2 с широким спектром для освещения отражающего объекта RO. Объект RO имеет высокую отражающую способность для конкретной длины волны или набора длин волны. Отраженный свет имеет спектр RS, который соответствует цветности 0 и яркости LU. Этот спектр также называется спектром отражения. Поскольку фиг.2 уже была объяснена в описании фиг.1, она не нуждается в дополнительном пояснении.

На фиг.3 показана блок-схема варианта осуществления схемы отображения цветов. Входной сигнал изображения IS задает входное изображение, образованное входными пикселями, которые имеют входные цвета пикселя. Хотя изобретение будет объяснено в отношении входного сигнала изображения, заданного в цветовом пространстве x, y CIE 1931, настоящее изобретение не ограничивается лишь этим цветовым пространством x, y и применимо к любому другому цветовому пространству, в котором яркость и цветность заданы или могут быть определены. Примерами таких цветовых пространств являются цветовое пространство u"v" CIE 1976 и цветовое пространство видеосигнала YCrCb. Настоящее изобретение также можно применять в цветовом пространстве RGB, но это будет сложнее, поскольку цветность и яркость приходится вычислять из компонентов RGB. Если входной сигнал изображения закодирован в цветовом пространстве RGB, и дополнительные расчеты для определения цветности и яркости нежелательны, входной сигнал изображения следует преобразовать из пространства гаммы RGB в линейное световое пространство, например пространство xyY.

Входные цвета пикселя заданы входной яркостью Y и входной цветностью x, y. Входные цвета пикселя ограничены входной цветовой гаммой. Блок 2 отображения гаммы применяет отображение или преобразование к входному сигналу изображения IS, в результате чего получается отображенный сигнал изображения MS с отображенной гаммой, которая отличается от входной гаммы. Отображенный сигнал изображения MS имеет значения цветности xm, ym. Различие между отображенной гаммой и входной гаммой может приводить к слишком высокой яркости основных цветов, если входная гамма расширена, или к слишком низкой яркости основных цветов, если отображенная гамма меньше, чем входная гамма.

Обычно блок 2 отображения гаммы обрабатывает входной сигнал изображения IS для получения отображенного сигнала изображения MS, который расширен относительно входного сигнала изображения IS. Например, блок 2 отображения гаммы может осуществлять любое преобразование цветов, которое может оказывать влияние на яркость Y и цветность x,y (например, трехмерное матрицирование), или может осуществлять преобразование цветов только в отношении координат цветности x, y (например, отображение гаммы, сохраняющее яркость и растягивающее насыщенность). В вышеупомянутой ситуации отображенная яркость Ym равна входной яркости Y. Иными словами, входная яркость Y не обрабатывается блоком 2 отображения гаммы.

Изобретение можно использовать в дисплее любого типа, который имеет гамму дисплея, отличающуюся от входной гаммы. Например, для сигналов, кодированных в EBU, дисплей может представлять собой ЖКД с широкой гаммой (более широкой, чем гамма EBU). Альтернативно, дисплей может иметь более узкую гамму, чем гамма EBU, например, для ЖКД мобильного устройства, или в будущем, когда входные сигналы, кодированные в широких основных цветах, потребуется отображать на устройстве отображения с более узкой гаммой, заданной основными цветами EBU. Полноцветный дисплей может иметь 3 или более основных цвета.

Схема 3 поиска принимает отображенную цветность xm, ym и ищет соответствующую яркость LU в поисковой таблице (которую далее также будем называть LUT) 1. Искомая яркость, соответствующая отображенной цветности xm, ym, обозначается Y1. Эта яркость Y1 является максимальной яркостью LU отражающего объекта RO, который имеет цвет, соответствующий отображенной цветности xm, ym.

Схема 4 определения коэффициента принимает отображенную яркость Ym и искомую яркость Y1 для определения коэффициента F1, который указывает различие между отображенной яркостью Ym и искомой яркостью Y1. Схема 5 адаптации яркости принимает отображенную яркость Ym и коэффициент F1 для обеспечения выходной яркости Ys. Схема 5 адаптации яркости адаптирует отображенную яркость Ym с использованием коэффициента F для получения выходной яркости Ys, более близкой к искомой яркости Y1, чем отображенная яркость Ym. Например, схема 5 адаптации яркости представляет собой умножитель коэффициента усиления или блок масштабирования, который умножает отображенную яркость Ym на коэффициент F1. Коэффициент F1 можно выбрать так, чтобы выходная яркость Ys ограничивалась искомой яркостью Y1. Альтернативно, коэффициент F1 может быть равен отношению части этого отношения отображенной яркости Ym и искомой яркости Y1. Цветопередача в выходном сигнале изображения OS является оптимальной, если для отображенной цветности xm, ym яркость Ys существенно не отклоняется от яркости Y1. Следовательно, блок 2 отображения гаммы способен улучшать входной сигнал изображения IS, например, применяя цветовое растяжение, не вызывающее чрезмерное повышение или снижение яркости некоторых цветов в выходном сигнале изображения OS. Заметим, что отображенная яркость Ym может быть равна входной яркости Y, если блок отображения 2 не оказывает влияния на или не изменяет входную яркость Y. Вышеприведенное описание аппаратных или программных блоков представляет лишь простую реализацию, и специалисту очевидно, что схема адаптации яркости может содержать свой собственный блок оценки, вычисляющий математическую модель для получения желаемой яркости для введенной отображенной цветности.

На фиг.4 показана блок-схема другого варианта осуществления схемы отображения цветов. Эта схема отображения цветов базируется на схеме, показанной на фиг.3, с единственным отличием в том, что блок 2 отображения гаммы не влияет на входную яркость Y, и таким образом отображенная яркость Ym равна входной яркости Y. Отображается только цветность x, y. Эта схема действует так же, как схема, описанная со ссылкой на фиг.3.

На фиг.5 показана блок-схема еще одного варианта осуществления схемы отображения цветов. Эта схема отображения цветов базируется на схеме, показанной на фиг.4. Отличия состоят в том, что добавлена схема поиска 6, схема 4 определения коэффициента теперь определяет отношение, и схема 5 адаптации яркости является умножителем коэффициента усиления. Схема поиска 6 принимает входную цветность x, y и ищет соответствующую яркость LU в LUT 1. Искомая яркость, соответствующая входной цветности x, y, обозначается Y2. Эта яркость Y2 является максимальной яркостью LU отражающего объекта RO, который имеет цвет, соответствующий входной цветности x, y. Схема 4 определения коэффициента определяет отношение яркостей Y2 и Y1 входной цветности x, y и соответствующей отображенной цветности xm, ym, соответственно, для получения коэффициента G=Y2/Y1. Умножитель 5 коэффициента усиления умножает входную яркость Y на коэффициент G для получения выходной яркости Ys.

Отображение цветов можно объединить с дисплеем, который оптимизирован для естественной цветопередачи. Такие дисплеи описаны со ссылкой на фиг.8-11. Отображение цветов можно использовать в устройстве ЖКД (жидкокристаллическом дисплее), которое описано со ссылкой на фиг.6, или в устройстве ЦЗД (цифровом зеркальном дисплее), которое описано со ссылкой на фиг.7.

На фиг.6 схематически показано ЖК устройство отображения. В показанном варианте осуществления пиксель Pi содержит четыре ЖК подпикселя RP, GP, BP, YP. Цветовые фильтры RF, GF, BF, YF связаны с подпикселями RP, GP, BP, YP. Цветовые фильтры RF, GF, BF, YF могут присутствовать с другой стороны подпикселей RP, GP, BP, YP, таким образом, между источниками света LR, LG, LB, LY и подпикселями RP, GP, BP, YP. Не все подпиксели RP, GP, BP, YP должны иметь цветовой фильтр. В показанном варианте осуществления имеется четыре источника света LR, LG, LB, LY, которые возбуждаются драйвером LDR и которые задают совместно с цветовыми фильтрами RF, GF, BF, YF основные цвета RW, GW, BW, YW устройства отображения DD. На фиг.7 цвета света, генерируемого источниками света LR, LG, LB, LY согласованы с соответствующими фильтрами RF, GF, BF, YF и соотношения между ними не изменяются фильтрами RF, GF, BF, YF. Иными словами, цветовые фильтры необходимы только для блокировки света от несоответствующих источников света. Теперь свет, выходящий из источников света LR, LG, LB, LY, представляет собой основные цвета дисплея DD.

Вместо четырех разных источников света LR, LG, LB, LY может присутствовать только три источника света. Теперь один из цветовых фильтров RF, GF, BF, YF выбирается для пропускания, по меньшей мере, некоторого света, по меньшей мере, двух источников света из LR, LG, LB, LY. Альтернативно, можно использовать один источник света из набора источников света, которые все излучают, по существу, одинаковый спектр. В этом варианте осуществления основные цвета задаются спектральным распределением света источника света и спектральной фильтрацией цветовых фильтров.

Драйвер пикселей PDR выдает сигналы возбуждения r, g, b, y на подпиксели RP, GP, BP, YP, соответственно, для управления пропусканием подпикселей RP, GP, BP, YP.

Заметим, что если требуется более четырех основных цвета, необходимо иметь более четырех подпикселей на пиксель. В зависимости от того как получены основные цвета, могут потребоваться источники света и/или цветовые фильтры более разнообразной окраски. Хотя R, G, B, Y обозначают красный, зеленый, синий и желтый, на практике можно использовать другие цвета.

На фиг.7 показана схема устройства отображения с ЦЗД и цветовым кругом. Источник света широкого спектра L1 генерирует пучок света LI1, который падает на вращающийся цветовой круг CW. Цветовой круг CW имеет сегменты цветового фильтра FG, FR, FB, FY. Пучок света LC1, который выходит из цветового круга CW, падает на подпиксели M1, M2, M3, M4 пикселя Pi ЦЗД дисплея. Все подпиксели M1-M4 могут представлять собой идентичные мини-зеркала, угол наклона которых модулируется согласно отображаемому изображению.

На фиг.8 показана обобщенная логическая блок-схема способа дополнительного конструирования дисплея. На этапе S1 определяются яркости LU объектов RO. Обычно эти яркости LU для по-разному окрашенных объектов RO определяются один раз и затем сохраняются в таблице. Альтернативно, эти яркости LU можно найти в литературе и можно использовать непосредственно на этапе S2. На этапе S2 основные цвета RW, GW, BW, YW выбираются таким образом, чтобы максимальная яркость BR разных цветов, передаваемых гаммой, заданной основными цветами RW, GW, BW, YW, по существу, совпадала с яркостью LU спектров отраженных объектами RO, имеющими соответствующие цвета. Если для конструкции дисплея предпочтительна другая белая точка максимальной яркости, то нужно использовать другой спектр источника света LI2. Например, для белой точки D65 используется соответствующий спектр дневного света D65 для LI2. Для белой точки 8600 K используется соответствующий спектр излучения черного тела с температурой 8600 K.

Если нужно определить яркости LU, то на этапе S10 отражающие объекты RO освещаются светом LI2, генерируемым широкополосным источником света L2. На этапе S11 измеряются яркости LU спектров отражения, отраженных отражающими объектами RO, которые имеют коэффициент отражения, по существу, 100% на различных длинах волны, и вычисляются соответствующие цветность 0 и яркость LU. На этапе S12 определенные яркости LU сохраняются для использования. Альтернативно, если яркости LU заранее известны, их можно сразу сохранять, и этапы S10 и S11 не требуются.

На фиг.9 показана логическая блок-схема варианта осуществления способа конструирования дисплея. В этом варианте осуществления этап S2 осуществляется следующим образом. Сначала на этапе S20 выбираются набор основных цветов RW, GW, BW, YW и желаемая белая точка. Выбранные основные цвета RW, GW, BW, YW и выбранная белая точка совместно обозначаются как PR. Отношение выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW для получения желаемой белой точки вычисляется на этапе S21. Затем также на этапе S21 максимальная яркость BR вычисляется для всех основных цветов RW, GW, BW, YW и всех смешанных цветов. Смешанные цвета - это цвета полученные смешением основных цветов RW, GW, BW, YW, которые имеют максимальную яркость BR. Яркости LU отражающих объектов, соответствующие основным цветам RW, GW, BW, YW и смешанным цветам, определяются или считываются с носителя информации.

Вычисленные значения яркостей BR сравниваются с соответствующими яркостями LU на этапе S22. Наконец, на этапе S23 принимается решение, совпадают ли, по существу, значения яркостей BR с яркостью LU согласно критериям совпадения MC. Если набор выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW не удовлетворяет критериям совпадения MC, алгоритм переходит к этапу S20 и выбирает другой набор основных цветов RW, GW, BW, YW. Если набор выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW удовлетворяет критериям совпадения MC, этот набор признается пригодным для реализации в дисплее и сохраняется на этапе S24.

Алгоритм может останавливаться, когда совпадающий набор основных цветов RW, GW, BW, YW найден. Альтернативно, алгоритм может искать более одного или даже все совпадающие наборы основных цветов RW, GW, BW, YW. При наличии дополнительных наборов совпадающих основных цветов RW, GW, BW, YW можно выбрать набор, имеющий наилучшие перспективы при его реализации в дисплее. Например, важным соображением является эффективность оборудования, необходимого для получения совпадающих основных цветов RW, GW, BW, YW. Альтернативно, наилучшим набором может быть набор с самой большой гаммой.

Один из критериев совпадения может требовать, чтобы яркость цвета пикселя находилась в диапазоне от 80 до 120 процентов от яркости LU объекта RO того же цвета. Диапазон может различаться для разных цветов. Альтернативно, как пояснено со ссылкой на фиг.11, можно использовать эмпирический подход. Ошибки обычно составляют в пределах ±10%.

На фиг.10 показана логическая блок-схема варианта осуществления способа конструирования дисплея. В этом варианте осуществления этап S2 осуществляется следующим образом.

Сначала на этапе S25 выбирается набор основных цветов RW, GW, BW, YW. Выбранные основные цвета RW, GW, BW, YW совместно обозначаются как PR. На этапе S26 задается набор контрольных точек CP. Эти контрольные точки CP представляют собой цвета в гамме дисплея, в которых нужно проверять совпадение. Например, контрольные точки CP представляют собой значения цветности красного, зеленого и синего основных цветов (RW, GW, BW), желтого, малинового и голубого смешанных цветов (RW+GW, RW+BW, GW+BW, соответственно), и предпочтительной белой точки (например, D65).

На этапе S27 соответствующие яркости BR контрольных точек CP определяются или считываются с носителя информации. На этапе S28 яркости LU отражающих объектов RO, соответствующие контрольным точкам CP, определяются или считываются с носителя информации. На этапе S29 вычисляется отношение между яркостями BR основных цветов дисплея RW, GW, BW, YW.

На этапе S30 принимается решение, совпадают ли, по существу, значения яркостей BR с яркостью LU согласно критериям совпадения MC. Если набор выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW не удовлетворяет критериям совпадения MC, алгоритм переходит к этапу S25 и выбирает другой набор основных цветов RW, GW, BW, YW. Если набор выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW удовлетворяет критериям совпадения MC, этот набор признается пригодным для реализации в дисплее и сохраняется на этапе S31. Для каждого из основных цветов RW, GW, BW, YW можно задать диапазон, в этих основных цветах можно выбирать.

Алгоритм может останавливаться, когда совпадающий набор основных цветов RW, GW, BW, YW найден. Альтернативно, алгоритм может искать более одного или даже все совпадающие наборы основных цветов RW, GW, BW, YW. При наличии дополнительных наборов совпадающих основных цветов RW, GW, BW, YW можно выбрать набор, имеющий наилучшие перспективы при его реализации в дисплее. Например, важным соображением является эффективность оборудования, необходимого для получения совпадающих основных цветов RW, GW, BW, YW. Альтернативно, наилучший набор в отношении размера гаммы - чем больше гамма, тем лучше. Согласно варианту осуществления ошибка в яркостях дисплея BR и яркостях отражающих цветов LU при значениях цветности в контрольных точках минимизируется. Эту минимизацию ошибки можно производить, выбирая оптимальную цветность основных цветов RW, GW, BW, YW в допустимых диапазонах, и/или путем изменения их яркостей. Яркость основного цвета можно изменять путем изменения спектра тыловой подсветки или путем изменения спектра пропускания цветового(ых) фильтра(ов). Ошибку можно определить, например, как среднеквадратическую ошибку разности яркостей, где до вычисления разности берется log 10 от каждой яркости. Обычно для хорошей конструкции дисплея должна быть меньше + и -10%.

Заметим, что вместо основных цветов и смешанных цветов или в дополнение к ним можно выбирать другие цвета, для которых соответствующие значения яркостей BR сравниваются с яркостями LU. Выбранные цвета должны иметь возможность реализации с помощью выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW. Хотя речь идет о четырех основных цветах RW, GW, BW, YW, тот же алгоритм можно применять к менее или более чем четырем основным цветам RW, GW, BW, YW. Кроме того, хотя для обозначения четырех основных цветов используются буквы R (красный), G (зеленый), B (синий) и Y (желтый), в качестве основных цветов можно выбирать другие цвета.

Другой из критериев совпадения может требовать, чтобы яркость цвета пикселя находилась в диапазоне от 80 до 120 процентов от яркости LU объекта RO того же цвета. Диапазон может различаться для разных цветов. Альтернативно, как пояснено со ссылкой на фиг.11, можно использовать эмпирический подход. Ошибки обычно составляют в пределах ±10%.

На фиг.11 показана логическая блок-схема варианта осуществления согласно способу конструирования дисплея. На этапе S25 выбираются основные цвета RW, GW, BW, YW, например, оператором. Белая точка может быть заранее задана или также может быть выбрана оператором. На этапе S26 пробные изображения IM отображаются с использованием основных цветов RW, GW, BW, YW и белой точки, выбранных на этапе S25. На этапе S27 группа наблюдателей рассматривает отображаемое изображение и яркость BR цвета пикселя считается, по существу, совпадающей с яркостью LU, если, по меньшей мере, 90% группы наблюдателей не заметят раздражающих, значительных или заметных артефактов яркости в изображении. Пробное изображение может фактически быть представлением ситуации реального мира, которая также представляется наблюдателям, и яркость BR цвета пикселя считается, по существу, совпадающей с яркостью LU, если, по меньшей мере, 90% группы наблюдателей не заметят раздражающих, значительных или заметных различий между яркостью цвета и соответствующей яркостью.

На фиг.12 показана еще одна логическая блок-схема способа конструирования дисплея. По меньшей мере, четыре основных цвета RW, GW, BW, YW выбираются путем изменения цветности, по меньшей мере, одного из основных цветов RW, GW, BW, YW или путем добавления дополнительного основного цвета.

На этапе S30 отображение гаммы применяется к входному сигналу пробного изображения IS, имеющего заранее заданный набор разных цветов. На этапе S31 проверяется яркость BR разных цветов, отображаемых в ответ на входное пробное изображение IS. На этапе S32 изменяется цветность, по меньшей мере, одного из основных цветов RW, GW, BW, YW для получения яркости BR, по существу, совпадающей с яркостью LU соответствующего спектра отражения RS. Альтернативно или дополнительно дополнительный основной цвет добавляется к уже присутствующим основным цветам для получения яркости BR, по существу, совпадающей с яркостью LU соответствующего спектра отражения RS одного из основных цветов, вызывающего существенное отклонение от совпадающей яркости LU. Например, при обнаружении слишком высокой яркости BR по отношению к яркости LU для конкретного цвета новому основному цвету дается этот или, по существу, этот цвет.

На фиг.13 показаны примеры гамм, имеющих, по существу, совпадающую яркость.

Первая гамма GA1 задана четырьмя основными цветами R, YG, GC, B с координатами x, y, Y, соответственно, для

R1: 0,6717, 0,3181, 19,6

YG1: 0,3564, 0,6319, 68,1

GC1: 0,0959, 0,6958, 33,1

B1: 0,1429, 0,0458, 7,1

Вторая гамма GA2 задана пятью основными цветами R, G, B, C, Y с координатами x, y, Y, соответственно, для

R2: 0,6776, 0,3153, 17,1

G2: 0,2115, 0,7569, 34,4

B2: 0,1449, 0,0486, 7,1

C2: 0,0215, 0,6069, 10,5

Y2: 0,3681, 0,6208, 70,5

Третья гамма GA3 задана шестью основными цветами R, G, B, C, M, Y с координатами x, y, Y, соответственно, для

R3: 0,6658, 0,3264, 20,0

G3: 0,2781, 0,6653, 66,9

B3: 0,1468, 0,0514, 6,6

C3: 0,0567, 0,3292, 9,9

M3: 0,3407, 0,0986, 10,3

Y3: 0,4308, 0,5597, 84,8

Заметим, что вышеупомянутые варианты осуществления иллюстрируют, но не ограничивают изобретение, и что специалисты в данной области техники могут предложить много альтернативных вариантов осуществления, не выходя за рамки объема прилагаемой формулы изобретения.

Например, если точная компенсация яркости не требуется, поисковая таблица 1 не обязана содержать точные значения яркости отражающих объектов. Достаточно, чтобы в ней хранились приближенные значения яркости отражающих объектов. Например, точность + и -10% можно считать достаточной.

Настоящее отображение цветов можно выгодно реализовать независимо от количества основных цветов, используемых в дисплее, при условии что гамма дисплея отличается от гаммы входного сигнала.

Следует понимать, что вышеописанную технологию отображения можно реализовать в различных устройствах или программных продуктах, например она может составлять часть программного обеспечения обработки фотографий, позволяя сохранять данные в устройстве в зависимости от формата, в котором они впоследствии будут переданы на конкретный дисплей. Коррекция также может применяться профессиональной службой, например, для передачи сигналов повышенного качества по выделенному интернет-каналу, или для сохранения сигналов повышенного качества на носителе информации (например, на карте памяти для продажи в магазине). Также можно загружать профили коррекции (например, LUT) для применения на домашнем компьютере или принимать плагин и т.д.

В формуле изобретения никакие условные обозначения, заключенные в скобки, не следует рассматривать в порядке ограничения формулы изобретения. Использование глагола "содержать" и его производных не исключает наличия элементов или этапов, отличных от указанных в формуле изобретения. Употребление названия элемента в единственном числе не исключает наличия совокупности таких элементов. Изобретение можно реализовать посредством оборудования, содержащего несколько разных элементов, и посредством надлежащим образом запрограммированного компьютера. В пункте устройства, где перечислено несколько средств, некоторые из этих средств могут быть реализованы в одном и том же элементе оборудования. Один лишь тот факт, что определенные меры указаны в разных зависимых пунктах, не говорит о том, что комбинацию этих мер нельзя выгодно использовать.

Формула изобретения

1. Способ отображения цветов для отображения входного сигнала изображения (IS) в выходной сигнал изображения (OS) для дисплея (DD), содержащего пиксели дисплея (Pi), имеющие три или более подпикселей (RP, GP, BP, YP) с основными цветами (RW, GW, BW, YW), задающими цветовую гамму дисплея (WG), способ содержит этапы, на которых используют желаемые яркости (LU, Y1) спектров отражения (RS) объектов реального мира, имеющих разные цвета, соответствующие разным цветностям (х0, у0) в цветовой гамме дисплея (WG), причем спектры отражения (RS) представляют собой спектры света, отраженного соответствующими объектами реального мира, причем желаемая яркость (LU, Y1) представляет собой полное количество света, отраженное соответствующим объектом реального мира,

Подвергают отображению гаммы (2) входной сигнал изображения (IS), имеющий входные цвета пикселя, заданные входной яркостью (Y) и входной цветностью (х, у), для получения отображенного сигнала изображения (MS), имеющего соответствующие отображенные цвета пикселя, заданные отображенной яркостью (Ym; Y) и отображенной цветностью (хm, уm), причем входные цвета пикселя находятся в пределах входной цветовой гаммы, отличающейся от цветовой гаммы дисплея (WG); и

Адаптируют (5) отображенную яркость (Ym; Y) с использованием коэффициента (F1; G), зависящего от разности между желаемой яркостью (LU, Y1) и отображенной яркостью (Ym; Y), для получения выходной яркости (Ys), более близкой к желаемой яркости (Y1), чем отображенная яркость (Ym), причем выходной сигнал изображения (OS) задается отображенной цветностью (хm, уm) и выходной яркостью (Ys).

2. Способ по п.1, в котором на этапе использования желаемых яркостей (LU, Y1) извлекают желаемые яркости (LU, Y1) из поисковой таблицы (1).

3. Способ по п.1, в котором на этапе использования желаемых яркостей (LU, Y") применяют математическую модель, предназначенную для генерации таких желаемых яркостей (LU).

4. Способ по п.1, в котором спектр света, отраженного объектом реального мира, получают путем измерения объекта реального мира, освещенного заранее определенным источником света.

5. Способ по п.4, в котором заранее определенный источник света представляет собой источник света широкого спектра.

6. Способ по п.1, в котором каждая из желаемых яркостей (LU, Y1) является, по существу, максимальным полным количеством отраженного света.

7. Способ отображения цветов по п.1, в котором на этапе адаптации отображенной яркости (Ym) ограничивают отображенную яркость (Ym), по существу, сохраненной яркостью (LU).

8. Способ по п.2, дополнительно содержащий этап, на котором извлекают (6) дополнительную искомую яркость (Y2) путем поиска сохраненной яркости (LU) в поисковой таблице (1) при входной цветности (х, у) входного сигнала (IS), при этом на этапе адаптации (5) отображенной яркости (Y) масштабируют отображенную яркость (Y) с коэффициентом (G), который, по существу, равен отношению искомой яркости (Y1) при отображенной цветности (хm, уm) и искомой яркости (Y2) при входной цветности (х, у).

9. Способ по п.1 или 8, в котором на этапе применения отображения гаммы (2) применяют отображение гаммы только к входной цветности (х, у), причем отображенная яркость (Ym; Y) равна входной яркости (Y).

10. Способ по п.1, в котором отображение гаммы (2) обеспечивает улучшение цветов.

11. Способ по п.10, в котором улучшение цветов является повышением насыщенности.

12. Способ по п.1, в котором дисплей (DD) является дисплеем со многими основными цветами, имеющим количество основных цветов (RW, GW, BW, YW) более трех.

13. Схема отображения цветов для отображения входного сигнала изображения в выходной сигнал изображения для дисплея (DD), содержащего пиксели дисплея (Pi), имеющие подпиксели (RP, GP, BP, YP) с основными цветами (RW, GW, BW, YW), задающими цветовую гамму дисплея (WG), схема отображения цветов содержит

Блок желаемой яркости для генерации желаемых яркостей (LU, Y1) спектров отражения (RS) объектов реального мира, имеющих разные цвета, соответствующие разным цветностям (х0, у0) в цветовой гамме дисплея (WG), в котором каждый из спектров отражения (RS) является спектром света, отраженного объектом реального мира, и в котором каждая из желаемых яркостей (LU, Y1) представляет собой полное количество света, отраженное соответствующим объектом реального мира, блок (2) отображения гаммы для отображения гаммы входного сигнала изображения (IS), имеющего входные цвета пикселя, заданные входной яркостью (Y) и входной цветностью (х, у), для получения отображенного сигнала изображения (MS), имеющего соответствующие отображенные цвета пикселя, заданные отображенной яркостью (Ym; Y) и отображенной цветностью (хm, уm), причем входные цвета пикселя находятся в пределах входной цветовой гаммы, отличающейся от цветовой гаммы дисплея (WG), и

Схему (5) адаптации для использования коэффициента (F1), зависящего от разности между желаемой яркостью (LU, Y1) и отображенной яркостью (Ym; Y), для получения выходной яркости (Ys), более близкой к искомой яркости (Y1), чем отображенная яркость (Ym), причем выходной сигнал изображения (OS) задается отображенной цветностью (хm, уm) и выходной яркостью (Ys).

14. Дисплей (DD), содержащий пиксели дисплея (Pi), имеющие подпиксели (RP, GP, BP, YP) с основными цветами (RW, GW, BW, YW), задающими цветовую гамму дисплея (WG), и схему отображения цветов по п.13.

15. Дисплей (DD) по п.14, содержащий

ЖК панель дисплея с пикселями (Pi), содержащими, по меньшей мере, четыре подпикселя (RP, GP, BP, YP) с соответствующими цветовыми фильтрами (RF, GF, BF, YF) для генерации, по меньшей мере, четырех основных цветов (RW, GW, BW, YW),

Схему возбуждения (PDR) для приема выходного сигнала изображения (OS) и подачи напряжений возбуждения на, по меньшей мере, четыре подпикселя (RP, GP, BP, YP), и

Блок задней подсветки (LR, LG, LB, LY) для освещения панели дисплея.

16. Дисплей (DD) по п.14, являющийся цветным дисплеем для отображения выходного сигнала изображения (OS).

17. Способ конструирования дисплея по п.13, содержащий этапы, на которых

Определяют или используют (S1) яркости (LU) спектров отражения (RS) при разных цветностях (0) в цветовой гамме дисплея (WG), причем спектры отражения (RS) представляют собой спектры отражающих объектов (RO), имеющих, по существу, максимальную отражающую способность при разных цветностях (0) соответственно, и

Выбирают (S2), по меньшей мере, четыре основных цвета (RW, GW, BW, YW) для получения в цветовой гамме дисплея (WG) яркости (BR) выбранного набора цветов пикселя, по существу, совпадающей с яркостью (LU) спектров отражения (RS) при значениях цветности (0), соответствующих цветам пикселя выбранного набора.

18. Машиночитаемый носитель, на котором хранится код, который при исполнении процессором побуждает процессор выполнять этапы способа по п.1, на которых

Подвергают отображению гаммы (2) входной сигнал изображения (IS), имеющий входные цвета пикселя, заданные входной яркостью (Y) и входной цветностью (х, у), для получения отображенного сигнала изображения (MS), имеющего соответствующие отображенные цвета пикселя, заданные отображенной яркостью (Ym; Y) и отображенной цветностью (хm, уm), причем входные цвета пикселя находятся в пределах входной цветовой гаммы, отличающейся от цветовой гаммы дисплея (WG),

Адаптируют (5) отображенную яркость (Ym; Y) с использованием коэффициента (F1; G), зависящего от разности между желаемой яркостью (LU, Y) и отображенной яркостью (Ym; Y), для получения выходной яркости (Ys), более близкой к искомой яркости (Y1), чем отображенная яркость (Ym), причем выходной сигнал изображения (OS) задается отображенной цветностью (хm, уm) и выходной яркостью (Ys).

В компьютерной графике для указания местоположения графического объекта используются математические координаты, но т.к. устройство отображения – это реальный физический объект, то существует различие между физическими и логическими пикселями.

Физические пиксели – реальные точки, отображённые на устройстве вывода, т.е. это наименьшие физические элементы поверхности отображения, которые можно обрабатывать аппаратным и программным способом. Так как физические пиксели занимают определённую площадь поверхности отображения, то на расстояние между двумя соседними пикселями вводятся ограничения.

Логические пиксели – это математические координаты, которые имеют местоположение, но не занимают физическое пространство. Поэтому при отображении значения логических пикселей в физические пиксели экрана должны учитываться реальный размер и расположение физических пикселей

Человеческий глаз воспринимает 2 24 цветов одновременно. Устройства, которые отображают столько цветов, отображают т.н.truecolor.

Принятая пиксельная глубина 1,4,8,24,32 бита соответственно монохроматический режим 16 цветов, 256 цветов и т.д.

Отображение цветов

Набор цветов, который задаётся пиксельными значениями в файле, не всегда совпадает с тем, который может быть отображен на физическом устройстве вывода. Задача согласования набора цветов решается программой визуализации, которая осуществляет преобразование цветов, заданных в файле, в цвета устройства вывода. Существует 2 варианта:

1 если количество цветов, заданных пиксельными значениями в файле значительно меньше количества цветов, которое способно отобразить устройство вывода.

2 устройство вывода способно отобразить меньше цветов, чем записью в исходных данных

Программа визуализации сопоставляет наборы цветов источника и адресата, количество цветов приводится в соответствие с тем количеством цветов, которое способно отобразить устройство. Этот процесс называется квантованием и сопровождается потерей цветов. Оно приводит к появлению артефактов квантования (дополнительные контуры, муар). Иногда артефакты квантования находят применение: используются для удаления шумов в изображении, такой процесс квантования называется сверткой.

//12.10.04.Лекция3// Определение цвета с помощью палитры

Пиксельные данные, содержащие более 1 бита на пиксель, могут представляться:

как набор индексов палитры цветов

определяется в соответствии со схемой определения цветов.

Палитра также называется картой индексов, таблицей цветов или таблицей перекодировки и представляет собой одномерный массив цветных величин. С помощью палитры цвета задаются косвенно, посредством указания их позиций в массиве. При использовании этого метода данные записываются в файл в виде последовательности индексов. Растровые данные, в которых используется палитра, называется растровыми данными с косвенно или псевдоцветной записью. Палитра обычно включается в тот же самый файл, где содержится изображение. Таким образом, получается значение цвета, которое необходимо для окрашивания пикселя на устройстве вывода. Обычно каждый элемент палитры занимает 24 бита. //Каждое пиксельное значение содержит как индекс палитры. Программа визуализации читает из файла пиксельное значение и обращается к палитре за значением цвета.//

Т.к цветовые модели, существующие с начала века, базируются на 3 цветах, то использование 3-х байтов для хранения пиксельных данных очень удобно. Т.о. объем памяти, занимаемый палитрой, в 3 раза больше, чем максимальное количество определяемых ею цветов. Использование палитры оправдано тогда, когда количество цветов ≤ 256.

В больших и сложных изображениях косвенное сохранение цветов с использованием палитры экономит память за счет сокращения объема данных.

Если объем растровых данных в файле невелик или используется больше 255 цветов, то включение в файл палитры может привести к обратному результату, т.е. требуемый объем памяти возрастет. Косвенное задание цветов имеет некоторые преимущества:

Всегда можно узнать, сколько цветов содержит изображение;

Очень удобно менять цвета изображения, для этого достаточно изменить в палитре значение одного цвета на значение другого.

К недостаткам относится то, что палитру неэффективно применять для полноцветного изображения.

Все знают, что долгое времяпрепровождение за компьютером плохо отражается на здоровье. Особенно это сказывается на зрении человека. Дело в том, что человек не способен увидеть частоту однако глаз эту частоту улавливает, и со временем может произойти ослабление зрения. За компьютером глаза постепенно устают и перестают четко фокусироваться на изображении. Но для многих компьютер - это работа, а значит, избежать этого вреда не получится. Для того чтобы максимально его уменьшить, требуется грамотная настройка цвета монитора, а также его разрешения.

Настройка при помощи программы AdobeGamma

Для оптимального отображения цветов необходимо провести настройку при помощи специальной программы, которая называется AdobeGamma. Первым делом необходимо установить ее на компьютер. После установки программы следует выставить на рабочем столе заставку в виде сплошного серого цвета. Настройка цветов монитора в Windows 7 для рабочего стола находится в разделе “Персонализация”, который появляется во всплывающем окне при правом клике мыши на его заставке (фоне). Там нужно выбрать пункт “Фон рабочего стола” и в нем выпадающее меню “Расположение изображения”, в котором есть пункт меню “Сплошные цвета”. Серый цвет можно увидеть сразу.

Теперь пора приступать непосредственно к самой процедуре. После запуска приложения AdobeGamma производится настройка с использованием мастера настройки (нужно выбрать эту опцию) - специальной программы, позволяющей пройти через весь процесс по шагам. Следующим этапом будет выбор “цветового профиля”. Обычно рекомендуется оставлять профиль по умолчанию (для неопытных пользователей). Теперь нужно нажать на кнопку “Далее” для продолжения и выставить контрастность на максимальное значение. Яркость же следует настроить таким образом, чтобы квадрат, который расположен внутри другого квадрата, максимально приблизился к черному цвету, но все же немного выделялся на своем фоне. Следующий этап можно просто пропустить.

Далее необходимо настроить гамма-коррекцию, используя нижнюю вкладку общего окна настройки. Если программа для настройки цветов монитора не локализована, то она будет называться WindowsDefault. Справа от нее есть небольшое поле, где предлагается ввести значение параметра Gamma. Наиболее часто используется 2,2. В том же окне нужно снять галочку с параметра ViewSingleGammaOnly для вывода значений гаммы по цветам. Теперь, используя мышь, необходимо довести результат до такого состояния, чтобы все три квадрата стали абсолютно неотличимы от своего фона. На следующем этапе выставляется значение цветовой температуры, которое должно равняться 6500K. Теперь настройка завершена. После завершения есть возможность сравнить полученный результат с первоначальным значением. Для этого используются кнопки Before (до) и After (после). Настройка цветов монитора Windows 10 проводится аналогичным образом с той лишь разницей, что версии программы AdobeGamma могут отличаться.

Настройка изображения посредством функций монитора

Практически у всех мониторов имеется специальный функционал (меню), при помощи которого можно быстро провести корректировку цвета. Интерфейс у такого меню максимально понятен и у большинства устройств переведен на русский язык, поэтому для изменения контрастности, цветности или яркости экрана необходимо просто выбрать соответствующий пункт при помощи кнопок, находящихся снизу. Для более детальной информации можно обратиться к инструкции от производителя, которая обычно идет в комплекте с устройством. Например, настройка цвета монитора Samsung происходит при помощи специальной кнопки Menu, расположенной под экраном, при нажатии на которую выпадает меню монитора. В нем имеются два основных раздела, отвечающие за цветопередачу - это Picture и Color, которые помогут произвести все необходимые настройки. У разных производителей и разных моделей эти разделы могут называться по-разному, но смысл в конечном итоге все равно одинаковый.

Настройка изображения через систему

В самой системе Windows также предусмотрены функции, позволяющие произвести настройку цвета монитора. Для этого существует программа, называемая “Калибровка”, которую можно найти через поиск в меню “Пуск”. Приложение само подскажет, как действовать дальше после его запуска. Немаловажным параметром является правильно выбранное разрешение экрана, оптимальное для настраиваемого монитора. Обычно в выпадающем меню с перечислением допустимых значений разрешения экрана оно отмечено как “Рекомендуемое”. Именно его и стоит выбирать. Находится этот параметр в настройках видеокарты. Чтобы туда попасть, нужно кликнуть по рабочему столу правой кнопкой мыши и выбрать соответствующий пункт в появившемся меню. У разных производителей видеокарт он называется по разному, например у NVIDIA нужно искать строчку с названием “Панель управления NVIDIA”, а у Radeon - “Графические характеристики Radeon”. Там же находятся и все остальные настройки по цветопередаче. Чтобы добиться наилучшего результата, кроме правильно подобранного разрешения экрана, необходимо выбирать наивысшее значение глубины цветопередачи в 32 бита. Как правило, эта настройка расположена всегда в том же месте, где и настройка разрешения экрана, так что найти ее не составит труда.

Настройка яркости экрана

Наверняка многие замечали, что у стоящих в магазине на стенде мониторов визуально различается изображение. На одном оно более тусклое, а на другом, наоборот, чересчур яркое. Это происходит из-за разных настроек цвета для каждого отдельного устройства. Если покупателя не устраивают настройки цвета монитора, установленные по умолчанию, он может их изменить. Для этого нужно нажать кнопку с названием Menu и в появившейся панели выбрать значение Picture (изображение), где располагаются настройки яркости и контрастности с расположенными справа от них ползунками регулировки. Стоит отметить, что у разных моделей и производителей названия этих параметров могут различаться или даже отмечаться схематичными фигурами, но общий смысл для конечного пользователя всегда понятен.

После обнаружения искомых настроек нужно взять чистый белый лист бумаги, положить его перед монитором, создать при помощи программы “Блокнот” обычный пустой документ и сравнить цвет листа бумаги с белым фоном документа в программе. Эта процедура проводится для оценки и последующей настройки белого цвета монитора. Далее для ползунка, отвечающего за яркость картинки, нужно найти такое положение, чтобы белый цвет на мониторе совпадал с белым цветом листа бумаги на столе.

Настройка контрастности экрана

Для настройки контрастности могут помочь 2 изображения одинаковых рубашек разного цвета: одна рубашка - черная, а другая - белая. Главное, чтобы цвета были однотонные. Оба изображения нужно открыть и расположить рядом друг с другом. Теперь следует двигать ползунок, отвечающий за контраст, до тех пор, пока складки на обеих рубашках не станут четко выделяться. При достижении этого эффекта можно еще немного подправить яркость. На этом процесс завершения настройки яркости и контрастности можно считать завершенным. Полученный в результате этих манипуляций белый цвет может отличаться от настроек монитора, которые были установлены по умолчанию в момент его приобретения. Однако эксперты говорят, что это лишь обман зрения, вызванный привыканием глаза к первоначальным значениям.

Настройка цвета ноутбука средствами Windows

Ноутбуки давно уже стали неотъемлемой частью нашей жизни. Достаточно настроить один раз ноутбук правильно, чтобы потом не возникало лишних проблем и не приходилось тратить дополнительное время. Настройка цветов монитора ноутбука не особо отличается от настроек обычного монитора. Находятся они в разделе “Управление цветом” в панели управления системы Windows. Зайдя в раздел, нужно выбрать вкладку “Подробно” и затем нажать на кнопку “Откалибровать экран”. Далее просто следуйте инструкциям, предложенным мастером настройки.

Настройка цвета ноутбука при помощи приложения intelHDgraphics

Но это не единственный способ, применимый для решений данной задачи. Например, существует софт, решающий эту проблему более качественно. Если ноутбук работает на процессоре Intel, то настраивать цвет следует через раздел “Графические характеристики”. Попасть туда можно при помощи все того же всплывающего меню, вызываемого правым кликом мыши. При открытии раздела появится окно с несколькими категориями, отвечающими за параметры видеокарты. Для настройки цвета следует выбрать категорию “Дисплей”. Там, во вкладке “Цвет”, можно найти вкладку “Дополнительно”, в которой и расположены нужные регуляторы корректировки цвета. Единственными параметрами являются оттенки и насыщенность, при помощи которых и происходит настройка. Уровень повышения или понижения значений определяется самим пользователем исходя из его потребностей.

Особенности настройки яркости на ноутбуке

Известно, что если необходимо настроить экран монитора быстро, то можно воспользоваться интерфейсом кнопок, расположенных на его корпусе. Но на ноутбуке дело обстоит немного иначе, и, по правде говоря, для многих неосведомленных пользователей это становится настоящей проблемой. Дело в том, что на корпусе ноутбука попросту нет таких кнопок. Это связано отнюдь не с отсутствием места под данный функционал, а с тем, что оптимальное изображение подбирается разработчиком оборудования.

Но иногда необходимость в быстрой корректировке цвета появляется. Чтобы решить эту проблему, на ноутбуке есть специальная клавиша Fn, отвечающая за дополнительный функционал. При удерживании этой клавиши активизируются дополнительные функции клавиш, на которых присутствуют значки, выделенные другим цветом. Для настройки яркости монитора нужно использовать клавиши с изображением солнышка (стандартный значок яркости).

Тестирование цветопередачи с использованием Real Color

Существует еще одно средство, которое в определенных кругах считается эталонным. Это специальные обои Real Color, которые имеют некоторое сходство с сеткой настройки, применяемой когда-то в телевизорах. При использовании этого метода на рабочий стол устанавливаются специальные обои с оптимальным для компьютера или ноутбука разрешением. Глядя на экран с обычного расстояния, можно определить, верно ли откалибрована цветопередача. При верной настройке должен различаться плавный серый градиент, а если проявляются полосы и происходит смешение оттенков, значит, цвет настроен неверно.

Подводя итог, можно сказать, что настройка цвета монитора - занятие довольно кропотливое и зависит от многих факторов. Поэтому для каждого отдельного случая должны применяться свои параметры, удовлетворяющие конкретным потребностям. Но чтобы не распыляться среди множества различных методов, поступать нужно так: для быстрой настройки использовать встроенные параметры системы, а для задачи более сложной можно прибегнуть к сторонним приложениям.

Если вы хотите обратить (инвертировать) цвета изображения при помощи программы MS Paint, то имейте в виду, что в Paint 6.1 (Windows 7) и более поздних версиях этой программы процедура инвертирования цветов была изменена – обратить цвета по-прежнему довольно легко, но алгоритм действий очевиден не сразу. Для быстрого инвертирования цветов нажмите Ctrl+Shift+I . Эта статья расскажет вам, как обращать цвета в новых и старых версиях программы Paint.

Шаги

В Windows 7 и более поздних версиях операционной системы Windows

Помните, что процедура инвертирования цветов была изменена. Не ищите инструмент «Обратить цвета» на верхней панели инструментов (как это было в Windows Vista и более ранних версиях Windows). Начиная с Paint 6.1, вы можете инвертировать цвета, щелкнув по выбранной области изображения правой кнопкой мыши. Новые версии Paint, в которых действует описанная процедура, предустанавливаются в Windows 7, 8, 10. Конечно, под это новшество будет сложно подстроиться людям, которые годами инвертировали цвета при помощи кнопки на верхней панели инструментов, но не стоит отчаиваться – обратить цвета в Paint по-прежнему довольно легко.

Выделите изображение. Если вы хотите инвертировать цвета всего изображения, выделите всю картинку. Для этого в верхней панели инструментов нажмите «Выделить» – «Выделить все» или воспользуйтесь инструментом «Формы выделения».

• Если вы хотите инвертировать цвета определенной области изображения, выделите только эту область.

1. Инвертируйте цвета. Для этого щелкните по выделенному изображению (или выделенной области изображения) правой кнопкой мыши. В открывшемся меню найдите и нажмите «Обратить цвета». Цвета выделенного изображения (или выделенной области изображения) будут немедленно инвертированы.

   • Для быстрого инвертирования цветов нажмите Ctrl+Shift+I .

   В Windows Vista и более ранних версиях операционной системы Windows

   1. Откройте редактируемое изображение в MS Paint. Это можно сделать двумя способами:

   2. В верхней панели инструментов нажмите «Изображение» – «Обратить цвета». Это приведет к моментальному инвертированию цветов. Обращенные цвета являются научными дополнениями оригинальных цветов. При инвертировании цветов желтый шар превратится в синий (а не фиолетовый как при традиционном дополнении).

      • Для быстрого инвертирования цветов просто нажмите Ctrl+I . Помните, что это сочетание клавиш работает только в Windows Vista и ранних версиях Windows.

   3. Сохраните изображение. Для этого нажмите «Файл» – «Сохранить как». Введите имя файла и выберите его тип (если нужно). Сохраните отредактированное изображение в папке, которую вы сможете легко найти в случае необходимости. Затем нажмите «Сохранить».

      • Вместо запуска Paint откройте папку «Мои документы» или папку с изображениями, щелкните по картинке правой кнопкой мыши и выберите «Открыть с помощью» – «Paint».
      • Для выбора определенной области изображения воспользуйтесь инструментом «Формы выделения».
      • Чтобы увидеть последовательный образ, увеличьте картинку с инвертированными цветами и смотрите в центр изображения в течение тридцати секунд. Затем быстро переведите взгляд на пустую белую стену. Вы увидите картинку в оригинальных цветах. Имейте в виду, что этот метод лучше срабатывает с фотографиями и изображениями больших размеров.
      • Нажмите Ctrl+I (или Ctrl+Shift+I в Windows 7 и более поздних версиях операционной системы), чтобы быстро инвертировать цвета.
      • Чтобы быстро открыть изображение, нажмите Ctrl+O .
      • Нажмите Ctrl+Z , чтобы отменить до 3 предыдущих действий.
      • Самыми распространенными форматами графических файлов являются BMP, PNG, JPG, GIF. В большинстве случаев формат PNG гарантирует минимальный размер файла без потери качества картинки. Выберите формат JPG, если редактируемым изображением является фотография, хотя некоторые пользователи считают, что при выборе формата JPG в Paint качество изображения ухудшится. Если вы намерены разместить изображение на веб-сайте, воспользуйтесь хорошим графическим редактором, чтобы уменьшить размер файла.
      • В интернете поищите интересные изображения, цвета которых можно инвертировать. Имейте в виду, что контент в сети может быть защищен авторским правом; теоретически, вы можете редактировать любое изображение, если не собираетесь продавать его, распространять его или приписывать ему свое авторство.
      • Инвертировать цвета можно в любом графическом редакторе. Процедура будет отличаться (от Paint), но результат будет таким же.
      • Если вы используете инструмент «Произвольная область», перетащите выделенную область по картинке, а затем верните ее на исходную позицию. Только так вы сможете инвертировать цвета выделенной области (в противном случае будут инвертированы цвета области прямоугольной, а не произвольной формы).

      Предупреждения

      • Если вы не можете найти программу MS Paint, то ваш компьютер или ноутбук работает под управлением другой операционной системы, а не Windows. В этом случае воспользуйтесь любым другим графическим редактором, который может оказаться даже лучше. Графические редакторы бывают как платными, так и бесплатными. Поищите их в интернете.
      • В Windows 7 щелкните по изображению правой кнопкой мыши, чтобы инвертировать цвета.
      • Если вместо «Сохранить как» вы нажмете «Сохранить», оригинальное изображение будет перезаписано отредактированным изображением. Не делайте так, если вы хотите сохранить как оригинальное изображение, так и отредактированное.
      • Если удерживать нажатыми клавиши CTRL + I (или CTRL + SHIFT + I), цвета начнут быстро мигать. Будьте осторожны: это может вызвать головную боль!

Долгое время реальные цвета были доступны только на дорогих профессиональных мониторах. Но ситуация меняется в лучшую сторону: цены на устройства, способные передавать цветовой спектр Adobe RGB, падают. CHIP расскажет о том, что такое цветовые пространства, зачем нужен Adobe RGB и в чем его преимущество перед sRGB.

Цветовое пространство, доступное человеческому глазу Многим знаком раздражающий сценарий, когда обработанные на компьютере снимки, сделанные качественным фотоаппаратом, на печати выглядят совсем иначе. Причина этого в том, что TFT-мониторы и принтеры работают в основном с разными цветовыми пространствами.

Эту проблему в значительной мере может решить цветовая модель Adobe RGB. Не так давно стали появляться мониторы, способные отображать это цветовое пространство. В начале они стоили десятки тысяч, но затем некоторые из них (например, Samsung X20) стало возможно купить по цене порядка 10 тысяч гривен, а более слабые модели, отображающие 92–95% Adobe RGB, - за половину этой стоимости.

Но что, в сущности, дает эта цветовая модель?

Основы: цветное зрение и цветовые пространства

Зрение человека основано на чувствительных клетках сетчатки глаза - фоторецепторах. Среди них есть палочки, не участвующие в цветном зрении, и колбочки, которые бывают трех видов: тип S отвечает за распознавание в основном синего цвета, М - зеленого, a L - красного. Эти буквы означают соответствующую длину волн света: «short», «medium» и «long». С помощью информации, которую колбочки передают дальше в мозг, возникает смешанный цвет.

Формирование цвета в технике строится на схожих принципах - за счет сложения или вычитания трех основных цветов.

С 1931 года нормализованная диаграмма от CIE предлагает двухмерный способ отображения цветового пространства, доступного человеческому глазу. Цветовое пространство изображено в виде треугольника, углы которого олицетворяют самые чистые красный, зеленый и синий цвета, на которые оно способно. Каждый оттенок цвета передается точкой в системе координат.

Получение цветов: аддитивный и субтрактивный способы

Человек распознает цвета всегда одним и тем же способом. Но получение цвета техническими средствами может быть разным.

Любой смешанный цвет получается посредством комбинации основных. Разница лишь в том, самостоятельно ли «прибор» излучает цвета или свет отражается от поверхности.

Аддитивный способ. Смешение всех длин волн при аддитивном способе дает белый цвет Аддитивный способ . Излучающие свет приборы работают по принципу аддитивного смешения цветов (от add - «сложение»). Например, монитор компьютера излучает свет, причем цвет каждого его пикселя получается путем смешения трех основных цветов в различных пропорциях. Аддитивный способ работает с красным, синим и зеленым и применяет модель RGB (Red, Green, Blue).

C убтрактивный способ .

Изображение на бумаге не излучает свет, а наоборот, отражает часть падающего на нее, то есть цвет изображения получается субтрактивно (от subtract - «вычитание»).

Субтрактивный способ. Из-за поглощения света всеми красками при смешении образуется черный Цвета субтрактивного смешения знакомы нам со школьных занятий - это синий, красный и желтый. При смешивании красок по половине желтого и синего дают зеленый, а все три цвета вместе - темно-серый, почти черный. При печати используется цветовая модель CMY, названная так за оптимальные для печати цвета: Cyan (светлый, слегка зеленоватый голубой), Magenta (светлый пурпурный) и Yellow (лимонно-желтый). Дополнительно используется еще черный - К (от key plate - эталонная печатная форма при офсетной печати), чтобы передать глубокий черный цвет. Так цветовая модель расширяется и известна как CMYK.

Использование разных цветовых моделей не становилось бы проблемой, если бы при этом не приходилось делать пересчет из цветового пространства RGB на мониторе в цветовое пространство CMYK принтера. До сих пор нет однозначного определения, как добиться смешанного цвета, выглядящего одинаково в обеих цветовых моделях. По этой причине цвета на изображении, напечатанном на принтере, отличаются от цветов, которые мы видим на экране.

Adobe RGB: лучше отображение зеленого цвета

Схема RGB и модель CMYK основаны не на стандартизированной математической идее. Это означает, что результат может по-разному выглядеть на устройствах вывода изображений.

Диаграмма цветности Чтобы решить эту проблему, Microsoft и Hewlett-Packard в 1996 году представили публике цветовое пространство sRGB (стандартное RGB) для ЭЛТ-мониторов. Координаты красного, зеленого и синего цветов в системе координат CIE-ху получили одни и те же значения.

Внутри этой треугольной гаммы (черная линия на графике) находятся все цвета, которые может отобразить sRGB-монитор.

Соответственно, математическое описание каждого цвета одинаково на каждом приборе: RGB передает цвет тройкой чисел. Например, чистый красный цвет имеет координаты 255-0-0 и т.

Недостаток sRGB состоит в первую очередь в малом цветовом охвате - около 35% от всей гаммы CIE.

Особенно много упущено зеленых тонов, то есть многие природные цвета просто не могут отобразиться на мониторе. а профессиональным фотографам и графикам нужно уже на экране видеть оттенки, которые «возникнут» при печати.

Цветовая модель Adobe RGB была разработана в Adobe в 1998 году.

Ее цветовая палитра расширена как раз в основном в зеленой области и может отображать около 50% цветовой гаммы CIE и большую часть цветов CMYK. Поэтому почти все печатаемые цвета правильно отображаются и обрабатываются на мониторе с моделью Adobe RGB.

После калибровки приборов практически не остается отличий между фотографией на мониторе и напечатанным снимком.

С помощью специального прибора (калибратора) можно «уравнять» цветовые пространства монитора и принтера Недостаток, с которым долгое время приходилось мириться, состоял в том, что стандартные TFT-мониторы с CCFL-подсветкой имели ограниченный цветовой спектр. Но в уже упомянутом Samsung X20 используется светодиодная подсветка, которая предлагает приемлемое по цене решение для отображения стопроцентного Adobe RGB, что позволяет профессионально работать с изображениями.