一种Gamma调节方法及Gamma调节系统

摘要

本申请公开了一种Gamma调节方法和Gamma调节系统，涉及显示技术领域，解决了现有OLED面板在HDR状态下功耗大的问题。该Gamma调节方法包括以下步骤：获取OLED显示面板的各子像素在实际输入灰阶下的实际显示亮度，并计算各子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系；根据各子像素第1024灰阶的目标亮度以及OLED显示面板的目标伽马值确定各子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；根据各子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系确定各子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度；根据各子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度与目标显示亮度，对OLED显示面板的各子像素进行亮度调节。该Gamma调节方法在提高HDR对比度的同时降低了全屏动态功耗。

说明书

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种Gamma调节方法及Gamma调节系统。

背景技术

随着显示面板的大力发展，OLED以其高的对比度和低的功耗成为未来面板行业的趋势所在。按照未来市场标准OLED的HDR(High-Dynamic Range，高动态范围图像)需要达到600nit，并且目前采用的是如图1所示的Gamma调节的方式。由于IC(integrated circuit，集成电路)一般使用one gamma设计，在HDR 600nit下RGB的分量必须达到600nit对应的分量，而OLED TV为降低功耗使用COA(Color Filter On Array，彩色滤光片整合于阵列基板)工艺，像素设计为RGBW，由于RGB彩膜穿透率较低，导致RGB的分量很难达到600nit下的分量，一般在R200nit，G300nit，B100nit附近。

为了解决上述问题，目前采用的是如图1所示的解决方案，即OLED显示面板的各子像素均以HDR600nit为第1024灰阶的目标亮度进行gamma调节，在RGB的亮度不能满足需要的情况下，在Gamma调整的时候牺牲RGB高灰阶的精度，在RGB超过自己的极限亮度后如果还不能满足需要，那么将牺牲高灰阶的部分灰阶。W像素由于无CF(Color Filter，彩色滤光片)，穿透率一般比较高，可以满足亮度需求。这样做基本上可以在HDR状态下满足亮度需求，但是缺点是RGB的高灰阶丢失，另一个比较大的缺点是由于RGB大部分处于高灰阶状态，对面板的动态功耗影响很大。

申请内容

本申请实施例通过提供一种Gamma调节方法及Gamma调节系统，解决了现有OLED面板在HDR状态下功耗大的问题，在提高HDR对比度的同时降低了全屏动态功耗。

为达到上述目的，本申请主要提供如下技术方案：

一方面，本申请实施例提供了一种Gamma调节方法，包括以下步骤：

(1)获取OLED显示面板的各子像素在实际输入灰阶下的实际显示亮度，并计算各子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系；

(2)根据各子像素第1024灰阶的目标亮度以及OLED显示面板的目标伽马值确定各子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度，包括：

设置OLED显示面板的R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度，以及W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1和L_W2；

对于R、G和B子像素：根据R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度以及OLED显示面板的目标伽马值γ₁分别确定R、G和B子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；

对于W子像素：当灰阶等级≤G_x时，其中0<G_x<1024，根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1以及OLED显示面板的目标伽马值γ₁确定W子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；当灰阶等级>G_x时，根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1和W子像素第G_x灰阶的目标显示亮度，确定OLED显示面板的目标伽马值γ₂，再根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W2和目标伽马值γ₂确定W子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；

(3)根据各子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系确定各子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度；

(4)根据各子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度与目标显示亮度，对OLED显示面板的各子像素进行亮度调节。

作为优选，所述R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度为HDR400nit时的分量。

作为优选，所述W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1为HDR400nit，L_W2为HDR600nit。

作为优选，所述OLED显示面板的目标伽马值γ₁为2.2。

另一方面，本申请实施例还提供了一种Gamma调节系统，包括数据处理装置和OLED显示面板，所述数据处理装置包括：

对应关系计算模块：用于获取OLED显示面板的各子像素在实际输入灰阶下的实际显示亮度，并计算各子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系；

目标显示亮度计算模块：用于根据各子像素第1024灰阶的目标亮度以及OLED显示面板的目标伽马值确定各子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度，包括：

设置OLED显示面板的R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度，以及W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1和L_W2；

对于R、G和B子像素：根据R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度以及OLED显示面板的目标伽马值γ₁分别确定R、G和B子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；对于W子像素：当灰阶等级≤G_x时，其中0<G_x<1024，根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1以及OLED显示面板的目标伽马值γ₁确定W子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；当灰阶等级>G_x时，根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1和W子像素第G_x灰阶的目标显示亮度，确定OLED显示面板的目标伽马值γ₂，再根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W2和目标伽马值γ₂确定W子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；

实际显示亮度计算模块：用于根据各子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系确定各子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度；

亮度调节计算模块：用于根据各子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度与目标显示亮度，确定亮度调节值；

OLED显示面板用于获取并存储亮度调节值，并根据亮度调节值对各子像素进行亮度调节。

作为优选，所述R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度为HDR400nit时的分量。

作为优选，所述W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1为HDR400nit，L_W2为HDR600nit。

作为优选，所述OLED显示面板的目标伽马值γ₁为2.2。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例对RGB子像素和W子像素采用不同的gamma调节方式，对RGB子像素，在1024灰阶以内全部采用以HDR400nit为目标亮度的Gamma 2.2曲线，而W子像素采用分段调节，G_x灰阶以内，按照以HDR400nit为目标亮度的Gamma>x灰阶时，则采用较大的gamma曲线使目标亮度达到HDR600nit，通过这种方法的调节，可以在全屏亮度较低、HDR不起作用的情况下保证显示图像整体颜色不色偏，而在HDR起作用后，等效小窗口的时候，可以达到HDR600nit的效果，既可以很大的降低动态功耗，又可以保证HDR高对比度的效果。

附图说明

图1为现有技术中gamma调节方法的gamma曲线图；

图2为本申请一实施例提供的gamma调节方法的gamma曲线图；

图3为本申请另一实施例提供的gamma调节系统的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本申请提出的技术方案的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本申请实施例提供了一种Gamma调节方法，用于OLED显示面板的Gamma调节，具体包括以下步骤：

(1)获取OLED显示面板的各子像素在实际输入灰阶下的实际显示亮度，并计算各子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系；

具体的，上述OLED显示面板包括R、G、B和W四个子像素，对于每一个子像素可以获取多个实际输入灰阶下的实际显示亮度，通过插值或拟合等算法计算得到每一个子像素实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系。通过计算各个子像素实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系，能够准确的确定各个子像素的发光特性，可以精确的对各个子像素的亮度进行调节。

具体的，可以根据光学采集装置采集的OLED显示面板在每个实际输入灰阶下的一幅或多幅显示图像，再根据这些显示图像获取OLED显示面板的各个子像素在实际输入灰阶下的实际显示亮度。该光学采集装置可为电荷耦合器件相机。采用电荷耦合器件相机采集OLED显示面板的显示图像，可以获取到每一个子像素的显示亮度，提高了亮度调节精度。

(2)根据各子像素第1024灰阶的目标亮度以及OLED显示面板的目标伽马值确定各子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度，包括：

设置OLED显示面板的R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度，以及W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1和L_W2；

对于R、G和B子像素：根据R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度以及OLED显示面板的目标伽马值γ₁分别确定R、G和B子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；

对于W子像素：当灰阶等级≤G_x时，其中0<G_x<1024，根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1以及OLED显示面板的目标伽马值γ₁确定W子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；当灰阶等级>G_x时，根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1和W子像素第G_x灰阶的目标显示亮度，确定OLED显示面板的目标伽马值γ₂，再根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W2和目标伽马值γ₂确定W子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度。

具体的，可以按照以下公式(1)计算目标显示亮度和目标伽马值：

其中，x为预设输入灰阶的灰阶数，L_x为第x灰阶的目标显示亮度，L₁₀₂₄为第1024灰阶的目标亮度，γ为OLED显示面板的目标伽马值。

具体的，可以根据以下步骤计算OLED显示面板的R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度：

获取OLED显示面板在第1024灰阶下的实际显示色度和实际显示亮度；

设置OLED显示面板第1024灰阶的白色目标色度和白色目标亮度；

根据色度学公式计算OLED显示面板的R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度。

作为优选，本申请实施例设置R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度L_R、L_G和L_B为HDR400nit时的分量，即OLED显示面板第1024灰阶的白色目标色度和白色目标亮度为HDR400nit下的目标色度和目标亮度，根据色度学公式计算后得到R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度L_R、L_G和L_B分别为R135nit、G200nit和L65nit。

作为优选，本申请实施例设置W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1为HDR400nit，L_W2为HDR600nit。

具体的，G_x灰阶的大小可根据实际效果确定，并不做具体限定。本申请实施例设置OLED显示面板的目标伽马值γ₁为2.2，也可根据用户需要进行设置。

(3)根据各子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系确定各子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度。

本申请实施例根据各个子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系确定各个子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度，具有较高的亮度调节精度，可以消除OLED显示面板各子像素之间的发光不均匀，提高图像显示质量。

(4)根据各子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度与目标显示亮度，对OLED显示面板的各子像素进行亮度调节。

具体的，当R、G、B和W子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度与目标显示亮度的差值大于预设阀值时，对R、G、B和W子像素进行亮度调节，使得R、G、B和W子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度与目标显示亮度相同，或在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度与目标显示亮度的差值小于预设阀值。本申请实施例中的预设阀值可以根据实际情况进行设定，并不做具体限定。

例如，本申请实施例设置G_X为800；

对R、G和B子像素，以HDR400nit为第1024灰阶的目标亮度并设置OLED显示面板的目标伽马值γ₁为2.2，根据色度学公式计算得到R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度L_R、L_G和L_B分别为R135nit、G200nit和L65nit；再根据上述公式(1)分别计算R、G和B子像素第0-1024阶的目标显示亮度，得到如图2所示的R、G和B子像素的gamma曲线；

对于W子像素，将第1024灰阶的目标亮度L_W1和L_W2分别设为400nit、600nit，当灰阶等级≤800时，根据第1024灰阶的目标亮度400nit和目标伽马值2.2，采用上述公式(1)分别计算得到W子像素第0-800阶的目标显示亮度，其中W子像素第800阶的目标显示亮度为232.4nit；当灰阶等级>800时，根据W子像素第1024灰阶的目标亮度400nit和W子像素第800灰阶的目标显示亮度232.4nit，采用上述公式(1)计算得到OLED显示面板的目标伽马值γ₂为3.84，再根据W子像素第1024灰阶的目标亮度600nit和目标伽马值3.84，采用上述公式(1)分别计算得到W子像素在第800-1024阶的目标显示亮度，得到如图2所示的W子像素的gamma曲线；

根据各子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系确定各子像素在第0-1024阶的实际显示亮度后，再根据各子像素在第0-1024阶的实际显示亮度与目标显示亮度，对OLED显示面板的各子像素进行亮度调节，使各子像素在第0-1024阶下的实际显示亮度与目标显示亮度相同，或在第0-1024阶下的实际显示亮度与目标显示亮度的差值小于预设阀值。

本申请实施例对RGB子像素和W子像素采用了不同的gamma调节方式，对RGB子像素在1024灰阶以内，全部采用以HDR400nit为目标亮度的Gamma 2.2曲线，而W子像素采用分段调节，G_x灰阶以内，按照以HDR400nit为目标亮度的Gamma>x灰阶时，则采用较大的gamma曲线使目标亮度达到HDR600nit，通过这种方法的调节，可以在全屏亮度较低、HDR不起作用的情况下保证显示图像整体颜色不色偏，而在HDR起作用后，等效小窗口的时候，可以达到HDR600nit的效果，既可以很大的降低动态功耗，又可以保证HDR高对比度的效果。

WOLED的像素设计为W、R、G和B四个子像素，白色主要靠W像素加补色实现，在HDR状态下W子像素需要达到600nit，而RGB对应的分量不需要达到600nit下的分量。由于RGB子像素不需要补色，对RGB单独点亮时，本申请实施例以高灰阶下最高400nit时的分量为目标亮度进行Gamma调节，此时不会存在颜色被冲淡的问题，且所显示的色彩艳丽的图片均为400nit下满足Gamma 2.2曲线的亮度，可以达到节省功耗的效果；由于W子像素需要补色显示，本申请实施例对W子像素单独建立最高标准600nit下的Gamma曲线以及补色查找表格，并对400nit以上的亮度采用补色完成，在HDR下，当W子像素单独点亮到600nit附近的时候，W用的RG或GB补色的亮度比RGB在400nit下的最高分量低很多，因此不存在高亮度下的色彩问题。

如图3所示，本申请实施例还提供了一种Gamma调节系统，包括数据处理装置31和OLED显示面板32，其中数据处理装置包括对应关系计算模块311、目标显示亮度计算模块312、实际显示亮度计算模块313和亮度调节计算模块314；

对应关系计算模块311用于获取OLED显示面板的各子像素321在实际输入灰阶下的实际显示亮度，并计算各子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系；

目标显示亮度计算模块312用于根据各子像素第1024灰阶的目标亮度以及OLED显示面板的目标伽马值确定各子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；其中根据各子像素第1024灰阶的目标亮度以及OLED显示面板的目标伽马值确定各子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度包括：

设置OLED显示面板的R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度，以及W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1和L_W2；

对于R、G和B子像素：根据R、G和B子像素第1024灰阶的目标亮度以及OLED显示面板的目标伽马值γ₁分别确定R、G和B子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；

对于W子像素：当灰阶等级≤G_x时，其中0<G_x<1024，根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1以及OLED显示面板的目标伽马值γ₁确定W子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；当灰阶等级>G_x时，根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W1和W子像素第G_x灰阶的目标显示亮度，确定OLED显示面板的目标伽马值γ₂，再根据W子像素第1024灰阶的目标亮度L_W2和目标伽马值γ₂确定W子像素在预设输入灰阶下的目标显示亮度；

实际显示亮度计算模块313用于根据各子像素的实际输入灰阶与实际显示亮度的对应关系确定各子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度；

亮度调节计算模块314用于根据各子像素在输入预设输入灰阶下的实际显示亮度与目标显示亮度，确定亮度调节值；

OLED显示面板32用于获取并存储亮度调节值，并根据亮度调节值对各子像素进行亮度调节。

本申请实施例提供的gamma调节系统，与上述本申请实施例提供的gamma调节方法属于同一发明构思，具体相应的技术效果，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见上述本申请实施例提供的gamma调节方法。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件，以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本申请的权利要求范围当中。