CN101176108A

CN101176108A - 具有条件等色滤波的多基色子像素着色

Info

Publication number: CN101176108A
Application number: CNA2006800171598A
Authority: CN
Inventors: 坎迪丝·海伦·勃朗·埃利奥特; 迈克尔·佛兰西丝·希京斯
Original assignee: Clairvoyante Inc
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2008-05-07
Anticipated expiration: 2026-05-19
Also published as: CN101176108B; JP2008546006A; WO2006127555A3; KR20080011659A; TWI343027B; US20090058873A1; WO2006127555A2; US7787702B2; EP1882234A2; EP2372609A2; JP5070204B2; EP1882234B1; EP2372609A3; KR101254032B1; US20100277498A1; US8081835B2; EP1882234A4; TW200707328A

Abstract

这里公开了着色图像数据至多基色显示器的系统和方法，该多基色显示器在条件等色之间调整图像数据。条件等色滤波可以基于输入图像内容并可优化子像素值来改进图像着色准确性或感知性。可以根据许多可能的所需效果进行优化。一个实施例包括一种显示器系统，该显示器系统包括：显示器，该显示器包括至少第一组子像素和至少第二组子像素，该第二组子像素进一步包括至少一个条件等色；输入图像数据单元；空间频率检测单元，该空间频率检测单元从该输入图像数据中提取空间频率特征；和调整单元，该调整单元根据该空间频率特征调整第一组和第二组子像素的图像数据。

Description

具有条件等色滤波的多基色子像素着色

本申请主张2005年5月20日递交的、名称为“MULTIPRIMARY COLORSUBPIXEL RENDERING WITH METAMERIC FILTERING”的美国临时申请60/683,183以及2006年5月12日递交的、名称为“MULTIPRIMARY COLORSUBPIXEL RENDERING WITH METAMERIC FILTERING”的美国临时申请60/747,177的权益，它们中的每个在这里通过参考其整体而引入。

技术领域

本申请涉及用于将图像数据着色到多基色显示器的显示器系统和方法的各种实施例，这些显示器系统和方法用于将图像数据着色到多基色显示器，多基色显示器可以利用输入图像内容来调整多个条件等色之间的图像数据，并且可以利用输入图像内容来优化子像素值，以改进图像着色精确度和感觉。

背景技术

在权利共有的美国专利申请中：(1)美国专利号6,903754(“‘754专利”)(申请序列号09/916,232)，名称“ARRANGEMENT OF COL OR PIXELS FORFULL COLOR IMAGING DEVICES WITH SIMPLIFIED ADDRESSING”，2001年7月25号提交；(2)美国专利号6,905,115(“‘115专利”)(申请序列号10/024,326)，名称“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAYSUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS”，2001年12月14号提交；(3)美国专利申请公开号2003/0128225(“‘225申请”)(申请序列号10/278,353)，名称“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAYSUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXELRENDERING WITH INCREASED MODULATION TRANSFER FUNCTIONRESPONSE”，2002年10月22号提交；(4)美国专利申请公开号2003/0128179(“‘179申请”)(申请序列号10/278,352)，名称“IMPROVEMENTS TOCOLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS ANDLAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH SPLIT BLUESUB-PIXELS”，2002年10月22号提交；(5)美国专利申请公开号2004/0051724(“‘724申请”)(申请序列号10/243,094)，名称“IMPROVED FOURCOLORARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING”，2002年9月13号提交；(6)美国专利申请公开号2003/0117423(“‘423申请”)(申请序列号10/278,328)，名称“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANELDISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS WITH REDUCEDBLUE LUMINANCE WELL VISIBILITY”，2002年10月22号提交；(7)美国专利申请公开号2003/0090581(“‘581申请”)(申请序列号10/278,393)，名称“COLOR DISPLAY HAVING HORIZONTAL SUB-PIXEL ARRANGEMENTSAND LAYOUTS”，2002年10月22号提交；(8)美国专利申请公开号2004/0080479(“‘479申请”)(申请序列号10/347,001)，名称“IMPROVEDSUB-PIXEL ARRANGEMENTS FOR STRIPED DISPLAYS AND METHODSAND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING SAME”，2003年1月16号提交；(9)美国专利号7,046,256(“‘256专利”)(申请序列号10/349,768)，名称“ SYSTEMS AND METHODS OF SUBPIXEL RENDERING IMPLEMENTEDON DISPLAY PANELS”，2003年1月22号提交，公开了改善图像显示器的价格/性能曲线的新型子像素布局，在此通过引用结合上述专利申请的全部内容。

对于水平方向上具有偶数个子像素的特定子像素重复组，以下的公开的专利申请的实现改进(例如适当的点反转模式和其他改进)的系统和技术被揭示并在此通过引用结合它们的全部内容：(1)美国专利申请公开号2004/0246280(“‘280申请”)(申请序列号10/456,839)，名称“IMAGE DEGRADATIONCORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS”，2003年6月6号提交；(2)美国专利申请公开号2004/0246213(“‘213申请”)(申请序列号10/455,925)，名称“DISPLAY PANEL HAVING CROSSOVER CONNECTIONSEFFECTING DOT INVERSION”，2003年6月6号提交；(3)美国专利申请公开号2004/0246381(“‘381申请”)(申请序列号10/455,931)，名称“SYSTEMAND METHOD OF PERFORMING DOT INVERSION WITH STANDARDDRIVERS AND BACKPLANE ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS”，2003年6月6号提交；(4)美国专利申请公开号2004/0246278(“‘278申请”)(申请序列号10/455,927)，名称“SYSTEM AND METHOD FORCOMPENSATING FOR VISUAL EFFECTS UPON PANELS HAVING FIXEDPATTERN NOISE WITH REDUCED QUANTIZATION ERROR”，2003年6月6号提交；(5)美国专利申请公开号2004/0246279(“‘279申请”)(申请序列号10/456,806)，名称“DOT INVERSION ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTSWITH EXTRA DRIVERS”，2003年6月6号提交；(6)美国专利申请公开号2004/0246404(“‘404申请”)(申请序列号10/456,838)，名称“LIQUIDCRYSTAL DISPLAY BACKPLANE LAYOUTS AND ADDRESSING FORNON-STANDARD SUBPIXEL ARRANGEMENTS”，2003年6月6号提交；(7)美国专利申请公开号2004/0246393(“‘393申请”)(申请序列号10/456,794)，名称“ALTERNATIVE THIN FILM TRANSISTORS FOR LIQUID CRYSTALDISPLAYS”，2003年6月6号提交；(8)美国专利申请公开号2005/0083277(“‘277申请”)(申请序列号10/696,236)，名称“IMAGE DEGRADATIONCORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS WITH SPLIT BLUESUBPIXELS”，2003年10月28号提交；以及(9)美国专利申请公开号2005/0212741(“‘741申请”)(申请序列号10/807,604)，名称“IMPROVEDTRANSISTOR BACKPLANES FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAYSCOMPRISING DIFFERENT SIZED SUBPIXELS”，2004年3月23号提交。这些上述参考的公开的申请和专利因此在此通过参考其整体内容而被引入。

这些改进在与进一步公开在这些申请和权利共有的美国专利申请中的子像素着色(SPR)系统和方法结合时会特别显著：(1)美国专利申请公开号2003/0034992(“‘992申请”)(申请序列号10/051,612)，名称“CONVERSIONOF A SUB-PIXEL FORMAT DATA TO ANOTHER SUB-PIXEL DATAFORMAT”，2002年1月16号提交；(2)美国专利申请公开号2003/0103058(“‘058申请”)(申请序列号10/150,355)，名称“METHODS AND SYSTEMSFOR SUB-PIXEL RENDERING WITH GAMMA ADJUSTMENT”，2002年5月17号提交；(3)美国专利申请公开号2003/0085906(“‘906申请”)(申请序列号10/215,843)，名称“METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXELRENDERING WITH ADAPTIVE FILTERING”，2002年8月8号提交；(4)美国专利申请公开号2004/0196302(“‘302申请”)(申请序列号10/379,767)，名称“SYSTEMS AND METHODS FOR TEMPORAL SUB-PIXEL RENDERINGOF IMAGE DATA”，2003年3月4号提交；(5)美国专利申请公开号2004/0174380(“‘380申请”)(申请序列号10/379,765)，名称“SYSTEMS ANDMETHODS FOR MOTION ADAPTIVE FILTERING”，2003年3月4号提交；(6)美国专利号6,917,368(“‘368申请”)(申请序列号10/379,766，名称“ SUB-PIXEL RENDERING SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVEDDISPLAY VIEWING ANGLES”，2003年3月4号提交；(7)美国专利申请公开号2004/0196297(“‘297申请”)(申请序列号10/409,413)，名称“IMAGEDATA SET WITH EMBEDDED PRE-SUBPIXEL RENDERED IMAGE”，2003年4月7号提交。这些以上参考的公开的申请和专利中的每个在此通过参考其整体内容而被引入。

色域转换和映射的改进公开在以下权利共有及共同待审的美国专利申请中：(1)美国专利申请公开号2005/0083345(“‘345申请”)(申请序列号10/691,200)，名称“HUE ANGLE CALCULATION SYSTEM AND METHODS”，2003年10月21号提交；(2)美国专利申请公开号2005/0083341(“‘341申请”)(申请序列号10/691,377)，名称“METHOD AND APPARATUS FORCONVERTING FROM SOURCE COLOR SPACE TO RGBW TARGET COLORSPACE”，2003年10月21号提交；(3)美国专利申请公开号2005/0083352(“‘352申请”)(申请序列号10/691,396)，名称“METHOD AND APPARATUS FORCONVERTING FROM A SOURCE COLOR SPACE TO A TARGET COLORSPACE”，2003年10月21号提交；和(4)美国专利申请公开号2005/0083344(“‘344申请”)(申请序列号10/690,716)，名称“GAMUT CONVERSIONSYSTEM AND METHODS”，2003年10月21号提交。这些以上参考的公开的申请和专利中的每个在此通过参考其整体内容而被引入。

其它的优点描述在：(1)美国专利申请公开号2002/0186229(“‘229申请”)(申请序列号10/150,394)，名称“ROTATABLE DISPLAY WITH SUBPIXELRENDERING”，2002年5月17号提交；(2)美国专利申请公开号2004/0232844(“‘844申请”)(申请序列号10/442,320)，名称“SUB-PIXEL RENDERINGFOR CATHODE RAY TUBEDEVICES”，2003年5月20号提交；(3)美国专利申请公开号2005/0082990(“‘990申请”)(申请序列号10/442,356)，名称“IMPROVED PROJECTOR SYSTEMS”，2003年5月20号提交；(4)美国专利申请公开号2004/0233308(“‘308申请”)(申请序列号10/442,555)，名称“IMPROVED IMAGE CAPTURE DEVICE AND CAMERA”，2003年5月20号提交；(5)美国专利申请公开号2004/0233339(“‘339申请”)(申请序列号10/442,552)，名称“IMPROVED PROJECTOR SYSTEMS WITH REDUCEDFLICKER”，2003年5月20号提交；(6)美国专利申请公开号2005/0099540(“‘540申请”)(申请序列号10/696,235)，名称“DISPLAY SYSTEM HAVINGIMPROVED MULTIPLE MODES FOR DISPLAYING IMAGE DATA FROMMULTIPLE INPUT SOURCE FORMATS”，2003年10月28号提交；(7)美国专利申请公开号2005/0088385(“‘385申请”)(申请序列号10/696,026)，名称“SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING IMAGERECONSTRUCTION AND SUBPIXEL RENDERING TO EFFECT SCALINGFOR MULTI-MODE DISPLAY”，2003年10月28号提交。这些以上参考的公开的申请和专利中的每个在此通过参考其整体内容而被引入。

此外，在此通过引用结合以下这些权利共有和共同待审的专利申请的全部内容：(1)美国专利申请公开号2005/0225548(“‘548申请”)(申请序列号10/821,387)，名称“SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVING SUB-PIXELRENDERING OF IMAGE DATA IN NON-STRIPED DISPLAY SYSTEMS”，2004年4月9号提交；(2)美国专利申请公开号2005/0225561(“‘561申请”)(申请序列号10/821,386)，名称“SYSTEMS AND METHODS FORSELECTING A WHITE POINT FOR IMAGE DISPLAYS”，2004年4月9号提交；(3)美国专利申请公开号2005/02255574(“‘574申请”)和美国专利申请公开号2005/0225475(“‘575申请”)(申请序列号分别为10/821,353和10/961,506)，——名称都为“NOVEL SUBPIXEL LAYOUTS ANDARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS”，分别为2004年4月9号提交和2004年10月7号提交；(4)美国专利申请公开号2005/0225562(“‘562申请”)(申请序列号10/821,306)，名称“SYSTEMS AND METHODSFOR IMPROVED GAMUT MAPPING FROM ONE IMAGE DATA SET TOANOTHER”，2004年4月9号提交；(5)美国专利申请公开号2005/0225563(“‘563申请”)(申请号10/821,388)，名称“IMPROVED SUBPIXELRENDERING FILTERS FOR HIGH BRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS”，2004年4月9号提交；(6)美国专利申请公开号2005/0276502(“‘502申请”)(申请号10/866,447)，名称“INCREASING GAMMA ACCURACY INQUANTIZED DISPLAY SYSTEMS”，2004年6月10号提交。这些以上参考的公开的申请和专利中的每个在此通过参考其整体内容而被引入。

在此通过引用结合以下这些权利共有的专利申请的全部内容：(1)2006年4月4日提交的、名称为“EFFICIENT MEMORY STRUCTURE FORDISPLAY SYSTEM WITH NOVEL SUBPIXEL STRUCTURES”的专利合作条约(PCT)申请号PCT/US 06/12768，且在美国公开为美国专利申请公开200Y/AAAAAAA；(2)2006年4月4日提交的、名称为“SYSTEMS ANDMETHODS FOR IMPLEMENTING LOW-COST GAMUT MAPPINGALGORITHMS”的专利合作条约(PCT)申请号PCT/US 06/12766，且在美国公开为美国专利申请公开200Y/BBBBBBB；(3)美国专利申请号11/278,675，名称“ SYSTEMS AND METHODS FOR IMPLEMENTING IMPROVEDGAMUT MAPPING ALGORITHMS”，2005年4月4号提交，且在美国公开为美国专利申请公开200Y/CCCCCCC；以及(4)2006年4月4日提交的、名称为“IMPROVED METHODS AND SYSTEMS FOR BY-PASSINGSUBPIXEL RENDERING IN DISPLAY SYSTEMS”的专利合作条约(PCT)申请号PCT/US 06/12521，且在美国公开为美国专利申请公开200Y/DDDDDDD。

发明内容

技术效果：以下描述和说明的显示器系统和图像处理方法的各种实施例具有利用在彩色子像素化的多基色显示器系统中的条件等色来转换和呈现像素级的数据。

显示器系统的一个实施例包括：空间频率检测单元，用于从输入图像数据提取空间频率特性；以及，调整单元，用于依据空间频率特性调整第一和第二组子像素的图像数据。

显示器系统的另一个实施例包括具有子像素重复组的显示器。该子像素重复组包括至少一个条件等色，该条件等色包括至少第一组和第二组彩色化的子像素。该显示器系统还包括：可选的亮度计算单元，用于从输入图像数据计算多个亮度值；以及，多个条件等色滤波器，用于基于多个亮度值的关系产生调整值。该显示器系统还包括条件等色调整单元，该条件等色调整单元用于依据调整值来调整第一和第二组子像素的强度。

图像处理方法的一个实施例从所述图像数据提取亮度数据，依据基于亮度数据的关系来调整第一第二组子像素之间的强度值，并输出调整过的图像数据。

图像处理方法的另一实施例调整第一和第二组子像素之间的强度值来使图像伪像最小化。该方法操作在显示器系统中，该显示器系统包括显示器，该显示器具有子像素重复组，该子像素重复组包括至少一个条件等色，该条件等色进一步包括至少第一和第二组彩色化的子像素。该方法包括：对改变所述第一组和第二组子像素之间的强度值的行为进行建模；在该显示器系统中存储包含所述建模的强度调整值；和，采用所述强度调整数据来调整第一组和第二组子像素。

附图说明

所附附图，在此并入并组成说明书的一部分，示出了本发明的示例性实现方案和实施例，并与描述部分一起用于解释本发明的原理。

图1A示出了根据本发明的原理所作的高级系统的实施例的示意图；

图1B示出了根据本发明的原理所作的高级系统的另一实施例的示意图；

图2示出了具有包含五个基色的子像素布局的显示器件的部分，其中四种基色处于较低分辨率的六边形网格上；

图3示出了包含基本上高是宽的两倍的四个基色的八子像素重复单元组；

图4示出了由图3所示重复单元组构成的显示器的部分，具有“一个像素到两个子像素”的映射；

图5A至5F示出了由图3所示重复单元组构成的显示器的部分，具有“一个像素到白色子像素”和“一个像素到红色-绿色-蓝色子像素”的映射；

图6示出了由包括四个基色的六子像素重复单元组构成的显示器的部分；

图7示出了由包括六个基色的六子像素重复单元组构成的显示器的部分；

图8示出了由包括四个基色的八子像素重复单元组构成的显示器的部分，其中子像素基本为正方形；

图9A示出了具有包括五个基色的子像素布局的显示器的部分，其中四个基色处于较低分辨率六边形网格中，图9B绘出了位于且映射在像素阵列和它们的潜在采样区上的饱和色基色重建点中的一个；

图10示出了具有包括五个基色的子像素布局的显示器的部分，其中四个基色处于较低分辨率六边形网格中；

图11示出了第一组像素上的条件等色滤波的一个实施例的操作；

图12示出了第二组像素上的条件等色滤波的一个实施例的操作；

图13示出了条件等色滤波的高级流程图；

图14示出了说明本申请中讨论的技术的一个实施例的流程图；

图15示出了具有附加的高斯差分(DOG)锐度滤波的图14的实施例；

图16示出了说明本申请中讨论的技术的第二实施例的流程图；

图17示出了具有附加的DOG锐度滤波的图16的实施例。

具体实施方式

在多基色和RGBW显示器件及其相关系统中，有时需要将传统的RGB图像数据转换为多基色图像数据。色域映射算法(GMA)的很多技术在本领域内公知，也在以上列举的通过引用结合的几个申请中讨论过。在多个通过引用结合的申请中，有许多构成多基色显示器件的新型子像素重复组。图2至10示出了在前述专利申请和公告的专利中进一步讨论的那些新型子像素重复图案的代表范例。本申请的技术适用于这些示例性的子像素重复图案和其他已知或未知的图案，这些已知或未知的图案允许在正常操作距离观看时人眼基本上已不能区分的区域内选择不同条件等色。

当本领域内称为“多基色”显示器的显示器中应用了四种或更多非一致彩色基色时，经常会有多个基色值的组合可以给出相同的色彩值。也就是说，对于给定的色调，饱和度和亮度，可能有超过一组四个或更多基色的亮度值可以给观察者相同的色彩感觉。每种这样的可能强度值组称为所述色彩的“条件等色(metamer)”。因此，子像素化的显示器上的条件等色是至少两组彩色化的子像素的组合(或组)，从而存在这样的信号，当其施加于每个这样的组时，可生成人类视觉系统可感知的期望的色彩。当然，这样的信号可以子像素组不同而变化，以生成相同或基本上类似的感知的色彩。因此，存在为某种效果而调节基色的相对值的自由度。

例如，在Kunzman的美国专利6,536,904中教示了一种通过将四基色RGBW投影仪中的非彩色(即，白色)基色的亮度最大化以减少场时序彩色畸变(Field Sequential Color Break-up)的可见度的方法。还有，在Primerano等的美国专利6,885,380中教示了为了降低有机发光二极管的功率的目的而使用不同的方法将RGBW显示器件中白基色最大化的一种类似的选择——在此通过引用结合美国专利6,536,904和6,885,380。

因此，色彩子像素化的多基色显示器系统的条件等色选择，作为自由度，提供了几种新的机会转换和呈现子像素级的数据。仅作为一个例子，如将在以下详细描述的，子像素的基色的亮度值可以通过在那个子像素点着色的图像的相比于其相邻点的相对亮度信号值调整。以这种方式，可以调整条件等色以在彩色子像素级提高和改进图像着色的质量，从而改进“子像素着色”的技艺。

通常对于条件等色，任何给定的色彩和亮度都可以通过本区域内的另一组彩色化的子像素的亮度值来实现。例如，在RGBW系统中，W子像素是具有靠近的R，G，和B子像素组的灰色的条件等色。当然，用于生成给定色彩的子像素可以是足够接近使得人类视觉系统会将这些色彩混合在一起的任何靠近的子像素。这些自由度——从类似色彩子像素中选择信号值加上通过在多个条件等色中选择而提供的自由度，以及由此在彩色子像素的不同组中选择的信号值——允许在全局(或可感觉的)级保持正确的亮度和色彩的同时，在子像素级可能以更高的保真度表现给定图像的亮度成分。

对于子像素着色的图像，条件等色选择提供了潜在的机会来选择(可以从一组合适的条件等色中)可能地期望的条件等色，所述期望的条件等色减少期望的与实际显示的图像之间的可能的误差。RGBW系统是可以利用这些自由度的优点的显示器系统的一个例子。RGBW系统的条件等色可在白色对RGB(White vs.RGB)坐标轴上找到。因此，仅作为一个例子，有可能构造一种滤波器，测量映射到给定子像素的给定像素处的高空间频率亮度信号，并使用它将亮度信号的能量集中到在子像素着色之后将位于该子像素位置处的色彩上。使用亮度(即“L”)值——例如从上述列举的揭露中所揭示的RGB到RGBWL的色域映射运算，可以基于像素位置计算白色对RGB值中的亮度的数值。

图1A示出了采用这里进一步讨论的技术的显示器系统的一个实施例的系统级的图示100a。显示器系统100a包括接受输入像素值并生成用于多基色显示器的输出的“流水线”。流水线中的多数计算是对线性色彩值完成的，因此，输入伽玛转换和输出伽玛转换尽管是可选的，但也可以是期望的。输入像素可以包含可以在GMA模块102中转换为多基色的3种基色，例如RGB或YCbCr。色域映射算法在本领域内公知且实际上在此处以上引用的专利申请中的许多专利申请中都描述了这种技术。在这种系统中，除了其它多基色信号之外，GMA模块还可以计算输入图像数据信号的亮度通道，L。

应当明白本申请中讨论的技术也可在以下情况下适用：输入基色数目为N，输出基色数目为M，且(1)N小于M；(2)N＝M，特别地N＝M＞3；或者(3)N大于M，特别是在向下采样(downsample)色彩空间的系统中。此外，这些技术适应用于在输出色彩空间内存在条件等色的任何色彩空间映射中。在某些系统中，可能期望从第一多基色空间映射到其自身。在这种情况下，只要在色彩空间中存在条件等色，这里描述的技术都是可用的。应当理解，在这种情况下，GMA的需求是可选的。

如将在以下进一步详细描述的，在一个实施例中，条件等色计算可以做为滤波操作实现——参照多个周围的图像数据(例如，像素或子像素)值。这些相邻值典型地通过行缓存器模块104组织，尽管可能有其他实施例，例如多个帧缓存器。这个实施例进一步包括条件等色滤波模块106，其进行将在以下所述的操作。在一个实施例中，条件等色滤波可能与子像素着色(SPR)模块108共享行缓存器。为了本讨论的目的，只要条件等色滤波以这里类似的方式与SPR结合，它就称为“直接条件等色滤波”。

在依据这里揭示的技术而操作的显示器系统的另一个实施例中，如图1B所示，显示器系统100b包括与显示器系统100a相同的几个模块。GMA模块102可以被包含来将输入的图像数据从一个色彩空间映射到另一个色彩空间。在这个实施例中，条件等色滤波(在方块106)可以以在像素数据上的单独通路的方式完成。为了本讨论的目的，该处理被称为“预处理条件等色滤波”。在此情况下，SPR模块108可能需要单独的帧缓存器或者行缓存器107，而不是条件等色滤波模块106使用的任何存储器或缓存器104。

另外，也可以在条件等色选择模块101中预选择输入色彩的条件等色，如在以上通过引用结合的专利申请中描述的。这个条件等色选择可以在每个像素上无需滤波地单独完成，因此不需要行缓存器或者帧缓存器。

此外，在图1B中，在起点为GMA模块102的显示器流水线的下游上示出了条件等色滤波模块106。这是一个实施例，但是这两个模块的其他定位可能也是有利的。例如，GMA模块102可以包括如在以上通过参考引入的一个专利申请中描述的色域箝位功能。把色域箝位功能移动到条件等色滤波模块106之后可能也是有利的。如果允许保持色彩停留在色域外直到模块106之后，则条件等色滤波可以将一些色彩带回色域内并去除箝位它们的必要，从而获得更好的色彩再现。

不考虑硬件中包含的特定模块或子系统，图13提供了此处公开的处理和技术的高级流程图。显示器系统输入图像数据(1302)，并且系统从输入的数据中提取亮度信息(1304)。当然，如果这些信息由外部来源提供，或者如果这些信息通过硬件中的GMA或其它子系统计算，则这种信息可以已经可用于系统。这样的用于从图像数据计算亮度的技术是公知的且在以上引入的许多申请中已经被揭露了。

应当理解，尽管系统优选从输入的图像数据计算亮度数据，但还可以采用向系统提供某种指示的其它数据(例如绿色和/或红色的强度/亮度值)，该指示表示了输入的图像数据在中到高空间频率域内如何变化。来自这样的高亮度子像素——例如，红色和/或绿色，或者其他彩色化的子像素(可能具有宽的带通)的近似亮度数据可能是适合的。

亮度数据输入到条件等色滤波器(1306)，输出为调整值并随后用作输入以根据该调整值从一个条件等色到另一个条件等色地调整或映射图像数据(例如，调整强度值或其他合适的值)。该调整值的一个实施例可以是图13的步骤1308中给出的锐度值——当然，其他的调整值也是可以的。随后可以输出得到的图像数据(1310)。如此处描述的，该调整值优选地是允许调整子像素强度(在条件等色之间)而基本上不改变感知的图像的色彩或强度。如此处描述的，调整值的一个实施例具体化了条件等色值之间的线性关系；然而，应当理解，这样的调整值，也可以具体化了允许如期望地在条件等色之间调整子像素强度值的其它关系(例如，非线性，功能性的或非功能性的，等等)。所附的权利要求的范围适当地包括了这些其它的显而易见的关系。

还应当理解，如此处一个实施例描述的，条件等色滤波的方式具有几个3×3滤波器掩膜(filter mask)，这些3×3滤波器掩膜采用高斯差分(DOG)和/或区域重新采样滤波器。应当理解，许多其他滤波器掩模也是可行的(例如，尺寸不是3×3；或者与行和列相对的对角线掩模进入(diagonal mask entry)，或者正交进入(orthogonal entry))。实际上，为了实施(采用了这里讨论的技术的)显示器系统和方法的目的，其足以具有检测或计算或推断空间频率数据或其中的变化并产生某种特性(例如值或函数，其反映正被检测的内容)的某一单元。然后，该特征可以由将接着根据该特征从条件等色组中计算或选择图像数据的单元或模块使用。存在并公知许多检测、计算或推断空间频率变化的系统和方法——例如，滤波器，自适应滤波器，边缘检测器，平面场探测器，模糊滤波器，和变换检测器(例如，傅立叶，子波，DCT或类似的)。

为了顺利地执行这里讨论的技术的目的，对于无论怎么选择滤波器掩模，只要完成将图像数据中的子像素强度改变或选择到所需的效果的某种改变就足够了。调整值的效果可以是使高空间频率区域(例如，文本或类似的)锐化。或者，有其他原因在条件等色之间改变子像素的强度值——可能为了平滑特定图像特征(例如，可能在动态自适应滤波情况下)的原因。所附权利要求的范围类似地包括了这些变型。

此外，可以以不是滤波的方式将亮度数据应用于图像数据。用于产生调节的其他的功能性的关系——或者计算的或者近似的，都在所附权利要求的范围内。子像素的强度值也可以是足够的，只要该子像素包括依据基于亮度数据的某种关系而调节的近似的条件等色。调节后的图像数据可以接着被输出到显示器。

作为另外的实施例，可以引入随机噪声以在等价的条件等色中选择来产生抖动系统(dither system)以改进灰阶性能或减少量化误差。例如，这里描述的“a”值可以代表或包括这种噪声信号。引入噪声的这样的技术是本领域公知的，并在上述引入的许多申请中已详细揭示了几种。

计算条件等色

可以对条件等色子像素组和相关的信号之间的动态关系进行建模。例如，可以找出任何特定色彩的条件等色和信号之间的线性关系——以允许计算“靠近的”条件等色和信号。这样的建模可以被使用来以某种方式调节包含了条件等色的子像素的强度值，从而最小化图像伪像和误差-例如色彩误差或者类似的。根据这样的建模，强度调整值可以存储在显示器系统中，并在存在需要时被采用来依据特定数据(例如，上述提到的亮度数据)调整图像数据。

例如，当条件等色中一个基色被改变了一个量“a”时，可以将每个其他基色改变一个量“a*m”——其中“条件等色斜率”项“m”可以因每个基色而不同。如将进一步讨论的，这些斜率项可以由将色彩从多基色系统转换到CIE XYZ坐标的矩阵M2X计算。这个转换矩阵可以从多基色系统的基色的色度和亮度的测量来计算是本领域内公知——实际上，在共同待审的和权利共有的美国专利申请2005/0083341和2005/0083352(在此通过参考引入)中讨论了几种这样的转换矩阵。

在多基色系统只具有四基色的情况下，可以直接确定用于计算条件等色的斜率项。在以上已通过参考引入的专利申请中提到了几种有用的显示器布局。为了方便，它们也包含在这里。两个例子是图3，4和5A示出的高亮度RGBW(具有包括红色306，绿色308，蓝色310和白色304子像素的重复子像素组320)和图8示出的宽色域RGBC(具有包括红色806，绿色808，蓝色810和青色804子像素的重复子像素组802)显示器。以下描述的方法将使用RGBC作为例子，但是该处理对RGBW或任何其他四基色显示器系统都起作用。

方程100表达了一个线性假设：如果以某个任意的RGBC色彩[r g b c]开始，增加了小数值“a”乘以条件等色斜率值数组[mr mg mb mc]，然后用M2X矩阵转换为CIE XYZ，将得到与直接转换原始的任意色彩为CIE XYZ相同的CIE XYZ色彩。以下的处理将计算这些条件等色斜率值。方程100能够通过分配，从两边消去共同的项，和以方程101的结果在两边除以“a”来简化。在四基色系统的情况下，M2X矩阵可以为方程102所示的4×3矩阵，该4×3矩阵具有常数值Mrx，Mgx等。

仅作为一个实施例，为找出m斜率值，可以通过任意设定一个m斜率值为如方程101所示的1(或者其他合宜的值)而开始。这在方程103中示出，其具有由方程102展开的M2X矩阵。

因为一个斜率(青色的mc斜率)已经设为1，这使得结果中出现一列可从两边消去的常数。这在方程104中完成。左边保留的矩阵为正方形且m斜率值能够通过对矩阵求逆并以结果乘以两边来计算，如方程105所示。应当注意，除了1以外的其他值具有形成常数列的类似的效果。

(\begin{matrix} mr \\ mg \\ mb \end{matrix}) = {(\begin{matrix} Mrx & Mgx & Mgx \\ Mry & Mgy & Mgy \\ Mrz & Mgz & Mgz \end{matrix})}^{- 1} \times - (\begin{matrix} Mcx \\ Mcy \\ Mcz \end{matrix})

方程105

这计算了mc为1时mr，mg，和mb的值。当色彩的青基色改变一个量“a”时，其他基色应当改变a*mr，a*mg和a*mb以生成原始色彩的条件等色。可以重复以上的过程，任意设定一个不同的斜率常数为1，从两边消去不同的常数列，并求解剩下的变量。或者，可以如上计算一次m斜率值，然后依次用每个计算的斜率除斜率数组以生成每个起始基色的斜率数组。以下示出了测试RGBC显示器的M2X矩阵的一个例子，具有通过上述过程计算的每个基色的m斜率值。

以上的矩阵106是由理论上的RGBC显示器的基色色度和发光度(luminosity)读数计算的一个例子。矩阵107是当已知希望改变红色多少而需要计算改变其它的多少时，使用的条件等色斜率值的表。矩阵108示出了绿色改变时其它的要改变多少，矩阵109是蓝色改变时的，矩阵110是青色改变时的。

有两种特殊的情况值得指出。如在通过参考引入的一些专利申请中示出的，可以进行显示器的基色和白色点的简化假设——因此大大简化了显示器系统的设计。在如上计算条件等色斜率时，还有一个变量可以用于简化使用条件等色的系统的设计。此处能带来简化的该变量是基色的相对发光度。在一个实施例中，例如图3，4，和5的RGBW子像素布局，W子像素304的发光度大约等于其它三个基色306，308，和310的结合的亮度，或者大约占显示器的总发光度的一半。如果进行以下假设，条件等色m斜率值将具有特别简单的值来实现：

1.RGB基色基本上匹配于Rec.709基色。

2.显示器生成基本上匹配于D65标准白点的白点。

3.RGB基色的相对发光度基本上与具有相同Rec.709和D65假设的3基色RGB系统中相同。

4.W子像素占每个子像素布局总发光度的一半。

这些假设产生了特定的M2X矩阵(如下示出)。如果该M2X矩阵用在以上的过程中来计算W基色改变时的条件等色斜率值，这得到特别合宜的一组值，如下所示：

因此，如果W改变了任意量，仅将其它基色改变相反的量即可满足形成开始色彩的条件等色。由此设定，容易看出改变一种RGB基色需要将其它彩色基色改变相同的量而W基色改变相反的量。

在另一个实施例中，例如图6的RGBW布局(具有包括红色606，绿色608，蓝色610和白色604子像素的重复子像素组620)的情形，白色604子像素有子像素组620总亮度的大约三分之一。结果，白色子像素等于其余2/3发光度的大约一半。这种关系允许另一种合宜的硬件或者软件的实现。例如，如果将以上的假设4替换为：

4.W子像素占每个子像素布局总发光度的三分之一。

由此，可以计算M2X矩阵和条件等色斜率值，结果如下：

因此，如果W改变了任意量，可以将其它基色在相反方向上改变该量的一半以形成开始色彩的条件等色。相反地，如果将一种彩色基色改变了任意量，需要将其它彩色基色改变相同的量而W基色在相反方向上改变该量的两倍。应当注意，硬件中以最小的门电路且因此最小的花费即可简单的完成计算任意量的一半或两倍。当然，实现这样的改变有一些自由度。例如，可以改变重复组的所有子像素的值以实现所期望的结果。或者，可以在给定重复组620中调整一半的红色606和绿色608子像素以实现所期望的改变。在一组中改变一半的可用子像素的一个可能优点是用于硬件优化。例如，如果改变可以发生在输出数据的同一行——而不是输出数据的多行上，则可以需要较少的门电路或者存储器。

还应当注意，在例如图6所示的RGBW布局中，蓝色610子像素可能贡献比以上提出的Rec.709和D65假设所建议的更少的发光度。如果考虑蓝色的这种变暗，则将得到可能更准确但是硬件实现不会如此容易的一组不同的m斜率值。

以上所有条件等色斜率计算假设了显示器具有四个基色。如上提及的，类似的处理可以以任意数量的基色进行工作。然而，一旦基色数量为5或更多，因为保留的矩阵不再为正方形而不能求逆，所以方程105的步骤可能需要改变。还有几种处理过程允许有用的条件等色斜率数的产生。不可逆矩阵并不意味着问题没有解；它意味着有很多解。只有一种解适于产生可用的条件等色组。

在多于四个的多基色系统中，将有如方程101的一个具有多于四个m斜率值的方程。求解这些的一个方法是将超过一个的m斜率设定为任意值。当仅剩余三个m斜率值时，随后的步骤将包含可以求逆的方阵。这些要使用的值的选择不必完全是随意的。例如，在五基色高亮度宽色域的RGBCW(红色，绿色，蓝色，青色，和白色)系统中，可能比较合理的是假设红色和青色是互补色而应该以相反的方向改变，因此可能从mw斜率值为1且mc斜率值为-1开始较好。

在如图7的六基色系统(具有包括红色706，绿色708，蓝色710，青色707，洋红色709和黄色711子像素的子像素重复组701)中，由于蓝色和绿色能组合形成青色，因此可以设定mg和mb斜率值为-1而设定mc斜率值为1。为互补基色选择-1以外的不同值可以得到其他解。改变任意值直到找到更容易在硬件上实现的“合宜”的条件等色斜率组可能是有益的。

另一种求解多于四个的多基色系统的m斜率值的方法可以用数值求解器。这实际上与之前的讨论类似但是用计算机算法选择随机值直到找到起作用的一组。许多数值求解器包(solver package)是可用的，一种已经表现出起作用的是Mathsoft Engineering&Education，Inc.嵌入到Mathcad程序中的求解器。像这样的数值求解器具有可能选择到不期望的解的缺陷。然而，这些包允许设定多个约束方程来避免这缺陷。例如，约束求解器避免设定任何斜率为0，避免选择大于2的斜率，确保补色具有相反符号的斜率等。

为简化控制器硬件设计，可能需要调整子像素的尺寸和/或亮度以产生合宜的条件等色斜率值。例如，图3和6的布局，得到为1或为2的幂的条件等色斜率。图7的布局中，可以相对于红色，绿色和蓝色(由于它们较大的波长通带)调整青色707，洋红色709和黄色711子像素的尺寸，直到条件等色斜率解为合宜的数字，例如：1/2，1，2或其他容易在硬件上实现的合适的数字。

在一替代实施例中，这些子像素能够保持基本上与其他子像素相同的尺寸——例如，如果CYM基色与RGB基色的亮度的比值有合宜的值。图6的布局的例子示出了，比值为2∶1能产生全部为1或1/2的条件等色斜率。其他比值可以产生其他合宜的条件等色斜率值。

在其他实施例中，调整不同基色的亮度可以产生这些带来简化的结果。减小基色亮度的一种可能的方法是增加饱和度。随着基色色彩变得更纯——例如随着带通滤波器变得更窄——基色的发光度变得更低。这种调整可以在显示器的设计中完成，以产生“合宜”的条件等色斜率而同时增加显示器的总色域。

条件等色滤波：

在如图3所示具有子像素重复组320的RGBW系统上，该布局可以看作白色与彩色交替的棋盘图案(或者更准确地，两个棋盘图案——一个为蓝色和白色子像素，另一个为红色和绿色子像素)。在此布局上的子像素着色中，可以进行一种形式的区域重新采样子像素着色——例如“一个像素到两个子像素”的映射。在这种着色中，一个输入像素可以映射到白色304和蓝色310子像素对，例如图4示出的对401，周围的交替输入像素可以映射到绿色308和红色306子像素对(例如，406)。

从各种条件等色中选择色彩的自由产生了改进图像的新可能。显示器可以设计为以这样的方式选择条件等色：W子像素值当其处于高频率边缘的亮边时增加，或者当处于高频率边缘的暗边时减小。当红色306和绿色308子像素对406位于高频率边缘的亮边时，可能期望这样选择条件等色，即使得R和G子像素值增加。相反地，当子像素对407位于边缘的暗边时，R和G子像素值应该减小。B子像素对亮度贡献不显著，不需要考虑。

以上的讨论暗示了对子像素对401和子像素对406可以进行不同的，可能相反的滤波操作。下面这两个滤波器是这些滤波器的一个实施例：

WB映射的像素 RG映射的像素

0 -x/4 0 0 x/4 0

a＝-x/4 x -x/4 a＝x/4 -x x/4

0 -x/4 0 0 x/4 0

“x”的值可以作为该操作的比例因子而被调整。x＝0.5是合适的值一个例子，但是也可以选其他值。应当注意滤波器的符号对于RG色彩和白色子像素的位置相比是相反的。这可以带来若干硬件的或软件的优化。例如，使用一个滤波器，但是每隔一个输出子像素对反转结果的符号。这些滤波器类似于本领域中的正交锐化滤波器，然而它们以多基色数据的L或亮度通道卷积而不是色彩通道。L的计算通常作为GMA中的一步完成，并且保存这个值用于之后的处理步骤是有利的。这个保存的L值在图1A和1B中的GMA模块102与行缓存器104之间示出。

在现有的锐化滤波器中，滤波器运算的结果“a”值最后存储回中心位于滤波器下面的像素中。然而，在条件等色滤波中，中心“a”值替代地用于以下面的方程来修正中心像素的条件等色：

W＝W+a；

R＝R-mr*a；

G＝G-mg*a；

B＝B-mb*a；

mr，mg和mb常数是条件等色斜率值。如上以图3的布局进行的描述，这些斜率值可以全部具有值1——使计算容易进行。设定条件等色的默认值使得W值等于或者尽可能接近彩色基色的最高值，这样可以是有利的。这将允许条件等色滤波运算的最大“顶部空间(head-room)”。进行这种条件等色调整的方法在共同申请的专利申请——名称“SYSTEMS AND METHODS FORIMPLEMINTING IMPROVED GMUT MAPPING ALGORITHMS”(US申请序列号11/278,675，美国公开专利申请号200X/XXXXXXX，这里通过参考其整体内容而引入)中公开，并在图1B中示出为条件等色选择模块101。

图11示出了条件等色滤波的一个实施例的高级图。该系统可以处理两组数据，亮度数据1102和图象(或色彩)数据1104。这些数据组可以空间上一致——例如1102是图象数据1104的亮度数据。为了高频率信息而用滤波器核1110对亮度通道1102进行采样。该滤波器核在以上描述过，用于图3的BW子像素对。图11中，x的值可选为0.5，得到的系数可以被计算为1/2和负1/8。该滤波器可以用于中心位于BW像素1106上的3x3区域。结果为锐化值“a”——用于在步骤1112中改变色彩的条件等色。对于亮度通道1102中的每一个值，有一个在色彩通道1104中概略示出的对应的RGB和W值1108。RGBW值在步骤1112改变了它们的条件等色。得到的条件等色1116存储在输出缓存器1114中或转到处理的下个步骤。

图12中，以类似的方式处理RG子像素对但是用相反的滤波器核，如上所述。从亮度通道1102采样中心位于RG子像素对1206上的值，并用滤波器核1210卷积采样的值。得到的锐化值“a”在步骤1212中被使用来从色彩通道1204计算RGBW值1208的新的条件等色。得到的新条件等色1216存储在输出缓存器1214中或转到处理的下个步骤。

应当明白，图11和12是为了解释的目的而提供的，而其他实施方式也是可能的。如上提及的，可以获得不同的高空间频率数据——而不是亮度数据(例如红色和/或绿色数据等)。其他滤波器掩模可以被采用来获得反映了条件等色之间的其他关系(例如，非线性关系，或其他的尺寸如5×5，等等)的不同的值。还应明白，这里揭示的技术和方法不限于以图11和12描述的RGBW至间中的条件等色操作；而是包括如上讨论的从一个色彩空间到另一个的众多映射。还应明白，对于不同的子像素布局，可以有多于两个子像素子组，不同的条件等色滤波器将对其进行运算。

图14和15是可以引入图11和12所示的技术的显示器系统的其他实施例。图14是预处理条件等色滤波的流程图。如果还不可用，亮度可以在步骤1404中从输入数据值1402计算出。输入值和亮度值都可以存储在行存缓存器1406中。由于滤波操作可能考虑到周围的值，因此可能需要行缓存器或其他存储设备，例如帧缓存器。在存储器已可容易地使用的软件实现中，可以将全部图像存储在帧缓存器中。在硬件实现中，可以构造容纳可以满足滤波器的2行或更多行数值的行缓存器。这种行缓存器可以用较少的门电路且因此可期望用于降低制造成本。行缓存器1406将周围的亮度值提供给条件等色滤波器。如上所述，如#1条件等色滤波器1408所示，一个滤波器核可以用作最终转换为BW子像素对的源像素。也如上所述，显示为#2条件等色滤波器1410的不同滤波器核，可以用作最终转换为RG子像素对的输入像素。由条件等色滤波器得到的锐化值用于在步骤1412中修改输入色彩的条件等色。行缓存器1406被构造来呈现与位于条件等色滤波器1408和1410中心的亮度值对应的输入数据像素的RGBW值。当然，用于RGBW空间的BW和RG条件等色全部为示例性的描述。根据进行映射的输入和输出色彩空间——以及目标子像素布局的拓扑结构，系统可以采用不同的条件等色滤波器组——例如，#1条件等色滤波器1408和#2条件等色滤波器1410以及其他与期望的一样多的滤波器组。

在预处理条件等色滤波的情形下，调整后的像素值可以存储在第二帧缓存器或第二组行缓存器1414中。这是子像素着色(SPR)中的通常部分，也是一个滤波运算，并可以利用缓存器将周围的值提供给滤波器核。行缓存器1414的输出被提供给计算用于输出显示器1418的值的SPR滤波步骤1416。

图15是需要高斯差分(DOG)锐化时的预处理条件等色滤波的流程图。该流程图类似于图14但有以下不同。图15中，来自行缓存器1506的亮度值也可以保留并存储在第二行缓存器1514中。该第二行缓存器在调整后的输入值被提供给SPR滤波器1516的同时，提供亮度信息给DOG滤波器1518。这些结果在步骤1522输出到显示器之前在步骤1520求和。

条件等色滤波和其他子像素着色技术结合：

作为另一个说明及更好地理解本技术的价值(即，不限制所附权利要求的范围)，设想在非彩色(即，黑&白)图像的对角方向上有亮度信号的空间频率分量。如果同样的中点条件等色选择发生，则该信号将由区域重新采样SPR削弱。但是在此新情形下，通过条件等色预滤波，能量将被预先锐化并且部分或全部地抵消SPR的滤波，全都都没有过多的色彩误差。

为了看到这种益处，回顾区域重新采样和传统锐化滤波器的技术是有帮助的。用于这种布局或者其他布局的区域重新采样和传统锐化滤波器以前被在“IMPROVED SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGH BRIGHTNESSSUBPIXEL LAYOUTS”(这里通过参考引入的美国专利申请2005/0225563)以及“CONVERSION OF A SUB-PIXEL FORMAT DATA TO ANOTHERSUB-PIXEL DATA FORMAT”(这里通过参考引入US2003/0034992)和“FOURCOLOR ARRANGEMENT OF EMITTERS FOR SUBPIXEL RENDERING”(这里通过参考引入的US 2004/0051724)中。考虑到图3中RGBW子像素的排列，红色306、绿色308和蓝色310子像素被如图5A所示地、以可以考虑成如图5B所示的单个重构点506B的方式而组合在一起506。白色304子像素在另一组合中，如它是每个组合的单独占有者，考虑为另一种重构点501A。这两组重构点501A和501B一起形成白色对彩色重构点的棋盘。这些重构点501A和501B可以同它们的连带包含的采样区域511一起，以图5C所示的一个像素到一个重构点为基础而映射到输入像素509。图5D中仅仅隔离出了白色重构点5011，可以与每个重构点5011相关的重构区域采样区域520。在一个实施例中，这样的重新采样区域520可以通过与它的相关重构点5011最接近的区域界定，并且边界可以通过来自其他相邻重构点的等距离的一组线而界定。因此，给定的白色重构点5011A具有相关重新采样区域521。它同样可以具有相关的多边形(或者其他适合的形状)锐化区域531，如通过在最近的相邻的相同色彩的重构点5011B上的顶点之间绘制的线来界定。

在图5E中，输入像素509可以映射到重构点5011并由重新采样区域520重新采样。与给定的重构点5011相关的给定的重新采样区域521叠盖了5个输入像素509。如上述提到的申请中所述，这些区域使整个区域的小部分产生基于以下给出的滤波器核的区域重新采样：

0 .125 0

.125 .5 .125

0 .125 0

尽管这里通过检查这样的例子可以产生近似DOG锐化滤波器，但这有益于使用区域重新采样滤波器构造方法来进行。给出的锐化区域531叠盖9个输入像素，产生以下的锐化区域重新采样滤波器：

.0625 .125 .0623

.125 .25 .125

.0625 .125 .0625

为了计算近似高斯差分锐化滤波器子波，可以从区域重新采样滤波器核中减去(例如，通过采用差运算)锐化区域滤波器核：

0 .125 0 .0625 .125 .0625 -.0625 0 -.0625

.125 .5 .125 - .125 .25 .125 ＝ 0 .25 0

0 .125 0 .0625 .125 .0625 -.0625 0 -.0625

区域重新采样 - 锐化区域＝ DOG子波

在一个实施例中，RGBW条件等色滤波可以趋向于在区域重新采样滤波器使图像模糊作为滤波输出彩色图像信号成分(可以称为色彩子像素图案)的结果之前，相对其上要着色的子像素布局，预先锐化或者突出高空间频率亮度信号，特别是对角线方向的频率。相对的水平和垂直的信号，区域重新采样滤波器更趋向于削弱对角线信号。高斯差分(DOG)子波——其可以以作为区域重新采样的相同色彩平面作为活动场所，可以以其他色彩平面作为活动场所或者可以以亮度数据平面作为活动场所——相对于对角线信号，更多地锐化并保持水平和垂直的空间频率。这个示例的DOG子波操作可以看作是沿着对角线方向中的相同色彩的子像素移动强度值，而条件等色滤波操作则在不同色彩的子像素之间移动强度值。

相比之下，RGBW条件等色滤波相比于水平和垂直信号更趋向于锐化对角线信号，而区域重新采样相比于水平和垂直信号更趋向于削弱对角线信号。实际上，在RGBW条件等色滤波器算子被近似设定为x＝0.5时，它们成比例的彼此互补。因此，作为结合，它们用于以原始图像的全部信号能量着色图像而不需要DOG子波。

然而，比较有利的是可以用DOG子波进一步锐化图像——例如，如图15和17所示。一个实施例使用DOG子波来提高较不明亮的基色的调制传递函数，使得它们更好地按比例地贡献于亮度信号的着色。以示例DOG子波中的变量来重新叙述：

-z/4 0-z/4 0 .125 0

0 z 0 + .125 .5 .125

-z/4 0 -z/4 0 .125 0

DOG子波 + 区域重新采样

以较高幅度的DOG滤波器锐化较不明亮的基色。也就是说，对于越暗的基色，z值更高。例如，白子像素是最亮的，因此能用作归一化的亮度。因此，z值可以由以下确定：

z_w＝s(Y_w/Y_w-1)＝0

z_g＝s(Y_w/Y_g-1)

z_r＝s(Y_w/Y_r-1)

z_b＝s(Y_w/Y_b-1)；

其中Yw，Yg，Yr，和Yb分别是每个完全“亮的”白色，绿色，红色，和蓝色基色的亮度值(可以是近似的，模拟的，测量的或类似)，zW，zg， zr，zb分别是用于锐化白色，绿色，红色，和蓝色子像素(为了方便按亮度的降序排列)的“z”值，而“s”是期望的锐化程度的比例因子。

可以使用DOG子波，通过将常数替换为小于1的数字而与较暗的基色一起锐化白色色彩平面。

在着色限带图像中，较好的是使用合适的插值滤波器(例如正弦，窗口正弦，或Catmul-Rom三次滤波器或其他本领域中已知或将开发的滤波器)，利用水平方向上(更高的子像素密度)每个像素的“额外”子像素，对一半的子像素进行插值。例如，在被以上的DOG子波和区域重新采样滤波器使用之前，亮度，红色和蓝色色彩平面可以在原始采样之间插值。白色和绿色色彩平面将保持与以前一样。这样的滤波操作已在先前的“IMPROVED SUBPIXELRENDERING FILTERS FOR HIGH BRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS”(美国专利申请公开2005/0276502)中描述过。一种有用的插值滤波器的例子是Catmul-Rom三次滤波器：

-1/16 9/16 9/16 -1/16

不用作为预处理步骤来执行条件等色滤波预处理，也可以构造SPR使得它在单独的路径中直接执行条件等色滤波。例如，如果一个输入像素被映射到图5A所示的单个白色子像素304，周围的输入像素映射到以绿色子像素为中心的、作为一组(例如，组506)的红色，绿色，和蓝色子像素，那么可以对所有四个色彩平面使用单个滤波器组。仅为举例，以下示出的是一组这样的直接滤波器，其中条件等色滤波器系数为x＝0.5：

区域重新采样自身色彩平面：采样亮度平面

0 .125 0 0 -.125 0

.125 .5 .125 + -.125 .5 -.125

0 .125 0 0 -.125 0

尽管这里可以通过检查单个示例产生近似的条件等色锐化滤波器，但使用区域重新采样滤波器构造方法来进行是有益的。在图5F中，显示了白色5011和彩色5066亮度重构点叠盖在输入像素509及其相关暗指的采样区域511。亮度重新采样区域525基本上与输入像素509的暗指的采样区域511一致。在此示例中，一个给定的重构点，白色重构点5011A具有相关的亮度采样区域526，基本上与输入像素509的暗指的采样区域511一致。因此，亮度采样区域基本上叠盖在一个暗指的采样区域上，导致具有值1的近似单位滤波器(Unity Filter)。如所示的，亮度重构点5011A也可以具有相关的多边形条件等色锐化采样区域536，该区域536由在相对的条件等色交换重构点5066A的最近的相邻点上的顶点的连线界定。这个条件等色锐化采样区域叠盖5个暗指的像素采样区域，产生以下的滤波器核。为了计算直接条件等色滤波器核，可以从亮度采样区域滤波器核减去该条件等色锐化区域滤波器核：

0 0 0 0 .125 0 0 -.125 0

0 1 0 - .125 .5 .125 ＝ -.125 .5 -.125

0 0 0 0 .125 0 0 -.125 0

区域重新采样-锐化区域＝条件等色锐化子波

应当注意，在直接方法和条件等色滤波器预处理中发生相似的情况，当输入像素值(如501)映射到白色子像素304，且输入像素值具有比其周围的像素506更高的亮度时，白子像素304变得更亮，等。然而这两种方法可能不产生相同的结果。预处理运算之后接着子像素着色的结果是这两个运算的卷积。给定子像素的输出亮度值受到包围了四个最邻近者的像素的输入亮度值的影响。而直接条件等色滤波操作不表现出该行为。这表明条件等色预处理滤波方法可以适用于限带图像，而直接方法适于限带和非限带图像两者，在条件等色滤波器算子如上所示近似设为x＝0.5时，在白底黑字文本上执行效果特别良好。如前，算子的其他值也是可能的。

也可以构造将白色和蓝色子像素作为一组映射到相同的输入像素的直接条件等色滤波器。然而，如果这样的话，条件等色滤波器可能具有如下所示的相反的符号。这可能有使蓝色图像分量模糊的结果。这可以用加到如下所示的自身色彩区域重新采样滤波器上的高幅度锐化DOG子波来反转。红色，绿色，和白色色彩平面继续同上面一样滤波。

采样自身色彩平面：采样亮度平面

-.125 .125 -.125 0 .125 0

.125 1 .125 + .125 -.5 .125

-.125 .125 -.125 0 .125 0

图16和17是系统的两个实施例，这些系统组合了条件等色滤波与子像素着色的特点——为本发明的目的称为直接条件等色滤波。图14和15中，可以看出描述了两个帧缓存器或行缓存器。这些行缓存器都用于容纳和组织信息以提供滤波操作所需的数值。然而，在直接条件等色滤波中，这两个滤波操作组合在一起，且只要一个行缓存器或帧缓存器就足够。这导致了软件实现中存储器需要的显著节省或硬件实现中门电路的显著节省。此外，只需要一个条件等色滤波器核，而不用用于输出子像素的BW比RW(BW vs.RW)对的单独的一个。图16示出了该实施例。如果它们还不可以从之前的步骤获取，则在步骤1604中从输入像素值1602计算亮度值。输入值和亮度值存储在行缓存器1606中。行缓存器1606提供色彩输入值给SPR滤波器1608，并提供亮度信息给条件等色滤波器1610。来自两个滤波器的结果在步骤1612相加，并发送至输出显示器1614，或发送至处理过程的下一步骤。

图17以需要另外的图像锐化时增加的DOG滤波，示出了图16的直接条件等色滤波算法。来自行缓存器1706的亮度值在附加的DOG滤波器步骤1712中使用。该DOG滤波器1712的输出在求和步骤1714中与SPR滤波器1708和条件等色滤波器1710的输出相加。求和器1714的结果送至输出显示器1716或下一处理步骤。在另一实施例中，可以将条件等色滤波器1710和DOG滤波器1712组合为一个预计算的滤波器核。

对于另一实施例，图6中的布局每个6子像素(即，包括红色606，绿色608，蓝色610和白色604子像素，如所示)重复单元620具有一个白色604子像素。白色604子像素在行，RWG行625的中间，而一个单独的蓝子像素在另一行，GBR行635中。为抵消或反转白色604子像素上的区域重新采样滤波器的模糊效果，可以构造直接条件等色滤波器：

采样白色色彩平面：采样亮度平面

-.015625 .140625 .140625 -.015625 -.125 -.125

-.03125 .28125 .28125 -.03125 + .25 .25

-.015625 .140625 .140625 -.015625 -.125 -.125

白色平面可以用已修改为在水平轴上具有Catmul-Rom三次型插值的区域重新采样滤波器来采样。对于限带图像，利用白色604子像素在两侧的红色/绿色列之间的间隙位置，该插值提高了图像质量。在映射到RWG行625的像素具有比所述的RWG行625上面和下面的两个GBR行635更高亮度时等，亮度平面可用直接条件等色滤波器采样，将亮度集中在白色子像素中。RWG行625中的红色606和绿色608子像素不使用条件等色滤波器：

区域重新采样自身色彩平面：采样亮度平面：

0 .125 0 -.0625 0 -.0625

.125 .5 .125 + 0 .25 0

0 .125 0 -.0625 0 -.0625

以上的滤波器是具有DOG锐化滤波器的区域重新采样滤波器。而RWG行625中的红色606和绿色608子像素不使用条件等色滤波器，GBR行635中的红色606和绿色608使用。红色606子像素滤波器可以如下：

区域重新采样红色色彩平面：采样亮度平面：

0 .125 0 -.125 -.0625 -.0625

.125 .5 .125 + .1 25 .375 0

0 .125 0 -.125 -.0625 -.0625

绿色608子像素滤波器可以如下：

区域重新采样绿色色彩平面：采样亮度平面：

0 .125 0 -.0625 -.0625 -.125

.125 .5 .125 + 0 .375 .125

0 .125 0 -.0625 -.0625 -.125

采样亮度平面的这两个滤波器的检查和比较将揭示第二滤波器为具有附加的条件等色滤波器的DOG锐化滤波器。该条件等色滤波器是白色子像素条件等色滤波器的副本。

蓝色610子像素提供两种选择。严格地讲，它可以具有白色604子像素的副本滤波器，使用基本上相同的条件等色滤波器。对于限带图像，这是保证色彩准确性的有利的选择。然而，对于非限带图像，特别是白色上的黑色文本，蓝610子像素可以与在行635中一样表现上面和下面的行625的蓝色分量。在一个实施例中，不需要使用条件等色滤波器，任由蓝色图像“模糊”，这趋向于与人类视觉系统的低分辨率相匹配，且对于非限带图像，没有经过条件等色滤波的图像具有较少的色彩误差。

通过图6中该布局上的条件等色滤波，水平取向的行和空间表现得更锐利，但是垂直取向的行和空间可能仍然表现得“模糊”和“虚化(dotty)”。一种简单的技术(尽管并非条件等色操作)可以改进垂直取向的行和空间的外观。正如由图像中一点处的亮度信号的局部平均信息量(Local Entropy)和符号来检测条件等色滤波器，以选择在那点处更好的条件等色，以下给出的对比度改进处理测量平均信息量(不管符号如何)，以降低白子像素的强度。这有以类似于名称为“METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERINGWITH GAMMAADJUSTMENT”的申请中详细解释的方式，提高白底黑字和自然图像的对比度的倾向。方程是：

W＝W-|(Lr-Lg)/2|

其中Lr和Lg分别是映射到白色604子像素任一侧的红色606子像素和绿色608子像素的像素的亮度值。

在RGBW系统中，一个条件等色自由度为W对RGB(W vs.RGB)。在其他四色系统中(例如RGBC)，基色分别为红色，绿色，蓝色，和青色，也粗略有RC对GB(RC vs.GB)的一个条件等色自由度。另一种四色系统可以为RGCM，其中基色分别为红色，绿色，青色，和洋红色；有一个条件等色自由度为RC对GM(RC vs.GM)。另一种四色系统可以为RGBY，其中基色分别为红色，绿色，蓝色和黄色，一个可能的条件等色自由度粗略为RG对Y(RG vs.Y)。其他的条件等色对和自由度同样也是可能的。

在所有这里提供的附图中，这种额外的子像素布局可以通过代替所有或者一些具有或者青色、黄色、灰色，或者其他色彩的白色子像素来获得。特别地，这里讨论的技术可以以图2、3、4、5、6、9A的布局而被采用，该布局具有所有或者一些具有或者青色、黄色、灰色，或者其他色彩的白色子像素。另外，这里讨论的技术涵盖了显示器技术的所有方式的范围，包括透射和不透射显示面板，例如液晶显示器(LCD)，反射型液晶显示器，发射式电致发光显示器(EL)，等离子体显示面板(PDP)，场发射显示器(FED)，电泳显示器，虹彩显示器(Iridescent Display)，白炽显示器(Incandescent Display)，固态发光二极管(LED)显示器，以及有机发光二极管(OLED)显示器。

五色系统，例如RGBCW，其中基色分别为红色，绿色，蓝色，青色，和白色，有两个条件等色自由度，大略为RC对GB(RC vs.GB)和W对RGBC(W vs.RGBC)。六色系统，例如RGBCYM，其中基色分别为红色，绿色，蓝色，青色，黄色，和洋红色，具有更多的自由度，例如RC对YB对GM(RCvs.YB vs.GM)和RGB对CYM(RGB vs.CYM)。可以设想显示器中的基色为任意更高的数目N，可以给出N-3个自由度来选择条件等色。多基色系统中的每个自由度是要被构造且用于改进子像素着色系统的条件等色滤波器(或者用于条件等色预处理或者用于直接条件等色滤波)的一个机会。

在图8中，示出了四个子像素的正方形组802，包括四个基色。在此排列中，每个基色都位于具有相邻基色的相同关系的六边形网格上。如果选择基色使得每一列具有一个基色对，而该基色对正好地或者粗略地是带有交互列的条件等色对，那么或者为连续的条件等色滤波器预处理，或者为直接条件等色滤波类型的条件等色滤波器的构造可以如下进行。

首先，使用在以上列举的在先申请中揭示的方法，确定用于该布局的区域重新采样和DOG滤波器，来生成近似的滤波器组。对于一个实施例，它是：

区域重新采样自身色彩：平面高斯差分：

0 0 -z/6 0 0

.0625 .125 .0625 -z/6 0 0 0 -z/6

.125 .25 .125 + 0 0 z 0 0

.0625 .125 .0625 -z/6 0 0 0 -z/6

0 0 -z/6 0 0

上述的DOG滤波器可以从单个检查产生。如以前一样，随着DOG滤波器在相同色彩子像素之间转移信号强度，DOG滤波器可以采样或者自身色彩平面，另一色彩平面，或者亮度平面。“z”值可以如前解释的，以最亮的基色作为参考，按每一色彩调整。

对条件等色滤波器检查图8的布局800，应当注意，随着调整条件等色，每一列825和835的中的色彩可以一起移动。因此，沿着列825和835移动能量不能提供从相邻列移动能量那么多的值。因此，条件等色滤波器可以如此处示出的：

-x/6 0 -x/6

-x/3 x -x/3

-x/6 0 -x/6

如果条件等色具有相同的系数，例如对于RGCM基色，该滤波器的结果可用于作为条件等色滤波器(可能结合以上的DOG滤波器)直接调整数值，或者，如果条件等色系数不同时，例如对于RGBC基色，可以用于在由以上的区域重新采样+DOG滤波器进行子像素着色之前将条件等色值推入条件等色滤波器预处理运算中。当然，非直接的预处理方法可以改变用于每个交替列825和835的滤波器的符号。

查看图2(具有包括白色204，红色206，绿色208，蓝色210和第五色彩212的重复组202)和图10(具有包括白色1004，红色1006，绿色1008，蓝色1010和第五色彩1012的重复组1002)，我们注意到有五个基色，其中较低分辨率的四个处于与图8中的四基色相同的六边形网格上。图9A(具有包括白色904，红色906，绿色908，蓝色910和第五色彩912的重复组902)，除了四个较低分辨率的基色排列在行上而不是列上之外，具有类似于图2的布局。图2，9A和10中的这些布局的每一个都可以对低分辨率基色使用类似于刚刚对于图8所示布局描述的子像素着色和条件等色滤波器，其中图9A的滤波器可允许进行旋转。然而，在这些布局中，存在一个附加的，较高分辨率的基色(即，204，904，1004)。该附加基色可以为亮色基色，例如黄色，白色，或灰色。

尽管可以通过上面进行的检查和查看为六边形排列的饱和色子像素产生合宜的DOG锐化滤波器，但使用严格的区域重新采样滤波器构造方法来进行是有利的。查看图9B，其显示了叠盖并映射在像素909的阵列以及暗指的采样区域925上的饱和色基色重构点9122中的一个。给定的包和基色重构点9122A具有相关的重新采样区926和锐化区域936，产生以下的滤波器核：

0 0 0 0 0 0 7 11 7 0 0 -7 -11 -7 0

0 12 40 12 0 1 20 21 20 1 -1 -8 19 -8 -1

0 32 64 32 0 - 8 21 22 21 8 ＝ -8 11 42 11 -8

0 12 40 12 0 1 20 21 20 1 -1 -8 19 -8 -1

0 0 0 0 0 0 7 11 7 0 0 -7 -11 -7 0

区域重新采样 - 锐化区域＝ DOG子波

值得注意，这些系数除以256。

如前注意到的，五基色显示器可以具有另外的自由度，来选择条件等色以在子像素级最佳地着色给定图像。假设这些布局为RGBCW系统，则具有两个可用的自由度，W对RGBC(W vs.RGBC)和RC对GB(RC vs.GB)。这两个自由度都可以在相同的图像中使用来改进着色的准确性。仅为举例，假设一个淡色色彩(也就是说，不是白色但是仍然充分地不饱和)的垂直取向行要着色到图2或图10的显示器上的黑灰背景上。在该情况下，期望的条件等色响应于W对RGBC(W vs.RGBC)条件等色滤波器，可以将行上的白色平面的强度最大化，并在两侧都减小它。进一步地，期望的条件等色响应于RC对GB(RC vs.GB)条件等色滤波器，可以将列中的条件等色对(RC或者GB)的强度最大化，由此绘出亮垂直行并减小两侧的列的强度。

W vs.RGBC条件等色滤波预处理操作过程可以类似于先前对于W vs.RGB系统描述的：

采样亮度平面：

-x/8 -x/8 -x/8

-x/8 x -x/8 ＝ a

-x/8 -x/8 -x/8

然后修正每个像素的RGBCW值：

W＝W+a；

R＝R-a；

G＝G-a；

B＝B-a；

C＝C-a

并采样RC vs.GB条件等色的亮度平面：

R和C映射的像素 G和B映射的像素

-x/6 0 -x/6 x/6 0 x/6

-x/3 x -x/3 x/3 -x x/3＝a

-x/6 0 -x/6 x/6 0 x/6

然后修正每个像素的RGBCW值：

W＝W；

R＝R+a*mr；

G＝G-a*mg；

B＝B-a*mb；

C＝C+a*mc

其中，mr，mg，mb，和mc是条件等色“m”斜率系数，它们分别依比例决定了每种色彩(红色，绿色，蓝色和青色)的“a”值的效果，以通过条件等色调整保持期望的色彩。

应当注意，在以上的改变了W基色的一组公式中，可以没有条件等色斜率项。当修正W对彩色基色(W vs.彩色基色)时，这可以作为另一种特别的情况处理，其中如果可以作出如同在以上关于计算条件等色部分中描述的正确的假设，条件等色斜率项全部简化为正或负1。

这些运算实质上是可交换的，意味着它们可以以任一顺序完成。在条件等色预处理之后，可以对数据进行子像素着色。使用单位滤波器，一个具有单一滤波系数值1的1×1阵列，将白色子像素平面采样到完全以一个像素到一个白色子像素映射的布局上。六边形网格上的较低分辨率彩色基色可以使用之前揭示的滤波器而被DOG区域重新采样和锐化。进一步，由于彩色子像素在空隙点移位，用例如以上讨论的那些的合适的插值重构滤波器来着色限带图像是有利的。图2和9的布局可以使用单独的水平取向Catmul-Rom三次滤波器，而图10的布局可以在色彩数据平面上使用Catmul-Rom双三次滤波器，或者作为如本领域所知的轴可分离运算或者作为卷积运算，以在子像素着色之前移动重构的图像的相位。

查看图7，示出的布局700包括六基色(RGBCMY)的六子像素重复单元701；基本上分别为红色706，绿色708，蓝色710，青色707，洋红色709，和黄色711。这个基色的集合表现出以上讨论的多个自由度：RC对GM对BY(RC vs.GM vs.BY)和RGB对CMY(RGB vs.CMY)。在此例中，两种色彩的三组配对被配置在列中，其中所述的两种色彩形成用于白色的二色条件等色；红色706和青色707在第一列726中，绿色708和洋红色709在第二列728中，蓝色710和黄色711在第三列730中。用于白色的两组三色条件等色被配置在列中；红色706，绿色708和蓝色710在第一行725，青色707，洋红色709和黄色711在第二行735中。这些列和行在显示器上以期望的次数重复，以完成给定的期望的分辨率面板，如下本领域已知的。另一个特征是可以调整子像素的尺寸使得用于白色的两个三色对基本上有相同的亮度。在此例中，红色706，绿色708和蓝色710是青色707，洋红色709和黄色711的两倍高，因为这些色彩在构造为在宽光谱发光器和反射器上的滤光器时通常为一半亮度，正如在背光液晶显示器，反射型液晶显示器，和滤光白光发射有机发光二级管显示器(OLED)中发现的那样。其他显示器技术可以呈现其他比值且可根据需要而被相应地调整。该特征允许每个行725和735以相等的亮度来着色白色水平线。还应当注意，列726，728，和730中的二色条件等色对也可以呈现相等的亮度，允许每个所述列以相等的亮度着色垂直线。

布局700的一个像素到一个子像素的着色滤波器可以构造为：

区域重新采样自身色彩平面：

1/12 1/12 1/12

1/6 1/6 1/6

1/12 1/12 1/12

采样亮度(L)平面的RGB vs.CMY条件等色预处理滤波器，可以构造为：

RGB行725 CMY行735

-x/6 -x/6 -x/6 x/6 x/6 x/6

x/3 x/3 x/3 -x/3 -x/3 -x/3 ＝ a

-x/6 -x/6 -x/6 x/6 x/6 x/6

然后修正每个像素的RGBCMY值：

R＝R+a

G＝G+a

B＝B+a

C＝C-a

M＝M-a

Y＝Y-a

采样亮度(L)平面的RC vs.GM vs.BY条件等色预处理滤波器可以构造为：

0 x/4 -x/4 -x/4 x/4 0

0 x/2 -x/2 ＝ d -x/2 x/2 0 ＝ e

0 x/4 -x/4 -x/4 x/4 0

然后修正映射到RC列726的每个像素的RGBCMY值：

R＝R+d+e

G＝G-d

B＝B-e

C＝C+d+e

M＝M-d

Y＝Y-e

然后修正映射到GM列728的每个像素的RGBCMY值：

R＝R-e

G＝G+d+e

B＝B-d

C＝C-e

M＝M+d+e

Y＝Y-d

然后修正映射到BY列728的每个像素的RGBCMY值：

R＝R-d

G＝G-e

B＝B+d+e

C＝C-d

M＝M-e

Y＝Y+d+e

如前面一样，“x”的值可以按需要调整。应当注意，不需要斜率值来产生条件等色。这是调整子像素707，709和711的大小，使得白色的两个三色对基本上有相同亮度的附加特征的结果。当然，如果子像素具有相等的大小和/或尺寸，根据此处描述的原理和技术可以产生合宜的斜率值。

在其中本发明可找到用处的一些申请中，可能已经由另一个组件或者系统实现了色域映射功能；或者多基色图像可能是直接从多光谱相机中拍摄的，也就是，在光谱波长的正常人类视觉系统范围内或甚至之外的在四个或更多光谱带拍摄图像的相机。例如，RGBC多基色显示器可以重构RGBC相机拍摄的图像。在此情形下，因为不能直接由输入图像提供亮度“L”值，较好的是计算亮度“L”值以供子像素着色和条件等色滤波使用。在显示器的情况下，计算发光度的公式可由显示的规格，测量值，或者用于该显示器的M2X矩阵推导。在多光谱相机的情况下，该公式可由规格或由对已知的光谱斜坡(ramp)的测试图案拍摄的图片的测量得到。如果相机具有与相同系统中的多基色显示器基本上相同的多个基色，则较好的是作出显示器和相机的基色和相对发光度是一致的简化假设。这将简化数学计算，得到的软件或硬件设计，并从而减少了整个系统的总体复杂度和成本。

尽管已经通过参考示例实施例描述了本发明，本领域的技术人员应该理解，在不背离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变且可以将其元件替代为等价物。此外，在不背离本发明的实质范围的情况下，可以进行各种变型以使特定的情形或内容适应于该教示。因此，本发明并不限于所公开的作为实施本发明的最佳实现方式的特定实施例，本发明将包括所附权利要求范围之内的全部实施方式。

Claims

1.一种显示器系统，包括

显示器，所述显示器包括至少第一组子像素和第二组子像素，所述第二组子像素进一步包括至少一个条件等色；

输入图像数据单元；

空间频率检测单元，所述空间频率检测单元从所述输入图像数据中提取空间频率特征；和

调整单元，所述调节单元根据所述空间频率特征调整所述第一组和第二组子像素的图像数据。

2.根据权利要求1所述的显示器系统，其中所述显示器进一步包括包含了至少第一组子像素和第二组子像素的显示器，所述第一组子像素和所述第二组子像素能够产生在所述显示器件上着色的条件等色。

3.根据权利要求1所述的显示器系统，其中所述空间频率检测单元进一步包括一个组中的一个，所述组包括：滤波器，自适应滤波器，边缘检测器，平面场检测器，模糊滤波器，和转换检测器。

4.根据权利要求1所述的显示器系统，其中所述特征包括高空间频率亮度值。

5.根据权利要求1所述的显示器系统，其中所述调整单元进一步包括条件等色斜率调整。

6.一种用于调整在显示器上着色的图像数据的方法，所述显示器包含在显示器系统中，所述显示器进一步包括子像素重复组，所述组包括至少一个条件等色，所述条件等色进一步包括至少第一组彩色化的子像素和第二组彩色化的子像素，所述方法的步骤包括：

将图像数据输入所述显示器系统；

从数据图像数据提取亮度数据；

依据基于所述亮度数据的关系，调整第一组子像素和第二组子像素之间的强度值；和

将所述调整后的图像数据输入所述显示器。

7.根据权利要求6所述的方法，其中提取亮度数据的步骤进一步包括，直接从输入图像数据计算所述亮度数据。

8.根据权利要求6所述的方法，其中提取亮度数据的步骤进一步包括，从高亮度的彩色化的子像素近似亮度数据。

9.根据权利要求6所述的方法，其中调整所述第一组子像素和第二组子像素之间的强度值的步骤进一步包括，

对亮度数据应用滤波器，所述滤波器能够计算所述亮度数据中的空间频率数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其中调整所述第一组子像素和第二组子像素之间的强度值的步骤进一步包括，

从数据亮度数据中的所述空间频率数据计算调整值，所述调整值用于调整所述第一组和所述第二组子像素之间的图像数据。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述调整数据是用于高空间频率信息的锐化区域的锐度值。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述调整数据是用于平滑图像数据的平滑数据。

13.根据权利要求6所述的方法，其中调整所述第一组子像素和所述第二组子像素之间的强度值的步骤进一步包括，引入随机噪声来改进灰阶性能。

14.根据权利要求6所述的方法，其中调整所述第一组子像素和所述第二组子像素之间的强度值的步骤进一步包括，引入随机噪声来减少量化误差。

15.在包含显示器的显示器系统中，所述显示器进一步包括子像素重复组，所述组包括至少一个条件等色，所述条件等色进一步包括至少第一组彩色化的子像素和第二组彩色化的子像素，一种用于调整所述第一组和第二组子像素之间的强度值来最小化图像伪像的方法，所述方法的步骤包括：

对改变所述第一组和第二组子像素之间的强度值的行为进行建模；

在所述显示器系统中存储包含所述建模的强度调整值；和

采用所述强度调整数据来调整所述第一组和第二组子像素。

16.根据权利要求15所述的方法，其中对改变强度值的行为进行建模进一步包括，从多个基色的色度与发光度的关系确定条件等色斜率值，所述多个基色包括所述第一组和第二组子像素。

17.根据权利要求16所述的方法，其中采用所述强度调整数据的步骤包括，将所述条件等色斜率值乘以所述第一组子像素中的至少一个子像素的强度改变量。

18.根据权利要求16所述的方法，其中确定条件等色斜率值的步骤进一步包括，将所述至少一个像素的条件等色斜率值设置成适宜的值，来采用剩余的斜率值的方阵计算。

19.根据权利要求15所述的方法，其中进一步，该显示器是RGBW显示器，并且所述条件等色斜率值包括：对于W为1，对于R、G、B分别为-1。

20.根据权利要求15所述的方法，其中进一步，该显示器是RGBW显示器，并且所述条件等色斜率值包括：对于W为1，对于R、G、B分别为-0.5。

21.一种显示器系统，包括：

显示器，所述显示器进一步包括子像素重复组，所述组包括至少一个条件等色，所述的至少一个条件等色包括至少第一组彩色化的子像素和第二组彩色化的子像素；

可选的亮度计算单元，用于从输入图像数据计算亮度值；

多个条件等色滤波器，用于基于所述亮度值的关系产生调整值；

条件等色调整单元，用于依据所述调整值调整所述第一和第二组子像素的强度。

22.根据权利要求21所述的显示器系统，其中所述显示器系统进一步包括：

子像素着色单元，用于在所述图像数据被条件等色调整后，子像素着色图像数据。

23.根据权利要求21所述的显示器系统，其中所述显示器系统进一步包括：

子像素着色单元，用于在所述图像数据被子像素调整同时，子像素着色图像数据。

24.根据权利要求22或23所述的显示器系统，其中所述子像素着色单元执行所述图像数据的区域重新采样。

25.根据权利要求23或24所述的显示器系统，其中所述显示器系统进一步包括高斯差分滤波器单元。