一种基于三基色Mini-LED背光的低色差液晶背光分区调色方法

本发明属于显示，具体涉及一种基于三基色mini-led背光的低色差液晶背光分区调色方法。

背景技术：

1、近年来，液晶显示技术发展迅速，基于不同的需求人们对液晶显示器的要求逐步提高。低功耗、高分辨率的液晶显示器成为主流追求。关于液晶显示技术的混色方案目前主要分为两种：空间混色和场序混色。空间混色的基本原理是将红绿蓝三种基础色彩并排在一个平面，在远距离观看时，人眼并不能分辨出来其细微差别，只能感受到混合后的新色彩；时序混色技术利用了人眼的暂留效应，人眼在观看画面时，会在刷新率较高的情况下保留之前观看过的图像，从而导致眼睛产生视觉混合的错觉。基于这个原理，液晶场序显示技术通过快速切换显示红、绿、蓝三色，并在人眼的暂留效应下形成混合的彩色图像。相比之下，场序显示技术液晶显示器不需要彩色滤光膜降低了成本，在相同的条件下理论上可以提升三倍能效；常规液晶显示器每个像素点是由红绿蓝三个子像素点合成，而基于液晶场序显示技术显示器的一个彩点只需要一个子像素，因此相同工艺下大大提高了显示器的分辨率。基于以上优势，液晶场序显示器可以满足低功耗、高分辨率等要求，使得它能够克服传统彩色显示技术的限制和缺陷并得到广泛应用和改进。

2、然而在液晶场序显示技术中，当一个物体或图像快速移动或在高对比度的背景下出现时，人眼可能会看到该物体或图像周围出现红、绿、蓝等颜色的轮廓，使得图像产生分离的感觉，即液晶场序显示技术显示器的多场内容并没有在视网膜上完全重合，便产生色彩分离现象(color breakup)。色彩分离现象严重影响了场序显示技术显示器的显示效果。因此本发明提出了一种基于分区调色的低色差调色技术用以解决色彩分离现象。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于三基色mini-led背光的低色差液晶背光分区调色方法，该方法可以降低液晶显示器出现的色彩分离现象，提升显示质量。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于三基色mini-led背光的低色差液晶背光分区调色方法，将背光区域分为多个背光子分区，每个子分区内含一个rgb三色亮度可调的mini-led光源；图像数据先按照r/g/b三种颜色进行拆分，获取对应的三个基色的单子帧图像数据；图像数据每一帧的背光由三个子帧组成，每个子帧的背光区域色彩由rgb三色中的两种经过空间混色分别合成黄(y)、青(c)、品红(m)三个新基色；所述新基色通过时间混色，实现背光色彩的低色差调制；具体包括如下步骤：

3、步骤s1：确定背光区域的分区原则和分区数量；

4、步骤s2：将待显示的一帧彩色画面，按照r/g/b颜色拆分为3个子帧；

5、步骤s3：第一子帧内，按照时序要求和映射关系点亮对应背光子分区的红绿两色mini-led光源；

6、步骤s4：第二子帧内，按照时序要求和映射关系点亮对应背光子分区的绿蓝两色mini-led光源；

7、步骤s5：第三子帧内，按照时序要求和映射关系点亮对应背光子分区的蓝红两色mini-led光源；

8、步骤s6：周期性重复步骤s2到步骤s5。

9、进一步地，将背光区域分为m×n个背光子分区，每个背光子分区对应x×y个液晶像素，行线line_m为第m行背光子分区的行扫描线，扫描时按照m递增顺序进行周期性扫描，其中m≤m，且m、n、m、x、y均为整数。

10、进一步地，步骤s2中，将一帧图像的灰度数据计算分离得到rgb三子帧灰度数据，进而分别获得对应背光各个子分区的单色灰度数据值；然后确定每个背光子分区内相应的单基色光源的亮度值。

11、进一步地，背光子分区rgb三基色中的单基色亮度数据值l通过下式获得：

12、

13、其中，l表示背光子分区rgb三基色光源中的一种单基色亮度值；x、y分别为背光子分区范围内对应的行、列方向上的液晶像素个数，hi,j和ki,j分别为第i行j列的单色像素灰度值和像素权重系数，i∈[1,x]且j∈[1,y]；当ki,j∈[0,1]且时，l表示对像素灰度进行权重求和；当时，l表示对像素灰度求平均值。

14、进一步地，步骤s3-s5中，对应的背光子分区在第一、二、三子帧分别实现y、c、m混色的方法如下：

15、

16、

17、其中，k1，k2，k3∈(0,1)，r、g、b分别表示背光子分区对应的红、绿、蓝亮度值，转化后的颜色亮度值遵循不溢出的原则；第一、二、三子帧内对应背光子分区ycm色彩经3子帧进行时间混色后，与背光子分区原有的rgb色彩三通道分量保持原有比例关系。

18、进一步地，背光关闭时间t1是指单子帧周期内背光子分区光源关闭的时间，该t1时间段内完成的工作包括：1)获得该背光子分区内所有液晶像素对应两基色的图像灰度数据；2)基于两基色的图像灰度数据，完成该背光子分区内两基色光源的亮度数据建立和传输工作，该时间为t3，t3<t1；背光点亮时间t2为用来点亮背光子分区并维持点亮的时间；单子帧周期t为背光关闭时间t1和点亮时间t2之和。

19、进一步地，三个子帧内背光光源点亮的具体方法为：

20、第一子帧内，t1时间内保持并关闭背光光源，同时执行t3时间内的背光子分区内rg两色光源亮度数据建立和传输工作；t2时间分别根据两基色光源的亮度信息，同时点亮rg两色背光源并维持；此时，rg两色按照比例关系合成出新的基色y，且y的亮度值与rg两色的亮度值存在关系式：y＝k1×r+(1-k1)×g；

21、第二子帧内，t1时间内保持并关闭背光光源，同时执行t3时间内的背光子分区内gb两色光源亮度数据建立和传输工作；t2时间分别根据两基色光源的亮度信息，同时点亮gb两色背光源并维持；此时，gb两色按照比例关系合成出新的基色c，且c的亮度值与gb两色的亮度值存在关系式：c＝k2×g+(1-k2)×b；

22、第三子帧内，t1时间内保持并关闭背光光源，同时执行t3时间内的背光子分区内rb两色光源亮度数据建立和传输工作；t2时间分别根据两基色光源的亮度信息，同时点亮rb两色背光源并维持；此时，rb两色按照比例关系合成出新的基色m，且m的亮度值与rb两色的亮度值存在关系式：m＝k3×r+(1-k3)×b；

23、在单个子帧周期内，根据空间混色原理，按照时序要求点亮背光子分区内的两种基色光源，实现空间混色进而获得新颜色；之后对应新的ycm颜色的三子帧进行时间混色，最终实现背光子分区的发光与对应显示图像的映射，此过程能够实现每个背光子分区不同亮度和颜色的调制。

24、进一步地，背光光源采用rgb三基色分别可调的光源，包括三基色led、mini-led、micro-led。

25、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过对三子帧背光调制，实现rg、gb、rb两色的调制，形成低色差的三子帧背光，改变了原有的rgb三子帧背光显示的方式，使得每个子帧以及帧与帧对应分区间的色差降低，能够有效的减小传统rgb三色场序显示技术显示器产生的色彩分离现象，提高显示画质和图像质量。