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研究生: 陳水萍
Shui-ping Chen
論文名稱: 液晶顯示器影像色彩迦瑪曲線調整機制之研究
Study of Regulation Mechanism for Color Gamma Curve of Liquid Crystal Display
指導教授: 蔡明忠
Ming-Jong Tsai
口試委員: 江茂雄
Mao-Hsiung Chiang
阮張榮
Chang-Jung Juan
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 自動化及控制研究所
Graduate Institute of Automation and Control
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 90
中文關鍵詞: 薄膜電晶體液晶顯示器RGB迦瑪曲線
外文關鍵詞: TFT-LCD, RGB, Gamma curve
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  • 本研究乃針對薄膜電晶體液晶顯示面板(TFT-LCD Panel),運用彩色分析儀透過曲線擬合計算法,進行影像色彩RGB Gamma曲線之調制研究,藉以提高液晶顯示面板(TFT-LCD Panel)的色彩品質。首先進行色彩分析儀(CA-210)本身歸零校正,並裝置遮光罩以避免色彩分析儀之誤差。再進行面板Gamma曲線檢測,再以經曲線擬合法獲得的Gamma目標曲線,計算出面板中RGB各灰階應修正的值,儲存於記憶體內。透過軔體程式進行程式資料修正,再將修正後程式資料編譯後傳送至單晶片微電腦(MICON),以控制液晶顯示面板顯示的影像色彩Gamma曲線獲得到預期的修正結果。
    本研究以14.1 吋之液晶顯示面板(TFT-LCD Panel)進行實驗,並製作一全點亮控制板治具以單晶片微電腦(MICON)控制方式做Gamma值曲線量測,經過目標曲線擬合修正後,可將RGB色彩Gamma值曲線修正至目標曲線,印證本方法是一個實用可行的設計。


    This study focuses on the Gamma curve regulation for a TFT-LCD panel. A color meter CA-210 is used to measure the RGB gamma curve. According to the curve fitting theorem for giving some target value, the Gamma curve can be compensated to improve the display quality. At first, CA-210 must be calibrated before measuring the original Gamma curve. The system computes the compensation gamma curve value through the curve fitting equation and stores the data on the memory. By using the Firmware, the computed compensation data was implemented into the Gamma regulation program, which was compiled and restored into the MICON’ register for getting a good gamma curve.
    We made a lighting fixture for a 14.1” panel to be measured. For gamma curve regulation experiment, the display control utilizes a MICON control chip. After compensation with the proposed method, the gamma curve can be tuned to a setting target curve. Therefore, it shows that the firmware compensation method for a TFT-LCD panel is a possible design.

    目 錄 摘要…………………………………………………………………………I Abstract..…………………………………………………………………II 誌謝………………………………………………………………………III 目錄……………………………………………………………………….IV 圖目錄…………………………………………………………………VII 表目錄…………………………………………...………………………….X 第一章 緒論………………………………………………………………...1 1.1 研究背景…………………………………………………………...1 1.2 研究動機與目的…………………………………………………...3 1.3研究方法與步驟…………………………………………………...4 1.4 影像色彩RGB之Gamma值檢測相關文獻回顧………………...6 1.5 本文架構…………………………………………………………10 第二章 色彩學簡介…………………….………………………………..12 2.1色彩學原理………………………………………………………12 2.2色光三原色加法混色…………………………………………….14 2.3色彩體系之演進………………………………………………….14 2.4色彩三屬性……………………………..…………………....15 2.5色温之定義…………………..…………..…………………....16 第三章 平面液晶顯示器………………………………………………….18 3.1液晶顯示器簡介…………………………………..……….……..18 3.1.1液晶顯示器的發展……….….……………..…………18 3.1.2液晶物理變化現象.….……………...…………..…………19 3.1.3液晶驅動原理………………………………………….….19 3.1.4液晶物理分類………………………………………….….20 3.2 液晶顯示器的結構………….……………………………………22 3.2.1液晶面板……………………………………………....23 3.2.2背光模組………………………………………………...27 3.3 TFT LCD系統方塊圖……………………………………………28 3.4 TFT LCD功能說明………………………………………………29 3.5液晶顯示器IC驅動方式………………………………………30 3.6 Gamma值的修正與顯示器色彩管理………...…………………32 3.6.1 Gamma值的修正…………….…………………………….33 3.6.2顯示器色彩管理………...………………………………….34 3.7 Gamma curve之調整機制……………………………………35 3.8 TFT LCD之灰階曲線量測……………………………………35 第四章 液晶顯示器Gamma量測系統架構……………………………….38 4.1 系統架構………………………………………………………….38 4.1.1電腦測試主機…………………..…………………………..41 4.1.2待測液晶顯示面板治具……….…..……………………….41 4.1.3檢測面板……………………..……………………………..43 4.1.4 LCD主控制板……………..……………………………….44 4.1.5電源供應電路板…..….…………………………………….45 4.2發展程式工具………………….…..……………………….……..45 4.3 色彩分析儀(CA-210)…………………...……………………….46 4.4 LCD影像色彩Gamma值修正調整方法………….…………...48 4.5 LCD程式韌體之值修正設計….………………………………...51 第五章 實驗與結果討論……………….……………………………..52 5.1系統操作流程說明………………………...……………………...52 5.2程式修正軟體操作流程說明Gamma校正………..…………….53 5.3執行編譯韌體程式實驗………..………………………………...54 5.4 如何達到Gamma 目標曲線實驗…...…………………………...58 5.5 Gamma curve 修正補償原理………….………………………...60 5.6本論文修正實驗結論…..………………………………………...66 第六章 結論與未來發展方向…………………………………………..67 6.1 結論……………………………………………………………...67 6.2 未來發展方向…………….………………………..…………….67 參考文獻………………………………………………………………….68 附 錄………………………………………………………………….71 附錄一(Page53)圖5.2之RGB Gamma曲線輸入…...………………………...71 附錄二(Page57)圖5.8之RGB Gamma曲線資料…...…..…………………...72 附錄三(Page63)圖5.14之RGB Gamma目標曲線資料……………………...80 附錄四( Page60) Matlab之軟體程式……………………………………...88 作者簡介…………………………………………………………………..90

    參考文獻
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    [18]http://www.sintek.com.tw/news-2002.htm
    [19]http://www.diodes.com, Oct. 2005
    [20]http://www.eizo.com.tw/lcd/function/L887-S2100function.htm
    [21]Color Management for Photographers Excellent introductory articles from Digital Outback Photo.
    [22]http://www.dcview.com.tw/article/newreadarticle.asp?id=3697
    [23]http://www.novatek.com.tw/datasheets/NT68521.pdf , Dec.2004
    [24]http://www.novatek.com.tw/datasheets/NT68F63.pdf , Dec.2004
    [25]http://tw.asus.com/products2.aspx?l1=5&l2=75
    [26]http://www.cfh-wpc.com.tw/product.php?mode=show&pid=219
    [27]Konica Minolta,“Display Color Analyzer CA-210 Instruction Manual”, Konica Minolta Sensing Inc., 2002
    [28] http://www.normankoren.com/makingfineprints1A.html
    [29] Mr_ OH! 數位講座第109講- Gamma值、ΔE 、與色域空間
    http://www.digital.idv.tw/DIGITAL/Classroom/MROH-CLASS/oh109/index-oh109.htm

    無法下載圖示 全文公開日期 2009/07/30 (校內網路)
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    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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