- 文献综述（或调研报告）：
液晶local dimming实现方案研究
[摘要]如今，液晶显示已经取代CRT和PDP成为市场上的主流显示器[1]。可是由于液晶显示器的液晶不可能完全阻隔背光，故传统的液晶显示总是存在漏光，对比度低，功耗过大等问题。一般的解决方法是采用local dimming算法进行优化。然而这种算法也是不完善的。突出的问题是当背光水平降低时，原图像中较亮部分灰阶皆为255，从而丧失该部分的细节。一种解决方法是将较亮部分的这种截断转换为色阶（tone scale）衰减（roll off），使亮区的灰度失真，保留细节。[2]本文介绍了local dimming算法并用色阶衰减法解决该算法在较亮部分截断的问题。
关键字：漏光 local dimming 色阶衰减
- local dimming算法
local dimming算法主要有三种：0D dimming，1D dimming和2D dimming。[3]
0D dimming其实就是global dimming，它对屏幕不进行分区，只是单纯地调节整体背光水平。该算法的优点是过程简单，相对于传统的液晶显示可以降低漏光，从而提高瞬时对比度。其功耗也会节省20%。可是，它的缺点也是非常明显的：虽然绝对的漏光会降低，但是漏光相对于背光水平并没有变化，对比度提高不明显，较亮部分细节也会损失比较严重。
1D dimming即行背光调节。与global dimming不同，它把屏幕分成若干行，并对每行根据实际亮度水平进行独立的背光调节。采用该算法显示器的背光源多为CCFL、EEFL、 HCFL和LED。该算法的优点是可以在保持屏幕亮度的同时有效降低漏光，从而大幅提高图像的瞬时对比度和空间对比度。此外，较暗区的背光受较亮区的影响更小，故其此区的背光可以进一步调暗，功耗也因此进一步降低。对于视频来说，能耗平均节省约30%左右。1D dimming相比于0D dimming有了大幅的改善却也制造了新的问题。由于各区之间的亮度现在有了差异，区与区间发生了光学串扰，这种串扰在临近两区亮度差异特别大的时候会更加明显。
2D dimming即块背光调节，是在1D dimming分区的基础上再加上列分区，这样，整个屏幕就分成若干块，每块的背光根据其图像内容独立地调节。采用该算法显示器的背光源多为各种LED灯。2D dimming在对比度和功耗方面有了更大的改善，平均来说，功耗可以降低５０％左右。然而，该算法由于每一块的临近块更多，故块之间的串扰也就更为严重。[4]
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local dimming的亮度补偿
- 亮度补偿算法（BP）
local dimming算法包含两部分：1.调节背光水平；2.亮度补偿。前者是为了降低能耗，减轻漏光，后者则是为了使背光变化前后的图像失真尽量小。亮度补偿所依据的公式是gamma公式：。[5]其中L表示亮度，BL表示背光亮度，cv表示像素灰阶。我们希望背光调节前后该像素点的亮度保持不变。则有：。代入gamma公式得出背光调节后的灰阶：。可见，虽然背光水平降低了，却可以通过提高像素点的灰阶值来保持亮度[6]。如图1所示：
Figure 1不同背光水平的gamma曲线[7]
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