EP1699036A1 - LED display with high resolution - Google Patents

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EP1699036A1
EP1699036A1 EP05004726A EP05004726A EP1699036A1 EP 1699036 A1 EP1699036 A1 EP 1699036A1 EP 05004726 A EP05004726 A EP 05004726A EP 05004726 A EP05004726 A EP 05004726A EP 1699036 A1 EP1699036 A1 EP 1699036A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
color
pixels
light sources
mask
masks
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05004726A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Rieder
Rudolf Dr. Golser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ascom Austria GmbH
Original Assignee
Ascom Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ascom Austria GmbH filed Critical Ascom Austria GmbH
Priority to EP05004726A priority Critical patent/EP1699036A1/en
Publication of EP1699036A1 publication Critical patent/EP1699036A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2003Display of colours
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
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    • G09G2300/0452Details of colour pixel setup, e.g. pixel composed of a red, a blue and two green components
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a method for displaying an image on a display unit, in particular an LED display unit, according to the preamble of patent claim 1, and to a corresponding display apparatus according to the preamble of claim 12.
  • Such display devices are particularly useful for displaying images at major events, e.g. Concerts or football matches. However, they are also used as road signs, e.g. in traffic control systems, or used as display signs.
  • the physical display elements (LEDs) of the display devices known from the prior art are arranged at least in triplets, one of these groups consisting of at least three color values which are linearly independent in the color space (usually red, green and blue). As a result, the representation of a pixel, represented by a color value within the color space spanned by these colors, is possible.
  • Fig. 1 shows a well-known from the prior art RGB display device, such as is used as a traffic road sign for traffic.
  • the display device comprises a display panel 1 with a multiplicity of LEDs 4, as well as a data processing device 2 connected thereto. LEDs of three different colors R, G, B are in each case combined in triangular groups 3, of which only a few are shown here by way of example.
  • the DV device 2 processes the image data of the image to be displayed and controls the LEDs 4 so that the image appears as sharp as possible on the display board.
  • the image data can either be stored locally or supplied via an input (Data).
  • the DV device 2 usually comprises a microprocessor with image processing software and a memory device.
  • FIG. 2 shows the pixels 11 of a high resolution image 10 in a rectangular grid, as well as a plurality of display elements 4 (LEDs) of a physically low resolution display device on which the image 10 is to be displayed.
  • the LEDs 4 are combined into triangular LED groups 3.
  • Each LED group 3 generates a pixel 8 which is at the center of the group.
  • the color value of the generated pixel 10 is dependent on the brightness of the individual LEDs 4 of a group 3.
  • the spacing of the LED groups 3 defines the physical resolution of the LED array.
  • An essential idea of the invention is to define each of the light sources a separate mask, the plurality of pixels in the vicinity of the light source comprises determining the color values of the pixels contained in the mask in each case for the color of the light source (eg in the case of a green LED the color values of the individual pixels for the color green) and from the individual color values the brightness value for to calculate the considered light source.
  • the pixels 8 or "virtual pixels" 8 'form here not the pixels 8 or "virtual pixels" 8 'form here, but the individual light sources are the center of gravity for the downsampling.
  • the brightness value for a light source is calculated from the color values (for the color of the light source) of those pixels that lie in the vicinity of the coordinate of the light source.
  • a color transformation is carried out in which the color data of the original image are transformed into the color space of the physical display elements (eg LEDs).
  • the color space of the physical display elements eg LEDs
  • this is the high-resolution.
  • the original image is converted into partial images for the colors red (R), green (G) and blue (B) of the display elements.
  • LEDs colored display elements
  • the individual light sources of a display device according to the invention are preferably distributed uniformly over the display area.
  • the color values of the pixels contained in a mask are weighted by means of weighting factors and the brightness value for the considered light source is calculated from the weighted color values.
  • the weighted color values are preferably averaged for this purpose.
  • the weighting factors of the pixels of a single mask are preferably selected such that each pixel after a superposition is weighted equally well with adjacent masks for the same color, preferably with exactly the same weight. This has the significant advantage that over the entire surface of the display unit a homogeneous color impression can be generated.
  • the masks defined around the light sources of a color they are preferably dimensioned so large that they overlap spatially. In the overlapping areas, it is therefore possible to selectively generate a desired color impression by means of a plurality of adjacent light sources (of the same color). The light sources can then be controlled so that creates the desired color impression in the space between the light sources. The resolution of the display device can thereby be significantly increased.
  • the masks defined around the light sources are preferably dimensioned so that they do not contain another light source of the same color.
  • the masks defined around the light sources are preferably dimensioned to be close to the boundary of the pixels that at least partially contain a light source of the same color. The overlap area is thereby maximized.
  • the masks are also defined such that the associated light sources lie approximately in the center, preferably exactly in the center of the masks.
  • the masks are also preferably formed symmetrically.
  • the weighting factors are calculated as a function of the distance of the pixel to the associated light source.
  • H i j 1 ( d i j + c ) 2 .
  • d ij is the distance of the pixel from the associated light source
  • c is a constant which is preferably chosen such that all pixels of a mask after a superposition are weighted equally equally with adjacent masks for the same color.
  • the weighting factors h ij of a mask are preferably mathematically represented so that they form the sum of a power of two. To calculate a weighted average, the weighted values are known to be summed and divided by the sum of all weighting factors. If the sum of all weighting factors is a power of 2, the division can be easily performed by a floating point operation.
  • a display device essentially comprises a display unit, such as a display panel, for example. and a data processing device with software that processes the image data of the image to be displayed and drives the light sources.
  • the IT device works for this purpose according to one of the above methods.
  • the display unit comprises light sources with a total of four colors, preferably R, G, B, Y.
  • the light sources (R, G, B, Y) are preferably uniformly distributed and arranged in a square arrangement. As a result, a particularly dense and high-resolution representation can be achieved.
  • FIG. 3 shows the fundamental principle of the transformation of image data (R, G, B) of the image 10 into brightness values (R ", G", B ") for the control of the individual LEDs 4.
  • the image data R, G, B of the original image 10 are first converted into the color space of the LED display unit 1 by means of a transformation 5, color values R ', G', B 'being transformed for each pixel 11 (see Fig. 2) of the original image 10.
  • the downsampling is performed, whereby the brightness values R ", G", B "for the LEDs 4 are generated.
  • the arrangement of the LEDs 4 is chosen here such that each LED 4 is associated with exactly one pixel 11 of the image 10 to be displayed.
  • the picture 10 has z. B. a resolution of 1024x768 pixels.
  • a separate brightness value L is calculated for each of the LEDs 4 and the following procedure is carried out: First, a mask 7 is placed around each of the LEDs 4 of a specific color (eg, color green G) comprising a plurality of pixels 11 in the Environment of the associated LED 4 includes. 4 shows an example of such a mask 7 for the color green, wherein for reasons of clarity, the masks 7 of the other green LEDs are not shown.
  • a specific color eg, color green G
  • Fig. 5 shows the masks 7 of several adjacent LEDs 4 of the same color (here for the color green G).
  • the masks 7 of adjacent LEDs 4 each overlap one pixel row or column.
  • the in the numbers 1,2,4 contained in the middle mask 7 indicate in how many masks 7 the relevant pixel 11 is contained.
  • the value of the mask multiplication must be divided by the sum of the weighting factors h ij .
  • the weighting mask H is here preferably represented in a form in which the sum of the entries h ij one 2 power, so that the otherwise necessary division can be easily replaced by a shift operation.
  • the color value k ij of each pixel is thus equally taken into account as a whole. As a result, the image 10 to be displayed can be displayed particularly clearly and evenly.
  • the same method is now also applied to the LEDs 4 of the colors blue B and yellow Y and calculated for each of the LEDs 4, a brightness value L.
  • the image 10 can thus be displayed completely and with high resolution.
  • a mask 7 is again placed around each of the LEDs 4 and the color values k ij of the pixels contained in the mask 7 are weighted for the color of the respective LED 4.
  • the size of the masks 7 is again chosen here so that they reach as far as the boundaries of the adjacent pixels 11, in which an LED 4 with the same color R, G, B is at least partially contained. Therefore, different sizes result for the masks 7 of the colors R, G, B.
  • FIG. 8 shows the masks 7 for adjacent LEDs 4 of the color red R.
  • bold mask 7 again values are indicated which indicate in how many masks 7 the relevant one Pixel 11 is included.
  • the individual LEDs 4 are not exactly in the middle of a pixel 11.
  • the red LEDs 4 are, for example, slightly to the right outside the center.
  • a downsampling method is used in which the color values k ij contained in the masks 7 are each weighted with a weighting factor h ij which depends on the distance d ij of the LED 4 under consideration to the center of the respective pixel (see FIG. 9) ).
  • h ij 1 ( d i j + c 2 )
  • H sup [ 0 . 124 + 0 . 220 + 0 . 124 0 . 187 + 0 . 187 0 . 148 + 0 . 164 + 0 . 148 0 . 164 + 0 . 148 0 . 164 + 0 .
  • Fig. 10 shows the masks 7 for LEDs of the color blue.
  • the individual blue LEDs 4 are located slightly to the left outside the center of the masks 7.
  • FIG. 11 again shows the distances d ij , this time a blue LED 4, to the centers of the individual pixels 11.
  • FIG. 12 shows the masks 7 for the LEDs 4 of the color green G.
  • FIG. 13 shows the distances d ij of a green LED 4 to the centers of the pixels 11 contained in the mask 7.
  • L H ⁇ K / ⁇ H i j
  • 15a, 15b and 15c respectively show the distances d ij of the LEDs 4 to the centers of the pixels 11 contained in the mask 7 for the colors red, green and blue.
  • Fig. 16 shows the masks 7 of a plurality of adjacent LEDs 4 for the color red.
  • c 1.9
  • the aforementioned weighting mask can in turn be normalized so that the sum of all entries gives 256.
  • H [ 21 27 21 27 64 27 21 27 21 ]
  • 8x8 pixels 11 of the image require 10 48 LEDs 4.
  • FIG. 17 shows a further LED arrangement in which the individual LEDs 4 are distributed uniformly over the surface of the display unit 1.
  • Three LEDs 4 of different colors R, G, B are here each arranged in triangles. This arrangement substantially corresponds to the arrangement of FIG. 7, wherein the assignment of the individual pixels 11 of the image 10 to the LEDs 4 has been selected differently. In the present Case lie the individual LEDs 4 respectively in the center of the associated pixels 11. Between two adjacent LEDs 4 is at least one pixel 11, in which no LED 4 is arranged. The horizontal distance between two LEDs 4 is also much greater than the vertical distance.
  • FIG. 18 shows the overlapping of a plurality of square masks 7 using the example of adjacent LEDs 4 of the color red.
  • masks 7 which have a smaller extent in the vertical direction than in the horizontal direction.
  • Fig. 19 shows another alternative mask shape that lends itself well to the downsampling method. As the distance from the center increases, the number of overlaps increases. This is favorable for an accurate and sharp presentation of the image 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

The method involves defining one of masks (7) at each of light sources (4) that include a set of pixels (11) in a surrounding area of the sources. Color values of the pixels contained in the masks are determined for colors of the sources, and brightness values are calculated for the sources from the color values. Color transformation of image data of images is carried out in a color space before calculating the brightness values. An independent claim is also included for a display device for displaying an image.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anzeigen eines Bildes auf einer Anzeigeeinheit, insbesondere einer LED-Anzeigeeinheit, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine entsprechende Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.The invention relates to a method for displaying an image on a display unit, in particular an LED display unit, according to the preamble of patent claim 1, and to a corresponding display apparatus according to the preamble of claim 12.

Derartige Anzeigevorrichtungen dienen insbesondere zur Darstellung von Bildern bei Großveranstaltungen, wie z.B. Konzerten oder Fußballspielen. Sie werden aber auch als Anzeigetafeln für den Straßenverkehr, wie z.B. in Verkehrsleitsystemen, oder als Anzeigeschilder verwendet. Die physikalischen Anzeigeelemente (LEDs) der aus dem Stand der Technik bekannten Anzeigevorrichtungen sind dabei mindestens in Dreiergruppen angeordnet, wobei eine dieser Gruppen zumindest aus drei im Farbraum linear unabhängigen Farbwerten besteht (üblicherweise Rot, Grün und Blau). Dadurch ist die Darstellung eines Bildpunktes, repräsentiert durch einen Farbwert innerhalb des durch diese Farben aufgespannten Farbraumes, möglich.Such display devices are particularly useful for displaying images at major events, e.g. Concerts or football matches. However, they are also used as road signs, e.g. in traffic control systems, or used as display signs. The physical display elements (LEDs) of the display devices known from the prior art are arranged at least in triplets, one of these groups consisting of at least three color values which are linearly independent in the color space (usually red, green and blue). As a result, the representation of a pixel, represented by a color value within the color space spanned by these colors, is possible.

Fig. 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte RGB-Anzeigevorrichtung, wie sie z.B. als Verkehrstafel für den Straßenverkehr eingesetzt wird. Die Anzeigevorrichtung umfasst eine Anzeigetafel 1 mit einer Vielzahl von LEDs 4, sowie eine damit verbundene Datenverarbeitungseinrichtung 2. LEDs dreier unterschiedlicher Farben R,G,B sind jeweils in dreieckförmigen Gruppen 3 zusammenfasst, von denen hier nur einige exemplarisch dargestellt sind. Die DV-Einrichtung 2 verarbeitet die Bilddaten des anzuzeigenden Bildes und steuert die LEDs 4 so an, dass das Bild möglichst scharf auf der Anzeigetafel erscheint. Die Bilddaten können entweder lokal gespeichert sein oder über einen Eingang (Data) zugeführt werden. Die DV-Einrichtung 2 umfasst üblicherweise einen Mikroprozessor mit einer Bildverarbeitungssoftware und eine Speichereinrichtung.Fig. 1 shows a well-known from the prior art RGB display device, such as is used as a traffic road sign for traffic. The display device comprises a display panel 1 with a multiplicity of LEDs 4, as well as a data processing device 2 connected thereto. LEDs of three different colors R, G, B are in each case combined in triangular groups 3, of which only a few are shown here by way of example. The DV device 2 processes the image data of the image to be displayed and controls the LEDs 4 so that the image appears as sharp as possible on the display board. The image data can either be stored locally or supplied via an input (Data). The DV device 2 usually comprises a microprocessor with image processing software and a memory device.

Fig. 2 zeigt die Pixel 11 eines hoch auflösenden Bildes 10 in einem rechtwinkeligen Raster, sowie mehrere Anzeigeelemente 4 (LEDs) einer Anzeigevorrichtung mit physikalisch niedriger Auflösung, auf der das Bild 10 dargestellt werden soll. Die LEDs 4 sind zu dreiecksförmigen LED-Gruppen 3 zusammengefasst. Jede LED-Gruppe 3 erzeugt einen Bildpunkt 8, der im Mittelpunkt der Gruppe liegt. Der Farbwert des erzeugten Bildpunktes 10 ist dabei abhängig von der Helligkeit der einzelnen LEDs 4 einer Gruppe 3. Der Abstand der LED-Gruppen 3 definiert die physikalische Auflösung der LED-Anordnung.FIG. 2 shows the pixels 11 of a high resolution image 10 in a rectangular grid, as well as a plurality of display elements 4 (LEDs) of a physically low resolution display device on which the image 10 is to be displayed. The LEDs 4 are combined into triangular LED groups 3. Each LED group 3 generates a pixel 8 which is at the center of the group. The color value of the generated pixel 10 is dependent on the brightness of the individual LEDs 4 of a group 3. The spacing of the LED groups 3 defines the physical resolution of the LED array.

Um die Auflösung der Anzeigetafel 1 gegenüber der physikalischen Auflösung zu vergrößern, ist es bekannt, neben den LED-Gruppen 3 auch zusätzliche LED-Gruppen 3' zu betrachten, die sich jeweils aus einer Teilmenge von LEDs 4 benachbarter Gruppen 3 zusammensetzen. Jede dieser zusätzlichen Gruppen 3' umfasst wenigstens eine LED 4 jeder Farbe (z.B. Rot, Grün und Blau). Der im Mittelpunkt dieser zusätzlichen LED-Gruppen 3' entstehende Bildpunkt 8', der sich aus der Summe der Farbwerte der zugehörigen LEDs 4 zusammensetzt, wird üblicherweise als "virtuelles Pixel" 8' bezeichnet. Der Farbwert, den der Bildpunkt 8 bzw. das virtuelle Pixel 8' anzeigen soll, wird üblicherweise aus dem Farbwert des Originalbildes 10 an der Koordinate des Bildpunkts 8 bzw. des virtuellen Pixels 8' und den Farbwerten der Pixel 11 in der unmittelbaren Umgebung berechnet. Im Falle eines virtuellen Pixels werden außerdem die Farbwerte der benachbarten Bildpunkte 8 berücksichtigt. Für die Berechnung des anzuzeigenden Farbwerts sind in der Computergrafik verschiedene Standardverfahren bekannt:

  • a) "Average Downsampling": dabei wird um jeden Bildpunkt 8 bzw. virtuellen Bildpunkt 8' eine Maske 9 gelegt, die einen Betrachtungsbereich definiert und mehrere Pixel 11 des Originalbildes 10 umfasst. Aus den Farbwerten dieser Pixel wird dann ein Mittelwert gebildet, der den Farbwert für den Bildpunkt 8 bzw. virtuellen Bildpunkt 8' darstellt.
  • b) "Bicubic Downsampling": hierbei wird ebenfalls um jeden Bildpunkt 8 bzw. virtuellen Bildpunkt 8' eine Maske 9 gelegt, die einen Betrachtungsbereich definiert. Die Farbwerte der im Betrachtungsbereich liegenden Pixel 11 werden dann gewichtet, wobei die Gewichtung vom Abstand der Pixel 11 zum Bildpunkt 8 bzw. virtuellen Bildpunkt 8' abhängt. Die gewichteten Farbwerte werden danach gemittelt. Diese Methode ist relativ rechenintensiv, erzielt jedoch die beste Qualität der Darstellung.
  • c) "Subsampling": hierbei werden die Farbwerte des Bildpunkts 8 bzw. virtuellen Bildpunkts 8' lediglich durch die Farbwerte des nähesten Pixels 11 ersetzt.
In order to increase the resolution of the display panel 1 with respect to the physical resolution, it is known to consider in addition to the LED groups 3 and additional LED groups 3 ', each composed of a subset of LEDs 4 adjacent groups 3. Each of these additional groups 3 'comprises at least one LED 4 of each color (eg red, green and blue). The pixel 8 'resulting in the center of these additional LED groups 3', which is composed of the sum of the color values of the associated LEDs 4, is commonly referred to as "virtual pixel" 8 '. The color value which the pixel 8 or the virtual pixel 8 'is to display is usually calculated from the color value of the original image 10 at the coordinate of the pixel 8 or the virtual pixel 8' and the color values of the pixels 11 in the immediate vicinity. In the case of a virtual pixel, the color values of the neighboring pixels 8 are also taken into account. Various standard methods are known in computer graphics for the calculation of the color value to be displayed:
  • a) "Average downsampling": in this case, a mask 9 is laid around each pixel 8 or virtual pixel 8 ', which defines a viewing area and comprises a plurality of pixels 11 of the original image 10. From the color values of these pixels, an average value is then formed, which represents the color value for the pixel 8 or virtual pixel 8 '.
  • b) "bicubic downsampling": in this case, a mask 9 is likewise placed around each pixel 8 or virtual pixel 8 ', which defines a viewing region. The color values of the pixels 11 lying in the viewing area are then weighted, the weighting depending on the distance of the pixels 11 to the pixel 8 or virtual pixel 8 '. The weighted color values are then averaged. This method is relatively computationally intensive, but achieves the best quality of presentation.
  • c) "subsampling": in this case, the color values of the pixel 8 or virtual pixel 8 'are merely replaced by the color values of the closest pixel 11.

Bekannte Anzeigevorrichtungen haben den Nachteil, dass die Auflösung im wesentlichen durch den Abstand der LED-Gruppen bestimmt wird und daher relativ gering ist.Known display devices have the disadvantage that the resolution is essentially determined by the spacing of the LED groups and is therefore relatively low.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die effektive Auflösung und Konturenschärfe einer Anzeigevorrichtung wesentlich zu verbessern.It is therefore the object of the present invention to substantially improve the effective resolution and contour sharpness of a display device.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patenanspruch 1 sowie im Patentanspruch 12 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features specified in the patent claim 1 and in claim 12 features. Further embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, um jede einzelne der Lichtquellen eine eigene Maske zu definieren, die mehrere Pixel in der Umgebung der Lichtquelle umfasst, die Farbwerte der in der Maske enthaltenen Pixel jeweils für die Farbe der Lichtquelle zu bestimmen (z.B. bei einer grünen LED die Farbwerte der einzelnen Pixel für die Farbe grün) und aus den einzelnen Farbwerten den Helligkeitswert für die betrachtete Lichtquelle zu berechnen. Im Gegensatz zum vorstehend genannten Stand der Technik bilden hier nicht die Bildpunkte 8 bzw. "virtuellen Pixel" 8', sondern die einzelnen Lichtquellen den Schwerpunkt für das Downsampling. Somit wird der Helligkeitswert für eine Lichtquelle aus den Farbwerten (für die Farbe der Lichtquelle) derjenigen Pixel berechnet, die in der Umgebung der Koordinate der Lichtquelle liegen. Dies hat den Vorteil, dass die Auflösung der Anzeigevorrichtung im Vergleich zum vorstehend beschriebenen Stand der Technik wesentlich erhöht und die Konturenschärfe durch die Verwendung unterschiedlicher Transformationsmasken wesentlich verbessert werden kann.An essential idea of the invention is to define each of the light sources a separate mask, the plurality of pixels in the vicinity of the light source comprises determining the color values of the pixels contained in the mask in each case for the color of the light source (eg in the case of a green LED the color values of the individual pixels for the color green) and from the individual color values the brightness value for to calculate the considered light source. In contrast to the prior art mentioned above, not the pixels 8 or "virtual pixels" 8 'form here, but the individual light sources are the center of gravity for the downsampling. Thus, the brightness value for a light source is calculated from the color values (for the color of the light source) of those pixels that lie in the vicinity of the coordinate of the light source. This has the advantage that the resolution of the display device can be significantly increased in comparison to the prior art described above and the sharpness of the contours can be substantially improved by the use of different transformation masks.

Erfindungsgemäß wird vor dem Downsampling, d.h. vor der Berechnung der Helligkeitswerte für die Anzeigeelemente, eine Farbtransformation durchgeführt, bei der die Farbdaten des Originalbildes in den Farbraum der physikalischen Anzeigeelemente (z.B. LEDs) transformiert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird hierzu das hoch auflösende. Originalbild durch Farbtransformationen in-Teilbilder mit der gleichen Auflösung konvertiert, wobei der Zielfarbraum dieser Transformation durch die Farben der physikalischen Anzeigeelemente charakterisiert ist. D.h. bei einer RGB-Anzeige wird das Originalbild in Teilbilder für die Farben rot (R), grün (G) und blau (B) der Anzeigeelemente konvertiert. Dabei entstehen also immer so viele Teilbilder, wie es verschiedenfarbige Anzeigeelemente (LEDs) gibt. Die Masken werden dann in den Teilbildern an den jeweiligen Positionen der farblich entsprechenden Lichtquellen (bei einem Teilbild z. B. der Farbe grün an den Positionen der grünen Lichtquellen) platziert und die Helligkeitswerte berechnet. Wahlweise könnten die Masken auch auf dem Pixelraster eines Bildes (z.B. des Originalbildes), das noch die gesamte Farbinformation enthält, platziert werden und die einzelnen Farbwerte (im Farbraum der Anzeigeelemente) dann aus der Gesamt-Farbinformation bestimmt werden. In beiden Fällen erfolgt jedoch eine Farbtransformation vor dem Downsampling.According to the invention, before the downsampling, ie before the calculation of the brightness values for the display elements, a color transformation is carried out in which the color data of the original image are transformed into the color space of the physical display elements (eg LEDs). According to a preferred embodiment, this is the high-resolution. Original image converted by color transforms in-part images with the same resolution, wherein the target color space of this transformation is characterized by the colors of the physical display elements. This means that in the case of an RGB display, the original image is converted into partial images for the colors red (R), green (G) and blue (B) of the display elements. Thus, there are always so many partial images as there are different colored display elements (LEDs). The masks are then placed in the sub-images at the respective positions of the corresponding color light sources (in the case of a partial image of, for example, the color green at the positions of the green light sources) and the brightness values are calculated. Optionally, the masks could also be on the Pixel raster of an image (eg the original image), which still contains all the color information, are placed and the individual color values (in the color space of the display elements) are then determined from the total color information. In both cases, however, a color transformation occurs before downsampling.

Die einzelnen Lichtquellen einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung sind vorzugsweise gleichmäßig über die Anzeigefläche verteilt. Durch diese Anordnung und die Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens wird es möglich den Effekt auszunutzen, dass die Helligkeitsauflösung des menschlichen Auges größer ist als die Auflösung des Farbempfindens. Die empfundene Bildqualität wird somit maximiert.The individual light sources of a display device according to the invention are preferably distributed uniformly over the display area. By this arrangement and the use of the method described above, it becomes possible to take advantage of the effect that the brightness resolution of the human eye is greater than the resolution of color perception. The perceived image quality is thus maximized.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Farbwerte der in einer Maske enthaltenen Pixel mittels Gewichtungsfaktoren gewichtet und der Helligkeitswert für die betrachtete Lichtquelle aus den gewichteten Farbwerten berechnet. Die gewichteten Farbwerte werden hierzu vorzugsweise gemittelt.According to a preferred embodiment of the invention, the color values of the pixels contained in a mask are weighted by means of weighting factors and the brightness value for the considered light source is calculated from the weighted color values. The weighted color values are preferably averaged for this purpose.

Die Gewichtungsfaktoren der Pixel einer einzelnen Maske sind vorzugsweise derart gewählt, dass jedes Pixel nach einer Superposition mit benachbarten Masken für dieselbe Farbe etwa gleich stark, vorzugsweise genau gleich stark gewichtet wird. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass über die gesamte Fläche der Anzeigeeinheit ein homogener Farbeindruck erzeugt werden kann.The weighting factors of the pixels of a single mask are preferably selected such that each pixel after a superposition is weighted equally well with adjacent masks for the same color, preferably with exactly the same weight. This has the significant advantage that over the entire surface of the display unit a homogeneous color impression can be generated.

Betrachtet man die um die Lichtquellen einer Farbe definierten Masken, so werden diese vorzugsweise so groß dimensioniert, dass sie sich räumlich überlappen. In den Überlappungsbereichen besteht somit die Möglichkeit, einen gewünschten Farbeindruck gezielt durch mehrere benachbarte Lichtquellen (derselben Farbe) zu erzeugen. Die Lichtquellen können dann so angesteuert werden, dass im Zwischenraum zwischen den Lichtquellen der gewünschte Farbeindruck entsteht. Die Auflösung der Anzeigevorrichtung kann dadurch wesentlich erhöht werden.If one considers the masks defined around the light sources of a color, they are preferably dimensioned so large that they overlap spatially. In the overlapping areas, it is therefore possible to selectively generate a desired color impression by means of a plurality of adjacent light sources (of the same color). The light sources can then be controlled so that creates the desired color impression in the space between the light sources. The resolution of the display device can thereby be significantly increased.

Die um die Lichtquellen herum definierten Masken sind vorzugsweise so dimensioniert, dass sie keine weitere Lichtquelle mit derselben Farbe enthalten.The masks defined around the light sources are preferably dimensioned so that they do not contain another light source of the same color.

Die um die Lichtquellen herum definierten Masken sind vorzugsweise so groß dimensioniert, dass sie bis an die Grenze der Pixel heranreichen, die eine Lichtquelle derselben Farbe wenigstens teilweise enthalten. Der Überlappungsbereich wird dadurch maximal.The masks defined around the light sources are preferably dimensioned to be close to the boundary of the pixels that at least partially contain a light source of the same color. The overlap area is thereby maximized.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung sind die Masken außerdem derart definiert, dass die zugehörigen Lichtquellen etwa im Zentrum, vorzugsweise genau im Zentrum der Masken liegen. Die Masken sind außerdem vorzugsweise symmetrisch gebildet.According to a special embodiment of the invention, the masks are also defined such that the associated light sources lie approximately in the center, preferably exactly in the center of the masks. The masks are also preferably formed symmetrically.

Zur Berechnung des Helligkeitswerts aus den in der Maske enthaltenen Farbwerten kann grundsätzlich jedes beliebige Downsampling-Verfahren angewendet werden. Im folgenden werden einige bevorzugte Verfahren aufgeführt:

  • Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren gewählt, bei dem die in einer Maske enthaltenen Farbwerte gewichtet werden, wobei die Gewichtungsfaktoren eine Funktion des Abstandes der in der Maske enthaltenen Pixel von der Lichtquelle sind. Die so gewichteten Farbwerte werden dann gemittelt.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird ein Downsampling-Verfahren gewählt, bei dem die in einer Maske enthaltenen Farbwerte gewichtet werden, wobei der Gewichtungsfaktor eines Pixels von der Anzahl der superponierten Masken (derselben Farbe) abhängt, in denen das Pixel enthalten ist. D.h. Pixel, die in weniger Masken enthalten sind erhalten einen höheren, und Pixel, die in mehr Masken enthalten sind, einen kleineren Gewichtungsfaktor. Die Gewichtungsfaktoren werden dabei so gewählt dass alle Pixel (betrachtet man die Superposition) möglichst gleich stark bewertet werden. Die so gewichteten Farbwerte werden dann gemittelt. Dieses Verfahren hat insbesondere den Vorteil, dass keine komplizierten Abstandsberechnungen durchgeführt werden müssen.
In principle, any desired downsampling method can be used to calculate the brightness value from the color values contained in the mask. The following are some preferred procedures:
  • According to a first embodiment of the invention, a method is selected in which the color values contained in a mask are weighted, wherein the weighting factors are a function of the distance of the pixels contained in the mask from the light source. The weighted color values are then averaged.
  • According to a second embodiment of the invention, a downsampling method is selected in which the color values contained in a mask are weighted, wherein the weighting factor of a pixel depends on the number of colorants superponed masks (the same color) in which the pixel is contained. That is, pixels that are contained in fewer masks receive a higher, and pixels that are included in more masks, a smaller weighting factor. The weighting factors are chosen so that all pixels (considering the superposition) are rated as equally strong as possible. The weighted color values are then averaged. This method has the particular advantage that no complicated distance calculations must be performed.

Bei dem Downsampling-Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung werden die Gewichtungsfaktoren, wie erwähnt, als Funktion des Abstands des Pixels zur zugehörigen Lichtquelle berechnet. Hierzu kann folgende Beziehung angesetzt werden: h i j = 1 ( d i j + c ) 2 ,

Figure imgb0001

wobei dij der Abstand des Pixels von der zugehörigen Lichtquelle und c eine Konstante ist, die vorzugsweise derart gewählt wird, dass sämtliche Pixel einer Maske nach einer Superposition mit benachbarten Masken für dieselbe Farbe etwa gleich stark gewichtet werden.In the downsampling method according to the first embodiment of the invention, as mentioned, the weighting factors are calculated as a function of the distance of the pixel to the associated light source. The following relationship can be used for this: H i j = 1 ( d i j + c ) 2 .
Figure imgb0001

where d ij is the distance of the pixel from the associated light source and c is a constant which is preferably chosen such that all pixels of a mask after a superposition are weighted equally equally with adjacent masks for the same color.

Die Gewichtungsfaktoren hij einer Maske werden vorzugsweise mathematisch so dargestellt, dass sie in Summe einer 2er-Potenz bilden. Zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts werden die gewichteten Werte bekanntlich summiert und durch die Summe aller Gewichtungsfaktoren geteilt. Wenn die Summe aller Gewichtungsfaktoren eine 2er-Potenz ist, kann die Division in einfacher Weise durch eine Gleitkommaoperation durchgeführt werden.The weighting factors h ij of a mask are preferably mathematically represented so that they form the sum of a power of two. To calculate a weighted average, the weighted values are known to be summed and divided by the sum of all weighting factors. If the sum of all weighting factors is a power of 2, the division can be easily performed by a floating point operation.

Eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung umfasst im wesentlichen eine Anzeigeeinheit, wie z.B. eine Anzeigetafel, sowie eine Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Software, die die Bilddaten des anzuzeigenden Bildes verarbeitet und die Lichtquellen ansteuert. Die DV-Einrichtung arbeitet hierzu nach einem der vorstehend genannten Verfahren.A display device according to the invention essentially comprises a display unit, such as a display panel, for example. and a data processing device with software that processes the image data of the image to be displayed and drives the light sources. The IT device works for this purpose according to one of the above methods.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Anzeigeeinheit Lichtquellen mit insgesamt vier Farben, vorzugsweise R,G,B,Y. Die Lichtquellen (R,G,B,Y) sind vorzugsweise gleichmäßig verteilt und in quadratischer Anordnung angeordnet. Dadurch kann eine besonders dichte und hoch auflösende Darstellung erreicht werden.According to a preferred embodiment of the invention, the display unit comprises light sources with a total of four colors, preferably R, G, B, Y. The light sources (R, G, B, Y) are preferably uniformly distributed and arranged in a square arrangement. As a result, a particularly dense and high-resolution representation can be achieved.

Die Lichtquellen einer Farbe sind vorzugsweise gleichmäßig über die Anzeigeeinheit verteilt. Dies hat den Vorteil, dass die Auflösung in beide Dimensionen der Anzeigeeinheit gleich groß ist.The light sources of a color are preferably evenly distributed over the display unit. This has the advantage that the resolution in both dimensions of the display unit is the same size.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind nicht nur die Lichtquellen einer Farbe, sondern alle Lichtquellen gleichmäßig über die Anzeigeeinheit verteilt.According to a preferred embodiment of the invention, not only the light sources of a color, but all the light sources are evenly distributed over the display unit.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte LED-Anzeigevorrichtung;
  • Fig. 2 die Zuordnung eines anzuzeigenden Bildes zu den LEDs der Anzeigevorrichtung;
  • Fig. 3 die wesentlichen Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Berechnung von Helligkeitswerten für die LEDs einer Anzeigevorrichtung;
  • Fig. 4 eine LED-Anzeigeeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • Fig. 5 benachbarte Masken für die Farbe Grün;
  • Fig. 6 benachbarte Masken für die Farbe Rot;
  • Fig. 7 eine LED-Anzeigeeinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • Fig. 8 benachbarte Masken für die Farbe Rot bei der Anzeigeeinheit von Fig. 7;
  • Fig. 9 die Berechnung von Gewichtungsfaktoren für die Farbe Rot bei der Anzeigeeinheit von Fig. 7;
  • Fig. 10 die Überlappung von Masken für die Farbe Blau bei der Anzeigeeinheit von Fig. 7;
  • Fig. 11 die Berechnung von Gewichtungsfaktoren für die Farbe Blau bei der Anzeigeeinheit von Fig. 7;
  • Fig. 12 benachbarte Masken für die Farbe Grün bei der Anzeigeeinheit von Fig. 7;
  • Fig. 13 die Berechnung von Gewichtungsfaktoren für die Farbe Grün bei der Anzeigeeinheit von Fig. 7;
  • Fig. 14 eine LED-Anzeigeeinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
  • Fig. 15a bis 15c die Berechnung von Gewichtungsfaktoren für die Farben rot, grün und blau bei der Anzeigeeinheit von Fig. 14;
  • Fig. 16 benachbarte Masken für die Farbe rot bei der Anzeigeeinheit von Fig. 14;
  • Fig. 17 die LED-Anzeigeeinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung bei höherer Auflösung des anzuzeigenden Bildes;
  • Fig. 18 benachbarte Masken für die Anordnung von Fig. 17 gemäß einer ersten Ausführungsform; und
  • Fig. 19 benachbarte Masken für die Anordnung von Fig. 17 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • Fig. 1 is a known from the prior art LED display device;
  • 2 shows the assignment of an image to be displayed to the LEDs of the display device;
  • 3 shows the essential method steps of a method for calculating brightness values for the LEDs of a display device;
  • 4 shows an LED display unit according to a first embodiment of the invention;
  • Fig. 5 adjacent masks for the color green;
  • FIG. 6 shows adjacent masks for the color red; FIG.
  • 7 shows an LED display unit according to a second embodiment of the invention;
  • Fig. 8 shows adjacent masks for the color red in the display unit of Fig. 7;
  • Fig. 9 shows the calculation of weighting factors for the color red in the display unit of Fig. 7;
  • Fig. 10 shows the overlap of masks for the color blue in the display unit of Fig. 7;
  • Fig. 11 shows the calculation of weighting factors for the color blue in the display unit of Fig. 7;
  • Fig. 12 shows adjacent masks for the color green in the display unit of Fig. 7;
  • Fig. 13 shows the calculation of weighting factors for the color green in the display unit of Fig. 7;
  • 14 shows an LED display unit according to a third embodiment of the invention;
  • Figs. 15a to 15c illustrate the calculation of weighting factors for the colors red, green and blue in the display unit of Fig. 14;
  • Fig. 16 shows adjacent masks for the color red in the display unit of Fig. 14;
  • 17 shows the LED display unit according to the second embodiment of the invention at a higher resolution of the image to be displayed;
  • FIG. 18 shows adjacent masks for the arrangement of FIG. 17 according to a first embodiment; FIG. and
  • Fig. 19 adjacent masks for the arrangement of Fig. 17 according to a second embodiment.

Bezüglich der Erläuterung der Fig. 1 und 2 wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.With regard to the explanation of Figs. 1 and 2, reference is made to the introduction to the description.

Fig. 3 zeigt das grundsätzliche Prinzip der Transformation von Bilddaten (R,G,B) des Bildes 10 in Helligkeitswerte (R" , G" , B") für die Ansteuerung der einzelnen LEDs 4. Die Bilddaten R,G,B des Originalbildes 10 werden zunächst mittels einer Transformation 5 in den Farbraum der LED-Anzeigeeinheit 1 umgerechnet, wobei für jedes Pixel 11 (siehe Fig. 2) des Originalbildes 10 transformierte Farbwerte R',G',B' erzeugt werden. In Block 6 erfolgt eine geometrische Zuordnung der Bildpixel 11 zu den LEDs 4 der Anzeigetafel, um festzulegen, welche der Pixel 11 im Bereich welcher LEDs 4 liegen. In Block 7 wird schließlich das Downsampling durchgeführt, wodurch die Helligkeitswerte R'',G'',B'' für die LEDs 4 erzeugt werden.3 shows the fundamental principle of the transformation of image data (R, G, B) of the image 10 into brightness values (R ", G", B ") for the control of the individual LEDs 4. The image data R, G, B of the original image 10 are first converted into the color space of the LED display unit 1 by means of a transformation 5, color values R ', G', B 'being transformed for each pixel 11 (see Fig. 2) of the original image 10. In block 6, a geometrical Assignment of the image pixels 11 to the LEDs 4 of the display panel to determine which of the pixels 11 are located in the area of which LEDs 4. Finally, in block 7, the downsampling is performed, whereby the brightness values R ", G", B "for the LEDs 4 are generated.

Fig. 4 zeigt die LEDs 4 einer Anzeigetafel 1, sowie das Pixelraster eines anzuzeigenden Bildes 10, das hinter der LED-Anordnung eingeblendet ist, um die geometrische Zuordnung der Pixel 11 zu den LEDs 4 zu veranschaulichen. Die Anzeigetafel 1 umfasst eine Vielzahl von LEDs 4 in den Farben rot (R), grün (G), blau (B) und gelb (Y), die gleichmäßig über die Fläche der Anzeigetafel 1 verteilt sind. Jeweils vier der LEDs 4 unterschiedlicher Farben R,G,B,Y sind dabei quadratisch angeordnet. Die Farben blau B und grün G, bzw. rot R und gelb Y liegen sich dabei diagonal gegenüber.4 shows the LEDs 4 of a display panel 1, as well as the pixel grid of an image 10 to be displayed, which is superimposed behind the LED arrangement in order to illustrate the geometric assignment of the pixels 11 to the LEDs 4. The display panel 1 includes a plurality of LEDs 4 in the colors red (R), green (G), blue (B) and yellow (Y) evenly distributed over the surface of the display panel 1. In each case four of the LEDs 4 of different colors R, G, B, Y are arranged square. The colors blue B and green G, or red R and yellow Y lie diagonally opposite each other.

Dadurch ergibt sich eine über die Fläche der Anzeigeeinheit 1 gleichmäßig verteilte Anordnung sämtlicher Farben, die für die Qualität der Darstellung von Vorteil ist.This results in a uniform distribution over the surface of the display unit 1 arrangement of all colors, which is for the quality of the presentation of advantage.

Die Anordnung der LEDs 4 ist hier so gewählt, dass jeder LED 4 genau ein Pixel 11 des anzuzeigenden Bildes 10 zugeordnet ist. Das Bild 10 hat z. B. eine Auflösung von 1024x768 Pixel.The arrangement of the LEDs 4 is chosen here such that each LED 4 is associated with exactly one pixel 11 of the image 10 to be displayed. The picture 10 has z. B. a resolution of 1024x768 pixels.

Um dieses Bild 10 anzuzeigen, wird für jede der LEDs 4 ein eigener Helligkeitswert L berechnet und hierzu folgendes Verfahren durchgeführt: Zunächst wird um jede der LEDs 4 einer bestimmten Farbe (z.B. Farbe grün G) eine Maske 7 gelegt, die mehrere Pixel 11 in der Umgebung der zugehörigen LED 4 umfasst. Fig. 4 zeigt beispielhaft eine solche Maske 7 für die Farbe Grün, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit die Masken 7 der anderen grünen LEDs nicht dargestellt sind.In order to display this image 10, a separate brightness value L is calculated for each of the LEDs 4 and the following procedure is carried out: First, a mask 7 is placed around each of the LEDs 4 of a specific color (eg, color green G) comprising a plurality of pixels 11 in the Environment of the associated LED 4 includes. 4 shows an example of such a mask 7 for the color green, wherein for reasons of clarity, the masks 7 of the other green LEDs are not shown.

Danach werden die Farbwerte k der in der Maske 7 enthaltenen Pixel 11 für die Farbe der Lichtquelle 4 (z.B. grün) ermittelt und aus diesen Farbwerten ein Helligkeitswert L für die betrachtete LED 4 berechnet. Zur Berechnung des Farb- bzw. Helligkeitswerts kann im Grunde jedes beliebige Downsampling-Verfahren angewendet werden. Ein bevorzugtes Verfahren wird im folgenden anhand der Fig. 5 und 6 beispielhaft näher erläutert.Thereafter, the color values k of the pixels 11 contained in the mask 7 for the color of the light source 4 (for example, green) are determined, and from these color values, a brightness value L for the LED 4 under consideration is calculated. In principle, any desired downsampling method can be used to calculate the color or brightness value. A preferred method is explained in more detail below with reference to FIGS. 5 and 6 by way of example.

Fig. 5 zeigt die Masken 7 mehrer benachbarter LEDs 4 der gleichen Farbe (hier für die Farbe grün G). Die einzelnen Masken 7 sind dabei so gebildet, dass die zugehörige LED 4 in der Mitte der Maske liegt und der Umfang der Maske 7 bis an die Grenzen der Pixel 11 heranreicht, die eine Lichtquelle 4 mit derselben Farbe (hier grün G) enthalten. Bei der LED-Anordnung von Fig. 4 ergeben sich dadurch Masken 7 mit 3x3=9 Pixel 11.Fig. 5 shows the masks 7 of several adjacent LEDs 4 of the same color (here for the color green G). The individual masks 7 are formed in such a way that the associated LED 4 lies in the center of the mask and the circumference of the mask 7 reaches as far as the boundaries of the pixels 11 which contain a light source 4 with the same color (here green G). In the case of the LED arrangement of FIG. 4, this results in masks 7 with 3 × 3 = 9 pixels 11.

Die Masken 7 benachbarter LEDs 4 (derselben Farbe) überlappen sich jeweils um eine Pixelreihe bzw. -spalte. Die in der mittleren Maske 7 enthaltenen Zahlen 1,2,4 geben an, in wie vielen Masken 7 das betreffende Pixel 11 enthalten ist.The masks 7 of adjacent LEDs 4 (of the same color) each overlap one pixel row or column. The in the numbers 1,2,4 contained in the middle mask 7 indicate in how many masks 7 the relevant pixel 11 is contained.

Bei dem hier vorgeschlagenen Downsampling-Verfahren wird nun aus den einzelnen Zahlen 1,2,4 das kleinste gemeinsame Vielfache berechnet (KGV=4) und dieser Wert für jedes Pixel 11 durch die entsprechende Zahl 1,2,4 dividiert. Dadurch ergibt sich für die LED 4 der Farbe Grün folgende Gewichtungs- bzw. Transformationsmaske H: H = [ 1 2 1 2 4 2 1 2 1 ]

Figure imgb0002
In the case of the downsampling method proposed here, the smallest common multiple is now calculated from the individual numbers 1, 2, 4 (KGV = 4 ) and this value is divided by the corresponding number 1, 2, 4 for each pixel 11. This results in the following weighting or transformation mask H for the LED 4 of the color green: H = [ 1 2 1 2 4 2 1 2 1 ]
Figure imgb0002

Für die Farbwerte k der in der Maske 7 enthaltenen Pixel 11 für die Farbe grün ergibt sich hier eine Farbwert-Maske K, wobei gilt: K = [ k 11 k 12 k 13 k 21 k 22 k 23 k 31 k 32 k 33 ]

Figure imgb0003
For the color values k of the pixels 11 contained in the mask 7 for the color green, a color value mask K results here, where: K = [ K 11 K 12 K 13 K 21 K 22 K 23 K 31 K 32 K 33 ]
Figure imgb0003

Der Helligkeitswert für diese grüne LED 4 berechnet sich damit zu: L = H K / Σ h i j = h i j k i j h i j

Figure imgb0004
The brightness value for this green LED 4 is thus calculated as: L = H K / Σ H i j = Σ H i j K i j Σ H i j
Figure imgb0004

Dies entspricht der Berechnung eines gewichteten Mittelwerts für die in der Maske 7 enthaltenen Farbwerte.This corresponds to the calculation of a weighted average for the color values contained in the mask 7.

Der Wert der Maskenmultiplikation muss dabei durch die Summe der Gewichtungsfaktoren hij dividiert werden. Die Gewichtungsmaske H wird hier vorzugsweise in einer Form dargestellt, in der die Summe der Einträge hij einer Zweierpotenz entsprechen, damit die sonst notwendige Division einfach durch eine Verschiebeoperation ersetzt werden kann.The value of the mask multiplication must be divided by the sum of the weighting factors h ij . The weighting mask H is here preferably represented in a form in which the sum of the entries h ij one 2 power, so that the otherwise necessary division can be easily replaced by a shift operation.

Bei der hier verwendeten Gewichtung der einzelnen Farbwerte kij ist insbesondere auch gewährleistet, dass sämtliche Pixel 11 gleich stark bewertet werden. D.h., bei einer Superposition sämtlicher benachbarter Masken 7 (derselben Farbe) ergibt sich für die mittlere, fett dargestellte Maske 7 eine superponierte Transformationsmaske Hsup, in der sämtliche Einträge hij identisch sind: H sup = [ 1 + 1 + 1 + 1 2 + 2 1 + 1 + 1 + 1 2 + 2 4 2 + 2 1 + 1 + 1 + 1 2 + 2 1 + 1 + 1 + 1 ] = [ 4 4 4 4 4 4 4 4 4 ]

Figure imgb0005
In the case of the weighting of the individual color values k ij used here, it is also ensured in particular that all pixels 11 are rated equally. That is to say, with a superposition of all adjacent masks 7 (of the same color), a superposed transformation mask H sup is obtained for the middle, fat mask 7, in which all entries h ij are identical: H sup = [ 1 + 1 + 1 + 1 2 + 2 1 + 1 + 1 + 1 2 + 2 4 2 + 2 1 + 1 + 1 + 1 2 + 2 1 + 1 + 1 + 1 ] = [ 4 4 4 4 4 4 4 4 4 ]
Figure imgb0005

Der Farbwert kij jedes Pixels wird also in Summe gleich stark berücksichtigt. Dadurch lässt sich das anzuzeigende Bild 10 besonders klar und gleichmäßig darstellen.The color value k ij of each pixel is thus equally taken into account as a whole. As a result, the image 10 to be displayed can be displayed particularly clearly and evenly.

Fig. 6 zeigt die Masken 7 für die LEDs 4 der Farbe rot. Wegen der Gleichverteilung aller LEDs 4 über die Fläche der Anzeigeeinheit 1 haben die Masken 7 für die Farbe rot die gleiche Größe wie für die Farbe grün. Daraus ergibt sich eine identische Gewichtungsmaske H wie für die Farbe grün. Die Helligkeitswerte L für die roten LEDs 4 werden in gleicher Weise berechnet, wie vorstehend bezüglich der grünen LEDs beschrieben wurde.Fig. 6 shows the masks 7 for the LEDs 4 of the color red. Because of the uniform distribution of all the LEDs 4 over the area of the display unit 1, the masks 7 for the color red have the same size as for the color green. This results in an identical weighting mask H as for the color green. The brightness values L for the red LEDs 4 are calculated in the same way as described above with respect to the green LEDs.

Das gleiche Verfahren wird nun auch auf die LEDs 4 der Farben blau B und gelb Y angewandt und für jede der LEDs 4 ein Helligkeitswert L berechnet. Das Bild 10 kann damit vollständig und mit hoher Auflösung angezeigt werden.The same method is now also applied to the LEDs 4 of the colors blue B and yellow Y and calculated for each of the LEDs 4, a brightness value L. The image 10 can thus be displayed completely and with high resolution.

Fig. 7 zeigt die LED-Anordnung einer anderen Anzeigeeinheit 1 und ein anzuzeigendes Bild 10, das hinter der Anordnung eingeblendet ist. Die Anzeigeeinheit 1 umfasst in diesem Fall LEDs 4 in den drei Farben R,B,G, die jeweils in Form von gleichseitigen Dreiecken angeordnet sind. Die LEDs 4 sind wiederum gleichmäßig über die Fläche der Anzeigeeinheit 1 verteilt.Fig. 7 shows the LED arrangement of another display unit 1 and an image 10 to be displayed, which is superimposed behind the arrangement. The display unit 1 in this case comprises LEDs 4 in the three colors R, B, G, each in the form of equilateral triangles are arranged. The LEDs 4 are again distributed uniformly over the surface of the display unit 1.

Zur Berechnung der Helligkeitswerte L für die einzelnen LEDs 4 wird wiederum um jede der LEDs 4 eine Maske 7 gelegt und die Farbwerte kij der in der Maske 7 enthaltenen Pixel für die Farbe der jeweiligen LED 4 gewichtet. Die Größe der Masken 7 wird hier wiederum so gewählt, dass sie bis an die Grenzen der benachbarten Pixel 11 heranreichen, in denen eine LED 4 mit derselben Farbe R,G,B wenigstens teilweise enthalten ist. Für die Masken 7 der Farben R,G,B ergeben sich daher unterschiedliche Größen.To calculate the brightness values L for the individual LEDs 4, a mask 7 is again placed around each of the LEDs 4 and the color values k ij of the pixels contained in the mask 7 are weighted for the color of the respective LED 4. The size of the masks 7 is again chosen here so that they reach as far as the boundaries of the adjacent pixels 11, in which an LED 4 with the same color R, G, B is at least partially contained. Therefore, different sizes result for the masks 7 of the colors R, G, B.

Fig. 8 zeigt die Masken 7 für benachbarte LEDs 4 der Farbe rot R. Jede der Masken 7 umfasst 3x3=9 Pixel 11. In der mittleren, fett gezeichneten Maske 7 sind wiederum Werte angegeben, die angeben, in wie vielen Masken 7 das betreffende Pixel 11 enthalten ist.FIG. 8 shows the masks 7 for adjacent LEDs 4 of the color red R. Each of the masks 7 comprises 3 × 3 = 9 pixels 11. In the middle, bold mask 7 again values are indicated which indicate in how many masks 7 the relevant one Pixel 11 is included.

Im Unterschied zur LED-Anordnung von Fig. 4 befinden sich die einzelnen LEDs 4 nicht genau in der Mitte eines Pixels 11. Die roten LEDs 4 liegen beispielsweise leicht rechts außerhalb des Zentrums. In diesem Fall wird ein Downsampling-Verfahren angewandt, bei dem die in den Masken 7 enthaltenen Farbwerte kij jeweils mit einem Gewichtungsfaktor hij gewichtet werden, der vom Abstand dij der betrachteten LED 4 zum Mittelpunkt des jeweiligen Pixels abhängt (siehe Fig. 9). Hierzu wird ähnlich wie beim Bicubic-Downsampling eine quadratische Funktion verwendet, wobei gilt: h i j = 1 ( d i j + c 2 )

Figure imgb0006
In contrast to the LED arrangement of FIG. 4, the individual LEDs 4 are not exactly in the middle of a pixel 11. The red LEDs 4 are, for example, slightly to the right outside the center. In this case, a downsampling method is used in which the color values k ij contained in the masks 7 are each weighted with a weighting factor h ij which depends on the distance d ij of the LED 4 under consideration to the center of the respective pixel (see FIG. 9) ). For this a quadratic function is used similar to the bicubic downsampling, where: H i j = 1 ( d i j + c 2 )
Figure imgb0006

Dabei ist dij der Abstand der LED 4 zum Mittelpunkt des jeweiligen Pixels und c eine Konstante. Mit c=1,4 ergibt sich eine Transformationsmaske H für die Farbe rot zu: H = [ 0 , 124 0 , 187 0 , 148 0 , 164 0 , 465 0 , 220 0 , 124 0 , 187 0 , 148 ]

Figure imgb0007
Here d ij is the distance of the LED 4 to the center of the respective pixel and c is a constant. With c = 1.4, a transformation mask H for the color red results: H = [ 0 . 124 0 . 187 0 . 148 0 . 164 0 . 465 0 . 220 0 . 124 0 . 187 0 . 148 ]
Figure imgb0007

Die Konstante c ist dabei so gewählt, dass die einzelnen Pixel 11 einer Maske 7 - betrachtet man auch die benachbarten Masken 7 für die gleiche Farbe - etwa gleich stark gewichtet werden. D.h., die superponierte Gewichtungsmaske H weist etwa gleich große Einträge auf. Wenn die mittlere, fett dargestellte Maske 7 mit den benachbarten Masken 7 in der in Fig. 8 dargestellten Weise überlagert wird, so ist die Standardabweichung bezogen auf einen Mittelwert der Gewichtungsfaktoren hij für c=1,4 minimal. Für die superponierte Transformationsmaske H gilt: H sup = [ 0 , 124 + 0 , 220 + 0 , 124 0 , 187 + 0 , 187 0 , 148 + 0 , 164 + 0 , 148 0 , 164 + 0 , 148 + 0 , 148 0 , 465 0 , 220 + 0 , 124 + 0 , 124 0 , 124 + 0 , 220 + 0 , 124 0 , 187 + 0 , 187 0 , 148 + 0 , 164 + 0 , 148 ] = [ 0 , 468 0 , 374 0 , 460 0 , 460 0 , 465 0 , 468 0 , 468 0 , 374 0 , 460 ]

Figure imgb0008
The constant c is selected such that the individual pixels 11 of a mask 7 - if one also considers the adjacent masks 7 for the same color - are weighted approximately equally. That is, the superposed weighting mask H has about the same size entries. If the middle, bolded mask 7 is superimposed on the adjacent masks 7 in the manner illustrated in FIG. 8, then the standard deviation relative to an average of the weighting factors h ij is minimal for c = 1.4. For the superpositioned transformation mask H: H sup = [ 0 . 124 + 0 . 220 + 0 . 124 0 . 187 + 0 . 187 0 . 148 + 0 . 164 + 0 . 148 0 . 164 + 0 . 148 + 0 . 148 0 . 465 0 . 220 + 0 . 124 + 0 . 124 0 . 124 + 0 . 220 + 0 . 124 0 . 187 + 0 . 187 0 . 148 + 0 . 164 + 0 . 148 ] = [ 0 . 468 0 . 374 0 . 460 0 . 460 0 . 465 0 . 468 0 . 468 0 . 374 0 . 460 ]
Figure imgb0008

Fig. 10 zeigt die Masken 7 für LEDs der Farbe blau. Die Masken 7 umfassen wiederum 3x3=9 Pixel 11 und sind quadratisch gebildet. Im Unterschied zur Darstellung von Fig. 8 befinden sich die einzelnen blauen LEDs 4 jedoch leicht links außerhalb des Zentrums der Masken 7.Fig. 10 shows the masks 7 for LEDs of the color blue. The masks 7 again comprise 3x3 = 9 pixels 11 and are formed square. In contrast to the representation of FIG. 8, however, the individual blue LEDs 4 are located slightly to the left outside the center of the masks 7.

Fig. 11 zeigt wiederum die Abstände dij, diesmal einer blauen LED 4, zu den Mittelpunkten der einzelnen Pixel 11. Die relative Anordnung ist dabei genau gespiegelt zur Anordnung von Fig. 9. Es ergibt sich daher auch eine gespiegelte Gewichtungsmaske H, für die gilt: H = [ 0 , 148 0 , 187 0 , 121 0 , 220 0 , 465 0 , 164 0 , 148 0 , 187 0 , 124 ]

Figure imgb0009
FIG. 11 again shows the distances d ij , this time a blue LED 4, to the centers of the individual pixels 11. The relative arrangement is exactly mirrored to the arrangement of FIG. 9. Therefore, a mirrored weighting mask H results for which applies: H = [ 0 . 148 0 . 187 0 . 121 0 . 220 0 . 465 0 . 164 0 . 148 0 . 187 0 . 124 ]
Figure imgb0009

Fig. 12 zeigt die Masken 7 für die LEDs 4 der Farbe grün G. Die Masken 7 umfassen in diesem Fall nur 2x3=6 Pixel 11, da in den seitlichen benachbarten Pixel 11 (siehe Fig. 7) bereits eine weitere LED 4 der Farbe grün G enthalten ist.FIG. 12 shows the masks 7 for the LEDs 4 of the color green G. The masks 7 in this case comprise only 2x3 = 6 pixels 11, since in the lateral adjacent pixels 11 (see FIG. 7) already another LED 4 of the color green G is included.

Fig. 13 zeigt die Abstände dij einer grünen LED 4 zu den Mittelpunkten der in der Maske 7 enthaltenen Pixel 11.FIG. 13 shows the distances d ij of a green LED 4 to the centers of the pixels 11 contained in the mask 7.

Aus der Berechnung der Gewichtungsfaktoren hij gemäß der vorstehend genannten Formel ergibt sich mit c=1 folgende Transformationsmaske: H = [ 0 , 22 0 , 22 0 , 44 0 , 44 0 , 22 0 , 22 ]

Figure imgb0010
From the calculation of the weighting factors h ij according to the above-mentioned formula, the following transformation mask results with c = 1: H = [ 0 . 22 0 . 22 0 . 44 0 . 44 0 . 22 0 . 22 ]
Figure imgb0010

Die Helligkeitswerte L für jede einzelne der LEDs 4 in den Farben R,G,B ergibt sich wiederum zu: L = H K / Σ h i j

Figure imgb0011
The brightness values L for each of the LEDs 4 in the colors R, G, B are in turn given by: L = H K / Σ H i j
Figure imgb0011

Wobei H die jeweils zugehörige Gewichtungs- und K die zugehörige Farbwertmaske ist.Where H is the associated weighting and K is the associated color mask.

Fig. 14 zeigt eine H-förmige LED-Anordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform einer Anzeigeeinheit 1 mit LEDs in drei Farben R,G,B. Dabei sind zwar die LEDs 4 einer einzelnen Farbe R,G,B gleichmäßig über die Fläche der Anzeigeeinheit 1 verteilt, die Verteilung aller LEDs 4 ist jedoch ungleichmäßig. Fig. 14 zeigt außerdem beispielhaft die Masken 7 für die LEDs 4 der Farben rot, grün und blau.Fig. 14 shows an H-shaped LED array according to another embodiment of a display unit 1 with LEDs in three colors R, G, B. Although the LEDs 4 of a single color R, G, B are evenly distributed over the surface of the display unit 1, the distribution of all LEDs 4 is non-uniform. FIG. 14 also shows, by way of example, the masks 7 for the LEDs 4 of the colors red, green and blue.

Die Fig. 15a, 15b und 15c zeigen jeweils die Abstände dij der LEDs 4 zu den Mittelpunkten der in der Maske 7 enthaltenen Pixel 11 für die Farben rot, grün und blau.15a, 15b and 15c respectively show the distances d ij of the LEDs 4 to the centers of the pixels 11 contained in the mask 7 for the colors red, green and blue.

Fig. 16 zeigt die Masken 7 mehrerer benachbarter LEDs 4 für die Farbe rot. Mit einer Konstante c=1,9 ergibt sich nach Berechnung mit obiger Formel folgende Gewichtungsmaske: H = [ 0 , 091 0 , 119 0 , 091 0 , 119 0 , 277 0 , 119 0 , 091 0 , 119 0 , 091 ]

Figure imgb0012
Fig. 16 shows the masks 7 of a plurality of adjacent LEDs 4 for the color red. With a constant c = 1.9, the following weighting mask results after calculation with the above formula: H = [ 0 . 091 0 . 119 0 . 091 0 . 119 0 . 277 0 . 119 0 . 091 0 . 119 0 . 091 ]
Figure imgb0012

Bedingt durch die symmetrische Anordnung der LEDs 4 ergeben sich auch für die anderen Farben G,B symmetrische Gewichtungsmasken H mit identischen Einträgen. Wegen der ungleichen Verteilung der LEDs 4 aller drei Grundfarben R,G,B über die Gesamtfläche der Anzeigeeinheit 1 zeigt sich jedoch eine gröbere Bildauflösung.Due to the symmetrical arrangement of the LEDs 4, symmetrical weighting masks H with identical entries also result for the other colors G, B. Because of the unequal distribution of the LEDs 4 of all three primary colors R, G, B over the total area of the display unit 1, however, a coarser image resolution is shown.

Die vorstehend genannte Gewichtungsmaske kann wiederum normiert werden, so dass die Summe aller Einträge 256 ergibt. In diesem Fall gilt: H = [ 21 27 21 27 64 27 21 27 21 ]

Figure imgb0013
The aforementioned weighting mask can in turn be normalized so that the sum of all entries gives 256. In this case: H = [ 21 27 21 27 64 27 21 27 21 ]
Figure imgb0013

Bei dieser Anordnung werden für 8x8 Pixel 11 des Bildes 10 48 LEDs 4 benötigt.In this arrangement, 8x8 pixels 11 of the image require 10 48 LEDs 4.

Fig. 17 zeigt eine weitere LED-Anordnung, in der die einzelnen LEDs 4 gleichmäßig über die Fläche der Anzeigeeinheit 1 verteilt sind. Drei LEDs 4 unterschiedlicher Farbe R,G,B sind hier jeweils in Dreiecken angeordnet. Diese Anordnung entspricht im wesentlichen der Anordnung von Fig. 7, wobei die Zuordnung der einzelnen Pixel 11 des Bildes 10 zu den LEDs 4 unterschiedlich gewählt wurde. Im vorliegenden Fall liegen die einzelnen LEDs 4 jeweils im Mittelpunkt der zugehörigen Pixel 11. Zwischen zwei benachbarten LEDs 4 befindet sich wenigstens ein Pixel 11, in dem keine LED 4 angeordnet ist. Der horizontale Abstand zweier LEDs 4 ist außerdem um einiges größer als der vertikale Abstand. Die Masken 7 der einzelnen LEDs 4 sind daher wesentlich größer und können z.B. 5x5=25 Pixel 11 umfassen. Die Größe der Masken 7 für die drei Grundfarben R,G,B ist hier jeweils identisch gewählt.FIG. 17 shows a further LED arrangement in which the individual LEDs 4 are distributed uniformly over the surface of the display unit 1. Three LEDs 4 of different colors R, G, B are here each arranged in triangles. This arrangement substantially corresponds to the arrangement of FIG. 7, wherein the assignment of the individual pixels 11 of the image 10 to the LEDs 4 has been selected differently. In the present Case lie the individual LEDs 4 respectively in the center of the associated pixels 11. Between two adjacent LEDs 4 is at least one pixel 11, in which no LED 4 is arranged. The horizontal distance between two LEDs 4 is also much greater than the vertical distance. The masks 7 of the individual LEDs 4 are therefore substantially larger and may, for example, comprise 5 × 5 = 25 pixels 11. The size of the masks 7 for the three primary colors R, G, B is chosen identical here.

Fig. 18 zeigt die Überlappung mehrerer quadratischer Masken 7 am Beispiel benachbarter LEDs 4 der Farbe rot. Wahlweise könnten auch Masken 7 verwendet werden, die in vertikaler Richtung eine geringere Ausdehnung als in horizontaler Richtung aufweisen.FIG. 18 shows the overlapping of a plurality of square masks 7 using the example of adjacent LEDs 4 of the color red. Optionally, it would also be possible to use masks 7 which have a smaller extent in the vertical direction than in the horizontal direction.

Die Berechnung der Helligkeitswerte L für die einzelnen LEDs erfolgt hier vorzugsweise wieder abstandsabhängig nach obiger Formel hij = f (dij).The calculation of the brightness values L for the individual LEDs is preferably carried out again as a function of the distance according to the above formula h ij = f (d ij ).

Fig. 19 zeigt eine weitere alternative Maskenform, die sich gut für das Downsampling-Verfahren eignet. Mit zunehmendem Abstand vom Mittelpunkt steigt die Anzahl der Überlappungen. Dies ist für eine genaue und scharfe Darstellung des Bildes 10 günstig.Fig. 19 shows another alternative mask shape that lends itself well to the downsampling method. As the distance from the center increases, the number of overlaps increases. This is favorable for an accurate and sharp presentation of the image 10.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Anzeigeeinheitdisplay unit
22
DatenverarbeitungseinrichtungData processing device
33
LED-GruppeLED group
44
LEDLED
55
Farbtransformationcolor transformation
66
Zuordnungsfunktionmapping function
77
Maskemask
88th
virtuelles Pixelvirtual pixel
99
Maskemask
1010
anzuzeigendes Bildimage to be displayed
1111
Pixel des Bildes 10Pixels of the image 10
1212
Downsampling-VerfahrenDownsampling process
RR
Rotred
GG
Grüngreen
BB
Blaublue
YY
Gelbyellow

Claims (16)

Verfahren zum Anzeigen eines Bildes (10), das aus einer Vielzahl von Pixel (11) besteht, auf einer Anzeigeeinheit (1), die mehrere Lichtquellen (4) einer oder mehrerer Farben (R,G,B,Y) aufweist, deren Helligkeitswerte (L) zur Darstellung des Bildes (10) eingestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Lichtquellen (4) folgende Schritte zur Berechnung eines zugehörigen Helligkeitswerts (L) durchgeführt werden: - Definieren einer eigenen Maske (7) um jede der Lichtquellen (4), die mehrere Pixel (11) in der Umgebung der Lichtquelle (4) umfasst, - Bestimmen der Farbwerte (k) der in der Maske (7) enthaltenen Pixel (11) für die Farbe der Lichtquelle (4), und - Berechnen des Helligkeitswerts (L) für die Lichtquelle (4) aus den Farbwerten (k). A method of displaying an image (10) consisting of a plurality of pixels (11) on a display unit (1) having a plurality of light sources (4) of one or more colors (R, G, B, Y) whose brightness values (L) for displaying the image (10) are set, characterized in that the following steps for calculating an associated brightness value (L) are performed for each of the light sources (4): Defining a separate mask (7) around each of the light sources (4) comprising a plurality of pixels (11) in the vicinity of the light source (4), Determining the color values (k) of the pixels (11) contained in the mask (7) for the color of the light source (4), and - Calculating the brightness value (L) for the light source (4) from the color values (k). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Berechnen der Helligkeitswerte (L) eine Farbtransformation der Bilddaten des Bildes (10) in den durch die Farbe (R,G,B,Y) der Lichtquellen (4) bestimmten Farbraum durchgeführt wird.A method according to claim 1, characterized in that prior to calculating the brightness values (L), a color transformation of the image data of the image (10) in the color space determined by the color (R, G, B, Y) of the light sources (4) is performed. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das anzuzeigende Bild (10) in mehrere Teilbilder in den Farben (R,G,B,Y) der Lichtquellen (4), mit gleicher Auflösung wie das Bild (10) konvertiert wird.A method according to claim 2, characterized in that the image (10) to be displayed is converted into a plurality of partial images in the colors (R, G, B, Y) of the light sources (4) with the same resolution as the image (10). Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Masken (7) so groß definiert werden, dass sich die Masken (7) benachbarter Lichtquellen (4) derselben Farbe (R,G,B,Y) räumlich überlappen.Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the masks (7) are defined as large the masks (7) of adjacent light sources (4) of the same color (R, G, B, Y) spatially overlap. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Maske (7) enthaltenen Farbwerte (k) mit Gewichtungsfaktoren (hij) gewichtet und ein gewichteter Mittelwert berechnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the color values (k) contained in a mask (7) are weighted with weighting factors (h ij ) and a weighted mean value is calculated. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtungsfaktoren (hij) einer Maske (7) derart bestimmt werden, dass jedes Pixel (11) der Maske (7) - berücksichtigt man auch die Gewichtungsfaktoren (hij) benachbarter Masken (7) für dieselbe Farbe (R,G,B,Y) - insgesamt möglichst gleich stark gewichtet wird.A method according to claim 5, characterized in that the weighting factors (h ij ) of a mask (7) are determined such that each pixel (11) of the mask (7) - one also takes into account the weighting factors (h ij ) of adjacent masks (7) the same color (R, G, B, Y) - is weighted as equally as possible. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtungsfaktoren (hij) eine Funktion des Abstands (dij) eines Pixels (11) von der Lichtquelle (4) sind.Method according to one of claims 5 or 6, characterized in that the weighting factors (h ij ) are a function of the distance (d ij ) of a pixel (11) from the light source (4). Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor (hij) eines Farbwerts eine Funktion der Anzahl, in wie vielen benachbarten Masken (7) für dieselbe Farbe (R,G,B,Y) das betreffende Pixel (11) enthalten ist, und keine Funktion des Abstands (dij) eines Pixels (11) von der Lichtquelle (4) ist.Method according to one of claims 5 or 6, characterized in that the weighting factor (h ij ) of a color value is a function of the number in how many adjacent masks (7) for the same color (R, G, B, Y) that pixel ( 11), and is not a function of the distance (d ij ) of a pixel (11) from the light source (4). Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe aller Gewichtungsfaktoren (hij) einer Maske (7) einem als 2er-Potenz darstellbarem Wert entspricht.Method according to one of Claims 6 to 8, characterized in that the sum of all weighting factors (h ij ) of a mask (7) corresponds to a value which can be represented as a power of 2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewichtungsfaktor (hij) nach folgender Funktion berechnet wird: h i j = 1 ( d i j + c ) 2 ,
Figure imgb0014
wobei dij der Abstand des Pixels (11) von der zugehörigen Lichtquelle (4) und c eine Konstante ist, die so gewählt wird, dass sämtliche Pixel (11) möglichst gleich stark gewichtet werden.
Method according to one of the preceding claims 6 to 9, characterized in that a weighting factor (h ij ) is calculated according to the following function: H i j = 1 ( d i j + c ) 2 .
Figure imgb0014
where d ij is the distance of the pixel (11) from the associated one Light source (4) and c is a constant which is chosen so that all pixels (11) are weighted as equally strong.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Masken (7) so gewählt wird, dass sie genau eine physikalische Lichtquelle (4) einer bestimmten Farbe enthalten, deren Helligkeitswert (L) berechnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the size of the masks (7) is chosen so that they contain exactly one physical light source (4) of a particular color whose brightness value (L) is calculated. Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Bildes (10), das eine Vielzahl von Pixel (11) aufweist, umfassend eine Anzeigeeinheit (1) mit einer Vielzahl von Lichtquellen (4) einer oder mehrerer Farben (R,B,G,Y) und eine Datenverarbeitungseinrichtung (2), die die Bilddaten verarbeitet und daraus Helligkeitswerte (L) für die Lichtquellen (4) berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (2) zur Berechnung der Helligkeitswerte (L) folgende Schritte ausführt: - Definieren einer eigenen Maske (7) um jede der Lichtquellen (4), die mehrere Pixel (11) in der Umgebung der Lichtquelle (4) umfasst, - Bestimmen der Farbwerte (k) der in der Maske (7) enthaltenen Pixel (11) für die Farbe der Lichtquelle (4), und - Berechnen des Helligkeitswerts (L) für die zugehörige Lichtquelle (4) aus den Farbwerten (k). A display device for displaying an image (10) having a plurality of pixels (11), comprising a display unit (1) having a plurality of light sources (4) of one or more colors (R, B, G, Y) and a data processing device ( 2) processes the image data and calculates brightness values (L) for the light sources (4), characterized in that the data processing means performs (2) following the calculation of the brightness values (L) steps of: Defining a separate mask (7) around each of the light sources (4) comprising a plurality of pixels (11) in the vicinity of the light source (4), Determining the color values (k) of the pixels (11) contained in the mask (7) for the color of the light source (4), and - Calculating the brightness value (L) for the associated light source (4) from the color values (k). Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Masken (7) so groß gewählt wird, dass sie bis an die Grenze der Pixel (11) heranreichen, die eine Lichtquelle (4) der selben Farbe (R,B,G,Y) wenigstens teilweise enthalten.Display device according to Claim 12, characterized in that the size of the masks (7) is chosen to be large enough to reach the boundary of the pixels (11) having a light source (4) of the same color (R, B, G, Y) at least partially. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Lichtquellen (4) gleichmäßig verteilt sind.Display device according to claim 12 or 13, characterized in that all the light sources (4) are evenly distributed. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (1) Lichtquellen (4) in vier verschiedenen Farben (R,B,G,Y) aufweist.Display device according to Claims 12 to 14, characterized in that the display unit (1) has light sources (4) in four different colors (R, B, G, Y). Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeinrichtung gleichmäßig verteilte Lichtquellen (4) in vier Farben (R,G,B,Y) aufweist, wobei jeweils vier Lichtquellen (4) unterschiedlicher Farben quadratisch angeordnet sind.Display device according to claim 15, characterized in that the display device has uniformly distributed light sources (4) in four colors (R, G, B, Y), wherein four light sources (4) of different colors are arranged in a square manner.
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