有没有懂色度学的坛友，帮忙评估一下这个项目的可行性

xxdd · 发表于 2021-6-22 11:25:37

图片中是一块OLED屏的显示效果，由于长时显示静止画面，导致屏幕上有了印记
客户想做一块板，通过调整每个像素的亮度比例，把印记遮掉，这个理论上是没问题的
但问题在于，这种屏幕布采用了RGBW像素排列，而输入进去的数据只有RGB，W像素的亮度是屏幕控制芯片自己算出来的，
这个算法是没公开的，自己大概猜，就是有白色时优先用W像素显示，W像素显示不了时，再用RGB像素来补偿

那么问题就变复杂了，自己做板控制子像素亮度比例，只能从输入接口做，输入接口只有RGB数据，没有W数据
通过RGB三种数据，控制RGBW四种像素的亮度比例，大家觉得这个有可能实现吗？请坛友畅所欲言，发表一下意见吧，非常感谢！

智涅 · 发表于 2021-6-22 11:47:03

先转成YUV，改变亮度Y，然后转回RGB

t3486784401 · 发表于 2021-6-22 12:34:31

一般情况下是无解的。

假定原屏幕输入 (r,g,b)，实际显示 (R,G,B,W) 是输入的线性组合（大多数情况下是这样），就有 3x4 矩阵：

当发生光衰以后 3x4 矩阵系数发生变化（Rx -> Rx'），然后通过调整 (r,g,b) 输入进行修正。
此时相当于加了一个 3x3 方阵 a11-a33：

如果希望修正后与最原始屏幕显示一致，数学上需要：

然后就过约束了，总计 12 个方程，只有 a11-a33 共 9 个变量。于是一般情况下无解，特殊情况下过约束共点了，可能有解。

MYQQ2021 · 发表于 2021-6-22 12:38:19

t3486784401 发表于 2021-6-22 12:34
一般情况下是无解的。

假定原屏幕输入 (r,g,b)，实际显示 (R,G,B,W) 是输入的线性组合（大多数情况下是这 ...

坚决顶这种理论基础扎实的帖子，虽然我看不明白

xxdd · 发表于 2021-6-22 13:06:45

t3486784401 发表于 2021-6-22 12:34
一般情况下是无解的。

假定原屏幕输入 (r,g,b)，实际显示 (R,G,B,W) 是输入的线性组合（大多数情况下是这 ...

感谢你专业细致的回复，我数学差，看的也不是很明白

有没有兴趣帮我设计这个算法出来？
虽然理论上不能达到100%的效果，但能对大多数的画面进行改善就够了
我手上有平台和仪器，可以测各种数据给你
费用方面你可以报个心理价，我找客户沟通买单

lb0857 · 发表于 2021-6-22 13:09:25

t3486784401 发表于 2021-6-22 12:34
一般情况下是无解的。

假定原屏幕输入 (r,g,b)，实际显示 (R,G,B,W) 是输入的线性组合（大多数情况下是这 ...

俺的高等数学是小学老师传授的不过为你点赞

monkeynav · 发表于 2021-6-22 13:12:25

xxdd 发表于 2021-6-22 13:06
感谢你专业细致的回复，我数学差，看的也不是很明白

有没有兴趣帮我设计这个算法出来？

简单说就是9个盖子12个瓶子，调不到完美。建议用梯度下降法来做，摄像头拍屏幕在线优化，直接试出来最佳的数值。算出来不容易，也未必是观感最好的，直接实测可能更好

wanglituan · 发表于 2021-6-22 13:27:36

是不是要解决长时间静止画面的问题？

t3486784401 · 发表于 2021-6-22 13:31:43

xxdd 发表于 2021-6-22 13:06
感谢你专业细致的回复，我数学差，看的也不是很明白

有没有兴趣帮我设计这个算法出来？

这是数学上的东西，无非就是你想用 9 个变量来修正 12 个参数的偏差，理论上可能没有解。

但的确如大家所言，无解不代表无近似解，数学上过约束情况下，可以用最小二乘法求得最优的近似解。
举例子：两线交于一点（有解且唯一），三线交出个三角形（无解），但可以在三角形内找到距离之和最小的点（近似最优解）。

不过这些分析都是基于 4x3 矩阵系数已知的前提，实际做校准的时候矩阵系数（Rr, Rg, Rb, ....）、衰减后系数（R'r, R'g, R'b,....）
都不知道也不容易测定，因而走数学上的最小二乘（或者类似算法）基本无望。

实际比较可行的方法，就是类似于梯度下降之类：
a. 在输入的 (r,g,b) 空间内搜索各个点，找到最终输出 (R,G,B,W) 比较接近真实的情况。
b. 对于 8bit 而言就是 2^24 = 16M 个点范围进行搜索，
c. 然后搜索路径的选择可由“梯度下降法”来加速，避免全都遍历一遍浪费时间。

norman33 · 发表于 2021-6-22 13:35:31

楼主换个思路，别让oled长期显示静止画面不就好了

ttoto · 发表于 2021-6-22 13:40:47

这个是不可能做到的。用反馈动态调整还有可能。

redroof · 发表于 2021-6-22 13:43:27

本帖最后由 redroof 于 2021-6-22 13:47 编辑

t3486784401 发表于 2021-6-22 13:31
这是数学上的东西，无非就是你想用 9 个变量来修正 12 个参数的偏差，理论上可能没有解。

但的确如大家 ...

你把问题想复杂了。
没有12个参数，你可控的就是rgb而已。不可控的w当作不存在即可。
说白了，你能控制的就是rgb三个通道的gamma曲线。在被烧坏的点处有自己的这三条曲线，正常点是另外三条，然后有个数组记录被烧坏的点的坐标。
正常的gamma曲线原本可以是255到255一条直线不变，但是因为烧坏的点的亮度是降低的，没法调高，你只能反过来去调低正常点的亮度，跟烧坏的配合。
由烧坏的点的rgb衰减是否一样，可以确定烧坏的点的gamma曲线。正常的点的gamma曲线跟据衰减值来定。
那个外置修正板的做法:对输入的每个点，根据它是否属于烧坏的点，决定按哪个gamma曲线查表输出即可。占用存储器:6个gamma曲线，6乘256字节，一个表示哪些点烧坏的数组，按屏幕大小每个像素一位
当然这是理想情况。实际每个烧坏的点，坏的程度是否相同都是不确定的。如果坏的程度还同，你补偿起来就复杂的没边了

kitten · 发表于 2021-6-22 13:52:01

你搞出来的成本可能比直接换新屏幕还高

t3486784401 · 发表于 2021-6-22 13:58:50

redroof 发表于 2021-6-22 13:43
你把问题想复杂了。
没有12个参数，你可控的就是rgb而已。不可控的w当作不存在即可。
说白了，你能控制的 ...

当做 W 不存在当然是好的啊，4x3 矩阵 Wr=Wg=Wb=0 直接退化到 3x3，过约束也就消失了。
问题是 W 的 Gamma 曲线是否真的在屏幕内存在，如果存在，每个点就是四条 Gamma，也就是我提及的过约束。

当然把 W 当做不存在也是近似解的一种求法，但效果不确定。实际上还得以颜色识别为准。

redroof · 发表于 2021-6-22 14:10:07

本帖最后由 redroof 于 2021-6-22 14:13 编辑

t3486784401 发表于 2021-6-22 13:58
当做 W 不存在当然是好的啊，4x3 矩阵 Wr=Wg=Wb=0 直接退化到 3x3，过约束也就消失了。
问题是 W 的 Gamm ...

W的gamma曲线肯定在内部存在，但是因为你不可控，所以你当作没有就行了。你只控制rgb肯定可以让它显示岀他能显示的任意颜色。剩下的是他内部的细节，你不用管也没法管。你认为你控制的是rgb，其实它内部自动转为rgbw了。你输入的r并不等于它用来显示的r，这是两个层次。
就算这个显示屏有更多的子像素，比如5个6个，对你也没有任何区别。有一大堆照片打印机都是6色的，也没说你必须把颜色分成它内部的6原色才能送去打印啊！

xxdd · 发表于 2021-6-22 15:25:17

t3486784401 发表于 2021-6-22 13:31
这是数学上的东西，无非就是你想用 9 个变量来修正 12 个参数的偏差，理论上可能没有解。

但的确如大家 ...

通过实验的方法在RGB空间搜索各点，不是难题，关键是要用公式拟合出算法来，不然没办法在硬件芯片上实现
概括来说，算法的输入是RGB三色数据+RGBW四色的亮度比例，算法输出是经过处理的RGB三色数据
（在某些RGB组合下，屏幕上会只亮W像素示，所以W像素的亮衰比例也是能测得出来的）

最后的问题就是，假如我通过实验的方法，找到了16M点的映射关系，有没有什么数学的方法去拟合这种映射关系呢？
我感觉，这个映射关系肯定不是线性的，因为显示屏会做gamma校正，gamma校正是用查找表的方式实现，这个校正曲线都是不规则的

redroof · 发表于 2021-6-22 15:31:02

xxdd 发表于 2021-6-22 15:25
通过实验的方法在RGB空间搜索各点，不是难题，关键是要用公式拟合出算法来，不然没办法在硬件芯片上实现
...

你就需要存下这个gamma曲线
实际就是个8位到8位的查表而已，fpga都有BRAM，代价非常低的

t3486784401 · 发表于 2021-6-22 16:09:27

xxdd 发表于 2021-6-22 15:25
通过实验的方法在RGB空间搜索各点，不是难题，关键是要用公式拟合出算法来，不然没办法在硬件芯片上实现
...

肯定是要使用内存表格的，损坏的模型和亮度、时间、温度都有关系，无法准确预知走势。

更糟糕的是：
即使不考虑 r/g/b 交叉系数（即输出 R 只受输入 r 参数影响，与输入 g、b 无关），也需要做 3 个 256*8bit 校正表格；
这个工作做完，只是完成了 1px 或者一个色块的校正，实际还要重复做屏幕的 px 数 / 色块数次。

说“色块”是怕说成“所有像素”造成工作量太大，但实际很难界定色块概念，因为可能红色分量烧成一个形状，而绿色烧成另一个形状.....

t3486784401 · 发表于 2021-6-22 16:11:30

redroof 发表于 2021-6-22 15:31
你就需要存下这个gamma曲线
实际就是个8位到8位的查表而已，fpga都有BRAM，代价非常低的 ...

麻烦的是 Gamma 不能做成全屏统一的表格，基本上要针对每个像素（或每块烧蚀差不多的像素集合）做表格

dog · 发表于 2021-6-22 17:30:41

如果有大量屏，可以试试，可能后果就是整体亮度都降了。
不用什么YUV，YUV是有利于动态画面压缩。
W，就 (R+G+B)/3。
把送入GRAM前的值改一下，应该是可行的。

redroof · 发表于 2021-6-22 17:30:44

t3486784401 发表于 2021-6-22 16:11
麻烦的是 Gamma 不能做成全屏统一的表格，基本上要针对每个像素（或每块烧蚀差不多的像素集合）做表格 ...

很明显你得假定想补偿的这个图案是固定的衰减情况啊。
如果是长期显示了某个固定东西造成的衰减，那么显示的这个固定的形状确实是已知的，这个形状里面每个点衰减的程度也是基本相同的。
如果各个不同位置的衰减都不同，得多少个校正表啊，基本上就没戏了～

dog · 发表于 2021-6-22 17:31:36

不是调什么GAMA能解决的吧
这个要修改显示数据

WUWEWU · 发表于 2021-6-22 17:54:48

不要瞎折腾了显示是动态的，搞不好的

xxdd · 发表于 2021-6-22 20:29:28

dog 发表于 2021-6-22 17:30
如果有大量屏，可以试试，可能后果就是整体亮度都降了。
不用什么YUV，YUV是有利于动态画面压缩。
W，就 (R ...

W就是(R+G+B)/3，这个结论是怎么得出来的？

xxdd · 发表于 2021-6-22 20:32:58

WUWEWU 发表于 2021-6-22 17:54
不要瞎折腾了显示是动态的，搞不好的

显示是动态的，但算法肯定也是实时的呀，会逐帧逐像素处理显示数据

redroof · 发表于 2021-6-22 21:01:35

WUWEWU 发表于 2021-6-22 17:54
不要瞎折腾了显示是动态的，搞不好的

我知道你说的动态的意思，但是gamma曲线就是设计用于解决这个问题的啊。
显示的颜色不同的情况下，所需的补偿值肯定也不同，所以补偿值实际是个gamma曲线，含有rgb每个颜色每个亮度对应的结果。使用的时候查表就行了。

isakura · 发表于 2021-6-22 21:27:22

每个字都认识，但是不知道再说什么，尽管也调过屏参

dog · 发表于 2021-6-24 10:21:36

xxdd 发表于 2021-6-22 20:29
W就是(R+G+B)/3，这个结论是怎么得出来的？

我说的公式不对，只是表达亮度就是R,G,B分量的值，例如, RGB(128,128,128) 获得的亮度，一定是50%
转换，要用RGB转HSB，获得B值。

dog · 发表于 2021-6-24 10:23:09

RGB用在计算机上，就是为了设置RGB像素的亮度合成一个点。

redroof · 发表于 2021-6-24 11:05:06

dog 发表于 2021-6-24 10:21
我说的公式不对，只是表达亮度就是R,G,B分量的值，例如, RGB(128,128,128) 获得的亮度，一定是50%
转换 ...

我说了多次，很多人还是不理解。
不要管你的显示器实际上有几个原色，是RGB还是RGBW甚至是更多的5原色或者6原色
这些对使用者都不可见！！！
你送给显示器的数据都是标准的，只有RGB！！！
有多个原色的显示器，剩下的动作是内部完成的，使用者不可控

所以想得到50%亮度的白色，你需要给出的永远是RGB(128,128,128)，对任何类型的显示器都有效～
想控制你发出的数据的颜色，你也只需要在RGB数据上做处理就行，不用关心内部有W的事情。。。
现在使用RGBW的显示屏其实挺多的，不少手机都是这样。但是写程序处理颜色的人并不需要因此而改变任何东西。。。

dog · 发表于 2021-6-24 11:33:10

redroof 发表于 2021-6-24 11:05
我说了多次，很多人还是不理解。
不要管你的显示器实际上有几个原色，是RGB还是RGBW甚至是更多的5原色或 ...

是的，
增加了个白色的单元，是为了增加画面的对比度范围。
就和印刷时的CMYK一样，只不过是反的，K是为了抹黑白纸，同时节省了其它油墨的开销。

xxdd · 发表于 2021-6-24 14:06:43

redroof 发表于 2021-6-24 11:05
我说了多次，很多人还是不理解。
不要管你的显示器实际上有几个原色，是RGB还是RGBW甚至是更多的5原色或 ...

但这样其实只是一种近似的处理方法。仅仅这样处理肯定是不够的
比如某位置的W像素亮度衰减了20%，按这种方法处理就是把对应位置的RGB都提高20%
那么当显示RGB纯色画面时，该位置就过亮了
实际处理时，是一定要考虑W像素的，而且还要考虑屏幕RGB输入值与W像素之间的对应关系

redroof · 发表于 2021-6-24 14:26:36

xxdd 发表于 2021-6-24 14:06
但这样其实只是一种近似的处理方法。仅仅这样处理肯定是不够的
比如某位置的W像素亮度衰减了20%，按这种 ...

你还没有理解问题的本质：
你无法操作真实显示屏内部的RGBW
你只能通过逻辑上的“RGB”间接的控制真实显示屏内部的RGBW
显示屏怎么把你输入的RGB换算为内部的RGBW你都无法知道，也无法控制。

我的话完了。再也不说这个问题了

nanfang2000 · 发表于 2021-6-24 17:18:30

t3486784401 和 redroof说的其实不矛盾，求a11-a33这个矩阵就是求gamma曲线的解的过程（假设衰减是线性的）

感觉得用照相机采集很多数据，然后分析这个模型

xxdd · 发表于 2021-6-26 18:55:23

redroof 发表于 2021-6-24 14:26
你还没有理解问题的本质：
你无法操作真实显示屏内部的RGBW
你只能通过逻辑上的“RGB”间接的控制真实显 ...

感谢你帮忙提供思路，言无不尽嘛

其实我们说的不是一个问题，你的意思我当然明白
但我要解决问题，就是要通过RGB去控制RGBW，正是因为无法直接控制，所以才需要设计算法去间接控制

虽然不能100%控制准确，但我感觉一定有办法将大多数的颜色组合都优化到不错的效果
举例来说，假设需要将某像素的W子像素亮度衰减10%，那么通过一定的数学手段，是能计算出衰减后的像素XYZ三刺激值的，而通过这个三刺激值，是可以反推出RGB值的，只要在大多数颜色下，都能准确计算出这个RGB值，问题就解决了

我买了一本色度学，在学习中，有什么好建议，欢迎继续畅所欲言！

redroof · 发表于 2021-6-26 19:12:53

xxdd 发表于 2021-6-26 18:55
感谢你帮忙提供思路，言无不尽嘛

其实我们说的不是一个问题，你的意思我当然明白

问题就是，除非你是做这个显示器的人，否则你对此完全无能为力。
你给岀一定的RGB，显示器替你在内部转为RGBA来使用。RGB一共24位，RGBW值域32位，所以这个映射一定是不满的。RGBW所有可取的值，有非常大一部分根本不能从接口的RGB用它内置的转换方式得到。
所以，你做的无意义。
你希望的RGBW的组合，非常可能无法被显示器得到。不管你给任何RGB输入值。
比如你认为显示器的白色衰减的更厉害，原来的RGB输入会得到内部的某种RGBW组合。你现在想得到一个白色分量比它内置的转换方式更高而RGB不变的颜色。这是做不到的。如果你输入把RGB都加大一点，得到的也会是RGBW一起加大一点。

redroof · 发表于 2021-6-26 19:20:09

你能做的就是，不用考虑它的内部原理，当它是个黑盒子。只管从外面输入RGB，看它显示的效果如何，这样来转换。
为什么要管它内部的RGBW四原色呢？结果对了就行，为什么要管把它调亮一点以后到底是真实的RGB变亮了还是W变亮还是全都变亮了？

xxdd · 发表于 2021-6-26 21:30:25

redroof 发表于 2021-6-26 19:20
你能做的就是，不用考虑它的内部原理，当它是个黑盒子。只管从外面输入RGB，看它显示的效果如何，这样来转 ...

首先RGB是24位，RGBW是32位，虽然RGBW多了8位，颜色组合数量多了很多，但有一点可以肯定，就是每一个RGBW组合，一定是与输入的RGB值一一对应的，显示器实际能表现的颜色还是2^24=1600万色
这个算法的目标就是在这1600万色中，寻找刚好能补偿衰减比例的颜色组合进行替换，虽然肯定没有完全匹配的颜色组合，但一定有一个最接近的颜色组合。
其实就相当于是一个配色实验，最佳点一定存在，关键是如何找到这个最佳点，这个才是问题所在

至于你说的为什么一定要考虑W像素，原因是RGBW四种子像素是完全独立的，每种像素的亮衰程度也是完全独立的。
有可能一个像素中，只有W子像素发生了亮衰，那调亮这个像素的时候，就必须确保只有显示W时，才调高亮度，显示RGB时，不能调高亮度，不然显示RGB时，亮度就过高了

redroof · 发表于 2021-6-26 21:40:02

本帖最后由 redroof 于 2021-6-26 21:54 编辑

xxdd 发表于 2021-6-26 21:30
首先RGB是24位，RGBW是32位，虽然RGBW多了8位，颜色组合数量多了很多，但有一点可以肯定，就是每一个RGBW ...

你说反了。
RGBW的绝大部分组合永远不会岀现。
多了8位就是多了256倍。
RGB的任意组合肯定对应一个确定的RGBW组合，那些不对应任何RGB组合的RGBW组合永远不能被你用到。
所以最佳点不一定存在。
比如白色衰减了20%，而它内定的做法是在你输入亮度变高的时候，实际rgb只加亮一点，主要靠w来增加亮度。所以你怎么改输入也加不上亮度了。唯一能做的就是降低其它所有点的颜色来让它们看起来一样亮。
它们内置的转换算法很可能没有故意把白色调的比正常RGB更亮的这种输岀值，就是你给任何输入也不能得到这个输出，因为没坏的屏幕里面这种输出的颜色是很怪的，没法看。
你现在因为衰减必须要他输出这样的值才能正常，那么就是办不到的。

redroof · 发表于 2021-6-26 22:04:12

让人看起来可以接受，有两招:可以把原来不够亮的加亮，但无法超过它的亮度最大值。另一招是把没衰减的颜色故意变暗让它们看起来一样。这没有限制，降很暗都可以，只是难看一点，一致就行

xxdd · 发表于 2021-6-26 22:48:28

redroof 发表于 2021-6-26 21:40
你说反了。
RGBW的绝大部分组合永远不会岀现。
多了8位就是多了256倍。

你说的没错，确实很大一部分RGBW组合是没办法输出的，所谓的最佳点，只能是在可用输出里，找一个相对比较好的点，最理想的点，肯定没办法得到
刚开始我没留意到这种屏是RGBW，当时信心满满，后来放大镜一看是RGBW，我直接就放弃了
后来客户（也是很好的朋友）一直让我想办法，我只好硬着头皮试一下
等我把效果做出来，到时拍照过来给你看，再次感谢你分享思路

qwe2231695 · 发表于 2021-7-11 23:15:41

是不是有个潜在的条件，飞利浦Logo的图标是纯白，所以老化区域，只有W像素衰减。RGB没有衰减。现在你要通过增加中间处理层，用RGB来修补面板上特定区域的W的衰减。用仪器测量出特点区域W的衰减，测试方法，放纯白显示画面，只点亮所有纯白像素，测量获得老化区域的W老化值。然后根据老化的比例，相应补上RGB。

hhxb · 发表于 2021-7-12 11:47:55

搞一个摄像头做反馈，可以搞，
但是单个板子要用fpga，没那简单

xxdd · 发表于 2021-7-12 11:59:31

qwe2231695 发表于 2021-7-11 23:15
是不是有个潜在的条件，飞利浦Logo的图标是纯白，所以老化区域，只有W像素衰减。RGB没有衰减。现在你要通 ...

RGBW四种像素都可能衰减，所以必须设计算法，能独立的控制四种像素的衰减系数才行

xxdd · 发表于 2021-7-12 12:01:41

hhxb 发表于 2021-7-12 11:47
搞一个摄像头做反馈，可以搞，
但是单个板子要用fpga，没那简单

这个当然不简单了，最难是算法设计，要通过RGB三个数据独立控制RGBW四种像素的亮度衰减系数

hhxb · 发表于 2021-7-12 12:25:08

xxdd 发表于 2021-7-12 12:01
这个当然不简单了，最难是算法设计，要通过RGB三个数据独立控制RGBW四种像素的亮度衰减系数 ...

看起来就是想废物利用，说不定对方只有几千块钱的预算

xinzui · 发表于 2021-7-12 12:48:39

烧屏图标处是静态的就弄个图标一样水印放在背景那里，隔段时间又老化了再用PS调调就行，要去管RGB RGBW干嘛？

kite2006 · 发表于 2021-7-12 20:28:51

xinzui 发表于 2021-7-12 12:48
烧屏图标处是静态的就弄个图标一样水印放在背景那里，隔段时间又老化了再用PS调调就行，要去管RGB RGBW干嘛 ...

看了一遍，这个是最简单的办法，可以直接拍下屏的状态，转黑白，反相，调整到合适亮度，应该可以的

xxdd · 发表于 2021-7-20 09:00:23

kite2006 发表于 2021-7-12 20:28
看了一遍，这个是最简单的办法，可以直接拍下屏的状态，转黑白，反相，调整到合适亮度，应该可以的 ...

我也考虑过这样，就是时间太久了，可能需要数天或数月，实际操作起来不现实

zouzhichao · 发表于 2021-7-20 12:00:40

看看这个

xxdd · 发表于 2021-7-20 14:20:06

zouzhichao 发表于 2021-7-20 12:00
看看这个

讲的挺详细，谢谢分享资料

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