LED区域背光动态调光技术主要分为两个 部分：分区背光亮度确定和液晶像素补偿。通过查阅大量文献，我们发现在区域背光动态调光算法中，大家的侧重点都在于确定分区背光亮度，很少有人会深入研究液晶像素补偿算法。为最大程度的提高液晶显示器的动态范围，真正实现HDR显示，一种性能优良的区域背光动态调光算法应该是两者的相互配合。液晶像素补偿可以保证当背光亮度降低时，调光后图像经像素补偿其亮度和色彩与背光全亮时基本保持不变，除此之外，它还有一个重要的作用就是增强显示图像的清晰度和色彩层次感，并且还可以提高图像对比度。
目前较为普遍的像素补偿算法主要有线性补偿方法和非线性补偿方法两种。虽然线性补偿方法计算复杂度较低、容易实现，但对于高亮度图像，当背光亮度降低较多时，将导致像素补偿过大超出255而出现像素溢出失真，这就会使得调光后的图像丢失大量的细节而变得模糊。除此之外，由于该方法是一个线性运算，它除了可以补偿当背光亮度降低时液晶像素的亮度，也同样会放大输入图像中的噪声信号，从而影响图像的显示质量。非线性补偿方法是在线性补偿方法的基础上引入了一个伽马校正，虽然它能减少线性补偿方法所带来的像素溢出失真，但由于该方法只是单纯提高了当背光亮度降低时显示图像的整体亮度，而不是让亮的地方更亮而暗的地方更暗，故它并没有达到提高图像对比度的目的。
实现HDR显示的出发点就是尽可能大地提高动态范围，对应到单幅图像就是尽可能地提高图像对比度。针对现有的像素补偿算法没能有效提高图像对比度并解决像素溢出失真问题，我们提出了一种基于像素补偿两步法的区域背光动态调光算法，所提出算法不但能有效地提高图像对比度，还可以避免像素溢出失真并增强调光后图像的显示质量。 |