[发明专利]一种调节亮度的方法、系统、存储介质、灯具、照明系统

说明书

本发明涉及照明调光领域，更具体地，涉及一种调节亮度的方法、系统、存储介质、灯具、照明系统。所述方法包括以下步骤：基于m个校正因子对原始Gamma曲线进行校正，得到校正Gamma曲线；基于所述校正Gamma曲线对光源进行Gamma校正。本发明基于曲线光滑的校正因子校正原始Gamma曲线，精准校正，光滑补偿，能够使Gamma校正后的光源在调光时人眼感觉到的光线是线性变化的。

技术领域

本发明涉及照明调光领域，更具体地，涉及一种调节亮度的方法、系统、存储介质、灯具、照明系统。

背景技术

人眼对亮度的感知和物理功率之间并非简单的线性关系，而是幂函数的关系，该幂函数的指数通常为2.2，称为Gamma值，即该幂函数通常为y=x^2.2（其中0≤x≤1）。把光源的物理亮度变化调节成符合人眼对亮度感知变化的过程，称为Gamma校正，用于Gamma校正的函数图像即为Gamma曲线。

现有技术中的对光源的Gamma校正是基于线性光源（即电流与亮度之间为线性关系的光源）进行的，但由于半导体LED光源的整个亮度区间并非线性（如图1所示），且LED光源在低亮度范围中，亮度变化更为陡峭，因此即使对LED光源应用了现有技术中的Gamma校正，调光之后人眼依然感到不适。这种不适具体表现在，当光源缓慢匀速亮灯时人眼看到起亮是突变的锐利的，而当光源缓慢匀速灭灯时人眼在亮度暗区感觉眼前突然一片漆黑。

在LED照明行业，通常使用PWM来控制LED光源的亮暗变化，具体地，通过改变PWM占空比，从而改变流过LED光源的电流，实现LED光源亮暗的渐变。光源通常会设置亮度等级，使用者可以通过调节亮度等级从而调节光源亮度。因此，Gamma曲线还可以表征光源的亮度等级与PWM占空比的对应关系。

图2为现有技术的Gamma值为2.2的Gamma曲线y=x^2.2和Gamma值2.4的Gamma曲线y=x^2.4的函数图像，其中，x轴表示亮度等级的归一化，x=n/N，n为用户设置的当前亮度等级，N为光源的最大亮度等级，0≤n≤N，y轴表示PWM的占空比，且占空比越大光源亮度越高。

由于Gamma曲线为幂函数形式，如果直接通过改变原始Gamma曲线的指数的方式进行变换，那么整条Gamma曲线也会发生变化，尤其是对LED这种非线性光源时，不管如何设置Gamma值，都只能满足对曲线某一范围内的调整，而使曲线其他范围造成效果更差的变换。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷（不足），提供一种调节亮度的方法、系统、存储介质、灯具、照明系统，用于实现光源亮度的精准柔和调节。

本发明第一方面采取的技术方案是，

一种调节亮度的方法，包括以下步骤：

基于m个校正因子对原始Gamma曲线进行校正，得到校正Gamma曲线；

基于所述校正Gamma曲线对光源进行Gamma校正；

所述校正Gamma曲线为：

；

其中，G（x）为校正Gamma曲线，x=n/N，n为用户设置的当前亮度等级，N为光源的最大亮度等级，γ为大于1的常数，f₁（x）、f₂（x）、f_m（x）为所述m个校正因子中的三个校正因子，m≥1且m为正整数；

所述校正因子的通用函数式为：

；

其中，f（x）为校正因子的通用函数式，c为不为0的常数，a为作用范围参数，0a≤100，b为作用强度参数，|b|≤5且b≠0，d为作用位置参数，0≤d≤1.5，且在0≤x≤0.25时，

。