本申请实施例提供一种亮度调节方法及显示设备，该方法包括：从待处理图像信号中获取亮度在预设暗场亮度区间的目标信号；根据所述目标信号的像素和所述待处理图像信号的像素，获得所述目标信号与所述待处理图像信号的相对关系；相对关系包括所述目标信号与所述待处理图像信号的比例、所述目标信号与所述待处理图像信号的加权比或者所述目标信号与所述待处理图像信号的偏移关系；根据所述相对关系，确定目标亮度增益系数；将所述目标亮度增益系数和所述待处理图像信号发送至Mono Cell，Mono Cell基于所述目标亮度增益系数，对所述待处理图像信号的亮度进行调节，能够实现对不同亮度的像素级控制，特别是对暗场亮度的精细控制。