LED顯示屏各種色度處理技術(shù)

正文

 

一屈雄、3+2多基色色度處理方法：

近年來，在平板顯示領(lǐng)域熱衷于討論3+3多基色顯示(紅官套、綠棚亩、藍(lán)加黃、青虏杰、紫)，以擴(kuò)大色域勒虾，再現(xiàn)更為豐富的自然界色彩纺阔。那么，LED顯示屏可否實(shí)現(xiàn)3+3多基色顯示?

我們知道在可見光范圍內(nèi)修然，黃笛钝、青為單色光质况，我們已擁有高飽和度的黃色、青色LED玻靡。而紫色為復(fù)色光结榄，單芯片紫色LED則是不存在的。雖然我們無法實(shí)現(xiàn)紅囤捻、綠臼朗、藍(lán)加黃、青蝎土、紫3+3多基色LED顯示屏视哑。但是，研究紅誊涯、綠挡毅、藍(lán)加黃、青3+2多基色LED顯示屏卻是可行的暴构。由于自然界存在大量高飽和度的黃色和青色;因此跪呈，該項(xiàng)研究是有一定價(jià)值的。

在現(xiàn)行的各種電視標(biāo)準(zhǔn)中取逾，視頻源只有紅綠藍(lán)三基色耗绿，而沒有黃、青二色菌赖。那么缭乘，顯示終端黃、青二基色如何驅(qū)動?

其實(shí)琉用，在確定黃堕绩、青二基色驅(qū)動強(qiáng)度時(shí);我們因遵循以下三點(diǎn)原則：

1、在提高色飽和度的同時(shí)邑时，不得改變色調(diào);

2奴紧、增加黃、青二基色的目的是為了擴(kuò)大色域晶丘，從而提高色飽和度黍氮。而總體亮度值不能改變;

3、以D65為中心;以RYGCB色域邊界為端點(diǎn)浅浮，在色域范圍內(nèi)各點(diǎn)作線性擴(kuò)張沫浆。

在上述三原則的指導(dǎo)下;按重力中心定律，我們可以找到3+2多基色色度處理方法滚秩。但是专执，要想真正實(shí)現(xiàn)3+2多基色全彩屏，我們還要克服黃郁油、青色LED亮度不足;成本上升較大等困難本股，目前僅限于理論探討攀痊。

二、色彩還原處理：

純藍(lán)拄显、純綠LED的誕生苟径，使全彩色LED顯示屏以其色域范圍寬、亮度高受到業(yè)內(nèi)的追捧躬审。但是棘街，由于紅綠藍(lán)LED的色品坐標(biāo)與PAL制電視紅綠藍(lán)的色品坐標(biāo)有較大的偏差(見表1)，使得LED全彩屏的色彩還原度較差盒件。尤其在表現(xiàn)人的膚色時(shí)蹬碧，視覺上存在較為明顯的偏差。由此炒刁，色彩還原處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生恩沽。在此筆者推薦兩種色彩還原處理的方法：

1、對紅綠藍(lán)三基色LED進(jìn)行色坐標(biāo)空間變換翔始，使LED與PAL制電視兩者之間的三基色色坐標(biāo)盡可能靠近罗心，從而大大提高LED顯示屏的色彩還原度。但是城瞎，該方法大幅度縮減了LED顯示屏的色域范圍渤闷，使畫面的色飽和度大幅下降。

2脖镀、只對人眼最敏感的膚色色域進(jìn)行適當(dāng)校正;而對其它人眼不夠敏感的色域盡可能少降低原有的色飽和度飒箭。如此處理，可在色彩還原度和色彩飽和度之間得到平衡蜒灰。

三弦蹂、基色波長的選擇：

LED顯示屏在各隨著人們對LED顯示屏的要求越來越高，只對LED色坐標(biāo)進(jìn)行細(xì)分和篩選已無法滿足人們挑剔的目光强窖，對顯示屏進(jìn)行綜合校正處理凸椿，使色度均勻性得到改善是可實(shí)現(xiàn)的。

我們發(fā)現(xiàn)即使是國際第一品牌同一檔LED也存在較大的波長偏差和色飽和度偏差翅溺，而且該偏差范圍大大超過了人眼對綠色色差鑒別的閾值因此脑漫，進(jìn)行色度均勻性校正是有重要意義的。

在CIE1931色度圖中咙崎，按重力中心定律优幸，我們發(fā)現(xiàn)：在G檔范圍內(nèi)的任意一點(diǎn)綠色混合一定比例的紅色和藍(lán)色，都可以將混合色的色坐標(biāo)調(diào)整到直線cR和直線dB的交叉點(diǎn)O褪猛。

雖然可以使色度均勻性極大地改善劈伴。但是，經(jīng)過校正后的色飽和度明顯下降。同時(shí)跛璧，采用紅和藍(lán)來校正綠色色度均勻性的另一個(gè)前提是同一個(gè)象素內(nèi)紅綠藍(lán)三種LED盡可能采用集中分布使得紅綠藍(lán)的混色距離盡可能的近，才能取得較好的效果新啼。而目前業(yè)內(nèi)通常采用的是LED均勻分布方法將會給色度均勻性校正帶來混亂追城。另外，數(shù)以萬計(jì)的紅綠藍(lán)LED色坐標(biāo)的測量工作如何展開也是一個(gè)極為棘手的難題燥撞。對此我們給了提示座柱。

四、色度均勻性處理：

LED顯示屏色度均勻性問題一直以來是困擾業(yè)內(nèi)人士的一大難題物舒，一般認(rèn)為LED的亮度不均勻可以進(jìn)行單點(diǎn)校正色洞，來改善亮度均勻性。而色度不均勻是無法進(jìn)行校正的冠胯，只能通過對LED色坐標(biāo)進(jìn)行細(xì)分和篩選來改善火诸。

五、白場色坐標(biāo)的調(diào)配：

白場色坐標(biāo)調(diào)配是全彩色LED顯示屏最基本的技術(shù)之一荠察。但是在二十世紀(jì)90年代中期置蜀，由于缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和基本的測試手段，通常只是靠人眼悉盆、憑感覺確定白場色坐標(biāo)盯荤，從而造成嚴(yán)重偏色和白場色溫的隨意性。隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的頒布和測試手段的完備焕盟，許多制造商開始規(guī)范全彩屏配色工藝秋秤。但是仍然有部分制造商由于缺乏配色的理論指導(dǎo)，常常以犧牲某些基色的灰度等級來調(diào)配百場色坐標(biāo)脚翘，綜合性能得不到提高灼卢。

綜上所述，我們主要討論了三個(gè)方面的問題：

1堰怨、如何提高LED顯示屏色度均勻性;

2芥玉、如何擴(kuò)大色域，還原更多自然界色彩;

3备图、如何提高LED顯示屏的色彩還原度;

上述各項(xiàng)色度處理技術(shù)在具體實(shí)施時(shí)灿巧，都是相互關(guān)聯(lián)的，某些方面甚至是魚和熊掌不可兼得的揽涮。綜合LED顯示屏還須進(jìn)行亮度均勻性校正抠藕、灰度非線性變換、降噪處理蒋困、圖像增強(qiáng)處理盾似、動態(tài)象素處理等，整個(gè)信號處理流程非常復(fù)雜。因此零院，我們必須從系統(tǒng)的角度對各項(xiàng)性能進(jìn)行綜合權(quán)衡溉跃，把握好各項(xiàng)處理的次序，并加大信號處理的深度告抄，才能使LED全彩色顯示屏展現(xiàn)一個(gè)五彩繽紛撰茎、絢麗多姿的精彩世界。

行各業(yè)有著非常廣泛的應(yīng)用打洼，而在不同的應(yīng)用場所對LED的基色波長有著不同的要求龄糊，對于LED基色波長的選擇有些是為了取得良好的視覺效果，有些是為了符合人們的習(xí)慣募疮，而有些更是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)炫惩、國家標(biāo)準(zhǔn)甚至國際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

比如阿浓，對全彩色LED顯示屏中綠管基色波長的選擇;早期大家普遍選用波長為570nm黃綠色LED,雖然成本較低他嚷，但顯示屏的色域較小、色彩還原度差搔扁、亮度低爸舒。而在選擇了波長為525nm的純綠管之后，顯示屏色域擴(kuò)大了近一倍稿蹲，且色彩還原度大幅提高扭勉，極大地提高了顯示屏的視覺效果。再比如苛聘，證券行情顯示屏涂炎，人們通常習(xí)慣于用紅色表示股價(jià)上漲、用綠色表示股價(jià)下跌设哗、而用黃色表示平盤唱捣。而在交通行業(yè)則是由國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定了藍(lán)綠波段表示通行、紅色波段為禁行网梢。因而震缭，基色波長的選擇是LED顯示屏重要環(huán)節(jié)之一。