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              LED高清液晶顯示屏各類(lèi)色度處理技巧

              2019-02-22 7309

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              LED高清顯示屏雖然屬于單色光,但是各色LED仍然有30~50nm左右的半波寬,因此其色飽和度是有限的。五彩繽紛的大自然是那么的美好,遺憾的是現有的LED顯示屏無(wú)法完全再現這美好的景色。 


                一、白場(chǎng)色坐標的調配:

                白場(chǎng)色坐標調配是全彩色LED顯示屏最基本的技術(shù)之一。但是在二十世紀90年代中期,由于缺乏行業(yè)標準和基本的測試手段,通常只是靠人眼、憑感覺(jué)確定白場(chǎng)色坐標,從而造成嚴重偏色和白場(chǎng)色溫的隨意性。隨著(zhù)行業(yè)標準的頒布和測試手段的完備,許多制造商開(kāi)始規范全彩屏配色工藝。但是仍然有部分制造商由于缺乏配色的理論指導,常常以犧牲某些基色的灰度等級來(lái)調配百場(chǎng)色坐標,綜合性能得不到提高。

                綜上所述,我們主要討論了三個(gè)方面的問(wèn)題:

                1、如何提高led高清顯示屏色度均勻性;

                2、如何擴大色域,還原更多自然界色彩;

                3、如何提高led顯示屏的色彩還原度;


                行各業(yè)有著(zhù)非常廣泛的應用,而在不同的應用場(chǎng)所對LED的基色波長(cháng)有著(zhù)不同的要求,對于LED基色波長(cháng)的選擇有些是為了取得良好的視覺(jué)效果,有些是為了符合人們的習慣,而有些更是行業(yè)標準、國家標準甚至國際標準的規定。


                上述各項色度處理技術(shù)在具體實(shí)施時(shí),都是相互關(guān)聯(lián)的,某些方面甚至是魚(yú)和熊掌不可兼得的。綜合led顯示屏還須進(jìn)行亮度均勻性校正、灰度非線(xiàn)性變換、降噪處理、圖像增強處理、動(dòng)態(tài)象素處理等,整個(gè)信號處理流程非常復雜。因此,我們必須從系統的角度對各項性能進(jìn)行綜合權衡,把握好各項處理的次序,并加大信號處理的深度,才能使LED全彩色顯示屏展現一個(gè)五彩繽紛、絢麗多姿的精彩世界。


                比如,對全彩色LED顯示屏中綠管基色波長(cháng)的選擇;早期大家普遍選用波長(cháng)為570nm黃綠色LED,雖然成本較低,但顯示屏的色域較小、色彩還原度差、亮度低。而在選擇了波長(cháng)為525nm的純綠管之后,顯示屏色域擴大了近一倍,且色彩還原度大幅提高,極大地提高了顯示屏的視覺(jué)效果。


                二、3+2多基色色度處理方法:

                近年來(lái),在平板顯示領(lǐng)域熱衷于討論3+3多基色顯示(紅、綠、藍加黃、青、紫),以擴大色域,再現更為豐富的自然界色彩。那么,LED顯示屏可否實(shí)現3+3多基色顯示?

                我們知道在可見(jiàn)光范圍內,黃、青為單色光,我們已擁有高飽和度的黃色、青色LED。而紫色為復色光,單芯片紫色LED則是不存在的。雖然我們無(wú)法實(shí)現紅、綠、藍加黃、青、紫3+3多基色led顯示屏。但是,研究紅、綠、藍加黃、青3+2多基色led顯示屏卻是可行的。由于自然界存在大量高飽和度的黃色和青色;因此,該項研究是有一定價(jià)值的。


                在現行的各種電視標準中,視頻源只有紅綠藍三基色,而沒(méi)有黃、青二色。那么,顯示終端黃、青二基色如何驅動(dòng)?


                其實(shí),在確定黃、青二基色驅動(dòng)強度時(shí);我們因遵循以下三點(diǎn)原則:

                1、增加黃、青二基色的目的是為了擴大色域,從而提高色飽和度。而總體亮度值不能改變;

                2、在提高色飽和度的同時(shí),不得改變色調;

                3、以D65為中心;以RYGCB色域邊界為端點(diǎn),在色域范圍內各點(diǎn)作線(xiàn)性擴張。


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


                三、色度均勻性處理:

                全彩led顯示屏色度均勻性問(wèn)題一直以來(lái)是困擾業(yè)內人士的一大難題,一般認為L(cháng)ED的亮度不均勻可以進(jìn)行單點(diǎn)校正,來(lái)改善亮度均勻性。而色度不均勻是無(wú)法進(jìn)行校正的,只能通過(guò)對LED色坐標進(jìn)行細分和篩選來(lái)改善。


                四、色彩還原處理:

                純藍、純綠LED的誕生,使全彩色LED顯示屏以其色域范圍寬、亮度高受到業(yè)內的追捧。但是,由于紅綠藍LED的色品坐標與PAL制電視紅綠藍的色品坐標有較大的偏差(見(jiàn)表1),使得LED全彩屏的色彩還原度較差。尤其在表現人的膚色時(shí),視覺(jué)上存在較為明顯的偏差。由此,色彩還原處理技術(shù)應運而生。在此筆者推薦兩種色彩還原處理的方法:


                1、只對人眼最敏感的膚色色域進(jìn)行適當校正;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。如此處理,可在色彩還原度和色彩飽和度之間得到平衡。


                2、對紅綠藍三基色LED進(jìn)行色坐標空間變換,使LED與PAL制電視兩者之間的三基色色坐標盡可能靠近,從而大大提高led顯示屏的色彩還原度。但是,該方法大幅度縮減了led顯示屏的色域范圍,使畫(huà)面的色飽和度大幅下降。


                五、基色波長(cháng)的選擇:

                led顯示屏在各隨著(zhù)人們對led顯示屏的要求越來(lái)越高,只對LED色坐標進(jìn)行細分和篩選已無(wú)法滿(mǎn)足人們挑剔的目光,對顯示屏進(jìn)行綜合校正處理,使色度均勻性得到改善是可實(shí)現的。


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


                在CIE1931色度圖中,按重力中心

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