絕對福利!LED顯示屏各類顏色處理技術詳細分析
發布時間:2014-01-11 責任編輯:mikeliu
【導讀】LED顯示技術已經普及千萬家,從單色到雙色,再到三基色全彩。而如今我們的各種智能設備,手機平板。到處都是充滿了LED色彩。那麼如何處理越來越多的色彩呢?請看本文分解。
LED顯示屏技 術從二十世紀80年代初的單色顯示屏,到80年代末的雙基色顯示屏,再到90年代中期的三基色(全彩色)顯示屏,直到今天我們在平板顯示領域廣泛討論的多 基色(大於三基色)處理技術。LED顯示屏的色度處理技術從最基本的基色波長選擇、到白場色溫的調配、再到為提高色彩還原度而進行的色彩空間變換處理和為 改善畫質的色度均勻性處理、直到今天我們為了擴大色域再現更多的自然界色彩而采取的多基色(大於三基色)處理。各種色度處理技術貫穿著LED顯示屏的發展 史,成為LED顯示屏這門綜合性學科中最核心的技術之一。
各類色度處理技術

1、基色波長的選擇
LED顯示屏在各行各業有著非常廣泛的應用,而在不同的應用場所對LED的基色波長有著不同的要 求,對於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慣,而有些更是行業標準、國家標準甚至國際標準的規定。比如,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,但顯示屏的色域較小、色彩還原度差、亮度低。而在選 擇了波長為525nmdechunlvguanzhihou,xianshipingseyukuodalejinyibei,qiesecaihaiyuandudafutigao,jidaditigaolexianshipingdeshijiaoxiaoguo。zaibiru,zhengquanxingqingxianshiping,renmentongchangxi 慣於用紅色表示股價上漲、用綠色表示股價下跌、而用$表示平盤。而在交通行業則是由國家標準嚴格規定了藍綠波段表示通行、紅色波段為禁行。因而,基色波長 的選擇是LED顯示屏重要環節之一。
2、白場色坐標的調配
白場色坐標調配是全彩色LED顯示屏最基本的技術之一。但是在二十世紀90年代中期,由於缺乏行業 標準和基本的測試手段,通常隻是靠人眼、憑感覺確定白場色坐標,從而造成嚴重偏色和白場色溫的隨意性。隨著行業標準的頒布和測試手段的完備,許多製造商開 shiguifanquancaipingpeisegongyi。danshirengranyoubufenzhizaoshangyouyuquefapeisedelilunzhidao,changchangyixishengmouxiejisedehuidudengjilaitiaopeibaichangsezuobiao,zonghexingnengdebudaotigao。
3、色度均勻性處理。
LED顯示屏色度均勻性問題一直以來是困擾業內人士的一大難題,一般認為LED的亮度不均勻可以進行單點校正,來改善亮度均勻性。而色度不均勻是無法進行校正的,隻能通過對LED色坐標進行細分和篩選來改善。
隨著人們對LED顯示屏的要求越來越高,隻對LED色坐標進行細分和篩選已無法滿足人們挑剔的目光,對顯示屏進行綜合校正處理,使色度均勻性得到改善是可實現的。
我們發現即使是國際第一品牌同一檔LED也(ye)存(cun)在(zai)較(jiao)大(da)的(de)波(bo)長(chang)偏(pian)差(cha)和(he)色(se)飽(bao)和(he)度(du)偏(pian)差(cha),而(er)且(qie)該(gai)偏(pian)差(cha)範(fan)圍(wei)大(da)大(da)超(chao)過(guo)了(le)人(ren)眼(yan)對(dui)綠(lv)色(se)色(se)差(cha)鑒(jian)別(bie)的(de)閾(yu)值(zhi)因(yin)此(ci),進(jin)行(xing)色(se)度(du)均(jun)勻(yun)性(xing)校(xiao)正(zheng)是(shi)有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)的(de)。
在CIE1931色度圖中,按重力中心定律,我們發現:在G檔範圍內(□abcd)的任意一點綠色混合一定比例的紅色和藍色,都可以將混合色的色坐標調整到直線cR和直線dB的交叉點O.
雖然可以使色度均勻性極大地改善。但是,經過校正後的色飽和度明顯下降。同時,采用紅和藍來校正綠 色色度均勻性的另一個前提是同一個象素內紅綠藍三種LED盡可能采用集中分布使得紅綠藍的混色距離盡可能的近,才能取得較好的效果。而目前業內通常采用的 是LED均勻分布方法將會給色度均勻性校正帶來混亂。另外,數以萬計的紅綠藍LED色坐標的測量工作如何展開也是一個極為棘手的難題。對此我們給了提示。
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4、色彩還原處理
純藍、純綠LED的誕生,使全彩色LED顯示屏以其色域範圍寬、亮度高受到業內的追捧。但是,由於 紅綠藍LED的色品坐標與PAL製電視紅綠藍的色品坐標有較大的偏差(見表1),使得LED全彩屏的色彩還原度較差。尤其在表現人的膚色時,視覺上存在較 為明顯的偏差。由此,色彩還原處理技術應運而生。在此筆者推薦兩種色彩還原處理的方法:
其一:對紅綠藍三基色LED進行色坐標空間變換,使LED與PAL製電視兩者之間的三基色色坐標盡可能靠近,從而大大提高LED顯示屏的色彩還原度。但是,該方法大幅度縮減了LED顯示屏的色域範圍,使畫麵的色飽和度大幅下降。
其二:隻對人眼最敏感的膚色色域進行適當校正;而對其它人眼不夠敏感的色域盡可能少降低原有的色飽和度。如此處理,可在色彩還原度和色彩飽和度之間得到平衡。
5、3+2多基色色度處理方法
春天萬物複蘇,在藍天的輝映下,綠草青青;秋天麥浪滾滾;在陽光的普照下,一片金黃。五彩繽紛的大 自然是那麼的美好,遺憾的是現有的LED顯示屏無法完全再現這美好的景色。LED雖然屬於單色光,但是各色LED仍然有30~50nm左右的半波寬,因此 其色飽和度是有限的。從圖3中可以看出:在大自然界色彩極為豐富的$和青色區域LED全彩屏的色飽和度是嚴重不足的。
近年來,在平板顯示領域熱衷於討論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。那麼,LED顯示屏可否實現3+3多基色顯示?
我們知道在可見光範圍內,黃、青為單色光,我們已擁有高飽和度的$、青色LED.而紫色為複色光, 單芯片紫色LED則是不存在的。雖然我們無法實現紅、綠、藍加黃、青、紫3+3多基色LED顯示屏。但是,研究紅、綠、藍加黃、青3+2多基色LED顯示 屏卻是可行的。由於自然界存在大量高飽和度的$和青色;因此,該項研究是有一定價值的。
在現行的各種電視標準中,視頻源隻有紅綠藍三基色,而沒有黃、青二色。那麼,顯示終端黃、青二基色如何驅動?其實,在確定黃、青二基色驅動強度時;我們因遵循以下三點原則:
(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,不得改變色調;
(3)以D65為中心;以RYGCB色域邊界為端點,在色域範圍內各點作線性擴張。
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,目前僅限於理論探討。
綜上所述,我們主要討論了三個方麵的問題:
(1)如何提高LED顯示屏色度均勻性;
(2)如何提高LED顯示屏的色彩還原度;
(3)如何擴大色域,還原更多自然界色彩。
小編的話:正所謂魚和魚掌不可兼得,各項色度處理技術在具體實施時候都是要相互關聯的,有些時候不可過分要求。LED顯示屏還須進行亮度均勻性校正、灰度非線性變換、降噪處理、圖像增強處理、dongtaixiangsuchulideng,zhenggexinhaochuliliuchengfeichangfuza。zhiyoucongxitongdejiaoduduigexingnengzonghequanheng,bawohaochulidecixuhejiadaxinhaochulideshendu,cainengrangLED呈現給我們一個更加繽紛多彩的世界!
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