LED顯示屏各類色度的處理技術(shù)

發(fā)布日期:2018-11-29 點擊次數(shù):153

LED顯示屏的色度處理技術(shù)從最基本的基色波長選擇、白場色溫的調(diào)配、到為提高色彩還原度而進行的色彩空間變換處置和為改善畫質(zhì)的色度均勻性處理、再到今天為了擴大色域再現(xiàn)更多的自然界色彩而采取的多基色(大于三基色)處置，各種色度處理技術(shù)貫穿著LED顯示屏的發(fā)展史，成為LED顯示屏這門綜合性學(xué)科中最核心的技術(shù)之一。

LED顯示屏各類色度處理技術(shù)解析：

1、基色波長的選擇

LED顯示屏在各行各業(yè)有著非常廣泛的應(yīng)用，而在不同的應(yīng)用場所對LED基色波長有著不同的要求，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習(xí)慣，而有些更是行業(yè)規(guī)范、國家規(guī)范甚至國際規(guī)范的規(guī)定。比方，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,雖然利息較低，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525nm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效果。再比如，證券行情顯示屏，人們通常習(xí)慣于用紅色表示股價上漲、用綠色表示股價下跌、而用黃色表示平盤。而在交通行業(yè)則是由國家標準嚴格規(guī)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(huán)節(jié)之一。

2、白場色坐標的調(diào)配

白場色坐標調(diào)配是全彩色LED顯示屏最基本的技術(shù)之一。但是二十世紀90年代中期，由于缺乏行業(yè)規(guī)范和基本的測試手段，通常只是靠人眼、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(yè)規(guī)范的公布和測試手段的完備，許多制造商開始規(guī)范全彩屏配色工藝。但是仍然有局部制造商由于缺乏配色的理論指導(dǎo)，經(jīng)常以犧牲某些基色的灰度等級來調(diào)配百場色坐標，綜合性能得不到提高。

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(yè)內(nèi)人士的一大難題，一般認為LED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只能通過對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，只對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置，使色度均勻性得到改善是可實現(xiàn)的發(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，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，進行色度均勻性校正是有重要意義的CIE1931色度圖中，按重力中心定律，發(fā)現(xiàn)：G檔范圍內(nèi)(&Square;abcd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(diào)整到直線cR和直線dB交叉點O.

雖然可以使色度均勻性極大地改善。但是經(jīng)過校正后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(nèi)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，才干取得較好的效果。而目前業(yè)內(nèi)通常采用的LED均勻分布方法將會給色度均勻性校正帶來混亂。另外，數(shù)以萬計的紅綠藍LED色坐標的丈量工作如何展開也是一個極為棘手的難題。對此我給了提示。

4、色彩還原處置

純藍、純綠LED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(nèi)的追捧。但是由于紅綠藍LED色品坐標與PA L制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。尤其在表示人的膚色時，視覺上存在較為明顯的偏差。由此，色彩還原處置技術(shù)應(yīng)運而生。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PA L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，使畫面的色飽和度大幅下降。

其二：只對人眼最敏感的膚色色域進行適當(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。如此處置，可在色彩還原度和色彩飽和度之間得到平衡。

53+2多基色色度處理方法

近年來，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(xiàn)更為豐富的自然界色彩。那么，LED顯示屏可否實現(xiàn)3+3多基色顯示?

知道在可見光范圍內(nèi)，黃、青為單色光，已擁有高飽和度的黃色、青色LED.而紫色為復(fù)色光，單芯片紫色LED則是不存在雖然我無法實現(xiàn)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值的

現(xiàn)行的各種電視規(guī)范中，視頻源只有紅綠藍三基色，而沒有黃、青二色。那么，顯示終端黃、青二基色如何驅(qū)動?其實，確定黃、青二基色驅(qū)動強度時;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(diào);

(3)以D65為中心;以RYGCB色域邊界為端點，在色域范圍內(nèi)各點作線性擴張。

上述各項色度處理技術(shù)在具體實施時，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綜合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、圖像增強處置、動態(tài)象素處理等，整個信號處置流程非常復(fù)雜。因此，必需從系統(tǒng)的角度對各項性能進行綜合權(quán)衡，掌握好各項處理的次第，并加大信號處理的深度，才干使LED全彩色顯示屏展現(xiàn)一個五彩繽紛、絢麗多姿的精彩世界。