LED顯示屏色度校正原理與技巧
色域空間轉(zhuǎn)換首先需要確定原始色域空間三刺激值矩陣[XYZ_original]和目標色域空間三刺激值矩陣[XYZ_target],,從而計算出轉(zhuǎn)換系數(shù)矩陣[conversion_coefficient]。
令
據(jù)色域空間變換的需要,有:
[conversion_coefficient] *[XYZ_original]= [XYZ_target] (式9)
由上式可得到:
[conversion_coefficient]= [XYZ_target]* [XYZ_original]-1 (式10)
式8的轉(zhuǎn)換系數(shù)矩陣中,
RR為顯示源信號為紅色時,紅燈的亮度系數(shù);
RG為顯示源信號為紅色時,綠燈的亮度系數(shù);
RB為顯示源信號為紅色時,藍燈的亮度系數(shù);
GR為顯示源信號為綠色時,紅燈的亮度系數(shù);
GG為顯示源信號為綠色時,綠燈的亮度系數(shù);
GB為顯示源信號為綠色時,藍燈的亮度系數(shù);
BR為顯示源信號為藍色時,紅燈的亮度系數(shù);
BG為顯示源信號為藍色時,綠燈的亮度系數(shù);
BB為顯示源信號為藍色時,藍燈的亮度系數(shù);
3.2 色域空間轉(zhuǎn)換系數(shù)矩陣的應(yīng)用
得到逐像素的色域空間轉(zhuǎn)換系數(shù)矩陣后,控制系統(tǒng)將顯示源信號進行逐像素的實時運算,就可以將顯示屏的色域空間調(diào)整至目標色域空間了?!?/FONT>
假設(shè)某像素的轉(zhuǎn)換系數(shù)矩陣如下:
當(dāng)顯示信號為(R255,G128,B64)時,該像素的三顆燈的實際點亮情況如下:
即源信號(R255,G128,B64),在該像素上實際顯示為(R238,G128,B71)。
需要注意的是,以上運算基于線性亮度,實際應(yīng)用時,應(yīng)在伽瑪校正后再進行系數(shù)的應(yīng)用與線性運算。
計算方法和應(yīng)用方法都十分清晰明了,然而在LED屏的校正實踐中,還是有著一些需注意的事項和技巧。
4.1 目標色域空間設(shè)定
目標色域空間的合理設(shè)定十分重要,否則,或者不能實現(xiàn),或者白平衡無法達到,或者亮度均勻度將受損。
1)目標色域空間的三原色坐標,必須全部位于原始色域三角形之內(nèi)。原始色域三角形之外的色彩是這塊顯示屏無法通過混色實現(xiàn)的。中科維優(yōu)的SV-1校正系統(tǒng)中,提供CIE1931色品圖,程序會繪出原始色域三角形與目標色域三角形,并給出目標三原色已均位于原始色域三角形之內(nèi)的圖解提示,避免設(shè)定錯誤。
2) 因為顯示屏三原色的最高亮度有限,如果目標色域空間的白點坐標和亮度值設(shè)定不合理,將使得顯示屏上大量像素?zé)o法達到預(yù)定目標值,SV-1校正系統(tǒng)中,會根據(jù)目標色域空間的設(shè)定參數(shù),計算出顯示屏上無法達到目標值的像素點個數(shù)、比例與位置,通過模擬圖顯示出來,幫助用戶合理設(shè)定目標白點和亮度。
4.2 對顯示屏和控制系統(tǒng)的要求
從3.2中的示例色度校正數(shù)據(jù)可以看出,轉(zhuǎn)換校正系數(shù)中的補色系數(shù)數(shù)值較小,變化較大,有時只有千分之一,有時甚至需要達到1/3。因此,轉(zhuǎn)換校正系數(shù)的應(yīng)用,對顯示屏和控制系統(tǒng)提出了更高的要求。
1) 顯示屏必須真正能夠?qū)崿F(xiàn)12位以上的灰階;
2) 控制系統(tǒng)應(yīng)能夠讀入至少12位以上精度的轉(zhuǎn)換校正9系數(shù)數(shù)據(jù)并進行實時運算;
滿足以上2個條件,顯示屏才可能保證色度校正的準確度和校正后的亮度均勻度。
4.3 絕大多數(shù)色度校正的應(yīng)用是色域空間的校正。
色域空間的校正需要的原始三原色色坐標值,可以使用常規(guī)的彩色亮度計測量區(qū)域平均色坐標而得到。但因為每個像素中的RGB 亮度配比不一致,要保證校正后的顯示均勻度,色域空間校正仍必須結(jié)合逐燈點的亮度測量值,來計算得出逐點的轉(zhuǎn)換校正系數(shù)矩陣,提供給控制系統(tǒng)。
4.4 顯示屏色坐標數(shù)據(jù)的測量,應(yīng)采用分光光度計原理的儀器
如美能達CS200級別以上的分光式彩色亮度計。色坐標的測量準確度與精度,將對色度校正的結(jié)果產(chǎn)生關(guān)鍵性的影響。三刺激值的測量原理和顏色匹配濾光鏡的制造水平現(xiàn)狀,使得三刺激值彩色亮度計難以成為可靠的色坐標數(shù)據(jù)源。
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