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在我們?nèi)粘Ｉ钪?，隨處可見LED顯示屏繽紛絢麗的身影。從單色、雙色到全彩顯示，從家用、商用到公共交通等領(lǐng)域，LED顯示屏給我們的生活帶來(lái)了便捷、增添了色彩，這源于人們對(duì)生活的追求和對(duì)LED顯示屏色彩的挑剔，也離不開技術(shù)的支持。唯有技術(shù)的不斷提升，LED顯示屏的色彩才能更加完美。

　　在支撐LED顯示屏色彩顯示的相關(guān)技術(shù)中，色度處理技術(shù)是決定LED顯示屏顯示水平的關(guān)鍵。包括：基色波長(zhǎng)選擇、白場(chǎng)色溫調(diào)配和色彩還原(色彩空間轉(zhuǎn)換)、色度均勻性校正、多基色(大于三基色)處理等技術(shù)。今天我們就來(lái)了解一下這些技術(shù)及其應(yīng)用。

　　LED顯示屏技術(shù)從二十世紀(jì)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?cè)谄桨屣@示領(lǐng)域廣泛討論的多基色(大于三基色)處理技術(shù)。LED顯示屏的色度處理技術(shù)從最基本的基色波長(zhǎng)選擇、到白場(chǎng)色溫的調(diào)配、再到為提高色彩還原度而進(jìn)行的色彩空間變換處理和為改善畫質(zhì)的色度均勻性處理、直到今天我們?yōu)榱藬U(kuò)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)處理。各種色度處理技術(shù)貫穿著LED顯示屏的發(fā)展史，成為L(zhǎng)ED顯示屏這門綜合性學(xué)科中最核心的技術(shù)之一。各類色度處理技術(shù)如下：

　　1、基色波長(zhǎng)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(chǎng)所對(duì)LED的基色波長(zhǎng)有著不同的要求，對(duì)于LED基色波長(zhǎng)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，而有些更是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)甚至國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。比如，對(duì)全彩色LED顯示屏中綠管基色波長(zhǎng)的選擇;早期大家普遍選用波長(zhǎng)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(zhǎng)為525nm的純綠管之后，顯示屏色域擴(kuò)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(jià)上漲、用綠色表示股價(jià)下跌、而用$表示平盤。而在交通行業(yè)則是由國(guó)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。因而，基色波長(zhǎng)的選擇是LED顯示屏重要環(huán)節(jié)之一。

　　證券行情顯示屏

　　2、色度均勻性處理

　　LED顯示屏色度均勻性問題一直以來(lái)是困擾業(yè)內(nèi)人士的一大難題，一般認(rèn)為L(zhǎng)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，只能通過對(duì)LED色坐標(biāo)進(jìn)行細(xì)分和篩選來(lái)改善。

　　隨著人們對(duì)LED顯示屏的要求越來(lái)越高，只對(duì)LED色坐標(biāo)進(jìn)行細(xì)分和篩選已無(wú)法滿足人們挑剔的目光，對(duì)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(xiàn)的。

　　3、色彩還原處理

　　純藍(lán)、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(nèi)的追捧。但是，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。尤其在表現(xiàn)人的膚色時(shí)，視覺上存在較為明顯的偏差。由此，色彩還原處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在此筆者推薦兩種色彩還原處理的方法：

　　其一：對(duì)紅綠藍(lán)三基色LED進(jìn)行色坐標(biāo)空間變換，使LED與PAL制電視兩者之間的三基色色坐標(biāo)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(duì)人眼最敏感的膚色色域進(jìn)行適當(dāng)校正;而對(duì)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。

　　4、白場(chǎng)色坐標(biāo)的調(diào)配

　　白場(chǎng)色坐標(biāo)調(diào)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(jì)90年代中期，由于缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和基本的測(cè)試手段，通常只是靠人眼、憑感覺確定白場(chǎng)色坐標(biāo)，從而造成嚴(yán)重偏色和白場(chǎng)色溫的隨意性。隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的頒布和測(cè)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(jí)來(lái)調(diào)配百場(chǎng)色坐標(biāo)，綜合性能得不到提高。

　　5、3+2多基色色度處理方法

　　春天萬(wàn)物復(fù)蘇，在藍(lán)天的輝映下，綠草青青;秋天麥浪滾滾;在陽(yáng)光的普照下，一片金黃。五彩繽紛的大自然是那么的美好，遺憾的是現(xiàn)有的LED顯示屏無(wú)法完全再現(xiàn)這美好的景色。LED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。從圖3中可以看出：在大自然界色彩極為豐富的$和青色區(qū)域LED全彩屏的色飽和度是嚴(yán)重不足的。

　　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(lán)加黃、青、紫)，以擴(kuò)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(shí)現(xiàn)3+3多基色顯示?

　　夏普電視機(jī)在三原色液晶技術(shù)與四基色技術(shù)下，顯示金黃色效果的對(duì)比圖

　　我們知道在可見光范圍內(nèi)，黃、青為單色光，我們已擁有高飽和度的$、青色LED.而紫色為復(fù)色光，單芯片紫色LED則是不存在的。雖然我們無(wú)法實(shí)現(xiàn)紅、綠、藍(lán)加黃、青、紫3+3多基色LED顯示屏。但是，研究紅、綠、藍(lán)加黃、青3+2多基色LED顯示屏卻是可行的。由于自然界存在大量高飽和度的$和青色;因此，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，視頻源只有紅綠藍(lán)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(dòng)?其實(shí)，在確定黃、青二基色驅(qū)動(dòng)強(qiáng)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(kuò)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(diào);

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

　　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。但是，要想真正實(shí)現(xiàn)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。

　　綜上所述，我們主要討論了三個(gè)方面的問題：

　　(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(kuò)大色域，還原更多自然界色彩。

　　上述各項(xiàng)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、灰度非線性變換、降噪處理、圖像增強(qiáng)處理、動(dòng)態(tài)象素處理等，整個(gè)信號(hào)處理流程非常復(fù)雜。因此，我們必須從系統(tǒng)的角度對(duì)各項(xiàng)性能進(jìn)行綜合權(quán)衡，把握好各項(xiàng)處理的次序，并加大信號(hào)處理的深度，才能使LED全彩色顯示屏展現(xiàn)一個(gè)五彩繽紛、絢麗多姿的精彩世界。