IEC 62906-6-12025 激光显示器 第6-1部分色域交叉的可视化方法标准立项发展报告

激光显示器第6-1部分：色域交叉的可视化方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:LaserDisplays-Part6-1:VisualizationMethodofColourGamutIntersection摘要关键词：激光显示器；色域交叉；可视化方法；国际标准；IEC62906；色彩管理Keywords:LaserDisplays;ColourGamutIntersection;VisualizationMethod;InternationalStandard;IEC62906;ColourManagement一、引言1.1研究背景激光显示技术凭借其宽色域、高亮度、长寿命和低功耗等突出优势，被视为继液晶显示和有机发光二极管（OLED）显示之后的下一代显示技术主流方向。近年来，随着蓝色激光二极管、量子点色转换等关键技术的突破，激光显示产品已从专业工程投影领域逐步拓展至家庭影院、商业展示、教育互动等多类应用场景。在显示技术的发展过程中，色域（ColourGamut）始终是评价显示设备色彩表现能力的首要技术指标。所谓色域，是指显示设备能够呈现的颜色范围，通常在国际照明委员会（CIE）制定的色度图上以多边形或多维曲面的形式加以描述。不同设备由于采用不同的显示技术、光源方案和光学架构，其色域范围往往存在显著差异。当两台或多台显示器协同工作时（如多屏拼接系统、视频会议系统），各设备色域的不一致将直接导致色彩呈现的偏差，影响用户体验和专业应用的准确性。然而，如何直观、定量地比较不同激光显示器之间的色域覆盖范围，特别是当部分色域存在交叉重叠、部分色域相互独立时，业界始终缺乏统一的可视化方法和量化指标。这一标准缺失不仅制约了激光显示产品的性能评测与质量管控，也对多品牌设备间的色彩一致性管理构成了现实障碍。1.2标准立项的必要性在此背景下，国际电工委员会（IEC）下属的光电子显示技术标准化机构适时启动了激光显示器色域交叉可视化方法的标准编制工作。该标准的立项必要性主要体现在以下方面：第一，产业发展的迫切需求。激光显示产业正处于规模化应用的关键阶段，各厂商亟需一套统一的测试与评估手段，以客观、可比的方式展示自身产品的色域优势。色域交叉可视化方法能够帮助企业在产品研发和质量控制环节实现色域指标的精准量化。第二，国际标准空白的弥补。尽管国际电信联盟（ITU）、国际电工委员会（IEC）等组织已就显示设备的色域测量方法（如BT.2020、BT.709等建议书）制定了相关规范，但针对色域交叉的可视化呈现——即如何将不同设备的色域交叉关系以直观的图形方式展示出来——尚无统一的国际标准予以规范。第三，多设备协同应用的技术支撑。在专业显示系统、影视后期制作、数字化医疗影像等对色彩一致性要求较高的应用场景中，操作人员需要一种可靠的方法来判断不同显示设备之间的色域匹配程度，以决定是否需要进行色彩管理及如何实施校准。1.3报告目的与范围本报告旨在对IEC62906-6-1:2025标准的立项背景、核心技术内容和应用价值进行系统分析和全面阐述，为相关企业、研究机构和标准化工作者提供参考。报告范围涵盖该标准的编制背景、主要内容解析、关键技术要点及产业化应用前景。本报告适用于从事激光显示技术研发、显示产品评测、标准体系建设的工程技术人员和管理人员阅读参考，也可作为高等院校显示技术相关专业的教学辅助资料。二、标准基本信息标准编号：IEC62906-6-1:2025英文名称：Laserdisplays-Part6-1:Visualizationmethodofcolourgamutintersection标准名称：激光显示器第6-1部分：色域交叉的可视化方法发布机构：国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）标准状态：现行（Active）发布日期：2025年6月5日发布年份：2025年国别：国际组织语言：英语分类号：光电子学、激光设备ICS分类号：31.260（光电子学、激光设备）标准版本：电子版加密PDF格式，约1分钟可下载，有水印，需安装FileOpen插件，电脑需联网，限制累计3台电脑共打印5次。售价：2104.0元人民币（约合290瑞士法郎）三、标准编制背景与立项过程3.1激光显示技术发展概况激光显示技术源于20世纪60年代激光器发明之初的设想，但受限于核心器件效率和成本等因素，长期停留在实验室阶段。进入21世纪后，随着氮化镓（GaN）基蓝光激光二极管的产业化突破以及red激光器和绿光激光器效率的持续提升，激光显示技术开始步入商业化应用阶段。2010年前后，激光投影显示产品率先进入工程投影市场；2015年后，激光电视逐步进入家庭消费市场；近年来，激光显示技术进一步向增强现实（AR）/虚拟现实（VR）近眼显示、车载抬头显示（HUD）等新兴应用领域延伸。据行业统计数据显示，全球激光显示市场规模已从2015年的不足10亿美元增长至2024年的超过80亿美元，年均复合增长率保持在25%以上。激光显示技术的核心优势在于其色域覆盖能力。得益于激光光源的高单色性，激光显示器可实现远超传统光源的色彩还原能力。目前，采用三色激光光源的显示产品在CIE1931色度图上的色域覆盖率可达BT.2020标准色域的80%以上，远超传统液晶显示器的水平。然而，不同激光显示产品在色域范围上存在差异：部分产品强调超高色域覆盖，部分产品在色彩精度和亮度平衡方面更优，这就使得色域之间的交叉与重叠关系变得复杂而多样。3.2色域交叉可视化研究的国际背景色域概念源自对颜色视觉感知的系统化、定量化描述需求。1931年，国际照明委员会（CIE）确立了标准色度学系统，将人类颜色视觉映射至二维色度坐标（x,y），为色域的数学描述奠定了基础。此后，CIE陆续推出了CIELAB、CIELUV等均匀颜色空间，其中CIELUV空间的u′v′坐标因与颜色感知差异具有更好的均匀性，被广泛应用于显示设备的色域评估。色域交叉（ColourGamutIntersection）指的是两个或多个显示设备在其各自色域范围内所共同覆盖的颜色集合区域。当需要比较两台设备的色彩表现能力时，交叉区域的面积与形状直观地反映了两者在颜色复现方面的一致性程度。较大的交叉区域意味着两台设备在多数颜色的呈现上具有较高的吻合度，而交叉区域较小的两个设备则可能存在较大的色彩呈现差异。在标准化进程方面，国际电信联盟无线电通信部门（ITU-R）制定的BT.709和BT.2020建议书分别定义了高清电视（HDTV）和超高清电视（UHDTV）的参考色域，为显示设备的色域测量与比较提供了基准框架。国际电工委员会（IEC）在显示技术标准体系中陆续发布了多项与显示光学性能和色彩相关的标准，如IEC62341系列（有机发光二极管显示器件）和IEC62906系列（激光显示设备）。IEC62906-5-1:2021等先前标准已对激光显示器的光学测试方法进行了规范，但均未涉及色域交叉的可视化呈现方法。鉴于此种标准空白，IEC光电子显示技术分技术委员会（IEC/TC110）下属的激光显示工作组于2021年正式启动关于激光显示器色域交叉可视化方法的预研工作。经过多轮国际研讨和草案论证，该项目于2023年正式立项，编号为IEC62906-6-1，归口于IEC/TC110（电子显示技术委员会），由日本、韩国、中国等主要激光显示技术强国的专家共同参与编制。3.3标准编制历程本标准的编制工作主要经历了以下几个关键阶段：预研阶段（2021年1月—2022年6月）：IEC/TC110下属的激光显示工作组对激光显示器色域交叉可视化的技术需求进行调研，收集了主要成员国在色彩评估和显示测试方面的既有经验。工作组重点梳理了CIE15:2018《比色法》中关于色度计算的基础方法，研究了CIELUV颜色空间中色域边界描述的技术可行性，并初步形成了色域交叉面积计算和可视化呈现的技术方案框架。草案起草阶段（2022年7月—2023年6月）：成立专项起草小组，由来自中国、日本、韩国和德国的显示技术专家组成核心编制团队。起草小组共召开5次国际工作组会议（含线上会议），先后完成委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）等多个阶段的文本编制与修订工作。在草案起草过程中，各方专家围绕色域边界的定义方式、不同色彩空间之间的转换矩阵、交叉区域计算的精度要求等核心技术问题进行了深入的讨论和验证。征求意见与国际投票阶段（2023年7月—2024年12月）：委员会草案提交至IEC/TC110各国家委员会征求意见，共收到来自全球各成员体的反馈意见若干条。编制工作组对每一条意见逐一进行了技术论证和书面回复，并对标准文本进行了相应完善。最终国际标准草案在规定时间内顺利通过正式投票。批准发布阶段（2025年1月—2025年6月）：经过IEC中央办公室的技术审核与编辑加工，IEC62906-6-1:2025于2025年6月5日正式出版发布。四、标准的主要内容4.1标准的适用范围与定位IEC62906-6-1:2025是IEC62906系列标准（激光显示设备）的第6-1部分，属于该系列中专门规定色域交叉可视化方法的分标准。该标准适用于所有类型的激光显示设备，包括但不限于激光投影机、激光电视、激光背投显示设备等。标准提供了一套统一的色域交叉可视化方法，用于描述和比较不同激光显示设备（或同一设备与指定参考色域之间）的色域覆盖关系。需要指出的是，该标准的可视化方法不仅适用于不同激光显示器之间的色域比较，也可用于激光显示器与标准色域空间（如BT.709、BT.2020等）之间的覆盖情况分析。这种跨类型的适用性显著扩展了标准的产业应用范围。4.2色域交叉可视化的方法与实现4.2.1色域边界的定义标准规定，激光显示器的色域边界应在CIE1976均匀色度标尺（UCS）图上进行定义，即以u′、v′坐标（由CIE1931色度坐标x、y经非线性变换求得）构成的二维色度平面中，由显示器所能呈现的最大饱和度颜色点的外轮廓线所围成的区域。色域边界的确立方式包括基于实测数据的统计方法和基于标准色度学模型的解析方法两种途径。标准要求测量应至少涵盖9个亮度级别和24个测试色块，以确保色域边界描述的充分性和准确性。具体而言，色域边界的确定需遵循以下流程：首先在显示设备上依次呈现一系列已知RGB数字驱动值的高饱和度测试色块，使用分光辐射亮度计对各色块的三刺激值进行精确测量；随后将测得的三刺激值转换至CIE1976UCS色度坐标，并依据亮度分档原则逐层确定各亮度平面上的色域边界点；最后通过适当的插值算法构建完整的色域边界曲面。4.2.2色域交叉的计算方法标准定义了两台或多台激光显示器之间色域交叉的概念性模型。设有显示设备A和设备B，其各自的色域分别记为G_A和G_B，则两者的色域交叉区域G_AB定义为：G_AB=G_A∩G_B。标准进一步定义了三个关键量化指标：色域交叉面积（ColourGamutIntersectionArea,CGIA）：交叉区域在u′v′色度平面上的面积，以平方单位（u′·v′）表示。该指标直接反映了两个设备在色度覆盖范围上的重叠程度。色域交叉率（ColourGamutIntersectionRatio）：交叉面积与参考设备（通常为两者中色域面积较小者）色域面积之比，以百分比表示。该指标为跨设备间色域重合程度的比较提供了归一化基准。色域差异度（ColourGamutDifferenceDegree）：交叉区域以外的色域面积之和占两设备总色域面积之和的比例，用于量化两台设备彼此特有的色域部分。该指标在需要识别设备间色彩呈现差异的工程场景中具有较高的实用价值。在计算方法上，标准推荐采用多边形求交算法将各设备色域边界离散为有序点集，继而运用标准计算几何方法求解多边形交集。对于三维色域（即考虑亮度维度的情�）的描述能力问题，标准提供了二维色度投影与多亮度平面切片相结合的处理策略。4.2.3可视化呈现方式标准进一步规定了色域交叉结果的图形化呈现要求。标准的可视化呈现方式包括但不限于：（1）二维色度图叠加法：在CIE1976UCS色度图上，以不同颜色和线条样式分别绘制各设备的色域边界轮廓，交叉区域以半透明填充或阴影方式突出显示。（2）三维色域空间展示法：在三维颜色空间中（以CIEL*u*v*颜色空间为推荐坐标系）呈现各设备色域的三维包络曲面，交叉部分以不同曲面着色方式区分表示。（3）差异热力图法：在色度图上以色差量化方式渲染各位置处的色差分布，以高亮色标注超出交叉区域的颜色点位置，直观展示两台设备之间色彩表现的差异分布。标准要求，可视化结果中应至少标注以下关键信息：参考色彩空间（如D65白点坐标）、亮度级别、观察者视角（推荐10°标准观察者）、测试条件（环境光条件、显示模式等）。上述信息的有序展开共同确保了可视化结果的可复现性和跨实验室可比性。4.3标准的关键技术要点与创新性（1）首次提出标准化的色域交叉可视化框架。该标准是国际范围内首个将色域交叉可视化方法规范化的标准文件，为行业提供了统一的、可复现的技术路径。此前各企业均采用内部自定义的色域比较方式，缺乏可比性和一致性。（2）兼顾精确性与实用性的平衡。标准在保证颜色计算科学性的前提下，为不同精度需求的用户提供了灵活的方法选项。对于高精度要求的实验室测量，可选用基于光谱测量的全色域重建方法；对于生产线快速检测场景，则可选用基于有限测量点的简化计算方法。（3）三维与二维方法的统一协调。标准同时纳入了二维色度图投影和三维色域空间两种可视化方式，并明确规定了两种方法之间的换算关系，使用户可以根据具体应用需求灵活选择。（4）与既有国际标准体系的兼容性。该标准在色度学基础和计算框架方面与CIE15:2018、ITU-RBT.2020等既有国际标准保持严格一致，确保其可以无缝嵌入现有的显示标准和评测体系之中。这种兼容性设计最大限度地减少了标准实施过程中的技术冲突和体系摩擦。五、标准的主要参与单位介绍5.1国际电工委员会电子显示技术委员会（IEC/TC110）IEC/TC110是国际电工委员会下属的负责电子显示技术标准化的专业技术委员会，其秘书处由日本工业标准调查会（JISC）承担。该委员会成立于1995年，经过近三十年的发展，已建立起覆盖液晶显示（IEC61747系列）、有机发光二极管显示（IEC62341系列）、激光显示（IEC62906系列）、三维显示、电子纸显示等多种显示技术的标准体