液晶显示器广色域技术.ppt

1、TFT-LCD廣色域技術,引言,新技術:LED廣色域新技術K93資料,Q：1、色彩、色域與CIE關係？2、sRGB以及NTSC？3、廣色域？4、LED與色域？5、K93如何擴大色域？,K93OpticalSpecifications,資料來源：K93SPEC.&,目录,CIE色彩空間,CONTENTS,1/16,彩色物體,光源,人眼、大腦,CIE色彩空間,吸收透射反射,顏色的產生光源色彩色物體對光線的吸收反射透射等展現出來的色彩,CIE國際照明委員會：為量化色彩視覺，CIE制定了科學描述色彩視覺的系統CIE色彩空間。CIE中文名稱為國際照明委員會，CIE（Commissioninternati

2、onaledelclairage）為其法語名稱的縮寫。一個有關光學、照明、顏色等科學領域的國際權威組織，成立於1913年，其總部位於奧地利維也納，主導或參與制訂光學、照明、顏色等科學領域的國際標準,2/16,CIE色彩空間,Remark：採用上述波長顏色為三原色的原因為在當時條件下，能夠精確產生及控制的單色，三原色的單位量原因為三原色按單位量加色混合能匹配出等能白光,A、選定三原色ItemRedGreenBlue波長nm700546.1435.8B、選定三原色的單位量，記為(R)(G)(B)；单位量(nits)1.00004.59070.0691C、對可見光（380nm至740nm）每隔5nm

3、逐一進行匹配實驗，待測色光實現色匹配時所需的三原色的數量為待測色光的光譜三刺激值，記為r()，g()，b(),3/16,CIE色彩空間的發展顏色匹配試驗W.DavidWright(Wright1928)和JohnGuild(Guild1931)獨立進行了一系列人類視覺實驗，即顏色匹配實驗，確定了大致三原色與一般人可感知的顏色範圍CIE1931RGB色彩系統選取317位正常視覺者重新進行顏色匹配試驗定義三原色及其單位量,可見光的光譜三刺激值,CIE色彩空間的發展CIE1931RGB色彩系統CIE1931RGB颜色匹配函数顏色匹配函數某一顏色是由三原色的比例決定，使用r、g、b來描述比例值數學意義

4、:,CIE1931RGB颜色匹配函数,Remark：產生負值的原因，因為當待測色光為單色光時；當R、G、B三原色光混合后無法匹配時，將三原色之一移至待測色光，從而使至匹配，此時將被移至待測色光的原色刺激值記為負值,CIE色彩空間,4/16,CIE色彩空間的發展CIE1931RGB色彩系統以r&g分別為橫縱座標軸，基於光譜三刺激值，對整個可見色光做圖，得到CIErg色度圖在CIErg色度圖中，色度圖的輪廓表達出了可見色光的色域範圍，色度座標為三原色的比值,CIE1931rg色度圖,CIE色彩空間,C,待測色光C色度座標：r=0.6g=0.4得出b=1-r-g=0定量描述：C為575nm的色光，由

5、0.6單位量的r，0.4單位量的g與0單位量的b組成,5/16,標準色度觀察者XYZ函數,CIE1931RGB颜色匹配函数,CIE1931XYZ色彩系統RGB色彩系統的缺點：三刺激值存在負值，不利於計算將RGB颜色匹配函数通過數學方法轉換為標準色度觀察者XYZ函數,CIE1931xy色度圖,CIE1931XYZ色彩系統利用以下數學對應關係將RGB色彩空間轉換為XYZ色彩空間由上面公式可得x+y+z=1CIErg色彩圖通過數學方法轉換為現國際通用的CIE1931xy色度圖,CIE色彩空間,6/16,CIE1931rg色度圖,CIE1931xy色度圖,C(x,y),(xn,yn),I(xI,yI)

6、,純度,以上資料主要參考：/wiki/CIE_1931_color_space&,CIE色彩空間,CIE1931xy色度圖色度圖表達出了可見色光的色域範圍，輪廓為可見色光的波長分佈(380nm740nm)純度(色飽和度)Purity純度的趨勢：E為純度最低的中心白點，色度圖輪廓上為純度最高的各單色色光純度的計算：已知其色座標C(x,y)時，連接中心白點E(xn,yn)=(0.33,0.33)、C，并延長至色度邊界，得I(xI,yI)點xy色度圖定量描述色彩例：某一色光C(0.45,0.42)，延長EC得I(0.51,0.49)點,I點波長為580nm

7、，計算Pe=59.9%色光C為580nm的色光，其純度為59.9%，其XYZ色度座標為(0.45，0.42，Z=1-x-y=0.13),純度計算公式,7/16,CIE色彩空間,CIEYxy色彩空間Y軸為亮度，并依據HSLHSV色彩體系將亮度分割成10部份E點（Y=100）為人眼所能接受的最大亮度點，Y=0為黑點,CIEYxy色彩空間,HSL,HSV,Colorfulness,Chroma,saturation,purity需在各自的顏色體系中體現，一般可認是相同的。Saturation：為HSL&HSVRGB色彩體系中的定義，均可使用CIE進行計算可通過CIE1976L*u*v進行計算Puri

8、ty：為CIE1931XYZ色彩體系中的定義Chroma:為CIE1976L*a*b&L*u*v色彩體系中的定義,/wiki/Colorfulness#cite_note-6,CIE1931xy色度圖,CIE1976L*u*v色度圖,CIE-CAM97s色度圖,CIE色彩空間,CIE色彩空間的完善,CIE1931rg色度圖,8/16,色域：某種設備所能表達的所有顏色在色度圖中所構成的區域NTSC1953色域1953NTSC(NationalTelevisionStandardsCommittee美國國家電視系統委員會)基於1931xy色度圖制定了關於

9、彩色电视的色域标准。sRGB色域1996IEC(InternationalElectrotechnicalCommission國際電工委員會)制定的關於數字影像的色域標準90%sRGB=72%NTSC廣色域一般的TFT-LCD色域範圍為NTSC65%-72%,當某個顯示器色域超過72%NTSC時，即可稱為廣色域,CIE色彩空間,9/16,NTSC&sRGB色域,CIE色彩空間,A.:CIE為了量化色彩視覺，制定了CIE色彩空間，其中最為常用的是CIE1931xy色度圖對某一顏色可使用色度座標進行定量描述，並可以直觀的呈現于CIE色度圖中某種設備所能表達的所有顏色在CIE色度圖中所構成的區域稱為

10、色域NTSC、sRGB色域為國際通用的標準色域，為液晶顯示器提供參考對象某個顯示器色域超過72%NTSC時，即可稱為廣色域,10/16,Q：1、色彩、色域與CIE關係？2、sRGB以及NTSC？3、廣色域？4、LED與色域？5、K93如何擴大色域？,廣色域技術,TFT-LCD模組顏色的產生,11/16,光源LED相對光譜能量分佈函數,彩色濾光片光譜透射率函數,液晶模組的相對光譜能量分佈,標準觀察者XYZ函數,液晶顯示器的三刺激值函數,廣色域技術,TFT-LCD模組色域計算原理LCD的色域由LED、彩色濾光片、人眼的光學性質積分得到三刺激值，進而得到色座標，以及色域,TFT-LCD色域的測量,1

11、2/16,K93OpticalSpecifications,分光色度計,廣色域技術,廣色域的決定因素,13/16,光源如何影響物體色域物體在光源照明下所呈現顏色的真實性，稱為光源的顯色性，光源的顯色性影響物體的色域。光源的顯色性又由光源的相對光譜能量分佈(relativespectralpowerdistribution簡稱SPD)決定SPD橫座標為波長，縱座標為相對能量為什麼會有SPD光源可由不同波長的色光組成，如最為常見的白光(日光與RGB三原色白光)，不同的色光對應能量的大小不同，使用SPD來量化光源的屬性,14/16,廣色域技術,不同光源下物體的色彩表現,SPD,廣色域技術,光源的評價

12、色溫色溫的定義黑体：指能够把入射的电磁波全部被吸收的物体，既没有反射，也没有透射，同时发射能力也为所有物体中最大。色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。色温用绝对温度表示，单位为K色溫的意義：色温与相关色温主要描述光源发出的光色，并不表示光源的实际温度，例：色温高说明蓝绿光成分多，色温低说明黄红光成分多用以衡量光源是否標準，越接近D65的色溫光源的顯色性,光源的參照標準CIE規定北歐、西歐正午的陽光為標準光源D65某一人造光源與D65對比,其相對光譜能量分佈曲線與D65越接近，顯色性越好,CIEStandardIlluminantD65(SPD),15/16,廣色域技術,Q：1、色彩、色域與CIE關係？2、sRGB以及NTSC？3、廣色域？4、LED與色域？A:光源的顯色性影響物體的色彩表現，SPD決定其顯色性的好壞，對液晶模組而言，LED的SPD決