全彩信號顯示器的精確LED RGB混色技術
上傳人:LEDth/整理 上傳時間: 2015-02-11 瀏覽次數: 42 |
介紹
在設計基于LED技術的電子招牌、廣告牌和顯示器時,準確的顏色渲染能力是一個重要但卻經常被誤解的問題。固態標志具有高能效、壽命長以及可以在廣大亮度范圍提供精確多變色彩的能力,這些能力可以用來建立引人注目的招牌、顯示器甚至媒體墻,帶來含括文字、圖片、動畫和視頻內容的動態組合,然而為了提供這些應用需要的生動和準確的顏色渲染能力,背后的電子電路必須能夠對陣列中的每個像素進行色彩和強度變化的精確控制。
無論是采用直插式(TH,ThroughHole)或表面貼裝(SMD,SurfaceMount Devices)型式的LED燈,全彩LED顯示器設計上最大的挑戰之一是確保可以提供穩定且高質量的白光輸出,雖然幾乎所有電視和其他CRT顯示器都使用標準3:6:1的RGB混色比來產生標準白光輸出,但卻有幾個因素造成它無法保證可以在基于LED的應用上得到相同的結果。
本篇文章的前半部將簡單介紹混色的基本原理,并使用它來描述為何傳統廣播電視系統中使用的3:6:1混合比無法在應用到固態電子招牌和顯示器時帶來令人滿意的結果,文章的后半部則介紹一個用來計算在LED系統中精確進行RGB混色動作的簡單方法。
圖1 LED全彩信號顯示器示例
混色原理和3:6:1比例的起源
混色技術主要來自于進入20世 長色柱對于不同頻率光錐反應數值紀時新興高速印刷技術需要由有限的 (X&Z)的函數來描述色彩輸出,由墨水或染料顏色產生準確并且可重制色彩輸出的需求,數十年后,再一次演進以符合現代照明設計的需求,接著為使用陰極射線管(CRT,Cathode RayTube)中的紅、綠、藍(RGB)三色熒光點在彩色電視和顯示器上產色彩準確的影像輸出,其中主要的影響來自于1940年由美國聯邦通訊委員會(FCC, Federal CommunicationsCommission)設立的國家電視標準委員會(NTSC,NationalTelevision Standards Committee)來協助模擬系統電視的發展。
這些早期的標準很大程度地仰賴由國際照明委員會(CIE,International Commlssion onIllumination)制定的CIE 1931RGB色域,它通過435.8nm紫色光、546.lnm綠色光和700nm紅色光等三個標準波長單色描述絕大多數人們的色彩感知范圍,并作為以亮度(Y)和二個分別代表人眼長、中、短波長色柱對于不同頻率光錐反映數值的函數來描述色彩輸出。
圖2 CIE 1931 xy色域色度圖,亦稱為CIE 1931 2
圖3 CIE x-y色域空間主光源和目標顏色的色坐標
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