極致色彩(BrilliantColor)技術

1、極致色彩(BrilliantColor)技術    摘要:本白皮書將探討德州儀器公司獨步全球的極致色彩(BrilliantColor)技術。該技術在圖像處理方面進行了創(chuàng)新，除了增強DLP®投影系統(tǒng)的光學效率，更擴展了目前的RGB色輪。極致色彩技術還可以與新的色輪設計相結合，超越傳統(tǒng)的三原色系統(tǒng)，在DLP顯示系統(tǒng)中實現更寬的色域。這些創(chuàng)新功能為OEM（原始設備制造商）廠商提供更多機會生產具備獨特色域且更加明亮的顯示器，這是任何別的競爭技術無法抗衡的。介紹摘要:本白皮書將探討德州儀器公司獨步全球的極致色彩(BrilliantColor)技術。該技術

2、在圖像處理方面進行了創(chuàng)新，除了增強DLP®投影系統(tǒng)的光學效率，更擴展了目前的RGB色輪。 極致色彩技術還可以與新的色輪設計相結合，超越傳統(tǒng)的三原色系統(tǒng)，在DLP顯示系統(tǒng)中實現更寬的色域。這些創(chuàng)新功能為OEM（原始設備制造商）廠商提供更多機會生產具備獨特色域且更加明亮的顯示器，這是任何別的競爭技術無法抗衡的。介紹 以往大多數的顯示設備都使用三原色：紅、綠和藍。三原色的組合可以顯示由這三種顏色圍起來的三角形中的所有色彩（參見圖1）。這限制了可以顯示的色彩范圍。普通電視機或投影機的色域       

3、60; 自然界中常見的亮黃色和青色很難顯示。         目前所有的消費級顯示系統(tǒng)的色域無法兼顧色域和亮度。你可以通過提高三原色的飽和度來增加色域范圍。飽和的原色將三角形的紅色、綠色和藍色點移近可視光譜的邊緣，從而增大了覆蓋范圍。但是由于飽和的原色一般亮度不高，使用飽和的原色會降低白色調和飽和色彩的總體亮度。如果在圖像中增加黃色、青色和洋紅色，你可以在保持白點亮度的同時得到較深的紅色、綠色和藍色點。 三原色色域在CRT顯示技術中運用相當成功。第一代DLP®顯示系統(tǒng)也使用了

4、類似的方法，即將圖像分解成紅色、綠色和藍色的成份，在數字微鏡芯片（DMD）上顯示。影響顯示亮度的因素在基于燈泡的顯示系統(tǒng)中，有幾個因素會影響到顯示器的最終亮度。圖2描述了一個典型的DLP®顯示的光路。               DLP®光學路徑         影響顯示器亮度的因素包括燈泡的流明值，光系統(tǒng)的效率，色輪的效率以及顯示屏的效率。簡而言

5、之，屏幕的亮度就是光系統(tǒng)的效率乘以流明值和屏幕增益值。提升光路中任何一段的效率都可以提高屏幕的亮度。提高照明效率基于燈泡的顯示器在顯示圖像時將燈泡的白色光譜分解成三原色：紅、綠、藍。為了得到電視機和投影機需要的標準色域，紅色、綠色和藍色的生成并沒有用足燈光的全部能量譜。這一損失是由于部分燈光的能量超出了紅色、綠色和藍色濾色片的范圍（參見圖3）。                     &

6、#160;      燈泡的光譜能量分布         極致色彩技術通過使用額外的濾色片解決了這一問題。從圖3可以看到，燈泡能量在580nm波長上沒有得到充分利用。通過使用黃色濾色片可以重新獲得這部分能量。 同樣，青色濾色片可以提升500nm區(qū)域的效率。設計一個使用五色照明（紅、藍、綠、黃、青）的投影系統(tǒng)可以將最終亮度提高達50%。 表1顯示了在DLP® 顯示系統(tǒng)中使用新型的 .45 720p DMD和五色輪可以獲得的改進。拓展的色域除了提升系

7、統(tǒng)照明效率之外， 極致色彩技術還能拓寬色域。紅、綠、藍顯示器的色域是一個三角形的區(qū)域，三個頂點分別由紅、藍和綠濾色片的色度值確定。該系統(tǒng)能夠顯示的任何一種顏色都由紅、綠和藍混合而成。盡管對于許多應用而言這一色彩空間已經夠用，但是它無法表現明亮的黃色和青色。這是因為自然界中我們經?？梢钥匆姷拿髁恋狞S色及青色超出了這個三角形的范圍。增加額外的顏色讓我們可以將三角形擴展成一個更大的多邊形，可供選擇的顏色也隨之增加。圖4描述了今天許多電視機使用的Rec. 709色彩標準的三角形。通過使用多原色色輪和極致色彩技術，我們可以將色域擴展到外面的多邊形（虛線）。    

8、                                極致色彩色域         這一新的色域所代表的自然界色彩要比今天多數顯示系統(tǒng)的色彩更為豐富。新的色域也更好地平衡了色度和亮度，呈現出

9、最真實的色彩，讓觀眾獲得精彩的視覺體驗。使用RGB色輪改進色域在傳統(tǒng)的紅、綠、藍（RGB）色輪上使用極致色彩技術同樣可以改進色彩處理。所有的色輪在不同的濾色片之間都有一個過渡區(qū)域。當該過渡區(qū)域照亮DMD時，色彩處理器并不能確定DMD上到底是哪種顏色的光。比如說， 當紅/綠輪輻照亮DMD時，DMD只看到紅光和綠光的混合光。色彩處理可以妥善利用這種情況。紅色加上綠色生成黃色。同樣，紅色加上藍色生成洋紅，而藍色加上綠色生成青色（參見圖5）。 在這種情況下，黃色、洋紅和青色點位于紅、綠和藍濾光片構成的三角形色域區(qū)間以內（因為這些顏色是由色域內的兩種顏色混合而成的）。 這和在三角形區(qū)域外增加新的色點構成

10、多原色色輪的做法稍有不同。                                   RGB色輪和輪輻         極致色彩技術可以將輪輻區(qū)域處理成一種合成

11、色（即，將綠/紅輪輻處理成黃色）。色彩處理器可以使用黃色、青色和洋紅來提升顯示器的亮度，這樣可以使用更加飽和的原色（參見圖6）。RRGB色輪更加明亮的色域極致色彩技術的其它優(yōu)勢         除了改進照明光學效率并拓寬色域之外，極致色彩技術還可以進一步改善DLP®顯示器的圖像質量。極致色彩計算使用了浮點算法。和傳統(tǒng)的位數固定的色彩計算不同，極致色彩計算使用了浮點算法，確保了計算的精度。這樣噪點降低，顯示的色彩更加真實。提升的計算精度加上拓寬的色域為具備極致色彩技術的DLP®投影系統(tǒng)造就了超過200萬億種色澤。