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新,除了增強DLP投影系統的光學效率,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,超越傳統的三原色系統,在DLP顯示系統中實現更寬的色域。這些創新功能為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。
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顯示系統也使用了類似的方法,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。
影響顯示器亮度的因素包括燈泡的流明值,光系統的效率,色輪的效率以及顯示屏的效率。簡而言之,屏幕的亮度就是光系統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)。
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區域的效率。設計一個使用五色照明(紅、藍、綠、黃、青)的投影系統可以將最終亮度提高達50%。 表1顯示了在DLP顯示系統中使用新型的 .45 720p DMD和五色輪可以獲得的改進。
| 普通色輪 | 五色輪 |
DMD的流明值 | 3375 | 3375 |
光學效率 | 35.80% | 35.80% |
色輪效率 | 16.50% | 24.70% |
屏幕增益值 | 4.7 | 4.7 |
屏幕對角線 | 60 | 60 |
亮度 (Nits) | 300 | 450 |
亮度增益 | 基線 | 50% |
表1 在示范.45 720p系統中極致色
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