一种基于节能思想的颜色显示方法技术

本发明专利技术公开一种基于节能思想的颜色显示方法，包括以下步骤：判断要显示的色光在sRGB色域中的位置；若该色光位于sRGB色域中预定的XGB三角形内，则用X、G、B三原色表达和显示该色光，否则用R、G、B三原色进行表达和表示该色光；所述XGB三角形区由是在sRGB色域的RGB三角形的RG直线上所预选定的X点与sRGB色域三角形的顶点B点的连线将sRGB色域三角区分隔形成。本发明专利技术通过先判断要显示的色光在sRGB色域中的位置，然后根据色光的位置，分别按不同的显示及表达方式来显示该色光，从而可控制显示系统能够达到最大节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于节能思想的颜色显示方法
本专利技术涉及显示
，具体涉及一种基于节能思想的颜色显示方法。
技术介绍
在目前HDTV广播系统中，其演播室执行国际电信联盟(ITU)ITU-RBT.709-4建议书，我、广电行业标准GY/T155-2000参照该建议书制订。ITU-RBT.709-4按当时主流显示器阴极射线管(CRT)设定色度参数，以R、G、B三原色界定的三角形为系统可实现色域，即sRGB色域，如图8所示，该图8中舌形区域即为人眼可见色域范围，而三角形所覆盖的色域范围即为sRGB色域，其也是高清晰度电视(HDTV)的红绿蓝三原色所围成的三角形区域，被称为常规色域或标准色域。ITU依此规范了现行HDTV广播系统，包括发射端、传输系统以及终端接收设备(例如电视机)。sRGB系统的色域覆盖率理论最大值为可视色域的33.24％。显然，此数值远远不能满足真实再现自然色彩的需求。Pointer色域是在实测4089种实际色样的基础上得到的“物体真实表面色”，它以576个最大饱和度色样界定出“真实颜色的最大色域”范围，也被称为目标色域。研究表明，常规色域(sRGB)系统不但不能显示较鲜艳的自然色，而且不能重显很多物体表面颜色，更无法重现人造色彩。而如今，人造光源(例如霓虹灯、LED、激光等)和计算机生成的颜色(例如卡通动画和图像)均已超出Pointer色域。这就是说，仅仅宽于sRGB色域还不够，人们不仅需要覆盖全部Pointer色域，甚至还要覆盖超出Pointer色域的色彩，要尽可能逼近人眼可感知的最大色域范围。在此背景下，2012年，国际电信联盟(ITU)颁布了面向新一代超高清UHD(Ultra-HighDefinition)视频制作与显示系统的ITU-RBT.2020标准，重新定义了电视广播与消费电子领域关于超高清视频显示的各项参数指标。该建议书不考虑兼容性，选用了新的三原色，新三原色选在了可见光谱轨迹上。不同文献由于计算方法的不同，给出ITU-RBT.2020色域覆盖可视色域和Pointer色域的值稍有差异。根据NVIDIA公司的报告，ITU-RBT.2020(也称为rec.2020)色域大约覆盖了可视色域的63％，Pointer色域的99％。BT.2020规定了迄今为止使用三原色可以达到的最大色域，到目前为止，既没有能够满足其要求的成像技术，也没有能够满足其要求的显示技术。尽管如此，BT.2020覆盖的色域范围仍然局限在三角形范围内，尚未能够完全覆盖表达自然界颜色的Pointer色域，更无法覆盖代表人眼可见全部色域的舌形曲线区域。因此，为了进一步扩大色域覆盖范围，提升人类的视觉体验，越来越多的研究人员开始将注意力集中到多原色的表达和显示中。比如，拥有“液晶之父”的夏普近年来一直在LCD液晶技术的制造、研发方面投入了很多精力，其中Quattron四色技术是夏普近年来一个创新点，过去比较通用的方法是用红、绿、蓝三个子像素来填充一个完整的像素，而夏普Quattron则在其基础上增加了黄色，用四个子像素来填充一个像素，这样不但让屏幕变得更加细腻，而且大大增加了色彩显示的数量，提升了饱和度和色彩过度均匀性。普通电视的一个像素点是由红、绿、蓝(RGB)三个像素点组成，因此对于一款1080p全高清分辨率电视而言，其总像素数量为1920×1080×3＝6220800个。而夏普Quattron四色技术增加了黄色子像素点，其子像素数量为1920×1080×4＝8294400个，因此即便同样是1080p分辨率，夏普采用四色技术的电视子像素数量也会更多，画质当然也会更清晰。然而，尽管夏普Quattron四色技术确实含有红、黄、绿、蓝这四种颜色的子像素，但是黄光并没有任何独立的驱动设备，其仅仅是穿过红光像素和绿光像素的光的总和，这样会导致其作用有限，难以实现真正意义上的突破，因此，开展使用物理四个背光设备的四原色研究很有必要。另外，高动态范围(HighDynamicRange,HDR)图像对于火箭发射过程的分析极其重要。而且不仅分析火箭发射需要HDR视频图像，军事上导弹发射的过程分析和故障分析也需要HDR视频图像。由于图像动态范围的重要性，包括中国在内的世界上许多公司都相继开发了高动态范围CMOS视频图像传感器，例如德国IMSCHIPS利用二极管寄生特性曲线开发出的CMOS视频图像传感器，具有高达160dB的高动态范围。CMOS视频图像传感器的出现避免了类似NASA摄像机HiDyRS-X的同时多次曝光HDR成像技术，使得HDR视频摄取技术变得大为简单。HDR图像视频源的涌现迫切需要相应的HDR显示技术。主观测试结果表明，HDR显示器的峰值亮度最少要达到10,000尼特，才能使90％的观众满意HDR的显示质量。所以世界上关于HDR的标准DolbyVision将显示器峰值亮度定为10,000尼特。目前消费市场上所谓的HDR显示器其峰值亮度都低于1000尼特，只能通过色调映射压缩HDR图像的动态范围之后再进行显示。意大利的SIM2公司在HDR显示设备方面处于世界领先地位。SIM2公司的产品HDR47ES6MB动态范围达到20,000:1,最高亮度达6000尼特，代表目前国际上专业HDR显示技术的最高水平，国内尚缺相关技术和设备。但是SIM2公司的HDR显示设备功耗比相应的普通显示器高很多，例如比LG公司相同尺寸普通显示器的功耗高15倍。虽然SIM2公司在2016年IBC(InternationalBroadcastingConvention)上展示了10,000尼特峰值亮度的HDR显示样机，但是时至今日，一直不能提供峰值亮度达10,000尼特的HDR显示设备产品。据了解，高峰值亮度的HDR显示设备只能短时间工作，需经冷却后才能继续使用。若要达到DolbyVision标准要求的10,000尼特峰值亮度，降低HDR显示设备的功耗是必经途径，从而达到节能的目的，特别是解决其散热的问题。因此，开发节能显示设备不仅对航天和军事演习导弹发射的故障分析重要，对于民用消费电子业也非常重要。显示屏无论对于计算机还是对于智能手机等手提显示设备都占总能耗的很大一部分。显示屏能量消耗对于台式计算机就已经是一个不可忽略的问题。德国学者曾对一般台式机的能耗进行分析，计算机的中央处理器大部分时间不是处于运算状态，在此状态下，一个20英寸液晶显示屏的能耗就超过了中央处理器的能耗。智能手机等手提设备完全依靠电池供电，显示屏能耗的问题变得更为突出。由于中央处理器等已经很节能，为了降低显示屏的能耗，无论使用者是否愿意，无用户交互时显示屏很快进入关闭状态。节能显示屏对智能手机等手提设备非常重要，因此研究低功耗的显示屏是一个不可回避的课题。比如现阶段已经研制出了基于红、绿、蓝、白(RGBW)四种原色像素结构的节能LED显示系统，其在目前的R、G、B像素结构中混入一颗白色LED，当LED显示系统需要显示不同层次的白色数据时，由白色LED来代替，这样原本需要R、G、B三颗LED同时导通的情况就转变为只有一颗白色LED导通点亮，节能幅度能够达到67％。，尽管这只是诸多节能显示研究的一个个例，但是由此可知节能显示研究的开展的必要性和迫切性。基于上述背景，综合考虑多原色表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于节能思想的颜色显示方法，其特征在于，包括以下步骤：判断要显示的色光在sRGB色域中的位置；若该色光位于sRGB色域中预定的XGB三角形内，则用X、G、B三原色表达和显示该色光，否则用R、G、B三原色进行表达和表示该色光；所述XGB三角形区由是在sRGB色域的RGB三角形的RG直线上所预选定的X点与sRGB色域三角形的顶点B点的连线将sRGB色域三角区分隔形成。

【技术特征摘要】
1.一种基于节能思想的颜色显示方法，其特征在于，包括以下步骤：判断要显示的色光在sRGB色域中的位置；若该色光位于sRGB色域中预定的XGB三角形内，则用X、G、B三原色表达和显示该色光，否则用R、G、B三原色进行表达和表示该色光；所述XGB三角形区由是在sRGB色域的RGB三角形的RG直线上所预选定的X点与sRGB色域三角形的顶点B点的连线将sRGB色域三角区分隔形成。2.根据权利要求1所述基于节能思想的颜色显示方法，其特征在于，所述X点选在波长介于570nm-590nm之间的黄色光的...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷志春，李红茹，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12