對(duì)于顯示設(shè)備來(lái)講，不同的視頻源需要進(jìn)行色域變換，最常見(jiàn)的是將不同的視頻格式、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行變換，統(tǒng)一到一定的色域空間，目前最常見(jiàn)的視頻格式包括電視信號(hào)（NTSC、PAL、HDTV）；計(jì)算機(jī)信號(hào)（VGA、SVGA、SXGA、DVI）；分量視頻信號(hào)（S_Video、YPrPb、YCrCb）及目前的高清多媒體信號(hào)；廣播系統(tǒng)使用的串行視頻信號(hào)（SDI、HDSDI）等。因此對(duì)于任何一個(gè)顯示系統(tǒng)，色度還原是一個(gè)重要的技術(shù)，下面就相關(guān)的技術(shù)作一介紹。
（一）γ校正技術(shù)
在處理與顏色空間有關(guān)的問(wèn)題時(shí)，“γ”校正是一種關(guān)鍵的技術(shù)。因?yàn)槿搜蹖?duì)亮度的感受和顯示本身存在的非線性。這種現(xiàn)象表現(xiàn)在兩方面：人眼對(duì)亮度的感受是非線性的，而物理輸出設(shè)備（例如CRT和LCD）對(duì)亮度的顯示也是非線性的。人們發(fā)現(xiàn)巧合的是，人的視覺(jué)對(duì)亮度的靈敏度特性幾乎恰好與CRT的輸出特性相反。換句話說(shuō)，顯示器的亮度大約與輸入的模擬信號(hào)電壓的γ次方成正比。在CRT或者LCD顯示器上，
該值一般為22～2.5如圖1所示：
圖1CRT“γ”校正示意圖第三十三屆中國(guó)（天津）2019IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會(huì)議目前一般的視頻信號(hào)源，為了兼顧C(jī)RT顯示器的特性，對(duì)視頻信號(hào)都進(jìn)行了γ預(yù)校正，而LED顯示屏的R、G、B的顯示特性是線性的，因此必須對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行反校正，既讓RGB的量值按照1/γ次方的關(guān)系來(lái)變化。此時(shí)一般γ取2.1～3.5用戶(hù)可自行調(diào)節(jié)。
（二）R、G、B三色的配光及混色
對(duì)于LED顯示屏來(lái)講，能不失真的還原視頻信號(hào)是其顯示特性的關(guān)鍵指標(biāo)，其中最為重要的是白平衡，
白平衡是將R、G、B三種顏色調(diào)配到一種設(shè)想的白色的過(guò)程。配光及混色可分兩個(gè)內(nèi)容：顏色和亮度?？砂聪旅嫒齻€(gè)步驟進(jìn)行：
?設(shè)定固定條件：溫度、電壓；
?設(shè)定顏色目標(biāo)及范圍（公差），一般是指目標(biāo)顏色的色坐標(biāo)X，Y值；
?進(jìn)行白色亮度調(diào)節(jié)。
混合色的總亮度等于組成混合色的各種顏色的亮度總合稱(chēng)為亮度相加定律。顏色外觀相同的光，不管它們的光譜成份是否一樣在顏色混合中具有相同的效果，既凡是在視覺(jué)上相同的顏色都是等效的。由此定律可導(dǎo)出顏色的代替律。
1）顏色匹配方程
若以（C）代表被匹配顏色的單位，（R）（G）（B）代表產(chǎn)生混合色的紅、綠、藍(lán)三原色的單位，R、G、B、C分別代表紅、綠、藍(lán)和被匹配顏色的數(shù)量，當(dāng)達(dá)到匹配時(shí)：C（C）≡R（R）+G（G）+B（B）≡表示視覺(jué)上相等，R、G、B為代表量，可以為負(fù)值。CIE1931色度如圖2所示：
圖2CIE1931色度圖
圖中B為顏色1（蘭）G為顏色2（綠）R為顏色3（紅），C為G+R的混合色，W為B+C的混合色，
這其實(shí)就是一個(gè)白平衡的示意圖，我們可以把C作為綠色和紅色的混合色，從圖中可以看出，它大約位于黃色的區(qū)域，C再和藍(lán)色混合，它可以通過(guò)我們的白色區(qū)間，是可以混出白光的。
其中B=X1+Y1+Z1C=X2+Y2+Z2X1、Y1、Z1；X2、Y2、Z2為藍(lán)光和混合色C的三刺激值。
2）重心定律
CW／BW=B／C=（X1+Y1+Z1）／（X2+Y2+Z2）
也就是CW的距離與C成反比，即混合色中C所占的比重越大，CW的距離越短，這就和白燈制作時(shí)大家的經(jīng)驗(yàn)一樣，熒光粉的量越多，光色越偏黃（即CM越短）。
3）計(jì)算方法
a、首先要將面光源轉(zhuǎn)為點(diǎn)光源，得出W點(diǎn)的亮度值，我們知道面光源的單位是Nit，即cd/m2，而我們LED的亮度是mcd，我們注意將單位轉(zhuǎn)mcd。用顯示屏的總亮度除以每平方米的點(diǎn)數(shù)即可；
b、尋找R、G兩種顏色配色后的座標(biāo)（已知R、G、B、W四點(diǎn)座標(biāo)計(jì)算BW、CW）；
c、根據(jù)重心定律可計(jì)算出C點(diǎn)的IV值（已知W點(diǎn)的IV值）；
d、根據(jù)補(bǔ)色原理，可以得出B、G、R的IV值；
e、根據(jù)所需的IV值計(jì)算所用的電流值（前提是已知20mA的IV值，且近似認(rèn)為IV與電流成正比）。
4）說(shuō)明
該方法可計(jì)算R、G、B各需要的LED數(shù)?？山频挠?jì)算在使用過(guò)程中R、G、B所需要的電流值，這里
的電流只能是近似值，有以下原因：
?IV與電流不一定完全成正比關(guān)系；
?所知道的LED的IV、WD為一平均值。
故在調(diào)白平衡時(shí)，還要根據(jù)實(shí)際情況，略作調(diào)整，不能完全照此數(shù)值來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
（三）色度空間的變換
由于LED顯示屏在播放視頻圖象時(shí)的信號(hào)源不是唯一的，因此需要色域空間的變換，一般是將其它的色域空間轉(zhuǎn)化為R、G、B色度空間。YCbCr色度空間轉(zhuǎn)換到R、G、B色度空間如圖3所示：
圖3R、G、B色度空間與YCbCr色度空間示意圖根據(jù)上述色度空間圖及IUT-RBT601標(biāo)準(zhǔn)有下列公式：
根據(jù)以上公式，利用FPGA的高速處理能力可快速的進(jìn)行色度空間的轉(zhuǎn)換。
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