TI 極致色彩BrilliantColor核心解密

    摘要:本白皮書將探討德州儀器公司獨(dú)步全球的極致色彩™(BrilliantColor™)技術(shù)。該技術(shù)在圖像處理方面進(jìn)行了創(chuàng)新，除了增強(qiáng)DLP®投影系統(tǒng)的光學(xué)效率，更擴(kuò)展了目前的RGB色輪。 極致色彩™技術(shù)還可以與新的色輪設(shè)計(jì)相結(jié)合，超越傳統(tǒng)的三原色系統(tǒng)，在DLP顯示系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更寬的色域。這些創(chuàng)新功能為OEM（原始設(shè)備制造商）廠商提供更多機(jī)會(huì)生產(chǎn)具備獨(dú)特色域且更加明亮的顯示器，這是任何別的競爭技術(shù)無法抗衡的。

影響投影機(jī)顯示亮度的因素

    在基于燈泡的顯示系統(tǒng)中，有幾個(gè)因素會(huì)影響到顯示器的最終亮度。圖2描述了一個(gè)典型的DLP®顯示的光路。

DLP®光學(xué)路徑

燈泡的光譜能量分布

    極致色彩™技術(shù)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(shè)計(jì)一個(gè)使用五色照明（紅、藍(lán)、綠、黃、青）的投影系統(tǒng)可以將最終亮度提高達(dá)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(jìn)。

拓展投影機(jī)的色域

    除了提升系統(tǒng)照明效率之外， 極致色彩™技術(shù)還能拓寬色域。紅、綠、藍(lán)顯示器的色域是一個(gè)三角形的區(qū)域，三個(gè)頂點(diǎn)分別由紅、藍(lán)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(lán)混合而成。盡管對于許多應(yīng)用而言這一色彩空間已經(jīng)夠用，但是它無法表現(xiàn)明亮的黃色和青色。這是因?yàn)樽匀唤缰形覀兘?jīng)常可以看見的明亮的黃色及青色超出了這個(gè)三角形的范圍。增加額外的顏色讓我們可以將三角形擴(kuò)展成一個(gè)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(jī)使用的Rec. 709色彩標(biāo)準(zhǔn)的三角形。通過使用多原色色輪和極致色彩™技術(shù)，我們可以將色域擴(kuò)展到外面的多邊形（虛線）。

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(shù)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(xiàn)出最真實(shí)的色彩，讓觀眾獲得精彩的視覺體驗(yàn)。

使用RGB色輪改進(jìn)色域 

    在傳統(tǒng)的紅、綠、藍(lán)（RGB）色輪上使用極致色彩™技術(shù)同樣可以改進(jìn)色彩處理。所有的色輪在不同的濾色片之間都有一個(gè)過渡區(qū)域。當(dāng)該過渡區(qū)域照亮DMD時(shí)，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(dāng)紅/綠輪輻照亮DMD時(shí)，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(lán)色生成洋紅，而藍(lán)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(diǎn)位于紅、綠和藍(lán)濾光片構(gòu)成的三角形色域區(qū)間以內(nèi)（因?yàn)檫@些顏色是由色域內(nèi)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(diǎn)構(gòu)成多原色色輪的做法稍有不同。

RGB色輪和輪輻

 

    極致色彩™技術(shù)可以將輪輻區(qū)域處理成一種合成色（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

TI德州儀器極致色彩™技術(shù)的其它優(yōu)勢

TI德州儀器極致色彩™技術(shù)的其它優(yōu)勢

    除了改進(jìn)照明光學(xué)效率并拓寬色域之外，極致色彩™技術(shù)還可以進(jìn)一步改善DLP®顯示器的圖像質(zhì)量。 

    極致色彩™計(jì)算使用了浮點(diǎn)算法。和傳統(tǒng)的位數(shù)固定的色彩計(jì)算不同，極致色彩™計(jì)算使用了浮點(diǎn)算法，確保了計(jì)算的精度。這樣噪點(diǎn)降低，顯示的色彩更加真實(shí)。提升的計(jì)算精度加上拓寬的色域?yàn)榫邆錁O致色彩™技術(shù)的DLP®投影系統(tǒng)造就了超過200萬億種色澤。

    此外，極致色彩™技術(shù)極為靈活，可以讓OEM廠商完全按照自己的需要定制顯示器的色彩表現(xiàn)，在市場上進(jìn)行差異化競爭。

結(jié)論

    極致色彩™技術(shù)專為提升DLP®顯示引擎的光學(xué)效率而設(shè)計(jì)。對于UHP燈泡而言，該技術(shù)能夠比傳統(tǒng)的三色解決方案提高50%的亮度。使用六種色彩可以拓寬色域，比三色方案更能夠忠實(shí)地再現(xiàn)自然界的色彩，讓觀眾得到身臨其境的感受。