显示器的色彩特性分析

显示器的色彩特性分析

课程：印刷色彩学 班级：机电1003班 姓名：余丽萍 学号：2010090343

显示器的色彩特性分析

引言：

随着计算机、网络的快速发展,显示器成为图像信息显示的载体,伴随而来的是人们对显示器显示的颜色、亮度和真彩色的要求越来越高,而且许多显示技术、颜色和图像视觉评价实验等方面的科研工作更要求非常精确地控制显示器的亮度和色度[1-8]。要精确地控制显示器颜色则需要对其进行特性化。CRT显示器颜色特性化即是建立CRT显存中数字驱动信号与独立于设备的色彩空间CIEXYZ间的转换模型。到目前为止,国内外对CRT显示器颜色特性化做了大量的研究[1-8],提出了许多转换模型,其中由Roy S Berns提出的GOG模型是目前精度最高的模型[1-2],可控精度达到平均色差0.54ΔEa*b,但是以上模型均基于CRT显示器3个电子枪相互独立的假设,然而在实际测量和应用中,这个假设往往不成立,导致转换模型不精确。笔者通过实验,考虑CRT显示器3个电子枪相互影响的情况下,对GOG模型进行改进。1 CRT显示器的显色原理及GOG模型阴极射线管显示器(CRT)主要由电子枪、偏转线圈、荫罩、高压石墨电极、荧光粉涂层和玻璃外壳5部分组成。

彩色显示器是用来传达颜色信息的重要设备,成为计算机系统不可缺少的外部设备。但是, 不同品牌、不同型号显示器的显示颜色性能不同, 有些甚至差别很大。印刷图像处理对颜色再现的要求很高, 显示器所显示的颜色应与原稿、打样和印刷品颜色尽可能保持一致,

也就是常说的, 软打样颜色显示误差会导致复制的失败。在用网络传输彩色图像信息时, 也要求同一幅图像在不同显示器上表现出相同的颜色效果, 否则就可能传递错误的信息。以上都要求采用色彩管理技术, 以保证颜色信息在不同设备上有相同或接近的颜色表现 1、显示器的呈色原理

显示器呈现颜色是通过屏幕上的红绿蓝荧光粉发光来实现的，当三种荧光粉发光强度不同就会合成不同的颜色，颜色合成原理符合色光加色法。荧光粉发光强度与落在上面的电子数成正比，因此控制发射的电子数就可以实现颜色的控制，而发射的电子个数取决于显示器感光传感器给定的数字驱动值，数字驱动值是显示器表示颜色的数字量，也是保存在数字图像文件中的数字值。

红绿蓝荧光粉所发的光形成现实颜色的三刺激值，可以分别用ＲＧＢ表示。ＲＧＢ三刺激值构成显示器RGB颜色空间的色彩，根据颜色变换规则关系，ＲＧＢ三刺激值可以由传感器数字驱动值控制，从而也可以由传感器数字驱动值控制，三者间的转换关系和转换系数正确与否，决定了显示器色彩管理的精度和有效性。 2、实验的目的

本文根据显示器的成色原理，选择特定的具有代表性的色块代表整个色空间，分别计算显示器色彩传感器的数字驱动值和ＲＧＢ三刺激值的关系，以及RGB空间和ＸＹＺ空间的关系，用以拟合显示器各传感器的颜色传递曲线，通过这种分层次的求解过程，使得参数间的关系简化，从而提高算法的精度，也减低了算法难度。

3、实验设计 A. 测试仪器 a) 分光光度计 b) 彩色CRT显示器

c) 辅助测量图像处理软件Colorshop2.5 B. 实验条件

a) 数据的测量要在计算机开启半个小时以后进行测量，使得计算机处于正常的工作状态。 C. 实验步骤

1、先进行显示器的校正 a) 打开显示器的调节菜单 b) 调整红、绿、蓝量级 c) 隐藏显示器的调节菜单 d) 重新测量显示器屏幕

e) 重复以上步骤直到得到所要的结果

准备工作完成后, 即可进行显示器的校正。连接色度仪并确保载入合适的驱动程序, 本次实验选用的是Monaco OPTIX。

打开Monaco OPTIX后双击Monitor, 创建显示器配置文件, 进行参数预设, 阴极射线管显示器选择CRT MonitorReference. txt 作为参考文件, 色温选择6500K时白点在CIE坐标中的位置分别是: X=0. 314, Y=0. 324。由于选用的是CRT显示器, 所以伽玛值使用2. 2。在Sample窗口里选择SpectroLino测量密度仪, 然后对SpectroLino测量密度仪进行白点校正

2、显示器特性文件的质量评价

在评价和编辑特性文件之前, 需要设置一系列合理的观察条件, 以便获得更好的转换效果。ISO3664标准对观察环境有着明确的规定 [ 7]。观察条件和环境设定后, 便可以通过评价特性文件的质量来评价色彩管理的应用效果。由于屏幕上看到的任何颜色都是通过显示器特性文件转换得到的, 因此显示器就是第一个需要校准的设备, 在色彩管理体系中显示器还是作为单独一类设备来处理的。

3、安装colorshop软件，开启软件 4、设计色块并测量 4、数据分析

经实验可得，显示器显示符合色光加色法 5、实验总结

由上面的讨论可知, 显示器显示颜色存在线性叠加的关系。通过测量暗场和白场, 并通过调节白场的色温, 可以确定显示器红、绿、蓝三原色的比例, 使显示器达到要求色温下的白平衡。通过测量显示器各通道原色和单色梯级的三刺激值, 可以确定显示器的值。

由显示器颜色线性叠加的关系可以计算显示器的颜色查找表, 进而得到简便的显示器色彩管理方法。该方法不需求解复杂的方程,只要测量很少的颜色样品, 并分别对白场和󰀀值进行调整, 就可满足匹配印刷条件的要求。

用这种方法建立彩色显示器颜色查找表时, 只需要测量各单色通道的颜色, 建立各自的一维颜色查找表, 再利用颜色叠加关系计算三维查找表。通过实例验证了这种方法, 计算结果的准确度能满足 使用要求。