Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CZ296032B6 - Display unit - Google Patents

Display unit Download PDF

Info

Publication number
CZ296032B6
CZ296032B6 CZ20021650A CZ20021650A CZ296032B6 CZ 296032 B6 CZ296032 B6 CZ 296032B6 CZ 20021650 A CZ20021650 A CZ 20021650A CZ 20021650 A CZ20021650 A CZ 20021650A CZ 296032 B6 CZ296032 B6 CZ 296032B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
chromaticity
color
light
saturation
reproduction
Prior art date
Application number
CZ20021650A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ20021650A3 (en
Inventor
Miloš Prof. Ing. Csc. Klíma
Jan Ing. Kaiser
Original Assignee
České Vysoké Učení Technické V Praze Fakulta Elek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by České Vysoké Učení Technické V Praze Fakulta Elek filed Critical České Vysoké Učení Technické V Praze Fakulta Elek
Priority to CZ20021650A priority Critical patent/CZ296032B6/en
Publication of CZ20021650A3 publication Critical patent/CZ20021650A3/en
Publication of CZ296032B6 publication Critical patent/CZ296032B6/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

The present invention relates to a display unit having a display with a surface formed by display elements wherein the display unit is performed so that each display element is formed by two picture elements (10, 20) with reproducing lights having chromaticity lying in spectrum of saturated chromaticities of CIEix,y color diagram, wherein the saturation and hue difference between the reproducing light chromaticities of these picture elements (10. 20) and chromaticity with 100% saturation lying on the curve of spectral chromaticities of the CIEix,y color diagram is less than color differential resolution capability of human vision. The reproducing light of at least one of these picture elements (10, 20) has chromaticity that can be adjusted within the light wavelength spectrum

Description

(57) Anotace:(57)

Zobrazovací jednotka s obrazovým displejem, jehož plocha je tvořena obrazovými elementy, je vytvořena tak, že každý obrazový element je tvořen dvěma obrazovými body (10, 20) s reprodukčními světly majícími chromatičnost ležící v oblasti sytých chromatičností diagramu barev CIEX v, kde diference sytosti a tónu chromatičností reprodukčních světel těchto obrazových bodů (10,20) od chromatičností se 100% sytostí ležících na křivce spektrálních chromatičností diagramu barev CIEX V je menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku. Reprodukční světlo alespoň jednoho z těchto dvou obrazových bodů (10, 20) má chromatičnost přeladitelnou v oblasti vlnových délek světla.An image display unit having a surface formed by image elements is formed such that each image element is formed by two pixels (10, 20) with reproductive lights having chromaticity lying in the saturated chromaticity area of the CIE X v color chart, where the saturation difference and the chromaticity tone of the reproduction lights of these pixels (10.20) from the chromaticity with 100% saturation lying on the spectral chromaticity curve of the CIE XV color diagram is less than the color differential resolution of human vision. The reproduction light of at least one of the two pixels (10, 20) has a chromaticity tunable in the wavelength region of the light.

20.20 May

Zobrazovací jednotkaDisplay

Oblast technikyTechnical field

Předkládaný vynález se týká zobrazovací jednotky pro reprodukci obrazu v oblasti multimediální techniky a dalších oblastí aplikované obrazové techniky.The present invention relates to an image reproduction unit in the field of multimedia technology and other fields of applied image technology.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Všechny kolorimetrické standardy zobrazovacích jednotek jsou dodnes trichromatické. To znamená, že obdobně jako u trichromatického snímání scény - rozkladu scény do tří barevně odlišných cest, dodnes výhradně červené - R, zelené - G a modré - B, je aditivní reprodukce obrazu založena na syntéze tří základních barevných světel, světel R, G, B. Současné zobrazovací jednotky jsou zatíženy z kolorimetrického hlediska dvěma základními nevýhodami.All colorimetric standards of imaging units are still trichromatic. This means that, similarly to the trichromatic scene recording - the decomposition of the scene into three different color paths, still exclusively red - R, green - G and blue - B, additive image reproduction is based on the synthesis of three basic color lights, R, G, B. The present display units have two basic disadvantages from a colorimetric point of view.

Prvou z nich je volba kolorimetrického systému RGB. Nevýhodou kolorimetrických systémů respektive barevných prostorů RGB je jejich závislost na daném typu zařízení. Například snímací soustava RGBPAL v televizních kamerách přenosové soustavy PAL získává jiné hodnoty červené, zelené a modré komponenty scény než snímací soustava RGBNTsc v televizních kamerách přenosové soustavy NTSC. Také obrazy a video sekvence nevznikající snímáním přirozené scény, ale synteticky, například v určitém počítačovém grafickém prostředí, jsou ukládány v různých RGB systémech respektive prostorech. Tato skutečnost je příčinou nemožnosti plně využít kolorimetrických vlastností všech současných displejů a také například tiskových technik. Při reprodukci dochází k neodstranitelným barevným zkreslením.The first is the RGB colorimetric system. A disadvantage of colorimetric systems or RGB color spaces is their dependence on a given type of device. For example, the RGB PAL sensing system on PAL television cameras acquires different red, green, and blue component values of the scene than the RGB NT sc sensing system on NTSC television cameras. Also, images and video sequences not produced by natural scene capture but synthetically, for example in a particular computer graphic environment, are stored in different RGB systems or spaces. This makes it impossible to take full advantage of the colorimetric features of all current displays, as well as printing techniques, for example. During reproduction, irreparable color distortions occur.

Druhým nedostatkem všech současných typů displejů je schopnost reprodukovat ve smyslu dvojrozměrného diagramu barev CIExy 1931 pouze max. asi 60 % všech barev. Toto je zčásti zapříčiněno volbou kolorimetrického systému RGB při vytváření obrazů snímáním nebo synteticky, ale především pak fyzikálním principem vizualizace těchto obrazů. Oblast reprodukovatelných barev určuje v diagramu chromatičnosti CIExy trojúhelník, jehož vrcholy odpovídají chromatičnostem tří základních světel, použitých v daném displeji reprodukčního zařízení. Trojúhelník je vepsán do oblasti, popisující všechny existující chromatičnosti a obsah plochy trojúhelníku je výrazně menší, než obsah plochy uvedené oblasti. Je tedy zřejmé, že je možná věrná reprodukce tónu a sytosti jen těch barevných světel, jejichž chromatičnost spadá do plochy trojúhelníku. U světel, jejichž chromatičnost je vně trojúhelníku, dochází při reprodukci k redukci jejich sytosti. Tato sytost je limitovaná příslušnými body na obvodu trojúhelníku.The second drawback of all current display types is the ability to reproduce only a maximum of about 60% of all colors in terms of the CIE xy 1931 2-D color chart. This is partly due to the choice of the RGB colorimetric system when creating images by sensing or synthetically, but above all by the physical principle of visualizing these images. The area of reproducible colors determines in the CIE xy chromaticity diagram a triangle whose peaks correspond to the chromaticities of the three primary lights used in a given reproduction device display. The triangle is inscribed in an area describing all the existing chromaticities, and the area of the triangle is significantly smaller than the area of that area. It is therefore clear that only the color lights whose chromaticity falls within the triangle can be faithfully reproduced in the tone and saturation. Lights with chromaticity outside the triangle reduce their saturation during reproduction. This saturation is limited by the corresponding points on the perimeter of the triangle.

Pro rozšíření oblasti reprodukovatelných chromatičnosti, tzv. barevného gamutu, určitého displeje je tedy nutné z kolorimetrického hlediska učinit dvě změny. Za prvé, získávat obrazy, ať již snímáním televizní kamerou nebo synteticky v grafickém prostředí, v barevném prostoru nezávislém na daném typu zařízení, tedy například v kolorimetrickém systému XYZ, jak navrhuje patent č. 288456. Za druhé, principiálně změnit způsob barevné reprodukce tak, aby bylo možno reprodukovat tak, aby bylo možno reprodukovat pokud možno všechny exitující chromatičnosti, tedy ve smyslu diagramu barev CIExy pokrýt reprodukčními světly celou plochu uvedeného diagramu.In order to extend the reproducible chromaticity area, the so-called color gamut, of a certain display, it is therefore necessary to make two changes in colorimetric terms. Firstly, to acquire images, whether by television camera capture or synthetically in a graphical environment, in a color space independent of the type of device, for example in the XYZ colorimetric system, as proposed by patent no. 288456. in order to reproduce as far as possible all the existing chromaticities, i.e. in the sense of the CIE xy color chart, to cover the entire area of the chart with reproductive lights.

Je třeba vzít v úvahu, že teprve začleněním obou požadavků je možno dospět k barevně věrné reprodukci. Předmětem tohoto vynálezu je řešení nového způsobu vizualizace barevných obrazů zobrazovací jednotkou.It should be noted that it is only by incorporating both requirements that color reproduction can be achieved. It is an object of the present invention to provide a novel method for visualizing color images by a display unit.

-1 CZ 296032 B6-1 CZ 296032 B6

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zobrazovací jednotka s obrazovým displejem, jehož plocha je tvořena obrazovými elementy. Podstatou nového řešení je, že každý obrazový element je tvořen dvěma obrazovými body s reprodukčními světly mající chromatičnost ležící v oblasti sytých chromatičností diagramu barev CIExy, kde diference sytosti a tónu chromatičností těchto reprodukčních světel obrazových bodů od chromatičností se 100% sytostí ležících na křivce spektrálních chromatičností diagramu barev CIExy je menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku, přičemž reprodukční světlo alespoň jednoho z těchto dvou obrazových bodů každého obrazového elementu má chromatičnost přeladitelnou v oblasti vlnových délek světla.The above-mentioned disadvantages are overcome by a display unit with an image display whose surface is formed by the image elements. The essence of the new solution is that each pixel is made up of two pixels with reproduction lights having chromaticity lying in the saturated chromaticity area of the CIE xy color chart, where the saturation difference and chromaticity tone of these pixel reproduction lights from 100% saturation lying on the spectral curve the chromaticity of the CIE xy color chart is less than the color differential resolution of human vision, wherein the reproductive light of at least one of the two pixels of each pixel has a chromaticity tunable in the wavelength range of light.

Ve výhodném provedení má reprodukční světlo jednoho obrazového bodu každého obrazového elementu konstantní chromatičnost ležící v oblasti sytých chromatičností diagramu barev CIExy, kde diference sytosti a tónu chromatičností tohoto reprodukčního světla obrazového bodu od chromatičností se 100% sytostí s vlnovou délkou 780 nm je menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku. Reprodukční světlo druhého obrazového bodu každého obrazového elementu má chromatičnost přeladitelnou v oblasti vlnových délek 420 až 550 nm a diference sytosti a tónu této přeladitelné chromatičností od chromatičností se 100% sytostí je opět menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku.In a preferred embodiment, the reproduction light of one pixel of each pixel has a constant chromaticity lying within the saturated chromaticity region of the CIE xy color chart, where the saturation and chromaticity difference of that pixel reproduction light from 100% saturation with 780 nm wavelength is less than color differential resolution of human eyesight. The reproduction light of the second pixel of each pixel has a chromaticity tunable in the wavelength range of 420 to 550 nm, and the saturation and tone difference of this tunable chromaticity from that of 100% saturation is again less than the color differential resolution of human vision.

Obrazové body mohou být s výhodou tvořeny například organickými diodami LED nebo lasery.The pixels may advantageously consist, for example, of organic LEDs or lasers.

Výhodou uvedeného řešení je, že rozsah reprodukovatelných barevných světel pokrývá celou oblast reálně existujících barevných světel.An advantage of said solution is that the range of reproducible colored lights covers the entire range of real existing colored lights.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Předkládaný vynález bude blíže popsán pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je schematicky naznačena funkce zobrazovací jednotky, jejíž obrazové elementy jsou tvořeny dvěma obrazovými body, z nichž vždy jeden má reprodukční světlo s chromatičností přeladitelnou v oboru vlnových délek světla a druhý má reprodukční světlo s konstantní chromatičností. Na obr. 2 je schematicky naznačena funkce téže zobrazovací jednotky stím rozdílem, že oba obrazové body mají reprodukční světla s chromatičností přeladitelnou v oboru vlnových délek. Obr. 3 znázorňuje diagram barev CIEx y s uvedením poloh reprodukčních světel pro zobrazovací jednotku s funkcí podle obr. 1 a analogicky obr. 4 znázorňuje příkladné polohy reprodukčních světel pro zobrazovací jednotku s funkcí podle obr. 2. Na obr. 5 je pak uvedena charakteristika znázorňující energeticky nej ekonomičtější případ pozice reprodukčních světel pro reprodukované světlo z obr. 4.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 schematically illustrates the function of a display unit, the image elements of which are formed by two pixels, one each having reproducing light with chromaticity tunable in the wavelength range; with constant chromaticity. In Fig. 2, the function of the same display unit is schematically indicated, except that both pixels have reproducing lights with chromaticity tunable in the wavelength range. Giant. Fig. 3 shows a CIE xy color diagram showing the positions of the reproduction lights for the display unit with the function of Fig. 1 and analogously Fig. 4 shows exemplary positions of the reproduction lights for the display unit with the function of Fig. 2. the most economical case of the position of the reproduction lights for the reproduced light of Fig. 4.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Rozšíření oblasti reprodukovatelných chromatičností, tedy barevného gamutu, zobrazovací jednotky s obrazovým displejem podle předkládaného vynálezu je založeno na zjištění, že pro kolorimetrické vyrovnání libovolného světla postačují pouze dvě světla vyrovnávající. Protože obvod diagramu barev CIExy je souvislá množina, existující dvě možnosti konfigurace dvou spektrálních, tedy 100% sytých, reprodukčních světel použitých pro displej zobrazovací jednotky. Z uvedeného tedy vyplývá, že plocha displeje zobrazovací jednotky je tvořena obrazovými elementy, z nichž každý je tvořen dvěma obrazovými body avšak s tím, že musí být splněny určité specifické podmínky. V obou případech je touto specifickou podmínkou skutečnost, že reprodukční světla těchto obrazových bodů mají chromatičnost ležící v oblasti sytých chromatičností diagramu barev CIExy, a to nejlépe na křivce spektrálních chromatičností diagramu barev CIEx y, kde je sytost 100%. Reprodukční světla obrazových bodů mohou ležet i v blízkosti křivkyThe extension of the reproducible chromaticity range, i.e. the color gamut, of the image display unit of the present invention is based on the finding that only two leveling lights are sufficient for colorimetric alignment of any light. Because the CIE xy color chart circuit is a continuous set, there are two possible configurations of the two spectral, i.e. 100% saturated, reproduction lights used for the display of the display unit. Accordingly, the display surface of the display unit is formed by image elements, each of which is made up of two pixels, but certain specific conditions must be met. In both cases, this specific condition is that the reproduction lights of these pixels have chromaticity lying in the saturated chromaticity range of the CIE xy color chart, preferably on the spectral chromaticity curve of the CIE xy color chart, where the saturation is 100%. The pixel reproduction lights may also be close to the curve

-2CZ 296032 B6 spektrálních chromatičností diagramu barev CIEx>y, a to v oblasti, kde diference sytosti a tónu chromatičností reprodukčních světel těchto obrazových bodů od chromatičností se 100% sytostí je menší než diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku. Jinými slovy se jedná o oblast při křivce spektrálních chromatičností diagramu barev CIExy, kde jsou sytost a tón chromatičnosti reprodukčního světla obrazového bodu vnímány lidským okem stále stejně. Aby se dosáhlo pokrytí všech barev diagramu CIExy je nutné, aby reprodukční světlo alespoň jednoho obrazového bodu každého obrazového elementu mělo chromatičnost přeladitelnou v oblasti vlnových délek světla.The spectral chromaticity of the CIE x> y color diagram is in an area where the saturation and chromaticity tone of the reproduction lights of these pixels from the chromaticity at 100% saturation is less than the differential resolution of human vision. In other words, it is an area in the spectral chromaticity curve of the CIE xy color chart, where the saturation and chromaticity tone of the reproductive light of a pixel is still perceived by the human eye in the same way. In order to achieve coverage of all colors of the CIE xy diagram, it is necessary that the reproductive light of at least one pixel of each pixel has chromaticity tunable in the wavelength range of light.

V prvém případě je zobrazovací jednotka realizována tak, že reprodukční světlo jednoho obrazového bodu každého obrazového elementu má konstantní chromatičnost ležící v oblasti sytých chromatičností diagramu barev CIEX y, kde diference sytosti a tónu chromatičností tohoto reprodukčního světla obrazového bodu od chromatičností se 100% sytostí je menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku. Reprodukční světlo druhého obrazového bodu každého obrazového elementu má chromatičnost ležící v oblasti sytých chromatičností diagramu barev CIEx y, kde diference sytosti a tónu chromatičností tohoto reprodukčního světla obrazového bodu od chromatičností se 100% sytostí je menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku a tato chromatičnost je přeladitelná v oblasti vlnových délek světla.In the first case, the display unit is realized such that the reproduction light of one pixel of each pixel has a constant chromaticity lying in the saturated chromaticity area of the CIE X y color chart, where the saturation difference and chromaticity tone of this pixel reproduction light from 100% saturation is less than the color differential resolution of human vision. The second pixel reproduction light of each pixel has chromaticity lying within the saturated chromaticity range of the CIE xy color chart, where the saturation and chromaticity tone of this pixel's reproductive light from that of 100% saturation is less than the color differential resolution of human eyesight and this chromaticity is tunable in the light wavelength range.

Výhodná poloha umístění reprodukčního světla s konstantní chromatičností je pak na červeném konci diagramu barev CIExy. To znamená, že toto reprodukční světlo náležející jednomu obrazovému bodu každého obrazového elementu leží v oblasti sytých chromatičností diagramu barev CIEx y, kde diference sytosti a tónu chromatičností tohoto reprodukčního světla obrazového bodu od chromatičností se 100% sytostí s vlnovou délkou 780 nm je menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského oka. V tomto případě je pak postačující chromatičnost reprodukčního světla náležející druhému obrazovému bodu každého obrazového elementu přelaďovat pouze v oboru vlnových délek 420 - 550 nm, poněvadž nad tímto intervalem je hraniční křivka diagramu barev prakticky úsečka a chyba zanedbáním intervalu 380 - 420 nm je nepodstatná ve smyslu lidského barevného vnímání. Tento případ znázorňuje obr. 1 a obr. 3.The preferred position of constant chromaticity reproduction light location is then at the red end of the CIE xy color chart. That is, the reproduction light belonging to one pixel of each pixel lies in the saturated chromaticity area of the CIE xy color chart, where the saturation and chromaticity tone of this pixel reproduction light from that of 100% saturation at 780 nm is less than color differential resolution of the human eye. In this case, it is sufficient to retune the chromaticity of the reproductive light belonging to the second pixel of each pixel only in the wavelength range 420 - 550 nm, since above this interval the boundary curve of the color diagram is practically a line and a neglect error of 380-420 nm is irrelevant human color perception. 1 and 3 illustrate this case.

Na obr. 1 je uvedena funkce takovéto zobrazovací jednotky s obrazovým displejem 4. Informace o barvě, tedy o jasu, sytosti a tónu každého bodu snímaného nebo synteticky vytvářeného obrazu spolu s řídicími, v televizní technice synchronizačními, informacemi o daném bodu obrazu tvoří vstupní údaje displeje. Informace o barvě je kódována v určitém barevném systému respektive prostoru. V televizní technice je to prostor jasu Y a chrominance R-Y a B-Y. U synteticky vytvářených obrazů se většinou jedná o prostor základních barev R, G, B. Z těchto vstupních údajů se výpočtem určí v prvním bloku 1 výpočtu barevné souřadnice x, y, každého bodu obrazu určeného k vizuální reprodukci. Jas Y těchto reprodukovaných bodů obrazu je buď znám již z údajů vstupujících do displeje nebo se vypočte z rovnic kolorimetrické transformace mezi příslušnými systémy. Je-li znám jas Y a barevné souřadnice x, y, výsledného reprodukovaného bodu obrazu, určí se jednak ve druhém bloku 2 výpočtu z rovnice kolorimetrického vyrovnání barevné souřadnice x2, y2, a x2, y2 a jednak ve třetím bloku 3 výpočtu z rovnice kolorimetrického vyrovnání jasové podíly Yx a Y2 dvou světel nutných k vyrovnání tohoto výsledného vyrovnávaného neboli reprodukovaného světla. Ze znalosti jasů Y2 a Y2 a barevných souřadnic Xn yi, a xj, y2 dvou reprodukčních světel, pak spolu s řídicími informacemi udávajícími informace o poloze bodu v obrazu vyplývají údaje vhodné pro řízení bichromatického displeje s alespoň jedním v oboru vlnových délek světla přeladitelným reprodukčním světlem.Fig. 1 shows the function of such a display unit with an image display 4. The color information, i.e. the brightness, saturation and tone of each point of the scanned or synthetically generated image together with the control, in television technology, synchronization information about that point form the input data. displays. Color information is coded in a particular color system or space. In TV technology, this is the space of brightness Y and the chrominance of RY and BY. In the case of synthetically produced images, it is mostly the space of the basic colors R, G, B. From these input data, the color coordinates x, y of each point of the image to be reproduced are calculated in the first block 1 of the calculation. The brightness Y of these reproduced pixels of the image is either known from the data entering the display or is calculated from the equations of colorimetric transformation between the respective systems. If the brightness Y and the color coordinates x, y of the resulting reproduction point of the image are known, the color coordinate equation x 2 , y 2 , ax 2 , y 2 and the third block 3 of the calculation are determined in the second calculation block 2 from the colorimetric alignment equation, the luminance ratios Y x and Y 2 of the two lights required to compensate for this resulting aligned or reproduced light. By knowing the luminance Y 2, and Y 2 and the color coordinate Xn yi and xj, y 2 two reproduction lights, then together with the control information indicating the location information points in the image resulting data suitable for driving bichromatic display with at least one range of wavelengths of light tunable reproductive light.

V případě zobrazovací jednotky s jedním v oboru vlnových délek světla přeladitelným reprodukčním světlem a jedním reprodukčním světlem s konstantní chromatičností jsou v rovnici kolorimetrického vyrovnání známou veličinou nejen barevné souřadnice x, y a jas Y světla vyrovnávaného, tedy reprodukovaného, ale také barevné souřadnice jednoho světla vyrovnávajícího, tedy reprodukčního, označené na obr. 1 X2, v2, a to reprodukčního světla s konstantní chromatičností zobrazovací jednotky. Zbývá pak tedy určit jen barevné souřadnice Xi, YiIn the case of a display unit having one tunable reproductive light and one constant chromaticity reproduction light, in the colorimetric alignment equation, not only the color coordinates x, y and the brightness Y of the light being equal, that is, reproduced, that is, the reproduction, indicated in FIG. 1, X2, at 2 , namely the reproduction light with a constant chromaticity of the display unit. All that remains is to determine the color coordinates Xi, Yi

-3 CZ 296032 B6 reprodukčního světla s přeladitelnou chromatičností v oboru vlnových délek světla a podíly jasů Y1 a Y2 obou reprodukčních světel.CZ 296032 B6 -3 reproducing light with a chromaticity of the tunable wavelength range of light and luminance portions Y1 and Y2 both reproduction light.

Na obr. 3 je příklad, kdy je pozice dvou reprodukčních světel, a to jednoho reprodukčního světla s chromatičností přeladitelnou v oboru vlnových délek světla reprezentovaného jedním obrazovým bodem 10 každého obrazového elementu a jednoho reprodukčního světla s konstantní chromatičností o barevných souřadnicích x2 = 0,735 a y2 = 0,265 ležící v diagramu barev CIExy v křivce spektrálních chromatičností s vlnovou délkou 780 nm odpovídající červené barvě reprezentovaného druhým obrazovým bodem 20 každého obrazového elementu, definována pro devět pozic vyrovnávaného světla.Fig. 3 is an example where the position of two reproduction lights, one reproduction light with a chromaticity tunable in the wavelength range of light represented by one pixel 10 of each pixel and one reproduction light with a constant chromaticity with color coordinates x 2 = 0.735 ay 2 = 0.265 lying in the CIE xy color chart in a spectral chromaticity curve with a wavelength of 780 nm corresponding to the red color represented by the second pixel 20 of each pixel, defined for nine positions of equalized light.

Ve druhém případě je zobrazovací jednotka realizována tak, že každý obrazový element je tvořen dvěma obrazovými body s reprodukčními světly s chromatičností přeladitelnou v oboru vlnových délek světla a tato chromatičnost leží v oblasti sytých chromatičností diagramu barev CIExy, kde diference sytosti a tónu chromatičností těchto reprodukčních světel obrazových bodů od chromatičností se 100% sytostí ležících na křivce spektrálních chromatičností diagramu barev CIExy, je menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku. Funkce takové zobrazovací jednotky je schematicky znázorněna na obr. 2, kde je uvedena blokově zobrazovací jednotka s oběma přeladitelnými reprodukčními světly. Její uspořádání je analogické jako na obr. 1 s tím rozdílem, že ve druhém bloku 2 výpočtu se určují barevné souřadnice obou přeladitelných reprodukčních světel, a to podle kritéria minima optického zářivého výkonu, a ve třetím bloku výpočtu se určují jasové podíly dvou reprodukčních přeladitelných světel. Z rovnice kolorimetrického vyrovnání plyne, že dvojic vyrovnávacích neboli reprodukčních světel, která kolorimetricky vyrovnávají světlo vyrovnávané neboli reprodukované, je velké množství. Předkládaný vynález navrhuje volbu takové dvojice reprodukčních světel, kdy je požadavek vstupního optického zářivého výkonu minimální pro realizaci požadovaného vjemu lidským zrakem. Barevné souřadnice a podíly jasů reprodukčních světel se určí z rovnice kolorimetrického vyrovnání. V tomto případě tedy existuje mnoho možností pozic takových reprodukčních světel, jak uvádí obr. 4 kde šest pozic reprodukčních světel s přeladitelnou chromatičností představovaných prvních obrazovým bodem 10' každého obrazového elementu a druhým obrazovým bodem 20 každého obrazového elementu, je definováno pro jedno světlo vyrovnávané. Výhodou tohoto řešení je možnost využití metamerismu barev, tedy jevu, kdy barvy různého spektrálního složení jsou vnímány jako barvy se stejnou chromatičností. To znamená, že z možných pozic reprodukčních světel lze vybrat takovou pozici, při které je minimální požadavek na vstupní optický zářivý výkon. Energeticky nej ekonomičtější případ z obr. 4 je ukázán na obr. 5, kde minimální vstupní optický zářivý výkon vychází pro případ, kdy jedno reprodukční světlo má vlnovou délku přibližně 445 nm.In the second case, the display unit is realized such that each pixel is formed by two pixels with reproduction lights with a chromaticity tunable in the wavelength range of light and this chromaticity lies within the saturated chromaticity of the CIE xy color chart, where the saturation and chromaticity difference of these reproduction of 100% saturation chromaticity pixels lying on the spectral chromaticity curve of the CIE xy color chart is less than the color differential resolution of human vision. The operation of such a display unit is shown schematically in Figure 2, where a block display unit with both tunable reproduction lights is shown. Its arrangement is analogous to that of FIG. 1 except that in the second calculation block 2 the color coordinates of the two tunable reproduction lights are determined according to the minimum optical radiative power criterion, and in the third calculation block the luminance ratios of the two reproduction tunable lights are determined. . It follows from the colorimetric alignment equation that there are a large number of equalizing or reproducing light pairs that colorimetrically equalize the reproduced or reproduced light. The present invention proposes the choice of a pair of reproductive lights wherein the requirement of input optical radiant power is minimal to realize the desired perception by human vision. The color coordinates and luminance ratios of the reproductive lights are determined from the colorimetric alignment equation. Thus, in this case, there are many possible positions of such reproduction lights as shown in Fig. 4 where six tunable chromaticity reproduction positions represented by the first pixel 10 'of each pixel and the second pixel 20 of each pixel are defined for one light-aligned. The advantage of this solution is the possibility of using metamerism of colors, a phenomenon where colors of different spectral composition are perceived as colors with the same chromaticity. This means that from the possible positions of the reproductive lights it is possible to select a position at which there is a minimum requirement for input optical radiation power. The most energy-efficient case of Fig. 4 is shown in Fig. 5, where the minimum input optical radiant power is based on the case where one reproduction light has a wavelength of approximately 445 nm.

Dále budou uvedeny dva konkrétní příklady výpočtu podílů jasů Y] a Y2 a chromatičností, tedy barevných souřadnic xb yi a x2, y2, dvou reprodukčních světel navrhované bichromatické zobrazovací jednotky z přenosových signálů Y, R-Y, B—Y barevné televize nebo ze signálů základních barevných světel R, G, B užívaných např. v počítačové grafice.The following are two specific examples of assessing luminance Y] and Y2 and chromaticity, a color coordinate x b yi x 2, y 2, the two reproduction lights proposed bichromatic display unit of the transmission signals Y, Y, B-Y color television or the signals of basic colored lights R, G, B used eg in computer graphics.

Příklad 1Example 1

Je uvažován displej s jedním přeladitelným a jedním nepřeladitelným reprodukčním světlem.A display with one tunable and one non-tunable reproductive light is contemplated.

Z přenosových signálů barevné televize, tedy jasu Y a chrominance R-Y a B-Y nebo signálů základních barevných světel R, G, a B byly určeny barevné souřadnice reprodukovaného světla x = 0,350, y = 0,200 a jas reprodukovaného světla Y = 100 %. Dále je uvažováno, že 100% syté nepřeladitelné reprodukční světlo má vlnovou délku 780 nm, což odpovídá chromatičností o barevných souřadnicích x2 = 0,735, y2 = 0,265. Úkolem nyní je určit barevné souřadnice přeladitelného reprodukčního světla xb yi a podíly jasů reprodukčních světel Yi a Y2.The color coordinates of the reproduced light x = 0.350, y = 0.200 and the reproduction light brightness Y = 100% were determined from the color television transmission signals, i.e. the brightness Y and the chrominance RY and BY or the basic color lights R, G, and B signals. It is further considered that 100% saturated non-tunable reproductive light has a wavelength of 780 nm, corresponding to chromaticity with color coordinates x 2 = 0.735, y 2 = 0.265. The task now is to determine the color coordinates of the tunable reproduction light x b yi and the luminance ratio of the reproduction lights Yi and Y 2 .

-4CZ 296032 B6-4GB 296032 B6

Barevné souřadnice přeladitelného reprodukčního světla xb yi se určí jako průsečík polopřímky, vycházející z bodu diagramu barev CIEx>y o barevných souřadnicích nepřeladitelného reprodukčního světla a procházející bodem diagramu barev CIExy o barevných souřadnicích výsledného světla určeného k reprodukci, s křivkou spektrálních chromatičností diagramu barev CIExy. Tuto situaci znázorňuje obr. 3.The color coordinate of the tunable reproduction light x b yi is determined as the intersection of the latitude, starting from the CIE x> y color chart point of the non-tunable reproductive light color and passing through the CIE xy color chart point of the resulting light to be reproduced, with the spectral chromaticity curve colors CIE xy . Figure 3 illustrates this situation.

Algoritmus výpočtu společného bodu uvedené přímky s křivkou spektrálních chromatičností diagramu barev CIEx>y může být libovolný, musí ovšem v daném systému splňovat požadavek určité maximální doby hledání průsečíku, například s ohledem na plynulý sled obrazů ve videosekvenci. Zároveň pak chyba určení tohoto průsečíku, tedy rozdíl mezi správnou a určenou chromatičností reprodukčního světla, musí být menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku. Pro uvedený případ, kterému odpovídá nejníže položená polopřímka na obr. 3, má průsečík barevné souřadniceThe algorithm for calculating the common point of said line with the spectral chromaticity curve of the CIE x> y color chart may be arbitrary, but it must meet the requirement of a certain maximum intersection time in the system, for example with respect to a continuous sequence of images in the video sequence. At the same time, the error of determining this intersection, ie the difference between the correct and the determined chromaticity of the reproductive light, must be less than the color differential resolution of human vision. For the above case, which corresponds to the lowest half-line in Figure 3, the intersection has color coordinates

Xi = 0,083, yi = 0,157, což odpovídá 100% systému reprodukčnímu světlu o vlnové délce 482 nm.Xi = 0.083, yi = 0.157, which corresponds to 100% of the reproductive light system at 482 nm.

Z rovnice kolorimetrického vyrovnání se určí podíly jasů Yi a Y2 reprodukčních světel na jasu Y výsledného reprodukovaného světla.From equation colorimetric compensation determined proportions luminance Yi and Y 2 reproduction light on the brightness Y of the resultant reproduced light.

Jas Y2 reprodukčního světla s konstantní chromatičností, v daném příkladě s vlnovou délkou 780 nm je tedy dán následujícím výpočtem:Thus, the brightness Y 2 of the reproduction light with constant chromaticity, in the example at 780 nm, is given by the following calculation:

Y2 = Y*(x/y - xi/yt)/(x2/y2 - X]/yi)=100*(0,350/0,200 - 0,083/0,157)/(0,735/0,265 0,083/0,157)Y 2 = Y * (x / y - x i / y t ) / (x 2 / y 2 - X] / yi) = 100 * (0.350 / 0.200 - 0.083 / 0.157) / (0.735 / 0.265 0.083 / 0.157)

Y2 = 54,5 %Y 2 = 54.5%

Jas reprodukčního světla s přeladitelnou chromatičností, v daném případě s vlnovou délkou 482 nm, je určen vztahem:The luminance of reproductive light with tunable chromaticity, in this case 482 nm, is determined by:

Y] = Y - Y2 = 100 - 54,5 = 45,5 %Y] = Y - Y 2 = 100-54.5 = 45.5%

Tento výpočet se realizuje pro každý obrazový element displeje.This calculation is performed for each image element of the display.

Příklad 2Example 2

Je uvažován displej s oběma přeladitelnými reprodukčními světly.A display with both tunable reproductive lights is contemplated.

Z přenosových signálů barevné televize, tedy jasu Y a chrominance R-Y a B-Y nebo signálů základních barevných světel R, G a B byly určeny barevné souřadnice reprodukovaného světla x = 0,300, y = 0,200 a jas reprodukovaného světla Y = 100 %. Úkolem nyní je určit barevné souřadnice xb yi a x2, y2 a jasové podíly Y] a Y2 reprodukčních světel obrazových bodů příslušného obrazového elementu.The color coordinates of the reproduced light x = 0.300, y = 0.200 and the reproduction light brightness Y = 100% were determined from the color television transmission signals, i.e. the brightness Y and the chrominance RY and BY or the basic color lights R, G and B signals. The task now is to determine the color coordinates x b y 1 and x 2 , y 2 and the luminance ratios Y 1 and Y 2 of the pixel reproduction lights of the respective pixel.

Dvojic vyrovnávajících neboli reprodukčních světel je v tomto případě velké množství. Řešení podle vynálezu navrhuje volbu takové dvojice reprodukčních světel, kde je požadavek vstupního optického zářivého výkonu minimální pro realizaci požadovaného vjemu lidským zrakem.There are a large number of matching or reproducing lights in this case. The solution according to the invention proposes the choice of a pair of reproductive lights where the requirement of the optical input power is minimal to realize the desired perception by human eyes.

Algoritmus výpočtu barevných souřadnic reprodukčních světel není jediný a proto opět nemůže být pevně předepsán. V analogii s předešlým příkladem je možno hledat dvojice barevných souřadnic reprodukčních světel jako společné body přímek, procházejících bodem v diagramu barev CIEx y o barevných souřadnicích výsledného světla určeného k reprodukci, s křivkouThe algorithm for calculating the color coordinates of the reproductive lights is not the only one and therefore cannot be prescribed again. By analogy with the previous example, it is possible to look for color coordinate pairs of reproductive lights as common points of lines passing through a point in the CIE xy color chart of the color coordinates of the resulting light to be reproduced, with a curve

-5CZ 296032 B6 spektrálních chromatičností diagramu barev CIEx>y. Situaci znázorňuje obr. 4, kde jsou v uváděném příkladě vyneseny barevné souřadnice šesti dvojic průsečíků, přičemž teoreticky je těchto dvojic nekonečné množství.-5GB 296032 B6 spectral chromaticities of the CIE color diagram x> y . The situation is illustrated in FIG. 4, where in the present example the color coordinates of six pairs of intersections are plotted, theoretically being infinite.

Xii = 0,169, yn = 0,007; x2i = 0,499, y2i = 0,500,Xii = 0.169, yn = 0.007; x 2 i = 0.499, y 2 i = 0.500,

X12 = 0,165, yI2 = 0,010; x22 = 0,506, y22 = 0,493,X12 = 0.165, y12 = 0.010; x 22 = 0.506, y 22 = 0.493,

X13 = 0,158, y13 = 0,017; x23 = 0,519, y23 = 0,480,X 13 = 0.158, γ 13 = 0.017; x 23 = 0.519, y 23 = 0.480

Xi4 = 0,146, y14 = 0,028; x24 = 0,539, y24 = 0,461, x15 = 0,127, yis = 0,053; x25 = 0,569, y25 = 0,430, xi6 = 0,095, y16 = 0,122; x26 = 0,663, y26 = 0,337.Xi4 = 0.146, y = 0.028 14; 24 x = 0.539, y = 0.461 24 x 15 = 0.127, polyphenyl = 0.053; x 25 = 0.569, y 25 = 0.430, x 16 = 0.095, y 16 = 0.122; x 26 = 0.663, y 26 = 0.337.

Podíly jasů, které se určí jako v předešlém případě, pak jsou:The luminance ratios to be determined as in the previous case are:

Yn = 2,02 %; Y2i = 97,98 %,Yn = 2.02%; Y 2 i = 97.98%,

Y12 = 3,14 %; Y22 = 96,86 %,Y 12 = 3.14%; Y 22 = 96.86%,

Y,3 = 5,09 %; Y23 = 94,91 %,Y, 3 = 5.09%; Y 23 = 94.91%

Y14 = 8,47 %; Y24 = 91,53 %,Y 14 = 8.47%; Y 24 = 91.53%

Y15= 16,32%; Y25 = 83,68 %,Y 15 = 16.32%; Y 25 = 83.68%

Y16 = 38,86 %; Y26 = 61,14 %.Y16 = 38.86%; Y 26 = 61.14%.

Přepočtem jasů jakožto fotometrických veličin na zářivé optické výkony P jakožto veličiny radiometrické, je možné určit takovou dvojici reprodukčních světel, kdy je požadavek vstupního zářivého optického výkonu minimální pro realizaci požadovaného vjemu lidským zrakem.By converting the luminance as photometric quantities into the radiant optical power P as a radiometric quantity, it is possible to determine such a pair of reproductive lights where the input of the radiant optical power is minimal to realize the desired perception by human vision.

Pi = 73,3 %,Pi = 73.3%

P2 = 61,7%,P 2 = 61.7%

P3 = 61,7%,P 3 = 61.7%

P4 = 63,3 %,P 4 = 63.3%

P5 = 73,3 %,P 5 = 73.3%

P6= 100%, kde Pi je součet potřebných optických výkonů první dvojice reprodukčních světel, P2 je součet potřebných optických výkonů druhé dvojice reprodukčních světel atd.P 6 = 100%, where Pi is the sum of the necessary optical powers of the first pair of reproductive lights, P 2 is the sum of the necessary optical powers of the second pair of reproductive lights, etc.

V uvedeném případě je pak z energetického hlediska jako optimální vybrána dvojice reprodukčních světel s barevnými souřadnicemi xn = 0,158, yn = 0,017 a x23 = 0,519, y23 = 0,480, což odpovídá vlnovým délkám 449 a 581 nm prvního a druhého reprodukčního světla. Tento případ je pak ilustrován křivkou na obr. 5.In this case, a pair of reproductive lights having the color coordinates x n = 0.158, y n = 0.017, and x 23 = 0.519, y 23 = 0.480, which corresponds to the wavelengths 449 and 581 nm of the first and second reproductive light, are optimally selected for energy. This case is then illustrated by the curve in Fig. 5.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Uvedený vynález je využitelný ve všech oblastech reprodukce barevného obrazu jako například televizní přijímače, počítačové monitory a podobně. Zvláště výhodné je pak uplatnění vynálezu v těchto oborech lidské činnosti, kde jsou kladeny na vizualizaci barevných obrazů vysoké nároky z hlediska barevné věrnosti reprodukce a extrémně široké palety reprodukovatelných barev, tedy například v lékařství či v kosmickém výzkumu.The present invention is applicable in all areas of color image reproduction such as television sets, computer monitors and the like. Especially advantageous is the application of the invention in these fields of human activity where high demands are placed on the visualization of color images in terms of color fidelity of reproduction and an extremely wide range of reproducible colors, for example in medicine or space research.

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Zobrazovací jednotka s obrazovým displejem, jehož plocha je tvořena obrazovými elementy, vyznačující se tím, že každý obrazový element je tvořen dvěma obrazovými body (10, 20) s reprodukčními světly majícími chromatičnost ležící v oblasti sytých chromatičností diagramu barev CIEx y, kde diference sytosti a tónu chromatičností reprodukčních světel těchto obrazových bodů (10, 20) od chromatičností se 100% sytostí ležících na křivce spektrálních chromatičností diagramu barev CIExy je menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku, přičemž reprodukční světlo alespoň jednoho z těchto dvou obrazových bodů (10, 20) má chromatičnost přeladitelnou v oblasti vlnových délek světla.An image display unit having an area of image elements, characterized in that each image element is formed by two pixels (10, 20) with reproductive lights having chromaticity lying in the saturated chromaticity area of the CIE xy color chart, where the difference the saturation and chromaticity tone of the reproduction lights of these pixels (10, 20) from the chromaticity with 100% saturation lying on the spectral chromaticity curve of the CIE xy color chart is less than the color differential resolution of human vision, the reproductive light of at least one of the two pixels ( 10, 20) has a chromaticity tunable in the wavelength range of light. 2. Zobrazovací jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že reprodukční světlo jednoho obrazového bodu (10') každého obrazového elementu má konstantní chromatičnost ležící v oblasti sytých chromatičností diagramu barev CIExy, kde diference sytosti a tónu chromatičností tohoto reprodukčního světla obrazového bodu (10') od chromatičností se 100% sytostí s vlnovou délkou 780 nm je menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku a reprodukční světlo druhého obrazového bodu (20) každého obrazového elementu má chromatičnost přeladitelnou v oblasti vlnových délek 420 až 550 nm a diference sytosti a tónu této přeladitelné chromatičností od chromatičností se 100% sytostí je opět menší než barevná diferenciální rozlišovací schopnost lidského zraku.Display unit according to claim 1, characterized in that the reproduction light of one pixel (10 ') of each pixel has a constant chromaticity lying in the region of the saturated chromaticity of the CIE xy color chart, where the saturation and chromaticity difference of that pixel reproduction light (10). 10 ') from chromaticity at 100% saturation with a wavelength of 780 nm is less than the color differential resolution of human vision and the reproduction light of the second pixel (20) of each pixel has a chromaticity tunable in the wavelength range 420-550 nm and saturation difference; The tone of this tunable chromaticity from chromaticity with 100% saturation is again less than the color differential resolution of human vision. 3. Zobrazovací jednotka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obrazové body (10, 10', 20) jsou tvořeny organickými diodami LED.Display unit according to claim 1 or 2, characterized in that the pixels (10, 10 ', 20) are formed by organic LEDs. 4. Zobrazovací jednotka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obrazové body (10, 10', 20) jsou tvořeny lasery.Display unit according to claim 1 or 2, characterized in that the pixels (10, 10 ', 20) are formed by lasers.
CZ20021650A 2002-05-13 2002-05-13 Display unit CZ296032B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20021650A CZ296032B6 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Display unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20021650A CZ296032B6 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Display unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20021650A3 CZ20021650A3 (en) 2004-03-17
CZ296032B6 true CZ296032B6 (en) 2005-12-14

Family

ID=31892734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20021650A CZ296032B6 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Display unit

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ296032B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CZ20021650A3 (en) 2004-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8723932B2 (en) Display of generalized anaglyphs without retinal rivalry
US8929654B2 (en) Spectral image processing
US10440337B2 (en) Projection apparatus, information processing apparatus, and control methods thereof
US20070183657A1 (en) Color-image reproduction apparatus
EP1886506A2 (en) Color transformation luminance correction method and device
JP2002232905A (en) Chromaticity transformation device and chromaticity transformation method, display device and display method, recording medium, and program
US7336822B2 (en) Enhanced color correction circuitry capable of employing negative RGB values
JPH10215385A (en) Color conversion method for image
JP2008510382A (en) Digital color fidelity
JP4333421B2 (en) Video display device
JPH1091083A (en) Method and device for displaying color
US9036030B2 (en) Color calibration of an image capture device in a way that is adaptive to the scene to be captured
JP2009005008A (en) Image data processing device and image data processing method
US20090184978A1 (en) Image Processing Method for Increasing the Blurring of Pirated Images
Kim et al. Wide gamut multi-primary display for HDTV
CZ296032B6 (en) Display unit
KR101075773B1 (en) Calibrating method for white balance
Tsukada et al. Projector color reproduction adapted to the colored wall projection
KR19980072902A (en) Color reproduction method and apparatus of image display device
Funatsu et al. Non-RGB color filter options and traffic signal detection capabilities
JP2000330504A (en) Video display device
Fröhlich Encoding high dynamic range and wide color gamut imagery
CN1482813A (en) Luminance qualified vector display
Kim et al. Wide color gamut five channel multi-primary display for HDTV application
JP2021002720A (en) Image conversion method, image processing device, and image display device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20100513