计算机显示设备颜色一致性的方法研究

论文摘要

颜色在不同设备的传递过程中,如何使颜色信息损失最少,以实现精确地再现颜色,一直是色彩管理系统追求的目标和研究的方向。显示器是计算机系统中重要的显示设备,本课题以开放式的色彩管理为指导思想,通过对CRT显示器与LCD显示器的呈色特性及颜色空间转换进行分析与研究,实现了计算机不同显示设备之间颜色一致性的色彩管理。本文借助与设备无关空间CIELab颜色空间,采用四面体插值实现了RGB颜色空间到CIELab空间的正向转换,并采用了基于RGB空间到CIELab空间转换的“以四面体内心及旁心作为特殊点”的反变换算法,实现了CIELab空间到RGB空间的反向转换。对于CRT显示器颜色空间和LCD显示器颜色空间互相转换中的颜色匹配,本文通过对CRT显示器和LCD显示器色域剖面的分析,对色域重合区域内的待匹配颜色不进行色域匹配,对超出目标色域的待匹配颜色则保持色相不变的同时线性压缩亮度与饱和度。本文借助VC6.0+OpenGL进行编程,绘制出CRT显示器和LCD显示器的三维可视化色域图,能够直观的分析设备的色域特性；并绘制CRT显示器和LCD显示器的色域边界图,能够直观的分析设备的色域,有助于颜色匹配算法的研究；还有绘制正反转换误差在RGB空间和CIELab空间的分布,能够直观的分析正反转换误差。考虑到整个色彩管理系统功能的实用性,本文提出了“基于像素点颜色信息的查找表算法”用于系统对图像的处理,从而大大缩短了系统的处理时间。图像从CRT显示器转换到LCD显示器和图像从LCD显示器转换到CRT显示器操作界面中,图像大小的选择、转换结果的存储使得系统功能更为友好,其结果更加的直观。本课题的研究成果为今后色彩管理研究的进一步深入给出了一定的理论参考和实践经验,本课题开发出的系统在计算机不同显示设备颜色一致性的色彩管理系统的研究中具有较好的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 颜色空间
• 1.2.1 RGB颜色空间
• 1.2.2 CIELab颜色空间
• 1.3 ICC色彩管理的工作原理
• 1.4 基于ICC色彩管理的工作流程
• 1.4.1 设备的校准
• 1.4.2 颜色转换
• 1.5 课题的研究目的和研究思路及其课题所用器材
• 1.5.1 课题的研究目的和研究思路
• 1.5.2 课题所用器材
• 1.6 本课题开发的色彩管理系统
• 2 设备相关颜色空间与设备无关颜色空间之间的转换
• 2.1 RGB空间到CIELAB空间转换的算法
• 2.1.1 三维查找表法
• 2.2 CIELAB空间到RGB空间转换的算法
• 2.2.1 基于RGB空间到CIELab空间转换的四面体特殊点迭代逼近算法的 #11理论依据
• 2.2.2 基于RGB空间到CIELab空间转换的四面体特殊点迭代逼近算法的 #13算法描述
• 3 显示器工作原理及颜色空间转换
• 3.1 CRT显示器工作原理
• 3.1.1 CRT显示器工作原理
• 3.1.2 影响CRT显示器呈色的因素
• 3.2 CRT显示器的颜色空间转换
• 3.2.1 色靶制作及数据获取
• 3.2.2 CRT显示器的正向转换算法的测试及结果分析
• 3.2.3 CRT显示器的反向转换算法的测试及结果分析
• 3.2.4 系统的CRT显示器颜色空间转换系统的界面功能说明
• 3.3 LCD显示器工作原理
• 3.3.1 LCD显示器工作原理
• 3.3.2 CRT显示器和LCD显示器的颜色不一致性的原因
• 3.4 LCD显示器的颜色空间转换
• 3.4.1 LCD显示器正向转换算法的测试及结果分析
• 3.4.2 LCD显示器反向转换算法的测试及结果分析
• 3.4.3 系统的LCD显示器颜色空间转换系统的界面功能说明
• 4 色域可视化实现及其应用
• 4.1 可视化结构模型
• 4.1.1 各模块功能可简要描述
• 4.2 色域可视化的交互功能
• 4.3 可视化实现
• 4.3.1 色域模型的可视化
• 4.3.2 色域边界模型的可视化
• 4.4 均匀分割LAB空间与RGB空间的对应关系
• 4.4.1 均匀分割Lab空间
• 4.4.2 可视化均匀分割Lab空间对应的RGB
• 4.5 采用非均匀分割RGB空间建模
• 4.5.1 非均匀分割RGB空间
• 4.5.2 CRT显示器采用非均匀分割正向转换算法的测试结果分析
• 4.5.3 LCD显示器采用非均匀分割正向转换算法的测试结果分析
• 5 色域匹配
• 5.1 色域匹配的基本准则
• 5.2 CRT显示器到LCD显示器的转换的颜色匹配
• 5.2.1 CRT显示器到LCD显示器的转换过程的颜色匹配算法的研究
• 5.2.2 CRT显示器到LCD显示器的转换色域匹配算法的处理结果分析
• 5.2.3 实现流程
• 5.3 LCD显示器到CRT显示器的转换得颜色匹配
• 5.3.1 LCD显示器到CRT显示器的转换过程的颜色匹配算法的研究
• 5.3.2 CRT色域匹配算法的处理结果分析
• 5.3.3 实现流程
• 6 不同显示设备间的图像转换
• 6.1 基于像素点颜色信息的查找表算法的研究
• 6.1.1 基于像素点颜色信息的查找表算法的理论分析
• 6.1.2 基于像素点颜色信息的查找表算法步骤
• 6.1.3 基于像素点颜色信息的查找表算法的处理结果分析
• 6.2 图像基于查找表算法从CRT显示器转换LCD显示器
• 6.2.1 系统操作界面的功能说明
• 6.2.2 图像从CRT显示器转换LCD显示器结果分析
• 6.3 图像基于查找表算法从LCD显示器转换CRT显示器
• 6.3.1 系统操作界面的功能说明
• 6.3.2 图像从LCD显示器转换CRT显示器结果分析
• 7 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 在校期间发表论文