基于激光电视的色域扩展映射研究

论文摘要

不同的媒介和设备有不同的色彩表现能力,为了在不同媒介和设备上准确地再现颜色,需要进行设备间色域的映射。出于实际应用的需要,色域映射主要是显示器大色域向打印、印刷小色域的裁剪、压缩映射,小色域至大色域的扩展映射一直没有受到重视。随着光电技术的进步,近年来出现了激光电视等采用高饱和基色的宽色域显示设备。这类显示设备采用的基色不同于目前的基色标准,而图像信号的采集却是按照一定的基色标准进行的,所以从标准色域到宽色域的扩展映射成为了激光电视、RGB-LED液晶显示器等宽色域显示设备的一个关键问题,色域扩展的研究也就变得非常重要。本文主要研究了基于激光电视的色域扩展映射,提出了两种色域扩展方法。首先对传统色域映射研究、色域映射的研究现状、目前存在的标准色域和色域映射中常用的颜色空间等进行了介绍；并研究了设备的特征化,即设备RGB值到CIEXYZ的转换。在对颜色空间线性度研究的基础上,提出了CIELUV线性非均匀三维色域扩展算法,并进行了sRGB色域到激光显示色域的扩展映射实验。实验证明,该方法可以使扩展前后色调基本保持不变,并保持图像颜色整体的自然感觉。针对CIELUV线性非均匀色域扩展算法色域边界计算量大的不足,提出了Y-xy空间色彩饱和度增强的色域扩展方法,根据颜色点在xy色度图的位置改变其饱和度,从而实现色域扩展,并在实验基础上对该方法进行了加系数修正。除色调差外,引入了图片颜色彩度指数来评价扩展效果。由于色域扩展映射的实时实现必须依靠三维查找表结构,本文在最后一章进行了三维线性插值方法的研究,对立方体插值、三棱柱插值和四面体插值三者的插值精度和时间耗费进行了实验和比较,实验结果表明立方体插值精度高、耗时少,性能最好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 色域映射
• 1.2.1 色域压缩映射
• 1.2.2 色域扩展映射
• 1.3 课题的主要内容及论文的结构安排
• 第二章 色域映射基础
• 2.1 色域标准
• 2.2 颜色空间选择
• 2.3 RGB空间到CIEXYZ空间的转换
• 2.3.1 激光RGB到CIEXYZ的转换
• 2.3.2 显示器RGB到CIEXYZ的转换
• 2.3.3 sRGB到CIEXYZ的转换
• 2.4 本章小结
• 第三章 CIELUV三维非均匀色域扩展算法
• 3.1 CIELAB和CIELUV空间色调线性度研究
• 3.2 LUV三维线性非均匀色域扩展方法
• 3.2.1 色域边界求解
• 3.2.2 线边界求解
• 3.2.3 三维线性拉伸
• 3.3 仿真实验及分析
• 3.3.1 sRGB色域到激光色域的映射实验
• 3.3.2 限制色域图片的色域扩展实验
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于饱和度的色域扩展算法
• 4.1 基于饱和度的色域扩展
• 4.1.1 xy色度图上的饱和度增强色域扩展算法
• 4.1.2 uv色度图上的饱和度增强色域扩展算法
• 4.2 仿真实验及分析
• 4.2.1 xy色度图上的色域扩展实验
• 4.2.2 uv色度图上的色域扩展实验
• 4.3 加系数修正饱和度色域扩展
• 4.4 本章小结
• 第五章 色域映射的实现
• 5.1 立方体插值
• 5.2 三棱柱插值
• 5.3 四面体插值
• 5.4 三种插值方法的比较
• 5.5 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 学位论文评阅及答辩情况表