基于激光显示系统的跨设备色彩传输研究

论文摘要

不同的显示设备具有不同的显示色域,色彩信号在媒体之间传输的实质是将色彩信号从源设备颜色空间转换到目标设备的颜色空间。转换的方式不同,在目标设备上重现颜色的效果就不同。为了保证色彩跨设备传输的准确性,色彩跨设备传输时需要进行颜色空间转化与色域映射。另外随着激光显示技术的进一步发展以及人们对生活的追求,各种宽色域显示设备应运而生,但是一般而言摄像机仍采用原有的标准显示色域,如何对现有标准显示信号进行适当的虚拟色彩扩展,以发挥宽色域显示设备宽色域的特点成为色彩跨设备传输领域亟待解决的问题。本论文针对目前跨设备色彩传输领域存在的问题,主要研究了跨设备色彩传输中的小色域向大色域映射的色彩扩展映射问题。论文首先介绍了色彩扩展映射的基本概念和基本研究方法,其后重点研究了设备色域边界描述和虚拟色彩扩展。针对色域边界描述,本文分析总结了常用的基于离散的和基于解析的两类色域边界描述算法。在深入研究以上算法的基础上,针对CIE La*b*、CIE Lu*v*等等色调线均匀空间进行色彩虚拟扩展中需要计算设备显示色域等亮度平面线边界的问题,提出了一种基于Gramham算法的设备显示色域线边界计算方法,算法首先对显示色域在RGB颜色空间进行采样,通过采样点确定设备显示色域线边界。并且该算法采用多次迭代的方式,有效了解决了传统算法在计算设备色域非凸边边界时的误差。虚拟色彩扩展是跨设备色彩传输的另外一个重点。针对新型宽色域激光显示系统,本文提出了两种虚拟色彩扩展算法。论文中首先结合格拉斯曼混色定律以及色彩的同色异谱性原理,提出了一种简单的在CIE XYZ空间计算色调的方法,并据此提出了一种基于CIE XYZ空间的带色调校正的虚拟色彩扩展算法,在一定程度上减少了虚拟色彩扩展中由于CIE XYZ空间中等色调线不均匀性带来的误差。另外本文还提出了一种在相对均匀的颜色空间CIE La*b*进行色彩虚拟扩展的算法,利用提出的基于Gramham算法的设备显示色域线边界描述算法,准确描述设备显示色域等亮度平面线边线,有效的解决了设备小色域向大色域的虚拟扩展映射,实验效果良好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 相关理论基础
• 1.3.1 色彩还原
• 1.3.2 虚拟色彩扩展
• 1.3.3 色域边界描述
• 1.4 本文的主要内容和论文的组织结构
• 第二章 颜色科学和颜色处理相关理论基础
• 2.1 色度学基础
• 2.1.1 色彩
• 2.1.2 人眼的视觉特性
• 2.2 格拉斯曼混色定理和三基色原理
• 2.3 颜色空间
• 2.3.1 CIE1931标准色度学系统
• 2.3.2 均匀颜色空间及色差公式
• 2.4 本章小结
• 第三章 色域边界描述
• 3.1 常用的色域边界描述方法
• 3.1.1 基于离散方法的显示色域边界描述算法
• 3.1.2 基于解析方法的色域边界描述算法
• 3.2 基于Graham算法的色域边界描述算法
• 3.3 仿真实验
• 3.4 本章小结
• 第四章 虚拟色彩扩展
• 4.1 基于CIE XYZ空间的带色调校正的虚拟色彩扩展映射算法
• 4.1.1 同色异谱性
• 4.1.2 CIE XYZ空间色调计算方法
• 4.1.3 具体算法描述及仿真
• *b^*空间的虚拟色彩扩展算法'>4.2 基于CIE La^*b^*空间的虚拟色彩扩展算法
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参与的工程项目
• 学位论文评阅及答辩情况表