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認識增強現(xiàn)實抬頭顯示中色彩飽和度和色域的重要性

2018-08-13
關(guān)鍵詞: 色彩飽和度 色域 德州儀器

  TI DLP?技術(shù)在增強現(xiàn)實(AR)抬頭顯示(HUD)等汽車應(yīng)用中越來越受歡迎,,主要原因之一是其具有明亮鮮艷的色彩,。為了更好地理解顏色在AR HUD中的作用(如圖1所示),,我先介紹一下色彩飽和度色域的概念,。

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  圖1:AR HUD示例

  色彩飽和度是指圖像中色彩的強度??纯磮D2,,您可以輕松分辨出哪種顏色的飽和度更高。色彩的飽和度越低,,看起來也就越暗,。用技術(shù)術(shù)語來說,飽和度是表示色彩的純度,,用其復(fù)合波長來定義色彩,。當一種色彩完全飽和時,它只包含單一波長,,因此被認為是最純粹的色彩,。事實上,赫姆霍茲-科爾勞施效應(yīng)描述了色彩越飽和,,看起來就越明亮,。色彩飽和度的另一個有趣方面是它會影響反應(yīng)時間。一項名為“用顏色捕捉用戶注意力”的研究表明,,色彩越飽和,,觀察者對該色彩的反應(yīng)速度也就越快,特別是對于紅色(這是許多警告標志都使用紅色的原因之一),。

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  圖2:區(qū)分色彩飽和度

  一個畫面準確一致地再現(xiàn)另一個畫面中的某種顏色,,就需要定量測量,。這是色域概念開始發(fā)揮作用的地方。色域表示給定系統(tǒng)可以產(chǎn)生的所有不同顏色,。不同的色域標準(如國際電信聯(lián)盟建議(ITU-R)的Rec.709和Rec.2020,國家電視系統(tǒng)委員會(NTSC))定義了不同數(shù)量的色譜,,可通過復(fù)制以達到兼容,。這些標準為每種顏色分配了其專屬的顏色坐標,并確保在一個畫面復(fù)制的顏色在另一臺顯示上看起來完全相同,。每個標準定義的色域在XY色度圖上顯示為三角形,,如圖3所示。這些三角形顯示了由直線連接的峰值紅 - 綠 - 藍(RGB)坐標,。

  三角形內(nèi)的區(qū)域越大,,標準能夠顯示的顏色就越多。在汽車應(yīng)用中,,NTSC標準通常用于定義可以再現(xiàn)的色彩范圍,,而顯示的性能通常被稱為NTSC色域的百分比。例如,,液晶顯示(LCD)的NTSC色域為60%或更低,這意味著它們只能再現(xiàn)NTSC色域中最多60%的顏色。

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  圖3:不同的色彩空間/色域

  數(shù)字微鏡器件(DMD)是DLP技術(shù)的核心,。DMD包含數(shù)十萬至數(shù)百萬個高反射鋁微鏡,,這些微鏡能夠以極高的速度進行切換,將三種RGB原色混合成明亮逼真的圖像,。DLP技術(shù)的一大性能優(yōu)勢在于DMD切換特性不隨溫度而變化,,這意味著色彩再現(xiàn)和圖像的質(zhì)量不會隨溫度變化而下降。您在-40°C時和105°C時會獲得相同高的色彩飽和度,。

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  圖4:DMD微鏡陣列示例

  作為一種反射技術(shù),,相較于與其競爭的汽車技術(shù),例如使用白色背光和彩色濾光片來重現(xiàn)色彩的LCD,,DLP技術(shù)可以提供更高的飽和度,。無論您的初始光源使用哪種飽和度水平,使用DLP技術(shù)都會再現(xiàn)一模一樣的飽和度水平,。由于充分利用了包括發(fā)光二極管(LED)和激光在內(nèi)的高飽和度固態(tài)光源,,DLP技術(shù)通過LED實現(xiàn)91%的紅色飽和度,通過激光實現(xiàn)100%的色彩飽和度,,從而獲得廣泛的色域支持(例如,,TI最新型DLP3030-Q1汽車認證芯片組支持LED的NTSC色域達到125%,激光的NTSC色域達到172%)有了這個級別的飽和度和色域支持,,DLP HUD可以生成鮮艷生動的圖像,,從而在駕駛時提供更好的視覺體驗,。

  DLP技術(shù)

  NTSC色域百分比

  飽和度(%)

  RGB LED

  125%

  R:91%            G:75%            B:95%

  RGB激光器

  172%

  R:100%           G:100%            B:100%

  圖5:色域符合性百分比和飽和度水平

  附加資源:

  ·了解有關(guān)汽車應(yīng)用中DLP技術(shù)的更多信息:

  ·觀看關(guān)于使用DLP技術(shù)推動HUD未來的視頻。

  ·閱讀HUD太陽能負載規(guī)格方面的博客文章,。

  ·詳細了解用于汽車HUD的DLP3030-Q1芯片組,。


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