灯饰之家讯：介绍

在设计基于LED技术的电子招牌、广告牌和显示器时，准确的颜色渲染能力是一个重要但却经常被误解的问题。固态标志具有高能效、寿命长以及可以在广大亮度范围提供精确多变色彩的能力，这些能力可以用来建立引人注目的招牌、显示器甚至媒体墙，带来含括文字、图片、动画和视频内容的动态组合，然而为了提供这些应用需要的生动和准确的颜色渲染能力，背后的电子电路必须能够对阵列中的每个像素进行色彩和强度变化的精确控制。

无论是采用直插式(TH，ThroughHole)或表面贴装(SMD，SurfaceMount Devices)型式的LED灯，全彩LED显示器设计上最大的挑战之一是确保可以提供稳定且高质量的白光输出，虽然几乎所有电视和其他CRT显示器都使用标准3:6:1的RGB混色比来产生标准白光输出，但却有几个因素造成它无法保证可以在基于LED的应用上得到相同的结果。

本篇文章的前半部将简单介绍混色的基本原理，并使用它来描述为何传统广播电视系统中使用的3:6:1混合比无法在应用到固态电子招牌和显示器时带来令人满意的结果，文章的后半部则介绍一个用来计算在LED系统中精确进行RGB混色动作的简单方法。



图1 LED全彩信号显示器示例

混色原理和3：6：1比例的起源

混色技术主要来自于进入20世 长色柱对于不同频率光锥反应数值纪时新兴高速印刷技术需要由有限的 (X&Z)的函数来描述色彩输出，由墨水或染料颜色产生准确并且可重制色彩输出的需求，数十年后，再一次演进以符合现代照明设计的需求，接着为使用阴极射线管(CRT，Cathode RayTube)中的红、绿、蓝(RGB)三色荧光点在彩色电视和显示器上产色彩准确的影像输出，其中主要的影响来自于1940年由美国联邦通讯委员会(FCC, Federal CommunicationsCommission)设立的国家电视标准委员会(NTSC，NationalTelevision Standards Committee)来协助模拟系统电视的发展。

这些早期的标准很大程度地仰赖由国际照明委员会(CIE，International Commlssion onIllumination)制定的CIE 1931RGB色域，它通过435.8nm紫色光、546.lnm绿色光和700nm红色光等三个标准波长单色描述绝大多数人们的色彩感知范围，并作为以亮度(Y)和二个分别代表人眼长、中、短波长色柱对于不同频率光锥反映数值的函数来描述色彩输出。



图2 CIE 1931 xy色域色度图，亦称为CIE 1931 2



图3 CIE x-y色域空间主光源和目标颜色的色坐标

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