基于三通道脉冲宽度调制的LED调光调色

为了实现发光二极管(LED)的精确调光,根 据重心原理,结合脉冲宽度调制(PWM),推导出混合光的色品坐标 与占空比的函数关系;采用红/绿/蓝、红/绿/冷白和暖白/绿/蓝3种LED光源模块进行 实验验证,并且 以光效、显色指数和最大光通量3个指标对混光效果进行评价。实验结果表明:建议的计算 模型能精确地指导LED的光 色调节,混合光的色品坐标的设定值和测量值之间的误差小于0.002,色温误差在50 K以内。 用光谱丰富的 冷白和暖白LED分别代替红/绿/蓝光源模块中的蓝光和红光,能提高混合光的显色指数,暖 白/绿/蓝光源模块的混光效果最佳。     

一种实现色温可调白光LED的方法研究

提出了利用暖白光、绿光、蓝光三种颜色的LED混合得到色温动态可调的白光LED的方法,并验证这一方法的可行性。选取色温为3 000K的暖白光LED与绿光、蓝光LED进行混色,可以得到色温大范围准确可调的白光LED,且改善了白光光源的显色性。     

激光显示光源颜色配比和色温研究

为了实现对激光投影白平衡的实时控制,根据CIE1931和CIE1964标准色度系统,对激光红绿蓝三基色组成的激光光源进行了颜色配比和色温研究。首先,根据格拉斯曼颜色混合定律,介绍了三基色混合白光色坐标和色温的获得方法。接着,理论计算了红(638nm)、绿(532nm,520nm)、蓝(445nm)激光器在目标色温6500和9300K下的功率配比,分析了实现6500~9300K连续可调对应的功率配比变化;然后,对绿光波长变化对色温和亮度的影响以及功率下降引起的色温变化进行了分析。最后,搭建了激光光源色温测试实验系统,相比按照标准功率配比计算的理论色温值,实验获得的色温结果偏低约15%。     

三芯片集成高显色指数白光LED的研究

运用基于蒙特卡罗的光线追迹方法,对采用"光转换"兼"多色混合"技术的白光LED的显色指数、相关色温、光通量、光辐射功率、荧光粉颗粒密度和色坐标进行了仿真计算和优化选择。通过改变红、绿、蓝三种LED芯片的组合方式和红、绿、黄三种荧光粉的混合方式及各色荧光粉的密度,在保证有合理的光通量输出的条件下,得到了不同色温区的高显色指数白光LED。从显色指数角度看,冷白、正白和暖白光应分别选择BBB芯片+绿、红色荧光粉、BBB芯片+黄、红色荧光粉和RBB芯片+黄色荧光粉组合。实验上测试了采用这几种组合方式的白光LED光谱、显色指数、色温、光通量和色坐标,实验数据与仿真结果基本吻合。     

双通道PWM的冷暖白光LED混色模型研究

LED光色度的动态调节是实现智能照明的基础, 采用冷暖白光LED和双通道脉冲宽度调制(PWM)法,基于1931CIE标准建立混合光源模型,推导出混合光源色坐标、相关色温 、最大亮度、显色指数与双通道调制脉冲 占空比比值的关系式。采用暖白光(色温3282 K)和冷白光(色温12930K)两种白光LED进行 混色实验, 通过微控制器输出PWM信号控制LED驱动电源,改变冷色光和暖色光的比重,得到的混合 光源色坐 标、最大亮度、相关色温及显色指数值与理论计算值吻合很好,证明了理论模型的正确性。 理论和实验结 果还表明,混合光源在双通道调制脉冲占空比比值为1的附近可得到低色温、高显色性和大 光通量的混合白光。     

一种色温可调LED的封装与性能研究

LED以其优良的性能结合智能控制系统,被越来越多地应用于室内外照明场合,但同时也对其色温、显色指数等色度指标提出了新的要求.为了应对这种挑战,设计了一种新型的色温可调LED,利用大功率LED芯片结合金属基板封装出了色温可调的暖白光高显色指数LED样品,对其发光光谱、色温和显色指数随电流的变化进行了测试,发现LED的光谱...     

基于LED光色动态可调的隧道照明控制系统研究

亮度调节是目前隧道照明控制系统兼顾安全性与节能性的主要应用方式。针对隧道照明控制系统光源调节方式单一、难以满足人眼视觉效应需求的问题,设计了一套基于LED光色动态可调的隧道照明控制系统。首先以暖白光、绿光、冷白光为三基色,推导出三通道PWM调光的光色动态调节模型;其次根据系统总体架构,对硬件电路进行具体设计与选型,同时完成上位机控制平台和下位机色温调节程序的开发;最后搭建控制系统实验平台对LED光色动态调节效果进行模拟验证。实验结果表明:上位机能准确输出控制指令控制LED光源实现隧道不同路段光色动态调节。     

高亮度白光LED色温动态可调及显色指数的研究

采用基于高亮度白光LED的色温可调混色方法,通过实验与理论计算研究了不同色温白光LED混色后色温Tc及显色指数Ra的变化。采用低色温（2 800～3 000K、3 000～3 400K）和高色温（7 000～8 000K）三种白光LED样品进行串联和并联混色,通过控制正向工作电流研究混色后白光的调光效果及显色指数变化。实验与计算表明：混色后白光色温可以实现在3 000～7 000K可调;选取Ra〉66的低色温白光LED与Ra〉87的高色温白光LED进行混色,可以在色温可调范围内得到Ra〉75的较好显色指数的白光。     

多色温多星等星光光源模拟技术研究

星模拟器是为模拟真实的恒星物理特性而设计的,由于不同恒星的色温和星等不同,为了更真实地模拟恒星,需要星光光源模拟系统能够实现色温和星等大范围高精度可调。该系统由积分球、光源模块、控制模块以及光纤光谱仪构成闭环光源模拟系统。为保证出射光的均匀度,采用了溴钨灯和多种单色LED混光作为光源,用恒流驱动方式控制LED的输出亮度。引入量子行为粒子群算法作为光谱匹配算法,求解LED系数a_i。随着迭代次数的增加,适应度函数的值达到最小,则色温和星等的模拟误差变小。经实验验证:实现了色温3 000、4 300、5 500、6 500、7 600、20 000 K的模拟,色温匹配误差优于±10%;模拟星等+2~+8.5 Mi可调,星等匹配误差优于±6%。     

使用多色LED补色的背光源

采用白色LED灯作为主要光源、橙色灯和蓝色灯作为补色光源设计了背光源系统。用线性拟合的方法得到亮度不同情况下3种灯的PWM波形高电平持续时间的比例关系。根据该关系进行调光,可以得到色温在6500±100K以内,色坐标u′在0.198±0.01以内,v′在0.468±0.01以内的标准白色光。在温度变化时,根据颜色传感器TCS230数据微调橙灯和蓝灯的PWM高电平时间,维持红、绿和蓝3颜色通道输出的脉冲个数比例关系恒定则颜色不变。     

基于颜色三角形的彩色图像边缘检测

利用像素点的颜色坐标RGB构建像素的颜色三角形,计算该三角形的周长和内角.将周长和内角作为像素点的信息量的度量.通过像素点在相关邻域上的信息量的计算,确定该像素点是否为彩色图像的边缘点.这种边缘检测方法,在一定程度上合理地考虑了个各颜色分量的相关性,将向量空间的计算以自然的方式转换成了标量的计算,在思想上是一种不同于其他算法新的算法.实验结果表明,与传统方法相比,该方法能检测出更多的边缘,并且算法实现简单,检测出的边缘清晰.     

场序彩色显示中的色分离现象

色分离现象是场序彩色显示中出现的负面效应,容易引起观看者的视觉疲劳和精神紧张等症状。本文对色分离现象出现的机理进行了分析,指出了色分离现象与传统空间彩色液晶显示中运动模糊现象的根本区别。阐述了目前色分离现象的研究手段、影响因素等方面的研究进展,介绍了评价色分离现象程度的主要内容,并介绍了几种主要的评价方法。对目前国际上改善色分离现象研究的方法进行了分类归纳,并对各种方法的机理、优点和局限性进行了说明,认为目前尚没有理想的消除色分离影响的方法。     

彩色摄像机颜色分辨力测量

为实现对彩色摄像机颜色分辨力测试,设计了通过双离散颜色源、反射式准直光学系统和四杆靶靶标模块组成的测试装置。双离散颜色源分别产生经过标定的前景和背景颜色光束,经过准直光学系统,最终合成四杆靶测试靶标图像。该系统在测量过程分别获取各频率下从靶标图像中提取的目标靶标并对其进行色差计算,通过图像算法对测试靶标进行判断和识别,获得彩色摄像机的最小可分辨色差(minimum resolvable E difference,MRED)和最小可探测色差(minimum detectable E difference,MDED),实现对彩色摄像机颜色分辨力的客观检测。     

彩色液晶显示中彩色膜的应用

介绍了彩色膜(CF)技术在液晶显示中的应用,主要内容有CF结构、CF制造方法、为便携式显示节能的特殊需要而开发的CF结构和色度特性。提出高品位彩色膜的开发途经。     

Multifunctional Dielectric Metasurfaces Consisting of Color Holograms Encoded into Color Printed Images

A hologram records the wavefront of light from an object, but it is usually not an image itself, and looks unintelligible under diffuse ambient light. Here a new paradigm to encode a color hologram onto a color printed image is experimentally demonstrated. The printed image can be directly viewed under white light illumination, while a low‐crosstalk color holographic image can be seen when the device is illuminated with red (R), green (G), and blue (B) laser beams. The device is a dielectric metasurface that consists of titanium dioxide (TiO₂) cones on a glass substrate. The dimensions of the TiO₂ cones are chosen to allow them to support visible‐wavelength resonances, thereby producing the desired reflection spectra and thus the color printed image. The detour phase method is furthermore used to encode the hologram into the metasurface. The approach is conceptually different from previously demonstrated color printed images or holograms and presents opportunities for optical document security and data storage applications.     

电离气体变色发光的光色研究

在电离气体变色发光实现的基础上，测量了光谱相对功率分布。应用格拉斯曼定律，解释变色发光的颜色视觉和计算它们的ＣＩＥ色度坐标。对于电离气体变色发光的光色控制也作了报导。     

计算彩色彩虹全息术颜色复现机理分析

基于颜色传递和匹配原理,讨论了彩色计算全息色系和计算机显示色系下颜色量的一般转换关系,同时研究了计算全息物光波振幅和其对应的颜色量之间的等色传递问题,建立了计算全息物光波振幅与计算机显示色系下颜色量之间所应满足的关系。在此基础上对计算彩色彩虹全息术颜色复现机理进行了详细的讨论,给出了计算彩色彩虹全息术颜色复现时的三原色。     

数字电视宽色域测量的色块校准方法

数字电视显示器的宽色域技术是显示领域的发展方向.近年来,宽色域显示器件和显示方式有长足进步,以发光二极管为背光源的液晶显示器等已商品化.采用三维色域测量方法,可以比传统测量方法更加准确地衡量产品的色域.提出了利用显示器宽色域色块校准方法,解决三维色域测量的准确性问题.     

两基色白光LED的配色研究

从色度学原理出发,简述了两基色白光LED的配色原理,确定了可合成白光的两基色的选取范围和两基色的配比范围,计算分析了两基色白光LED的光视效能和一般显色指数。两基色白光LED具有较高的光视效能,但其显色性却较差,主波长为450 nm左右的蓝光LED与主波长572 nm左右的黄绿光混合得到的白光的光视效能值最大,约为400 lm/w,已接近等能纯白点的理论极值,但一般显色指数只有—0.5。主波长为480 nm左右的LED与主波长为580 nm左右的LED混合得到的白光的一般显色指数值最大,仅为16.2。     

平列式线阵彩色CCD摄像机的色彩偏移与校正

分析了平列式彩色线阵CCD摄像机色彩偏移现象产生的原因.计算了摄像机在实际在线检测情形下的色彩偏移量.提出了色彩偏移的校正方法,并对色彩偏移的实际样本图像进行了校正.