用于高清電視的ColorPeak多原色技術(shù)

時(shí)下的電視機(jī)不斷推陳出新，各種各樣的產(chǎn)品琳瑯滿目。人們體驗(yàn)到了科技所帶來(lái)的好處，對(duì)視覺(jué)感受的要求也越來(lái)越高。為滿足消費(fèi)者對(duì)家庭娛樂(lè)不斷提高的視覺(jué)要求，世界上很多的科技公司都在為提升電視機(jī)的顯示效果而努力。GCT（Genoa Color Technologies）公司就是這方面的佼佼者之一。

CIE（國(guó)際照明委員會(huì)，Commission Internationale de l'Eclairage）的色品圖（見(jiàn)圖1）是我們描述色彩的標(biāo)準(zhǔn)方法。它描述了人類眼睛所能看到的所有色彩?，F(xiàn)實(shí)當(dāng)中，眼睛不能看見(jiàn)已在我們周邊發(fā)現(xiàn)的所有顏色；今天的電視機(jī)也不可以顯示所有的色彩。值得一提的是，由于電視機(jī)所能顯示的色域是有限的，對(duì)于很多出現(xiàn)在電影里面的色彩，它都不能顯示。事實(shí)上，傳統(tǒng)RGB顯示技術(shù)最多能夠在可接受的亮度條件下顯示55%可視色彩（見(jiàn)圖2）；我們?cè)诳措娨暤臅r(shí)候是體驗(yàn)不到深黃色、青綠色、紫羅蘭色以及深紅色的。如果要電視機(jī)顯示這些色彩，我們也許會(huì)思考這樣一個(gè)問(wèn)題：我們是否可以擴(kuò)展電視機(jī)可以顯示的色域呢?

答案是肯定的。GCT的ColorPeak技術(shù)就是基于擴(kuò)展顯示系統(tǒng)的色域來(lái)達(dá)到這些效果的。ColorPeak多原色色彩（Multi-Primary Color, 或MPC）技術(shù)使用實(shí)時(shí)算法及修正顯示單元來(lái)轉(zhuǎn)換視頻數(shù)據(jù)使電視機(jī)能夠顯示95%電影色彩及比RGB顯示多50%的亮度，使圖像更加多彩逼真（見(jiàn)圖3）。ColorPeak技術(shù)榮膺《科學(xué)時(shí)代》雜志2004年家庭娛樂(lè)類的最佳新產(chǎn)品獎(jiǎng)，GCT的創(chuàng)始人及CEO本?大衛(wèi)說(shuō)：“能夠被《科學(xué)時(shí)代》的編輯們選為家庭娛樂(lè)的最高新技術(shù)是一項(xiàng)偉大的榮耀，他們的認(rèn)可使我們堅(jiān)信ColorPeak技術(shù)可以改變電視機(jī)工業(yè)?！?P>

要擴(kuò)展顯示色域，需要考慮三個(gè)主要的因素：圖像捕捉和處理過(guò)程、數(shù)據(jù)傳輸和色彩顯示。

圖像捕捉和處理過(guò)程
　　
GCT設(shè)計(jì)了合適的攝像機(jī)濾波器以及三原色矩陣處理方法，從而最優(yōu)化及擴(kuò)展了廣闊的色域顏色捕捉能力以符合人類的視覺(jué)。由于攝像機(jī)沒(méi)有受限的色域，因而可以像人類的眼睛感覺(jué)顏色原理一樣，使用三個(gè)傳感器記錄所有的顏色。攝像機(jī)能夠捕捉單色激光和色度圖邊界的激光；同時(shí)攝像機(jī)傳感器的敏感度曲線不是原色曲線，所以能夠極大地?cái)U(kuò)展使之能捕捉所有的色彩。矩陣處理方法在處理RGB時(shí)候，保留RGB負(fù)值，同時(shí)以YcbCr格式保留所有的數(shù)據(jù)，而不用RGB格式。
數(shù)據(jù)傳輸
　　
在RGB顯示器里，YcbCr數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了RGB色域圖三角所鉗定的范圍，RGB色彩空間只占YcbCr空間的25%。大多數(shù)的數(shù)字廣播以及DVD包含的數(shù)據(jù)都超出了RGB色域，所以數(shù)字廣播以及DVD都使用YcbCr色彩空間。由于ColorPeak技術(shù)以YcbCr格式保留數(shù)據(jù)，使得系統(tǒng)可以廣播更加廣闊的色域效果；而且這樣并不會(huì)產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)，只是數(shù)據(jù)值不同而已，因此廣播系統(tǒng)不需要增加額外的帶寬。

色彩顯示　

可以通過(guò)擴(kuò)展色域圖上的顯示三角以使顯示系統(tǒng)包含更多的色彩。因?yàn)檫@是一個(gè)三角形，你不可以同時(shí)增加黃色以及深紅的區(qū)域，所以你必須得選擇。你必須意識(shí)到當(dāng)你增加三角區(qū)域去擴(kuò)展色域的時(shí)候，系統(tǒng)的整體亮度也隨之減少；這樣的遞減是非常明顯的，哪怕相對(duì)應(yīng)的色域擴(kuò)展很小。

ColorPeak電視使用超過(guò)三種原色的多原色色彩（Multi-Primary Color, 或MPC）來(lái)顯示更具色彩效果的圖像。使用四原色增加了紅、綠原色飽和度以及擴(kuò)大了黃色區(qū)域的覆蓋率。綠色向左移動(dòng)增加了深紅區(qū)域的覆蓋率（見(jiàn)圖4）。黃色是一種明亮的色彩，能夠提供了更多的亮度。使用五原色令黃色和深紅色的區(qū)域具有更好的覆蓋率；與四原色比較，綠色向右移動(dòng)；在沒(méi)有損害深紅色覆蓋率的情況下，擴(kuò)大了綠黃色的覆蓋率（見(jiàn)圖5）。

通過(guò)比較等亮度條件下RGB和MPC的色域，MPC優(yōu)勢(shì)在于增加了黃色與藍(lán)綠色從而允許：

* 在感光敏銳的黃色與深紅范圍擴(kuò)展色域的范圍
* 更多的RG原色飽和度（不考慮亮度）
* 電子管頻譜的更好利用
* 擴(kuò)展亮度的效能
* 全面增加圖片感受：清晰度，色彩濃度以及對(duì)比度

GENOA ColorPeak技術(shù)增加了色域，同時(shí)也增加RGB原色的飽和度。自然界不需要產(chǎn)生非常明亮的紅、綠、藍(lán)原色，但RGB電視機(jī)需要。RGB顯示受到白色和黃色產(chǎn)生的限制，這就是為什么要產(chǎn)生黃色的原因。GENOA增加了黃原色，從而解除了亮度的限制而產(chǎn)生更加飽和（以及明亮度減少）的紅原色與綠原色。

GENOA ColorPeak技術(shù)更好利用電子管頻譜，從而提高一個(gè)給定色域的亮度。這都得益于：

* 使用了黃色光－黃光頻譜在通常情況下都會(huì)被刪除以確保紅原色與綠原色；在MPC顯示器里面，黃原色用黃光來(lái)代替以提高系統(tǒng)亮度效能；

* 使用頻譜重疊而允許多次使用部分頻譜。頻譜重疊是一道非常簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)題；

　　對(duì)于RGB顯示器：

　　W=（R+G+B）/3

對(duì)于多原色顯示器：

　　由于C=G+B,Y=R+G

所以W=(R+G+B+C+Y)/5

=[R+G+B+ (G+B) +(R+G)]/5

=( 2R+3G+2B)/5>（R+G+B）/3

這就證明使用黃色光和頻譜重疊的ColorPeak技術(shù)可以顯示比RGB顯示器多更多的亮度。

綜上所敘，ColorPeak MPC系統(tǒng)具有最優(yōu)化RGB顯示系統(tǒng)不具備的原色的自由度。這些自由度包括感知性能、色域/亮度交替使用、原色個(gè)數(shù)以及為達(dá)到白點(diǎn)與色彩最優(yōu)化的相關(guān)原色的濃度。GCT開(kāi)發(fā)的ColorPeak技術(shù)能讓PDP TV、LCD TV和RP TV的屏幕顯示出比傳統(tǒng)

電視機(jī)多更多的色彩及更強(qiáng) 的亮度，為家庭顯示系統(tǒng)帶到一個(gè)全新的境界－你只要安坐家中就可以體驗(yàn)電影院般的視覺(jué)感受。