多色點最佳化亮度之研究

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姓名

吳俊毅(Jiun-Yi Wu) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學與工程學系

論文名稱

多色點最佳化亮度之研究
(Research of Optimal Brightness among Color Points)

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摘要(中)

顯示器系統白點因為使用者需求而有不同色溫模式，所以大部分顯示都會提供多個色溫模式讓使用者選擇。在過去文獻中並未表示如何設計系統白點，使顯示器調整至多個色溫模式是最佳化的亮度。本研究探討顯示器在三種情況下，設計最佳化系統白點。第一種為三原色顯示器中有兩個色溫模式、第二種為四原色顯示器中有兩個色溫模式和第三種為三原色顯示器有三個色溫模式。在三種情況下以損失亮度最少之方式找到最佳化之系統白點，並找出顯示器原色之最佳亮度分配，並發現最佳化之系統白點調整至多個色點時是相同亮度。
本研究從色彩學理論為基礎，推導出最佳化系統白點之理論，並且用電腦程式模擬找出最佳值，然後將理論值與模擬值比較驗證。我們利用投影機及積分球設計實驗，將實驗值、模擬值與理論值做比較後做誤差分析，在三種情況下之色差誤差分別為0.0013、0.0013及0.0021，發現色差誤差都容許誤差0.003之內。在三種情況下之亮度誤差分別為0.0289、0.0789及1.1099，亮度誤差也在容許誤差1.168之內。最後做誤差來源分析發現誤差是由投影機光源之不穩定所產生。

摘要(英)

The system white point of displays has many color temperature modes for users to choose their favorite mode. But there is no research for designing the best system white point. So this paper was purposed to design the best system white point for three cases. Case one is designing the best system white point for two color temperature modes by tri-primary color display. Case two is designing the best system white point for two color temperature modes by four-primary color display. Case three is designing the best system white point for three color temperature modes by tri-primary color display. This paper uses the optimal method that loses minimal brightness to find the best system white point for three cases. And also we discover the best system white point converting to seveal color temperature modes with the same brightness.
Our formula of best system white point is based on color therom. And we simulated and verified the design. Then we implemented the experiments by the projector and the integrating sphere. Finally we compared the values of formulas, simulations and experiments. The values of color difference tolerance for three cases were 0.003, 0.0013 and 0.0021. These color difference tolerances were less than the allowable error 0.003. The values of brightness tolerance were 0.0289, 0.0789 and 1.1099. These brightness tolerances were less than the allowable error 1.168. Finally the causation of errors produced from the unstable lamp of projector.

關鍵字(中)

★ 多色點

關鍵字(英)

★ color points

論文目次

摘要 i
ABSTRACT ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 viii
表目錄 ix
1.緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 2
2.色彩理論 3
2-1光與色覺機構 3
2-1-1光與電磁波 3
2-1-2人眼與色覺 4
2-2 CIE標準色度系統 6
2-2-1 CIE XYZ 表色系統 6
2-2-2 CIE xy色彩空間 8
2-2-3 CIE UCS色彩空間 9
2-2-4 CIE LAB色彩空間 10
2-3 混色原理 14
2-4 色點與色溫之關係 16
2-5 顯示器系統白點調整之問題 20
3.多色點之最佳化亮度理論 23
3-1 最佳化定義 23
3-2 系統白點調整之最大亮度理論 24
3-3 三原色顯示器與兩色點之理論 28
3-4 四原色顯示器與兩色點之理論 34
4.程式模擬 39
4-1 三原色顯示器與兩個色點之程式模擬 39
4-2 四原色顯示器與兩個色點之程式模擬 41
4-3 三原色顯示器與三個色點之程式模擬 43
5.實驗與分析 44
5-1 實驗原理簡介 44
5-1-1 液晶投影機之原理簡介 44
5-1-2 積分球與光纖光譜儀之原理簡介 45
5-1-3 整體實驗之原理簡介 46
5-2 實驗硬體架構建立 48
5-3 實驗軟體架構建立 51
5-3-1 光纖光譜儀量測軟體 51
5-3-2 積分球之暗電流校正及外型校正設定 52
5-3-3 計算色度座標圖及座標值程式 53
5-4 實驗流程 55
5-4-1 三原色顯示器與兩個色點實驗流程 55
5-4-2 四原色顯示器與兩個色點實驗流程 56
5-4-3 三原色顯示器與三個色點實驗流程 57
5-5 實驗結果與誤差分析 58
5-5-1 三原色顯示器與兩個色點之實驗值、模擬值及理論值分析 60
5-5-2 四原色顯示器與兩個色點之實驗值、模擬值及理論值分析 62
5-5-3 三原色顯示器與三個色點之實驗值及模擬值分析 64
6.總結與未來展望 68
6-1 總結 68
6-2 未來展望 69
7.參考文獻 70
8.個人著作 73
附錄A 三原色顯示器總亮度相等之邊界 74
附錄B 三原色顯示器以最大總亮度調整至色點理論 76
附錄C 四原色顯示器以最大總亮度調整至色點理論 79
附錄D 三原色顯示器混色點亮度分配之理論 84
附錄E 等亮度條件之說明 85
附錄F 三原色顯示器之等亮度線推導 87
附錄G 四原色顯示器混色點亮度分配之理論 89
附錄H 四原色顯示器之等亮度線推導 91
附錄I 參數解之幾何範圍條件 97
附錄J 最大誤差之計算方式 100

參考文獻

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指導教授

歐陽盟(Mang Ou-Yang)

審核日期

2009-8-24

推文