LED显示屏工作原理+色彩转换计算
光度色度学
光度是对有关光的辐射能量与人跟亮度感受两者关系的描述;色度是对有关彩色形成与彩色视觉关系的描述。
人眼对于亮度的敏感程度与颜色有关，对于波长为555nm 的黄绿光最敏感，相对视敏度为1.1瓦的光辐射功率产生光瓦的光通量，其它波长的光线，1瓦的辐射功率所产生的光通量总是小于1光瓦(见图1)。
用R、G、B三基色的不同比例，可以合成各种不同的颜色，比如白光可以由RGB按照1:4.5907:0.0601的光通量比例配合生成。人眼对亮度差的区分能力与背景亮度密切相关,在LED显示屏的应用中就应该考忠LED显示屏的亮度与环境光线之间的合理的配合。在图2中，PrPgPb是PAL的色域，WrWgWb是三基色LED的理想色坐标，在此三角形领域中，可以再现PAL范围的任何色彩。RGB为普通LED再显色彩范围，RYGCB是五基色色彩显示范围。目前工程上选择- -定颜色的LED是按照其色坐标选择，如白色W,用 a,b,e,d四色坐标来表示。实际LED与PAL制电视红绿蓝三基色色坐标有比较大的差距(见表1)。
色彩转换计算
GRASSMEN定理指出，当两种色光混合时，产生的混合光的强度等于组成混合光的各种颜色光的强度之和。
设定RGB三色LED在设定温度和驱动电流下发光的色坐标分别为( xr,yr,zr), (xg,yg,zg),(xb,yb,zb),刺激值分别为(Xr,Yr,Zr), (Xg,Yg,Zg)， (Xb,Yb,Zb)
设定达到要求的三原色光(虚拟的)为Cr,Cg,Cb， 混合光为C,混合光的色坐标为(xc,yc,zc)，刺激值为(Xc,Yc,Zc)由色度学原理和色度图的定义(CIE 1931); .
Xc= Crxr+Cgxg+Cbxb (1)
Yc=Cryr+Cg:yg+Cb.yb (2)
Zc= :Crzr+Cg"zg+Cb:zb (3 )
xc=Xc/(Xc+Yc+Zc) (4 )
yc=Yc/(Xc+Yc+Zc) (5)
ZC= 1-xC-yc ( 6)
根据CIEXYZ 1931定义只有y坐标带有该色度的亮度信息，即
Lc=Lr+Lg+Lb (7)
由(2)，(7)得:
Cr=Lr/yr (8)
Cg=Lg/yg (9 )
和Cb=Lb/yg (10)
又
zr=1-xr-yr (11)
zg=1-xg-zg (12)
zb=1-xb-zb (13)
将(8)到(13)带入(1)，(2),(3);所得并带入(4 )，(5)，(6)整理后得到:
(xr-xc) :Lr/yr+(xg-xc) Lg/yg+(xb-xc) :Lb/yb=0 (11)
(yr-yc) :Lr/yr+(yg-yc) Lg/yg+(yb-yc) :Lb/yb=0 (12)
Lr+Lg+Lb=Lc (13)
其中
只要测出LED的三原色CIE1931的色坐标(xr,yr), (xg,yg), (xb,yb),就能通过控制三色LED的各亮度配比到合适需要的辉度色度。例如已知三色RGB的色坐标分别为(0.70,0.30) ,(0.17,0.70) ,(0.13,0.075) ,需要显示辉度2000cd/m'(以LED正前方测量为准)，色坐标(0.313,0.329) ,计算得RGB的辉度分别为576cd/m",1224cd/m*,200cd/m.
