色彩提升的秘密 解析DLP極致色彩技術
【泡泡網投影機頻道】在近期上市的DLP投影產品中，細心的用戶會發(fā)現這些新品全部都搭載了德州儀器DLP的極致色彩(Brilliant Color)技術。極致色彩技術可使畫面的表現更為絢麗，并為用戶帶來全新的視覺感受，什么是極致色彩技術？它是如何提升畫面色彩的呢？近日，全球領先的數字信號處理與模擬技術半導體供應商德州儀器公司（TI）在北京與媒體相關技術人員針對極致色彩技術(Brilliant Color)進行深入探討。
● 極致色彩(Brilliant Color)技術的誕生
在DLP投影系統(tǒng)的發(fā)展過程中，由于3片式DLP系統(tǒng)的成本過高，使得極致色彩技術孕育而生。
DLP投影技術的誕生
每一種DLP投影系統(tǒng)的核心是光學半導體，即數字顯微鏡裝置或DLP芯片，是德州儀器公司Larry Hornbeck博士于1987年發(fā)明。DLP芯片含有200萬個規(guī)則排列相互鉸接的微型顯微鏡，每個顯微鏡的大小僅相當于頭發(fā)絲的五分之一。當DLP芯片與數字視頻或圖像信號、光源和投影透鏡彼此協(xié)調之后，顯微鏡可將全數字圖像投射到屏幕或其他表面上。我們將DLP及其外設的先進電子器件稱之為Digital Light Processin技術（數據光學處理）。
數字光學處理之灰度圖像
DLP芯片的顯微鏡以微型鏈固定，可沿DLP投影系統(tǒng)光源向前或向后傾斜，在投影面上形成或亮或暗的像素。DLP投影系統(tǒng)中的顯微鏡可反射1024像素的灰色陰影，將輸入DLP芯片的視頻或圖像信號轉換成層次豐富的灰度圖像。
數字光學處理之添加色彩
DLP投影系統(tǒng)照明燈產生的白光穿過色輪打到DLP芯片平面上。色輪將光濾為紅、綠、藍，每個顯微鏡的開關狀態(tài)與三個基本色塊相協(xié)調。例如，投射紫像素的顯微鏡只負責在投影面上反射紅藍光；人的肉眼可將這兩種快速閃動的光混在一起，在投影的圖像上就能看到混合后的顏色。
單片式DLP投影系統(tǒng)
單片式DLP投影系統(tǒng)
采用DLP技術的投影機主要為單個芯片配置，白光通過色輪過濾器產生紅、綠、藍光，順序打到DMD的表面上。顯微鏡開關及"開"或"關"的投影時間，依照色彩亮度來調諧。人的視覺器官將連續(xù)投射的色彩混在一起，于是便可以看到全色圖像。
3片式DLP投影系統(tǒng)
3片式的DLP投影系統(tǒng)
采用3片式DLP投影系統(tǒng)的投影機適用于畫面質量或亮度要求極高的場合，如電影院或超大型的會議廳。在3片式系統(tǒng)中，照明燈產生的白光通過棱鏡分成紅、綠、藍三種光。每個DLP芯片負責其中一種顏色，顯微鏡反射的彩色光經過結合，穿過投影透鏡形成圖像。
看過上面的介紹后，相信您應該大致了解了DLP投影系統(tǒng)的工作原理，其中采用3片式DLP投影系統(tǒng)可生成的顏色不少于3500萬種，而單片式DLP投影系統(tǒng)利用經色輪過濾后的光生成的顏色卻只有約1670萬種，但前者過高的成本顯然不能滿足消費者的需要，而通過應用多色輪與極致色彩技術將大幅提升后者的色彩表現力。
● 極致純度
采用極致色彩技術之后，DLP投影產品在色彩表現方面有顯著的提升，能產生高達200萬億種色彩；而在純度方面，可支持多達6色的同步處理。
大家都知道傳統(tǒng)的顯示技術都是采用RGB三原色為基色，而DLP技術首次采用多色處理，但并不一定非要達到六色處理才是極致色彩，極致色彩技術可以提供很大的設計彈性，可以處理包括RGB與它的補色，也有人稱它為多基色處理。
極致色彩技術可處理多達6種的色彩，包括RGB、CMY，當然還有白色，而除去RGB三原色以外的色彩我們稱之為“中間色”。在自然界中的靜態(tài)圖片或者實際的色彩顯示中，純色RGB的圖像所占的比例很小，最終影響色彩鮮艷程度的是由YCM等中間色，也就是減性空間的基色來決定的，包括黃色、青色和品紅。例如常用的彩色噴墨打印機都是采用YCM的墨盒，這些顏色是影響真實色彩表現的關鍵所在。
● 極致精度
在實際應用中如果可以很好的處理RGB三原色之外的補色，對呈現自然界色彩的中間色將有很大的幫助，包括提升色彩的亮度與飽和度，可使最終的色彩表現更加真實。極致色彩技術采用了浮點運算，從模擬到數字轉換的過程中，需要很高的精度，才能更接近于自然界到模擬界中的連續(xù)變化，因為任何數字化的處理都會有這種量化的誤差。浮點運算從本質上講比定點運算的精度要高很多，采用浮點運算的極致色彩技術對最終的色彩表現，包括整個信號處理的精度都會有很大的提升。
● 多色通道
最早的DLP投影機都是采用RGB的三段色輪設計，并且要把白色的光分解成RGB三種顏色。如果只增加黃色色輪，它僅對黃色的處理有一定的提升作用，而同時應用極致色彩技術的話，那么整個信號的處理鏈中都會增加一個單獨的通道對黃色進行處理。
此外，還可以加上青色，對青色進行提升；再加上品紅，達成6色處理，廠商可以根據需要選用4色、5色或者是6色，極致色彩技術提供了一個很大彈性的空間可以自由發(fā)揮。
● 極致色彩技術的實現
首先，一個RGB的色度空間，從黑到白，每個頂點是某一個顏色。在這個色度空間中，通過3D的查找表把整個RGB三維的空間分解成很多小的立方體，當我們對任何色彩處理的時候，我們會找到它所處的位置，并在某個小的3D空間里疊加一個它所需要的增益。
對于紅、綠、藍色通道中的任何一個輸入，我們都有一個期望的輸出值，這樣就會有一個對應的關系。通過在整個三維空間里面的查找，會知道對應起來需要什么樣的增益。
六色段的色輪對比三色段的色輪究竟有哪些性能方面的提升呢？首先我們看一下中間色，中間色除了RGB所在色域的三角形中，任何中間的部分其實對中間色彩的表現都有直接的關系。極致色彩技術可以提升整個中間色調的亮度與飽和度，這是因為我們采用了不同補色的色段所產生的。
另外，整個色輪的設計更加的靈活多變，因為OEM廠商可以根據實際產品的定位，可以設計出需要什么樣的色輪。比如商務機型可能會采用黃色和白色來提升亮度的表現；而家用機型可能白色會少一點，甚至沒有白色，而增加黃色、青色和品紅，這樣就可以提升色彩的表現，這些設計最終都會讓色彩有很大的變化。因此，市面上不同的投影機有著不同的色輪設計，OEM廠商在設計時具有很大的彈性。
如今，不同的DMD芯片都可搭載極致色彩技術，極致色彩技術已經應用到各種分辨率的DLP投影機之中。總體來講，極致色彩技術的出現使整個色輪的利用效率得到了極大的提升，在3片式DLP投影機沒有大幅度降價之前，極致色彩技術的普及意義深遠。<
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