led色度校正精度影响因素研究

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1、www.vuivt.com滤光片式LED色度测量准确度影响因素研究摘要：随着LED行业的发展，色度校正越来越受到行业关注，而高精确色度值的获取是至关重要的。基于原理不同色度计可以分为：分光辐射度计、分光光度计、三刺激值色度计，其中滤光片式三刺激值色度计在成像应用领域运用最为广泛，当前大部分研究集中在如何提高滤光片式三刺激值色度计测量精度，但结果并不能让人满意，精度极大取决于测量条件及目标物，系统稳定性和可重复性不足。本文陈述了滤光片匹配度对滤光片式三刺激值色度计精度影响程度并分析了RGB工业彩色相机测色的误差情况。关键词：LED、色度、逐点校正、

2、三刺激值Studyoninfluencefactoroffilter-typeLEDchromacorrectionaccuracyAbstract:WiththedevelopmentofLEDindustry,chromacorrectionisbecomingmoreandmoreattention,themostimportantthingistogethighestprecisechromavalue.Basedonprinciplecolorimetercandividedintospectroradiometer，spectroph

3、otometerandTristimulusvaluescolorimeter.Thetristimulusfilter-typecolorimetersarethemostwidelyusedforimagingapplications.Manystudieshavebeenconductedonhowtocalibratetristimulusfilter-typecolorimeters,buttheresultsarealwaysstronglyrelatedtothecalibrationconditionsandthetargetst

4、imulus,systemstabilityandrepeatabilityisinsufficient.Inthispaperweshowhowfiltersinfluencedfilter-typecolorimetersaccuracyandanalyzetheerrorofRGBcolorindustrialcamerapixel-levelcorrection.Keywords:LED、chroma、pixel-levelcorrection、tristimulusvalueswww.vuivt.comwww.vuivt.com1.引言

5、目前LED色度校正主要有分光辐射度计、分光光度计、三刺激值色度计三种方法，由于分光辐射度计和分光光度计存在成本高、速度慢、不利于大面积数据采集等缺点,三刺激值色度计被广泛应用于LED屏色度校正，但三刺激值色度计www.vuivt.com最大的难点在于色度数据的高精度采集，数据采集的精度和稳定性将直接影响到最终的校正效果，而LED屏校正效果的验收标准以人眼视觉效果为最终标准，所以要求滤光片式三刺激值色度计尽可能接近人眼三刺激值特性。1931年CIE规定了一组匹配等能光谱色所需要的三原色数据“CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值”，来代表人眼的平

6、均颜色，光谱三刺激值曲线图如图1所示。图1CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值曲线图三刺激值XYZ计算公式如下所示：（1）（2）（3）其中是LED光强相对光谱功率分布函数，、、是CIE规定的标准色度观察的光谱三刺激值。计算出LED三刺激值后，可由（4）-（5）式计算出色品坐标[1]：（4）（5）（6）1.滤光片式色度计精度影响因素为了实现高精度色度测量，色度计所用滤光片要求符合CIE-XYZ，但这种滤光片工艺难度比较大，制作要求高，费用昂贵，因此很多滤光片式色度计生产厂商为了节省成本选择低匹配度滤光片或者直接选用RGB滤光片数码相机，再通过后

7、期定标得出转换成CIE-XYZwww.vuivt.com的矩阵算法，但由于定标光源的波长是一定的，转换矩阵只适用于波长在一定范围内的LED显示屏，如果波长超出此范围需要在此基础上进行矩阵的自适应调节，而现场LED显示屏由数十万个灯珠组成，LED灯珠波长、带宽都有一定的离散性，即使是同一批次的LED产品波长差异也只能控制在5-10nm左右，此外波长受外环境温度、湿度、使用时间、驱动电流大小影响，给测量带来了一系列不确定因素，从而导致测量精度较低，系统稳定性和可重复性不足。为了提高滤光片式色度计测量精度，需要提高滤光片匹配度和选用LED光源进行矩阵校

8、正。1.滤光片容差值从公式（1）-(3)可以看出三刺激值XYZ是LED光谱曲线与色度计光谱响应曲线的卷积结果，那么全光谱范围内滤光片与C