RGB LED組合光源的色彩管理
這與選擇目標色設定點的設備相關性有關,RGB感測器色彩空間會依照光感測器輸出、光感測器位置、LED、LED驅動電路以及其他因素而產生變化,(圖九)描述了這個問題,每個系統都在RGB感測器色彩空間上有些微差距,因此對系統A中所訂定的D65規格可能會與系統B不同。
例如:系統A(Vred, Vgreen, Vblue)=(2.0, 2.2, 1.9)volts;系統B(Vred, Vgreen, Vblue)=(2.1, 2.4, 2.3)volts。
系統A中的三色光感測器在達成D65光輸出時,會產生以上的電壓位準,但對系統B的光感測器,雖然達到和A系統一樣的D65光輸出,卻會產生不同的電壓位準組合。換句話來說,由RGB感測器色彩空間所定義的色彩規格系統在每個系統都不一樣。
ASSP整合了調校程序,讓每個系統都能夠使用標準的色彩規格系統,CIE1931 xyY與CIE RGB為ASSP內建的兩個系統,透過標準的色彩空間輸入,使用者可以將相同的目標色送給不同系統,并可安心確保每個系統都能產生相同誤差容忍范圍內的色彩輸出。
例如1931 CIE xyY能夠讓每個系統使用標準色彩系統來選擇目標色。
簡易地設計導入
在普通情況下,ASSP只需支援被動元件以及一個外部PROM來儲存調校資料。在大部分情況下,存儲器空間可以和系統及周邊共用,因為調校資料僅需31bytes。
這款ASSP擁有標準的兩線式100 kHz I2C介面,同時所有的主要功能都對應到8-bit的定址空間上。例如要執行調校運算,只要將0x01寫入CTRL2暫存器即可,有關其他設計的細節請參考元件的資料規格書。
在生產階段,系統可以透過使用標準的CIE相機進行調校,調校資料必須儲存在一個外部的短暫的記憶體中,而系統在導入到應用后并不需要進行調校程序。在應用上,使用者首先對設備進行組態,接著將先前儲存的調校資料寫入調校暫存器,這是一個簡單的讀出然后寫入的程序,完成后,系統就可以接受目標色的輸入。
顏色的選擇相當簡單,以上述的例子為例,目標色D65以感測器電壓的方式指定,在實際應用上,目標色可以CIE 1931xyY系統的座標指定,當然也可裼萌紓茫桑擰。酰觶儆耄茫桑擰。遙牽碌繞淥色彩系統。例如,要選擇照度E做為目標色,只要將(x, y, Y)=(330, 330, 200)的值送到ASSP中適當的暫存器即可完成。
照度E CIE x,y座標為0.33, 0.33;將它們乘以1000得到330, 330;選擇相對亮度大小Y = 250;將250寫入暫存器位址237與236來設定亮度(Y值);將330寫入暫存器位址235與234來設定x軸色度座標;將330寫入暫存器位址233與232來設定y軸色度座標;將0x12寫入暫存器位址1(CTRL1)來更新到新的目標色。
ASSP將在更新暫存器中的相對位元被設定后立即改變RGB光輸出。
(]:由于啟動了內部參考電路與振U器選擇,因此,只需搭配被動元件即可支援這顆元件。如果系統已經可以提供記憶空間,那么就不需要EEPROM。)
實驗結果
(圖十三)顯示了開回路與閉回路RGB光源系統的效能差別,實驗采9000K白色目標色進行并使用duv做為評比指標。
其中:(u25, v25)=1976 CIE u, v在25oC時的色度座標;
(uT, vT)=1976 CIE u, v在溫度T時的色度座標。
對效能進行判別的一個基本法,則是使用duv = 0.005做為人眼能夠察覺變化前的色度的最小變化。
結語
RGB LED光源可以說是一個相當具有吸引力的照明解決方案,但由于LED特性的變化造成RGB光源輸出偏移目標色,三色式光學回饋雖然是一個經實良好的解決方案,但是在運作上卻有些復雜,必須透過良好的回授控制器設計才能夠簡化這類系統的實現動作。
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