本帖最后由 kingtt1994 于 2017-12-1 10:45 编辑
电视从发明到现在，已经近100年了，彩色电视的出现，也已经半个多世纪。在这近一个世纪的时间里，电视从黑白到彩色，从显像管（CRT）到液晶显示，经历了无数的变迁。色彩，是电视质量的基础。那么如何保证电视色彩呈现的品质和所有产品色彩显示的一致性呢？
先从一个概念出发——白平衡，摄像、摄影、电视、 投影、电影、哪里都少不了它。 白平衡 这个概念很难从字面上理解，白色只是一个单一的色彩，它不能像一个体操运动员那样在平衡木上舞蹈，也不能站在一个天平的两端，公平、公正、不偏不倚。那么它究竟是什么？
看看它的定义，白平衡是描述显示设备中红、绿、蓝三基色混合生成白色的精确度的一项指标。
我们都知道：红、绿、蓝三种基色的光线可以混合成白光，如图所示。实际上，白光，是红、绿、蓝三者达到某些平衡的状态时混合成的光线。我们给它取名叫做白平衡。
白平衡校正这个概念在摄影领域和显示领域都很重要，但是它们的处理是相反的。
我们知道白色在计算机24位真彩色存储时，表示成RGB（255,255,255）。摄影时的白平衡校正是调整它的拍摄时RGB各个通道的比例，决定让哪种光线存储成RGB（255,255,255）；
电视显示则是要调整显示时RGB各个通道的比例，让RGB（255,255,255）显示成哪种色温、哪个色坐标下的白光。
这种调整之后的RGB各个通道的配比，就是显示色彩的基调。
下图中的黑色曲线，叫做「黑体色温轨迹线」，它很重要，因为人眼感受到的白色，都在这条线附近。和黑体色温轨迹线相交的那些线段，叫做「等色温线」，在同一条线段上的色彩，它们色温是一样的，但是颜色不一样，它们有着不同的色坐标： 这张局部放大图看起来更清晰：
如：9300K，下图是不同色温下画面的效果，你喜欢哪一种呢？ 在这个色温下，确认白色色坐标的值，如9300K（x=0.285,y=0.293），也有可能在实际情况中选择其他值。这个值的选择会影响到白色的偏色，如果选值在「黑体色温轨迹线」附近，对于RGB（255,255,255）这个信号，人眼感受到基本就是白色，偏离越远，偏色就越严重，色彩基调也会大不相同，下图是相同色温下，不同白色色坐标调整过白平衡之后画面的偏色情况； 根据确认的色坐标的值，调整RGB各个通道的配比，使RGB（255,255,255）显示为9300K（X=0.285，Y=0.293）下的白色。
上面的3个步骤，步骤1和步骤2基本都是在实验室中，根据不同的处理芯片，不同的屏，不同的背光光源来选择。一旦定义好，生产就按照定义下来的标准值进行调试。
而步骤3通常都在工厂产线上自动调整，原因是即使同一个品牌，同一批的产品的屏和背光光源，都有些差异，有时差异还不小，这些差异需要在产线上校正，白平衡校正这项技术，就应运而生了。
所以，白平衡校正的目的，就是要校正产品的色彩一致性。 对于产品一致的重要性，麦当劳、肯德基这些知名的跨国企业已经通过它们的成功教育了我们很多年。
电视系统由屏模组和电视信号处理的集成电路组成，屏的原始白光色坐标由光源来决定。这个色坐标不一定符合电视定义的白平衡标准，需要校正；
光源的白光色坐标，生产时的误差范围比电视允许的误差范围更大，也需要通过校正缩小误差；屏的液晶响应，在不同的亮度下，色坐标不一定一致，也需要校正。通过白平衡校正，才能使产品的色彩达到一致。
由于许多原因：例如缩减产线工序以达到单位时间产量的优化、成本的降低，许多品牌的电视在产线上并没有针对每台机器进行白平衡校正。微鲸在画质问题上决不妥协，最大力度保证产品给用户的色彩体验。
对比度（Gain）和亮度（Offset）都进行校正 目前市场上的大多数电视，都只调整对比度（gain），而不调整亮度（offset），这种调整方法只能顾及到亮画面的色彩一致性，而忽略了暗画面的一致性。
微鲸则采用亮暗兼顾的方法通过调整RGB三个通道的亮度（offset）和对比度（gain），调整RGB在白光中的占比，来决定白光的色坐标。要确保各个灰阶的色坐标的一致性，gain和offset都需要调整。那么实际调整的流程，这两个值哪个需要先调整呢？再来看看图。 理论上来讲，根据已知的亮点和暗点，先调offset，后调gain，需要两步 先调gain，后调offset，然后必须再校正一次gain，需要三步
看起来，先调Offset的方式更优化，但是在实际调整中，已知的亮点和暗点有问题，首先是暗点，在这个例子里，暗点是全黑，但是全黑时，没有色彩，色坐标完全没有意义。亮点也有问题，这里的亮点选择是最大值，最大值没法往更大的方向调整gain，已经超出屏显示的极限。
所以，通常我们选择的亮点和暗点是输入信号的80%和20%，术语是80IRE和20IRE。IRE这个单位是以创造它的机构“无线电工程学会(Institute of Radio Engineers)”的名称来命名。
这种情况下，不论先调整offset还是gain，都会经过多轮的反复才能到达目标点。对于实际生产，没法让它不停的反复轮回下去，一般选择20-80-20或者80-20-80，不同的生产厂商有不同的选择。微鲸内部因为这个问题争论不休，几个工程师还特地为这个问题做过一系列的数学推导（这里省略了3000字）。
最后的结论是：实际情况中，当offset偏差较大时，应当采用20-80-20的调整方式；当gain偏差较大时，应当采用80-20-80的调整方式。
实践是检验真理的唯一标准，答案需要在生产现场去寻找，最后统计的结果表示：Gain的偏差比Offset的偏差要大。80-20-80的调整的方案才确定下来。
在最后贴上校正程序的流程之前，先确认下RGB的配比和色坐标的关系，还是先看图：
图中红色的坐标系里有标注x和y，这个是色坐标的方向。从图中我们能看出： 1． r增大，主要是x增大，对y的影响小 2． g增大，主要是y增大，对x的影响小 3． b增大，r和g都会减小，所以，x、y都会减小，对y值的影响较大 经过上述这样一番分析，我们确认了如下的校正流程： 这是一个我们经过各种比对简化后的流程，有两点需要注意：
1、G通道对亮度的影响 微鲸没有调整G通道，原因绿色对亮度的影响在三个通道里是最大的，G的调整很容易影响液晶电视的亮度和对比度表现。微鲸最大限度的保持电视的亮度和对比度，给用户更好的对比度体验。
2、先B后R 微鲸先调整B通道，然后再调整R通道，原因前面有提到，B通道对x的影响大于R通道对y的影响，后调整B通道很容易影响已经调整过的x的值。微鲸采用这种方法，最大限度优化了产线效率和白平衡准确度，给用户更好的色彩体验。
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发表于 2017-12-1 10:43
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