高動態範圍顯示器色溫修正技術之研究

Abstract

我們的人眼視覺系統（Human Visual System，HVS）基本上是一組幾近完美的高動態範圍（High Dynamic Range，HDR）影像擷取系統，其視明度(Brightness)之可處理範圍非常大，同時又具備非常優異的視覺適應(Adaptation)能力，然而，目前絕大多數顯示設備相對而言卻是非常低動態範圍的，於是導致許多影像的細節都無法清晰地呈現也是不可避免的缺點，為了解決這樣的問題，積極開發高動態範圍顯示技術在現今普遍重視高畫質影像顯示的時代就變得非常重要而迫切，儘管目前已經有許多相關的影像處理技術被開發出來，但是，這些高動態範圍的處理技術在不同曝光程度影像的合成（Compositing）方法與顯示上表現出色調不協調的現象，特別是對於相同場景在不同環境光源照射下所出現的色溫（Color temperature）不一致情形特別嚴重，儘管影像的細節的確清晰呈現，但是其實色調卻已經嚴重地失真，這對高品質影像顯示而言是一項非常重大的缺失，必須針對這樣的問題進行深入探討加以克服。 本計畫將提出一個新的高動態範圍影像處理與顯示技術，主要的研究課題包括以下四部分：一是開發動態偵測影像中環境光源色溫值的技術，以作為色彩校正時的參考基準，二是設計影像中環境光源的色溫模擬技術，以隨著實際合成的需要而調整模擬色溫，三是進行影像註冊（Image registration）對位與等色溫合成顯示，四是顯示器周圍觀測光源對影像中色溫的相互影響，以期得出正確的色彩顯示效果，預期本研究的成果能作為影像顯示設備設計時的重要參考，以促進高畫質顯示器製造產業的發展。