專利名稱：色彩變換方法及彩色視頻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色視頻系統(tǒng)中象點(diǎn)色品的一種色彩變換方法，在該方法中，每個(gè)色品可用在一個(gè)包括一個(gè)消色差點(diǎn)的色品范圍內(nèi)的色向量分量表示，該色品范圍由信號(hào)源輸入側(cè)的若干原色確定，并且在該方法中可用圖象側(cè)的若干原色顯示象點(diǎn)，這些原色的色品范圍同樣包括消色差點(diǎn)，其中，至少此色品范圍的一個(gè)色品位于輸入側(cè)原色的色品范圍之外，以及在該方法中完成為產(chǎn)生有關(guān)圖象側(cè)原色(R″、G″、B″)分量而進(jìn)行的變換，并且抑制所出現(xiàn)的負(fù)值強(qiáng)度的圖象側(cè)分量。此外，本發(fā)明還涉及一種顯示彩色象點(diǎn)的彩色視頻系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個(gè)輸入電路，用于產(chǎn)生或接收屬于輸入側(cè)原色的色品范圍的色值信號(hào)，此色品范圍包括一消色差點(diǎn)，該系統(tǒng)還具有一個(gè)基于圖象側(cè)原色的、產(chǎn)生彩色視頻圖象象點(diǎn)的圖象產(chǎn)生裝置，圖象側(cè)原色的色品范圍包括一個(gè)消色差點(diǎn)和至少一個(gè)位于輸入側(cè)原色的色品范圍之外的色品以及一矩陣電路，該電路連接在輸入電路與圖象產(chǎn)生裝置之間，并把輸入側(cè)色值信號(hào)變換成圖象產(chǎn)生裝置的圖象點(diǎn)的圖象側(cè)色值信號(hào)。
在電視接收時(shí)，為使發(fā)射的色值信號(hào)與顯象管的熒光材料匹配而進(jìn)行的色彩變換，例如在Heinwig Lang所著“色度測(cè)量與彩色電視”(Colorimetry and Color Television)(R.Oldenburg出版社，慕尼黑，1978年)一書(shū)中已有介紹。該書(shū)所給出的色彩空間中的矩陣變換，例如當(dāng)具有原色的視頻圖象按FCC-標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送、并應(yīng)色彩逼真地在按EBU標(biāo)準(zhǔn)制造的熒光材料的屏幕上顯示時(shí)是可以采用的。FCC標(biāo)準(zhǔn)和EBU標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別主要在綠色范圍內(nèi)，此綠色范圍對(duì)于色彩匹配以實(shí)現(xiàn)色彩逼真顯示是必要的。
在此應(yīng)用中色品范圍相互偏差不大，而在激光投影系統(tǒng)中矩陣變換卻是重要的，因?yàn)檫@時(shí)各個(gè)波長(zhǎng)是單色的而且所屬色向量在CIE圖中位于光譜曲線上。這種投影系統(tǒng)在Yahiko Yamada等人的文章“大屏幕激光彩色電視投影器”(第6屆國(guó)際量子電子學(xué)會(huì)議錄，即Proceedingsof 6th International Quantumelectronics，1970)中和在專利文獻(xiàn)DE-PS 43 06 797中已公開(kāi)發(fā)表。該專利文獻(xiàn)主要討論例如按EBU標(biāo)準(zhǔn)用激光器發(fā)送的電視圖象的彩色逼真顯示，其中激光器波長(zhǎng)確定圖象側(cè)原色。
如早期商業(yè)通用的顯象管電視接收機(jī)那樣，人們也可以在這類彩色視頻系統(tǒng)中安裝調(diào)整紅、綠、藍(lán)信號(hào)強(qiáng)度的裝置，以便可以按用戶的喜好少量地改變彩色品象。但是，在此只覆蓋了由輸入側(cè)原色所預(yù)告給出的色調(diào)和色彩飽和度的范圍。
然而，比如在廣告和市場(chǎng)領(lǐng)域，人們期望的是這樣一些彩色視頻系統(tǒng)，這些系統(tǒng)能夠顯示不同于輸入側(cè)色品范圍所確定的色調(diào)或更飽和一些的彩色。按當(dāng)前已知的技術(shù)水平，例如人們可以用一種上述激光投影設(shè)備演示廣告視頻，其中，必須用特殊攝像機(jī)錄制廣告視頻或事后再進(jìn)一步加工處理以便得到更大的色品范圍。此外就是必須在激光投影設(shè)備中進(jìn)行改裝，以便為這種應(yīng)用提供較大的色品范圍。這類技術(shù)措施僅就所需特殊設(shè)備而言其經(jīng)濟(jì)上的花費(fèi)是相當(dāng)高的，從而導(dǎo)致甚至通常經(jīng)費(fèi)充足的廣告部門也不采用這種技術(shù)手段。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法和一種相應(yīng)的彩色視頻系統(tǒng)，該方法能夠以較少的花費(fèi)以比輸入側(cè)色值信號(hào)所給出的較大的、可利用的色值范圍在一個(gè)視頻系統(tǒng)中進(jìn)行彩色顯示。
根據(jù)本發(fā)明，該項(xiàng)任務(wù)在本文開(kāi)始所述類型的方法中利用確定若干虛構(gòu)原色來(lái)解決，這些虛構(gòu)原色的色品范圍至少含有一個(gè)在輸入側(cè)原色的色品范圍之外和在圖象側(cè)原色的色品范圍之內(nèi)的色品，并實(shí)現(xiàn)如下變換-輸入側(cè)原色的向量分量以如下方式轉(zhuǎn)換成虛構(gòu)原色，即至少一個(gè)輸入側(cè)原色的色品被移至輸入側(cè)原色的色品范圍之外的至少一個(gè)色品，并且-所轉(zhuǎn)換的虛構(gòu)原色的色向量分量變換成圖象側(cè)原色以產(chǎn)生圖象側(cè)色向量分量，其中，由此產(chǎn)生的圖象側(cè)色品與通過(guò)變換在虛構(gòu)原色系統(tǒng)中產(chǎn)生的色品具有相同的色調(diào)和相同的色彩飽和度。
在本發(fā)明中利用了一個(gè)虛構(gòu)原色系統(tǒng)。此系統(tǒng)允許把輸入側(cè)色品經(jīng)某一確定的轉(zhuǎn)換后變成一個(gè)具有其它色調(diào)和其它色彩飽和度的色品系統(tǒng)。只有通過(guò)進(jìn)一步變換后才能實(shí)現(xiàn)在虛構(gòu)原色系統(tǒng)中產(chǎn)生的色品與用于顯示的圖象側(cè)原色的匹配。
由本文開(kāi)始所述技術(shù)背景已知如何實(shí)現(xiàn)這類變換，并且例如在激光投影系統(tǒng)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這種變換。然而，根據(jù)本發(fā)明需要考慮到此變換不是與屏幕熒光材料有關(guān)而是與作為輸入量的虛構(gòu)原色有關(guān)。
這種方法可以采用一個(gè)激光投影系統(tǒng)例如用如下措施實(shí)現(xiàn)在廣告中較好的彩色顯示，即這種轉(zhuǎn)換與目前經(jīng)常利用的、借助于計(jì)算機(jī)的廣告影片處理同時(shí)進(jìn)行。在此，例如可以用計(jì)算機(jī)程序把所有色彩依據(jù)矩陣變換由錄制廣告影片的原色轉(zhuǎn)換成激光投影系統(tǒng)中輸入側(cè)所需的原色，并且只有當(dāng)處理某些產(chǎn)品或處理某一情節(jié)片段需要在虛構(gòu)原色系統(tǒng)中加入較飽和的色彩時(shí)，應(yīng)該按本發(fā)明方法進(jìn)行象點(diǎn)的轉(zhuǎn)換。于是，通過(guò)新的色調(diào)可為經(jīng)常在廣告中使用的陌生的手段提供更多的選擇余地。
本示例主要說(shuō)明，與當(dāng)前技術(shù)方案、即必須使用特殊攝影機(jī)和特殊視頻設(shè)備等等相比，在本發(fā)明方法中這部分技術(shù)花費(fèi)已不起重要作用了。
本發(fā)明方法也可以把相同的色值信號(hào)用于在彩色顯示方面具有不同原色系統(tǒng)的各種接收機(jī)。假如發(fā)射側(cè)如同對(duì)新型電視標(biāo)準(zhǔn)HDTV所預(yù)期的那樣、以較大的色調(diào)范圍獲得色品，并且為標(biāo)準(zhǔn)化的電視設(shè)備進(jìn)行處理，這些電視設(shè)備的可以顯示的色品范圍是由屏幕熒光材料所確定的，那么，例如也可以在邊帶上加入若干信息，這些信息給具有圖象側(cè)較大可顯示的色品范圍的接收設(shè)備指明何時(shí)一個(gè)象點(diǎn)通過(guò)在一個(gè)例如由某一標(biāo)準(zhǔn)確定的虛構(gòu)原色系統(tǒng)中的某一色彩來(lái)顯示。于是，在這種接收設(shè)備中可以相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換和變換。
這個(gè)示例表明，本發(fā)明不僅解決了上述任務(wù)，而且出乎意料地充實(shí)了電視技術(shù)，即它甚至可允許為不同標(biāo)準(zhǔn)的多種電視設(shè)備進(jìn)行電視傳送。
本方法具有多種多樣的應(yīng)用。此外，一種可能的應(yīng)用在于，例如允許視頻設(shè)備的用戶自己通過(guò)遙控在大的范圍內(nèi)選擇虛構(gòu)原色系統(tǒng)，使他能夠根據(jù)愛(ài)好調(diào)到較高的色彩飽和度或低的色調(diào)失真。
但是，即便如此，為了使電視用戶總能得到高質(zhì)量的電視圖象，根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)消色差點(diǎn)的色品通過(guò)轉(zhuǎn)換變成虛構(gòu)原色系統(tǒng)中色向量分量后仍保持不變。
正是在消色差象點(diǎn)、也就是白色或灰色象點(diǎn)，很自由地選擇虛構(gòu)原色可能導(dǎo)致泛色品象。通過(guò)對(duì)虛構(gòu)原色系統(tǒng)選擇自由度的限制，可以避免這種類型的泛色現(xiàn)象出現(xiàn)，因?yàn)檩斎雮?cè)存在的白色色調(diào)也可以做為相同的白色色調(diào)顯示。這種限制的可能性使本發(fā)明方法區(qū)別于彩色電視初始階段標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置的、對(duì)色值信號(hào)不同幅度的選擇，此種選擇有可能產(chǎn)生泛色現(xiàn)象，該種泛色特別是表現(xiàn)在白色色調(diào)中，使人感到不適。
如后面由幾個(gè)實(shí)施例可見(jiàn)，有多種可能的方法用于虛構(gòu)原色系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，借助色向量分量的矩陣變換進(jìn)行由輸入側(cè)原色系統(tǒng)到虛構(gòu)原色系統(tǒng)的色向量分量的轉(zhuǎn)換。這種變換有可能使用少量的費(fèi)用以現(xiàn)有技術(shù)已知的方式予以實(shí)現(xiàn)。此外，這種變換是線性的。這就保證了均勻的色調(diào)變化和色彩飽和度的提高，這些不是在所有可能的變換中、例如當(dāng)這些變換是借助極為非線性的功能完成時(shí)都能夠得到保證的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)換也為從技術(shù)上極其簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)本方法提供了可能，在該結(jié)構(gòu)中，為實(shí)現(xiàn)變換，只用一個(gè)矩陣進(jìn)行唯一的一次矩陣變換，該矩陣由用于轉(zhuǎn)換的矩陣與一個(gè)把虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′、G′、B′)變換成圖象側(cè)原色系統(tǒng)(R″、G″、B″)的矩陣的乘積所產(chǎn)生。
按照本發(fā)明各改進(jìn)結(jié)構(gòu)的方法總共只需要進(jìn)行一次矩陣變換。在具有放大了的色品范圍的視頻系統(tǒng)中的矩陣變換，如本文開(kāi)始所述，為了輸入側(cè)色值信號(hào)的色彩保真成象，按照現(xiàn)有技術(shù)水平，最好依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。因此，按照這種改進(jìn)結(jié)構(gòu)所需費(fèi)用近似為零，因此與按照現(xiàn)有技術(shù)水平進(jìn)行的變換相比，實(shí)現(xiàn)本方法只需把改進(jìn)結(jié)構(gòu)中的矩陣變換按照本發(fā)明的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)結(jié)構(gòu)中是以色品為基礎(chǔ)確定虛構(gòu)原色，該原色與輸入側(cè)原色具有相同的色調(diào)，然而對(duì)至少一個(gè)輸入側(cè)原色具有提高的色彩飽和度。因此，同樣可以避免較大的色調(diào)失真，并且使用本發(fā)明方法的視頻設(shè)備用戶可以為更飽和的色彩而滿意，不會(huì)因電視圖象質(zhì)量由于顯示失真的色調(diào)而受到影響。
在本文所述類型的彩色視頻系統(tǒng)中，為了解決本發(fā)明的任務(wù)曾設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，該電路可把有關(guān)輸入側(cè)原色的色值信號(hào)轉(zhuǎn)換成有關(guān)虛構(gòu)原色的色值信號(hào)，其色品范圍含有至少一個(gè)在輸入側(cè)原色的色品范圍之外、并在圖象側(cè)原色的色品范圍之內(nèi)的色品，其中，借助該電路可以把至少一個(gè)輸入側(cè)原色的色值信號(hào)轉(zhuǎn)換成輸入側(cè)原色的色品范圍之外的至少一個(gè)色品的色值信號(hào)，并且設(shè)計(jì)矩陣電路，用于把有關(guān)虛構(gòu)原色的色值信號(hào)變換成有關(guān)圖象側(cè)原色的色值信號(hào)。
本發(fā)明彩色視頻系統(tǒng)具有所有實(shí)現(xiàn)本方法所必需的電路部件。特別是該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。矩陣電路最好已經(jīng)包含在彩色視頻系統(tǒng)中，該系統(tǒng)為使象點(diǎn)色彩真實(shí)地成象而具有用于顯示圖象的不同于輸入信號(hào)的原色。根據(jù)本發(fā)明，此矩陣電路的設(shè)計(jì)只需涉及有關(guān)虛構(gòu)原色色值信號(hào)的變換。就這一點(diǎn)而言，本發(fā)明彩色視頻系統(tǒng)的價(jià)格不會(huì)高于當(dāng)前技術(shù)制造的彩色視頻系統(tǒng)。因此，本發(fā)明彩色視頻系統(tǒng)只需要一個(gè)用于轉(zhuǎn)換的附加電路，此電路的費(fèi)用是很低的，以后在所示實(shí)施例中還要說(shuō)到，或者，當(dāng)適當(dāng)選擇變換電路時(shí)此費(fèi)用甚至同樣接近于零。
在一個(gè)優(yōu)先的改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，可以避免泛色品象，其中，把輸入側(cè)色值信號(hào)轉(zhuǎn)換成虛構(gòu)原色的電路是如此設(shè)計(jì)的，使圖象側(cè)消色差點(diǎn)的色品可以用輸入側(cè)色品顯示。
在變換色值信號(hào)的極端非線性電路中可能出現(xiàn)的較大的未預(yù)料到的色彩失真，將在用矩陣變換進(jìn)行色值信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)加以排除。為實(shí)現(xiàn)這種類型的變換，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一個(gè)優(yōu)良的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，即用于轉(zhuǎn)換的電路含有用于另一矩陣變換的另一矩陣電路。
這種改進(jìn)結(jié)構(gòu)通過(guò)把轉(zhuǎn)換電路與連接在其后的色品保真變換電路分開(kāi)，還可以提供例如由用戶選擇的、實(shí)施本方法不同類型的各種調(diào)節(jié)，因?yàn)?，如果可選擇不同的電路連接到矩陣電路之前時(shí)，變換用的分立的電路就可使變換到各種所希望的條件成為可能。
在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，附加電路費(fèi)用與現(xiàn)有技術(shù)水平的電視設(shè)計(jì)相比完全消失，該電視設(shè)備沒(méi)有使用本發(fā)明方法，因?yàn)?，在此結(jié)構(gòu)中矩陣電路含有變換用的電路，其中，為矩陣變換設(shè)計(jì)了一個(gè)唯一的變換矩陣，該矩陣是轉(zhuǎn)換用的矩陣變換的矩陣與由虛構(gòu)原色系統(tǒng)到圖象側(cè)原色的色值信號(hào)變換矩陣的乘積。
在本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)結(jié)構(gòu)中用于轉(zhuǎn)換各種可選擇虛構(gòu)原色的電路是可以控制的。
此可控制的功能可為本發(fā)明彩色視頻系統(tǒng)的用戶提供例如以下的可能選擇，即他是否想觀看有關(guān)輸入側(cè)發(fā)送的色值信號(hào)的圖象，還是例如想利用各種可能的色彩飽和度等級(jí)。這種選擇的可能性不僅提高了舒適的程度，而且還為標(biāo)準(zhǔn)化提供了可能，因?yàn)槿藗儾恍枰舾刹煌囊曨l系統(tǒng)，如果人們一方面想觀看有關(guān)輸入側(cè)電視標(biāo)準(zhǔn)化的圖象并且另一方面還想把視頻系統(tǒng)用于顯示其它未提供的色品，例如在本文開(kāi)始所述的廣告示例。這種標(biāo)準(zhǔn)化同樣以適當(dāng)?shù)姆绞綔p少所需費(fèi)用。
在本發(fā)明彩色視頻系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)結(jié)構(gòu)中用于可選擇各種不同虛構(gòu)原色的電路具有若干可控電阻，這些電阻可以通過(guò)在電路上施加的控制電壓或通過(guò)引入的電流予以改變。
采用此改進(jìn)結(jié)構(gòu)與其它解決方案相比，費(fèi)用可進(jìn)一步降低，其它解決方案是指根據(jù)不同的要求在不同的變換電路間進(jìn)行換接，因?yàn)樵诖烁倪M(jìn)結(jié)構(gòu)中例如可以在電路中使用相同的運(yùn)算放大器。甚至具有很小容差的電阻都可廉價(jià)得到，所以，即使在實(shí)施本發(fā)明時(shí)在要求很嚴(yán)格的情況下所花之費(fèi)用總是有限的。
在一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)結(jié)構(gòu)中設(shè)置若干抑制負(fù)的圖象側(cè)色值信號(hào)的電路，這些電路為每個(gè)色值信號(hào)各含有由一個(gè)二極管和一個(gè)電阻組成的分壓器，其中分壓器在二極管一側(cè)是與一補(bǔ)償二極管閾值電壓的電位反向連接的。
上述彩色視頻系統(tǒng)若沒(méi)有抑制電路或許將限制本方法的可能應(yīng)用范圍，因?yàn)樨?fù)的色值信號(hào)實(shí)際上是不能用光強(qiáng)度顯示的。在采用抑制電路時(shí)就不需要對(duì)這方面進(jìn)一步加以注意了。
上述具有一個(gè)電阻和一個(gè)二極管的抑制電路的實(shí)施結(jié)構(gòu)的費(fèi)用也是很低的。在適當(dāng)選擇電阻的情況下，該結(jié)構(gòu)甚至可提供對(duì)數(shù)式的抑制，以致使在可顯示的色品范圍的邊緣處，即在那些否則會(huì)出現(xiàn)負(fù)色值信號(hào)的邊緣區(qū)域，保留還可以辨認(rèn)的、較大的色調(diào)變化?；诖烁倪M(jìn)結(jié)構(gòu)的這些特征，能夠以有利的方式提高了圖象的質(zhì)量。
下面借助附圖以示例的形式進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些附圖是

圖1實(shí)施本發(fā)明方法的彩色視頻系統(tǒng)示意圖；圖2輸入側(cè)原色和圖象側(cè)原色激光波長(zhǎng)的EBU-熒光材料的CIE-圖；圖3是如圖2所示的CIE-圖，然而，卻具有在以EBU-標(biāo)準(zhǔn)的輸入側(cè)原色中可允許最大可能飽和度的激光波長(zhǎng)；圖4是一種把色值信號(hào)轉(zhuǎn)換到具有較高色彩飽和度的虛構(gòu)原色系統(tǒng)的電路；圖5是一種電調(diào)節(jié)的可變電阻的結(jié)構(gòu)，用于圖4所示電路中調(diào)整色彩飽和度，以及圖6一個(gè)應(yīng)用圖4所示電路調(diào)整視頻圖象色彩飽和度的實(shí)施例。
在下面的實(shí)施例中，將以示例說(shuō)明提高飽和度的方法和裝置。如果精通彩色顯示的專業(yè)技術(shù)人員相應(yīng)地應(yīng)用本示例示出的計(jì)算，那么這些方法和裝置也可以應(yīng)用于其它色調(diào)的改變。所有計(jì)算都用彩色測(cè)量學(xué)中通用的名稱、符號(hào)表示，其中加括號(hào)的量表示向量，無(wú)括號(hào)的量表示標(biāo)量或色彩向量分量。
圖1示出了一個(gè)彩色視頻系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的輸入電路10中產(chǎn)生或接收視頻信號(hào)。這些視頻信號(hào)一般涉及具有相關(guān)原色(R)、(G)、(B)的屏幕熒光材料，例如按照EBU或FCC色彩標(biāo)準(zhǔn)。在通常的視頻系統(tǒng)中，相應(yīng)的色值信號(hào)被傳輸至作為圖象產(chǎn)生裝置的顯象管上以便進(jìn)行色彩控制。在彩色視頻系統(tǒng)中通常應(yīng)用的伽瑪—預(yù)消除失真裝置對(duì)于色彩測(cè)量的線性關(guān)系沒(méi)有影響。如果顯象管與來(lái)自輸入電路10的色值信號(hào)的原色(R)、(G)、(B)的標(biāo)準(zhǔn)相符，那么人們就會(huì)得到彩色逼真的圖象。一般情況下，如果使用其它原色(R″)、(G″)、(B″)顯示彩色品象，那么色值信號(hào)必須與圖象產(chǎn)生裝置的這些原色(R″)、(G″)、(B″)相匹配。
圖1示出了圖象產(chǎn)生裝置12，如果在該裝置中輸入依據(jù)其它原色(R″)、(G″)、(B″)的色值信號(hào)，那么該裝置就會(huì)顯示彩色逼真的圖象。按現(xiàn)有技術(shù)水平為了實(shí)現(xiàn)色彩逼真顯示通常應(yīng)用一矩陣電路14，該電路把來(lái)自輸入電路10的原色(R)、(G)、(B)的色值信號(hào)變換成其它原色(R″)、(G″)、(B″)的色值信號(hào)。與此相反，根據(jù)本發(fā)明不是由原色系統(tǒng)(R)、(G)、(B)轉(zhuǎn)換成另一原色系統(tǒng)(R″)、(G″)、(B″)，而是由虛構(gòu)原色(R′)、(G′)、(B′)轉(zhuǎn)換，其中，這些原色可比輸入側(cè)原色(R)、(G)、(B)有較高的色調(diào)飽和度。
為產(chǎn)生矩陣電路14的輸入信號(hào)，根據(jù)本發(fā)明另外設(shè)置了一個(gè)用于轉(zhuǎn)換的電路15，該方法下面還將結(jié)合圖3、圖4進(jìn)一步加以說(shuō)明。電路15主要產(chǎn)生有關(guān)虛構(gòu)原色(R′)、(G′)、(B′)的提高了飽和度的色彩。
矩陣電路14的確定矩陣的元件(通常為電阻)這里是根據(jù)虛構(gòu)原色(R′)、(G′)、(B′)而不是按現(xiàn)有技術(shù)水平根據(jù)輸入側(cè)原色(R)、(G)、(B)設(shè)計(jì)的。在圖1中設(shè)置了一個(gè)控制電路16，該電路控制矩陣電路14中確定系統(tǒng)的電阻阻值，從而使不同虛構(gòu)原色(R′)、(G′)、(B′)具有不同飽和度成為可能。熱敏電阻適用于作可控電阻，這些熱敏電阻可用控制電路16的電流加熱，或者也可以采用磁性的、例如霍耳效應(yīng)的可變電阻，這些電阻可由控制電路16由磁場(chǎng)施加影響。人們也可以以數(shù)字方式調(diào)節(jié)電阻值，下面用圖4和圖5加以說(shuō)明。如果人們放棄提高色彩飽和度的可調(diào)性能，那么也可去掉控制電路16，并且根據(jù)虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′)、(G′)、(B′)來(lái)確定矩陣電路14的電阻。
為了進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，控制電路16以同樣方式也與電路15連接。在電路15中完成的信號(hào)轉(zhuǎn)換也可以經(jīng)此連接與不同的虛構(gòu)原色(R′)、(G′)、(B′)匹配，由此分別根據(jù)虛構(gòu)原色的選擇而得到不同的飽和度。這樣，在圖1所示實(shí)施例中可以通過(guò)控制電路16調(diào)節(jié)不同程度的色彩飽和度。
在圖1所示實(shí)施例中，控制電路16是如此設(shè)計(jì)的，即基于虛構(gòu)原色(R′)、(G′)、(B′)主要只得到提高了的色調(diào)飽和度，并且色調(diào)失真保持在允許范圍內(nèi)。下面將借助圖2進(jìn)一步說(shuō)明這是如何實(shí)現(xiàn)的。
圖2示出使用通常坐標(biāo)的CIE圖，該坐標(biāo)對(duì)各種色品由0到1變化。在圖2中是x和y的間距為0.1的格網(wǎng)。
此外，圖2示出普通的光譜曲線10。在一個(gè)激光視頻系統(tǒng)中，激光色彩位于該光譜曲線18上，因?yàn)榧す馄魇菃紊摹?br> 為顯示象點(diǎn)的色彩，在圖1所示實(shí)施例中的圖象產(chǎn)生裝置12使用了激光器。其中，所用激光器的波長(zhǎng)組成了一個(gè)原色系統(tǒng)，此系統(tǒng)作為示例在圖2中用點(diǎn)(R″)、(G″)和(B″)標(biāo)在光譜曲線18上。于是，可供使用的色品范圍位于點(diǎn)(R″)、(G″)和(B″)的坐標(biāo)之間用虛線標(biāo)出的三角區(qū)內(nèi)。
此外，在圖2中根據(jù)EBU標(biāo)準(zhǔn)把輸入側(cè)原色系統(tǒng)(R)、(G)、(B)用相應(yīng)點(diǎn)標(biāo)出。在輸入側(cè)原色系統(tǒng)(R)、(G)、(B)中可供使用的色品范圍由實(shí)線示出的原色三角區(qū)給出。
此外，在圖2所示的CIE圖中在坐標(biāo)x＝1/3和y＝1/3處標(biāo)出了消色差點(diǎn)(W)，該點(diǎn)在下面的敘述中將用到。但是，下面的分析并未限制在該點(diǎn)上，而是也可以參照其它標(biāo)準(zhǔn)光類型，例如參照標(biāo)準(zhǔn)光類型D65，其消色差點(diǎn)同樣標(biāo)在了圖2中。
由圖2可以看到，在圖象側(cè)原色系統(tǒng)(R″)、(G″)和(B″)中給出了比輸入側(cè)原色系統(tǒng)(R、G、B)中大很多的色品范圍。然而，在現(xiàn)有技術(shù)的色彩變換中并未充分利用這種色品范圍。
但是，在圖象產(chǎn)生裝置12中，產(chǎn)生較高飽和度的色彩是可能的。這一點(diǎn)可以從圖2中在消色差點(diǎn)(W)和屬于輸入側(cè)原色(R)、(G)、(B)的色品三角的各頂點(diǎn)之間所畫(huà)的直線上看出。在這些連線上的色彩有相同的色調(diào)，它們與EBU熒光材料的色調(diào)相同，然而卻有不同的飽和度。
在圖2中，連接直線與光譜色曲線18的交點(diǎn)表示最大飽和度的色彩。然而，圖象產(chǎn)生裝置12只能提供圖2中用(R′)、(G′)和(B′)表示的飽和和度，并且由連接直線與圖象側(cè)原色(R″)、(G″)和(B″)的原色三角邊線的交點(diǎn)給出。
按照本發(fā)明，如果現(xiàn)在色彩不是由輸入側(cè)原色(R)、(G)、(B)、而是由一個(gè)通過(guò)CIE-圖中的點(diǎn)(R′)、(G′)和(B′)確定的虛構(gòu)的原色系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成圖象側(cè)原色系統(tǒng)(R″)、(G″)和(B″)，那么，在圖象產(chǎn)生裝置12中就可以產(chǎn)生相同色調(diào)而具有最大飽和度的色彩。當(dāng)選擇具有CIE-圖中坐標(biāo)的虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′)、(G′)、(B′)時(shí)，這些坐標(biāo)同樣位于連線上，但是更靠近EBU-熒光材料的坐標(biāo)點(diǎn)，那么此飽和度的提高也就可以任意減小。也就是說(shuō)，通過(guò)選擇虛構(gòu)原色(R′)、(G′)、(B′)調(diào)整飽和度是可能的，這一點(diǎn)正如通過(guò)在圖1中的控制電路16已考慮到的那樣。
如果圖象產(chǎn)生裝置12使用激光器，那么就能得到最大的飽和度，這些激光器具有與通過(guò)連線和光譜色曲線18的交點(diǎn)相一致的波長(zhǎng)，圖3示出一個(gè)這樣的示例。與圖2相比也可以看出，在此可以選擇虛構(gòu)原色系統(tǒng)等于圖象側(cè)原色系統(tǒng)，其中，上述的由虛構(gòu)原色(R′)、(G′)、(B′)到圖象側(cè)原色(R″、G″、B″)的變換簡(jiǎn)化成一個(gè)壹矩陣，因此可以在一個(gè)彩色視頻系統(tǒng)中省掉用于變換的相應(yīng)電路。
但是，為實(shí)現(xiàn)增高飽和度必須把輸入側(cè)色值信號(hào)由原色系統(tǒng)(R)、(G)、(B)轉(zhuǎn)換到虛構(gòu)原色(R′)、(G′)、(B′)，即將在圖2中的給出的輸入側(cè)原色(R)、(G)、(B)坐標(biāo)其中之一處的色品轉(zhuǎn)換到虛構(gòu)原色(R′)、(G′)和(B′)的坐標(biāo)點(diǎn)。
用于變換的最簡(jiǎn)單的可能途徑在于，使輸入側(cè)色值信號(hào)與虛構(gòu)原色(R′)、(G′)、(B′)相連系。然后，在(R′)、(G′)、(B′)原色系統(tǒng)中的色向量分量就與輸入側(cè)原色系統(tǒng)中的色向量分量等同，就是說(shuō)不必改變色值信號(hào)。然而，在此當(dāng)任意選擇時(shí)白色色調(diào)也發(fā)生變化，所以不一定都能排除所產(chǎn)生圖象的泛色現(xiàn)象。
所以在圖1所示實(shí)施例中選擇了另一種使白色色調(diào)(W)不變的變換。即便是在這種附加條件下，也還是可以確定色值信號(hào)變換的多個(gè)可能途徑。特別有利的是，經(jīng)一矩陣變換把色值信號(hào)由輸入側(cè)原色系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到虛構(gòu)原色系統(tǒng)。然后，通過(guò)單一矩陣產(chǎn)生由輸入側(cè)色值信號(hào)到圖象側(cè)可用的色值信號(hào)的總變換，該矩陣是作為由用于轉(zhuǎn)換的矩陣與把虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′)、(G′)、(B′)變換到圖象側(cè)原色系統(tǒng)(R″)、(G″)、(B″)的、可按已知方法確定的矩陣的乘積所得出。于是只需要用一個(gè)單一的矩陣電路代替圖1中的兩個(gè)分立的電路14和15。此外，在輸入側(cè)色值信號(hào)與圖象側(cè)色值信號(hào)之間得到一種純線性關(guān)系，所以可以排除非線性飽和度的增高，并且保證了均勻飽和度的增高。
轉(zhuǎn)換用矩陣可以按如下方式用計(jì)算方法確定由圖2中的CIE-圖可以得到輸入側(cè)原色(R、G、B)的坐標(biāo)值XR、YR、XG、YG、XB、YB和虛構(gòu)原色(R′)、(G′)、(B′)的坐標(biāo)值X′R、Y′R、X′G、Y′G、X′B、Y′B。為了在標(biāo)準(zhǔn)色品系統(tǒng)中進(jìn)行圖示，坐標(biāo)值還必須補(bǔ)充第三分量E，根據(jù)定義對(duì)每個(gè)原色第三分量由Zi＝1-xi-yi構(gòu)成，其中下標(biāo)i作為位標(biāo)適用于原色的所有色彩而與是否是虛構(gòu)原色還是輸入側(cè)原色無(wú)關(guān)。各有關(guān)x、y、z只確定標(biāo)準(zhǔn)色品系統(tǒng)中向量的方向。向量長(zhǎng)度的可選擇性被用于確定虛構(gòu)原色的向量，即通過(guò)引入標(biāo)度量SR、SG、SB使得在轉(zhuǎn)換時(shí)消色差點(diǎn)保持相同的白色色調(diào)。
方程含義為，在輸入側(cè)原色系統(tǒng)(R)、(G)、(B)中具有分量ru、gu、bu以及在虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′)、(G′)、(B′)中具有分量r′u、g′u、b′u的消色差點(diǎn)的色向量保持不變，于是該方程在標(biāo)準(zhǔn)色品系統(tǒng)中有ruXRYRZR+guXGYGZG+buXBYBZB=ru′SRxR′yR′zR′+gu′SGxG′yG′zG′+bu′SBxB′yB′zB′,]]>其中，在左邊的括號(hào)表示標(biāo)準(zhǔn)色品系統(tǒng)中輸入側(cè)原色的色向量。
此方程給出三個(gè)標(biāo)度量Sr、SG、SB的三個(gè)條件，方程所以可以單值求解這些量。用由此得到的數(shù)值可以在具有xi、yi、zi分量的標(biāo)準(zhǔn)色品系統(tǒng)中通過(guò)下式單值確定虛構(gòu)原色(R′)、(G′)和(B′)的色向量，即Xi′Yi′Zi′=Sixi′yi′zi′,]]>其中下標(biāo)i還是作為色彩(R、G、B)的位標(biāo)。
用由此得到的分量現(xiàn)可以組成一個(gè)矩陣M′=XR′;XG′;XB′YR′;YG′;YB′ZR′;ZG′;ZB′]]>該矩陣與輸入側(cè)原色(R)、(G)、(B)分量的矩陣MM=XR;XG;XBYR;YG;YBZR;ZG;ZB]]>一起，通過(guò)M-1M′關(guān)系式得到由輸入側(cè)原色系統(tǒng)(R)、(G)、(B)色值信號(hào)到虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′)、(G′)、(B′)轉(zhuǎn)換所求的矩陣。
對(duì)于下面的情況，即在CIE圖中的虛構(gòu)原色通過(guò)下表中給出的坐標(biāo)確定，x y(R′)0，65 0，33(G′)0，27 0，66，(B′)0，14 0，05以及輸入側(cè)原色通過(guò)EBU標(biāo)準(zhǔn)確定，并且上面方程中使用的消色差點(diǎn)等于坐標(biāo)為x＝1/3和y＝1/3的白點(diǎn)，那么例如由已給出的計(jì)算得到的如下變換矩陣0,886889;0,091808;0,0213030,008297;0,982542;0,0091610,008560;0,058421;0,933019]]>
表中給出的坐標(biāo)可以用一個(gè)圖象產(chǎn)生裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，其作為顯示象點(diǎn)光源的激光器具有紅光波長(zhǎng)647.1nm、綠光波長(zhǎng)514.5nm和藍(lán)光波長(zhǎng)457.9nm。
如果根據(jù)圖2和圖3中的曲線給出列式(F′)-(W)＝U〔(F)-(W)〕則可以產(chǎn)生另一轉(zhuǎn)換，該轉(zhuǎn)換未考慮消色差點(diǎn)或白色色調(diào)，其中(F)表示輸入側(cè)原色(R)、(G)或(B)的一個(gè)色向量，(F′)表示虛構(gòu)原色(R′)、(G′)或(B′)的一個(gè)色向量，并且U為一個(gè)函數(shù)，該函數(shù)在給出的列式中把(F)轉(zhuǎn)換成(F′)。此函數(shù)U可以在大的范圍內(nèi)自由選擇，因而甚至可以實(shí)現(xiàn)非線性的飽和度提高。
下面借助圖4至圖6，說(shuō)明根據(jù)此列式實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)施例，其中主要示出如何在本發(fā)明的一個(gè)裝置中實(shí)現(xiàn)由用戶調(diào)整的飽和度提高。
如果根據(jù)所給出的列式選擇虛構(gòu)原色為(R′)-(w)＝S[(R)-(w)](G′)-(w)＝S[(G)-(w)](B′)-(w)＝S[(B)-(w)]則例如可得到提高S倍的飽和度。其中(W)表示白色調(diào)色向量，此向量在變換時(shí)保持不變。這里需要注意，與前面具有已示出的矩陣變換的示例相比，原色系統(tǒng)的所有向量都?xì)w一化到1，這一點(diǎn)可使下面的敘述得到簡(jiǎn)化，因?yàn)椴槐乜紤]與歸一化有關(guān)的系統(tǒng)。
例如一個(gè)具有r、g、 b分量的色向量(F)＝r(R)+g(G)+b(B)將轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′)、(G′)、(B′)，如果轉(zhuǎn)換之后這些分量仍保持不變，就是說(shuō)對(duì)飽和色彩的色向量(FUM)＝r′(R′)+g′(G′)+b′(B)選擇虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′)、(G′)、(B′)中的分量r′、g′、b′等于色向量(F)的分量r、g、b。如果把分量r、g、b中的兩個(gè)分量設(shè)置為零，就可以很容易地證明其正確性。
于是根據(jù)上述虛構(gòu)原色的選擇，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得到的色向量表示為(FUM)＝r(R)+g(G)+b(B)-〔S-1〕〔r+g+b〕(W)如果同樣歸一化為1的白色調(diào)同樣用輸入側(cè)原色系統(tǒng)的分量LR、LG、LB表示為(w)＝LR(R)+LG(G)+LB(B)，則在輸入側(cè)原色系統(tǒng)(R)、(G)、(B)中經(jīng)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的色向量就成為方程(FUM)＝{r〔S-1〕〔r+g+b〕LR}(R)+{g〔S-1〕〔r+g+b〕LG}(G)+{b-〔S-1〕〔r+g+b〕LB}(B)由此可以看到，在輸入側(cè)原色系統(tǒng)中，當(dāng)S＞1時(shí)，經(jīng)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的色向量也可能有負(fù)的分量，這表明如所預(yù)料的那樣此種轉(zhuǎn)換有可能使色向量超越到輸入側(cè)原色(R)、(G)、(B)的色品范圍之外。負(fù)色值信號(hào)在電路技術(shù)上并未進(jìn)一步造成困難，因?yàn)檫€要進(jìn)行的由虛構(gòu)原色轉(zhuǎn)換到圖象側(cè)原色的變換又能產(chǎn)生更大的色品范圍，因而隨后產(chǎn)生的色值信號(hào)可能重新又變換成正的、物理上有意義的數(shù)值。
在下面的實(shí)施例中采用了電路20用于模擬上述色值信號(hào)的方程。但是，其中，將飽和度S作為總增益而提到括號(hào)之外(FUM)＝S{(F)-〔1-1/S〕〔r+g+b〕(W)}，這樣，該飽和度可以作為對(duì)所有2個(gè)分量都相同的增益來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖4示出了按上述方程的色值信號(hào)轉(zhuǎn)換電路20。它含有的主要器件是4個(gè)運(yùn)算放大器22、24、26和28。具有色值r、g、b的信號(hào)經(jīng)電阻30、32和34加到運(yùn)算放大器22、24和26的反相輸入端。運(yùn)算放大器22、24和26與可控電阻40、42和44負(fù)反饋連接。電阻40、42和44以及電阻30、32和34的電阻值的相應(yīng)比值決定了運(yùn)算放大器22、24和26的增益因子。電阻30、32、34、40、42、44是如此設(shè)計(jì)的，即根據(jù)所希望的飽和度配合外部的控制而產(chǎn)生增益因子S。然而，經(jīng)電阻46、47、48和運(yùn)算放大器28，可以由運(yùn)算放大器22、24、26的輸出電壓中取出一個(gè)電壓值，經(jīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)該電壓值相當(dāng)于式〔1-1/S〕〔r+g+b〕(W)。在此，相同阻值的電阻50、52、54用于把色值信號(hào)r、g和b相加。設(shè)計(jì)放大器28的增益等于(1-1/S)，它由第一可控電阻56決定。電阻46、47、48用于相應(yīng)地衰減色向量(W)的分量LR、LG和LB。
這里，運(yùn)算放大器22、24、26和28的增益可以通過(guò)負(fù)反饋電阻40、42、44、56加以控制。然而，也可以用其增益由電壓調(diào)整的放大器代替這些運(yùn)算放大器?？墒沁@些放大器在視頻系統(tǒng)所用的高頻率下是很昂貴的。所以這里優(yōu)選使用由運(yùn)算放大器和可控電阻組成的標(biāo)準(zhǔn)電路?？煽仉娮枥缈梢杂么艌?chǎng)或用加熱器加以調(diào)節(jié)。然而，也可以用數(shù)字方式控制放大器增益，如果電阻40、42、44、56各用一個(gè)圖5所示電阻代替。圖5的示例設(shè)計(jì)了16級(jí)電阻值，相當(dāng)于S值的4比特表示。圖5的可控電阻由串聯(lián)電阻60、62、64、66和68組成，其中電阻62、64、66和68可經(jīng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管70、72、74、76的漏-源區(qū)短路。這類場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為模擬開(kāi)關(guān)可由Texas儀器公司與用作控制電路的型號(hào)為TL182C、TL185C、TL188C或TL191C的集成電路一起購(gòu)買，但是在計(jì)算電阻62、64、66和68時(shí)，必須考慮到超過(guò)100Ω的相當(dāng)高的漏—源區(qū)阻值。然而，這種電路也可以按常規(guī)方式設(shè)計(jì)，因此下面假定在漏—源區(qū)短路時(shí)電阻為零，而在截止?fàn)顟B(tài)下的阻值遠(yuǎn)大于電阻60。于是為了進(jìn)行二進(jìn)位控制，該控制如在圖中通過(guò)用20、21、22、23為一個(gè)二進(jìn)位值的每一個(gè)二進(jìn)位的值標(biāo)出的輸入端表示，電阻64為電阻62的兩倍，電阻66為電阻64的兩倍和電阻68為電阻66的兩倍。如果例如需要實(shí)現(xiàn)飽和度提高10％，則必須選擇電阻62、64、66和68的阻值之和等于電阻60阻值的10％。
在這種小的飽和度提高情況下，由于1-1/S，S-1，運(yùn)算放大器28的因子(1-1/S)也可以容易地實(shí)現(xiàn)數(shù)字式控制，即以圖5所示電路為基礎(chǔ)在模擬電阻56時(shí)去掉電阻60(設(shè)電阻60的阻值為0歐姆)，此外，還設(shè)電阻62、64、66、68與可控電阻40、42、44具有相同的阻值，并且選擇圖4中的電阻30、32、34、50、52、54的阻值相等。
圖4和圖5所示類型的電路允許把飽和度的提高分為16級(jí)，其中，這些級(jí)是按數(shù)字表示的二進(jìn)位值切換的。這個(gè)值例如可由電位器抽頭上的電壓降經(jīng)?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器取得。以相同的方式用具有更多場(chǎng)效應(yīng)晶體管和更多電阻的相應(yīng)電路可以把這種電路擴(kuò)展到多于16級(jí)。
圖6示出圖4所示電路20如何接入矩陣電路14中。將色值為r、g、b的信號(hào)加在電路20的輸入端，其在用20、21、22、23表示的輸入端提高飽和度的因子是經(jīng)邏輯信號(hào)作為二進(jìn)位值確定的。根據(jù)所給出的方程經(jīng)電路20轉(zhuǎn)換的信號(hào)隨后進(jìn)入矩陣電路80，此電路根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平是這樣設(shè)計(jì)的，即由輸入側(cè)原色(R、G、B)色值信號(hào)變換成用于在圖象產(chǎn)生裝置12中色彩顯示的圖象側(cè)原色(R″、G″、B″)色值信號(hào)。此外，在矩陣電路80中色值為r、g、b的色值信號(hào)其符號(hào)的倒轉(zhuǎn)是由電路20加以考慮的。在矩陣電路80的每一個(gè)輸出端各設(shè)置一個(gè)由各一個(gè)電阻82、84、86和各一個(gè)二極管92、94、96組成的分壓器抑制電路。這些抑制電路將抑制錯(cuò)誤極性的電壓，這些錯(cuò)誤極性的電壓是當(dāng)飽和度的提高延伸到由原色(R″、G″、B″)所展開(kāi)的色調(diào)范圍之外時(shí)形成的。這種情況例如有可能在S值很大時(shí)出現(xiàn)，例如可以在圖2中從藍(lán)色原色看到，基于有限的色品范圍對(duì)此色彩只可能有很小的飽和度提高。
這里，二極管92、94、96是對(duì)0.7伏的反向電位連接的，在本實(shí)施例中該電位是所用硅二極管92、94、96的閾值電壓。所示的二極管92、94、96的控制電壓用于在矩陣電路80出現(xiàn)負(fù)輸出信號(hào)時(shí)使矩陣電路14的輸出信號(hào)以對(duì)數(shù)形式漸近地趨于零。該對(duì)數(shù)特性的應(yīng)用是按已知方法通過(guò)結(jié)合二極管92、94和96的特性曲線設(shè)計(jì)電阻82、84和86而確定的。
上面對(duì)三個(gè)圖象側(cè)原色說(shuō)明了本方法和彩色視頻系統(tǒng)。當(dāng)然它們也可以用于多于三種圖象側(cè)原色的情況下，這些原色用相應(yīng)的矩陣控制。于是，就可以產(chǎn)生更大的色調(diào)變化和飽和度提高范圍，這些可用相同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.彩色視頻系統(tǒng)象點(diǎn)色品的色彩變換方法，在該方法中每一色品可用在一個(gè)包括一個(gè)消色差點(diǎn)(W)的色品范圍內(nèi)的色向量分量表示，該色品范圍由信號(hào)源輸入側(cè)若干原色(R、G、B)確定，并且在該方法中可用圖象側(cè)若干原色(R″、G″、B″)顯示象點(diǎn)，這些原色的色品范圍同樣包括消色差點(diǎn)(W)，其中，至少此色品范圍的一個(gè)色品位于輸入側(cè)原色(R、G、B)的色品范圍之外，并且在該方法中完成為產(chǎn)生有關(guān)圖象側(cè)原色(R″、G″、B″)分量而進(jìn)行的變換，以及抑制出現(xiàn)的負(fù)值強(qiáng)度圖象側(cè)分量，其特征在于，確定若干虛構(gòu)原色(R′、G′、B′)，這些虛構(gòu)原色的色品范圍至少含有一個(gè)在輸入側(cè)原色的色品范圍之外和在圖象側(cè)原色(R″、G″、B″)的色品范圍之內(nèi)的色品，并實(shí)現(xiàn)如下變換-輸入側(cè)原色的色向量分量以如下方式轉(zhuǎn)換成虛構(gòu)原色(R′、G′、B′)，即至少一個(gè)輸入側(cè)原色(R、G、B)的色品轉(zhuǎn)換成輸入側(cè)原色的色品范圍之外的至少一個(gè)色品，并且-所轉(zhuǎn)換的虛構(gòu)原色(R′、G′、B′)的色向量分量變換成圖象側(cè)原色(R″、G″、B″)以產(chǎn)生圖象側(cè)色向量分量，其中，由此產(chǎn)生的圖象側(cè)色品與通過(guò)變換在虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′、G′、B′)中產(chǎn)生的色品具有相同的色調(diào)和相同的色彩飽和度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，消色差點(diǎn)(W)的色品在轉(zhuǎn)換成虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′、G′、B′)的色向量分量后仍保持不變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述方法，其特征在于，色向量分量由輸入側(cè)原色系統(tǒng)到虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′、G′、B′)的轉(zhuǎn)換是借助色向量分量的一個(gè)矩陣變換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，用一個(gè)矩陣進(jìn)行唯一的一次矩陣變換，該矩陣是由用于轉(zhuǎn)換的矩陣與一個(gè)把虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′、G′、B′)變換成圖象側(cè)原色系統(tǒng)(R″、G″、B″)的矩陣的乘積得到的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述方法，其特征在于，以色品為基礎(chǔ)確定虛構(gòu)原色(R′、G′、B′)，該原色與輸入側(cè)原色(R、G、B)具有相同的色調(diào)，然而對(duì)至少一個(gè)輸入側(cè)原色(R、G、B)具有提高了的色彩飽和度。
6.顯示彩色象點(diǎn)的彩色視頻系統(tǒng)，具有一個(gè)輸入電路(10)用于產(chǎn)生或接收屬于輸入側(cè)原色(R、G、B)的色品范圍的色值信號(hào)，此色品范圍包括一消色差點(diǎn)(W)，該系統(tǒng)還具有一個(gè)基于圖象側(cè)原色(R″、G″、B″)的、產(chǎn)生彩色視頻圖象象點(diǎn)的圖象產(chǎn)生裝置(12)，圖象側(cè)原色的色品范圍包括一個(gè)消色差點(diǎn)(W)和至少一個(gè)位于輸入側(cè)原色(R、G、B)的色品范圍之外的色品，以及一個(gè)矩陣電路(14)，該電路連接在輸入電路(10)與圖象產(chǎn)生裝置(12)之間，其特征在于，具有一個(gè)電路(15)，該電路可把有關(guān)輸入側(cè)原色的色值信號(hào)轉(zhuǎn)換成有關(guān)虛構(gòu)原色(R′、G′、B′)的色值信號(hào)，其色品范圍含有至少一個(gè)在輸入側(cè)原色的色品范圍之外、并且在圖象側(cè)原色(R″、G ″、B″)的色品范圍之內(nèi)的色品，其中，借助電路(15)可以把至少一個(gè)輸入側(cè)原色(R、G、B)的色值信號(hào)轉(zhuǎn)換成至少一個(gè)輸入側(cè)原色(R、G、B)的色品范圍之外的色品的色值信號(hào)，并且設(shè)計(jì)矩陣電路(14)用于把有關(guān)虛構(gòu)原色(R′、G′、B′)的色值信號(hào)變換成有關(guān)圖象側(cè)原色(R″、G″、B″)的色值信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述彩色視頻系統(tǒng)，其特征在于，把輸入側(cè)色值信號(hào)轉(zhuǎn)換成虛構(gòu)原色(R′、G′、B′)的電路(10)是這樣設(shè)計(jì)的，即圖象側(cè)消色差(W)的色品可以用輸入側(cè)色品顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述彩色視頻系統(tǒng)，其特征在于，用于轉(zhuǎn)換的電路(15)含有用于另一個(gè)矩陣變換的另一個(gè)矩陣電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述彩色視頻系統(tǒng)，其特征在于，矩陣電路(14)含有變換用的電路(15)，其中，為矩陣變換設(shè)計(jì)一個(gè)唯一的變換矩陣，該矩陣是轉(zhuǎn)換用的矩陣變換的矩陣與由虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′、G′、B′)到圖象側(cè)原色(R″、G″、B″)的色值信號(hào)變換矩陣的乘積。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至10至少其中之一所述彩色視頻系統(tǒng)，其特征在于，用于轉(zhuǎn)換各種可選擇的虛構(gòu)原色(R′、G′、B′)的電路(15)是可控的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述彩色視頻系統(tǒng)，其特征在于，用于可選擇的各種不同虛構(gòu)原色的電路(15)具有若干可控電阻，這些電阻可以通過(guò)在電路上施加的控制電壓或通過(guò)引入的電流加以改變。
12.根據(jù)權(quán)利要求6至11至少其中之一所述彩色視頻系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置若干抑制負(fù)的圖象側(cè)色值信號(hào)的電路，這些電路對(duì)每個(gè)色值信號(hào)各含有一個(gè)由一個(gè)二極管(92、94、96)和一個(gè)電阻(82、84、86)組成的分壓器，其中，分壓器在二極管一側(cè)是與一補(bǔ)償二極管(92、94、96)閾值電壓的電位反向連接的。
全文摘要
在由輸入側(cè)原色(R、G、B)轉(zhuǎn)換成比該側(cè)原色(R、G、B)所給出的色品范圍具有更大色品范圍的圖象側(cè)原色(R″、G″、B″)的色彩轉(zhuǎn)換方法中，其色彩轉(zhuǎn)換經(jīng)如下過(guò)程實(shí)現(xiàn)輸入側(cè)原色的色向量分量轉(zhuǎn)換成虛構(gòu)原色(R′、G′、B′)，以便改變色向量的色品；并且所轉(zhuǎn)換的虛構(gòu)原色(R′、G′、B′)色向量分量變換成圖象側(cè)原色(R″、G″、B″)以產(chǎn)生圖象側(cè)色向量分量，其中由此產(chǎn)生的圖象側(cè)色品與通過(guò)變換在虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′、G′、B′)中產(chǎn)生的色品具有相同色調(diào)和相同色彩飽和度。實(shí)施該方法的彩色視頻系統(tǒng)與此相應(yīng)地含有一個(gè)把信號(hào)轉(zhuǎn)換成虛構(gòu)原色系統(tǒng)(R′、G′、B′)的電路(15)和一個(gè)把虛構(gòu)原色系統(tǒng)變換成圖象側(cè)原色系統(tǒng)(R″、G″、B″)的矩陣電路(14)。
文檔編號(hào)H04N1/46GK1146842SQ96190124
公開(kāi)日1997年4月2日 申請(qǐng)日期1996年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月24日
發(fā)明者C·迪特 申請(qǐng)人:Ldt激光展示技術(shù)公司