非线性校正的原理和必要性

视频信号是为满足电视机的发光特性和电特性而设计的， 它可以在电视上或显示器上播放。 如果对电视信号不作校正，就会产生严重的色彩失真。 因此我们对输入的视频信号前端须进行非线性γ校正， 校正后的色度空间会有了明显改善。对应于LED大屏幕， 物理亮度与灰度值成正比，如不作校正，明显不能满足色彩还原的要求，其具体为：低阶灰度亮度跳变很大，而高阶灰度肉眼也分不清楚。众所周知，人眼对光强的感受是非线性的，弱光时，光强增加一倍，人眼感觉到的增强多于一倍;强光时，光强增加一倍，人眼感觉到的增强不足一倍，因此需要进行亮度非线性处理，使肉眼感受到均匀的灰度变化。 因此为保证LED大屏幕色彩完整还原，必须进行反伽玛校正，经过校正以后，使它的电-光转换特性与CRT相近。 实验得知，经灰度校正后的显示画面会显得纹理清晰，层次感强，亮度柔和，明暗过渡平缓。

Gamma是显示数字化影像的一个关键的参数,在LED显示系统中也是如此,人眼对亮度有一个非线性反应,只有18%光源亮度的光线,人眼感觉大约是一半的亮度.亮度在 CIE (国际发光照明委员会)中的定义是某一区域放射出光线的多少,亮度是一个感官量,没有一个固定的目标可测量.人眼大约能分辨出80个等级的亮度,在某个环境中,亮度小于百分之一最高亮度的物体,人眼是无法感觉到的.

物理设备产生的光的强度与所施加的信号不是线性的关系.传统的CRT的亮度是信号电压的幂函数，Y=X 2.5 ， Y代表亮度，X代表输入的信号，指数2.5就是通常所指的Gamma值。非线性校正的目的是将光的强度正确的还原到人眼，因为人眼对光的非线性的反映正好与CRT的非线性曲线相反。

在视频系统中，通过gamma校正将线性的光信号转换为非线性的视频信号，以适应CRT的转换曲线，达到完美的图像再现，当LED显示屏直接使用没有通过二次gamma校正时的输入信号时，由于LED/CRT的电光转换曲线的差异，导致整个画面表现为对比度失调，色彩饱和度下降的情况。

由于人眼对光的感觉是非线性的，而LED的特性曲线是基本线性的，因此必须调整LED显示屏的变换函数，另一个调整变换函数的原因是摄像机固有的Gamma特性为0.45，图像是通过CRT的Gamma值来校正的，大约为2.2-2.5，各国电视标准略有不同。当Gamma值小于1时，画面会对比度失调，表现为缺乏层次感。

愿景光控制系统非线性校正的优势：

1 逐点可变的非线性校正曲线：

在LED显示系统的固有特性基础上，我们根据不同的发光管，不同的工作温度，不同的视频源设计了不同的非线性校正曲线，使我们的显示屏始终处于最佳的工作状态。

2 更强的色彩还原能力：

市面上通常是8位LED显示系统，在此系统中输入是8位的三原色信号(红绿蓝)，输出是离散的红绿蓝8位或10位信号。在典型的8位系统中，0表示黑，255表示白，其它颜色在1到254之间。在LED等数字化的系统中，如果Gamma值使用3.0,较低灰度范围，可见的色彩数量减少了，许多相近的灰度合并了。即某一范围的输入信号被放到同一输出值上。这种色彩的损失不会在CRT上表现出来，因为CRT的信号是模拟的，0-255存在无数级。显然，为了在LED显示系统中更好的还原原始图像，所以系统必须拥有更大深度的数据处理能力。

为了适应未来技术发展的需求，同时最大的保护用户的投资，愿景光自有SinoPix控制系统最高可以支持到16位灰度处理能力，不但能完美的表现8位的输入信号，而且当输入源是10位甚至12位时，也有足够的空间去再现原始图像的每一个细节。

3 高对比度

愿景光SinoPix16位显示系统可以让每一颗LED确实拥有65536个颜色层次，最亮和最暗的对比可以达到65535:1。这样显示屏有足够的空间表现颜色的层次，图像看起来层次感突出.

4 领先的无损灰度亮度调节

竞争对手的亮度调节通常都是以牺牲颜色层次来获得的，愿景光SinoPix系统由于自身拥有足够的系统位宽，具有足够的调整空间来调节亮度，即使把亮度调到最高亮度1/64，每种颜色仍然有4096个灰度表现，足以使用各种场合的调节要求.

关键词： 愿景光 LED 显示系统