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多基色显示采用增加基色数量的方法将颜色三角形扩展为多边形,能有效扩大系统所能再现的色域。对比传统的三基色显示,其颜色更加鲜艳逼真,色彩过渡更加自然,具有更好的视觉效果。近年来,半导体发光二极管(LED)以其饱满光色、迅速切换、抗震、耐潮、冷温、超长寿、少维修等优势,被誉为新一代光源。随着技术的进步,业界相继推出超高亮度红、橙、黄、蓝、绿LED,这正适合多基色显示技术对多基色亮度高单色光的需求。但LED多基色显示也面临一些问题:首先,色域与亮度之间关系复杂,如何在确定的颜色亮度下确定多基色显示系统的色域边界;其次,基色的增加使多基色的映射系数矩阵为非方矩阵,如何求解该非方矩阵的逆矩阵,得到唯一解。本文根据色度学基本理论以及亮度与色域之间的相互关系,尝试了一种基于线性规划优化算法使LED多基色显示亮度达到最大的方法.并将其应用于红黄绿青蓝(RGBYC)五种LED基色显示系统,设计与实验了五种LED匹配了白光LED的方案,并对它们的色度亮度显示特性进行分析评价。主要研究内容如下几个方面:(1)详细阐述了LED的特性以及色度学基本理论概念和不同的识别颜色表色系统。分析了不同的CIE标准颜色空间在色度坐标表示、色彩空间均匀性等方面的异同和优劣等,给本文后面LED多基色显示的讨论打下基础。(2)详细阐述了多基色显示的基本原理以及色域、色温等基本概念,推导了多基色显示色域与亮度之间的关系,分析了解决了多基色色域边界的确定的算法以及实现;并推导了三基色到多基色坐标变换中系数矩阵的解不唯一性。介绍了矩阵转化法、LIQUD等方法,比较了各种方法的优缺点。(3)针对上述多基色显示遇到的问题,本文权衡颜色亮度与色域之间的关系,提出了一种基于亮度最大的线性规划算法,该算法综合考虑了色温,色域以及亮度等因素,在白光色度坐标匹配下,能求得目标颜色亮度最大值下的多基色亮度控制系数的优解。(4)将上述算法运用于红黄绿青蓝(RGBYC)五种LED基色显示系统,进行实验论证与仿真。设计与实验了五种LED匹配了白光LED的方案,并对它们的色度亮度显示特性进行评价。对实验仿真结果进行分析和总结,并对将来能进一步改进等工作做了展望。