為了彌補(bǔ)LED顯示屏在畫質(zhì)方面的劣勢(shì)，諾瓦科技推出了Nova畫質(zhì)引擎?？梢杂行У亟鉀Q目前客戶吐槽的低灰輪廓、低灰偏色以及人臉偏紅，顯示色彩不準(zhǔn)的問題，使LED屏達(dá)到影院級(jí)的顯示畫質(zhì)。

　　“Nova畫質(zhì)引擎”讓LED顯示煥發(fā)自然之美

　　下面圖1的左半邊為L(zhǎng)ED屏不做任合處理時(shí)顯示出來的畫面，右半邊為使用Nova畫質(zhì)引擎之后顯示的畫面，右下角小屏為監(jiān)視器顯示的畫面?？梢悦黠@的看出，右半邊的LED顯示出來的色彩與監(jiān)視器更加接近，且其顯示的畫面更通透，更符合人眼的喜好，對(duì)比度更強(qiáng)，讓人看了感覺更舒服，更美好。圖2，可以看出，左邊原始LED屏顯示的人臉非常紅，而右邊使用畫質(zhì)引擎后所呈現(xiàn)的人臉跟我們?nèi)粘？吹降娜四樐w一致。

　　“Nova畫質(zhì)引擎”技術(shù)介紹

　　如何做到2.1所呈現(xiàn)的畫質(zhì)效果的呢，以下就將Nova畫質(zhì)引擎一層層地剝開來看一看。

　　畫質(zhì)引擎---22bit+

　　LED顯示的輪廓線問題如下圖所示。

　　為什么會(huì)有輪廓線?如果圖像本身想要表達(dá)的出現(xiàn)輪廓線的位置的亮度是0.02和0.03尼特的亮度值LED屏的灰階臺(tái)階比較大，無法表達(dá)出特別小的亮度臺(tái)階，這樣本來想要顯示的0.02尼特和0.03尼特的亮度在LED屏上顯示出來卻變成了0.01和0.04，這樣這兩個(gè)灰階的差異從0.01尼特變大到了0.03尼特，這樣大的差距剛好被人眼捕捉到了，就會(huì)被人眼識(shí)別為輪廓。

　　解決方案：增加LED屏的灰階級(jí)數(shù)，灰階級(jí)數(shù)越大代表著LED屏的亮度可以被切分的顆粒度越小，亮度合并的現(xiàn)象就會(huì)消除，這就是諾瓦的22bit+，64倍灰度級(jí)數(shù)提升，讓灰階更加細(xì)膩。

　　使用22bit+技術(shù)解決灰階不細(xì)問題的前后對(duì)比如下圖所示;

　　畫質(zhì)引擎---精細(xì)灰度

　　那是不是灰階變大，亮度臺(tái)階變小，灰度顯示就完美了呢?事實(shí)上并非如此。

　　對(duì)于灰階，我們希望的理想灰階如下圖中黑色曲線所示，它是一個(gè)線性均勻遞增的、臺(tái)階大小不變的，且R、G、B的灰階完全重合的曲線。

　　但實(shí)際測(cè)出來的我們的灰階如下圖紅綠藍(lán)色曲線所示;

　　從上圖中可以看出，實(shí)際測(cè)量到的LED屏的RGB的灰階呈現(xiàn)出明顯的非線性，RGB灰階還不平行即斜率不一致且RGB不重合。

　　由于LED本身的光學(xué)特性、驅(qū)動(dòng)電路以及LED燈板的電路設(shè)計(jì)等產(chǎn)生的寄生電容的影響等，導(dǎo)致紅綠藍(lán)燈的最終的電光特性都存在不同程度的灰階非線性問題，僅僅通過驅(qū)動(dòng)或控制的電路補(bǔ)償也無法解決，因此基于光學(xué)測(cè)量的灰階校準(zhǔn)是必須的。

　　對(duì)驅(qū)動(dòng)IC的16bits 65536級(jí)灰階進(jìn)行逐級(jí)校準(zhǔn)，使灰階控制更加精準(zhǔn)，是讓LED顯示畫質(zhì)提升的前提。

　　由于LED屏的灰階不精準(zhǔn)導(dǎo)致的問題：

　　低灰顯示偏色，明明顯示的灰階漸變，卻偏偏出現(xiàn)了整體偏色、或偏紅偏青的條紋;

　　顯示灰階漸變圖時(shí)，看到明顯的灰階反跳;

　　灰階不準(zhǔn)的解決方案

　　我們精細(xì)灰度的目標(biāo)是盡可能地把LED屏的灰階修正到接近線性;

　　使用精細(xì)灰度技術(shù)前后的灰階漸變效果對(duì)比圖如圖所示;

　　畫質(zhì)引擎---色彩管理

　　LED顯示屏目前在色彩呈現(xiàn)上存在什么問題

　　人臉及膚色偏紅，不真實(shí);

　　色溫不能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確調(diào)節(jié);

　　廣告顯示顏色偏差導(dǎo)致用戶款式選擇錯(cuò)誤，比如典型的口紅的廣告，裝修墻面油漆在線選色;車展車身色彩偏色;

　　現(xiàn)實(shí)生活中的物體表現(xiàn)出來的色彩差異大，感覺很假，如顯示的樹葉像個(gè)塑料葉子;

　　為什么會(huì)這樣?

　　為了找到這些色彩呈現(xiàn)問題的本質(zhì)原因，我們先來梳理一下，色彩是通過怎樣的一個(gè)鏈路呈現(xiàn)在顯示屏上的;

　　導(dǎo)演和攝影師在現(xiàn)場(chǎng)拍攝自然場(chǎng)景，把現(xiàn)實(shí)世界的色彩量化成數(shù)字量，如把紅色定義為(255, 0, 0)，形成視頻格式;

　　顯示端拿到視頻數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)通過顯示介質(zhì)(如LED屏)顯示成不同顏色的光;

　　在這個(gè)過程中存在什么問題呢?

　　在以上呈現(xiàn)色彩的兩個(gè)步驟里，存在1個(gè)問題。那就是(255, 0, 0)是一個(gè)量化編碼值，這是一個(gè)相對(duì)值。(255, 0, 0)代表的是品紅?梅紅?還是桃紅?只憑(255, 0, 0)這個(gè)量化編碼值是無法確定的。

　　那這樣，如何通過(255,0,0)來確定導(dǎo)演拍攝的到底是什么紅呢?這其實(shí)就是通過導(dǎo)演拍攝時(shí)所選用的色域標(biāo)準(zhǔn)來確定的。當(dāng)我們LED屏顯示(255, 0, 0)時(shí)用的色域標(biāo)準(zhǔn)與導(dǎo)演拍攝時(shí)使用的色域標(biāo)準(zhǔn)是一樣的，那呈現(xiàn)出來的紅色就跟導(dǎo)演看到的一樣，如果標(biāo)準(zhǔn)不一樣，那最終呈現(xiàn)在LED屏上的(255,0,0)就會(huì)偏了。

　　如圖所示，色域圖中標(biāo)示了LED屏常規(guī)的色域范圍，BT.709和BT.2020標(biāo)準(zhǔn)的色域范圍，可以看出它們之間是有區(qū)別的。

　　所以，在LED屏不做色彩管理時(shí)，它的色域相當(dāng)于是freestyle，不符合任何標(biāo)準(zhǔn)的。那這樣翻譯出來的色彩肯定跟導(dǎo)演看到的是不一樣的。

　　解決方案

　　目前諾瓦支持色彩管理技術(shù)通過A8s/A10s Plus接收卡，結(jié)合NovaLCT軟件中的畫質(zhì)引擎模塊，可執(zhí)行自動(dòng)化的采集、校準(zhǔn)和驗(yàn)證。實(shí)現(xiàn)對(duì)LED屏多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)色域的切換，整個(gè)操作過程不超過3分鐘，并且目前諾瓦LED色彩管理技術(shù)可以支持屏體色溫的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。

　　下面是實(shí)現(xiàn)方案示意圖：

　　畫質(zhì)引擎效果

　　灰度精準(zhǔn)操控

　　對(duì)灰度的精準(zhǔn)操控是LED精準(zhǔn)顯示的基礎(chǔ)，諾瓦畫質(zhì)引擎實(shí)現(xiàn)了對(duì)灰度的精準(zhǔn)操控，真正做到了指哪打哪;

　　從上圖中可以看出，畫質(zhì)引擎開啟前，LED屏的灰階表現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)gamma曲線差距較大，其差異在低灰段表現(xiàn)的尤為明顯，相對(duì)差異最大竟高達(dá)60%。而畫質(zhì)引擎開啟后，其與標(biāo)準(zhǔn)gamma曲線的差異僅為2%。

　　色彩精準(zhǔn)還原

　　從上表中可以看出，畫質(zhì)引擎未開啟時(shí)，屏體的色度偏差量DeltaE高達(dá)51，而開啟畫質(zhì)引擎后其色度偏差量Delta E基本在1左右。