什么是白平衡？為什么調(diào)節(jié)白平衡？

通常我們聽(tīng)到白平衡的概念，一般是在電視攝像領(lǐng)域，中午拍攝的片子，暖黃的色調(diào)給人陽(yáng)光燦爛的感覺(jué)，而清晨或者太陽(yáng)下山時(shí)，拍出來(lái)的片子猶如蒙上了一層藍(lán)色的調(diào)子，其原因就在于白平衡的設(shè)置上。

當(dāng)液晶顯示屏的輸入信號(hào)為不同亮度的白信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)的色坐標(biāo)將隨亮度變化而變化，出現(xiàn)白平衡誤差，會(huì)影響LCD的顯示效果。

近年來(lái)隨著顯示行業(yè)的高速發(fā)展，客戶對(duì)LCD的光學(xué)顯示效果提出更高的規(guī)格，白點(diǎn)色坐標(biāo)的公差收斂到+/-千分之五附近，同時(shí)需滿足 Gamma 2.2+/-0.2標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)為了滿足客戶的需求，我們就不得不用一些技術(shù)方法，例如白平衡、3/4gamma等。

因此在液晶顯示器生產(chǎn)過(guò)程中，白平衡的調(diào)整是一個(gè)關(guān)鍵部分，白平衡誤差是液晶顯示屏的一項(xiàng)重要的色參數(shù)，白平衡調(diào)整的好壞對(duì)LCD的色彩再現(xiàn)性能有極大的影響，通過(guò)擬合補(bǔ)償后端顯示屏的色溫差異，可以更好顯示為純正的白色。

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什么是白平衡

白平衡（White Balance）：是指對(duì)顯示器產(chǎn)生的白色畫面信號(hào)進(jìn)行修正，衡量顯示器中紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三基色混合生成的白色信號(hào)的精確度。通常的照明燈光源的光譜成分相差較大，用它們照射相同的物體時(shí)，呈現(xiàn)的顏色則相差較大。

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為什么調(diào)節(jié)白平衡

一般LCD的顯示屏的紅綠藍(lán)三原色的比例為3：6：1時(shí)才會(huì)顯示出純正的白色，如果實(shí)際比例有一點(diǎn)偏差則會(huì)出現(xiàn)白平衡的偏差，一般要注意白色是否有偏藍(lán)色，偏黃綠色現(xiàn)象。

如果紅綠藍(lán)都處于最高亮度也就是RGB單通道為255值時(shí)，混合出的色彩通?？赡懿皇前咨瑸榱说玫桨咨ㄍǔ７Q為6500K色溫），紅綠藍(lán)中須有一個(gè)或兩個(gè)的亮度調(diào)低，為了獲取正確的白色，必須反復(fù)測(cè)量調(diào)整亮度，這個(gè)過(guò)程稱白平衡。

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如何調(diào)整LCD白平衡

調(diào)整原理：

當(dāng)基準(zhǔn)白的色度坐標(biāo)誤差超標(biāo)時(shí)會(huì)影響彩色圖像的再現(xiàn)，降低圖像質(zhì)量，因此要對(duì)偏離的白點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整使之接近標(biāo)準(zhǔn)白，這就是白平衡調(diào)整。通常按照白平衡調(diào)整的程序，推動(dòng)白平衡的調(diào)整開關(guān)，白平衡調(diào)整電路開始工作，自動(dòng)完成調(diào)校工作，并記錄調(diào)校結(jié)果。

顯示器的控住IC 提供數(shù)字調(diào)整的捕獲圖像數(shù)據(jù)，允許控制圖像的黑度、對(duì)比度、亮度、色調(diào)和飽和度，通過(guò)A/D、D/A轉(zhuǎn)換，最終輸出圖像的R/G/B，如下圖所示：

在預(yù)置情況下紅、綠、藍(lán)的電路放大比例是11的關(guān)系，白平衡的調(diào)整就是根據(jù)捕獲的圖像改變了這種比例關(guān)系。比如捕獲圖像的下紅、綠、藍(lán)色光的比例關(guān)系是21（紅光比例多，色溫偏低），那白平衡調(diào)整后的比例關(guān)系為1:2：2，調(diào)整后的電路放大比例中明顯紅的比例減少，增加了綠和藍(lán)的比例，這樣被調(diào)校景物通過(guò)白平衡調(diào)整電路到所拍攝的影像，紅、綠、藍(lán)的比例才會(huì)相同。

也就是說(shuō)如果被調(diào)校的白色偏一點(diǎn)紅，那么白平衡調(diào)整就改變正常的比例關(guān)系減弱紅電路的放大，同時(shí)增加綠和藍(lán)的比例，使所成圖像依然為白色。

畫面偏色:

畫面偏色主要表現(xiàn)在32灰階偏紅、偏藍(lán)、偏綠，其原因主要為液晶面板當(dāng)前最大亮度偏下限，導(dǎo)致調(diào)整時(shí)，色溫的某一槍（R或G或B槍）值被拉的太高或已達(dá)到飽和值。

（1）察看液晶面板加溫是否太久，亮度衰減太多,如果是，則可適當(dāng)關(guān)掉加溫層，然后手動(dòng)關(guān)掉顯示器,讓機(jī)器稍微降溫。
（2）在色溫規(guī)格范圍內(nèi)，將Ｙ值適當(dāng)放小。
（3）哪一槍偏高，將那一槍的Max值適當(dāng)放小。

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調(diào)節(jié)白平衡帶來(lái)的影響

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，調(diào)整LCD的白平衡，主要是通過(guò)調(diào)整液晶面板中彩膜處R、G、B對(duì)應(yīng)的電壓值，電壓的大小決定R、G、B所對(duì)應(yīng)開窗的透過(guò)率；從而實(shí)現(xiàn)不同比例的R、G、B混合，達(dá)到我們想要的純正的白畫面和白點(diǎn)坐標(biāo)。

因?yàn)樽铋_始的全部電壓點(diǎn)亮，后面想要調(diào)整R、G、B混合比例就只能降低電壓。例如：目前R、G、B的比例為3：6：2，我們想要達(dá)到3：6：1的效果，此時(shí)只能降低B處的電壓，使其輸出的藍(lán)光能量減少。而不能去增大R、G處的電壓來(lái)增大紅光和綠光的能量，因?yàn)榇藭r(shí)R、G處的電壓就是最大值，無(wú)增加的空間。

因?yàn)橹荒芡ㄟ^(guò)降低某一槍（R或G或B槍）值來(lái)調(diào)節(jié)白點(diǎn)坐標(biāo)，電壓的降低自然會(huì)影響液晶偏轉(zhuǎn)角度和穿透率；最終影響的就是我們的白態(tài)亮度，一般要達(dá)到千分之五的白點(diǎn)精度，白態(tài)的損失預(yù)計(jì)在五分之一左右。

所有在設(shè)計(jì)之初，需要和客戶確認(rèn)是否有此需求，評(píng)估亮度時(shí)就要加上白平衡所造成的損失。結(jié)果自然是成本的增加，需要在LED的數(shù)量，膜片架構(gòu)或者功耗輸入上面做出取舍。

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白平衡調(diào)節(jié)與gamma調(diào)節(jié)的對(duì)比

白平衡調(diào)節(jié)白點(diǎn)坐標(biāo)精度高，能達(dá)到至少千分之五的水準(zhǔn)，每一片產(chǎn)品程序都會(huì)強(qiáng)行調(diào)整，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量，相對(duì)的白態(tài)亮度損失較大。

gamma調(diào)節(jié)，我們一般稱之為3 gamma 或者 4 gamma ，前面的數(shù)字主要是取決于我們色坐標(biāo)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)白點(diǎn)的坐標(biāo)的偏移方向的誤差有多少，需要調(diào)節(jié)幾個(gè)方向，我們就稱之為幾gamma。

相比于白平衡，gamma的調(diào)節(jié)方式在進(jìn)度方面較低，只能達(dá)到千分之二十左右，我們的常規(guī)要求一般為千分之三十；程序運(yùn)行方面的區(qū)別，gamma調(diào)節(jié)只有檢測(cè)到有超規(guī)格的產(chǎn)品，才會(huì)運(yùn)行調(diào)節(jié)的程序，不像白平衡那樣無(wú)差別調(diào)節(jié)。雖精度略有不足，自然亮度損失的也小，對(duì)產(chǎn)品影響較小。

如何選用，主要看我們的設(shè)計(jì)需求。

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結(jié)語(yǔ)

為了使消費(fèi)者看到的色彩更加真實(shí)，更加趨近于現(xiàn)實(shí)生活中的多彩斑斕，LCD的白平衡的調(diào)節(jié)是一個(gè)有效的措施。

審核編輯：劉清