@phdthesis{Mackensen2021,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Clemens Mackensen},
  title     = {Untersuchung zu Multi-Primary Displays f{\"u}r die Darstellung von Farben au{\"s}erhalb von Rec.2020},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:900-opus4-66890},
  year      = {2021},
  abstract  = {Das menschliche Auge kann wesentlich mehr Farben wahrnehmen, als heutige Bildschirme (engl. Displays) darstellen k{\"o}nnen. Diese Masterarbeit untersucht, wie mit einem handels{\"u}blichen Fl{\"u}ssigkristall Display (engl. Liquid Crystal Display (LCD)) mittels Modifikation der Hintergrundbeleuchtung stark ges{\"a}ttigte Farbt{\"o}ne erzeugt werden. Standard-Farbr{\"a}ume sind als Referenz f{\"u}r die Farben definiert, die ein Display darstellen kann. Der in der Recommendation ITU-R BT.2020 (Rec.2020) definierte Farbraum deckt einen gro{\"s}en Bereich aller m{\"o}glichen Farbt{\"o}ne ab und wird Rec.2020 Gamut genannt. Aber auch hier gibt es Bereiche der menschlichen Farbwahrnehmung, die der Rec.2020 Gamut nicht beinhaltet. Mit dieser Masterarbeit wird gezeigt, dass ein handels{\"u}blicher LCD mit speziell ausgew{\"a}hlten Leuchtdioden (engl. light-emitting diodes (LEDs)) Farbt{\"o}ne au{\"s}erhalb von Rec.2020 erzeugt und somit st{\"a}rker ges{\"a}ttigte Farbt{\"o}ne zu sehen sind. Die Idee besteht darin, die Fl{\"u}ssigkristallschicht mit den integrierten Farbfiltern zu verwenden und die Hintergrundbeleuchtung durch zwei Gruppen aus unterschiedlichen LEDs zu ersetzten. Zur Optimierung der Hintergrundbeleuchtung wird eine Simulation erarbeitet, die aus der spektralen Transmission der Farbfilter im LCD und den Spektren verschiedener LEDs ein Transmissionsspektrum berechnet. Aus dem Transmissionsspektrum wird mit Hilfe der Simulation der neue Farbraum des LCDs bestimmt, der durch die modifizierte Hintergrundbeleuchtung aus verschiedenen LEDs entsteht. Einzelne LEDs und bestimmte Kombinationen aus zwei LEDs erzeugen als Hintergrundbeleuchtung des LCDs die am st{\"a}rksten ges{\"a}ttigten Farbt{\"o}ne, die auch au{\"s}erhalb des Standard-Farbraumes Rec.2020 liegen. Den gr{\"o}{\"s}ten Farbraum bei der Kombination verschiedener LEDs erzeugt das Tripel Rot, Gr{\"u}n und Blau. Die Spektren des Tripels {\"u}berlagern sich minimal und in der Transmission mit den Farbfiltern sind die resultierenden Spektren immer noch schmalbandig und die Farbt{\"o}ne stark ges{\"a}ttigt. Wird das Tripel um die Amber-LED erg{\"a}nzt, ist der Farbraum etwas kleiner, deckt daf{\"u}r mehr ges{\"a}ttigte Gelb-Farbt{\"o}ne ab. Das ist besonders wichtig f{\"u}r die Darstellung von Hautt{\"o}nen und Warmwei{\"s}farbt{\"o}nen. Im zweiten Schritt der Simulation wird der Farbraum des LCDs berechnet, wenn zwei Kombinationen verschiedener LEDs als alternierende Hintergrundbeleuchtung eingesetzt werden. Die resultierenden Farbr{\"a}ume des Displays mit verschiedenen Paare aus LED-Kombinationen erreichen Fl{\"a}chengr{\"o}{\"s}en von bis zu 110 \% der Fl{\"a}che des Rec.2020 Farbraumes. Mit einer alternierenden Hintergrundbeleuchtung aus zwei bestimmten LED-Kombinationen lassen sich stark ges{\"a}ttigte Farben au{\"s}erhalb des Rec.2020 Farbraumes erzeugen und zus{\"a}tzlich mehr Farben darstellen, als dieser Standard-Farbraum beinhaltet.},
  language  = {de}
}