TY  - THES
U1  - Master Thesis
A1  - Mackensen, Clemens
T1  - Untersuchung zu Multi-Primary Displays für die Darstellung von Farben außerhalb von Rec.2020
N2  - Das menschliche Auge kann wesentlich mehr Farben wahrnehmen, als heutige
Bildschirme (engl. Displays) darstellen können. Diese Masterarbeit untersucht,
wie mit einem handelsüblichen Flüssigkristall Display (engl. Liquid Crystal
Display (LCD)) mittels Modifikation der Hintergrundbeleuchtung stark gesättigte
Farbtöne erzeugt werden. Standard-Farbräume sind als Referenz für die Farben
definiert, die ein Display darstellen kann. Der in der Recommendation ITU-R
BT.2020 (Rec.2020) definierte Farbraum deckt einen großen Bereich aller möglichen
Farbtöne 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 handelsüblicher LCD
mit speziell ausgewählten Leuchtdioden (engl. light-emitting diodes (LEDs)) Farbtöne
außerhalb von Rec.2020 erzeugt und somit stärker gesättigte Farbtöne zu
sehen sind.
Die Idee besteht darin, die Flüssigkristallschicht 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 stärksten gesättigten Farbtöne, die auch
außerhalb des Standard-Farbraumes Rec.2020 liegen. Den größten Farbraum
bei der Kombination verschiedener LEDs erzeugt das Tripel Rot, Grün und Blau.
Die Spektren des Tripels überlagern sich minimal und in der Transmission mit
den Farbfiltern sind die resultierenden Spektren immer noch schmalbandig und
die Farbtöne stark gesättigt. Wird das Tripel um die Amber-LED ergänzt, ist der
Farbraum etwas kleiner, deckt dafür mehr gesättigte Gelb-Farbtöne ab. Das ist
besonders wichtig für die Darstellung von Hauttönen und Warmweißfarbtönen.
Im zweiten Schritt der Simulation wird der Farbraum des LCDs berechnet, wenn
zwei Kombinationen verschiedener LEDs als alternierende Hintergrundbeleuchtung
eingesetzt werden. Die resultierenden Farbräume des Displays mit verschiedenen
Paare aus LED-Kombinationen erreichen Flächengrößen von bis zu 110
% der Fläche des Rec.2020 Farbraumes. Mit einer alternierenden Hintergrundbeleuchtung
aus zwei bestimmten LED-Kombinationen lassen sich stark gesättigte
Farben außerhalb des Rec.2020 Farbraumes erzeugen und zusätzlich mehr Farben
darstellen, als dieser Standard-Farbraum beinhaltet.
KW  - Wide Color Gamut
KW  - LCD
KW  - LED
KW  - Rec.2020
Y2  - 2021
U6  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:900-opus4-66890
UN  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:900-opus4-66890
ER  -