LED显示屏补偿原理
根据色度图原理和色彩配比计算方法，三色RGB LED必须靠近鞍形图的边缘，使得三点连成的区域能够包括所需要显示的色彩区域，才能够按照三色LED的不同辉度的配比达到所需要的辉度和色度。
定义某颗LED的三色灯为LED_ R,LED_ G,LED_ B;LED的三原色CIE1931的色坐标
分别为(xr,yr) ，(xg,yg)，(xb,yb) ，给定需要显示的色彩辉度Lc和色坐标(xe,yc) ,根据(10)、(11)、 (12) 可以求得Ler,Lcg,Lcb,三者之和为Lc。
定义PAL三基色SYS_ R,SYS_ G,SYS_ B对应的色坐标为Pr,Pg,Pb(二维向量),辉度均为L/3，则可以求的对应的Lr,Lrg,Lrtb; Lgr,Lgg,Lgb; Lbr,Lbg,Lbb。
定义:
P----对应的辉度L3,所需三色LED的辉度值分别为Lr,Lrg,Lrb;
P----对应的辉度L/3,所需三色LED的辉度值分别为Lgr,Lgg,Lgb;
P----对应的辉度L/3,所需三色LED的辉度值分别为Lbr,Lbg,Lbb;
定义实际测的的LED在恒亮(脉冲时间为全周期)辉度分别为Lr、Lg、Lb(均在[L/3,2L/5]为好);
则可求出Nrr，同时，在线驱动Nrr测试Lr,可检验Nrr是否正确，Nr:/255 记录在表4中;其它类似。To 为单位脉冲时间，T为显示周期。
Lrr/Nrr-Lr/255; To=T/255; NxxTo=Txx ( 14)
定义PAL的RGB三色的显示灰度级分别为Nr,Ng,Nb(0SNr,Ng,Nb<255),则显示一个由PAL RGB混合的辉度为L,色坐标为(xp,yp)的色彩P的时候显示PAL红色时, RGB LED的辉度分别为NrNr-Lr/255、NrNrg:Lg /255.NrNrbLb/255; (15)
显示PAL绿色时，RGB LED的辉度分别为Ng:NgrLr/255、NgNgg:Lg /255. Ng:Ngb:Lb/255; (16)
显示PAL蓝色时，RGB LED的辉度分别为Nb.Nbr-Lr /255. Nb.NbgLg /255、Nb:Nbb:Lb/255; (17)
根据混色显示原理，相同的颜色光脉冲可以相加( 见图8) :
红色LED的显示脉冲数目NR (对应Tr)为: NrNr/255+ Ng:Ngr/255+ NbNbr/255 (18)
绿色LED的显示脉冲数目NG (对应Tg)为: NrNrg/255+ Ng:Ngg255+ Nb.Nbg/255 (19)
蓝色LED的显示脉冲数目NB (对应Tb)为: NrNrb/255+ Ng:Ngb/255+ Nb-Nbb/255 (20)
其中Nr,Ng,Nb是随着PAL要显示的像数点不同而不同，是由需要显示的图象所决定的; Nxx是由不同的LED决定的，通过检测LED的色坐标和亮度根据式11-14计算出来并通过测量检验正确无误后除以存储起来(见表4)。如果LED色彩饱和度不够，在计算中会出现补尝为负值，这就失去补偿作了，因为三个接近白色的三色灯是无法得到高饱和度色彩的。使用补偿时Nr,Ngg,Nbb可能会出现大于255的情况，如果是8位寄存器做运算储存，那数据就会溢出。
处理补偿中出现大于255的情况:
方法一:设最大脉冲数Nmax=Max {NR,NB,NC} ,将三色LED的脉冲数目乘以255/Nmax,则最大LED的显示脉冲数变到255，同时将L值放大到Nmax/255,可以通过检测L的255分级时的电流对应的辉度值，使用查询表的方式找到对应的电流值并使用D/A转换调节对应的驱动电流。但可能产生的问题是电流变化后LED色彩很可能变化，而且当调节总体屏暮亮度时是需要变化L值，使得控制更加复杂。
方式二:增加一个周期的显示脉冲数，如果脉冲数增加到256x3-1,不会出现溢出问题，但正常显示时由于空余时间比较长，而使得显示亮度变到原来的L/3左右。对于和PAL三基色偏差不大的RGB LED，一 般脉冲数取到300就够了，虽然总体屏幕亮度暗了一点，但影响不大，而且可以通过调节整个屏幕的驱动电流使屏幕明亮一-些。在显示白色的时候，PAL RGB取脉冲数分别为255，255, 255， 而在三色LED显示的时RGB就不相等了，比，如RGB的脉冲数分别是275，245, 255,实际上就是增加红色LED辉度，而绿色，蓝色削弱了，使得显示色彩得到调整。而实际三色混和的亮度自然也是可以调整的，当某个LED RGB的组其中一个，或者总的亮度不够时，通过增加某个或者三个LED的脉冲数目而使亮度达到需求，如果过亮则减少其脉冲数目。
Txx与单位脉冲周期的商即为点亮LED的脉冲数目Nxx，新的问题是由于补偿数据占了一定的空间，使用8位存储和比较有可能溢出，所以需要至少9位存储空间和比较器，灰度级锁存器中的255灰度级脉冲数目必须事先通过式18-20脉冲补偿计算后再输出给灰度级锁存器和比较器，可以通过硬件CPLD/FPGA的方式集中处理或者交PC机处理(见图9)
整个显示系统由脉冲数目控制LED的灰度级别，而屏幕的整体辉度则由驱动电流的大小控制。由于驱动电流和环境温度对LED的显示色彩有影响[8]9，需要对电流和环境温度进行设置，按照区间法设置驱动电流Id,比如3mA设置- -段， 在敏感区域减小到1mA， 同样使用环境测试仪器设置环境温度Td (比如10C为-段，敏感区减小到5C为一段(见表2)在设定好的驱动电流和温度下，通过自动快速定位在线检测系统，记录检测三色LED的色度(见表3)，计算出并记录下来(见表4)，在线计算出补偿脉冲数目进行补偿，检验补偿是否有效果。如果RGB三色LED显示的色彩都靠近白色，补偿后能再现的色彩区域更小，影响屏幕的显示，需要挑选出这种无法通过补偿的LED或者LED模块。
之外，图像显示的效果和背景的亮度也有关系["0，白天需要将屏幕调亮而夜晚可以暗些，既不刺眼也节省能源(见图9) ,在屏幕显示时，通过检测当前的驱动电流、外界的环境温度和蔼背景环境的亮度，查询所需要的对应的事先存储的数据，对屏幕进行补偿。使用不同的RGB基准色图象时，将PAL制式的RGB对应于色彩转换计算的LED RGB,通过计算得到各分量的补偿值，图像中各像数点(每个像数点含RGB)经过这样补偿后就可以直接输出到PAL制式的显示屏幕上了。如果显示的图像色彩域比PAL的色彩域大而比LED色彩域小，需要根据原始的LED RGB色坐标数据直接计算色彩补偿才能高质量地再现图像色彩。
4.结论
本文给出了一种检测LED并将数据存储起来,在显示时使用补偿数据，实现对每组RGB LED的亮度和色彩组合进行了补偿，并且能够虚拟出各种图像格式的三基色，从而实现各种图像色彩的最大再现。此方法在LED选择范围正常情况下能够提高显示效果，从而在得到相当的图像显示质量的情况对LED的色坐标的选择范围扩大了，我们知道LED成批生产出来色彩的差异比较大，如果选择范围比较小色彩高度一致的LED会大大增加了成本，所以说此方法可以使用国内生产的色彩一致性不高的三色 LED芯片节约成本，从而有助于国内的LED显示屏产业上下游的发展。由于LED器件特性会随着时间而慢慢变化，当色度变化比较大时就需要重新测试，如果把整个LED屏幕拆下来重新检测是-一个很麻烦的事情，设计一个在屏幕上游走定位的自动检测系统是-一个新的课题。
