【应用】如何使用伽马校正匹配汽车TFT-LCD面板的亮度和色彩
伽马校正可以保证汽车中使用的TFT-LCD面板具有一致的亮度和色彩匹配，本文将讨论如何使用14通道可编程伽马缓冲器来校正LCD面板的伽马响应，并通过三个例子来比较高、标准与低伽马设置。
摄像头设计的输出电压与发光强度成比例，因为伽马略大于1是最好的，广播标准通常使用0.5的伽马，因此系统伽马为1.25。如图1所示，摄像头的内置伽马响应是CRT响应是相反的，因此不需要额外的系统伽马校正，但必须调整TFT-LCD的信号以补偿摄像头的伽马调整，后者最初是为CRT显示器而设置的。
图1 传统CRT系统的伽马值
伽马校准自动LCD面板
TFT-LCD面板被广泛应用于汽车的仪表盘、显示器以及先进的驾驶辅助系统（ADAS）智能后视镜，它们不是用电子枪和荧光层来产生发光强度，而是通过向液晶像素施加电压来控制像素透过“背光”的透射率。传统广播系统的伽马校正在信号传输过程中进行，以补偿CRT伽马响应，而且这结合了人眼的反向响应，因此，在将信号施加于TFT-LCD像素之前，必须对信号进行伽马校正。TFT-LCD伽马校正需要遵循CRT显示器，输入的视频信号是数字信号，伽马校正码被施加到数模转换器（DAC），DAC产生电压并施加到像素。通常系统可以存储多个伽马校正设置以适应变化的环境光照条件。图2显示了用于TFT－LCD面板的规范化伽马校正，以实现系统伽马值1。
图2 LCD系统的伽马值
数字视频数据通常是低压差分信号（LVDS），必须使用DAC转换以生成像素可用的模拟电压。通过在面板的源极/列驱动器中使用分段非线性DAC来校正伽马（有意实现非线性），源驱动器DAC决定可向像素施加多少不同的电压阶跃（例如一个8位的DAC产生28或256阶灰度级）。图3显示了由每个电压阶跃引起的相对于面板伽马响应（电压传输或V-T曲线）和眼睛响应的灰度强度变化感知。
图3 与伽马响应相比相对强度的变化
伽马校正的非线性导致压缩图像数据驻留在低亮度级别，而在高亮度级别几乎没有或没有压缩。低等级压缩使得在“暗”至“较暗”区域的图像数据较为醒目，这可改善图像深度。此外，这种压缩和非线性使得用于亮度编码的比特数量较低（非线性为8比特，而线性为12或14比特），压缩还有助于减少可能存在的视频信号噪声。
可编程伽马缓冲器
为了将LCD面板的伽马响应转变为期望的V-T传输功能，面板的源极（列）驱动器DAC可使用施加于多个抽头的各种参考电压，这些电压迫使每个DAC有特定理想非线性工作条件。伽马缓冲器IC提供参考电压，它通常是将模拟电压驱动到DAC分接点的缓冲放大器，它的集成电路可以是静态的或可编程的。可用于汽车LCD面板的Intersil ISL76534是一款基于14通道可编程伽马缓冲器的I2C，它还附加了一个VCOM通道，支持10位分辨率，可为汽车TFT-LCD源极驱动器提供精确稳定的直流参考电压。图4展示了TFT-LCD面板的简化系统框图。
图4 简化的TFT-LCD面板
由于具有控制DAC抽头的能力，汽车LCD面板制造商可以微调电压，以进一步调整或校准面板的非线性伽马响应，也称为伽马校准。它允许某个型号的所有LCD面板都展示相同的伽马响应，这意味着由LCD制造方面的差异等原因导致的任何潜在的视觉性能变化被最小化，从而提供更一致且视觉效果更好的产品。
比较不同Gamma的图像
图5比较了具有不同伽马的相同图像，差异非常明显。图5B是标准（原始）伽马（比如γ=2.2），而图5A大于标准值，图5C小于标准值。
图5A 高伽马示例
图5B 标准伽马示例
图5C 低伽马示例
伽马和自动信息娱乐显示设置
汽车LCD面板具有由源驱动器决定的黑-白端点等级，但在视频数据处理期间可以信号进行数字调整。此外，也可以通过调整LCD面板的背光强度来改变亮度，而显示器控制功能常常可对亮度和对比度、白天和夜晚的设置进行调整。
可编程伽马缓冲器可以简化评估和设置显示器转换功能的任务，这些伽马设置被编程到EEPROM中，并在系统通电时传输到DAC。有些缓冲器可以为不同的环境光照条件保存多个显示器设置文件，还可以保存用户的自定义设置。制造商提供的伽马设置通常适用于大多数汽车应用，这个编程是在初始设置期间完成的，此后配置文件不再改变，除非需要通过微调来提高显示器的视觉效果。
结论
为了让汽车LCD面板满足汽车制造商和消费者的视觉需求，需要一个稳定的伽马缓冲器参考值以确保其LCD面板显示的视频彩色图像具有完全相同的对比度、亮度和颜色，而不因显示器不同而产生差异，这可以通过使用RENESAS的子公司Intersil高精度的可编程伽马缓冲器ISL76534来实现。
技术顾问：采蘑菇的小红帽
世强元件电商版权所有，转载请注明来源和链接。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 1
本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！
相关推荐
工业级OTP语音芯片NV040C，支持13bit的DAC输出，可外接模拟功放，网络设备的语音方案
NV040C语音芯片是九芯电子推出的一款适合工厂量产型的工业级OTP语音芯片，音质优美的8脚语音芯片，最高支持44100采样率。具有多种按键触发方式，且可以输出多种形式的电平信号，可以设定按语音的起伏节奏变化。还支持主控MCU一线串口控制，可以任意控制多段语音触发，是市面上性价比高的8脚芯片，支持220段声音的语音芯片。
圣邦微电子与您相约慕尼黑上海电子展！将展出在汽车和工业自动化应用领域解决方案
慕尼黑上海电子展（electronica China）将于2024年7月8-10日在上海新国际博览中心举办。SGMICRO圣邦微电子将展出在汽车和工业自动化应用领域解决方案，以及开关电容充电、电池充电管理、栅极驱动和系统监控芯片等类别的行业领先产品。
【技术】EFM8LB单片机之14位高精度ADC模数转换器，900Ksps采样率
Silicon Labs推出的EFM8LB系列8位单片机， 操作频率最高为72MHz， 3mm × 3mm的QFN封装，集成14位ADC模数转换器和4路12位DAC数模转换输出。
CKS32F072x8 CKS32F072xB ARM 核 32 位微控制器, 64 到 128K 字节 Flash, crystal-less USB,FS2.0 CAN,12个定时器, ADC, DAC 和多种通讯接口，2.0V-5.5V
CKS32F072xx系列是中科芯公司推出的基于ARM Cortex-M0内核的32位微控制器。该系列产品具备64至128KB的Flash存储器和16KB的SRAM，支持无晶振USB、CAN、12个定时器、ADC、DAC等多种通讯接口。产品适用于消费电子、手持设备、A/V接收机、PC外设、工业应用等领域。
中科芯 - 微控制器,32 位 MCU,CKS32F072RX,CKS32F072CX,CKS32F072T6XXX,CKS32F072XB,CKS32F072XX,CKS32F072X8,应用控制,用户界面,A/V 接收机,PC 外设,打印机,手持设备,视频对讲,逆变器,GPS 平台,工业应用,报警系统,数字电视,游戏,扫描仪,HVACS,可编程控制器
荣湃数字隔离器π141E61Q产品系列荣膺“汽车电子金芯奖 · 卓越产品奖”
2024年9月25日晚，由中国集成电路设计创新联盟发起的“2024金芯奖·汽车电子创新评选”活动颁奖典礼在无锡太湖国际博览中心盛大举行。经过近30天的激烈的角逐，荣湃半导体旗下的“π141E61Q”产品系列在“2024金芯奖·汽车电子创新评选”中荣获卓越产品奖。
世强硬创获模数智芯授权代理，推动24位高精度ADC/10位DAC实现国产替代
模数智芯产品应用领域涵盖仪器仪表、医疗电子、智能制造、新能源、汽车电子等。
CKS32F051x6 CKS32F051x8 ARM核32位微控制器, 16到64K字节Flash, 11个定时器 ,ADC, DAC和多种通讯接口，2.0V-3.6V
该资料详细介绍了CKS32F051xx系列ARM 32位微控制器的技术规格和应用。该系列微控制器具备高性能ARM Cortex-M0 CPU，支持多种存储器和外设，包括定时器、ADC、DAC和多种通讯接口。它适用于多种应用，如消费电子、工业控制、手持设备和A/V接收机。
中科芯 - 32位MCU,微控制器,CKS32F051X8,CKS32F051XX,CKS32F051RX,CKS32F051R8T6XXX,CKS32F051CX,CKS32,CKS32F051XX 系列,CKS32 系列,CKS32F051X6,CKS32F051KX,应用控制,用户界面,A/V 接收机,PC 外设,打印机,手持设备,视频对讲,逆变器,GPS 平台,工业应用,报警系统,数字电视,游戏,扫描仪,HVACS,可编程控制器
【IC】圣邦微推出8通道带内部基准电压输出的DAC SGM71622R8，工作温度范围-40~+125℃
圣邦微电子推出SGM71622R8系列芯片，一款8通道、16位、SPI接口、带内部基准电压输出的数模转换器（DAC）。该器件可应用于光学模块、可编程逻辑控制器、工业自动化和实验室仪器。
【IC】芯动神州发布DAC2167LFP-250高速DAC芯片，具有低噪声、低杂散、低交调失真的特点
芯片设计公司芯动神州微电子最新推出了一款高速数模转换芯片DAC2167LFP-250。该款芯片为双通道DAC芯片，分辨率为16bit，最高采样率达250MSPS。该芯片具有低噪声、低杂散、低交调失真的特点，并允许输出超过奈奎斯特频率的信号。
九芯电子NVC系列8脚工业级OTP语音芯片助力打印机语音功能，可外接DAC电路，支持220段声音
NVC系列8脚语音芯片是广州九芯电子科技新推出的一款适合工厂量产型的工业级OTP语音芯片,它可外接DAC电路，具有音量调节功能、音质高，控制方便，电路简单，多种实用的封装形式等诸多显著优点，可以任意控制多段语音触发，支持220段声音的8脚语音芯片。
圣邦微电子展出信号链和电源管理领域领先产品及汽车电子和工业领域解决方案亮相2023慕尼黑上海电子展
7月13日，2023慕尼黑上海电子展在国家会展中心圆满落幕。此次圣邦微电子展出了信号链和电源管理领域领先产品，并提供了汽车电子和工业领域解决方案。
九芯电子NVH系列语音芯片以PWM（脉宽调制）或DAC（数字模拟转换器）模式，为语音处理领域带来变化
NVH系列语音芯片内置4位微控制器，可播放4声道或4声道旋律通道ADPCM与PWM直接驱动电路。NVH系列语音芯片为OTP（一次性可编程）类型存储器。
展会首日 | 治精微携多款产品亮相慕尼黑上海电子展
2024慕尼黑上海电子展于今日开幕！治精微也携旗下产品重磅亮相。展台现场，治精微主要展示了产品ZJM5400、ZJA3100、ZJC2020、ZJR1004、ZJG4438/9、ZJC20XX DAQ、ZJC2542-XX DAC、ZJC210X-XX、±40 mA恒流源等参考设计，更有现场测试操作，让参会观众更直观地了解到治精微的产品及解决方案。
8位单片机芯片C8051F410，使用内部数模转换DAC时，输出电压值和程序设定值不匹配，产生的原因有哪些？
导致C8051F410单片机的DAC输出电压和程序设定值有误差的原因有：（1）输入参考电压Vref不稳定，导致输出有误差；（2）DAC数据更新模式默认为“On-Demand”模式，更新发生在写数据寄存器高字节（IDAnH）时。如果程序先写IDAnH寄存器，寄存器IDAnL的数据将不能更新，导致误差产生。所以需要先把数据更新到IDAnL寄存器，再更新IDAnH寄存器。
UM324xF 高性能低功耗 32 位微控制器：ARM®Cortex®-M4 (FPU+DSP)、512KB eFlash、160KB+4KB+32KB SRAM、USB FS、千兆以太网、加解密引擎、19 个定时器、RTC、2 个 ADC、2 个 DAC、多个通信接口和摄像头接口
UM324xF系列芯片是一款高性能低功耗的32位微控制器，采用ARM Cortex-M4F内核，具备FPU和DSP指令集，支持512KB eFlash和160KB SRAM。芯片集成多种外设，包括USB、以太网、ADC、DAC、摄像头接口等，适用于多种工业和消费电子应用。
广芯微电子 - 通用微处理器芯片,高性能低功耗 32 位微控制器,UM3241F-VCT6,UM324XF 系列,UM324XF,UM3241F-RCT6,UM3242F-RET6,智能门锁,打印机,二维码识别,电机,物联网,网关
电子商城
现货市场
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论