阅读说明：本技术 动态调节显示系统色域的系统、方法及显示系统 (System and method for dynamically adjusting color gamut of display system and display system ) 是由 余新 胡飞 张贤鹏 郭祖强 李屹 于 2018-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种动态调节显示系统色域的系统、方法及显示系统,显示系统包括光源系统与成像系统,光源系统包括激发光光源与窄光谱基色光光源,激发光光源发出激发光经由处置后输出至少一种宽光谱基色光,窄光谱基色光光源输出至少一种窄光谱基色光,窄光谱基色光与宽光谱基色光合光后输出至成像系统,所述方法包括：计算一帧图像最亮像素点的色坐标与亮度；根据光源系统基色光与最亮像素点二者的色坐标与亮度计算宽光谱基色光的最小亮度值；计算窄光谱基色光的亮度值；根据上述亮度值生成并输出激发光光源与窄光谱基色光光源的光源亮度信号,以调节激发光光源与窄光谱基色光光源发出光的亮度。本发明增强色域的同时提高了效率、降低了成本。(The invention relates to a system, a method and a display system for dynamically adjusting the color gamut of the display system, wherein the display system comprises a light source system and an imaging system, the light source system comprises an excitation light source and a narrow-spectrum primary color light source, the excitation light source emits excitation light, the excitation light is processed and then outputs at least one wide-spectrum primary color light, the narrow-spectrum primary color light source outputs at least one narrow-spectrum primary color light, and the narrow-spectrum primary color light and the wide-spectrum primary color light are combined and then output to the imaging system, the method comprises the following steps: calculating the color coordinate and the brightness of the brightest pixel point of one frame of image; calculating the minimum brightness value of the broad-spectrum primary light according to the color coordinates and the brightness of the primary light and the brightest pixel point of the light source system; calculating the brightness value of the narrow-spectrum primary light; and generating and outputting light source brightness signals of the excitation light source and the narrow-spectrum primary color light source according to the brightness values so as to adjust the brightness of the light emitted by the excitation light source and the narrow-spectrum primary color light source. The invention enhances the color gamut, improves the efficiency and reduces the cost.)

动态调节显示系统色域的系统、方法及显示系统

技术领域

本发明涉及显示系统，尤其涉及动态调节显示系统色域的投影系统、方法及显示系统。

背景技术

一种基本的激光荧光光源中，由激光发出的短波长可见光激发波长转换装置上的荧光粉以产生时序的荧光基色光或白光，然由于荧光的频谱较宽，使得此光源的色域覆盖较窄。另一种改进的激光荧光光源中，激光发出的短波长可见光通过波长转换装置转换成基色光并通过同步滤光器件滤波获得窄带且色纯度更高的基色光以扩展激光荧光的色域，然在此种方案中，滤光器件会带来额外的光功率损失，使利用此光源的效率降低。

在激光荧光光源系统的进一步改进中，激光荧光中被掺入纯色的红绿激光以扩展光源的色域，此种方案请参考公开号为20150316775A1的美国专利申请以及申请号为201110191454.8的中国专利。虽然掺入纯色激光能够扩展激光荧光的色域，但是没有涉及将光源应用于显示系统中时，针对显示内容对光源配比进行调制，因此所能增强的色域范围有限，此外，若需将激光荧光的色域扩展到DCI-P3标准，需要加入相当于荧光亮度40％的纯色激光，因此需要加入大功率的红绿激光，导致系统成本大大增加。

为扩展色域，另一种是方式是在加入足量的红、绿激光的基础上，通过滤光器件提高红绿荧光的色彩饱和度，能够将荧光和激光合成满足rec2020标准色域的基色光，然这种方式除成本高外，还大大降低了效率(红绿荧光典型的比例在30％左右，从而降低了系统大概30％朝上的效率)。

发明内容

鉴于上述状况，本发明提供一种动态调节显示系统色域的投影系统、方法及显示系统，以解决扩大色域时导致的成本升高与效率降低等问题。

一方面，本发明提供一种动态调节显示系统色域的系统，所述显示系统包括光源系统与成像系统，所述光源系统包括激发光光源与窄光谱基色光光源，所述激发光光源发出激发光，所述激发光经由处置后输出的基色光中包含至少一种宽光谱基色光，所述窄光谱基色光光源输出至少一种窄光谱的基色光，所述窄光谱基色光与对应的宽光谱基色光合光后输出至所述成像系统，所述成像系统包括处理装置、存储装置及空间光调制装置，所述动态调节显示系统色域的系统存储于所述存储装置中并由所述处理装置执行，所述动态调节显示系统色域的系统包括光源亮度调节模块，所述光源亮度调节模块包括：最亮像素点获取模块，用于计算一帧图像的最亮像素点的色坐标与亮度；宽光谱基色光亮度生成模块，用于根据所述光源系统输出的基色光的色坐标与亮度以及最亮像素点的色坐标与亮度，计算所需宽光谱基色光的最小亮度值，并根据所需宽光谱基色光的最小亮度值计算控制所述激发光光源的亮度控制值；窄光谱基色光亮度生成模块，用于根据所需宽光谱基色光的最小亮度值，计算所需窄光谱基色光的最小亮度值，并根据所需窄光谱基色光的亮度值计算控制所述窄光谱基色光光源的亮度控制值；及亮度信号输出模块，用于根据宽光谱基色光的亮度控制值以及窄光谱基色光的亮度控制值对应生成所述激发光光源与窄光谱基色光光源的光源亮度信号，并输出所述光源亮度信号至所述激发光光源与窄光谱基色光光源，以调节所述激发光光源与窄光谱基色光光源发出光的亮度。

另一方面，本发明还提供一种动态调节显示系统色域的方法，所述显示系统包括光源系统与成像系统，所述光源系统包括激发光光源与窄光谱基色光光源，所述激发光光源发出激发光，所述激发光经由处置后输出的基色光中包含至少一种宽光谱基色光，所述窄光谱基色光光源输出至少一种窄光谱基色光，所述窄光谱基色光与对应的宽光谱基色光合光后输出至所述成像系统，所述成像系统包括空间光调制装置，所述方法包括：计算一帧图像的最亮像素点的色坐标与亮度；根据所述光源系统输出的基色光的色坐标与亮度以及最亮像素点的色坐标与亮度，计算所需宽光谱基色光的最小亮度值，并根据所需宽光谱基色光的最小亮度值计算控制所述激发光光源的亮度控制值；根据所需宽光谱基色光的最小亮度值，计算所需窄光谱基色光的亮度值，并根据所需窄光谱基色光的亮度值计算控制所述窄光谱基色光光源的亮度控制值；及根据控制所述激发光光源的亮度控制值以及控制所述窄光谱基色光光源的亮度控制值对应生成所述激发光光源与窄光谱基色光光源的光源亮度信号，并输出所述光源亮度信号至所述激发光光源与窄光谱基色光光源，以调节所述激发光光源与窄光谱基色光光源发出光的亮度。

第三方面，本发明还提供一种显示系统，所述显示系统包括光源系统与成像系统，所述光源系统包括激发光光源与窄光谱基色光光源，所述激发光光源发出激发光，所述激发光经由处置后输出的基色光中包含至少一种宽光谱基色光，所述窄光谱基色光光源输出至少一种窄光谱基色光，所述窄光谱基色光与对应的宽光谱基色光合光后输出至所述成像系统，所述成像系统包括上述的动态调节显示系统色域的系统及空间光调制装置。

本发明实施例提供的动态调节显示系统的系统、方法及显示系统，一方面利用单色性更好的激发光来和宽光谱荧光合成新的基色光，从而扩大显示系统的色域；另一方面，根据图像画面最亮像素点的亮度计算所需宽光谱基色光的最小亮度，在保持了画面亮度的情况下最小化宽光谱基色光的亮度值，使显示系统的色域能够扩展至最大值；同时，根据调制后的基色照明光亮度计算光源系统新的色坐标，根据光源系统新的色坐标计算该帧图像的原始信号的补偿矩阵，并用补偿矩阵补偿该帧图像的原始信号以生成图像每一像素补偿后的图像信号，用以控制空间光调制装置的输出，从而根据每帧图像的不同相应补偿每帧图像由于色域变化产生的色差。因此，本发明实施方式中提供的动态调节显示系统色域的系统、方法及显示系统，在显著增强显示系统色域(如：增强显示系统色域至REC2020色域标准)的同时保持显示系统较高的效率、并降低色差。

附图说明

图1是本发明一实施方式中的动态调节显示系统色域的显示系统的结构示意图。

图2是本发明一实施方式的动态调节显示系统色域的系统的模组图。

图3是本发明第一实施方式的动态调节显示系统色域的方法流程图。

图4是本发明第二实施方式的动态调节显示系统色域的方法流程图。

图5是本发明第三实施方式的动态调节显示系统色域的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，为使描述简要清晰，同一元件或相似元件在以下不同实施方式中采用相同编号。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1所示，为本发明一种实施方式中的显示系统的构成示意图，所述显示系统1包括光源系统10与成像系统20。其中光源系统10包括激发光光源110、窄光谱基色光光源120、波长转换与合光装置130。其中，激发光光源110发出的短波长激发光被引导至波长转换与合光装置130，被波长转换与合光装置130吸收并产生宽光谱的基色光，窄光谱基色光光源120发出的窄光谱基色光被引导至波长转换与合光装置130，在波长转换与合光装置130处与宽光谱的基色光进行合光。在本实施方式中，激发光光源110为蓝激光光源，所发出的激发光为蓝激光，波长转换与合光装置130上分区域设置波长转换材料与散射材料，其中波长转换材料包括红光荧光粉材料与绿光荧光粉材料，为便于说明，设置红光荧光材料的区域称之为“红光区”，设置绿光荧光材料的区域称之为“绿光区”，而设置散射材料的区域称之为“蓝光区”。红光区、绿光区与蓝光区轮流切入激发光的出射路径，从而在波长转换与合光装置130处出射红荧光、绿荧光与蓝激光三种基色光。在本实施方式中，窄光谱基色光光源120包括红激光光源与绿激光光源，红激光光源与绿激光光源按照时序发出红激光与绿激光两种基色光，其中红激光被引导至波长转换与合光装置130处与红荧光进行合光，绿激光被引导至波长转换与合光装置130处于绿荧光进行合光。因此光源系统10最终输出红、绿、蓝三基色照明光至成像系统20。

为便于描述，在本发明实施方式中，光源系统10输出的红光R、绿光G、蓝光G被称为光源三基色光，对应至由此三基色光去实现显示的图像数据，所述图像数据的每一像素点可由此三基色去表示，即P(r,g,b)。光源系统10输出的红荧光r、绿荧光g、蓝激光b、红激光r’、绿激光b’被称为光源五基色光，对应至由此五基色光去实现显示的图像数据，所述图像数据的每一像素点亦可由此五基色去表示，即P(r,g,b,r’,b’)。在下面还会出现诸如光源系统10的三基色色坐标及亮度、光源系统10的五基色色坐标及亮度、像素三基色色坐标及亮度、像素五基色色坐标及亮度之类的描述，其中光源系统10的三基色色坐标及亮度是指光源系统10输出的红光R、绿光G、蓝光G三基色光在某一色彩空间下的色坐标及亮度，像素三基色色坐标及亮度是指一帧图像中每一像素在某一色彩空间下的三基色色坐标及亮度，光源系统10的五基色色坐标及亮度是指光源系统10输出的红荧光r、绿荧光g、蓝激光b、红激光r’、绿激光b’五基色光在某一色彩空间下的色坐标及亮度，像素五基色色坐标及亮度是指一帧图像中每一像素在某一色彩空间下的五基色色坐标及亮度。

在上述实施方式中，将激发光、窄光谱基色光引导至波长转换与合光装置130的方式、以及将基色光从波长转换与合光装置130处引导至成像系统20的方式可以参考现有技术，在此不作介绍。

可以理解，在其他实施方式中，波长转换与合光装置130可以分离成波长转换装置与合光装置两个装置，二者可以邻近也可隔开设置，在此不作限定。

可以理解，光源系统10还可以包括滤光装置，滤光装置可以与波长转换与合光装置130设置为一体或分开设置，在此不作限定。

可以理解，在其他实施方式中，光源系统10也可先产生蓝光与黄荧光，再由黄荧光中过滤出红荧光与绿荧光。

可以理解，无论如何，光源系统10包括激发光光源110与窄光谱基色光光源120，激发光光源110发出的激发光经由处置，例如经由波长转换、过滤或散射诸如此类的操作后输出蓝光以及宽光谱的红、绿光，所述窄光谱基色光光源120输出至少一种窄光谱的基色光，所述至少一种窄光谱的基色光为窄光谱的红光及/或绿光，所述蓝光、宽光谱的红绿光以及窄光谱的红光及/或绿光构成光源多于三基色的多基色光，所述窄光谱基色光与对应的宽光谱的基色光合光，以使所述光源系统输出红、绿、蓝三基色光至所述成像系统，所述红、绿、蓝三基色光构成光源三基色光。

所述成像系统20包括处理装置210、存储装置220与空间光调制装置230。所述处理装置210电连接存储装置220、空间光调制装置230以及一图像源30。所述处理装置210从所述图像源30接收图像信号，所述空间光调制装置230在所述处理装置210的控制下，将光源系统10输出的基色光调制成携带图像信息的图像光，所述图像光经由投影镜头240输出投影至屏幕(图未示)上形成图像。

本实施方式中，动态调节显示系统色域的系统221(以下简称为“动态调节系统221”)安装并运行于所述成像系统20中，具体地，所述动态调节系统221可以被分割成一个或多个模块，所述一个或多个模块存储在所述存储装置220中，并由所述处理装置210执行，从而根据显示系统1的显示内容动态调节显示系统1的色域。进一步地，所述处理装置210从图像源30处实时获得图像的原始信号，针对具体一帧图像，所述处理装置210运行所述动态调节系统221，根据获得的原始信号计算显示该帧图像所需的宽光谱基色光的最小亮度值以及所需的窄光谱基色光的最小亮度值、并相应产生控制激发光光源110与窄光谱基色光光源120的光源亮度信号，光源亮度信号被输出至一伽马校正器40，经伽马校正器40进行校正后输出至激发光光源110与窄光谱基色光光源120，以调节激发光光源110与窄光谱基色光光源120发出的照明光的亮度，从而产生不同比例的五基色光输出至空间光调制装置230。在此基础上，所述处理装置210另还根据光源亮度信号计算新的色域并生成光源系统10新的色坐标如新的三基色(R,G,B)色坐标，利用光源系统10新的色坐标对该帧图像每一像素点的原始信号进行色域变换以生成每一像素新的色坐标，此新的色坐标被输出至空间光调制装置230，控制空间光调制器230将光源系统10输出的基色光调制成携带图像信息的图像光。

请参阅图2所示，所述动态调节系统221可以被分割成光源亮度调节模块2210与动态色域补偿模块2220。所述光源亮度调节模块2210用于根据获得的一帧图像的原始信号计算显示该帧图像所需的宽光谱基色光的最小亮度值以及所需的窄光谱基色光的亮度值、并相应产生控制激发光光源110与窄光谱基色光光源120的光源亮度信号、并输出光源亮度信号控制激发光光源110与窄光谱基色光光源120，所述动态色域补偿模块2220用于根据宽光谱基色光的亮度控制值以及窄光谱基色光的亮度控制值计算新的色域并生成光源系统10新的色坐标、利用光源系统10新的色坐标对该帧图像每一像素点进行色域变换以生成每一像素点新色域下的控制信号、及输出每一像素点新色域下的控制信号至空间光调制装置230，以控制空间光调制装置230将光源系统10输出的基色光调制成携带图像信息的图像光。所述光源亮度调节模块2210可进一步被分割成最亮像素点获取模块2211、宽光谱基色光亮度生成模块2212、窄光谱基色光亮度生成模块2213及亮度信号输出模块2214。所述动态色域补偿模块2220可进一步被分割为光源新基色生成模块2221与像素新基色生成模块2222。在此需申明的是，本发明所称的模块是能够完成一特定功能的程序段，比程序更适合用于描述软件在显示系统1中的执行过程，关于各模块的详细功能将结合图3的流程图作具体描述。

请参阅图3所示，为本发明一实施方式中的动态调节显示系统色域的方法流程图。所述方法可以利用图1所示的显示系统1来实现，以下结合显示系统1来对动态调节显示系统色域的方法进行详细描述。

首先，在步骤S1中，最亮像素点获取模块2211计算一帧图像的亮度最大的像素点A(下称“最亮像素点A”)的色坐标(x,y)与亮度Y_max。具体地，利用求最大值的算法可以计算得出一帧图像中最亮像素点A的色坐标与亮度。

在步骤S2中，宽光谱基色光亮度生成模块2212根据光源系统10输出的基色光的色坐标与亮度以及最亮像素点A的色坐标与亮度，计算所需宽光谱基色光的最小亮度值，并根据所需宽光谱基色光的最小亮度值计算控制激发光光源110的亮度控制值。

具体在一实施方式中，所述激发光光源110为蓝激光，所述蓝激光经由处置后获得宽光谱的红绿荧光与窄光谱的蓝激光，所述宽光谱基色光亮度生成模块2212计算所需红绿荧光的最小亮度值，并根据所需红绿荧光的最小亮度值生成激发光光源110的亮度控制值，从而控制激发光光源110发出蓝激光的强度并以此控制光源系统10输出的红绿荧光与蓝激光的强度。

在步骤S3中，窄光谱基色光亮度生成模块2213根据所需宽光谱基色光的最小亮度值以及最亮像素点A的色坐标和亮度值，计算满足最亮像素点A的亮度时，所需窄光谱基色光的亮度值，即第一亮度值。

具体在一实施方式中，窄光谱基色光光源120包括红绿激光光源，因此窄光谱基色光亮度生成模块2213计算所需红绿激光的亮度值。进一步地，作为一种实施方式，所述亮度值可以是所需的最小亮度值，也可以是所需的最大亮度值，或者，是处于最小亮度值与最大亮度值之间的一个值。

在步骤S4中，窄光谱基色光亮度生成模块2213根据该帧图像的色域范围，即每一像素点的色坐标，计算所有像素点的色坐标中最大的色坐标值，再利用最大的色坐标值计算所需窄光谱基色光的亮度值，即第二亮度值。具体地，在一实施方式中，窄光谱基色光亮度生成模块2213计算所有像素点中对应基色光红光的x值的最大值、以及对应基色光绿光的y值的最大值，利用最大的x值和y值对应计算窄光谱基色光光源120所需发出的红绿激光的亮度值，即第二亮度值。同样，作为一种实施方式，所述亮度值可以是所需的最小亮度值，也可以是所需的最大亮度值，或者，是处于最小亮度值与最大亮度值之间的一个值。

步骤S5中，窄光谱基色光亮度生成模块2213比较第一亮度值与第二亮度值，根据第一亮度值与第二亮度值中较大者计算控制窄光谱基色光光源120的亮度控制值。

步骤S6中，亮度信号输出模块2214根据控制激发光光源110的亮度控制值以及控制窄光谱基色光光源120的亮度控制值对应生成激发光光源110与窄光谱基色光光源120的光源亮度信号，并输出所述光源亮度信号至激发光光源110与窄光谱基色光光源120，以调节激发光光源110与窄光谱基色光光源120发出的照明光的亮度，并因此产生不同比例的五基色光输出至空间光调制装置230。

步骤S7中，光源新基色生成模块2221根据控制激发光光源110的亮度控制值以及控制窄光谱基色光光源120的亮度控制值、计算新的色域并生成光源系统10新的色坐标和亮度。

步骤S8中，像素新基色生成模块2222利用光源系统10新的色坐标和亮度求得该帧图像原始信号的补偿矩阵，并利用补偿矩阵求得该帧图像的每一像素点新色域下的控制信号。

步骤S9中，像素新基色生成模块2222输出该帧图像的每一像素点新色域下的控制信号至空间光调制装置230，以此控制空间光调制装置230将光源系统10输出的基色光调制成携带图像信息的图像光。

在另一实施方式中，上述步骤S3-S5也可由步骤S3a来替代，步骤S3a中，窄光谱基色光亮度生成模块2213根据所需宽光谱基色光的最小亮度值以及最亮像素点A的色坐标和亮度值，计算满足最亮像素点A的亮度时，所需窄光谱基色光的亮度值，并根据所述亮度值计算控制所述窄光谱基色光光源120的亮度控制值。在一种实施方式中，所述亮度值可以是所需的最小亮度值，也可以是所需的最大亮度值，或者，是处于最小亮度值与最大亮度值之间的一个值。

在再一实施方式中，上述步骤S3-S5也可由步骤S3b来替代，步骤S3b中，窄光谱基色光亮度生成模块2213根据该帧图像的色域范围，计算所有像素点的色坐标中最大的色坐标值，再利用最大的色坐标值计算所需窄光谱基色光的亮度值，并根据所述亮度值计算控制所述窄光谱基色光光源120的亮度控制值。在一种实施方式中，所述亮度值可以是所需的最小亮度值，也可以是所需的最大亮度值，或者，是处于最小亮度值与最大亮度值之间的一个值。

下面将详细描述本实施方式中生成光源亮度信号与针对一帧图像每一像素点的动态色域调节的算法。

由于一帧图像根据编码格式的不同采用不同的颜色空间，比较常用的颜色空间包括RGB编码和YUV编码。显示系统需要将图像信号的色彩从视频信号的颜色空间转换到显示系统的颜色空间。以RGB编码的视频信号为例。RGB信号用R，G，B三个数字定义了红绿蓝三基色的比例。一般采用8bit位深编码的RGB信号，每一个基色用8bit的整数表示三个基色的调制深度。0代表该基色完全关闭，255表示该基色以最高亮度显示。根据视频信号选取的色域不同，RGB基色也不同。例如REC 2020色域标准规定的RGB三基色在xyY坐标下分别为(0.708,0.292,0.2627)，(0.17,0.797,0.6780)，(0.131,0.046,0.0593)。xyY色域坐标以CIE 1931标准定义。则可以定义一帧图像每一像素点的三基色表示为：

则将该帧图像每一像素点(r,g,b)转换到CIE 1931颜色空间中为：

其中：

其中xyY坐标为XYZ坐标的归一化表示，这两者之间的转换关系如下：

在加入了红绿激光的光源系统10中，光源系统10输出五个基色光，其中五个基色光色坐标与亮度定义为：

其中r₀,g₀,b₀,rl₀,和gl₀分别代表光源五基色光中的红荧光，绿荧光，蓝激光，红激光和绿激光。r₀、g₀和b₀都是由激发光光源110发出的激发光激发，因而其亮度都正比于激发光光源110的输出功率，激发光光源110的输出功率降低，r₀、g₀和b₀的亮度也会按着相同的比例降低。因而r₀、g₀和b₀的亮度控制由同一个亮度控制量d_p决定。在单片式投影系统中，红、绿、蓝三基色在时序上分开，因而r₀、g₀和b₀的亮度也能够被分别控制，但是需要高速的光源驱动。在本实施方式中，暂不涉及r₀、g₀和b₀的亮度能够被单独控制的情况。而对于窄光谱基色光光源120发出的红激光rl₀和绿激光gl₀，其亮度分别可以被控制，对应的亮度控制量分别为d_r和d_g。

由于一帧图像其最大亮度的像素点决定了光源系统所需输出的功率，这样才能保证所有像素点都能实现正确的亮度值。一帧图像的最大亮度的像素点可以通过求最大值的算法得出，在此不作赘述。

将最亮像素点A定义为：[x_max y_max Y_max]，所述最亮像素点A在cie 1931色彩空间下的坐标值由光源五基色光混合决定：

其中式(2)中带角标的XYZ值为对应的xyY值根据式(1)的变化。d_p、d_r和d_g为对应的亮度控制量。r_max，g_max和b_max为最亮点在由d_p，d_r和d_g亮度控制量下的新的三基色RGB色坐标d_p，d_r，d_g，r_max，g_max和b_max皆为未知数。由此，由式(2)中三个方程求解六个未知数，有无穷多组解。因此考虑限制条件：

r_max∈[0,1]

g_max∈[0,1]

b_max∈[0,1]

d_p∈[0,1]

d_r∈[0,1]

d_g∈[0,1]

求保持最亮像素点A的亮度下最小化宽光谱基色光比例，即本实施方式中最小化红绿荧光的比例，即求满足上述限制条件下的min(d_p)。

将式(2)消元后，d_p可以表示为：

其中：

A＝(X_maxY_rl-X_rlY_max)(Z_glY_rl-Z_rlY_gl)-(X_glY_rl-X_rlY_gl)(Z_maxY_rl-Z_rlY_max)

B＝(X_rY_rl-X_rlY_r)(Z_glY_rl-Z_rlY_gl)-(Z_rY_rl-Z_rlY_r)(X_glY_rl-X_rlY_gl)

C＝(X_gY_rl-X_rlY_g)(Z_glY_rl-Z_rlY_gl)-(Z_gY_rl-Z_rlY_g)(X_glY_rl-X_rlY_gl)

D＝(X_bY_rl-Y_bX_rl)(Z_glY_rl-Z_rlY_gl)-(Z_bY_rl-Z_rlY_b)(X_glY_rl-X_rlY_gl)

min(dp)等价于max(Br_max+Cg_max+Db_max)，而式(3)的分母为线性函数，所以当式(3)分母取最大值时

利用式(3)可以计算出d_p，从而带入式(2)可以计算出d_r和d_g的最小值，根据d_p即可获得红绿荧光的最小亮度值并相应计算出红绿荧光的亮度控制值，根据d_r和d_g即可获得红绿激光的最小亮度值(第一亮度值)并相应计算出红绿激光的亮度控制值，d_r和d_g可以取该最小值，以节省能源。在其他实施方式中，根据需要，也可以令d_r＝1和d_g＝1来获得最大的色域。还可以根据该帧图像的色域统计计算出最大的色域包络来求得红绿激光的最小亮度值(第二亮度值)，并通过与第一亮度值比较取最大值以获得最后的红绿激光的亮度控制值。在已知红绿荧光和红绿激光的亮度控制值后，可以计算出光源系统10新的色域为：

动态计算出的色域将用于图像画面色彩的补偿以使得画面通过新的光源配比而得到的新色域中获得正确的色彩。

具体地，根据对应光源系统10每一基色的亮度控制值，可以计算新的色域。色域由可以被空间光调制装置230调制的各个色彩分量对应的基色光色坐标和亮度决定。例如，空间光调制器分为三个时序分别处理红绿蓝三基色光，则该显示系统1能够表示的色域即为三个时序中的光源系统10发出的照明光的色坐标和亮度决定。如果其中的某个或某些色彩时序是由多个基色光合成的照明光，则该色彩时序内表征色域的基色光由合成基色光的总色坐标和总量度决定。例如在一帧图像中，红色色彩时序内有相对峰值亮度a％的红荧光和相对峰值亮度b％的红激光组成，则该红色色彩时序决定的基色光由a％的红荧光和b％的红激光混合后的照明光的色坐标和亮度决定。因而根据光源系统10输出的各个基色光亮度值和色坐标，可以求得光源系统10混合后的新的三基色RGB色坐标。

再利用光源系统10新的色坐标和亮度求得该帧图像原始信号的补偿矩阵，并利用补偿矩阵求得该帧图像画面的每一像素点的新的色坐标、即每一像素点新色域下的控制信号。在本实施方式中，求补偿矩阵由如下所述的方法确定：

CIE 1937以一个三维向量定义了任意人眼可以分辨的绝对颜色和颜色的亮度。其不随色域的变换而变换。显示系统1的三基色满足如下公式：

要在显示系统1下显示图像原始信号所表示的颜色，需要显示系统1显示的三基色的亮度满足：

其中表示显示系统1中三基色的调制信号强度，而C′为：

这样，可以定义从输入的图像的原始信号的色域空间到显示系统1的三基色调制信号之间的关系为：

这里仅以三基色系统为例来阐述色彩转换的原理。对于使用四基色或五基色的投影系统，C′为4x3或5x3的矩阵，其伪逆矩阵的行列式值为零，因而从XYZ空间到基色空间的转换有无穷多解。C′^-1为XYZ到基色空间的一转换矩阵。这个转换矩阵可以由加入的一限制条件求解，比如在采用四段式色轮RGBW的光源系统中最大化白光，尽量平均分配基色亮度等。对显示系统1色彩的校准，也就是对C′的校准。准确的测量显示系统1各基色光的色坐标和亮度值，以生成准确的C′是保障显示系统1色彩显示准确的基础。

由于现有主流显示面板(即空间光调制装置)供应商提供的面板控制芯片都集成了色域转换、gamma校正等色彩管理模块执行色彩管理功能，这些色彩管理模块利用寄存器存储色彩变换矩阵，对每一像素点输入的彩色信号，利用色彩变换矩阵将输入信号的色彩空间转换为显示系统的色彩空间，因此，在本实施方式中，对现有主流显示系统的改进，可以在一帧图像到达面板控制芯片前对该帧图像执行动态色域补偿，其中，面板控制芯片中记录的色彩转换矩阵可以设为：

T＝C′^-1C

其中C′为面板控制芯片记录的三基色下从rgb空间到XYZ空间的变换矩阵，C为输入的视频或图像的原始信号转换到XYZ空间的变换矩阵。当光源系统10的荧光和激光根据光源亮度信号调制以后，为使经过面板控制芯片转换后的rgb值满足新的动态生成的色域的合成和维持色彩不变，亦即色彩的XYZ坐标不变，这样可以得到输入给面板控制芯片的信号需要在原输入信号、即原始信号的基础上变换为：

其中，C是图像原始信号色域变化对应的转换矩阵，C′是面板控制芯片里记录的色域转换矩阵，C″是动态新色域的转换矩阵，即补偿矩阵，为输入给面板控制芯片经过补偿后的信号。利用上式，可以保证光源系统10经过调制导致的色域变化情况下，显示系统1显示的色彩不发生变化。

可以理解，虽然上述实施方式仅以光源系统10发出五基色照明光为例，然在其他实施方式中，光源系统10也可以设置为仅发出四基色照明光，如仅发出红荧光r、绿荧光g、蓝激光b、红激光r’或者仅发出红荧光r、绿荧光g、蓝激光b、绿激光g’。更进一步地，根据特定情况下的需求，光源系统10的激发光光源110发出的激发光经由处置后输出的基色光中可以只包含一种宽光谱基色光，如红荧光或绿荧光等。

综上所述，本发明实施方式提供的动态调节显示系统的系统、方法及显示系统，一方面利用单色性更好的激发光和宽光谱荧光合成新的基色光，从而扩大显示系统的色域；另一方面，根据图像画面最亮像素点的亮度计算所需宽光谱基色光的最小亮度，在保持了画面亮度的情况下最优化宽光谱基色光的亮度值，使画面的色域能够扩展至最大值；同时，根据调制后的基色照明光亮度计算光源系统新的色坐标，根据光源系统新的色坐标计算该帧图像的原始信号的补偿矩阵，并用补偿矩阵补偿该帧图像的原始信号以生成补偿后的图像每一像素点的控制信号，用以控制空间光调制装置的输出，从而根据每帧图像的不同动态补偿每帧图像由于色域变化产生的色差。因此，本发明实施方式中提供的动态调节显示系统色域的系统、方法及显示系统，在显著增强显示系统色域(增强色域至达到REC2020色域标准)的同时保持显示系统较高的效率、并降低色差。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。