本发明的彩色电视设备动态色温状态自动调整法及其相应的自动调整器是一种彩色电视色度处理技术及其处理器，用于彩色电视摄象、传送、接收及放象设备。

现有彩色电视设备色温处理采用单一固定化方式，即用单一固定的白场色温基准来调定彩色电视摄象机或接收机的白平衡，以此时的设备工作状态来相应确定色通道电路中色度信号输入输出量之间的函数关系，并使该设备在此后处理一切白色或非白色图象信号时这一函数关系保持不变。对于上述这种单一固定式色温基准的取值点迄今为止世界各国电视专业技术界尚未取得一致意见。D65白光（相关色温约为6504K）是现在CIE（国际照明委员会）推荐的标准白光，它在目前的PAL及SECAM制彩色电视系统中被采用，而NTSC制系统则采用C白光（6770K），也有的国家采用D93（相关色温为9300K）。我国彩色电视广播标准规定的标准白光为D65，但又规定“彩色电视接收机在生产中调白色温，可根据主观评价由专业标准规定”。在实际生产中同国外企业一样，有的调在D65，有的调在D93（以下分别简称为D65机、D93机）。之所以存在这种不能统一基准的现象，是因为D65、D93等基准各有利弊。在电视摄象和接收系统中，目前均选定一个色温作为固定的白场色温基准，大多选D65或D93（摄象机选5400K）。从接收机显示的情况看，三者均不能兼顾各种图象内容的重现效果。它们有各自的优质区和劣质区。D93机重现白色显得很白、很干净，重现兰绿色成份为主的自然界景观景物景深好，层次丰富，图象清晰，彩色鲜艳，较为逼真，但重现肤色有时会显得发青，重现人物面部有时显得比较生硬，重现红色有时会偏紫;D65机重现肤色显得红润、柔和，重现红色显得鲜艳，较为逼真，但重现白色时会显得发红，重现兰绿色为主的自然景观有时有枯焦感，均好象是蒙上了一层褐色灰尘。（以上所说的“有时”，主要是指各、基色所占比例相差不很大的情况）以上结论可以得到1987年全国第一届彩色电视接收机质量评比结果的支持。这次评比公布的《评价报告》指出：“对D65的白场色温重显肤色是很满意的。如果白场色温有些偏差，就会在肤色上产生明显差异，所以白场色温的调整对收看彩色图象关系很大。”“在相同亮度下，9300K的白场色温比6500K的白场色温其明亮感要强，所以收看山水景物时9300K色温的样机在打分上要优于6500K色温的样机，看上去景物景深好、清晰、彩色鲜艳”。这次评比的《技术总结》中又指出：“D65的白场色温，对重现肤色、背景等记忆色是其他色温无法比拟的，但对重现以兰、绿色为主的画面时，其彩色鲜艳度比高色温差一些。……（相对于D65）色温再高，对重现肤色效果变坏”。

形成以上状况的主要原因是：1、对于同一图象信号，采用不同色温基准的系统所重现的图象三基色比例不同，红色（R）成份D65机比D93机多41.4%，兰色（B）成份D65机比D93机少14.4%。

对CIE色度图的XYZ系统到我国技术标准规定采用的三基色系统（以RGB代表之）作仿射变换。设任一彩色量（F）在XYZ系统中的坐标为（xF、yF、zF），在RGB系统中的坐标为（rF、gF、bF），可求得坐变换公式为：

将D65、D93在XYZ系统中的坐标值（0.313，0.329，0.358）、（0.281，0.311，0.408）分别代入以上公式，求出它们在RGB系统中的坐标值为：

因此基准白D65、D93可以按下式用（R）、（G）、（B）混合得到：（D65）＝0.222（R）+0.387（G）+0.391（B），（D93）＝0.157（R）+0.386（G）+0.457（B），从以上两式中可以看出，当两台电视接收机显示同样的图象，即它们的矩阵电路得到同样的激励电压时，其输出电压却不同从而屏幕显示的彩色中基色比例也不同，红色成份D65机比D93机多41.4%，（（0.222-0.157）/0.157）兰色成份D65机要比D93机少14.4%（（0.457-0.391）/0.457）（仅多0.2%的绿色成份，视为相同）。

2、照明光源对物体色度影响很大，而各种光源的色温从2000K到28000K不等。在很多情况下显示的景物实际上处于天空光的照射之下，而天空光的色温大多高于6500K（例如兰天空为10000K至12000K，薄云兰天空为14000至22000K），因此D65不能代表这种情况下的物体色度，同样D93也不能代表某些人造光源及日光直接照射下的物体色度。

本发明的目的是提出一种使设备白平衡色温参数动态化并工作于按重现图象优质区设定的动态色温状态，避开重现图象劣质化区域的方法及其处理器，从而消除以现行单一固定式白平衡色温基准方案为基础设计的电视设备所固有的不能兼顾各种图象重现效果这一弊病，使彩色电视图象重现效果更为逼真、主观评价效果更趋完美。

本发明所提出的彩色电视设备动态色温状态自动调整法，其特征在于对彩色电视设备的动态色温状态（即由设备重现任何色调图象时均保持不变的色度信号输入输出量之间函数关系所相应决定的白平衡色温参数呈动态特性的一种设备工作状态）用沿普朗克轨迹色温带的适用段（即下述2000K～2800K，尤其是5400K至9300K段其偏差不超过+27MPCD）作为白平衡色温参数的动态色温基准，根据图象每一扫描行各象素点在52us正程的瞬时色调特征，使用相应的自动调整器进行自动调整，当色通道电路输入暖色色度信号（即色度信号的基色结构为R信号电平大于G信号电平且大于B信号电平）时、并在精确设计情况下，采用范围在2000K-9300K，尤其是在5400K-9300K或者6504K-9300K的低色温区或者其中一部份区域，而在允许近似设计情况下采用上述各区域中的一至数点作为称之为低端色温基准DL的动态色温基准，而当色通道电路输入其它色调的色度信号时、并在精确设计情况下，采用范围在上述低端色温基准DL（当DL为上述部份连续区域或数点时采用其上限）至28000K，尤其是至9300K或其中一部份区域，而在允许近似设计情况下采用上述各区域中的一至数点作为称之为高端色温基准DH的动态色温基准，在精确设计情况下，必须将低端色温基准DL的上限值设定为高端色温基准DH的下限值。（以上关于色调-色温参数对应关系的规定即称为“色调-色温参数对应规则”。）在动态色温状态自动调整过程中，在根据选定的色调-色温参数对应规则将白平衡色温参数从任一值K。（对应的基色量为R0，G0，B0，亮度为Y0）调整到小于K0的任一值K1（对应的基色量为R1、G1、B1，亮度为Y1）时，必须符合以下要求：1）彩色空间RGB上点（R0，G0，B0）、（R1，G1，B1）在CIE色度图上的对应点（X0，Y0）、（X1，Y1）分别对普朗克轨迹上的点K0、K1偏差值不大于+27MPCD。

2）除特技处理以外，必须满足下列不等式：0≤Y1-Y0＝0.30（R1-R0）+0.59（R1-R0）+0.11（R1-R0）≤0.15.

本发明所提出的彩色电视设备动态色温状态自动调整器，其特征在于色调色温对应关系识别信号取样电路C1设置有色度信号取样输入接口I01、色温区识别信号R输出接口O13、色温区识别信号G输出接口O14以及色温区识别信号B输出接口O15，上述各输出接口O13、O14、O15分别与色温状态R控制电路C3的色温区识别信号R输入接口I13、色温状态G控制电路C4的色温区识别信号G输入接口I14以及色温状态B控制电路C5的色温区识别信号B输入接口I15相连接，上述R控制电路C3的R控制信号输出接口O36、G控制电路C4的G控制信号输出接口O47以及B控制电路C5的B控制信号输出接口O58分别与色温状态R自动调整电路C8的R控制信号输入接口I36、色温状态G自动调整电路C7的G控制信号输入接口I47以及色温状态B自动调整电路C8的B控制信号输入接口I58相连接，上述R自动调整电路C6设置有供与待调色通道电路C0相连接的色温状态R调整通道接口O60、G自动调整电路C7设置有供与待调色通道电路C0相连接的色温状态G自动调整通道接口O70以及B自动调整电路C8设置有供与待调色通道电路C0相连接的色温状态B调整通道接口O80，同时色温调整起点电平取样电路C2设置有色度或亮度信号输入接口I02，该取样电路C2的调整起点电平R输出接口O23、调整起点电平G输出接口O24以及调整起点电平B输出接口O25分别与上述R自动调整电路C6的调整起点电平R输入接口I26、G自动调整电路C7的调整起点电平G输入接口I27以及B自动调整电路C8的调整起点电平B输入接口I28相连接，同时又分别与上述R控制电路C3的调整起点电平R输入接口I23、G控制电路C4的调整起点电平G输入接口I24以及B控制电路C5的调整起点电平B输入接口I25相连接。

当所采用的低端色温基准DL、高端色温基准DH分别取为普郎克轨迹带的5400K～7900K或6500K～7900K、7900K～9300K或7900K～10000K连续段时，在电路C4、C7以及调整起点电平R、B输入接口I26、I28可以省略的情况下：a、电路C1是指，稳压二极管D1正端设置为色度信号输入接口I01的R输入端I01′，D1负端设置为色温区识别信号R输出接口O13并与电阻器R1的一端相连接，R1的另一端接地，稳压二极管D3正端设置为色度信号输入接口I01的G输入端I01″，D3负端与电位器W2的一个非中心端相连接，W2的另一非中心端与电位器R7的一端相连接，W2的中心端与二极管D5正端相连接，R7的另一端接地，稳压二极管D2正端设置为色度信号输入接口I01的B输入端O1′′′，D2负端与电位器W1的一个非中心端相连接，W1的另一个非中心端与电阻器R6的一端相连接，W1中心端与二极管D4的正端相连接，R6的另一端接地，D4负端与上述D5负端相连接并设置为色温区识别信号B输出端O15，b、上述电路C2复合于上述电路C1中，即电路C2由上述电路C1中的稳压二极管D1、D2、D3、电位器W1、W2、二极管D4、D5及其所述连接方式同时构成，此时D1、D3及D2的正端分别设置为色度或亮度信号输入接口I02的R、G、B输入端I02′、I02″及I02′′′，D1负端设置为调整起点电平R输出接口O23，D4负端设置为调整起点电平B输出接口O25。

上述色温R控制电路C3是指，NPN型三极管BG11、BG21基极相互连接并设置为色温区识别信号R输入接口I13及调整起点电平R输入接口I23，BG11发射极与PNP型三极管BG12集电极相连接，并同时设置为R控制信号输出接口O36的一端O36′，BG11集电极与BG12基极相连接，BG12发射极与PNP型三极管BG22发射极相连接并同时设置为输出接口O36的第二端O36″，BG22基极与BG21集电极相连接，BG22集电极与BG21发射极相连接并同时设置为输出接口O36的第三端O36′′′。

上述色温B控制电路C5是指NPN型三极管BG31、BG41基极相互连接并同时设置为色温区识别信号B输入接口I15及调整起点电平B输入接口I25，BG31发射极与PNP型三极管BG32集电极相连接并同时设置为B控制信号输出接口O58的一端O58′，BG31集电极与BG32基极相连接，BG32发射极接+12V电源，PNP型三极管BG42发射极设置为输出接口O58第二端O58″，BG42基极与BG41集电极相连接，BG42集电极与BG41发射极相连接并同时设置为输出接口O58的第三端O58′′′。

上述色温状态R自动调整电路C6是指，电阻器R4的一端设置为R控制信号输入接口I36的一端I36′，R4的另一端接地，电阻器R2的一端设置为输入接口I36的第二端I36″，R2的另一端设置为色温状态R自动调整通道接口O60，该第二端O36″同时与上述取样电路C1的输入接口I01的第一端I01′相连接，电阻器R5的一端设置为输入接口I36的第三端I36′′′，R5的另一端接地。

上述色温状态B自动调整电路C8是指，电阻器R4（即与电1路C6共用的R4）已设置为I36′的那一端设置为B控制信号输入接口I58的一端I58′，R4的另一端接地，电阻器R3的一端设置为输入接口I8的第二端I8″，R3的另一端设置为色温状态B自动调整通道接口O80该第二端产同时与上述取样电路C1的输入接口I01的第三端O01′′′相连接，电阻器R5（即与电路C6共用的R5）的已设置为I36′′′的那一端设置为输入接口I58的第三端I58′′′，R5的另一端接地。

上述调整器接口I01的第一端I′01（也即接口I02的第一端I′02和接口O60）、第二端I01″（也即接口I02的第二端I02″）及第三端I01′′′（也即接口I02的第三端I02′′′和接口O80）分别与被调接收机的R、G、B矩阵电路末级管发射极相连接，+12V电源及接地端分别与被调接收机解码矩阵电路的+12V端和接地端相连接。

因此，本发明的彩色电视动态色温自动调整法及其调整器是先由色调-色温对应关系识别电路和色温调整起点电平取样电路从电视设备的适当部位取出瞬时色度信号或再取出亮度信号，根据选定的上述色调-色温参数对应规则进行瞬时色调-色温对应关系识别，并从中取出对各基色量R、G、B进行设定动态调整所需的调整起点电平，然后由色温状态控制电路根据上述电路输出的色、温区识别信号和调整起点电平信号发出相应的控制信号作用于色温状态自动调整电路，使其通过所设置的色温状态调整通道将设备调整到动态色、温状态，并始终将设备的白平衡色温参数控制在设定的动态范围内且服从设定的色调-色温参数对应规则。在允许近似设计（例如在我国现行R、G、B基色选取的方案下，前述计算表明D65与D93的G含量比例只相差0.2%，可以近似地认为相等）及为节省元件的情况下，本调整器的分块电路及信号分配可以部份取消（例如实施例中有的省略了G控制及调整电路、省略了对控制电路或调整电路的起点电平输入等），可以相互共用或部份共用元件及信号通道从而使两个至数个分块电路复合为一体或部份复合为一体。

使用本调整器时，先将其按上述要求接入彩色电视接收机，并对接收机输入全白信号，将电位器W1、W2调至使D2与D4、D3与D5直接电连接的状态（此时BG11、BG12、BG21、BG22截止，BG31、BG32、BG41、BG42导通），然后以相关色温9300K为基准白调好接收机白平衡，设此时R、B矩阵电路末极管发射极总电流分别为IR、IB，再调W1、W2使I15端色温区识别电压VB比I13端色温区识别电压VR约高0.1V。这样，接收机输入非暖色图象信号（即VR≤VB且VR≤VG）时，矩阵电路维持上述白平衡动态色温参数为9300K的工作状态（只有当VR-VB为-0.1～0V时为7900K～9300K工作状态）;而当接收机输入暖色图象信号（即VR＞VB且VR＞VG）时，BG11、BG12、BG21、BG22导通，BG31、BG32、BG41、BG42截止，从而使R矩阵电路末级管发射极电流（约等于集电极电流）增加△IR，同时使B矩阵电路末级管发射极电流（约等于集电极电流）减少△IB，其增减量△IR、△IB取决于电路参数的选取，当选一组参数使△IR/IR＝41.4%，△IR/IB＝14.4%时，接收机即由9300K动态色温状态转变为6504K动态色温状态（只有当VR-VB为0～0.1V时为6504K～7900K状态）。此后，任何色度信号都先经D1;D3、W2;D2、W1分别取样，先通过D4、D5对G、B信号进行比较，其中电平较高者输入到I15处同I13处的R信号进行比较，电平较高者打通相应的电路将相应的电阻器接入矩阵电路进行设定的调整（调整起点电平由D1、D2、D3稳压值决定）。

本发明的优点是在保证图象细节的色度及亮度不失真或基本不失真（允许向主观评价效果较好的方向适度偏移）的情况下选取各色调所对应的最佳白平衡色温参数，从而兼顾了电视设备对各种图象内容均具有良好的重现效果。

本发明的另一优点是提供了一个具有良好适配性的误差结构。事实上，彩色电视本来就是一种在很大程度服从于人眼视觉特性和主观评价效果的图象近似重现技术（例如为了兼容性而将色度信号带宽限制于1.3MHz的所谓大面积着色方案，例如D65、D93基准所固有的大误差区等），再加上信号传输过程中种种因素的影响，误差无法避免，有价值的是尽量消除使图象质量明显下降的劣性误差，适当控制不会使图象质量明显下降的劣性误差。本发明的自动调整法误差结构特点为：

第一、以色度学参数不失真同视觉效果不失真相结合的保真性为适配对象而确定以普朗克轨迹带适用段作为色温动态范围，提高了保真程度。

第二、以主观评价效果为适配对象而确定“暖色调→暖色温”、“冷色调→冷色温”的允差方向。

这种误差结构就使电视设备避开了上述现行单一固定式色温基、准方案所固有的重现图象劣质区，即使有适度误差，其效果也是使得肤色稍显红润、白得稍兰、青山更青、绿水更绿，不会让人生厌，把误差的作用限制在主观评价可以接受的范围内，这同“基轴制公差”、“相关公差”有相似的功能。而对于输入信号的既有劣性误差，这种误差结构又能产生一种抵销以至校正的作用，这又相当于一种“预应力”。

本发明中有的实施例1省略G调整的方式，由于D93与D65的G比例只相差0.2%，因此这种省略基本不影响基色比例的保真度。当这种调整器将接收机从D93状态（设此时各基色量为单位1，即R93＝G93＝B93＝1，设此时亮度为Y93）调整到D65状态（设此时各基色量为R65、G65、B65，亮度为Y65）时，根据色度学理论中的亮度公式，Y93＝0.30×1+0.59×1+0.11＝1，Y65＝0.30×1.414+0.59×1+0.11×0.856＝1.1，从而使亮度值增加了10%（当色调变化时，由于R2的限制作用，使亮度增加不多），但是，正如全国第一届彩色电视机评比的《评价报告》所表明的那样，“在相同亮度下，9300K的白场色温比6500K的白场色温其明亮感要强”。因此在D65色温状态下将亮度提高10%左右恰好具有一种对暖色图象视亮度不足的良性补偿、达至平衡的作用。（由于D1、D2、D3的作用，保证了作为调整起点的黑电平基准在动态调整中始终保持稳定。）而在显示黑白图象时由于VR＝VB从而使动态色温状态返至9300K处，亮度恢复原状态，如欲使亮度值始终保持不变，则只需增加G控制调整电路（如图3所示），并适当选取参数使当动态色温状态由D93转至D65时R增加率为0.285，G增加率为-0.091，B增加率为-0.222即可。

本发明的自动调整器相对独立，元件数量不多，除电位器以外，可全部集成于一个5至7引出端的小块集成电路上，将此集成块安装于电视机显象管尾板上适当位置，经简单调整即可完成上述功能，既可用于大规模生产，也可用于改造正在使用的设备，均不需对原电路作任何改动。也可用分立元件制造，或者复合于现有电路中。对于一致性较好的电视机产品，调整电位器W1、W2可全部省去，将本电路焊上去即可，不需进行调整。

以上所述均由电路及样机测试试看实验所证明，因此，达到了本发明的发明目的。

附图1是本发明的彩色电视设备动态色温状态自动调器的电原理方框图。

附图2是本发明的彩色电视设备动态色温状态自动调整器实施例1的电原理图。

附图3是本发明的彩色电视设备动态色温状态自动调整器实施例2的电原理图。

附图4是本发明的彩色电视设备动态色温状态自动调整器实施例3的电原理图。

实施例1（参照附图2）：此调整器在电路连接方式及其有关元件即为前述在电路C4、C7以及调整起点电平R、B输入接口I26、I28可以省略的情况下那一种调整器的电路连结方式及其有关元件。该自动调整器元件选取范围为R1、R6、R7：10～20KΩ;R2、R3：500Ω～3.9KΩ;R4：2.7～6.8KΩ;R5：4.7～12KΩ;W1、W2：1～2.7KΩ;D4、D5的反向恢复时间小于5ns;D1、D2、D3小电流稳压电压值参考平均黑电平以保证亮、暗图象基色调整率相同为准进行选取，管子结电容要小;BG11～BG44为hFE＞50，fT≥100MHz的小功率晶体管，最好选用差分对管。

该调整器电路工作过程如前所述，它结构简单而又性能良好，适于接收机使用。

实例2（参照附图3）：此为电路C4及C7不容省略情况下所采用的调整器。实施例1即由此实施例2简化得到。例2较例1用较为精确的色温调整起点电平取样电路代替例1的相应电路，由NPN型三极管BG61、电阻器R17、R18、R19、二极管D11、电容器C1构成，用箍位电路的作用跟踪随机黑电平。还增加了G控制电路C4（由三极管BG59、BG60构成）和G调整电路（由电阻器R15、R16构成），其相互连接如图所示，此电路对D93→D65状态调整R、G、B的增加率分别为0.285，-0.091，-0.222，因此如前所述保证由D93状态自动调整到D65状态时亮度保持不变。

实施例3（参照附图4）：此为省略电路C4、C7情况下的另一种电路程式。其取样电路C1由二极管D12、D13、电阻器R26、R30、电位器W5构成，其取样电路C2由三极管BG67、二极管D14、电容器C2、电阻器R31、R32、R33、R34构成;R及B控制电路C3及C5分别由三极BG62、G63、BG64、电阻器R21、R22、R27及三极管BG64、电阻器R21、R22、R29构成（BG62、R21、R22、R23共用）R及B调整电路C6及C8由三极管BG65、G66、电阻器R24、R25、R28构成（共用），其内部连接如图所示，仍用与实施例1相同的方法与接收机矩阵电路相连接。

实施例4：是一种彩色电视设备动态色温状态自动调整器，其特征在于色调色温对应关系识别信号取样电路C1设置有除法器根据选定的上述色调-色温参数对应规则进行瞬时色调-色温对应关系识别，当接收机输入暖色图象时VR/VG＞1且VR/VB＞1（此二值代表这种情况下的物体色调特征）不则为输入其它色调的色度信号的情况，其特征又在于使用上一场色温区识别信号控制下一场瞬时色调。