颜色标定是一种需求

    近期汽车照明应用技术研讨会（ALS）举办的活动中讨论到这么一个问题，行业内关于汽车氛围灯颜色检测和校准普及程度如何？

    其实毫不夸张的说，主机厂和部件厂涉及到RGB模式的汽车氛围灯或显示类产品，具有检测和校准意识的是80%以上。只不过每一个生产厂家的做法不尽相同，或是简单粗犷的调光，或者是细腻的多维度精准算法。本质上都是校准精度解决颜色视觉舒适一致性等全面光品质的问题。

    其实关于颜色检测和校准，往往都先从生产端被要求做一个颜色标定这个步骤开始的。

    颜色标定究竟是需要做什么，其实比较容易被认可的回答包含有两个层面的内容。

    第一个层面是颜色的检测，流程一般要做经过几步验证统一对标的工作。一般使用光色测量的仪器颜色精度都在小数点后三位，高精度的检测要求，首先需要对所使用仪器的准确度（精度）进行检测，检查验证是否满足检测精度要求；而后使用该设备测量检测的产品是否符合设定的生产目标要求。（具体可以参考：汽车氛围灯颜色测量，可以再简单一些）

    另一个层面的是校准标定，在氛围灯的生命周期中，由于LED光源自身物理特性的动态变化如温度变化、以及长期使用的光衰等因素，还有配光元件的物理性质差异导致的颜色变化，需要对不同PCBA的性能进行校准和补偿。这个动作也被称作为颜色标定。

    这两个内容都曾让不少的企业头疼不已，会遇到各种各样的问题，比如像前两篇文章提到的，主机厂朋友关心的各家供应商颜色一致性管控问题（爱车氛围灯颜色不一样，正常吗？），以及更多部件厂朋友关心的LED的温度补充、光色匹配（色坐标一致性），或者是大批量的全检式标定校准是不是可行的问题？

    关于上述的问题，答案是都已经实现了，下面就详细介绍一下都是如何实现的。

    校准是怎么进行的？在哪里进行的？如何让上百颗甚至上千颗LED灯珠的光色一致的？

    解决这个问题之前，需要先认识汽车是如何控制车内的每一颗LED灯珠的。总体控制流程，从中控平台发送控制命令将点亮目标色传递给不同氛围灯的PCBA控制板。PCBA板的控制驱动芯片（如英迪芯、迈来芯、TI等等）收到点亮信息，读取芯片内部预先烧录的点亮算法（定义每种颜色的PWM配比），从而让PCBA板上的LED颗粒发出指定颜色的光。但是正如之前讨论过的问题，LED颗粒会有BIN区的问题，会有温度变化的影响，还有使用久了光衰的现象。显然，简单粗暴给每一个PCBA烧录同样的点亮算法，最终只会导致颜色的不一致。

    而进行颜色的标定校准这个工作，就是在每一个PCBA板中点亮算法的后面加入一个校准算法。这个校准算法相当于每一个LED颗粒的个性，是经过测试验证后得来的。而加入了这个算法作为补偿以后，每一个PCBA板上的芯片就可以实现个性化控制LED灯珠，从而保证每个灯珠的颜色亮度的一致性了。

    看到这里，会有朋友产生这样的疑惑，假如在每一个芯片里面都写入了一段特殊的校准代码，因为得控制上百个不同的芯片，那么中央控制的算法难度是不是大大增加了？    

    这种理解是错误的，其实使用了校准算法后，不会增加其他部门的工作量、工作难度，也不会对控制算法产生任何影响。

    流程和校准原理都明白了，仔细回顾了整个生产过程，也要求光学工程师在芯片内加入了校准算法。为什么校准结果仍然不尽人意，调校出来的产品仍然不能满足高品质的要求呢？

    归根结底，还是校准算法与校准算法之间存在着较大的差异。这里总结了几种常见的校准算法进行比对

青铜级别的校准算法：

    这种校准算法十分的基本，基于RGB的混色原理，对某一种混色的PWM为固定值，不考虑温度和寿命对于LED的影响。这种校准算法校准的LED灯珠通常在白光区域的色坐标偏差会来到±0.02，加入光导组件后色坐标偏差会达到±0.022~±0.024。

钻石级别的校准算法：

    这种算法相较青铜级别算法有了很大的改进，这种校准算法在青铜算法的基础上，根据LED的温度、颜色、亮度采用同一BIN使用同一个补偿系数的做法进行实现。这种校准算法的特点采用的是固定补偿，采用统计学平均值进行修正。通常这种算法纠正过的LED灯珠在白光区域色坐标偏差可以达到±0.01，加入光导组件后色坐标通常落在±0.012~±0.014的范围内。

那么，什么才是王者级的算法呢？

    王者级的算法应当是一种基于对PCBA特性进行大量分析后产生的动态算法，它需要根据不同的LED的RGB颜色特性：RGB温度——颜色曲线、RGB寿命——颜色动态曲线、RGB温度——亮度动态曲线、RGB寿命——亮度动态曲线，计算出LED的动态补偿参数，从而实现RGB的动态温度补偿调光算法。这种算法能够实现较高的校准精度，能够达到LED灯珠校准后白光区域色坐标偏差达到±0.005，加入光导组件后色坐标偏差仍然在±0.007~±0.009之间小于±0.01。

    可以说，这三种算法也是代表着在LED灯光在颜色校准领域三个不同时代的产物。不知道现在的您使用的是哪一种算法呢？ 

    不同的算法我们应该如何选择呢？之所以要进行颜色标定，主要还是为了在用户呈现产品的过程中，不会感受到颜色的不一致，提升汽车视觉感知的品质和舒适度。

    而关于人眼能分辨的色差范围，国际上有一个著名的麦克亚当椭圆的研究，在中心白光处提出了最小可分辨色差。通常情况下在照明行业光源的色差标准，以5阶麦克亚当椭圆作为人眼可辨识差异的控制标准。对于汽车照明行业，通常会直接定义整个产品的颜色差异色坐标不超过±0.01。由于光导条等产生的结构性色散及误差不可避免，通常为了实现照明灯具质量管控，在LED颜色标定的时候会，通常要求白光的色坐标精度达到±0.005（与照明行业的要求相同）。

    毕竟伴随着算法技术的成熟，任谁也无法拒绝通过对电子部件的颜色校准、灯具总成端的质量控制，就能让自家产品品质在市场上更有竞争力，让销量更上一层楼的诱惑。