CN109496035A - 一种彩色灯自动实现最大亮度配色方法、调色方法和系统 - Google Patents

一种彩色灯自动实现最大亮度配色方法、调色方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及彩色灯照明技术领域，具体涉及一种彩色灯自动实现最大亮度配色方法、调色方法和系统。当彩色灯存在3种或多于3种基色时，要实现色域空间内的某个点，存在多个可行解，本发明利用最大亮度配色算法，可以高效、准确地计算出彩色灯实现色域空间内某个色坐标点时各基色的亮度配方，并且使彩色灯配色后亮度达到最大值。通过最大亮度配色算法，算出彩色灯色域空间内的常用目标色彩的亮度配方，把这些配方存储在灯具的控制单元内，调光师就能方便地通过调节控制台上的配色通道来调用需要的色彩混色配方，一键自动实现快速精准混色，并且混色后具有最大亮度，从而使彩色灯亮度资源得到充分利用。

Description

一种彩色灯自动实现最大亮度配色方法、调色方法和系统
技术领域
本发明涉及彩色灯照明技术领域，具体涉及一种彩色灯自动实现最大亮度配色方法、调色方法和系统。
背景技术
随着科技的不断发展和人类生活环境的日益丰富多彩，人们对灯光以及灯光色彩的需求日益增长，在实际生活、工作、娱乐、庆祝、演出、宴会、聚会等多种场合中，人们更多的是需要多种多样五颜六色的环境氛围。为满足人们多样化的需求，彩色灯及其技术不断发展。常见的彩灯是由红色(Red)、绿色(Green)、蓝色(Blue)三种颜色混合而得到的，通过将RGB三原色按照不同的比例和强弱进行混合，以产生各种色彩。另外，还有更多基色的彩色灯，例如RGBW等。
传统彩色灯在调光混色时，调光师是通过推动控制台上的4个推子对应RGBW通道来分别调节RGBW的亮度比例，来混出需要的色彩。这种混色方法的缺点是显而易见的，要求调光师有丰富的色彩配比经验、有敏锐的色彩辨别能力。例如当某场景下需要混出色温为3000K的效果，则调光师需要敏锐的色彩辨别能力来辨别3000K色温，更需要经验和尝试来调节RGBW的亮度比例。但当某场景下需要精确混出色坐标为(0.3804，0.3767)的色彩时，即使调节光师通过借助仪器一边测量一边调节，也难以实现。通过手动调节各基色亮度比例实现混色的方法效率低且无精度可言。
其次，调光师以经验配比得到的混色效果，只是满足了色彩效果，但得到的往往不是最大亮度，不能最大限度地利用彩色灯的亮度资源。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种彩色灯自动实现最大亮度配色方法、调色方法和系统，可以高效、准确地计算出彩色灯实现色域空间内某个色坐标点时各基色的亮度配方，并且采用亮度优先策略，可以保障彩色灯混色后最大限度地利用彩色灯的亮度资源。
为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：
一方面，提供一种彩色灯自动实现最大亮度配色方法，包括：
采集彩色灯各基色的亮度值及色坐标值；
根据目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值建立线性规划模型，以彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值为目标求解线性规划模型，得到所述亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值。
优选地，当彩色灯为四基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b、L'w，彩色灯四基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)、(xw，yw)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w
式中，Lr、Lg、Lb、Lw分别为彩色灯四基色的最大亮度值；
当彩色灯为三基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b，彩色灯三基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b
式中，Lr、Lg、Lb分别为彩色灯三基色的最大亮度值。
另一方面，还提供一种彩色灯自动实现最大亮度调色方法，包括：
配方计算步骤：根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值计算得到彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
控制混色步骤：将各基色亮度配方值转化为控制信号，根据控制信号控制彩色灯的混色。
优选地，所述配方计算步骤，具体包括：根据设定的n个目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值分别计算得到n个目标混色Kt下彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的n组各基色亮度配方值，n为自然数；
所述控制混色步骤，具体包括：预存n组各基色亮度配方值，选择预存的其中一组各基色亮度配方值并将所选择的各基色亮度配方值转化为控制信号，根据控制信号控制彩色灯的混色。
优选地，所述配方计算步骤中，根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值计算得到彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值，具体包括：
根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值建立线性规划模型，以彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值为目标求解线性规划模型，得到所述亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
当彩色灯为四基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b、L'w，彩色灯四基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)、(xw，yw)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w
式中，Lr、Lg、Lb、Lw分别为彩色灯四基色的亮度值；
当彩色灯为三基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b，彩色灯三基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b
式中，Lr、Lg、Lb分别为彩色灯三基色的最大亮度值。
优选地，所述控制混色步骤中，将各基色亮度配方值转化为彩色灯控制台的控制信号，具体包括：
将控制彩色灯的亮度从暗到亮分为N个亮度等级，按照下式将各基色亮度配方值转化为彩色灯控制台的信号数据：
按照下式根据当前控制彩色灯的亮度等级M将信号数据转化为控制信号，0≤M≤N：
再一方面，还提供一种彩色灯自动实现最大亮度调色系统，包括：
配色计算单元，用于根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值计算得到彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
信号转化单元，用于将各基色亮度配方值转化为控制信号；
驱动单元，用于根据控制信号控制彩色灯的混色。
优选地，所述配色计算单元，具体用于：
根据设定的n个目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值分别计算得到n个目标混色Kt下彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的n组各基色亮度配方值，n为自然数；
所述系统还包括：
配色调节通道，用于输入色彩索引值i，i＝1,2,……,n；
控制单元，用于预存n组各基色亮度配方值，获取色彩索引值i并选择预存的第i组各基色亮度配方值；
所述信号转化单元，具体用于：
将第i组各基色亮度配方值转化为控制信号。
优选地，所述配色计算单元，具体用于：
根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值建立线性规划模型，以彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值为目标求解线性规划模型，得到所述亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
当彩色灯为四基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b、L'w，彩色灯四基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)、(xw，yw)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w
式中，Lr、Lg、Lb、Lw分别为彩色灯四基色的最大亮度值；
当彩色灯为三基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b，彩色灯三基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b
式中，Lr、Lg、Lb分别为彩色灯三基色的最大亮度值。
优选地，所述系统还包括：
亮度调节通道，用于输入当前控制彩色灯的亮度等级M；
所述信号转化单元，具体用于：
将控制彩色灯的亮度从暗到亮分为N个等级，按照下式将各基色亮度配方值转化为彩色灯控制台的信号数据：
按照下式根据当前控制彩色灯的亮度等级M将信号数据转化为控制信号，0≤M≤N：
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
(1)本发明通过最大亮度配色算法，在高效、准确地计算出彩色灯实现色域空间内某个色坐标点时各基色的亮度配方的同时，使彩色灯配色后亮度达到最大值，从而使彩色灯亮度资源得到充分利用；
(2)本发明通过最大亮度配色算法配出多个不同色坐标对应的最优方案配色并进行预存，使用时通过推动控制台相应的推子，给出色彩索引值，就能方便地调用预存已配好的最优方案配色，让调光师配色更快更准；
(3)本发明使用时还可以通过推动控制台相应的推子，给出亮度调节通道的控制亮度等级，就能改变已配好的色彩亮度，让调光师配色后能线性地改变色彩亮度但色坐标保持不变，满足不同场景的亮度需求；
(4)本发明通过增加线性校正步骤，在彩色灯的驱动器件、LED灯珠的线性特性不佳时，也可以线性地改变色彩亮度但色坐标保持不变。
附图说明
图1是本发明实施例3中的系统组成原理图。
图2是本发明实施例3中的另一个系统组成原理图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
本实施例提供一种彩色灯自动实现最大亮度配色方法，包括：
获取彩色灯各基色的亮度值及色坐标值；
根据目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值建立线性规划模型，以彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值为目标求解线性规划模型，得到所述亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值。
当彩色灯为四基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标设定为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b、L'w，彩色灯四基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)、(xw，yw)；
下标r、g、b、w表示红、绿、蓝、白基色，下标t表示目标混合色；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w
式中，Lr、Lg、Lb、Lw分别为彩色灯四基色的最大亮度值，s.t.表示约束条件。
当彩色灯为三基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标设定为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b，彩色灯三基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)、(xw，yw)；
下标r、g、b表示红、绿、蓝基色，下标t表示目标混合色；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b
式中，Lr、Lg、Lb分别为彩色灯三基色的最大亮度值，s.t.表示约束条件。
以四基色的彩色灯为例，线性规划模型的推导过程如下：
采集彩色灯各基色的亮度参数和色度参数，若该彩色灯为四基色时，各基色最大亮度值分别记为Lr、Lg、Lb、Lw，各基色色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)、(xw，yw)。设各基色的亮度值配方为未知数L'r、L'g、L'b、L'w，该亮度值配方可以使得混色色坐标等于目标混色Kt的色坐标(xt，yt)，且使得混色亮度有最大值。
根据CIE XYZ 1931色度系统中的色坐标x、y、z与三刺激值X、Y、Z之间的关系式如下：
把式(1)中的x与y相除、z与y相除得：
根据CIE XYZ 1931色度系统中的色坐标x、y、z之间的关系式为x+y+z＝1,光源的亮度L与光源三刺激值X、Y、Z中Y值相等(L＝Y)，再结合式(2)可得：
可见，(3)式即为三刺激值X、Y、Z与色坐标x、y、z的转换关系式。对于红色，由(3)式得：
同理，对于绿色，由(3)式得：
同理，对于蓝色，由(3)式得：
同理，对于白色，由(3)式得：
同理，对于目标混色Kt，由(3)式及亮度叠加原理得：
对于目标混色Kt，又可由各基色的三刺激值X、Y、Z的叠加计算得到：
把上述(4)～(8)式代入(9)式即可以得式(10)：
此时，采用下述线性规划模型求解式(10)中各基色的未知数亮度值L'r、L'g、L'b、L'w，该线性规划模型决策变量是未知数亮度值L'r、L'g、L'b、L'w，目标函数是让亮度和值Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w为最大，约束条件是满足配方亮度值不超出彩色灯固有的各基色最大亮度值，且混色后的色坐标为(xt，yt)，也即满足色度学方程式约束，也即可以得到线性规划模型的表达式(11)：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w
根据上述线性规划模型的推导原理，本方法还可以应用在其它基色数量的彩色灯，如三基色的彩色灯。
通过求解线性规划模型，可以在已知给定目标混合色Kt的色坐标(xt，yt)下，寻求此时各基色的亮度配方，使得在该配方下的混色色坐标等于目标色坐标(xt，yt)，且使得混色亮度有最大值。因此，本方法利用了最大亮度配色算法，可以高效、准确地计算出彩色灯实现色域空间内某个色坐标点时各基色的亮度配方，并且使彩色灯配色后亮度达到最大值，从而使彩色灯亮度资源得到充分利用。
实施例2
本实施例提供一种彩色灯自动实现最大亮度调色方法，包括：
配方计算步骤：
根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值计算得到彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
控制混色步骤：
将各基色亮度配方值转化为控制信号，根据控制信号控制彩色灯的混色。
在本实施例中，所述配方计算步骤，具体包括：
根据设定的n个目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值分别计算得到n个目标混色Kt下彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的n组各基色亮度配方值，n为自然数；
所述控制混色步骤，具体包括：
预存n组各基色亮度配方值，选择预存的其中一组各基色亮度配方值并将所选择的各基色亮度配方值转化为控制信号，根据控制信号控制彩色灯的混色。
将彩色灯的目标混色Kt分别取该彩色灯色域空间内不同的值，重复使用配方计算步骤，得到不同目标混色Kt对应的最优亮度配方，将这些不同的亮度配方进行预存，可以方便地通过预存的亮度配方调用已配好的最优方案配色，继而将调用的亮度配方转化为彩色灯控制台的控制信号，让调光师更快更准地调节彩色灯的混色。
在本实施例中，所述配方计算步骤中，根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值计算得到彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值，具体包括：
根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值建立线性规划模型，以彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值为目标求解线性规划模型，得到所述亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
当彩色灯为四基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b、L'w，彩色灯四基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)、(xw，yw)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w
式中，Lr、Lg、Lb、Lw分别为彩色灯四基色的亮度值；
当彩色灯为三基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b，彩色灯三基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b
式中，Lr、Lg、Lb分别为彩色灯三基色的最大亮度值。
在本实施例中，所述控制混色步骤中，将各基色亮度配方值转化为彩色灯控制台的控制信号，具体包括：
将控制彩色灯的亮度从暗到亮分为N个亮度等级，按照下式将各基色亮度配方值转化为彩色灯控制台的信号数据：
按照下式根据当前控制彩色灯的亮度等级M将信号数据转化为控制信号：
以四基色的彩色灯为例，按照下式(12)将各基色亮度配方L'r、L'g、L'b、L'w转化为彩色灯控制台的信号数据Rt、Gt、Bt、Wt：
按照下式(13)根据当前控制彩色灯的亮度等级M将信号数据Rt、Gt、Bt、Wt转化为控制信号bright，0≤M≤N：
将上述通过线性规划模型求解出来的各基色亮度配方L'r、L'g、L'b、L'w代入式(12)中，就可以转换为彩色灯控制台可调度的信号数据Rt、Gt、Bt、Wt。
为了进一步控制色彩的亮度，根据当前控制彩色灯的亮度等级M，将信号数据Rt、Gt、Bt、Wt代入式(13)中，通过控制信号bright线性地改变色彩亮度但色坐标保持不变。
在具体实施过程中，可以通过彩色灯控制台亮度调节通道的DMX值控制彩色灯的亮度作255级线性变化，也即将控制彩色灯的亮度从暗到亮分为255个等级，M即为亮度调节通道的DMX值，M可以取值为0～255，此时可以按照下式(14)将信号数据Rt、Gt、Bt、Wt转化为控制信号bright：
在本实施例中，还包括线性校正步骤，通过增加线性校正步骤，在彩色灯的驱动器件、LED灯珠的线性特性不佳时，也可以线性地改变色彩亮度但色坐标保持不变。
实施例3
如图1所示，本实施例提供一种彩色灯自动实现最大亮度调色系统，包括：
配色计算单元10，用于根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值计算得到彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
信号转化单元20，用于将各基色亮度配方值转化为控制信号；
驱动单元30，用于根据控制信号控制彩色灯的混色。
在具体实施过程中，所述驱动单元30具体用于根据控制信号控制彩色灯的LED灯珠40。
在本实施例中，所述系统还包括：
亮度调节通道51，用于输入当前控制彩色灯的亮度等级M；
所述信号转化单元20，具体用于：
将控制彩色灯的亮度从暗到亮分为N个等级，按照下式将各基色亮度配方值转化为彩色灯控制台的信号数据：
按照下式根据当前控制彩色灯的亮度等级M将信号数据转化为控制信号，0≤M≤N：
在具体实施过程中，可以通过彩色灯控制台亮度调节通道51的DMX值控制彩色灯的亮度作255级线性变化，也即将控制彩色灯的亮度从暗到亮分为255个等级，M即为亮度调节通道51的DMX值，M可以取值为0～255。
如图2所示，在本实施例中，所述配色计算单元10，具体用于：
根据设定的n个目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值分别计算得到n个目标混色Kt下彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的n组各基色亮度配方值，n为自然数；
所述系统还包括：
配色调节通道52，用于输入色彩索引值i，i＝1,2,……,n；
控制单元60，用于预存n组各基色亮度配方值，获取色彩索引值i并选择预存的第i组各基色亮度配方值；
所述信号转化单元20，具体用于：
将第i组各基色亮度配方值转化为控制信号。
在本实施例中，所述配色计算单元10，具体用于：
根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值建立线性规划模型，以彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值为目标求解线性规划模型，得到所述亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
当彩色灯为四基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b、L'w，彩色灯四基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)、(xw，yw)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w
式中，Lr、Lg、Lb、Lw分别为彩色灯四基色的最大亮度值；
当彩色灯为三基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b，彩色灯三基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b
式中，Lr、Lg、Lb分别为彩色灯三基色的最大亮度值。
在具体实施过程中，所述控制单元60也可以是具体用于将n组各基色亮度配方值转化为n组信号数据，预存n组信号数据，获取色彩索引值i并选择预存的第i组信号数据；所述信号转化单元20也可以是具体用于将第i组信号数据转化为控制信号。
通过多次采用如上所述的配方计算步骤，算出该彩色灯色域空间内的常用目标色彩(例如黑体轨迹线上的多个目标色坐标)的亮度值配方，把这些亮度值配方存储在彩色灯具的控制单元60内，调光师就能方便地通过调节彩色灯控制台上的配色调节通道52的DMX值来调用需要的色彩混色配方，一键自动实现快速精准混色，并且混色后具有最大亮度，能最大限度地利用灯具的亮度资源。在混色后的应用中，调光师还可调节彩色灯控制台上的亮度调节通道51的DMX值来让总体混色亮度作255级线性变化，并且调光过程中不会导致配置好的目标色坐标发生变化，以满足更多场景对不同色度和不同亮度的自动快速精准配色调光需求。
以一台四基色的彩色灯为例，其自动实现最大亮度的调色过程具体如下：采集一台彩色灯的亮度参数和色度参数，其各基色最大亮度值分别为Lr＝1160、Lg＝2320、Lb＝386、Lw＝2350，其各基色的色坐标分别为(xr，yr)＝(0.702,0.297)、(xg，yg)＝(0.156,0.717)、(xb，yb)＝(0.138,0.045)、(xw，yw)＝(0.398,0.386)。要求目标混色Kt为4545K色温，且该色温落在黑体轨迹线上的一个点，已知该点目标色坐标为(xt，yt)＝(0.3591,0.3624)，要求配出的混色除了满足目标色坐标外，还要满足亮度具有最大值。
把上述已知数据代入式(11)中，化简后得式(15)：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w
求解式(15)得到各基色亮度值配方：
L'r＝1008.988、L'g＝2320、L'b＝151.5423、L'w＝2350
此时亮度和值具有最大值为Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w＝5830.531。
把算出来的各基色亮度值配方转化为彩色灯控制台的信号数据Rt、Gt、Bt、Wt，设彩色灯控制台控制彩色灯亮度时，从最暗到最亮分为N级，N＝255，则各基色亮度值配方对应的信号数据由式(16)转换如下：
由式(16)可知信号数据(Rt，Gt，Bt，Wt)的值为(222,255,100,255)。
当彩色灯实现目标混色后，还可以通过亮度调节通道51进一步控制色彩的亮度，把最大亮度和值Lsum＝5830.531分成256份(彩色灯控制台亮度调节通道51的DMX值为0～255的整数)，把信号数据(222,255,100,255)以0～255等级调节，由式(13)得到控制信号bright的表达式(17)：
把信号数据(222,255,100,255)在彩色控制台的亮度调节通道51上以0～255级调节，可以线性地改变色彩亮度但混色色坐标保持不变。
可以直接将得到的控制信号bright控制彩色灯混色；
也可以先将信号数据(222,255,100,255)存储在灯具的控制单元芯片中，设该信号数据(222,255,100,255)的存储位置是1，则当控制台的配色调节通道输入色彩索引值1时，表示彩色灯需要实现存储位置是1的目标混合色，此时调用信号数据(222,255,100,255)，并转化为控制信号bright控制彩色灯混色；
也可以先将各基色亮度配方值存储在灯具的控制芯片中，设该亮度配方值的存储位置是1，则当控制台的配色调节通道52输入色彩索引值1时，表示彩色灯需要实现存储位置是1的目标混合色，此时调用该亮度配方值，并将该亮度配方值转换为信号数据，继而将信号数据转化为控制信号控制彩色灯混色。
最终该彩色灯的混色表现为目标色坐标(xt，yt)＝(0.3591,0.3624)，最大亮度和值Lsum＝5830.531。
目标混色Kt的色坐标取n个彩色灯色域空间的不同点坐标，重复上述过程，可得到对应的n组信号数据Rt、Gt、Bt、Wt。应用时，在彩色控制台的配色调节通道52输入DMX值，也即色彩索引值i，i＝1,2,……,n，即可调用第i组信号数据Rti、Gti、Bti、Wti控制彩色灯的混色。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种彩色灯自动实现最大亮度配色方法，其特征在于，包括：
采集彩色灯各基色的亮度值及色坐标值；
根据目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值建立线性规划模型，以彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值为目标求解线性规划模型，得到所述亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值。
2.根据权利要求1所述的彩色灯自动实现最大亮度配色方法，其特征在于，当彩色灯为四基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b、L'w，彩色灯四基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)、(xw，yw)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w
式中，Lr、Lg、Lb、Lw分别为彩色灯四基色的最大亮度值；
当彩色灯为三基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b，彩色灯三基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b
式中，Lr、Lg、Lb分别为彩色灯三基色的最大亮度值。
3.一种彩色灯自动实现最大亮度调色方法，其特征在于，包括：
配方计算步骤：
根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值计算得到彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
控制混色步骤：
将各基色亮度配方值转化为控制信号，根据控制信号控制彩色灯的混色。
4.根据权利要求3所述的彩色灯自动实现最大亮度调色方法，其特征在于，所述配方计算步骤，具体包括：
根据设定的n个目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值分别计算得到n个目标混色Kt下彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的n组各基色亮度配方值，n为自然数；
所述控制混色步骤，具体包括：
预存n组各基色亮度配方值，选择预存的其中一组各基色亮度配方值并将所选择的各基色亮度配方值转化为控制信号，根据控制信号控制彩色灯的混色。
5.根据权利要求3或4所述的彩色灯自动实现最大亮度调色方法，其特征在于，所述配方计算步骤中，根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值计算得到彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值，具体包括：
根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值建立线性规划模型，以彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值为目标求解线性规划模型，得到所述亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
当彩色灯为四基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b、L'w，彩色灯四基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)、(xw，yw)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w
式中，Lr、Lg、Lb、Lw分别为彩色灯四基色的最大亮度值；
当彩色灯为三基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b，彩色灯三基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b
式中，Lr、Lg、Lb分别为彩色灯三基色的最大亮度值。
6.根据权利要求3或4所述的彩色灯自动实现最大亮度调色方法，其特征在于，所述控制混色步骤中，将各基色亮度配方值转化为彩色灯控制台的控制信号，具体包括：
将控制彩色灯的亮度从暗到亮分为N个亮度等级，按照下式将各基色亮度配方值转化为彩色灯控制台的信号数据：
按照下式根据当前控制彩色灯的亮度等级M将信号数据转化为控制信号，
0≤M≤N：
7.一种彩色灯自动实现最大亮度调色系统，其特征在于，包括：
配色计算单元，用于根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值计算得到彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
信号转化单元，用于将各基色亮度配方值转化为控制信号；
驱动单元，用于根据控制信号控制彩色灯的混色。
8.根据权利要求7所述的彩色灯自动实现最大亮度调色系统，其特征在于，所述配色计算单元，具体用于：
根据设定的n个目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值分别计算得到n个目标混色Kt下彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值时对应的n组各基色亮度配方值，n为自然数；
所述系统还包括：
配色调节通道，用于输入色彩索引值i，i＝1,2,……,n；
控制单元，用于预存n组各基色亮度配方值，获取色彩索引值i并选择预存的第i组各基色亮度配方值；
所述信号转化单元，具体用于：
将第i组各基色亮度配方值转化为控制信号。
9.根据权利要求7或8所述的彩色灯自动实现最大亮度调色系统，其特征在于，所述配色计算单元，具体用于：
根据设定的目标混色Kt、彩色灯各基色的亮度值及色坐标值建立线性规划模型，以彩色灯各基色的亮度和值Lsum取最大值为目标求解线性规划模型，得到所述亮度和值Lsum取最大值时对应的各基色亮度配方值；
当彩色灯为四基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b、L'w，彩色灯四基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)、(xw，yw)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b+L'w
式中，Lr、Lg、Lb、Lw分别为彩色灯四基色的最大亮度值；
当彩色灯为三基色时，将彩色灯的目标混色Kt的色坐标记为(xt，yt)，彩色灯四基色的亮度值分别记为L'r、L'g、L'b，彩色灯三基色的色坐标分别记为(xr，yr)、(xg，yg)、(xb，yb)；
所述线性规划模型为下式：
目标函数：max Lsum＝L'r+L'g+L'b
式中，Lr、Lg、Lb分别为彩色灯三基色的最大亮度值。
10.根据权利要求7或8所述的彩色灯自动实现最大亮度调色系统，其特征在于，还包括：
亮度调节通道，用于输入当前控制彩色灯的亮度等级M；
所述信号转化单元，具体用于：
将控制彩色灯的亮度从暗到亮分为N个等级，按照下式将各基色亮度配方值转化为彩色灯控制台的信号数据：
按照下式根据当前控制彩色灯的亮度等级M将信号数据转化为控制信号，0≤M≤N：
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