时序彩色显示相比于传统空间子像素显示而言, 具有高分辨率低功耗等优点, 但其深受色彩分裂现象的困扰, 解决此问题对时序显示的发展显得至关重要。本文基于240 Hz液晶显示屏, 提出一种四场局域基色去饱和算法。该算法选取重心点为第4场背光基色, 将亮度信息和图像强度更多分配在第4子场。通过程序仿真四场和三场局域基色去饱和算法的显示效果, 设计了主观评分的感知实验来对比两种算法对时序显示图像色彩分裂现象的抑制效果。不同算法和不同分区数都对评分产生了显著影响, 评分随着背光分区数增加而降低, 两种算法都对色彩分裂现象的抑制效果有显著影响, 且四场算法的抑制效果优于三场算法。结果表明, 四场和三场局域基色去饱和算法都可以通过增加背光分区数来抑制图像的色彩分裂现象。四场局域基色去饱和算法对时序显示色彩分裂的抑制效果优于原有的三场局域基色去饱和算法。

用反射式光子晶体滤色结构替代传统显示器所用吸收式彩膜, 实现红绿蓝黄绿的五基色彩色显示。用时域有限差分法设计和优化光子晶体几何参数, 实现特定波长被特定光子晶体结构的光子禁带局域于禁带中被吸收, 其他波长透过, 只有部分波长的光被反射显色, 达到反射式波长选择的目的。结果显示, 在玻璃基板上沉积120 nm的薄膜硅, 通过设计二维圆柱状光子晶体的周期、直径和高度, 得到红绿蓝黄青五基色所在的波长范围内的反射出光, 且半峰宽都在±50 nm左右。反射式光子晶体结构形成的三基色和五基色可以将美国国家电视系统委员会(NTSC)色域分别拓宽到121%和143%, 且使色纯度更高。最后, 本文提供了一种加工二维柱状结构光子晶体的可行性方案。

纳米结构色是一种可见光与纳米结构相互作用产生的颜色。为了分析不同纳米共振单元阵列对可见光的调控特性, 本文总结了纳米光栅、金属-绝缘体-金属(MIM)、亚波长孔洞阵列、纳米棒阵列和纳米盘-孔洞阵列这几种等离激元结构的显色机理和滤波效果, 同时介绍了纯硅及非纯硅两大类Mie共振纳米结构色。除此以外, 文章还讨论了动态调控结构色的方法和大面积制备纳米结构的方法, 使基于等离激元和Mie共振的结构色能应用于实际。纳米结构有优良的显色效果并能整合到光电器件中, 使其在超高分辨显示、图像信息存储、图像信息加密等领域具备巨大应用潜力。

利用矩阵式LED背光, 局域基色去饱和算法根据图像局部内容降低基色的饱和度, 从而降低子场图像之间的色差, 抑制色彩分裂现象。本文主要研究了局域基色去饱和算法中色彩分裂现象与背光分区数之间的关系。结果表明: 背光分区数越多, 图像色彩分裂现象抑制作用越显著, 但在权衡背光系统成本与图像画质的前提下, 当背光分区数为496, 该背光分区数下色彩分裂显著点数占背光分区数为1×1下色彩分裂显著点数的比例降至20%, 有效抑制了色彩分裂现象, 大大提升了图像画质。

针对新查表法（N-LUT）在计算彩色三维场景全息图时,查找表占用的存储空间大且计算速度较慢的问题，提出了深度和波长补偿N-LUT算法（DWC-N-LUT）快速生成彩色三维场景的全息图。将组成三维场景的点云分割为具有特定深度的一系列二维图像，并由提前存储的深度补偿因子计算某一深度二维图像红色（R）通道的基元条纹图（PFP），通过平移此PFP获取物光点R通道在全息面上的复振幅分布。利用波长补偿因子直接得到物光点绿色（G）通道和蓝色（B）通道的复振幅分布。用飞机模型和汽车模型进行的数字模拟实验表明：DWC-N-LUT法能够准确表现彩色三维场景的颜色和深度信息；物光点的复振幅引入随机相位可以有效降低再现像的相干噪声；DWC-N-LUT法与N-LUT法相比，查找表的存储空间减小了10倍以上，计算速度提高了约22%。

三维全息显示能够表现出与真实物体一样的深度和视差，是一种理想的三维显示方法。但是，三维物体计算全息图计算复杂且计算量巨大，因此，如何快速生成三维物体计算全息图是数字三维全息动态显示中的关键问题之一。本文首先论述了数字全息三维显示的关键技术，包括物点散射法、体视全息法、层析法等三种三维物体计算全息图实现方法，一种RGB分离的真彩色全息显示实现方法和若干提高全息再现像质的方法; 然后对几种最新典型的数字三维全息显示系统进行了技术分析; 最后总结了数字全息三维显示领域的发展动态，指出三维全息显示技术会朝着实时、动态、更大尺寸、更高分辨率方向发展。

研究了硅基液晶(LCoS)场序彩色显示驱动系统的设计与实现。该系统以FPGA作为主控芯片，用两片高速DDR2 SDRAM作为帧图像存储器。通过对图像数据以帧为单位进行处理，系统将并行输入的红、绿、蓝数据转换成串行输出的红、绿、蓝单色子帧。将该驱动系统与投影光机配合，实现了分辨率为800×600的LCoS场序彩色显示。

OLED(有机发光二极管)彩色化最常用的工艺方法之一是RGB象素独立发光法。在详细分析了各种材料的亮度稳定性和使用寿命后，得出OLED的白光材料具有更高的功率效率和稳定性，由RGB三色合成白光OLED会造成功率的浪费。据此提出了一种四色法：即发光材料除了红、绿、蓝(RGB)三色发光材料外，还有白色发光材料，由白OLED材料直接产生白光。文章首先介绍了这种方法的工作原理，然后对这种彩色OLED实现方式的驱动电路进行了详细的探讨。在保证原RGB三色显示的色彩和寿命的前提下，通过对每个RGB的电流进行换算，用RGBW四色实现了OLED的彩色显示。结果表明这种显示法在降低总的驱动功率的同时，还可对高分辨率面板的色彩平衡变化加以控制。

成像光谱数据在空间域的显示， 对与用户的图像解译和信息提取有着至关重要的作用。 目前， 对于成像光谱数据空间域显示方法的研究主要集中在光谱域数据立方体， 针对干涉型成像光谱数据的研究很少。 干涉型成像光谱数据的空间域图像显示通常采用的方法是将干涉数据反演， 然后采用光谱域图像显示的方法进行显示。 干涉型成像光谱数据反演至光谱域计算复杂， 耗时长， 这对于干涉型光谱数据的空间域实时显示提出了巨大挑战。 文章提出了干涉型光谱成像数据的空间域图像实时显示方法， 该方法采用不同的光程差权重实现了干涉数据立方体的灰度显示和真彩色显示， 推荐了三组权重系数用于干涉数据立方体的显示。 将传统并与经过光谱反演的空间域显示方法进行比较， 结果表明， 在相同空间域显示效果下， 该显示方法可大大提高显示速度， 并且显示时间随数据立方体的尺寸增长速度缓慢可以满足系统的实时性需要。

色分离现象是场序彩色显示中出现的负面效应,容易引起观看者的视觉疲劳和精神紧张等症状.本文对色分离现象出现的机理进行了分析,指出了色分离现象与传统空间彩色液晶显示中运动模糊现象的根本区别.阐述了目前色分离现象的研究手段,影响因素等方面的研究进展,介绍了评价色分离现象程度的主要内容,并介绍了几种主要的评价方法.对目前国际上改善色分离现象研究的方法进行了分类归纳,并对各种方法的机理,优点和局限性进行了说明,认为目前尚没有理想的消除色分离影响的方法.