基于紫外/近紫外光激发的高效三基色荧光粉的研发对于白光LED的应用发展具有重要意义。通过高温固相法合成一系列Ce3+、Tb3+和Eu3+单掺杂CaxMgyAlmSinOz (Ca2Mg0.25Al1.5Si1.25O7, Ca2Mg0.5AlSi1.5O7, Ca2Mg0.75Al0.5Si1.75O7, Ca20Al26Mg3Si3O68)的三基色荧光粉。通过Rietveld精修、晶体结构模拟和密度泛函理论计算等对样品晶体结构和带隙结构进行研究，分析了化学计量数调控晶体结构及其对发光性的影响。结果表明：通过发光性能对比，挑选出优质蓝、绿、红三基色荧光粉Ca2Mg0.25Al1.5Si1.25O7:0.06Ce3+、Ca2Mg0.5AlSi1.5O7:0.06Tb3+和Ca2Mg0.25Al1.5Si1.25O7:0.07Eu3+，三者量子效率分别为28.13、26.42和26.75，荧光寿命分别为42.23 ns、2.88 ms和2.21 ms，发光热稳定性良好；最后，将三基色荧光粉与紫外芯片结合制作了白光发光二极管(LED)，并测试其发光效率、相关色温和显色指数等性能参数，结果表明这些荧光粉在紫外激发白光LED中具有潜在的应用前景。

为了便捷准确地调节出8位LED背光液晶屏超低色温, 通过Adobe Photoshop软件设置填充色RGB数值, 在LED背光液晶屏上显示色块, 结合自制手机屏幕蓝光吸收膜, 实现超低色温调节。通过光谱分析研究了LED背光液晶屏1931 CIE-XYZ标准色度系统色坐标Z值、色容差、主波长、色纯度、峰值波长、质心波长、半峰宽、显色指数Ra随色温的变化, 实现了8位LED背光液晶屏1 000 K超低色温调节; 6 500～1 000 K 10个实测色温与目标色温的平均相对误差为0.349%, 平均绝对误差为7.1 K, 均可保证白平衡。光谱分析结果表明, 增加自制手机屏幕蓝光吸收膜后, 同一色温下会使质心波长平均下降15 nm。当色温小于4 100 K时, 同一色温下半峰宽减小约4 nm, 其他6个参数影响不大。该色温调节方法与结论对防蓝光膜效果最佳优化及液晶屏相关研究具有参考价值。

采用溶液旋涂和高真空蒸镀工艺制备了平面和体异质结混合型器件结构的三基色有机光电探测器, 利用实验分步探究其不同组分的活性层厚度、混合度以及前置吸收层对器件光电特性的影响.在此基础上, 对三基色有机光电探测器进行样品制备及测试.结果表明, 混合型结构的光电探测器件对光的吸收几乎覆盖整个可见光区域, 对350~700 nm范围的光呈现出类似于平台式的宽光谱响应.该器件在-1 V偏置电压下, 对红、绿、蓝光的比探测率分别为2.89×1011 Jones、3.22×1011 Jones、1.97×1011 Jones, 表明该器件对红、绿、蓝光有较好探测效果, 尤其对红光的探测率有3~4倍提升.

现有的各类彩色图像增强方法，主要用于对光照不均匀或弱光条件下已获取的彩色图像进行直接增强，而低照度彩色成像系统获取的彩色图像是由单独采集的三基色图像融合而成。为此提出了基于低照度三基色图像去噪及融合彩色图像增强方法。利用小波变换对低照度条件下独立采集的三基色图像进行去噪；然后将去噪后图像融合成彩色图像，将彩色图像由RGB颜色空间转换为HSV颜色空间；在HSV空间对V进行MSR增强，再对增强后的图像进行S调整；最后再将其转换回RGB颜色空间。采用客观评价方法对选取的去噪增强后图像进行了评价。结果表明：经过去噪和增强后的彩色图像在均值、方差和熵3项指标上均优于三基色直接融合的彩色图像，平均提高幅度为均值11.37%、方差8.46%、信息熵0.44%。该方法可移植到低照度彩色成像系统中，对成像质量的提升具有指导意义。

介绍了目前市面上常见的RGB三基色排列。提出一种三基色多子像素排列, 在传统RGB基础上加入更多绿色子像素, 将原图像的RGB数据转换得到新的RGBG数据, 然后对转换得到的RGBG子像素数据进行着色。显示比较可见, 提出的子像素排列既保证了图像与RGB传统排列图像有一样的分辨率, 保持了原图像的清晰度和饱和度, 又显著提高了单位面积像素数, 显示图像更细腻平滑。

提出了两种基于三基色的多子像素着色算法, 在传统RGB结构上加入更多绿色子像素, 将原图像的RGB数据转换得到RGBG数据, 并对数据进行着色。该算法既保证了图像与传统RGB传统排列图像有一样的分辨率, 又显著提高了每英寸像素数(PPI)。仿真结果表明, 本文两种算法可在保持原图像清晰度和饱和度的同时, 提高50%的PPI, 使得图像显示更细腻平滑。

由于光照度不足, 现有白天彩色成像技术在夜间无法成彩色图像。提出一种适用于低照度条件下的三基色动态采集方法, 采用滤色轮对物体反射光过滤, 利用像增强器对过滤后的单色光放大, 使用图像传感器耦合像增强器上的单色光图像, 实现低照度条件下目标三基色图像的采集。采用直接映射方法将三基色图像融合成彩色图像, 利用无参考图像的评价方法对彩色图像质量进行了评价。实验和评价结果表明, 在低照度条件下, 采用“分离—放大—融合”的方案获取彩色图像在理论和实践上都是可行的, 且在单色采集时可以通过增长曝光时间的手段来提升最终彩色图像的亮度和对比度。对低照度条件下彩色成像系统的设计和研发具有一定的借鉴意义。

采用司辰节律因子模型, 通过计算三基色白光LED光源在不同工作电流下的司辰节律因子, 对可调色温的三基色白光LED光源进行非视觉效应研究。为了获取与自然光非视觉效应类似的LED白光, 建立了司辰节律因子和相关色温分别相对于工作电流的关系模型, 从而已知自然光的司辰节律因子和相关色温, 就可以确定三基色LED的工作电流。通过测试一天内不同时刻的自然光光谱, 根据上述模型推算出了三基色LED的工作电流。在所推算的三基色电流下, 测试了白光LED光谱参数并计算了相应的司辰节律因子。与自然光司辰节律因子的对比结果表明, 理论值和实验值的误差在1.1%以内, 证实该方法具有可行性。本文所呈现的方法对于利用三基色白光LED模拟自然光具有一定的指导意义。

鉴于低照度条件下彩色成像都是采用微光、红外、紫外等波段图像融合成假彩色, 提出一种利用滤光片过滤和像增强器增强的三基色获取及真彩色融合方法。采用F-P滤光片设计出了透射中心在三基色光中心波长的三基色滤光片, 对其光谱透过性进行分析; 通过旋转三基色滤色轮将目标反射光过滤, 使用像增强器对过滤后反射光增强, 借助FPGA编写的控制程序实现滤色轮转速和CCD摄像机成像时间的精确同步, 利用CCD摄像机获取经增强后的三基色图像, 实现目标三基色图像的动态采集。研制的样机在微光实验室进行了三基色采集及融合实验, 实验时光照度分别1×10-1 lx (等效于月光下)和1×10-3 lx(等效于星光下), 采集速度设置为60 f/s, 对获取的图像质量进行了评价。结果表明: 在照度为1×10-1 lx时, 融合后的真彩色图像在灰度均值、灰度方差和信息熵3项指标方面, 比3幅单色图像的平均值分别提高了5.06%、5.97%和1.08%; 在照度为1×10-3 lx时, 融合后的真彩色图像与3幅单色图像的平均值分别提高了13.18%、-9.86和8.65%。