随着显示技术的迅速发展,液晶显示技术凭借其具有功耗低、分辨率高、使用寿命长、性价比高等优势,成为传统阴极射线管显示技术之后的新一代主流显示技术。但是液晶显示设备的动态范围和色域范围有限,并不能满足人眼的视觉需求,无法真实地再现层次丰富的自然场景。为了最大程度地再现自然场景,人们开始着重研究具有高动态范围(high dynamic range,HDR)和宽色域(wide color gamut,WCG)显示能力的显示设备,目前已成为显示技术领域重点研究方向。本文分别针对当前HDR显示技术和WCG显示技术的基本原理和主要实现方案进行了研究分析。对于HDR显示技术,主要比较了各种常见区域调光算法的优缺点,并提出一种基于亮度分层的调光算法,旨在无失真地显示HDR图像或视频源,同时提高画面显示质量和视觉体验;对于宽色域显示技术,着重对比分析了现有的硬件实现方案,优化选择白光LED(White LED,WLED)和宝石蓝光LED(Emerald LED,ELED)作为显示系统的背光源。在此基础上,本文设计了一种基于双屏结构的高动态范围-宽色域显示系统。首先,根据系统的整体功能结构将系统分成五个模块,详细介绍了各模块的硬件设计方案和主要功能实现。其次为了便于动态加载和调试算法,设计了良好的人机交互平台,并简要介绍了系统人机交互平台的功能设置。最后基于显示系统的WE背光阵列,提出一种多原色区域调光算法,详细介绍算法原理与实现。通过系统整体测试和算法评估,本文实现的显示系统峰值亮度可达到1258cd/m~2,而黑色亮度低于0.02cd/m~2。其色域覆盖率动态可变,最大值为45.65%。与普通显示设备相比,本文设计的显示系统不仅大大地提高动态范围,而且增强了终端显示的色彩层次和清晰度,其色彩表现能力也得到了显著的提升,特别对青绿色区域颜色的重现具有明显的优势。