高动态范围显示技术就是用来在显示设备上最大限度地还原自然场景动态范围的技术,显示器的动态范围越高,对细节表现能力便越强,呈现的画面越具层次感。为解决传统显示系统在画面层次表现上的不足,提出并实现了一种使用蓝色发光二极管(LED)阵列激发量子点增强膜(QDEF)作为液晶屏背光源的LED-LCD双调制高动态(HDR)显示系统。文中对该显示系统在动态范围的提升和对色彩显示的改善在理论上进行了论证并在实验中证实,同时详尽地介绍了显示系统的硬件结构和功能,概述了各模块的软件逻辑。此后,对实验显示系统进行实验测量,得出该系统峰值亮度为1851 cd/m~2,黑色亮度低于0.02 cd/m~2,色域覆盖率达42.72%。相较于传统显示器,显示系统的动态范围得到很大提高,所能呈现的层次感和色彩表现能力都得到了显著的提升。在显示算法方面,本文提出了一种基于LED-LCD双调制高动态(HDR)显示系统的HDR图像显示方法,旨在使显示器更好地显示HDR图像要求的亮度细节,提高视觉质量。首先,建立HDR图像亮度与LED亮度范围对应关系,使用光扩散函数作为背光LED亮度取值范围的权重。然后,累计LED的亮度辐射区域内像素的LED发光强度等级的权重,取权重最大者对应的亮度作为该背光LED亮度。最后,使用LED亮度生成背光扩散图像,利用背光扩散图像与HDR图像计算出LCD显示图像。通过仿真结果总结该算法可以显示器亮度失真率系数低至0.006以下。该算法在LCD-LED双调制高动态显示器上实验验证,有效提高图像的层次感。实验结果表明,该算法可有效抑制LCD-LED双调制高动态显示器的“光晕”以及亮度截断现象,提高显示质量。