樣本二：全彩微膠囊型電泳電子紙

為了進一步檢驗獨立成份分析法的可靠性，在實驗中的第二個樣本是 E-ink 生產的全彩微膠囊型電泳式電子紙。其結構如圖 4-7 所示，每個像素包含 紅、綠、藍、白四個子像素且以方型排列組成，其中白色子像素的功能是提高整 體亮度，但同時也會降低色彩飽和度。紅、綠、藍三個子像素都可以透過改變電 壓表現出 16 種灰階，一共可以產生 4096 種顏色。

圖 4-7 E-ink 所生產的全彩微膠囊電泳式電子紙架構示意圖

Gray level

C IE D E 20 00

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在分析樣本時，我們設定灰階強度為 0, 3, 6, 9, 12, 15，以紅、綠、藍三個 子像素組合產生 216 個頻譜資料作為訓練組資料。依照實驗流程先對資料做前處 理再計算變異量百分比，其結果如圖 4-8 所示。由於變異量百分比在取到第四個 特徵向量時便超過 99%，我們判斷在此系統中一共隱含了四個獨立特徵頻譜。

圖 4-8 取 1 至 6 個本徵向量之變異量百分比

依照實驗流程，經過獨立成份分析後一共會得到四個獨立特徵頻譜 (IC1~IC4)，如圖 4-9 所示。與第一個黑白樣本相同，使用前述所有非高斯度量測 準則依然會收斂到相同的獨立成份，在遞迴次數上也沒有明顯差異，這表示即使 是針對較複雜的全彩系統，使用不同的量測準則並不會影響我們分析樣本的獨立 特徵頻譜。圖 4-9 中第一個特徵頻譜表現的是灰階強度變化，其頻譜走向顯示出 反射頻譜的強度變化是由紅、綠、藍三個子像素所共同決定。剩下的三個獨立特 徵頻譜則表現了此顯示系統的色彩變化，在每個特徵頻譜內都有一組對立的頻譜 波段對應一組互補色。舉例來說，第二個特徵頻譜涵蓋了長波段區域(標示為 R) 以及互補的波段區域(標示為 C)，因此第二個特徵頻譜所描述的是量測資料中偏

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紅色及偏青色表現。而第三及第四個特徵頻譜也是類似的情形。由這四個特徵頻 譜的線性組合便能描述此全彩電子紙的反射頻譜特性以及呈現出的色彩表現。

圖 4-9 全彩微膠囊形電泳式電子紙樣本之第一到第四特徵頻譜(IC1~IC4)

我們的實驗中一共量測了兩組測試組資料來檢驗由獨立成份分析法建立 的色彩特性化模型的準確性。第一組資料為「全色域資料」，以等間隔挑選紅、

綠、藍的灰階值並組合形成 5*5*5 的取樣範圍來涵蓋此電子紙能表現的色域。我 們挑選的灰階值分別為 3、6、9、12、15。第二組資料為「暗態資料」，只挑選 最 弱 三 個 灰 階 值 的 組 合 形 成 27 個 暗 態 取 樣 頻 譜 。 實 驗 的 結 果 同 樣 使 用 CIEDE2000 計算色差值並將結果整理後列於圖 4-10 與表 4-1 中。針對兩組不同 的資料，此色彩特性化模型在預測上都有極佳的精確度，有超過半數的重建頻譜 與原始頻譜的色差值在 0.2 以下，所有取樣點中最大的色差值也僅僅只有 0.37。

此驗證結果足以證明，我們所提出利用獨立成份分析法所建立之色彩特性化模型，

能有效且精確地描繪具多重色料之全彩微杯型電泳式電子紙，完成具有可純量化 及可逆性的線性矩陣轉換關係式。

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圖 4-10 針對(a)全色域資料與 (b)暗態資料的色差分布統計結果，橫軸代表色差分布區 間，縱軸代表數量。

ΔE00 均值 標準差 最大值 全色域資料 0.11 0.07 0.37

暗態資料 0.18 0.04 0.24

表 4-1 色彩特性化模型預測準確度表現(ΔE⁰⁰)