环境光对显示和感知的不利影响是提高显示设备画质的重要障碍之一.本研究提出了一种色调映射算法,可以根据环境光的亮度和颜色自适应调整图像的亮度和颜色,实现不同亮度范围内图像的可靠亮度映射和颜色校正.首先,分析环境光对显示设备的影响,建立显示设备模型.接着,利用对比度感知模型作为桥梁,求解最小化对比度感知差异的亮度映射曲线.然后,利用色貌模型CAM16,将原始图像映射到显示设备所处的环境中,并且保持颜色和亮度的感知不变.最后,将亮度映射和颜色修正结合起来,并设计了软截断函数修正过曝问题.实验和仿真结果表明:在不同的环境下,该算法可以修复由于亮度压缩导致的颜色偏离,将颜色的误差降低到传统方法的60％以下,降低对比度感知误差,获得稳定的画面表现.本算法可以满足复杂环境下显示设备的使用需求.