光学性能之亮度、视角、高对比度以及基色主波长误差

2011-04-11

                             光学性能之大亮度、视角、更高对比度以及基色主波长误差     
     全球纺织采购供应链色彩解决方案商——天友利，近几年来，越来越多的顶尖零售商和服装品牌厂家选择天友利作为自己的优选或共选色彩技术提供商。产品涉及行业：塑料、 涂料、 纺织、 汽车、 化妆品、 数码影像、 印前 、印刷、 油墨、 色觉测试、 包装等。
5.2.1 大亮度
a)  定义
    显示屏在一定环境照度下，在更高灰度级和更高亮度级下测量的亮度B 。
b) 测量
1)测量条件：

━━ 环境照度变化小于±10%。
━━ 测量区域不得少于16个相邻像素。
2)测量步骤:
━━显示屏全黑情况下，用彩色分析仪测量显示屏的背景亮度BD 。
━━显示屏在更高亮度级、更高灰度级情况下，用彩色分析仪测量显示屏的大亮度BMAX 。
━━实际大亮度： B = BMAX - BD 。 
━━用上述方法分别按需测量红、绿、蓝、黄、白（在白平衡情况下）等的大亮度。
5.2.2  视角
a） 定义
假定显示屏发光像素法线方向的亮度为BF，从显示屏左右两侧检测显示屏的亮度，当左右两侧亮度值下降到BF/2时，两条观测线之间构成的夹角θS（θS<180°）我们称为显示屏水平方向的视角。从显示屏上下两侧检测显示屏的亮度，当上下两侧的亮度值下降到BF/2时，两条观测线之间构成的夹角θC（θC<180°）我们称为显示屏垂直方向的视角。
b)  视角的测量
1）测量条件：
        ━━环境照度变化小于±10%,且不存在明显的有色光源。
        ━━光探头采集范围不得小于16个相邻像素。
2) 水平视角测量步骤:
        ━━显示屏全屏显示某一基色方块(更高亮度级,更高灰度级)。
━━用彩色分析仪测量出方块内法线方向的亮度LF 。     
━━以显示屏中心亮块为圆点，在转动半径不变的情况下，沿着水平方向向左右两侧分别转
动彩色分析仪（探头对准中心亮块），当亮度值下降到LB = LF /2时量出两条观测线之间
的夹角θSX 。
        ━━按同样方法量出每一种基色的水平视角，取小值即为该显示屏的水平视角θS 。
3）垂直视角测量步骤:
        ━━在全屏中央显示一个32行×16列的单基色方块(更高亮度级,更高灰度级)。
        ━━其余步骤和水平视角的测量方法基本相同，只是彩色分析仪的转动方向不同（若条件许可，也可以采用转动显示屏的方式进行测量）。
        ━━按同样方法测量出每一种基色的垂直视角，取小值即为该显示屏的垂直视角θC 。
5.2.3更高对比度
a)  定义
显示屏在一定的环境照度下，其大亮度与背景亮度之比C 。
b)       测量
1) 测量条件:
━━室内显示屏屏面法线方向的照度为100×(1±10%)lx 。
━━室外显示屏屏面法线方向的照度为10,000×(1±10%)lx 。
━━测量区域不得少于16个相邻像素。
2) 测量步骤:
━━按照5.2.1大亮度测量方法分别测出BMAX和BD 。
━━按下式算出对比度C 。   
                              C = (BMAX – BD)/BD ……………………………………………  （4）
5.2.4 基色主波长误差
a)  定义                                                                   
显示屏各基色主波长的实际值与标称值的误差△λD 。
b)  要求
表6：基色主波长误差                       单位为纳米
A  级 B  级 C  级
10 < △λD ≤ 15 5 < △λD ≤ 10 △λD ≤ 5
c)  测量
1）    测量条件:
━━环境照度变化小于10 lx。
━━不允许周围存在有色光源。
━━光探头采集范围不得少于16个相邻像素。
2）    测量步骤:
━━用彩色分析仪，分别测量红、绿、蓝等各基色的色品坐标。
━━根据其色品坐标，在色度图上查找出各基色的主波长。
━━算出实测主波长与标称主波长的差值，取大值即为基色波长误差ΔλD 。
━━按表6的规定，归入相应级别。
5.2.5 白场色坐标
a)  定义
    由三基色组成的全色显示屏在显示白场时，对应于CIE 1931色度图中的X、Y坐标。
b)  要求
根据国际照明委员会(CIE ) 1931 色度图的规定，以色温6500K—9500K为中心给出白场色坐标
范围。
                          表7：白场色坐标范围
X 坐标 0.28 0.47 0.37 0.33
Y 坐标 0.25 0.30 0.33 0.37
c)       测量
1）    测量条件：
━━环境照度变化小于±10%,且不存在明显的有色光源。
━━光探头采集范围不得小于16个相邻像素。
2）    测量步骤：
━━在更高灰度级和更高亮度级下，显示屏显示全白色图像。
━━用彩色分析仪进行白场色坐标的测量。
━━应能纳入表7的规定。
5.2.6 亮度鉴别等级
a)  定义
    人眼能够分辩的图像从黑到白之间的亮度等级BJ 。
b)       要求
                                 表8：亮度鉴别等级
A  级 B  级 C  级
8≤BJ < 12 12≤BJ < 20 BJ ≥ 20

c)       测量
1)     测量条件：
━━室内屏环境照度为（100±10%）lx。
━━室外屏环境照度为（10000±10%）lx。
━━观察表决者为5人。
2)     测量步骤：
━━启动亮度鉴别测试软件。（共有24级等灰度差竖条纹，其中每一条竖条纹的宽度不得少
于24列，条纹颜色为白色。每按动一下“←”键，测试条纹左移24列；每按动一下“→键，测试条纹右移24列。）。
━━观察者站在离显示屏宽度5至8倍远的地方（显示屏正前面）。
━━按动“←”键或“→”键，使得测试卡的暗一级竖条纹与显示屏左边对齐。然后，用
目测法数出人眼能够分辨条纹数T1 。则此时亮度鉴别等级T =T1。
━━若显示屏一帧不够同时显示24条竖条纹，则按动“←”键，左移竖直条纹测试卡，使第一帧条纹测试软件右边的条纹左移至显示屏的左边。然后，用目测法数出人眼能够分辨
条纹数T2 。则此时亮度鉴别等级BJ=T1+（T2-1）。
━━若显示屏两帧不够同时显示24条竖条纹，则继续按动“←”键，左移竖直条纹测试软件,使第二帧条纹测试软件右边的条纹左移至显示屏的左边。然后，用目测法数出人眼能够分辨条纹数T3。则此时亮度鉴别等级BJ　=T1+（T2-1）+（T3-1）。依次类推，直到24条竖条纹全部出现为止。
━━将5 位观察表决者的结果，去掉一个更高分和一个低分，将中间三位的结果相加并除3，就是的亮度鉴别等级。
━━按表8的规定,归入相应级别。
5.2.7  均匀性
5.2.7.1  像素光强均匀性
a） 定义
    显示屏中某些特别亮的像素（或特别暗的像素）光强与该像素相关联区域内像素光强的一致性BPJ 。
关联区域划定如下：
☆   ☆   ☆
☆   ★   ☆  ★   中心像素
☆   ☆   ☆  ☆   相关联像素
b)  要求
表9：像素光强均匀性
A  级 B  级 C  级
25%<　BPJ　≤50% 5%<　BPJ　≤25% BPJ ≤ 5%
d)       测量
━━所有测量均指像素法线光强。
━━在全屏中随机抽取20个像素。
━━用光强仪分别测量出这20个像素的光强值，并选出其中3个亮像素和3个暗象素，编号分别P1、P2、P3、P4、P5、和P6 。他们的光强值分别为I0 (P1)、I0 (P2)、I0 (P3)、I0 (P4)、I0 (P5)、和I0 (P6)
━━根据定义，用光强仪分别测出P1像素周围关联区域的像素光强I1 (P1)、I2 (P1)、┉I8 (P1)并用下式计算出P1关联区域的像素光强均匀性B [P1]。                                        　                                                                                                    
式中:
i = 1 ~ 8
━━从8个关联值中取大的一个作为P1的像素光强均匀值B[P1]max。
━━用同样方法分别测出P2、P3、P4、P5和P6的光强均匀性，取三个大值进行算术平均,算出
像素光强均匀性BPJ　。
━━每一种基色分别测量计算,并取大值即为该屏像素光强均匀性，并按表9的规定,归入相应级别。
5.2.7.2显示模块亮度均匀性
a) 定义
若干个显示像素构成一个结构上独立的小单元，称之模块。相关联区域的小单元相互之间的亮度一致性，称之模块亮度均匀性BMJ。关联区域的划定与像素关联区域的划定相同。
b) 要求
 表10: 显示模块亮度均匀性
A  级 B  级 C  级
25%<BMJ≤50% 10%<BMJ≤30% BMJ≤10%
c) 测量
1)测量条件：
━━ 环境照度的变化小于±10％。
━━ 光探头采集范围不得少于16个相邻像素。
2)测量步骤：
━━ 在测量过程中，观测线于显示屏之间的角度均不变。
━━ 在更高灰度、更高亮度下,全屏显示某一基色图形。
━━ 在全屏范围内，用目测法找出3组关联区域亮度差大的显示模块，编号分别为J1、J2
     和J3 。
━━ 用彩色分析仪测量出显示模块J1的亮度值B0（J1）。
━━ 根据第5.2.7.1条关联区域的定义，用彩色分析仪分别测出J1显示模块关联区域显示
模块的亮度值B1（J1）、B2（J1）、……B8（J1）。并用公式（5）计算出　J1　关联区域的显示
模块亮度均匀性B[J1]max。
━━ 用同样方法分别测出J2和J3的显示矩阵块亮度均匀性B[J2]max、B[J3]max。
━━ 将B[J1]max、B[J2]max、B[J3]max进行算术平均，即得到全屏该基色的显示模块亮度均匀性。
━━ 用同样的方法，对每一种基色分别测量计算。
━━ 取大值即为该屏显示模块亮度均匀性BMJ，并按表10的规定，纳入相应级别。
       深圳市天友利标准光源有限公司主营产品：标准光源对色灯箱、英国-美国标准光源箱、汽车检测光源、爱色丽X-Rite色差仪、镜头摄像头测试用标准光源、印刷行业用标准光源、电脑测色仪、分光密度仪、色卡、分辨率卡、色温照度计等光学仪器。