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光學(xué)性能之亮度、視角、高對比度以及基色主波長誤差

2011-04-11

                             光學(xué)性能之大亮度、視角、更高對比度以及基色主波長誤差     
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5.2.1 大亮度
a)  定義
    顯示屏在一定環(huán)境照度下，在更高灰度級和更高亮度級下測量的亮度B 。
b) 測量
1)測量條件：

━━ 環(huán)境照度變化小于±10%。
━━ 測量區(qū)域不得少于16個相鄰像素。
2)測量步驟:
━━顯示屏全黑情況下，用彩色分析儀測量顯示屏的背景亮度BD 。
━━顯示屏在更高亮度級、更高灰度級情況下，用彩色分析儀測量顯示屏的大亮度BMAX 。
━━實(shí)際大亮度： B = BMAX - BD 。 
━━用上述方法分別按需測量紅、綠、藍(lán)、黃、白（在白平衡情況下）等的大亮度。
5.2.2  視角
a） 定義
假定顯示屏發(fā)光像素法線方向的亮度為BF，從顯示屏左右兩側(cè)檢測顯示屏的亮度，當(dāng)左右兩側(cè)亮度值下降到BF/2時，兩條觀測線之間構(gòu)成的夾角θS（θS<180°）我們稱為顯示屏水平方向的視角。從顯示屏上下兩側(cè)檢測顯示屏的亮度，當(dāng)上下兩側(cè)的亮度值下降到BF/2時，兩條觀測線之間構(gòu)成的夾角θC（θC<180°）我們稱為顯示屏垂直方向的視角。
b)  視角的測量
1）測量條件：
        ━━環(huán)境照度變化小于±10%,且不存在明顯的有色光源。
        ━━光探頭采集范圍不得小于16個相鄰像素。
2) 水平視角測量步驟:
        ━━顯示屏全屏顯示某一基色方塊(更高亮度級,更高灰度級)。
━━用彩色分析儀測量出方塊內(nèi)法線方向的亮度LF 。     
━━以顯示屏中心亮塊為圓點(diǎn)，在轉(zhuǎn)動半徑不變的情況下，沿著水平方向向左右兩側(cè)分別轉(zhuǎn)
動彩色分析儀（探頭對準(zhǔn)中心亮塊），當(dāng)亮度值下降到LB = LF /2時量出兩條觀測線之間
的夾角θSX 。
        ━━按同樣方法量出每一種基色的水平視角，取小值即為該顯示屏的水平視角θS 。
3）垂直視角測量步驟:
        ━━在全屏中央顯示一個32行×16列的單基色方塊(更高亮度級,更高灰度級)。
        ━━其余步驟和水平視角的測量方法基本相同，只是彩色分析儀的轉(zhuǎn)動方向不同（若條件許可，也可以采用轉(zhuǎn)動顯示屏的方式進(jìn)行測量）。
        ━━按同樣方法測量出每一種基色的垂直視角，取小值即為該顯示屏的垂直視角θC 。
5.2.3更高對比度
a)  定義
顯示屏在一定的環(huán)境照度下，其大亮度與背景亮度之比C 。
b)       測量
1) 測量條件:
━━室內(nèi)顯示屏屏面法線方向的照度為100×(1±10%)lx 。
━━室外顯示屏屏面法線方向的照度為10,000×(1±10%)lx 。
━━測量區(qū)域不得少于16個相鄰像素。
2) 測量步驟:
━━按照5.2.1大亮度測量方法分別測出BMAX和BD 。
━━按下式算出對比度C 。   
                              C = (BMAX – BD)/BD ……………………………………………  （4）
5.2.4 基色主波長誤差
a)  定義                                                                   
顯示屏各基色主波長的實(shí)際值與標(biāo)稱值的誤差△λD 。
b)  要求
表6：基色主波長誤差                       單位為納米
A  級 B  級 C  級
10 < △λD ≤ 15 5 < △λD ≤ 10 △λD ≤ 5
c)  測量
1）    測量條件:
━━環(huán)境照度變化小于10 lx。
━━不允許周圍存在有色光源。
━━光探頭采集范圍不得少于16個相鄰像素。
2）    測量步驟:
━━用彩色分析儀，分別測量紅、綠、藍(lán)等各基色的色品坐標(biāo)。
━━根據(jù)其色品坐標(biāo)，在色度圖上查找出各基色的主波長。
━━算出實(shí)測主波長與標(biāo)稱主波長的差值，取大值即為基色波長誤差ΔλD 。
━━按表6的規(guī)定，歸入相應(yīng)級別。
5.2.5 白場色坐標(biāo)
a)  定義
    由三基色組成的全色顯示屏在顯示白場時，對應(yīng)于CIE 1931色度圖中的X、Y坐標(biāo)。
b)  要求
根據(jù)國際照明委員會(CIE ) 1931 色度圖的規(guī)定，以色溫6500K—9500K為中心給出白場色坐標(biāo)
范圍。
                          表7：白場色坐標(biāo)范圍
X 坐標(biāo) 0.28 0.47 0.37 0.33
Y 坐標(biāo) 0.25 0.30 0.33 0.37
c)       測量
1）    測量條件：
━━環(huán)境照度變化小于±10%,且不存在明顯的有色光源。
━━光探頭采集范圍不得小于16個相鄰像素。
2）    測量步驟：
━━在更高灰度級和更高亮度級下，顯示屏顯示全白色圖像。
━━用彩色分析儀進(jìn)行白場色坐標(biāo)的測量。
━━應(yīng)能納入表7的規(guī)定。
5.2.6 亮度鑒別等級
a)  定義
    人眼能夠分辯的圖像從黑到白之間的亮度等級BJ 。
b)       要求
                                 表8：亮度鑒別等級
A  級 B  級 C  級
8≤BJ < 12 12≤BJ < 20 BJ ≥ 20

c)       測量
1)     測量條件：
━━室內(nèi)屏環(huán)境照度為（100±10%）lx。
━━室外屏環(huán)境照度為（10000±10%）lx。
━━觀察表決者為5人。
2)     測量步驟：
━━啟動亮度鑒別測試軟件。（共有24級等灰度差豎條紋，其中每一條豎條紋的寬度不得少
于24列，條紋顏色為白色。每按動一下“←”鍵，測試條紋左移24列；每按動一下“→鍵，測試條紋右移24列。）。
━━觀察者站在離顯示屏寬度5至8倍遠(yuǎn)的地方（顯示屏正前面）。
━━按動“←”鍵或“→”鍵，使得測試卡的暗一級豎條紋與顯示屏左邊對齊。然后，用
目測法數(shù)出人眼能夠分辨條紋數(shù)T1 。則此時亮度鑒別等級T =T1。
━━若顯示屏一幀不夠同時顯示24條豎條紋，則按動“←”鍵，左移豎直條紋測試卡，使第一幀條紋測試軟件右邊的條紋左移至顯示屏的左邊。然后，用目測法數(shù)出人眼能夠分辨
條紋數(shù)T2 。則此時亮度鑒別等級BJ=T1+（T2-1）。
━━若顯示屏兩幀不夠同時顯示24條豎條紋，則繼續(xù)按動“←”鍵，左移豎直條紋測試軟件,使第二幀條紋測試軟件右邊的條紋左移至顯示屏的左邊。然后，用目測法數(shù)出人眼能夠分辨條紋數(shù)T3。則此時亮度鑒別等級BJ　=T1+（T2-1）+（T3-1）。依次類推，直到24條豎條紋全部出現(xiàn)為止。
━━將5 位觀察表決者的結(jié)果，去掉一個更高分和一個低分，將中間三位的結(jié)果相加并除3，就是的亮度鑒別等級。
━━按表8的規(guī)定,歸入相應(yīng)級別。
5.2.7  均勻性
5.2.7.1  像素光強(qiáng)均勻性
a） 定義
    顯示屏中某些特別亮的像素（或特別暗的像素）光強(qiáng)與該像素相關(guān)聯(lián)區(qū)域內(nèi)像素光強(qiáng)的一致性BPJ 。
關(guān)聯(lián)區(qū)域劃定如下：
☆   ☆   ☆
☆   ★   ☆  ★   中心像素
☆   ☆   ☆  ☆   相關(guān)聯(lián)像素
b)  要求
表9：像素光強(qiáng)均勻性
A  級 B  級 C  級
25%<　BPJ　≤50% 5%<　BPJ　≤25% BPJ ≤ 5%
d)       測量
━━所有測量均指像素法線光強(qiáng)。
━━在全屏中隨機(jī)抽取20個像素。
━━用光強(qiáng)儀分別測量出這20個像素的光強(qiáng)值，并選出其中3個亮像素和3個暗象素，編號分別P1、P2、P3、P4、P5、和P6 。他們的光強(qiáng)值分別為I0 (P1)、I0 (P2)、I0 (P3)、I0 (P4)、I0 (P5)、和I0 (P6)
━━根據(jù)定義，用光強(qiáng)儀分別測出P1像素周圍關(guān)聯(lián)區(qū)域的像素光強(qiáng)I1 (P1)、I2 (P1)、┉I8 (P1)并用下式計(jì)算出P1關(guān)聯(lián)區(qū)域的像素光強(qiáng)均勻性B [P1]。                                        　                                                                                                    
式中:
i = 1 ~ 8
━━從8個關(guān)聯(lián)值中取大的一個作為P1的像素光強(qiáng)均勻值B[P1]max。
━━用同樣方法分別測出P2、P3、P4、P5和P6的光強(qiáng)均勻性，取三個大值進(jìn)行算術(shù)平均,算出
像素光強(qiáng)均勻性BPJ　。
━━每一種基色分別測量計(jì)算,并取大值即為該屏像素光強(qiáng)均勻性，并按表9的規(guī)定,歸入相應(yīng)級別。
5.2.7.2顯示模塊亮度均勻性
a) 定義
若干個顯示像素構(gòu)成一個結(jié)構(gòu)上獨(dú)立的小單元，稱之模塊。相關(guān)聯(lián)區(qū)域的小單元相互之間的亮度一致性，稱之模塊亮度均勻性BMJ。關(guān)聯(lián)區(qū)域的劃定與像素關(guān)聯(lián)區(qū)域的劃定相同。
b) 要求
 表10: 顯示模塊亮度均勻性
A  級 B  級 C  級
25%<BMJ≤50% 10%<BMJ≤30% BMJ≤10%
c) 測量
1)測量條件：
━━ 環(huán)境照度的變化小于±10％。
━━ 光探頭采集范圍不得少于16個相鄰像素。
2)測量步驟：
━━ 在測量過程中，觀測線于顯示屏之間的角度均不變。
━━ 在更高灰度、更高亮度下,全屏顯示某一基色圖形。
━━ 在全屏范圍內(nèi)，用目測法找出3組關(guān)聯(lián)區(qū)域亮度差大的顯示模塊，編號分別為J1、J2
     和J3 。
━━ 用彩色分析儀測量出顯示模塊J1的亮度值B0（J1）。
━━ 根據(jù)第5.2.7.1條關(guān)聯(lián)區(qū)域的定義，用彩色分析儀分別測出J1顯示模塊關(guān)聯(lián)區(qū)域顯示
模塊的亮度值B1（J1）、B2（J1）、……B8（J1）。并用公式（5）計(jì)算出　J1　關(guān)聯(lián)區(qū)域的顯示
模塊亮度均勻性B[J1]max。
━━ 用同樣方法分別測出J2和J3的顯示矩陣塊亮度均勻性B[J2]max、B[J3]max。
━━ 將B[J1]max、B[J2]max、B[J3]max進(jìn)行算術(shù)平均，即得到全屏該基色的顯示模塊亮度均勻性。
━━ 用同樣的方法，對每一種基色分別測量計(jì)算。
━━ 取大值即為該屏顯示模塊亮度均勻性BMJ，并按表10的規(guī)定，納入相應(yīng)級別。
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