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摘 要:本文探讨了对液晶显示器的亮度、对比度、亮度均匀性、色度不均匀性、视角等特性参数进行测试的必要性和具体测试方法和步骤。
关键词:液晶显示器 特性参数 参数测量
中图分类号:TH-3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0004-01
1 引言
随着新型显示技术的快速发展,液晶显示已逐步占据了显示器消费的主流[1]。由于液晶显示器的特性参数测量过程复杂,对测试系统要求高,因此大部分厂家对液晶显示器的特性参数只局限于亮度色度的测量,对视角、对比度、亮度均匀性及色度均匀性等特性则采用目视方法进行比较,严重影响了对液晶显示器品质的客观评价[2]。
2 液晶显示器的性能参数及其测量
2.1 亮度测量
亮度表示单位面积上的发光强度,描述的是单位面积在这个方向上的发光能力,即Lv=dIc/dS。式中Lv代表光亮度,dS为给定方向上的面元,dIc为面元dS上的辐射强度,亮度的单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。
亮度的测量步骤是:(1)将亮度十阶梯信号输入到显示器,对比度控制器调整到规定的位置,增加亮度,调整到亮度十阶梯信号能够清晰分辨的极限状态;(2)将视频信号变成全白场信号,保持所设置的对比度和亮度控制器位置,测量屏幕中心的亮度值,所测得的值即为“有用平均亮度”。
2.2 亮度均匀性测量
亮度均匀性是测量液晶电视屏幕中心与屏幕边缘图像之间的亮度差。目前大量液晶显示器的亮度存在着严重的不均匀现象,屏中心的亮度和靠近边框部分区域的亮度差别比较大,重现的灰度级也明显不同,因此亮度均匀性也是其重要参数之一。
亮度均匀性的测量步骤为:(1)将全白场信号输入到电视,对比度和亮度控制器分别调整到规定的位置;(2)用亮度计测量如图1所示的P0～P8各个点上的亮度值L0～L8;(3)各点亮度值与中心亮度的比值计算公式为Pi=Li/L0×100%,式中,i为各点(0～8)中任意的一个点数。(如图1)
2.3 视角测量
液晶显示器在不同的角度观看的对比度和颜色差异较大,导致只有一个最佳的观看角度,称为可视角。而在其它角度,因背光穿透相邻像素,造成颜色的失真和对比度变差。液晶电视的最大视角就是当屏幕中心的亮度减小到最大亮度的1/3时的测得角度。
视角通常包括水平视角(即左右视角)和垂直视角(即上下视角)。视角的测试步骤:(1)将全白场信号输入到显示器,对比度和亮度控制器分别调整到规定的位置;
(2)如图2所示,在额定观察位置S0用亮度计测量图1中所示屏幕中心点P0的亮度值L0(如图2);
(3)水平移动测量仪的位置,至Sl和S2处,且面对屏幕,当P0点的亮度变为L0/3时得到左视角和右视角。1/3亮度的水平可视角即为左视角和右视角之和。然后从左视角和右视角的位置观察测量亮度的均匀性;
(4)垂直上、下移动测量仪的位置,至S3和S4处,当P0点的亮度变为L0/3时,得到上视角和下视角。1/3亮度的垂直可视角为上视角和下视角的和。
2.4 对比度测量
对比度定义为最大亮度值(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值,对比度越大,则此显示器的性能越好。对比度的测量步骤为:(1)将亮度十阶梯信号输入到显示器,亮度控制器调整到规定的位置,增加对比度,调整到亮度十阶梯信号能够清晰分辨的极限状态;(2)将视频信号变成黑白窗口信号,保持所设置的对比度和亮度控制器位置;(3)分别测量所选定各点的亮度值,其测量点为图1所示呈“十”字形的5个点P0～P4的亮度L0～L4,P0为十字形测量点的中心点。如果在这些位置上不能测量黑色窗口亮度,应调节亮度控制器,以在最黑色窗口上测得最低可测量的亮度,并在测量结果中注明;(4)计算对比度,Cr=L0/Lbw式中Lbw为L1～L4各点亮度的平均值。
2.5 色度不均匀性测量
色度不均匀性测量是测量白色图像的屏幕中心和边缘之间的色度差,色度不均匀性的测量步骤为:(1)将全白场信号输入到显示器,对比度和亮度控制器分别调整到规定位置;(2)在图2所示的P0～P8点用色度计测量其色度坐标(u′,v′),表示为(u0′,v0′)～(u8′,v8′);(3)用以下公式计算这些点的色度差:△u′=ui′－u0′;△v′=vi′－v0′;色度不均匀性计算公式为:△u′v′=SQRT(△u′2+△v′2);式中:△u′和△v′为屏幕中心P0与边缘P1之差;i为(1～8)点中的任意一个点数。
3 结语
由以上可知,研究液晶显示器的视角及不同视角下的亮度、色度、对比度、及亮度均匀性和色度均匀性等特性参数并进行测量和研究,对减少操作人员的劳动强度和操作误差,提高测试效率及测量的准确性有一定的指导意义。
参考文献
[1] 周艳琼,白木.液晶显示技术综述[J].影像技术,2002(4).
[2] 钱慰宗.显示器件综述[J].计算机应用,2006,26(8).
关键词:液晶显示器 特性参数 参数测量
中图分类号:TH-3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0004-01
1 引言
随着新型显示技术的快速发展,液晶显示已逐步占据了显示器消费的主流[1]。由于液晶显示器的特性参数测量过程复杂,对测试系统要求高,因此大部分厂家对液晶显示器的特性参数只局限于亮度色度的测量,对视角、对比度、亮度均匀性及色度均匀性等特性则采用目视方法进行比较,严重影响了对液晶显示器品质的客观评价[2]。
2 液晶显示器的性能参数及其测量
2.1 亮度测量
亮度表示单位面积上的发光强度,描述的是单位面积在这个方向上的发光能力,即Lv=dIc/dS。式中Lv代表光亮度,dS为给定方向上的面元,dIc为面元dS上的辐射强度,亮度的单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。
亮度的测量步骤是:(1)将亮度十阶梯信号输入到显示器,对比度控制器调整到规定的位置,增加亮度,调整到亮度十阶梯信号能够清晰分辨的极限状态;(2)将视频信号变成全白场信号,保持所设置的对比度和亮度控制器位置,测量屏幕中心的亮度值,所测得的值即为“有用平均亮度”。
2.2 亮度均匀性测量
亮度均匀性是测量液晶电视屏幕中心与屏幕边缘图像之间的亮度差。目前大量液晶显示器的亮度存在着严重的不均匀现象,屏中心的亮度和靠近边框部分区域的亮度差别比较大,重现的灰度级也明显不同,因此亮度均匀性也是其重要参数之一。
亮度均匀性的测量步骤为:(1)将全白场信号输入到电视,对比度和亮度控制器分别调整到规定的位置;(2)用亮度计测量如图1所示的P0～P8各个点上的亮度值L0～L8;(3)各点亮度值与中心亮度的比值计算公式为Pi=Li/L0×100%,式中,i为各点(0～8)中任意的一个点数。(如图1)
2.3 视角测量
液晶显示器在不同的角度观看的对比度和颜色差异较大,导致只有一个最佳的观看角度,称为可视角。而在其它角度,因背光穿透相邻像素,造成颜色的失真和对比度变差。液晶电视的最大视角就是当屏幕中心的亮度减小到最大亮度的1/3时的测得角度。
视角通常包括水平视角(即左右视角)和垂直视角(即上下视角)。视角的测试步骤:(1)将全白场信号输入到显示器,对比度和亮度控制器分别调整到规定的位置;
(2)如图2所示,在额定观察位置S0用亮度计测量图1中所示屏幕中心点P0的亮度值L0(如图2);
(3)水平移动测量仪的位置,至Sl和S2处,且面对屏幕,当P0点的亮度变为L0/3时得到左视角和右视角。1/3亮度的水平可视角即为左视角和右视角之和。然后从左视角和右视角的位置观察测量亮度的均匀性;
(4)垂直上、下移动测量仪的位置,至S3和S4处,当P0点的亮度变为L0/3时,得到上视角和下视角。1/3亮度的垂直可视角为上视角和下视角的和。
2.4 对比度测量
对比度定义为最大亮度值(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值,对比度越大,则此显示器的性能越好。对比度的测量步骤为:(1)将亮度十阶梯信号输入到显示器,亮度控制器调整到规定的位置,增加对比度,调整到亮度十阶梯信号能够清晰分辨的极限状态;(2)将视频信号变成黑白窗口信号,保持所设置的对比度和亮度控制器位置;(3)分别测量所选定各点的亮度值,其测量点为图1所示呈“十”字形的5个点P0～P4的亮度L0～L4,P0为十字形测量点的中心点。如果在这些位置上不能测量黑色窗口亮度,应调节亮度控制器,以在最黑色窗口上测得最低可测量的亮度,并在测量结果中注明;(4)计算对比度,Cr=L0/Lbw式中Lbw为L1～L4各点亮度的平均值。
2.5 色度不均匀性测量
色度不均匀性测量是测量白色图像的屏幕中心和边缘之间的色度差,色度不均匀性的测量步骤为:(1)将全白场信号输入到显示器,对比度和亮度控制器分别调整到规定位置;(2)在图2所示的P0～P8点用色度计测量其色度坐标(u′,v′),表示为(u0′,v0′)～(u8′,v8′);(3)用以下公式计算这些点的色度差:△u′=ui′－u0′;△v′=vi′－v0′;色度不均匀性计算公式为:△u′v′=SQRT(△u′2+△v′2);式中:△u′和△v′为屏幕中心P0与边缘P1之差;i为(1～8)点中的任意一个点数。
3 结语
由以上可知,研究液晶显示器的视角及不同视角下的亮度、色度、对比度、及亮度均匀性和色度均匀性等特性参数并进行测量和研究,对减少操作人员的劳动强度和操作误差,提高测试效率及测量的准确性有一定的指导意义。
参考文献
[1] 周艳琼,白木.液晶显示技术综述[J].影像技术,2002(4).
[2] 钱慰宗.显示器件综述[J].计算机应用,2006,26(8).