1.引言
隨著LED大屏幕顯示器技術(shù)的不斷提高和產(chǎn)品的日臻完備,在部分光電參數(shù)的檢測(cè)和
標(biāo)準(zhǔn)方面面臨許多新的問(wèn)題。2007年LED顯示應(yīng)用分會(huì)的技術(shù)專家組經(jīng)過(guò)充分的論證,提
出SJ/T11281-2007的新標(biāo)準(zhǔn)來(lái)代替2003年發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn),在主要的幾個(gè)參數(shù)測(cè)試方面有以下的變化。
1.1視角檢測(cè)
由2003版本的測(cè)試屏幕單基色方塊修訂為在全屏幕單基色情況下選擇一個(gè)測(cè)量的區(qū)
域;水平和垂直視角的定義和名稱沒(méi)有發(fā)生變化,分別為 和 。
1.2最高對(duì)比度檢測(cè)
環(huán)境照度方面的規(guī)定做出一定的調(diào)整,戶內(nèi)顯示屏屏幕法線方向的照度由100X(1±
10%)1x修訂為10X(1±10%)1x;戶外顯示屏屏幕法線方向的照度由10000X(1±10%)
1x修訂為40X(1±10%)1x;該方案充分考慮了照明環(huán)境構(gòu)建的難度,提出了可行的方案
來(lái)完成環(huán)境的構(gòu)建;為了便于統(tǒng)一符號(hào),SJ/T11281—2007利用L代替B來(lái)表示屏幕的亮度。
1.3基色主波長(zhǎng)檢測(cè)
基色主波長(zhǎng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)在SJ/T11281-2007中提高了A和B標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格度,將波長(zhǎng)的誤
差值控制在10nm以內(nèi)。此外還確定檢測(cè)時(shí)單基色必須在最大的亮度條件下進(jìn)行,保證最大
亮度可以避免屏幕在顯示不同亮度條件下色度飄辭誤差。檢測(cè)方法中細(xì)化了波長(zhǎng)獲得的步
驟,確定了等能光源的主波長(zhǎng)計(jì)算方法。
1.4白場(chǎng)色坐標(biāo)確定
SJ/T11281—2007修訂了白場(chǎng)色度指標(biāo)第一個(gè)點(diǎn)的y坐標(biāo),下調(diào)了2%。
1.5像素光強(qiáng)均勻性檢測(cè)
SJ/T11281—2007為了保證抽取的隨機(jī)性,將隨機(jī)抽取30個(gè)像素的光強(qiáng),并計(jì)算出近似
離差值,并且簡(jiǎn)化了原來(lái)方法的步驟,提高了效率。
1.6顯示模塊亮度均勻性檢測(cè)
SJ/T 11281—2007為了保證抽取的隨機(jī)性,將隨機(jī)抽取9個(gè)模塊的亮度,并計(jì)算出近似離差值,并且簡(jiǎn)化了原來(lái)方法的步驟,提高了效率。
1.7顯示模組亮度均勻,性檢測(cè)
SJ/T1128l-2007規(guī)定顯示模組的均勻性檢測(cè)同顯示模塊的改動(dòng)類似。
1.8刷新頻率的檢測(cè)
刷新頻率對(duì)于LED顯示屏是很重要的,它跟換幀頻率不同,體現(xiàn)屏幕圖像的穩(wěn)定性;SJ/T11281-2007標(biāo)準(zhǔn)中提高了原有標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)。
而隨著技術(shù)的進(jìn)步,在光電檢測(cè)方面,檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)也需做出一定的改進(jìn)。作為一 種成熟的顯示產(chǎn)品,LED顯示器已經(jīng)基本具備了大型平板顯示器的所有特征,在很多方面 的顯示技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到HDTV的要求,因此應(yīng)該充分參考平板顯示器的一些成熟指標(biāo)來(lái) 強(qiáng)化目前LED顯示屏的一些技術(shù)參數(shù)的規(guī)定和相應(yīng)的檢測(cè)方法和手段。
2.現(xiàn)行LED光電檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的探討
目前國(guó)內(nèi)外與平板顯示領(lǐng)域檢測(cè)方面的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)包括美國(guó)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)ATSC、歐洲數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB、日本數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)ISDB、中國(guó)數(shù)字(高清晰度)電視標(biāo)準(zhǔn)、TC009標(biāo) 準(zhǔn)、LCD(PDP)行業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等,不再一一列舉,其中有借鑒意義的,在以下單項(xiàng)中給予重點(diǎn)介紹。
LED顯示屏光電檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)SJ/T11281—2007已經(jīng)施行了三年,在業(yè)內(nèi)充分得到認(rèn)可,根據(jù)廣播電視相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)以及LED顯示屏幕實(shí)際檢測(cè)中遇到的新問(wèn)題,本文有以下幾點(diǎn)建議。
2.1亮度檢測(cè)
根據(jù)SJ/T11281—2007的規(guī)定,LED顯示屏最大亮度的檢測(cè)方法、步驟說(shuō)明雖然已經(jīng)完備,但在白平衡的亮度檢測(cè)還留下了一些不確定因素。根據(jù)平板顯示器的標(biāo)準(zhǔn)及用戶的要 求,白場(chǎng)的色溫是不一樣的,為了保證不同色溫情況下的顯示屏幕的最大亮度,顯示屏的 各個(gè)基色比例是不太相同的,考慮到這一點(diǎn),建議現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)加上限定的條件,比如在白平 衡最大亮度方面需要標(biāo)注檢測(cè)數(shù)值的白場(chǎng)色溫,或者給出在6 500K和9 300K的情況下的顯 示屏幕的最大亮度數(shù)值。
2.2視角檢測(cè)
對(duì)于平板顯示產(chǎn)品來(lái)說(shuō),視角檢測(cè)方面是一個(gè)很重要的問(wèn)題。目前平板顯示器雖然是針對(duì)單一人群應(yīng)用的,但是仍然重視其視角的指標(biāo);作為LED大型平板顯示屏幕,觀看范圍并不局限于屏幕法線小范圍內(nèi),因此視角的標(biāo)準(zhǔn)定義和檢測(cè)方法需要考慮新的因素。
目前,在戶內(nèi)應(yīng)用的LED顯示屏幕,相當(dāng)于戶內(nèi)的環(huán)境照度,由于其法線范圍亮度較高,首先考慮的將不再是屏幕的法線亮度的提升,而是視角方面以及同視角相關(guān)聯(lián)的對(duì)比度、均勻度等方面的問(wèn)題;在戶外應(yīng)用的LED顯示屏幕,雖然目前仍然要考慮屏幕正面(法 線方面)亮度的保證,但是隨著LED顯示管芯發(fā)光強(qiáng)度的提升,也開(kāi)始要考慮在更大的顯示范圍內(nèi)提升屏幕的亮度,而不是僅僅將光強(qiáng)集中在一個(gè)小的范圍內(nèi)。
鑒于法線方向的亮度已經(jīng)得到確保,這樣1/2法線亮度的屏幕視角的標(biāo)準(zhǔn)是否符合現(xiàn)行的屏幕標(biāo)準(zhǔn)趨勢(shì)值得商榷。相對(duì)來(lái)說(shuō),PDP檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為屏幕兩側(cè)(包括左右、上下)與法線方向的某一夾角的亮度為1/3法線亮度,該處的夾角為屏幕視角,而LCD則規(guī)定屏幕兩側(cè)觀察方向(包括左右、上下)與法線方向的某一夾角的對(duì)比度降低為10:1時(shí),此處夾角為視角。這樣看來(lái)LED顯示屏幕的視角同其他顯示器沒(méi)有可比性,容易造成混淆,因此建議在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下,已給出相對(duì)于LCD或PDP視角標(biāo)準(zhǔn)的參考數(shù)值,盡管加大了檢測(cè)的工作量,但是使客戶得到的正確印象卻加強(qiáng)而且直觀化了,同時(shí)可以將視角同亮度、對(duì)比度等指標(biāo)的相對(duì)聯(lián)系強(qiáng)化。
另外,同其他平板顯示器不同,LED顯示面積過(guò)大,當(dāng)觀察者不可能在足夠遠(yuǎn)處觀看顯示屏幕,當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),會(huì)造成屏幕的邊界同中央部位的視角有差異。因而建議應(yīng)該根據(jù)TCO標(biāo)準(zhǔn)和LED顯示屏幕的具體情況,由標(biāo)準(zhǔn)給定一個(gè)顯示屏幕尺寸和檢測(cè)距離的參考關(guān)系,視角數(shù)值以該觀察距離為參照標(biāo)準(zhǔn),這樣的視角是針對(duì)于整個(gè)屏幕的,而不是針對(duì)單元箱的。
對(duì)于戶外顯示屏來(lái)說(shuō),顯示模塊像素級(jí)別的視角偏差情況是普遍存在的,一般有兩個(gè)方面的原因,一是像素封裝中的發(fā)光法線同機(jī)械法線的偏離,二是后期的機(jī)械拼裝帶來(lái)的模塊和模組發(fā)光方向的偏差;這種偏差在原來(lái)沒(méi)有很好的方法來(lái)檢測(cè)。而在現(xiàn)在,技術(shù)方 面已經(jīng)有一致化校正的技術(shù)基礎(chǔ),加上目前自動(dòng)控制功能的機(jī)械轉(zhuǎn)臺(tái)已經(jīng)得到一定的應(yīng)用, 上述的檢測(cè)工作條件已經(jīng)開(kāi)始成熟,可以適當(dāng)開(kāi)展這方面的工作。
如果這些檢測(cè)項(xiàng)目不適合都放在在視角檢測(cè)中,建議可以另外增設(shè)像素光學(xué)平整度(視角一致度)或模塊(模組)光學(xué)平整度的檢測(cè)項(xiàng)目,以配合機(jī)械平整度的檢測(cè)工作;同時(shí) 根據(jù)實(shí)際的產(chǎn)品情況,制定相應(yīng)的指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn),以促進(jìn)封裝及拼裝水平的提高。
2.3最高對(duì)比度檢測(cè)
在視角檢測(cè)中已經(jīng)說(shuō)明,如果相對(duì)于LCD或PDP視角標(biāo)準(zhǔn)的參考數(shù)值,就得面臨在各
個(gè)角度下對(duì)屏幕的對(duì)比度進(jìn)行檢測(cè),從而確定視角的參考數(shù)值,這些數(shù)據(jù)都是相互聯(lián)系的,
而根據(jù)TCO’09標(biāo)準(zhǔn),對(duì)顯示屏幕的對(duì)比度檢測(cè)已經(jīng)不僅僅局限在法線方面,該標(biāo)準(zhǔn)提出
45度角度的對(duì)比度標(biāo)準(zhǔn);根據(jù)現(xiàn)有的條件,建議LED標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)參考TCO標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定,將45
度角度或者屏幕的視角處的對(duì)比度參數(shù)列入行業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),更加準(zhǔn)確反映屏幕在不同的觀
察范圍內(nèi)的對(duì)比度水準(zhǔn)。
2.4基色主波長(zhǎng)誤差檢測(cè)
SJ/T 11281—2007規(guī)定測(cè)量的是基色的主波長(zhǎng)誤差,有兩種方法:一是測(cè)量主波長(zhǎng);二
是測(cè)量色品,通過(guò)查表求出主波長(zhǎng);之后同標(biāo)稱主波長(zhǎng)相減求得。
目前方法存在的問(wèn)題是主波長(zhǎng)計(jì)算以等能光源為參考點(diǎn),而現(xiàn)有平板顯示白平衡標(biāo)準(zhǔn)
(通常為D65,少數(shù)為D93)和等能光源不一致,同樣,測(cè)量的色品值在不同的參考點(diǎn)計(jì)算
得到的主波長(zhǎng)數(shù)值也存在偏差,主波長(zhǎng)計(jì)算參考點(diǎn)是應(yīng)該堅(jiān)持現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn),還是參考平板顯
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示白平衡標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂,請(qǐng)給予考慮。
建議應(yīng)用分會(huì)發(fā)布的測(cè)量軟件中增加主波長(zhǎng)計(jì)算模塊。
2.5白場(chǎng)色坐標(biāo)檢測(cè)
白場(chǎng)的色坐標(biāo)可以推薦更準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn),如D65和D93等,誤差應(yīng)該用檢測(cè)白場(chǎng)色度坐
標(biāo)點(diǎn)距D65和D93距離表示,而不是劃定矩形范圍。
目前TCO’09標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)增加了在某一個(gè)角度下(如45度角度和視角方向)白場(chǎng)的色
坐標(biāo)表現(xiàn)情況的檢測(cè),考慮到LED顯示屏幕的實(shí)際情況,是否可以考慮在屏幕法線外的白
場(chǎng)色坐標(biāo)的檢測(cè)。
2.6均勻度檢測(cè) ’’
SJ/T 11281—2007將均勻度檢測(cè)分為像素光強(qiáng)均勻性檢測(cè)、顯示模塊亮度均勻性檢測(cè)、
顯示模組亮度均勻性檢測(cè),在視角檢測(cè)中已經(jīng)說(shuō)明,技術(shù)方面已經(jīng)有一致化校正的技術(shù)基
礎(chǔ),加上目前自動(dòng)控制功能的機(jī)械轉(zhuǎn)臺(tái)已經(jīng)得到一定的應(yīng)用,可以適當(dāng)重新規(guī)劃一下LED
顯示屏幕均勻度方面的檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)。并有計(jì)劃開(kāi)展這方面的工作。
實(shí)際上,對(duì)LED顯示屏來(lái)說(shuō),在視角檢測(cè)建議中提出的光學(xué)平整度的指標(biāo)部分反映了
顯示屏幕在整個(gè)范圍內(nèi)的光學(xué)指向的效果,但是還是不能表示屏幕的整體均勻度指標(biāo);這
樣建議可以通過(guò)逐點(diǎn)分析的方法來(lái)得到LED顯示屏幕的像素光強(qiáng)均勻性、像素模塊亮度均
勻性、像素模組亮度均勻性參數(shù)。
在視角檢測(cè)中已經(jīng)初步涉及均勻度、視角、觀看距離的復(fù)雜關(guān)系,如何正確根據(jù)屏幕
的大小和觀測(cè)距離,得到某一個(gè)指定角度的屏幕均勻性指標(biāo),從而可以使得屏幕在有效觀
看范圍內(nèi)整體均勻度指標(biāo)得到準(zhǔn)確反應(yīng)仍然是一個(gè)難題,希望以后能在這方面進(jìn)行必要的
工作。
實(shí)際上,對(duì)于觀察者來(lái)說(shuō),均勻度的效果不僅僅體現(xiàn)在我們給出的偏差數(shù)值,而更多
的與視覺(jué)特征有關(guān)。一般情況下,均勻度的絕對(duì)數(shù)值依然代表了客觀的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),而且符
合這種客觀均勻度標(biāo)準(zhǔn)的顯示屏幕各個(gè)部分的亮度基本是相當(dāng)?shù)模褪钦f(shuō)屏幕的各個(gè)顯示
模組具有互換性。
同時(shí),也要注意到另一種情況,有的顯示屏幕不完全滿足客觀的均勻度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),但
是由于顯示屏幕相鄰區(qū)域均勻度很好,屏幕的視覺(jué)感覺(jué)仍然很好,本文建議在客觀的評(píng)價(jià)
標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,增加符合視覺(jué)特征的均勻度的計(jì)算方法,可以得到同視覺(jué)均勻性相符合的結(jié)
果,加強(qiáng)屏幕均勻度評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。
2.7灰度等級(jí)檢測(cè)
SJ/T 11281-2007在灰度等級(jí)檢測(cè)方面將顯示灰度等級(jí)和灰度等級(jí)分辨率沒(méi)有區(qū)分開(kāi),
因此對(duì)于有些指標(biāo)不能進(jìn)行正確的判別。
建議,將灰度等級(jí)檢測(cè)分為:顯示灰度等級(jí)和灰度等級(jí)分辨率兩個(gè)項(xiàng)目。
(1)顯示灰度等級(jí)內(nèi)包含灰度等級(jí)數(shù)量G和灰度等級(jí)平滑度G’兩個(gè)指標(biāo),灰度等級(jí)
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數(shù)量G的定義和檢測(cè)步驟同SJ/T11281-2007原規(guī)定相同,灰度等級(jí)平滑度G’則是確定灰
度等級(jí)變化的連續(xù)性的重要指標(biāo),該指標(biāo)對(duì)進(jìn)一步確定顯示屏幕的驅(qū)動(dòng)特性有很大的幫助。
(2)灰度等級(jí)分辨率,該項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)有兩方面的方法;其一是,建議生產(chǎn)廠商按行
業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,開(kāi)放灰度檢測(cè)的指令,按SJ/T 11281-2007灰度等級(jí)數(shù)量G的步驟完成8~
14bit的灰度等級(jí)分辨率檢測(cè);其二是,由于LED顯示屏幕的灰度等級(jí)曲線符合反伽馬函數(shù),
通過(guò)對(duì)灰度測(cè)試數(shù)據(jù)級(jí)差的參數(shù)進(jìn)行分析就可以確定灰度等級(jí)平滑度G’的高低,同時(shí)這
些級(jí)差增量的分布數(shù)據(jù)可以很好體現(xiàn)灰度等級(jí)分辨率的數(shù)值,通過(guò)分析完成8bit以上的灰
度等級(jí)分辨率評(píng)估。
2.8刷新頻率的檢測(cè)
由于LED平板顯示屏的顯示是分區(qū)進(jìn)行的,即顯示屏由許多LXV基本驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣部分
組成,每個(gè)基本驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣的場(chǎng)同步信號(hào)同顯示屏的場(chǎng)同步信號(hào)一致,當(dāng)所有基本驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣
同時(shí)完成一場(chǎng)的掃描時(shí),相當(dāng)于整個(gè)顯示屏幕完成一場(chǎng)的掃描。由于每個(gè)基本驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣的
場(chǎng)同步信號(hào)是完全同步的,從而帶來(lái)以下問(wèn)題。
在行(列)掃描同方向相鄰基本驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣之間為其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣的場(chǎng)掃描終止行(列)
和與其相鄰的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣的場(chǎng)掃描起始行(列),其間掃描的時(shí)間間隔正好為一場(chǎng)的時(shí)
間Ts<~40ms,由于對(duì)比的反差,容易使觀察者產(chǎn)生閃爍的感覺(jué),影響顯示屏的顯示效果,
主要表現(xiàn)為驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣之間明顯的閃動(dòng)條紋和同行(列)掃描垂直方向的運(yùn)動(dòng)畸變。
因此,跟換幀頻率不同,LED顯示屏幕的刷新頻率指標(biāo)完全是自己獨(dú)特的指標(biāo),體現(xiàn)
LED顯示的驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)。這里僅僅對(duì)于SJ/T11281,2007標(biāo)準(zhǔn)中給出檢測(cè)方法方面的建議。
參照廣播電視行業(yè)檢測(cè)方法,在白場(chǎng)條件下,檢測(cè)屏幕某一區(qū)域(像素)的重復(fù)周期,
即可確定其刷新頻率,該方法可以正確檢測(cè)屏幕的刷新頻率。
3.結(jié)論
以上建議都來(lái)源于具體的檢測(cè)和評(píng)估工作當(dāng)中,但是有些方面可能存在對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)理
解深度不足或是有考慮不周的地方,夕口果標(biāo)準(zhǔn)制定專家小組認(rèn)為本建議對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的完善有促
進(jìn)作用,并能對(duì)我們的工作給出相應(yīng)的指導(dǎo)意見(jiàn),將會(huì)促進(jìn)我們?cè)跈z測(cè)和評(píng)估方面的工作。