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)的檢測和
標(biāo)準(zhǔn)方面面臨許多新的問題。2007年LED顯示應(yīng)用分會的技術(shù)專家組經(jīng)過充分的論證,提
出SJ/T11281-2007的新標(biāo)準(zhǔn)來代替2003年發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn),在主要的幾個參數(shù)測試方面有以下的變化。
1.1視角檢測
由2003版本的測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測量的區(qū)
域;水平和垂直視角的定義和名稱沒有發(fā)生變化,分別為 和 。
1.2最高對比度檢測
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
來完成環(huán)境的構(gòu)建;為了便于統(tǒng)一符號,SJ/T11281—2007利用L代替B來表示屏幕的亮度。
1.3基色主波長檢測
基色主波長的檢測標(biāo)準(zhǔn)在SJ/T11281-2007中提高了A和B標(biāo)準(zhǔn)的嚴格度,將波長的誤
差值控制在10nm以內(nèi)。此外還確定檢測時單基色必須在最大的亮度條件下進行,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。檢測方法中細化了波長獲得的步
驟,確定了等能光源的主波長計算方法。
1.4白場色坐標(biāo)確定
SJ/T11281—2007修訂了白場色度指標(biāo)第一個點的y坐標(biāo),下調(diào)了2%。
1.5像素光強均勻性檢測
SJ/T11281—2007為了保證抽取的隨機性,將隨機抽取30個像素的光強,并計算出近似
離差值,并且簡化了原來方法的步驟,提高了效率。
1.6顯示模塊亮度均勻性檢測
SJ/T 11281—2007為了保證抽取的隨機性,將隨機抽取9個模塊的亮度,并計算出近似離差值,并且簡化了原來方法的步驟,提高了效率。
1.7顯示模組亮度均勻,性檢測
SJ/T1128l-2007規(guī)定顯示模組的均勻性檢測同顯示模塊的改動類似。
1.8刷新頻率的檢測
刷新頻率對于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)的進步,在光電檢測方面,檢測方法和標(biāo)準(zhǔn)也需做出一定的改進。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 強化目前LED顯示屏的一些技術(shù)參數(shù)的規(guī)定和相應(yīng)的檢測方法和手段。
2.現(xiàn)行LED光電檢測標(biāo)準(zhǔn)的探討
目前國內(nèi)外與平板顯示領(lǐng)域檢測方面的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)包括美國數(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)檢測標(biāo)準(zhǔn)等,不再一一列舉,其中有借鑒意義的,在以下單項中給予重點介紹。
LED顯示屏光電檢測標(biāo)準(zhǔn)SJ/T11281—2007已經(jīng)施行了三年,在業(yè)內(nèi)充分得到認可,根據(jù)廣播電視相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)以及LED顯示屏幕實際檢測中遇到的新問題,本文有以下幾點建議。
2.1亮度檢測
根據(jù)SJ/T11281—2007的規(guī)定,LED顯示屏最大亮度的檢測方法、步驟說明雖然已經(jīng)完備,但在白平衡的亮度檢測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 各個基色比例是不太相同的,考慮到這一點,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)注檢測數(shù)值的白場色溫,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
對于平板顯示產(chǎn)品來說,視角檢測方面是一個很重要的問題。目前平板顯示器雖然是針對單一人群應(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)的對比度、均勻度等方面的問題;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)光強度的提升,也開始要考慮在更大的顯示范圍內(nèi)提升屏幕的亮度,而不是僅僅將光強集中在一個小的范圍內(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)趨勢值得商榷。相對來說,PDP檢測標(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比度降低為10:1時,此處夾角為視角。這樣看來LED顯示屏幕的視角同其他顯示器沒有可比性,容易造成混淆,因此建議在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下,已給出相對于LCD或PDP視角標(biāo)準(zhǔn)的參考數(shù)值,盡管加大了檢測的工作量,但是使客戶得到的正確印象卻加強而且直觀化了,同時可以將視角同亮度、對比度等指標(biāo)的相對聯(lián)系強化。
另外,同其他平板顯示器不同,LED顯示面積過大,當(dāng)觀察者不可能在足夠遠處觀看顯示屏幕,當(dāng)這種情況發(fā)生時,會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)給定一個顯示屏幕尺寸和檢測距離的參考關(guān)系,視角數(shù)值以該觀察距離為參照標(biāo)準(zhǔn),這樣的視角是針對于整個屏幕的,而不是針對單元箱的。
對于戶外顯示屏來說,顯示模塊像素級別的視角偏差情況是普遍存在的,一般有兩個方面的原因,一是像素封裝中的發(fā)光法線同機械法線的偏離,二是后期的機械拼裝帶來的模塊和模組發(fā)光方向的偏差;這種偏差在原來沒有很好的方法來檢測。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),加上目前自動控制功能的機械轉(zhuǎn)臺已經(jīng)得到一定的應(yīng)用, 上述的檢測工作條件已經(jīng)開始成熟,可以適當(dāng)開展這方面的工作。
如果這些檢測項目不適合都放在在視角檢測中,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)平整度的檢測項目,以配合機械平整度的檢測工作;同時 根據(jù)實際的產(chǎn)品情況,制定相應(yīng)的指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn),以促進封裝及拼裝水平的提高。
2.3最高對比度檢測
在視角檢測中已經(jīng)說明,如果相對于LCD或PDP視角標(biāo)準(zhǔn)的參考數(shù)值,就得面臨在各
個角度下對屏幕的對比度進行檢測,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),對顯示屏幕的對比度檢測已經(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比度參數(shù)列入行業(yè)檢測標(biāo)準(zhǔn),更加準(zhǔn)確反映屏幕在不同的觀
察范圍內(nèi)的對比度水準(zhǔn)。
2.4基色主波長誤差檢測
SJ/T 11281—2007規(guī)定測量的是基色的主波長誤差,有兩種方法:一是測量主波長;二
是測量色品,通過查表求出主波長;之后同標(biāo)稱主波長相減求得。
目前方法存在的問題是主波長計算以等能光源為參考點,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,測量的色品值在不同的參考點計算
得到的主波長數(shù)值也存在偏差,主波長計算參考點是應(yīng)該堅持現(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)進行修訂,請給予考慮。
建議應(yīng)用分會發(fā)布的測量軟件中增加主波長計算模塊。
2.5白場色坐標(biāo)檢測
白場的色坐標(biāo)可以推薦更準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn),如D65和D93等,誤差應(yīng)該用檢測白場色度坐
標(biāo)點距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)增加了在某一個角度下(如45度角度和視角方向)白場的色
坐標(biāo)表現(xiàn)情況的檢測,考慮到LED顯示屏幕的實際情況,是否可以考慮在屏幕法線外的白
場色坐標(biāo)的檢測。
2.6均勻度檢測 ’’
SJ/T 11281—2007將均勻度檢測分為像素光強均勻性檢測、顯示模塊亮度均勻性檢測、
顯示模組亮度均勻性檢測,在視角檢測中已經(jīng)說明,技術(shù)方面已經(jīng)有一致化校正的技術(shù)基
礎(chǔ),加上目前自動控制功能的機械轉(zhuǎn)臺已經(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方法和標(biāo)準(zhǔn)。并有計劃開展這方面的工作。
實際上,對LED顯示屏來說,在視角檢測建議中提出的光學(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
樣建議可以通過逐點分析的方法來得到LED顯示屏幕的像素光強均勻性、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
的大小和觀測距離,得到某一個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)仍然是一個難題,希望以后能在這方面進行必要的
工作。
實際上,對于觀察者來說,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
的與視覺特征有關(guān)。一般情況下,均勻度的絕對數(shù)值依然代表了客觀的評價標(biāo)準(zhǔn),而且符
合這種客觀均勻度標(biāo)準(zhǔn)的顯示屏幕各個部分的亮度基本是相當(dāng)?shù),就是說屏幕的各個顯示
模組具有互換性。
同時,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價標(biāo)準(zhǔn),但
是由于顯示屏幕相鄰區(qū)域均勻度很好,屏幕的視覺感覺仍然很好,本文建議在客觀的評價
標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,增加符合視覺特征的均勻度的計算方法,可以得到同視覺均勻性相符合的結(jié)
果,加強屏幕均勻度評價的準(zhǔn)確性。
2.7灰度等級檢測
SJ/T 11281-2007在灰度等級檢測方面將顯示灰度等級和灰度等級分辨率沒有區(qū)分開,
因此對于有些指標(biāo)不能進行正確的判別。
建議,將灰度等級檢測分為:顯示灰度等級和灰度等級分辨率兩個項目。
(1)顯示灰度等級內(nèi)包含灰度等級數(shù)量G和灰度等級平滑度G’兩個指標(biāo),灰度等級
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數(shù)量G的定義和檢測步驟同SJ/T11281-2007原規(guī)定相同,灰度等級平滑度G’則是確定灰
度等級變化的連續(xù)性的重要指標(biāo),該指標(biāo)對進一步確定顯示屏幕的驅(qū)動特性有很大的幫助。
(2)灰度等級分辨率,該項指標(biāo)的檢測有兩方面的方法;其一是,建議生產(chǎn)廠商按行
業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,開放灰度檢測的指令,按SJ/T 11281-2007灰度等級數(shù)量G的步驟完成8~
14bit的灰度等級分辨率檢測;其二是,由于LED顯示屏幕的灰度等級曲線符合反伽馬函數(shù),
通過對灰度測試數(shù)據(jù)級差的參數(shù)進行分析就可以確定灰度等級平滑度G’的高低,同時這
些級差增量的分布數(shù)據(jù)可以很好體現(xiàn)灰度等級分辨率的數(shù)值,通過分析完成8bit以上的灰
度等級分辨率評估。
2.8刷新頻率的檢測
由于LED平板顯示屏的顯示是分區(qū)進行的,即顯示屏由許多LXV基本驅(qū)動點陣部分
組成,每個基本驅(qū)動點陣的場同步信號同顯示屏的場同步信號一致,當(dāng)所有基本驅(qū)動點陣
同時完成一場的掃描時,相當(dāng)于整個顯示屏幕完成一場的掃描。由于每個基本驅(qū)動點陣的
場同步信號是完全同步的,從而帶來以下問題。
在行(列)掃描同方向相鄰基本驅(qū)動點陣之間為其中一個驅(qū)動點陣的場掃描終止行(列)
和與其相鄰的另一個驅(qū)動點陣的場掃描起始行(列),其間掃描的時間間隔正好為一場的時
間Ts<~40ms,由于對比的反差,容易使觀察者產(chǎn)生閃爍的感覺,影響顯示屏的顯示效果,
主要表現(xiàn)為驅(qū)動點陣之間明顯的閃動條紋和同行(列)掃描垂直方向的運動畸變。
因此,跟換幀頻率不同,LED顯示屏幕的刷新頻率指標(biāo)完全是自己獨特的指標(biāo),體現(xiàn)
LED顯示的驅(qū)動特點。這里僅僅對于SJ/T11281,2007標(biāo)準(zhǔn)中給出檢測方法方面的建議。
參照廣播電視行業(yè)檢測方法,在白場條件下,檢測屏幕某一區(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屏幕的刷新頻率。
3.結(jié)論
以上建議都來源于具體的檢測和評估工作當(dāng)中,但是有些方面可能存在對現(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)制定專家小組認為本建議對標(biāo)準(zhǔn)的完善有促
進作用,并能對我們的工作給出相應(yīng)的指導(dǎo)意見,將會促進我們在檢測和評估方面的工作。