如何测量液晶投影显示器(从色度学与ansi测试规范谈起)

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1、如何测量液晶投影显示器(从色度学与ANSI测试规范谈起)

2、第1在新一代显示器的发展上，谈到液晶显示器，一般总是会让人联想到LCDMonitor，但其显示尺寸受限于成本与现有技术，仍以20英寸以下产品为主流，中尺寸的显示器中，则以PDP最具有明日之星的味道，而在50英寸以上的大尺寸显示器的市场中，液晶投影显示器，相信将是成本与技术考量下的最佳选择。　　随着液晶面板量产技术的逐渐成熟，分辨率与开口率也大幅提升，使得液晶投影机的品质逐渐超越CRT型三枪投影显示器。在日本各大家电厂商纷纷加入生产液晶投影机之后，几项重要

3、组件如LCD等价格大幅降低，使得液晶投影机的成本得以降低，进而使其在大尺寸显示器市场中的重要性与日俱增。单枪式液晶投影机在亮度与画质上，近年来都有长足的进步，加上在重量与体积上的优势，其市场的快速发展有目共睹。然而在液晶投影机光学规格的测量与标示方法上，各厂家却有相当的差异，虽然先前有两项美国国家标准（ANSIIT7.288-1990和ANSIIT7.215-1992）可作参考，但是这两项标准并不完全适用于现今发展的投影显示器，所以在1996年推动新标准的订定，而有后来新的美国国家标准（ANSI/NAPMIT7

4、.228-1997）的发表，以针对含LCD、DLP、LCOS等固定分辨率之单枪投影机，建立一套适用的规格标准，以下即针对色彩的度量与ANSI规范内容做一整理介绍。色彩如何度量CIE1931配色函数(ColorMatchingFunctions)　　人眼对色彩的感知是一种错综复杂的过程，为了将色彩的描述加以量化，国际照明协会（CIE）根据标准观测者的视觉实验，将人眼对不同波长的辐射能所引起的视觉感加以纪录，计算出红、绿、蓝三原色的配色函数，即所谓的CIE1931ColorMatchingFunction，如图1所

5、示。而根据此配色函数，后续发展出数种色彩度量定义，使人们得以对色彩加以描述运用。照度与各种色度的意义　　在投影机的测试方面，需要量测照度(illuminance)与色度(chromaticity)。照度的单位为Lux，是单位面积所接受的光通量。色度表示又有(x,y)和(u',v')两种，下面分别加以介绍。500)this.style.ouseg(this)">　　根据CIE1931配色函数，将人眼对可见光的刺激值以XYZ表示，经下列公式换算得到x,y,Y值，即CIE1931(x,y)色度坐标，透过此统一标准，对

6、色彩的描述便得以量化并加以控制。x,y：CIE1931色度坐标值(ChromaticityCoordinates)Y：照度　　由于以(x,y)色度坐标所建构的色域为非均匀性，使色差难以量化表示，所以CIE于1976年将CIE1931色度坐标加以转换，使其所形成的色域为接近均匀之色度空间，让色彩差异得以量化表示，即CIE1976色度坐标，以(u',v')表示，计算公式如下所示：余弦修正（CosineCorrection）照度计的设计除了视效函数的接近程度影响测量的准确外，另一个重要因素是余弦修正(CosineCo

7、rrection)。因照度定义为单位面积所接受的光通量，所以入射光角度与照度有余弦关系，即E=E0cosθ，因此照度计设计时必须要考虑余弦修正能力，使光传感器所测量到的光通量符合余弦定律，即E=E0cosθ。为满足余弦定律，在设计时，在光传感器前加上一具有余弦修正效果的扩散板，使任意角度的光束经扩散板修正成对光传感器恒为固定情况入射，其作用原理如图2所示。500)this.style.ouseg(this)">基于以上对色彩与照度量测的基本认识，下面将进一步就ANSI-1997的测试规范加以说明。ANSI-19

8、97测试规范硬件规范　　就前投式投影机而言，色度计（ChromaMeter）需平行分置于成像面的九个均等矩形中心点及屏幕四角落，角落点位置为成像面边角与正中心点10%距离之处，合计共13个量测点（如图3），对比值量测则决定于十六个均等矩形中心点（如图4），量测单位为照度，使用的量测仪器个别感测范围至少需包含3(3像素，且为追溯国家标准之标准仪器，其光度（Photometric）准确度需为±5%内，色度准确度需在±0.008（x,y）之内，同时亦可显示(u',v')及相关色温CCT，并具余弦修正功能。500)th

9、is.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">量测前的调整　　由于投影机的亮度（brightness）及对比（contrast）可作局部调整，因此为了避免不当的调整造成量测基准的偏差，在此标准中便设计一套调整投影机亮度和对比的方法，使各个受测标的能够在相近的基准上接受测试与评比。　　对于投影机亮度与对比的调校，是以一个标准影像作为参