Measurement Technology for Wide Color Gamut Display

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1 Measurement Technology for Wide Color Gamut Display
高色域显示屏的测量评价技术 Measurement Technology for Wide Color Gamut Display Lau Teng Hai, Steve 刘腾海 EVERFINE Institute of Optoelectronics 远方光电科学研究院 杭州远方光电信息股份有限公司 EVERFINE Corporation （股票代码Stock code：300306）

2 内容大纲 Content 高色域显示屏的应用 Wide Color Gamut Display application
显示屏光学特性测量方法, 原理和设备 Photometric & Colorimetric Measurement 新一代光谱图像亮度检测技术 Spectral Image Radiance Meter 品质控制和光健康 Quality Control & Photobiological Safety

3 高色域显示屏 Wide Color Gamut Display
CRT, LED, OLED、QLED 高色域、大尺寸、曲面、超薄、智能化 Wide color gamut，large size ，curved surface，super-thin，intelligent 对测量技术以及颜色测量设备的精度提出了更高的要求 High requirement for measurement technology&instrument

4 显示屏测量的相关标准 Relevant standards
·GB/T 液晶显示器件 第6-1部分：液晶显示器件测试方法 光电参数 ·GB/T 有机发光二极管显示器 第61部分光学和光电参数测试方法 ·SJ T 数字电视平板显示器测量方法 ·Information Display Measurements Standard Version1.03a ·BS EN ISO :2001 ·TCO Certified Displays 6.0 ·CEI/IEC :2004　Measuring Method for liquid crystal modules

5 CHARACTERIZATION OF IMAGING LUMINANCE MEASUREMENT DEVICES (ILMDS)
显示屏测量的相关标准 Relevant standards TC2-59 CHARACTERIZATION OF IMAGING LUMINANCE MEASUREMENT DEVICES (ILMDS) To prepare a technical report on methods for the characterization of image luminance measurement devices. Everfine are the official member for the TC2 committee members for CIE

6 显示屏光学特性测量 Photometric and colorimetric measurement
测试项目：白场色坐标、基色色坐标、色域覆盖率、亮度、 均匀性、对比度、CCT、灰度gamma曲线、视角等 Measurement items: chromaticity coordinates, color gamut coverage ratio, luminance, uniformity, contrast, CCT, gamma curve,viewing angle

7 高色域显示屏 Wide Color Gamut Display
色域计算 Calculation of Gamut (ur’,vr’)、(ug’,vg’)、(ub’,vb’) -三基色色坐标 chromaticity coordinates of RGB S -色域面积 color gamut area Gp -色域覆盖率color gamut coverage ratio SJ T 数字电视平板显示器测量方法

8 光色度测量基本理论 Basic theory
色坐标的计算公式： chromaticity coordinates ：光谱辐亮度 spectral radiance

9 积分法 Integral method 原理：模拟人眼，利用滤色片组合使其相对光谱灵敏度与CIE人眼光视效率函数相匹配，直接测量光色度值。
Theory：Adopt filters to simulate CIE standard function , , ,

10 亮度、色度测量难点 Spectral Mismatch
积分法测量存在光谱失匹配问题！ Spectral Mismatch of Integral Method 标准对 f1’ 的要求 中国标准： 标准级 一级 二级 照度计（JJG245） 3.5% 6% 8% 亮度计（JJG211） 5.5% 8.0% 德国标准：DIN5032-7 Class L Class A Class B Class C 照度计 1.5% 3% 6% 9% 亮度计 2% 根据CIE/ISO TC-40最新统计，世界上仅5家公司 能提供f1' <3%的探头，远方公司有幸被列入其中 。

11 亮度、色度测量难点 Spectral Mismatch
三色积分法：三个探测器 3 detectors 四色积分法：四个探测器 4 detectors 颜色测量光谱失匹配问题更加严重！ increased spectral mismatch for color measurement

12 光谱失匹配对于彩色光的测量误差尤为严重 输入波长 BW=20nm f1’=3% 470 nm 0.002029374 0.004315042
12.1% 530 nm 25.6% 630 nm 21.8% BW：带宽

13 颜色修正应用有限 Color correction
难以做到全面、准确的修正 difficult to make full&accuracy correction 标准样的限制 limit of standard sample 色空间的不均匀性 nonuniformity of color space BW：带宽

14 相关标准规定使用光谱辐射计测量颜色参数 TCO Certified Displays 6.0 TCO标准规定采用光谱法测量显示器的颜色参数

15 分光光谱法 Spectrophotometric method 测量参数：光谱辐亮度
集光谱、亮度、颜色测量功能于一体 spectral，luminance & color measurement 测量参数：光谱辐亮度 通过分光法光谱分析计算光色度参数，不存在失匹配误差，测量精度高 No spectral mismatch

16 光谱辐亮度计 Spectral radiance meter
亮度和颜色均通过自带软件计算得到 luminance&color parameters can be calculated by software

17 瞄点式亮度计 Spot luminance meter
瞄点式亮度计通过光学成像可实现不同物距下瞄准点的精确亮度测量 realize luminance measurement in different distance by optical imaging 视场角大小view angle——最重要的指标之一 在相同物距下，视场角越小，所测量的面积就越小

18 视场角和距离选取必须严格计算 Measuring field and distance
视场角选取过小 S1 1° 取样像素不均匀，导致测量误差 measurement error d2 S2 1° d2 视场角选取过大 选取像素过多，无法准确评判均匀性 uniformity can not be judged properly S3 2° 测量面积S与测量视场角和测试距离密切相关 S is closely related to view angle and distance

19 成像亮度计 Imaging luminance meter
一次取样测量视场内各点的亮度 luminance of each point by one sampling 相当于百万个以上的微亮度计同时工作 like more than 1,000,000 micro-luminance meter working synchronously 通过软件宏模式，可实现任意测量视场角 realize measurement in any field by software 具有二维探测器的亮度计 (CCDs)

20 成像亮度计 Imaging luminance meter
高精度高动态范围，高稳定性，高成像质量，使用方便 excellent stability and good repeatability 准确便捷地分析亮度和颜色均匀性 accuracy&easy measurement of luminance and color uniformity 软件功能丰富 rich software functions

21 光谱图像亮度计 Spectral image radiance meter
结合了成像亮度计以及光谱辐亮度计的优势，精度更高、测量速度更快 光谱测量值可以校正光度值，不存在光谱失匹配 No spectral mismatch and the spectral data can be used to correct photometric value 数字图形定位避免了由目镜和人眼观察带来的人为误差 alignment through digital image realize good reproducibility 光谱图像亮度计 > 光谱亮度计 + 成像亮度计 Spectral image radiance meter> Spectral radiance meter+ Imaging luminance meter

22 光谱图像亮度计 Spectral image radiance meter
不存在光谱失匹配误差 No spectral mismatch 准确选取测量区域，分析光色均匀性 High accuracy

23 全新测量解决方案：光谱图像亮度计 Spectral image radiance meter
光谱图像辐亮度计不仅能够一次成像测量二维空间的亮度分布，还可以测量指定点的光谱，获得精确的颜色数据，测量速度快、精度高。 analysis the luminance image precisely by one sampling, acquire the spectrum of an aming point 专利双CCD设计（ZL ZL X）Patent double CCD 集光谱、亮度、颜色测量于一体 integrate spectral, luminance, color measurement

24 Hyper spectral image radiance meter
高光谱图像亮度计 Hyper spectral image radiance meter 亮度和颜色测量精度极高 High accuracy 最丰富数据，视场内各点的亮度和色度测量 Rich data, luminance and color measurement of any point 数据表达格式L(x,y,λ) data format

25 Hyper spectral image radiance meter
高光谱图像亮度计 Hyper spectral image radiance meter 三维图像光谱及各点的光谱 3D hyperspectral image and spectra of each piont 三维图像光谱及各个波长维度下的亮度图像 3D hyperspectral image and the radiant image in different wavelength

26 实验室中的测量方案 Measurement scheme for labs
实验室级光学显示系统高精度测量方案 high accuracy optical measurement solution for display system 终端产品测试 terminal product test 各种光色度学参数都能实现测量 五维机械对准系统

27 实验室中的测量方案 Measurement scheme for labs
典型测试结果 Typical measurement result

28 DCA-310显示色彩分析仪 Display Color Analyzer
测量速度快、精度高 High speed and high accuracy 适用于显示屏灰阶与闪烁特性测量 Suitable for gray scale and flicker test of FPDs 灰阶测量 Gray scale measurement

29 LED opto-electronic test system
品质控制 Quality control 单颗LED、LED模组、LED灯条光色电综合分析系统 Test system for single LED, LED module, LED light bar 高精度快速光谱辐射计 High accuracy array spectroradiometer LED光色电综合测试系统 LED opto-electronic test system

30 品质控制 Quality control 集LED模组和模拟显示应用测量于一体 measuremnt of LED module and typical simulated application 集光通量、亮度、色度测量功能于一体 integrated luminous flux, luminance and colorimetric measurement LED灯条光色电图像在线自动测试系统 Automatic Test Line for LED Light Bar 2017/3/4

31 光健康测试系统 Photobiological safety test system
自动测量显示屏的光生物危害值，进行安全等级分类。 蓝光危害 Blue light hazard 节律因子Rhythm factor 2017/3/4

32 Thanks! asia-lab@everfine.net