实验1分析和总结.docx

现代光电子技术实验报告

实验一 LCD显示器色度亮度测量

专 业： 电子与通信工程

姓

名：

何

超

学

号：

1405122310

组

号：

1

—、实验目的

了解亮度色度计的工作原理的工作原理、操作步骤及CIE标准色度系统，掌握平板显示器的亮度和色度性能测量方法。

二、实验设备与材料

LCD显示屏、光学特性自动测试平台FS-3400；

三、实验原理

该平台适用于Monitor和TV背光模组、导光板、扩散板、增亮模以及CCFL

和LEDLightbarModule的光学特性测量。

亮度、色度测量的仪器为BM-7A，它是光电积分式仪器。光电积分式仪器的测量原理是在整个可见光范围内（380～780nm）进行一次积分运算，测得样品的三刺激值X,Y,Z，再利用公式（1）

Xx?X?Y?Z

X

就可以求出样品的色度坐标。

色度学的知识

y???Y （1）

X?Y?Z

? Z

?

z

X?Y?Z

在人们眼中所反映出的颜色，不单取决于物体本身的特性，而且还与照明光源的光谱成分有着直接的关系。所以说在人们眼中反映出的颜色是物体本身的自然属性与照明条件的综合效果。我们用色度学来评价的结论就是这种综合效果。任何色彩的显示，实际上都是色光刺激人们的视觉神经而产生感觉，我们把这种感觉称之为色觉。色别、明度和饱合度是色彩的三个特征，也是色觉的三个属性，通常将色别、色彩明度和色饱合度称为“色彩三要素”。

亮度学的知识

亮度是指发光体（反光体）表面发光（反光）强弱的物理量。人眼从一个方向观察光源，在这个方向上的光强与人眼所“见到”的光源面积之比，定义为该光源单位的亮度，即单位投影面积上的发光强度。亮度的单位是坎德拉/平方米

（cd/m2）亮度是人对光的强度的感受。它是一个主观的量。

CIE相关知识

CIE（

CIE（国际照明委员会）,这个委员会创建的目的是要建立一套界定和测量色彩的技术标准。可回溯到1930年，CIE标准一直沿用到数字视频时代，其中包括白光标准（D65）和阴极射线管（CRT）内表面红、绿、蓝三种磷光理论上的理想颜色。CIE的颜色科学家们试图在RGB模型基础上，用数学的方法从真实的基色推导出理论的三基色，创建一个新的颜色系统，使颜料、染料和印刷等工业能够明确指定产品的颜色。

两者转换公式：

u?

v?

4x

(?2x?12y?3)

9y

(?2x?12y?3)

（２）

色域：显示器能够显示出色彩的鲜艳程度和能够显示的范围，通常使用是红、绿、蓝三原色的坐标所构成的三角形。

图1 NTSC的色域三角形分布

色域覆盖率：色域覆盖率表示在1976CIE均匀色度空间坐标系（u’,v’）中，对基色（RGB）所对应的显色三角形的面积度量。计算公示：

C? SRGB ?100% （３）

C

p 0.1952

也可以采用NTSC（美国国家电视标准委员会）色域三角形面积为基准：用测定的RGB三角形与之相除。

其中，R,G,B三角形的面积：

1

S ? [(u

?u)(v?v

)?(u?u)(v?v

)] （４）

RGB 2 R

B G B

G B R B

四、实验步骤：

接通电源，检查连接线，启动测试平台，并预热20分钟左右；

启动控制软件，连接待测显示器/液晶显示模组，放置于载物平台上；

对参数进行设置，通过BM－7A等光学测量仪目镜上连接的CCD观察当前测量点的位置；同时通过计算机程序控制移动，平台工作，测量光学特性；

点击“设置”→点击“XY原点”→产品信息填入信息栏（可以不填）→填入发光面尺寸→填入发光面分割距离→选择测量方法→移动XY轴至对点位置→点击“读取现坐标”→选择测量顺序→选择输出白色画面→点击“设置完成”。

根据测量数据进行分析。

五、数据处理：

亮度均匀性的计算（九点法公式）

H/9

H/9

P8

P1

P5

P4

P0

P2

H

P7

P3

P6

W/9

W

亮度均匀性：

图2测量点示意图

L

P?L?i 100% （5）

P

?

L

?

i

0

其中i是1~8点中的任意一个数。

边角的平均值：

L?L?L?L

P?5 6 7

P

?

0i 4L

0

8?100% （6）

P亮度均匀性参数取

P

i

中的最差值。

P0=(204.62，102.99)

P1=(204.62，210.99)

P2=(340.62，102.99)

P3=(204.62，-5.01)

P4=(68.62，102.99)

P5=(340.62，210.99)

P6=(340.62，-5.01)

P7=(68.62，-5