DB44_T 1528.1-2015 裸眼立体显示器 第1部分：光学参数测量方法.docx

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1、ICS.31.120L47备案号：47078-2015DB44广东省地方标准DB44/T1528.12015裸眼立体显示器第1部分：光学参数测量方法2015-02-11发布2015-05-11实施广东省质量技术监督局发布DB44/T1528.12015目次前言1范围12规范性引用文件13术语与定义14测量条件35双视点/多视点裸眼立体显示测量方法96集成成像裸眼立体显示（一维和二维）的测量方法24DB44/T1528.12015前言DB44/T1528裸眼立体显示器标准分为2个部分：第1部分：光学参数测量方法；第2部分：光电参数测量方法；本部分为DB44/T1528的第1部分。本部分按照GB/

2、T1.1-2009给出的规则起草。本部分使用重新起草法修改采用IEC62629-22-1:20133D显示器件第22-1部分：裸眼立体显示器的测量方法光学参数。本部分与IEC62629-22-1:2013的主要技术差异如下：引用标准CIE69-1987已被替代，修改为CIES023/E-2013；为方便对标准的理解，重复列出了IEC62629-1-2中的某些术语和定义；删除了符号、代号和缩略语；增加了电源条件和预热条件的要求；增加了点光学测量装置的详细信息示例；增加了对三基色测试信号的规定；修改了对测量距离的规定；为更直观的理解测量结果，修改了表9和表10的示例；增加了色域覆盖率的测量方法；增

3、加了3D对比度的测量方法。本部分的附录A、附录B为资料性附录。本部分由广州计量检测技术研究院提出。本部分由广东省质量技术监督局归口。本部分起草单位：广州计量检测技术研究院、中山大学、广州博冠光电技术有限公司、广州市朗辰电子科技有限公司、广东威创视讯科技股份有限公司、广东轻工职业技术学院、广东长虹电子有限公司。本部分主要起草人：张洁、周建英、王嘉辉、张鹏、邓玉桃、陈炜庆、李育豪、杨波、谢俊国、雷波、刘礼丰、李一洲、蒋吉强、焦春生、庞志勇、熊磊。本部分为首次发布。DB44/T1528.12015裸眼立体显示器第1部分：光学参数测量方法1范围本部分规定了裸眼立体显示器光学性能的测量条件和测量方法。本

4、部分适用于双视点裸眼立体显示器、多视点裸眼立体显示器和集成成像裸眼立体显示器。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。IEC62629-1-23D显示器件第1-2部分：通用类术语和定义（3Ddisplaydevices-Part1-2:Generic-Terminologyandlettersymbols）CIE15:2004比色法第3版（Colorimetry,3rdEdition）CIES023/E-2013照度计和亮度计性能特性（Characterizat

5、ionofthePerformanceofIlluminanceMetersandLuminanceMeters）3术语与定义IEC62629-1-2中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了IEC62629-1-2中的某些术语和定义。3.1裸眼立体显示器autostereoscopicdisplay无需佩戴辅助观看装置的立体显示器。IEC62629-1-2:2013,定义2.1.33.2双视点裸眼立体显示器two-viewautostereoscopicdisplay能提供一个立体视图对的裸眼立体显示器。IEC62629-1-2:2013,定义2.1.43.3多视点

6、裸眼立体显示器multi-viewautostereoscopicdisplay能提供多个立体视图对的裸眼立体显示器。IEC62629-1-2:2013,定义2.1.53.4集成成像裸眼立体显示器integralimagingautostereoscopicdisplay利用微透镜阵列对物空间场景进行记录，并再现三维空间场景的裸眼立体显示器。1DB44/T1528.12015注：改写IEC62629-1-2:2013,定义2.1.6。3.5立体视图对stereoscopicview立体显示器提供的具有立体影像的一个视图对。IEC62629-1-2:2013,定义2.1.93.6视点monocu

7、larview立体视图对中的某个立体视图。IEC62629-1-2:2013,定义2.1.113.7视区lobe注1)一个或多个立体视图对发出的光在显示屏幕前方正确汇聚的区域,见图1。IEC62629-1-2:2013,定义2.1.13V21屏幕V13V12边视区V11V03V02V01主视区V-13V-12V-11边视区V-23设计观看距离说明：Vmn第n个立体图像在设计观看距离的横向范围。图1裸眼立体显示器的视区示意图3.8设计观看距离designedviewingdistance立体显示器供应商推荐的观看距离。IEC62629-1-2:2013,定义2.1.12注：在设计观看距离可观察到

8、最佳裸眼立体视图，可准确测量裸眼立体显示器特性。1)视区也译为viewzone。2DB44/T1528.120153.93D串扰3Dcrosstalk在某个视点对应的视区内观察到来自其他视点的光。IEC62629-1-2:2013,定义2.3.5注：对于双视点裸眼立体显示，3D串扰指本该进入左（右）眼的光进入右（左）眼；对于多视点裸眼立体显示，3D串扰指其他视点的光进入了人眼所在视区。4测量条件4.1环境条件4.1.1测量环境测量应在下列范围内的温度、湿度和气压条件下进行：温度：255；相对湿度：45%75%；大气压力：86kPa106kPa。4.1.2电源条件测量显示器的特性应在额定电源电压

9、条件下，测量时电源电压的变化不超过2%；当采用交流电网供电时，电源频率的波动不超过2%，谐波分量不超过5%。4.1.3预热条件测量前显示器应在上述测量环境和电源条件下进行预热，预热时间根据显示器预热特性来确定，至少预热15分钟。4.1.4测试场地测量应在暗室中进行，暗室杂散光照度不大于0.3lx。4.2光学测量装置4.2.1一般要求测量用的光学测量装置需确定以下参数：孔径大小（光学测量装置的窗口函数）（见条款4.2.2）；被测量的灵敏度；由眩光和光晕引起的误差（如光学系统的杂散光）；数据采集时间、低通滤波以及混叠的影响；检测线性度和数据转换线性度；二维光学测量装置的分辨率和莫尔条纹。本测试中应

10、使用点测量光学测量装置（如点亮度计）或者二维光学测量装置（如CCD面探测器）。在某些测试中也可使用偏光式的光学测量装置。当使用二维光学测量装置或偏光式光学测量装置时，该装置应被校正，以保证其测试结果与点测量光学测量装置一致。报告中应注明光学测量装置的详细信息，如表1和表2所示。3CCD分辨率40962048CCDA/D动态范围大于12bits=4096灰度等级波长范围380nm780nm系统精度亮度值3%CIE1931色度坐标(x,y)0.003分辨率亮度值20.001cd/m；CIE1931色度坐标(x,y)0.001色度滤波器2标准观察者的CIE1931颜色匹配函数波长范围380nm780

11、nm系统精度亮度值3%CIE1931色度坐标(x,y)0.003分辨率亮度值20.001cd/m；CIE1931色度坐标(x,y)0.001色度滤波器2标准观察者的CIE1931颜色匹配函数DB44/T1528.12015注1：点测量光学测量装置测量屏幕上各测量点的亮度和/或色坐标。二维光学测量装置测量屏幕上测量区域内的亮度分布图和/或色坐标。偏光式光学测量装置测量屏幕上各测量点的亮度方向性特征和/或色坐标。注2：通常点测量光学测量装置的灵敏度高于二维光学测量装置，二维光学测量装置比点测量光学测量装置更容易测量区域的均匀性。表1点测量光学测量装置的详细信息示例表2二维光学测量装置的详细信息示例

12、4.2.2孔径大小光学测量装置（包含点测量光学测量装置和二维光学测量装置）的孔径大小应不大于8mm。注1：本文件提及的光学测量装置的孔径即入瞳孔径（参见CIES023/E:2013），小于该光学测量装置的物镜尺寸。注2：在裸眼立体显示器的测量中，光学测量装置的孔径大小对测量结果有影响。因此，本文件中给出了光学测量装置孔径大小限定值。接近于眼睛瞳孔大小的孔径尺寸对于测量（例如串扰）来说是理想的，但较小的孔径会降低测量的灵敏度。8mm的尺寸对测量来说足够小、对灵敏度来说足够大。光学测量装置的孔径大小的具体值应由光学测量装置的供应商明确。孔径大小、测量区域大小和测量距离之间的关系如图2所示，见4.3

13、。当使用较大孔径光学测量装置时，可增加测量距离，但要确保测量距离的变化不影响测量结果。注3：使用具有较大孔径的光学测量装置时，测量结果应与较小孔径的光学测量装置得到的结果进行比对、校正。4屏幕测量区域DB44/T1528.12015孔径大小孔径角测量区域角（测量视场角）光学测量装置测量距离图2测量系统4.3测量设置4.3.1测量距离测量距离应由具体产品规范或技术要求规定。注：一般为设计观看距离。4.3.2测量区域选择的测量区域应满足：光学测量装置的测量区域角（即测量视场角，如图2所示）应设置为不大于2；至少包含500个像素（直径小于10%屏幕高度）的区域。注1：这个区域对应于包括一个至少26行

14、/列像素的圆形测量区域。注2：为方便测量，测量区域宽度宜为整数倍数的光栅节距。注3：如果以上条件无法满足，测量区域应包括尽可能多的像素。应用的测量条件应在报告中注明。4.3.3测量布局4.3.3.1中心点测量中心点测量的布局如图3所示。光学测量装置的测量距离应满足4.3.1。屏幕屏幕屏幕中心中心线光学测量装置光学测量装置测量距离测量距离a)侧视图b)俯视图图3中心点测量的布局图5DB44/T1528.120154.3.3.2多点测量多点测量的布局如图4所示。当使用二维光学测量装置进行多点测量时，其测量布局可参照图3，测量结果应与图4所示的多点测量进行比对、校正。测量点光学测量装置屏幕中心倾斜中

15、心线（旋转）屏幕测量距离注：该布局也可应用于旋转测量。图4多点测量的布局图（侧视图）测试某些对光学测量装置的位置依赖性不强的显示器（如集成成像裸眼立体显示器）时，可采用图5的测量布局，并应在报告中指出。当采用了图5之外的测量布局时，也应在报告中指出。测量点光学测量装置屏幕中心中心线屏幕测量距离图5多点测量的其他测量布局图（侧视图）4.3.3.3方向依赖性测量为了测量观察方向的依赖性，在垂直或平行于观察方向（测量方法或产品规范中定义的观察方向）测量屏幕中心点的特性，如图6和图7所示。如不移动光学测量装置，也可将被测立体显示器垂直倾斜或水平旋转来实现，如图6b）和7b）所示。水平和垂直测量角范围和

16、测量间距应由立体显示器供应商在有关产品规范中定义，并应在报告中注明。注：当观察位置位于屏幕上观察点对应法线的左侧（下方）时，观察方向定义为负值；当观察位置在屏幕上观察点对应法线的右侧（上方）时，观察方向定义为正值。6DB44/T1528.12015屏幕屏幕测量距离测量距离光学测量装置a)移动光学测量装置（俯视图）b)旋转显示器（俯视图）图6水平方向观察角的依赖性测量布局图光学测量装置屏幕测量距离光学测量装置屏幕屏幕中心光学测量装置屏幕中心测量距离a)移动光学测量装置（侧视图）b)倾斜显示器（侧视图）图7垂直方向观察角的依赖性测量布局图4.4测试信号全白信号Imallwhite、全黑信号Imal

17、lblack、三基色信号Imred、Imgreen、Imblue和第i个像素白信号Imi定义如下：a)Imallwhite：所有像素被加载（100%电平）；Imallblack：所有像素未被加载；b)Imred：所有R像素被加载（100%电平）；c)Imgreen：所有G像素被加载（100%电平）；d)Imblue：所有B像素被加载（100%电平）；e)Imi：第i个像素被加载（100%电平），其他像素未被加载。或者第i个视点像素被加载（100%电平），i的范围为：1到N(见图8)。这里N代表视点数量（多视点裸眼立体显示器）。本文也表示第i组光线被加载（100%电平），其他组光线未被加载。注1

18、：第i个像素加载白色信号表示屏幕上只有第i个像素被100%输入电平启动。注2：光线的解释见附录A。图8所示的第i个像素被加载（100%电平）的信号细节或像素和微透镜的细节应由立体显示器供应商在相关规范中描述。7DB44/T1528.12015微透镜对应的像素组光线方向第1个像素（每个像素组中最右边的像素）屏幕透镜片微透镜第1组光线第N个像素（每个像素组中最左边的像素）第N组光线微透镜对应的像素组光线方向a)测试信号Im1b)测试信号ImN说明：代表输入100%电平的像素；代表输入0%电平的像素；Im1和ImN分别代表第1个像素白信号和第N个像素白信号。注：如a)所示，每组像素中最右边的像素（每

19、组中的第1个像素）均输入100%电平，如b)所示，每组像素中最左边的像素（每组中的第N个像素）均输入100%电平。图8多视点裸眼立体显示器（视点数为N）像素和微透镜间的关系示例4.5标准测量点可采用中心点（单点）法和多点（三点，五点或九点）法测量。测量点如图9所示。单点测量时的测量点为P0。多点测量中的三点测量时测量点为P0、P6和P8，五点为P0P4，九点为P0P8。nm个点测量法如图10所示。供应商应在相关说明中给出使用的测量点数量（nm）。每个测试项目都应给出使用的测量点。如果需使用其他测量布点，显示器供应商应在相关说明中给出定义。注：单点测量用于获得屏幕中心的典型值。其他测量布点用于得

20、到偏差值、平均值和均匀性。H/2P1P5P2V/10V/2P8P0P6VP4P7P3H/10H说明：V屏幕短边的宽度（通常称为屏幕高度）；H屏幕长边的宽度（通常称为屏幕宽度）；P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8为测量点。图9中心点测量和多点测量中的测量点8DB44/T1528.12015P(1,1)P(1,m)H/10V/10mnVP(n,1)HP(n,m)说明：V屏幕短边的宽度（通常称为屏幕高度）；H屏幕长边的宽度（通常称为屏幕宽度）；P（a,b）为测量点（其中a=1n，b=1m）。图10nm测量点示意图5双视点/多视点裸眼立体显示测量方法5.1最大亮度方向5.1.1概述本

21、条是测量显示器的亮度角分布曲线，获得最大亮度方向。亮度角分布曲线中亮度值最大的位置即为最大亮度方向。5.1.2测量仪器测量时应使用下列设备：a)驱动电源；b)信号发生器；c)光学测量装置。5.1.3测量条件测量时应采用下列条件：a)测试信号：第i个像素白信号Imi（见条款4.4）；b)测量点：中心点（见图3）；c)测量角度范围：立体显示器供应商指定的测量角度范围及分辨率（见图6）；d)测量距离：立体显示器供应商指定的测量距离（见条款4.3.1）。5.1.4测量步骤按照下列步骤进行测量：a)立体显示器按照4.1.3的要求稳定后，加载测试信号Im1；9测试信号Lmax(Imi)()Im1-12.2

22、Im2-8.6Im3-4.5DB44/T1528.12015b)在每个指定的角度上测试亮度的角分布并记录亮度值；c)更换测试信号（Im1依次到ImN）重复b)项的测试。5.1.5测量结果的表述测量结果应包含下列内容：a)亮度的角分布图，如图11所示；b)每一个最大亮度方向的角位置Lmax(Imi)，如表3所示。每个最大亮度方向的角位置Lmax(Imi)是指每个测试信号Imi在垂直于显示器方向上对应的亮度峰值的角位置。当亮度的角分布不能呈现出明显的峰值时，其半高全宽FWHM的中心位置可被认为是其最大亮度方向（见附录B）。亮度Lmax(Imi)亮度的角分布(Imi)Lmax(Imi)角度说明：Lm

23、ax(Imi)测试信号Imi的亮度角分布图中的最大亮度值；Lmax(Imi)Lmax(Imi)对应的角位置。图11亮度的角分布测量结果示例表3最大亮度方向测量结果示例5.2视区角和屏幕上的视区角分布5.2.1概述本条是测量显示器的视区角和其屏幕上的视区角分布。注：一般来说，根据透镜/狭缝的大小，裸眼立体显示器会有相应的像素组合。每个像素组的光辐射形成一个视区。当光经过相应的透镜/狭缝偏折后，光会产生类似衍射一样的效果，形成一组主视区和一系列旁视区。在视区10DB44/T1528.12015的边界上，图像立体感会被破坏，较宽的视区角可以减少这种现象。5.2.2测量仪器测量时应使用下列设备：a)驱

24、动电源；b)信号发生器；c)光学测量装置。5.2.3测量条件测量时应采用下列条件：a)测试信号：第1个像素白信号Im1和第N个像素白信号ImN（见条款4.4）；b)测量点：多点测量（见图9）。需在报告中给出测量点数量（一般为9点）。若3个测量点已具有代表性，也可使用3点测量；c)测量方向：立体显示器供应商指定的测量方向；d)测量距离：立体显示器供应商指定的测量距离（见条款4.3.1）。5.2.4测量步骤按照下列步骤进行测量：a)立体显示器按照4.1.3的要求稳定，加载测试信号Im1；b)在每个指点的角度上测试各测量点对应的亮度的角分布并记录亮度值；c)更换测试信号到ImN，重复b)项测试。5.

25、2.5测量结果的表述测量结果应包含下列内容：a)每个测量点对应的亮度角分布图；b)找出各测量点Pj加载测试信号Im1和ImN时对应的最大亮度方向的角位置jLmax(Im1)和jLmax(ImN)（见图11），并根据式（1）计算该点对应的视区角jLA(见图12)；jLA=jLmax(Im1)jLmax(ImN).(1)式中：jLmax(Imi)测量点Pj加载测试信号Imi时的最大亮度方向的角位置。c)在表格中给出相应的角度值，如表4所示。注：该测量宜用于主视区，需要时可扩展至旁视区。11测量点PjjLmax(Im1)jLmax(ImN)jLAP0-15.215.430.6P1-15.315.23

26、0.5P2-15.015.430.4P3-15.515.030.5P4-15.714.830.5P5-14.815.830.6P6-15.215.630.8P7-15.714.630.3P8-14.715.530.2DB44/T1528.12015亮度jLAImi的亮度的角分布Lmax(Im1)Lmax(Im4)角度图12视区角测量结果示例表4屏幕上视区角分布测量结果示例5.3亮度、屏幕上的亮度均匀性和亮度的角度依赖性5.3.1亮度和屏幕上的亮度均匀性5.3.1.1概述本条是测量显示器的亮度和其屏幕上的亮度均匀性。注：屏幕亮度均匀性与由裸眼立体显示器结构引起的莫尔条纹有关。低频莫尔条纹可视为屏

27、幕的不均匀性的表现。当莫尔条纹产生时，亮度的均匀性便会随之下降。5.3.1.2测量仪器测量时应使用下列设备：a)驱动电源；b)信号发生器；c)光学测量装置。5.3.1.3测量条件12测量点Pj亮度值Lsjcd/m2亮度不均匀性sj%P01153.9P1107-3.3P21110.3P3108-2.4P4106-4.2DB44/T1528.12015测量时应采用下列条件：a)测试信号：全白信号Imallwhite（见条款4.4）；b)测量点：多点测量（见图9）。需在报告中给出测量点的数量（5点或9点）；c)测量方向：垂直于显示器（见图5）；d)测量距离：立体显示器供应商指定的测量距离（见条款4.

28、3.1）。5.3.1.4测量步骤按照下列步骤进行测量：a)立体显示器按照4.1.3的要求稳定后，加载测试信号Imallwhite；b)在每个选定的测量点上测试并记录亮度值；c)根据式（2）或式（3）计算屏幕平均亮度Lsav；如为5点测量，则屏幕平均亮度Lsav为：Lsav=(Ls0+Ls1+Ls2+Ls3+Ls4)/5.(2)式中：Lsj测量点Pj上测得的亮度值（5点测量时j=0,1,4）如为9点测量，则屏幕平均亮度Lsav为：Lsav=(Ls0+Ls1+Ls2+Ls3+Ls4+Ls5+Ls6+Ls7+Ls8)/9.(3)式中：Lsj测量点Pj上测得的亮度值（9点测量时j=0,1,8）d)根据

29、式（4）计算屏幕亮度不均匀性sj：sj=LsjLsavLsav100%.(4)5.3.1.5测量结果的表述测量结果应给出亮度不均匀性，如表5所示。表5亮度和屏幕亮度不均匀性的测量结果示例13测量点Pj亮度值Lsjcd/m2亮度不均匀性sj%P51132.1P61153.9P7110-0.6P81110.32平均亮度值Lsav：111.67cd/mDB44/T1528.120155.3.2亮度的角度依赖性5.3.2.1概述本条是测量显示器亮度的角度依赖性。注：亮度的角度依赖性与由裸眼立体显示器独特的光学结构引起的莫尔条纹有关。亮度的角度依赖性大时，莫尔条纹就会产生。5.3.2.2测量仪器测量时应

30、使用下列设备：a)驱动电源；b)信号发生器；c)光学测量装置。5.3.2.3测量条件测量时应采用下列条件：a)测试信号：全白信号Imallwhite（见条款4.4）；b)测量点：中心点（见图3）；c)测量方向：最大亮度方向（见条款5.1）和相邻两个最大亮度方向的中间方向。测量的角度范围需包含整个主视区。如需确定更多关于亮度随角度变化的细节时，可增加测量方向。在相关说明中需给出所测量的方向。d)测量距离：立体显示器供应商指定的测量距离（见条款4.3.1）。5.3.2.4测量步骤按照下列步骤进行测量：a)显示器按照4.1.3的要求稳定后，加载测试信号Imallwhite；b)在每个选定的角度上测试

31、并记录亮度值；c)根据式（5）和式（6）计算最大亮度方向和中间方向的角亮度差LHi0.5和最大亮度方向的角亮度差LHi（见图13）：LHi0.5=LHiLHi0.5.(5)LHi=LHiLHi1.(6)14第i个测试方向测量角度H亮度值LHicd/m2最大亮度方向和中间方向的角亮度差LHi0.5cd/m2最大亮度方向的角亮度差LHi2cd/m1-12.2115-1.5-10.4107-8-2-8.61114-42.5-6.6109-2-3-4.5113423.5-2.5108-5-DB44/T1528.12015式中：LHi第i个测试方向的亮度值；LHi0.5第i个测试方向和（i-1）个测试方

32、向中间方向的亮度值。注：当测量方向i选为最大亮度方向时，也可用下式计算视区间的亮度均匀性：Hi=LHiLHavLHav100%.(7)式中：LHav代表各最大亮度方向亮度值的平均值。Imallwhite的亮度角分布亮度LHiLHi-0.5jLAImi的亮度角分布Lmax(Im1)Lmax(Im4)图13角亮度差示意图角度5.3.2.5测量结果的表述测量结果应以表格的形式给出，如表6所示。表6亮度的角度依赖性结果示例15DB44/T1528.120155.4白色色度、屏幕上的白色色度均匀性和白色色度的角度依赖性5.4.1白色色度和屏幕上的白色色度均匀性5.4.1.1概述本条是测量显示器白色色度和

33、其屏幕上白色色度均匀性。注：白色色度均匀性与由裸眼立体显示器的结构引起的彩色莫尔条纹有关。当莫尔条纹出现时，屏幕色度均匀性就会随之下降。5.4.1.2测量仪器测量时应使用下列设备：a)驱动电源；b)信号发生器；c)光学测量装置。5.4.1.3测量条件测量时应采用下列条件：a)测试信号：全白信号Imallwhite（见条款4.4）；b)测量点：多点测量（见图9），报告中需给出测量点的数量（5点或9点）；c)测量方向：垂直于显示器（见图5）；d)测量距离：立体显示器供应商指定的测量距离（见条款4.3.1）。5.4.1.4测量步骤按照下列步骤进行测量：a)显示器按照4.1.3的要求稳定后，加载测试信

34、号Imallwhite；b)在各测量点上测试白色色度Cj(u,v)并记录，这里u和v指CIE15:2004标准下UCS色度图中的色坐标值；注：也可使用CIE1931标准下的色坐标x，y表示。u和v可按照下式转化为x，y：u=4x32x+12yv=9y32x+12yc)按照式（8）和式（9）计算色度偏差usj和vsj；ssusj=usju0.(8)vsj=vsjv0.(9)式中：(usj,vsj）测量点Pj的白色色度值，测量5点时j=0,1,4，测量9点时j=0,1,8；d)计算所有测量点中的最大偏差值umd和vmd。5.4.1.5测量结果的表述测量结果应以表格的形式给出，如表7所示。16测量点PiusiusivsivsiP00.1