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新型色度監測儀器及方法探究剖析
2011-7-19 來源:中國傳動網
關鍵詞:色度監測儀

  世界上生產光學測量儀器的廠商很多,我們通常使用的儀器中,主要有日本東京光學株式會社及美國Photoresearch公司的產品。前者主要生產中、低檔測試儀器,用于生產測量及控制。著名的LED生產企業日亞及豐田等LED制造商在生產線上就大量地使用著該公司生產的BM-5A、BM-7等生產測量設備。后者不但生產中檔生產用測試儀器,而且生產可以作為標準的高檔標準儀器。在需要定標時,則只能使用后者生產的設備,只不過價格太高。

  表1示出了Photoresearch公司的產品主要技術規格,可以看出,采用穩定的光電倍增管的只有PR-880、PR-1980B和PR-1530AR三種。其中PR-880是手持式自動光度計,較為簡易;PR-1530AR是單體式輻射度/光度/色度計,由于不具有獨立光譜的測量能力,其應用范圍也較窄。而PR-1980B則不但具有對于光源全部光特性的測量能力,更具有對于獨立光譜的分析能力,故名光譜分析儀,它可以對于任何可見光源的光學特性進行標定。另外,其他一些型號的儀器由于采用的是荷藕器件,其穩定性及測量精度次于光電倍增管的儀器,在某些場合的測量值須經光電倍增管測量儀器校正。

  需要說明的是中的技術名詞翻譯采用了色度學中的慣用方法,而本文中所采用的名詞釋義則是使用了常用說法,這是為了避免混淆,筆者無法在表中將名詞翻譯為通用說法,因為那樣肯定會引起定義混淆。

  對于大屏幕的色度定標,用量化的方式制定大屏幕的色度標準是一個經常使用的項目。當一定的RGB發光二極管被確定使用的時候,可以事先分別測試出各個基色發光二極管的發光強度,測試標準有若干可以參照的亮度公式,他們分別是:CCIR601即ITU-Rec.601(原國際無線電咨詢委員會即現國際電信聯盟第601號建議書)提出了電視應用基本亮度計算公式,即:Y'=0.299R'+0.587G'+0.114B'(1)這是基于NTSC制的基礎上,盡管后來在PAL和SECAM制式的研究過程中,人們提出了不同的三基色數值,如果嚴格按照EBU標準計算,亮度公式應改為:Y=0.222R+0.707G+0.071B(2)但為了便于統一,各個方面均進行了折中,現有各種電視制式均以以上公式(1)作為了計算基礎。

  但是,為了適應HDTV的發展,國際電信聯盟綠色LEDCIE1931坐標位置ITU提出了用于HDTV的第709號建議書,在此建議書中,明確了HDTV電視應用的亮度計算公式為:Y'=0.2126R'+0.7152G'+0.0722B'(3)這與在PAL和SECAM制式的研究過程中擬建議采用新型三基色熒光粉提出的數值是十分接近的,它更靠近EBU色域標準。比起公式(1)來,這是一個很大的差異,在任何與色度相關的大型計算或者具體的色度測量時,均必須考慮到這個差異。

  大屏幕是在大型公共場所使用的設備,其色度標準并不一定要與廣播電視相同。在參照以上若干亮度計算公式的情況下,更重要的是要以所采用的發光器件本身的色度值作為基礎,因此,在測量之前,首先要對于所采用的發光器件進行測量。前提是,所采用的發光器件的原始坐標值與上述計算公式接近,如果相差很大,則要在系統中先行校正,這些校正是有條件的,而且使得系統變得很復雜。為了使得系統更便于理解,這里列出在ITU-RBT.709reference發布的關于RGB(sRGB)及標準白光D65的具體數據如下:以上對于標準色度的測量及大屏幕色度標準的制定具有指導關系。一般來講,如果以泛束CRT或者FDT作為大屏幕的發光器件,則實際采用發光管的三基色色度坐標值與上述數值可以很接近,但是目前往往采用迅速發展的LED作為三基色發光器件,其色度坐標值經常會呈現紅色飽和度偏高或y值偏低(即"過紅"),藍色飽和度則略低或y值稍高(即偏藍綠)的情況,這里要說明的是綠色LED的坐標在生產工藝雷同的情況下仍然會呈現離散度很大的現象。以上的偏差在廣告屏應用及中低檔體育場用大屏幕中,可以不必過慮,但在高檔次的體育場館的大屏幕應用中必須加以注意及采取校正。

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(小徐)
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