環(huán)境照明可調(diào)的亮室對比度測量儀設(shè)計(jì).pdf

1、平板顯示器件技術(shù)、工藝不斷地進(jìn)步和發(fā)展，使得評價(jià)平板顯示器的顯示質(zhì)量成為一個(gè)非常實(shí)際和系統(tǒng)的問題。亮室對比度是在暗室對比度基礎(chǔ)上考慮環(huán)境光對顯示器件的影響測量得到的參數(shù)，能夠準(zhǔn)確評價(jià)顯示器件在實(shí)際環(huán)境光條件下的顯示效果。本課題基于VESA的積分球測量方案和東南大學(xué)顯示技術(shù)中心提出的WRGB四色LED積分球測量方案，設(shè)計(jì)了一個(gè)環(huán)境照明可調(diào)的亮室對比度智能測量系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于針對用戶設(shè)置的環(huán)境光照度條件，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)單個(gè)或系列廣色域范圍的

2、照明環(huán)境模擬，并在不同照明條件下自動(dòng)讀取亮度計(jì)數(shù)值進(jìn)行對比度計(jì)算，從而簡易智能地完成整個(gè)亮室對比度測試過程。
　　論文首先在色度學(xué)和光度學(xué)概念上闡述了亮室對比度的概念，介紹了現(xiàn)有的日光燈照明法、積分球測量法、光譜幅亮度系數(shù)法和四色LED積分球測量法亮室對比度測量方案。通過對這幾種方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析，設(shè)計(jì)了一個(gè)精度更高、操作更便捷的改進(jìn)型亮室對比度測量系統(tǒng)方案;論文第二部分介紹了系統(tǒng)的整體構(gòu)成設(shè)計(jì)，并說明了測試系統(tǒng)的算法改進(jìn)設(shè)計(jì)，在分

3、析WGRB四色LED積分球測量方案中的色光逐次逼近算法的基礎(chǔ)上，采取更為精確且適于編程的矩陣色光合成新算法;論文第三部分詳細(xì)描述了測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，即PWM控制驅(qū)動(dòng)電路板的設(shè)計(jì)，電路板以微控制器和雙通道LED驅(qū)動(dòng)芯片作為主要芯片，將矩陣色光合成算法得到的數(shù)據(jù)生成PWM信號驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光，以生成目標(biāo)環(huán)境光;論文第四部分詳細(xì)敘述了測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，主要包括測量主程序模塊、亮度計(jì)控制程序模塊和PWM控制程序模塊。其中，測量主程序模塊采用M

4、ATLAB編寫，將矩陣色光合成算法編寫實(shí)現(xiàn)并控制整個(gè)亮室對比度測量流程，同時(shí)基于MATLAB開發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)了人機(jī)交互界面，便于使用者快速掌握本系統(tǒng)進(jìn)行亮室對比度參數(shù)的測量，實(shí)現(xiàn)整個(gè)測量過程的智能化。
　　系統(tǒng)搭建實(shí)現(xiàn)后，對該系統(tǒng)進(jìn)行了功能測試和應(yīng)用測試。功能測試結(jié)果表明系統(tǒng)能精確地實(shí)現(xiàn)用戶所需要的目標(biāo)環(huán)境光，模擬D65光源環(huán)境時(shí)生成的環(huán)境光照度等效亮度最大可達(dá)到793cd/m2。在整個(gè)可實(shí)現(xiàn)環(huán)境光色域范圍內(nèi)亮度誤差小于3％，色度坐標(biāo)

5、誤差小于2％。應(yīng)用測試分為三組，第一組測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)廣色域色光環(huán)境的合成能力，選取6500K和10000K兩種色溫環(huán)境，在兩種色光環(huán)境下測量了iPad Air2亮室對比度參數(shù);第二組測試傳統(tǒng)對比度相近但實(shí)際顯示效果差異較大的AOC液晶顯示器在6500K色溫環(huán)境下的亮室對比度，并與iPad Air2在6500K色溫環(huán)境下的亮室對比度進(jìn)行對比;第三組測試反射型顯示器件產(chǎn)品Kindle的亮室對比度。測試結(jié)果表明，系統(tǒng)能夠精確地實(shí)現(xiàn)各種環(huán)境光條件