数字电视平板显示器测量方法.docx
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数字电视平板显示器测量方法
数字电视平板显示器测量方法
11 范围
本标准规定了标准清晰度、高清晰度平板显示器（以下简称显示器）的测量条件和测量方法。
本标准适用于液晶电视显示器和等离子电视显示器，其他类型的平板电视显示器可参照执行。
12 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是标注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T6882-1986声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法
GB/T14857-1993演播室数字电视编码参数规范（idtITU601-3：
1992）
GB/T17309.1-1998电视广播接收机测量方法第1部分：
一般考虑射频和视频电性能测量以及显示性能的测量（idtIEC107-1：
1995）
SJ/T11157电视广播接收机测量方法第2部分：
伴音通道的电性能测量，一般测量方法和单声道测量方法（idtIEC107-2：
1995）
SJ/TXXXX-XXXX数字电视接收设备术语
GY/T155-2000高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值（idtITU-RBT709-3）
13 术语和定义
SJ/TXXXX-XXXX确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
13.1
数字电视平板显示器digitaltelevisionflatpaneldisplay
数字电视平板显示器指。
。
。
。
。
。
。
13.2
响应时间responsetime
显示器各像素点在激励信号作用下，亮度由暗变亮和由亮变暗的全过程所需的时间，响应时间等于上升时间和下降时间之和。
13.3
上升时间risetime
显示器各像素点在激励信号作用下，图像亮度从10%上升到90%所需的时间。
13.4
下降时间falltime
显示器各像素点在激励信号作用下，图像亮度从90%下降到10%所需的时间。
13.5
残留影像residualimage
当平板显示器过长时间显示静止画面时，某些像素点会在该画面消失后仍留有残余的影像。
13.6
拖尾（trailing）
当显示的图像为一物体相对于静止的背景运动时，运动物体在背景上或背景在动物体上留下残影的现象称为拖尾。
拖尾包含亮拖尾和暗拖尾。
13.7
亮拖尾时间和暗拖尾时间
运动物体的亮度比静止背景的亮度高的场合下的拖尾时间称为亮拖尾时间，运动物体的亮度比静止背景的亮度低的场合下的拖尾时间称为暗拖尾时间。
14 测量的一般要求
14.1 一般说明
工作条件
除非另有规定，音频部分和视频部分应处于工作状态，对比度和亮度调节应按4.4.2.2的规定。
如调节的位置不同，应在测量结果中予以说明。
环境条件
在下列范围内的温度、湿度和气压条件下进行测量。
―环境温度：
15℃~35℃，优选20℃；
―相对湿度：
25%~75%；
―大气压力：
86kPa~106kPa。
电源
测量显示器的特性应在额定电源电压条件下，测试时电源电压的变化不应超过±2%；当采用交流电网供电时，电源频率的波动应不超过±2%，谐波分量不超过±5%。
稳定时间
为了确保在测量开始后，显示器的特性不随时间而有明显的变化，显示器应在额定测量条件下工作30min，以使显示器性能稳定。
测试场地
测量应在不受来自外界电磁场干扰的室内进行。
如果干扰可影响测量结果，测量应在屏蔽室内进行。
测量亮度、色度时应在暗室中进行,杂散光照度≤1lx。
消声室和有关的测量条件
应符合SJ/T11157-1998的有关规定。
14.2 测试信号
视频测试信号
14.2.1.1 概述
标准清晰度测试信号与高清晰度测试信号除特殊信号做出说明外，其余图形相同幅型比不同的测试信号只给出了16：
9幅型比的高清晰度测试信号图形。
标准清晰度信号符合GB/T14857-1993的规定，高清晰度测试信号符合GY/T155-2000的规定。
14.2.1.2 一般说明
从消隐电平开始测量图像信号的幅度，并以基准白电平幅度的百分数来表示。
黑电平与消隐电平相同。
白基准电平可由本标准定义的复合测试图中的亮度信号中得到。
14.2.1.3 彩条信号
彩条信号是由垂直色带组成，按亮度高低从左至右排列。
显示器的测量应采用由（100/0/100/0）组成的100%的彩条信号。
R、G、B的基色条信号由图1所示。
Y、PB和PR信号波形如图2所示。
红基色信号
绿基色信号
蓝基色信号
图1R、G、B的基色信号
Y信号
PB信号
PR信号
图2彩条信号的Y、PB、PR
14.2.1.4 全白和全黑信号
全白和全黑信号是平坦的亮度信号，其幅度分别为100%和0%，如图3和图4所示。
图3全白信号
图4全黑信号
14.2.1.5 极限八灰度等级信号
极限八灰度等级信号是一个亮度信号，它是在100%的白色背景上产生两排灰度等级如图5所示。
全黑场电平=0%，全白场电平=100%,第一排灰度为：
0%、5%、10%、15%;第二排灰度为：
85%、90%、95%、100%，每个灰度矩形占满屏面积的5%，并且具有与整个显示图像一致的幅型比。
该信号用来调整显示器的标准状态。
图5极限八灰度等级信号
14.2.1.6 白窗口信号
白窗口信号是一个亮度信号，它是在黑色背景上形成一个白色窗口信号，如图6所示。
窗口的宽度是图像高度的1/2，窗口信号的幅度从10%～100%可变。
图6白窗口信号
14.2.1.7 黑窗口信号
黑窗口信号是一个亮度信号，它是在白色背景上形成一个黑色窗口信号，如图7所示。
窗口的宽度是图像高度的1/2。
图7黑窗口信号
14.2.1.8 黑白窗口信号
黑白窗口信号是一个亮度信号，它可在50%和40%的灰色背景上产生一个白色的矩形窗口和四个黑色矩形窗口，如图8和9所示，白窗口的尺寸分别是图像高度的2/15（HDTV）和1/6（SDTV）。
该信号用来测量显示器的对比度。
图8HDTV黑白窗口信号
图9SDTV黑白窗口信号
14.2.1.9 棋盘格信号
棋盘格信号是一个亮度信号，图像由5×5矩形组成，单个矩形的尺寸分别为图像的宽度1/5及高度1/5，矩形框信号幅度分别为100%及0%如图10所示。
该信号用来测量显示器的残留影像。
图10棋盘格信号
音频测试信号
频率可变的正弦波信号。
14.3 测试仪器
概述
推荐使用下列测试仪器。
视频测试信号发生器
视频测试信号发生器应能产生如4.2.1条规定的测试信号，其形式为显示器所采用的Y、PB、PR分量信号或R、G、B基色信号。
音频测试信号发生器
音频测试信号发生器应能产生如4.2.2条规定的测试信号，其输出电平为0.5V有效值，输出阻抗为低阻。
亮度计和色度计
亮度计测量屏幕上小面积的亮度，其范围至少满足0.2cd/m2~2000cd/m2。
色度计应能够在亮度低于2cd/m2时，测量屏幕上小面积色度坐标（x，y）或（
，
）。
推荐采用分光型色度计。
测量传声器
在自由声场中使用已知校准的自由场型测量传声器。
测量设备方框图
测量设备的通用方框图如图11所示。
图11测量设备方框图
14.4 测量条件
除非另有规定，应采用本条所规定的条件。
额定输入信号电平
高清晰度（HDTV）视频测试信号在基带信号输入端上的输入电压值如下：
a）Y、PB、PR分量信号
1）Y：
700mV（不含同步信号）
2）PB：
±350mV（不含同步信号）
3）PR：
±350mV（不含同步信号）
b）当用100%彩条信号测量时，Y信号应含有同步信号。
c）同步信号（三电平）：
±300mV
输入端上的Y、PB和PR之间的时延差应在3ns以内。
应当注意：
如采用独立电缆连接视频信号发生器的输出端和显示器的输入端时，三路信号应采用相同型号的电缆、长度应相等。
如果采用R、G、B信号，对于不含同步信号的白色基准信号，其电平为700mV。
音频信号频率为1kHz时，额定输入电压为500mV（有效值）。
标准清晰度（SDTV）视频测试信号符合GB/T17309.1-1998的规定。
显示器标准工作状态的调整
14.4.1.1 输入信号电平
采用4.4.1条规定的额定电平。
14.4.1.2 图像对比度和亮度的调整
输入极限八灰度等级信号，改变对比度和亮度控制器位置，调整到极限八灰度等级信号能够清晰分辨的极限状态。
如果不能得到上述状态，应调整到最佳图像质量，同时在测量结果中加以说明。
此时对比度、亮度的位置分别定义为“正常对比度位置”和“正常亮度位置”。
14.4.1.3 色温的调整
将显示器色温置于出厂位置，如果没有预置的位置设置，应调整到最佳图像质量。
14.4.1.4 图像（质量增强）控制或开关
将显示器控制开关置于出厂位置，如果没有预置的位置设置，将其调整到关闭状态。
14.4.1.5 彩色（饱和度）和色调控制
将显示器控制器置于出厂位置，如果没有预置的位置设置，将其调到中心位置。
14.4.1.6 音频控制
如果有音频放大器和扬声器，则将音频控制作如下调整：
——若有音调控制，应将调到中心位置或获得平坦的音频响应输出位置；
——若有立体声平衡控制，则应将左右声道的控制调整到平衡位置。
14.4.1.7 其它控制
若有其它用户控制，将其置于出厂位置，如果没有预置的位置设置，将它们调整到能获得最佳图像和声音的位置。
一般测量步骤
除非另有规定，应按下列步骤进行测量：
——在每一项测量之前，在额定电源电压条件下，将显示器调整到4.4.2所规定的调整位置上；
——除测量方法需要外，不加音频信号。
测量位置
光学测试仪器设备的光轴应与显示屏中心区域正交垂直，测试距离为3倍（HDTV）、4倍（SDTV）显示器屏幕高度，如图12所示。
图12测量位置图
14.5 一般工作条件下的测试
电源电压变化的影响
虽然规定了过压和欠压条件下某些对电源电压敏感的特性进行测量方法，但其它特性也可能受电源电压变化的影响，因此，应进行下述的测量：
a）在过压和欠压范围内，改变显示器的电源电压，检查性能变化，如图像失步，图像尺寸的变化；
b）如果用户控制器能调整上述变化，则重新调整并重复测试。
假如通过调整也不能得到正常性能，或者没有用户控制器，则应将这些变化记录下来。
如果有必要，应在电源过压和欠压条件下，对有关性能进行补充测量。
电源电压的变化范围，通常为额定电压的±10%；若生产厂家规定了不同的值，则按其规定进行测试。
电源频率变化的影响
在规定的频率范围内，改变显示器的电源频率，检查性能变化，如图像失步，图像尺寸的变化以及黑电平的变化。
如果用户控制器能够调整上述变化，则重新调整并重复测试。
假如通过调整也不能得到正常性能，或者没有用户控制器，则应将这些变化记录下来。
14.6 显示格式
支持图像的显示格式
支持图像的显示格式如表1所示。
表1支持图像的显示格式
输出信号参数
输入信号格式
隔行比
扫描行数
行频（kHz）
场频（Hz）
幅型比
720×576I
2:
1
625
15.625
50
4:
3
720×576P
1:
1
625
31.250
50
4:
3
1280×720P
1:
1
750
45.000
60
16:
9
1920×1080I
2:
1
1125
28.125
50
16:
9
1920×1080I
2:
1
1125
33.750
60
16:
9
1920×1080I
2:
1
1250
31.250
50
16:
9
支持计算机的显示格式
支持计算机的显示格式如下：
a）VGA-640×480
b）SVGA-800×600
c）XGA-1024×768
d）SXGA-1280×1024
e）UXGA-1600×1200
测量方法
14.6.1.1 测量条件
视频测试信号：
彩条信号。
14.6.1.2 测量步骤
a）输入视频信号是R、G、B基色分量形式，如图1所示；输入视频信号是Y、PB、PR分量信号形式，如图2所示。
b）分别按4.6.1和4.6.2中的显示格式要求，显示器输入端加彩条信号，检查其能否正常显示，能否符合相应格式，并记录所出现的现象。
结果表示
用符合或不符合表示结果。
14.7 整机消耗功率
概述
本条是测量整机在工作状态下消耗的功率。
测量方法
14.7.1.1 测量条件
a）电源电压和频率：
额定值；
b）视频测试信号：
彩条信号；
c）音频测试信号：
1kHz正弦波信号；
d）输入信号电平：
额定输入信号电平。
14.7.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的额定工作状态。
使音频通道的音量控制器调整到获得1kHz单音频信号的额定输出功率为50mW。
b）用具有足够精度的功率计测量显示器的消耗功率。
结果表示
测量结果用瓦（W）表示。
14.8 待机消耗功率
概述
本条是测量整机在待机状态时消耗的功率。
测量方法
将显示器置于待机状态，用具有足够精度的功率计测量显示器的消耗功率。
结果表示
测量结果用瓦（W）表示。
15 图像的显示特性
除非另有规定，应采用下列测量条件
——被测显示器应调整到4.4.2规定的标准工作状态。
——对于亮度和色度的测量，应在暗室里进行。
15.1 亮度
概述
本条是测量在标准测试状态下显示屏上图像的亮度。
测量方法
15.1.1.1 测量条件
视频测试信号：
全白场信号。
15.1.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态；
b）将全白场信号输入到显示器，用亮度计测量图14中所规定的P0点上的亮度值，所测得的值为亮度。
结果表示
测量结果用cd/m2表示。
15.2 对比度
概述
本条是测量在标准测试状态下显示屏上图像的对比度。
测量方法
15.2.1.1 测量条件
视频测试信号：
黑白窗口信号。
15.2.1.2 对比度测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态。
b）将黑白窗口信号输入到显示器，分别测量L0，L1，L2，L3和L4的亮度值，参见图13。
如果在这些位置上不能测量黑色窗口亮度，应调节亮度控制器，在黑色窗口上测得仪器可测量的最低亮度，并在测量结果中注明。
c）用下式计算对比度Cr：
Cr=L0/Lbw ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
（1）
式中：
Lbw为L1，L2，L3，L4的平均值。
图13对比度测量点示意图
结果表示
测量结果用倍表示。
15.3 亮度均匀性
本条是测量显示器屏幕中心与屏幕边缘图像之间的亮度差。
测量方法
15.3.1.1 测量条件
视频测试信号：
全白场信号。
15.3.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态。
b）将全白场信号输入到显示器，用亮度计测量图14中所规定的P0~P8各个点上的亮度值分别为L0~L8。
c）用下述公式计算各点的亮度值与中心亮度值的比值。
用以下公式计算亮度均匀性：
亮度均匀性：
Pi=
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
（2）
式中i是（0…8）点中的任意一个点数。
边角的平均值：
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（3）
结果的表示
测量结果用表表示。
图14亮度均匀性、色度均匀性测量点示意图
15.4 白色色度误差
本条是测量图像屏幕中心的白色色度坐标与企业规定的白色色度坐标的差值。
测量方法
15.4.1.1 测量条件
视频测试信号：
全白场信号。
15.4.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态。
b）将全白场信号输入到显示器，在如图14所示规定的P0点，用色度计测量其白色色度坐标（
，
）。
c）用以下公式计算其白色色度误差：
，
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（4）
式中（
，
）是企业规定的白色色度坐标。
结果表示
测量结果用表表示。
15.5 基色色度坐标
本条是测量全场基色信号图像的色度坐标。
测量方法
15.5.1.1 测量条件
视频测试信号：
全红场信号；
全绿场信号；
全蓝场信号。
15.5.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态。
b）分别将全红场、全绿场和全蓝场测试信号输入到显示器，在如图14所示规定的P0点，用色度计测量其色度坐标（
，
）。
结果表示
测量结果用色度坐标表示。
15.6 色温
本条是测量图像屏幕中心的色温。
测量方法
15.6.1.1 测量条件
视频测试信号：
全白场信号。
15.6.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态。
b）将全白场信号输入到显示器，在如图14所示规定的P0点，用色度计测量其色温值。
结果表示
测量结果用K表示。
15.7 色域覆盖率
本条表征均匀色度空间坐标中基色（R、G、B）所对应三角形的面积的度量。
测量方法
15.7.1.1 测量条件
视频测试信号：
全红场信号；
全绿场信号；
全蓝场信号。
15.7.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态。
b）将全红场、全绿场和全蓝场信号分别输入到显示器，用色度计在如图16所示S0位置上依次测量P0点的均匀色度坐标（
，
）、（
，
）和（
，
）。
c）按色度坐标（
，
），计算色域的面积及色域覆盖率公式如下：
GP=100（1/0.1952）{色域面积}；
rgb三角形面积=1/2{（
-
）（
-
）-（
-
）（
-
）}．．．．．．．．．（5）
结果表示
测量结果用百分数表示。
15.8 色度均匀性
本条是测量白色图像的屏幕中心和边缘之间的色度差。
测量方法
15.8.1.1 测量条件
视频测试信号：
全白场信号。
15.8.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态。
b）将全白场信号输入到显示器，在如图14所示的P0~P8点用色度计测量其色度坐标（
，
），表示为（
，
）~（
，
）。
c）用以下公式计算这些点的色度差：
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（6）
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（7）
色度均匀性：
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（8）
式中
和
是屏幕中心P0与边缘Pi之差。
i是（1~8）点中的任意一个点数。
d）如果在屏幕的其它点上观察到色度的变化,也应在这些点上进行测量。
结果表示
测试结果用表表示。
15.9 重显率
概述
本条表征显示图像的完整程度。
用实际显示的图像尺寸与原始图像的尺寸的百分比表示。
测量方法
15.9.1.1 测量条件
视频测试信号：
复合测试图信号。
15.9.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态。
b）将复合测试图信号输入到显示器，分别读出水平重显率和垂直重显率。
15.9.1.3 结果表示
测量结果用%表示。
15.10 清晰度
采用主观法观察图像显示的垂直和水平的清晰度。
在复合测试图中根据楔形清晰度线的可视极限来评价清晰度。
测量方法
15.10.1.1 测量条件
视频测试信号：
复合测试图信号。
15.10.1.2 测量步骤
将如附录A.1和A.2所示的复合测试图信号输入到显示器，将显示器调整到最佳状态，在显示图像的中心和边角上，评价楔形的可视极限，并记录下相应的清晰度电视线数。
结果表示
测量结果用水平和垂直清晰度的电视线数表示。
15.11 视角
概述
由于屏幕的方向性，显示图像的亮度会随视角而改变。
本条是测量在屏幕中心的亮度减小到1／3时水平和垂直视角。
测量方法
将亮度计置于4.4.4规定的测量位置。
亮度计的位置应能水平和垂直地移动，且保持观察距离不变，亮度计位置如图15和图16所示。
图15额定观察位置
（a）水平视角（b）垂直视角
图16视角的测量
15.11.1.1 测量条件
视频测试信号：
全白场信号
15.11.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态。
b）将全白场信号输入到显示器，在额定观察位置S0用亮度计测量图14中所示屏幕中心点P0的亮度值L0。
c）水平移动测量仪的位置，至S1和S2处，且面对屏幕，当P0点的亮度变为L0/3时得到左视角和右视角。
1/3亮度的水平可视角即为左视角和右视角之和。
d）垂直上、下移动测量仪的位置，至S3和S4处，当P0点的亮度变为L0/3时，得到上视角和下视角。
如果在S0和房间的地板之间的下视角不足以测量1/3亮度，只要不影响显示性能，可倾斜屏幕以增加角度。
结果表示
测量结果用水平视角和垂直视角表示。
15.12 像素缺陷
概述
测量显示器有多少象素不能正常工作。
测量方法
15.12.1.1 测量条件
视频测试信号：
全白场信号；
全黑场信号；
全红场信号；
全绿场信号；
全蓝场信号。
15.12.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态。
b）显示器分别输入全白场信号及红、绿、蓝基色信号，用放大镜分别在A、B区（A区：
位于屏幕中心且宽度、高度分别为屏幕宽度、高度一半的区域，B区：
屏幕中除A区以外的区域），计算不正常发光点的像素点数，并记录。
c）显示器输入全黑信号，用放大镜分别在A、B区计算不熄灭点的像素点数，并记录。
结果表示
测量结果为A区的缺陷点统计总数和B区的缺陷点统计总数。
15.13 残留影像
概述
本条是用高对比度的棋盘格信号测试图进行测试。
在一定时间后，观测棋盘格在全白场和全黑场留下残留影像的程度。
测量方法
图17残留影像测量点示意图
15.13.1.1 测量条件
视频测试信号：
棋盘格信号；
全白场信号；
全黑场信号。
15.13.1.2 测量步骤
a）将显示器调整到4.4.2规定的标准工作状态。
b）将全白场信号输入到显示器，用亮度计测量图17中所规定的P0、P1、P2点上的亮度值,分别以LW0、LW1、LW2表示。
c）将全黑场信号输入到显示器，用亮度计测量图17中所规定的P0、P1、P2点上的亮度值,分别以LB0、LB1、LB2表示。
d）将棋盘格信号输入到显示器，连续显示三小时。
e）将全白场信号输入到显示器，用亮度计测量图17中所规定的P0、P1、P2点上的亮度值（1min内完成测量）,分别以KW0、KW1、KW2表示。
f）将全黑场信号输入到显示器，用亮度计测量图17中所规定的P0、P1、P2点上的亮度值（1min内完成测量）,分别以KB0、KB1、KB2表示。
用以下公式计算残留影像：
亮残留影像：
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