JJF(闽) 1116-2020 液晶显示标准白场仪校准规范

1、 福建省地方计量技术规范JJF ( 闽 ) 1116-2020液晶显示标准白场仪校准规范Calibration Specication for Standard LCD White Field2020-12-16 发布2021-03-16 实施 JJF （闽）11162020液晶显示标准白场仪校准规范JJF（闽）1116 2020Calibration Specication forStandard LCD White Field JJF （闽）11162020 JJF （闽）11162020目 录引言 1 范围12 引用文件13 术语和计量单位14 概述15 计量特性26 校准条件26.1

2、环境条件26.2 测量标准及其他设备27 校准项目和校准方法37.1 校准项目37.2 校准方法38 校准结果表达89 复校时间间隔8附录A 液晶显示标准白场仪校准记录表格式 9附录B 液晶显示标准白场仪校准证书（内页）格式 13附录C 不确定度分析实例 14I JJF（闽）11162020引 言本规范按照 JJF 1001-2011通用计量名词术语与定义、JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示、JJF 1071-2010国家计量校准规范编写规则、JJF 1032-2005光学辐射计量名词术语及定义为基础性系列规范进行制定。本规范为首次制定。X()S()X ()X ()RS()

3、II JJF（闽）11162020液晶显示标准白场仪校准规范1范围本规范适用平面液晶显示标准白场仪的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJG 211-2005亮度计检定规程JJF 1079-2002阴极射线管彩色分析仪校准规范GB/T 15609-2008彩色显示器色度测量方法GB/T 18910.61-2012液晶显示器件第 6-1部分：液晶显示器件测试方法光电参数凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计量单位以下术语和定义适用于本规范。3.1相对光谱功率分布 Relative Spectral Di

4、stribution辐射量、光度量或光子量 X()的光谱分布 X ()与某一选定参考值 R之比。R可以是该分布的平均值、最大值或者任意选定的值。X ()R该量的符号为S(),单位为 1。JJF1032-2005,定义 2.21S() 3.2相关色温 Correlated Color Temperature普朗克辐射体的温度。在此温度下，它的感知色与特定观察条件下相同视亮度的给定刺激最接近。相关色温度的单位为K。JJF1032-2005,定义5.913.3标准白场仪 Standard White Field用于复现白场的标准级仪器设备。4概述液晶显示标准白场仪主要用于彩色分析仪量值溯源，通过精密

5、的电流控制以及图像控制系统输出稳定的图形信号，可实现每个像素的红、绿、蓝信息稳定输出，保证白场1 JJF（闽）11162020光源输出的稳定性。5计量特性液晶显示标准白场仪的计量特性包括:中心点亮度、相关色温、色品坐标示值误差，亮度不均匀度与稳定度，相关色温不均匀度与稳定度，色品坐标不均匀度与稳定度各项指标见表 1。表1液晶显示标准白场仪中心点亮度、相关色温、色品坐标技术要求序号参数亮度示值误差不均匀度稳定度（/10 min）1%校准项目中心点亮度（相对示值误差）亮度不均匀度白场颜色场+-+15%2%亮度稳定度150 K100K60 K中心点相关色温（示值误差）相关色温不均匀度（3000650

6、0）K（30006500）K（30006500）K23相关色温300 K200K120 K相关色温稳定度（6500 K）（6500 K）（6500 K）中心点色品坐标（示值误差）色品坐标不均匀度xy0.0030.0030.0020.0020.0010.001色品坐标色品坐标稳定度注：1.以上所有指标不适用于合格性判别，仅提供参考；2.以上示值误差指标适用于具有参数显注：“+”表示应校准，“-”表示不校准；具有显示功能的液晶显示标准白场仪校准中心点亮度相对示值，相关色温、色品坐标示值误差，无显示功能的校准中心点亮度、相关色温、色品坐标。示功能的标准白场仪，其中亮度参数的示值误差为相对示值误差。6

7、校准条件6.1环境条件6.1.1实验室环境温度（235），相对湿度 25%85%,气压 86 kPa106 kPa。6.1.2实验室应为暗室，光照度1 lx。6.1.3环境条件要求无影响仪器正常工作的电磁干扰。6.2标准设备及其他设备分光辐射亮度计（或分光辐射仪、亮度计），并经过与被校白场仪同类型光源校准，具有成像和分光功能，技术要求：波长测量范围覆盖（380780）nm；亮度测量覆盖范围（0.13000）cd/m，亮度相对扩展不确定度：2.5%（k = 2）；2相关色温测量覆盖范围（300012500）K，最大允许误差：(30006500）K时：2 JJF（闽）1116202075 K，65

8、00 K时150 K。色品坐标（x，y），扩展不确定度：0.002，（k = 2）。7校准项目和校准方法7.1校准项目校准项目见表 2表2液晶显示标准白场仪校准项目序号参数亮度示值误差不均匀度稳定度（/10 min）1%校准项目中心点亮度（相对示值误差）亮度不均匀度白场颜色场+-+15%2%亮度稳定度150 K100K60 K中心点相关色温（示值误差）相关色温不均匀度（30006500）K（30006500）K（30006500）K23相关色温300 K200K120 K相关色温稳定度（6500 K）（6500 K）（6500 K）中心点色品坐标（示值误差）色品坐标不均匀度xy0.0030.0

9、030.0020.0020.0010.001色品坐标色品坐标稳定度注：1.以上所有指标不适用于合格性判别，仅提供参考；2.以上示值误差指标适用于具有参数显注：“+”表示应校准，“-”表示不校准；具有显示功能的液晶显示标准白场仪校准中心点亮度相对示值，相关色温、色品坐标示值误差，无显示功能的校准中心点亮度、相关色温、色品坐标。7.2校准方法示功能的标准白场仪，其中亮度参数的示值误差为相对示值误差。7.2.1校准前检查液晶标准白场仪外观及工作正常性检查：a）仪器应有名称、规格型号、编号、制造厂名等标记。b）仪器不应有影响其电气和光学性能的机械损伤，调节旋钮、按键、开关等均应工作正常，无松动现象。c

10、）仪器通电后能正常工作。7.2.2校准区域以标准白场仪屏幕中心区域 9 cm*9 cm正方形确定为校准区域（生产厂家有特殊说明的，以厂家规定区域为准），将校准区域分成 9个相同的虚拟正方形或长方形,各正方形或长方形区域中心为测量点（如图 1所示）。3 JJF（闽）11162020L (L Ls) 100%LsLLLs图1标准白场仪校准区域示意图分光辐射亮度计（或分光辐射仪、亮度计）在校准过程中测量方向与标准白场仪表面保持垂直，通过调节旋钮将白场仪成像调至最清晰处，校准系统如图 2所示。T = T TsTTTsx x xsy y ysx,yx,yxs,ys图2校准系统示意图4 JJF（闽）111

11、620207.2.3 中心点亮度、相关色温、色品坐标开启某一色温（如 6500 K）下的液晶标准白场仪,预热（1520）min稳定后,标准设备对校准中心区域 P0测量 3次并记录平均值作为中心点 P0的亮度、相关色温、色品坐标值；对于具有显示功能的标准白场仪，读取该白场仪显示值 3次并记录其平均值作为被校白场仪的亮度、相关色温、色品坐标的显示值。并用公式（1）计算亮度相对示值误差，公式（2）计算相关色温示值误差，公式（ 3）（4）计算色品坐标（x，y）示值误差。L (L Ls) 100%（1）Ls式中：L 亮度相对示值误差；L 亮度示值平均值，单位cd/m2；Ls 中心点亮度标准值，单位 cd

12、/m2。T = T Ts（2）式中：T 相关色温示值误差，单位 K；T 相关色温示值平均值，单位 K；Ts 中心点相关色温标准值，单位 K。x x xs（3）（4）y y ys式中：x,y色品坐标（x，y）示值误差；x,y 色品坐标（x，y）示值平均值；xs,ys 色品坐标（x，y）标准值。5 JJF（闽）111620207.2.4亮度不均匀度、相关色温不均匀度、色品坐标不均匀度在液晶显示对应的模式下，标准设备对校准区域（Pi(i = 0,1,，8)）正方形或矩形中的 9点的亮度、相关色温与色品坐标进行测量，由式（5）计算亮度不均匀度，由式（6）计算相关色温不均匀度，由式（7）（8）计算色品坐

13、标不均匀度。LS (Lmax Lmin)100%LLU (LLmax Lmin) 100%（5）max Lmin式中：LU 亮度不均匀度；LLmax亮度最大值，单位 cd/mLmin 亮度最小值，单位 cd/m2；TS (Tmax Tmin) / 2xS (xmax xmin) / 2yS (ymax ymin) / 22。TU (Tmax Tmin) / 2（6）式中：TU 相关色温不均匀度；单位 K；Tmax相关色温最大值，单位 K；Tmin相关色温最小值，单位 K。xu= max（| xi x0|）（7）式中：xu Pi点色品坐标 x不均匀度；xi Pi点色品坐标 x值；x0 P0点的色

14、品坐标 x值。yu = max（| yi y0|）（8）式中：yu Pi点色品坐标 y不均匀度；yi Pi点色品坐标 y值；y0 P0点的色品坐标 y值。7.2.5亮度稳定度、相关色温稳定度、色品坐标稳定度标准设备对校准中心区域 P0，每隔 1min，测量 1次，共计测量 10min，共 11次，测量亮度值分别为（L0，L1,，L10），相关色温值分别为（T0，T1,，T10）,色坐标值6 JJF（闽）11162020分别为（x0,y0），（x1,y1）, (x10,y10)；公式（9）(10)依次计算亮度稳定度、色温稳定度；公式(11)(12)计算色品坐标（x,y）稳定度。LS (Lmax

15、Lmin)100%L（9）式中：LU (LLmax Lmin) 100%LS 亮度稳定度；max LminLmax 亮度最大值，单位 cd/m22；Lmin 亮度最小值，单位 cd/mL亮度值平均值，单位 cd/m。2TS (Tmax Tmin) / 2（10）（11）（12）式中：TS 相关色温稳定度；单位 K；Tmax 相关色温最大值，单位 K；Tmin 相关色温最小值，单位 K。TU (Tmax Tmin) / 2xS (xmax xmin) / 2式中：xS 色品坐标 x稳定度；ximax 测量点 P0在 11次测量中色品坐标 x最大值；ximin 测量点 P0在 11次测量中色品坐标

16、 x最小值。yS (ymax ymin) / 2式中：yS 色品坐标 y稳定度；yimax 测量点 P0在 11次测量中色品坐标 y最大值；yimin 测量点 P0在 11次测量中色品坐标 y最小值。7.2.6重复 7.2.3至 7.2.5步骤，校准其它模式（红、绿、蓝）的亮度、色品坐标参数。7 JJF（闽）111620208校准结果表达校准结果应在校准证书或校准报告上反映；校准证书至少应包括以下信息：a）标题：“校准证书”；送校单位b）实验室的名称和地址；c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；d）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；e）客户的名称和地址；名称型号规格出厂编

17、号样品制造厂不确定度/准确度等级/最大允许误差名称/型号编号测量范围溯源机构/证书编号有效期至f）被校对象的描述和明确标识；标准器g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；h）如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k）校准环境的描述；技术依据室温（）大气压（kPa）证书编号相对湿度（%）照度（lx）记录编号l）校准结果及测量不确定度的说明；m）对校准规范的偏离的说明；校准地点n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；o）校

18、准结果仅对校准对象有效的声明；标准设备/样品检查测量前：正常，不正常校准日期测量后：正常，不正常p）未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。校准记录参考格式见附录 A，校准结果参考格式见附录 B。校准人核验人核验日期9复校时间间隔复校时间间隔根据使用的具体情况，由送校单位自主决定，建议一般不超过 1年。3次测量平均值3次显示平均值位置相对示值误差(%)(cd/m2)(cd/m )2P08 JJF（闽）11162020附录A液晶显示标准白场仪校准准记录表格式送校单位名称型号规格样品制造厂出厂编号不确定度/准确度等级/最大允许误差名称/型号编号测量范围溯源机构/证书编号有效期至标准器技

19、术依据室温（）大气压（kPa）证书编号相对湿度（%）照度（lx）记录编号校准地点标准设备/样品检查测量前：正常，不正常校准日期测量后：正常，不正常校准人核验人核验日期一、校准前检查无缺陷有缺陷二、亮度、相关色温、色品坐标参数校准显示器模式：（一）亮度 Lv1.中心点 P0处亮度3次测量平均值3次显示平均值位置相对示值误差(%)(cd/m2)(cd/m )2P09 JJF（闽）111620202.不均匀度测量位置测量值P0P1P2P3P4P5P6P7P8稳定度测量次序实测值（K）最大值（K）最小值（K）(K/10min)（cd/m2）T0T1T2T3T4T5最大值（cd/m）2最小值（cd/m）

20、2均匀度（%）3.稳定度T6T7实测值平均值最大值最小值稳定度测量次序T8T9（cd/m2）（cd/m2）（cd/m2）（cd/m2）(%/10min)L0L1L2L3L4L5L6L7L8L9L10T10位置3次测量平均值3次显示平均值示值误差xyxyxyP0（二）相关色温(T)1.中心点 P0处相关色温测量位置P0P1P2P3P4P5P6P7P8xyxyxyxy实测值偏差值位置3次测量平均值（K） 3次显示平均值(K)示值误差(K)P02.不均匀度最大值偏差值测量位置P0P1P2P3P4P5P6P7P8实测值（T）不均匀度最大值（T）最小值（T）不均匀度10 JJF（闽）111620203.

21、稳定度测量位置测量值P0P1P2P3P4P5P6P7P8稳定度测量次序实测值（K）最大值（K）最小值（K）(K/10min)（cd/m2）T0T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10最大值（cd/m）2最小值（cd/m）2均匀度（%）实测值平均值最大值最小值稳定度测量次序（cd/m2）（cd/m2）（cd/m2）（cd/m2）(%/10min)L0L1L2L3L4L5L6L7L8L9L10(三)色品坐标(x,y)1.中心点 P0处色品坐标位置3次测量平均值3次显示平均值示值误差xyxyxyP02.不均匀度测量位置P0P1P2P3P4P5P6P7P8xyxyxyxy实测值偏差值位置3次测量平均

22、值（K） 3次显示平均值(K)示值误差(K)P0最大值偏差值测量位置P0P1P2P3P4P5P6P7P8实测值（T）不均匀度最大值（T）最小值（T）不均匀度11 JJF（闽）111620203.稳定度色坐标 x实测值最大值最小值稳定度(/10min)x0 x1x2模式颜色标称色温标称色温标称色温x3x4x5x6x7红绿蓝白红绿蓝白红绿蓝白模式亮度显示（cd/m2）RRGB设定GBx8值x9x10P0点值不均匀度亮度色坐标 y实测值最大值最小值稳定度（/10min）稳定度实测y0（%）y1y2y3y4值相P0点值不均匀度稳定度关色温P0点值xyxy5y6y7y8y9色品坐标不均匀度y稳定度xyy

23、10 JJF（闽）11162020附录B色坐标 x实测值最大值最小值稳定度(/10min)液晶显示标准白场仪校准证书（内页）格式校准结果x0 x1x2模式颜色标称色温标称色温标称色温x3x4x5x6x7红绿蓝白红绿蓝白红绿蓝白模式亮度显示（cd/m2）RRGB设定GBx8值x9x10P0点值不均匀度亮度色坐标 y实测值最大值最小值稳定度（/10min）稳定度实测y0（%）P0点值不均匀度稳定度y1y2y3y4值相关色温P0点值xyxy5y6y7y8y9色品坐标不均匀度y稳定度xyy1013 JJF（闽）11162020附录Cu2 u2 0.07%3不确定度评定实例本附录对液晶显示标准白场仪 6

24、500K(255，255，215)模式下的中心点的亮度、相关色温、色品坐标参数测量结果进行不确定度评定。u3 1% 0.29%2 3C.1亮度校准结果的不确定度评定C.1.1不确定度评定的测量模型L L（C.1）不确定度来源相对不确定度（%）类型B式中：L 被检标准白场仪的亮度值测量平均值；标准器带来最大允许误差的不确定度 u11.250.070.29C.1.2方差和灵敏系数白场仪的测量重复性 u2Ac1 1白场仪的稳定度带来的测量不确定度 u3BC.1.3标准不确定度分量评定C.1.3.1标准器（分光辐射亮度计）溯源带来的不确定度 u1uc u1 u2 u3 1.29%2 2 2用分光辐射亮

25、度计来测量，上级溯源带来的不确定度Urel=2.5%（k=2），2.5%u1 1.25%。2C.1.3.2被测标准白场仪的测量重复性 u2将标准白场仪调至 6500K(255，255，215)模式，分光辐射亮度计对准被校标准白场仪中心 P0，通过调节物镜，使被校白场仪成像最清晰时，读取测量值 3次，取平均值,如此重复测量 10次，并记录测量的亮度值 Li(i = 1,2,10)，根据贝塞尔公式计算 10次测量的相对标准偏差，即为被测标标准白场仪的测量重复性带来的测量不确定度 u2。测量数据如表 C.1。T T表 C.1被测标准白场仪多次重复测量的亮度值（cd/m）数据表（n = 10）2356

26、.4356.4355.9356.0356.8356.5356.7356.9356.7357.2Tn2(Li L)c1 1i1n 1Lu2 100% = 0.12%（C.2）14 JJF（闽）11162020u2 每个数据测量 3次，故u2 0.07%3C.1.3.3标准白场仪稳定度带来的测量不确定度 u3依据标准白场仪稳定度技术要求1.0%,故稳定度带来的不确定度 u3:u3 1% 0.29%。2 3C.1.4合成相对标准不确定度合成相对标准不确定度的各分量如表 C.2所示。表 C.2不确定度来源列表L L不确定度来源标准器带来最大允许误差的不确定度 u1白场仪的测量重复性 u2相对不确定度（

27、%）类型BL1.250.070.29Ac1 1白场仪的稳定度带来的测量不确定度 u3BC.1.5以上各不确定度分量不相关，因此合成相对标准不确定度 uc计算如下：uc u1 u2 u3 1.29%222（C.3）C.1.6相对扩展不确定度的表示Urel= kuc= 1.29% 2 = 2.6%, k = 22.5%2u1 1.25%（C.4）C.1.7不确定度报告标准白场仪亮度参数校准结果的相对扩展不确定度 Urel= 2.6%, k = 2。C.2相关色温校准结果的不确定度评定C.2.1不确定度评定的测量模型T T（C.5）式中：356.4356.4355.9356.0356.8356.53

28、56.7356.9356.7357.2T 被检标准白场仪的相关色温值测量平均值。C.2.2方差和灵敏系数n2(Li L)c1 1i1n 1Lu2 100% = 0.12%C.2.3标准不确定度分量评定15 JJF（闽）11162020C.2.3.1标准器（分光辐射亮度计）最大允许误差带来的不确定度 u1用分光辐射亮度计来测量，相关色温最大允许误差：75 K， u1 75K3 43.3 KC.2.3.2被测标准白场仪的测量重复性 u2将标准白场仪调至 6500K(255，255，215)模式，分光辐射亮度计对准被校准标准白场仪中心 P0，通过调节物镜，使被校白场仪成像最清晰时，读取 3次测量相关

29、色温值,重复测量 10次，并记录测量的相关色温值 Ti(i = 1,2,10)，根据贝塞尔公式计算 10次测量的相对标准偏差，即为被测标标准白场仪的测量重复性带来的测量不确定度 u2。测量数据如表 C.3。x x, y y表 C.3被测标准白场仪多次重复测量的相关色温值（T）数据表（n = 10）xyxy6428643864106435639864256390644263926380nc1 12(Ti T )u2 i1 n 1= 22.6 K（C.6）u2 每个数据测量：3次，故u2 13.1 K。30.0022u1 0.0010C.2.3.3标准白场仪稳定度带来的测量不确定度 u3依据标准白

30、场仪色温稳定度技术要求 60 K，故稳定度带来的不确定度 u3:60 Ku3 17.3 K。2 3C.2.4合成相对标准不确定度合成相对标准不确定度的各分量如表 C.4所示。表 C.4不确定度来源列表不确定度来源不确定度（K）43.3类型B标准器带来最大允许误差的不确定度 u1xyxyxyxyxy白场仪的测量重复性 u213.1A0.3150 0.3234 0.3149 0.3233 0.3151 0.3234 0.3149 0.3233 0.3150 0.3234白场仪的稳定度带来的测量不确定度 u317.3BxyxyxyxyxyC.2.5以上各不确定度分量不相关，因此合成相对标准不确定度

31、uc计算如下：uc u1 u2 u3 48.4 K（C.7）0.3149 0.3235 0.3149 0.3234 0.3150 0.3234 0.3151 0.3233 0.3151 0.323422216 JJF（闽）11162020C.2.6扩展不确定度的表示U= kuc= 48.4 2 = 96.8 K，k = 275K3（C.8）u1 43.3 KC.2.7不确定度报告标准白场仪相关色温参数校准结果的扩展不确定度 U= 97 K，k = 2。C.3色品坐标（x，y）校准结果的不确定度评定C.3.1不确定度评定的测量模型x x, y y（C.9）式中：x 被检标准白场仪的色品坐标 x平

32、均值；y 被检标准白场仪的色品坐标 y平均值。6428643864106435639864256390644263926380C.3.2方差和灵敏系数c1 1（C.10）n2(Ti T )u2 i1 n 1= 22.6 KC.3.3标准不确定度分量评定C.3.3.1标准器（分光辐射亮度计）色品坐标（x，y）带来的不确定度 u1u2 u2 用分光辐射亮度计来测量，上级校准标准器色品坐标（x，y）带来的不确定度:30.002U= 0.002，(k=2)， u1 0.0010。2C.3.3.2被测标准白场仪的测量重复性 u2将标准白场仪调至 6500K(255，255，215)模式，分光辐射亮度计对准被校准标准白场仪中心 P0，通过调节物镜，使被校白场