《光场显示器的单目立体视觉测量方法（征求意见稿）》

ICS31.120

CCSL47

团体标准

T/CVIAXXX—2023

T/DTLA00X-2023

光场显示器的单目立体视觉测量方法

MonocularStereoVisionMeasurementMethodforLightFieldDisplays

（征求意见稿）

2023-XX-XX发布2023-XXXX实施

中国电子视像行业协会

联合发布

国家新型显示技术创新中心

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

前言

本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本标准由中国电子视像行业协会和国家新型显示技术创新中心共同提出。

本标准起草单位：

深圳市华星光电半导体显示技术有限公司、四川大学、南方科技大学、上海招扬科技有限公司、

TCL通讯科技控股有限公司

本标准起草人：

张晶、方松、邓欢、赵悟翔、黄卫东、孙小卫、李萌、杨云召、林科

本标准为首次发布。

I

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

光场显示器的单目立体视觉测量方法

1范围

本文件规定了光场显示器是否存在单目立体视觉的基本要求，并给出了对应的测量方法。本文件

适用于以多视点及超多视点为代表的光场显示领域立体显示器的设计开发、评价和验收。

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。

SJ/T11591.1.2-2016立体显示器件第1-2部分：术语和定义；

SJ/T11591.4.2.1-2016立体显示器件第4-2-1部分：自由立体显示器件测量方法—光学和光电；

DB44/T1528.1-2015裸眼立体显示器第1部分：光学参数测量方法。

3术语定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

光场显示相关术语及定义

3.1.1

立体图像stereoscopicimage

能够正确反映空间物体的三维关系，再现物体的空间感和真实感的显示图像。

3.1.2

立体视图stereoscopicviews

一组从不同位置（即“视点”）对同一场景拍摄的立体图像。

1

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

3.1.3

单目视图monocularviews

利用单眼（或单相机）在某个位置看到（或拍摄到）到的立体场景的图像。

3.1.4

超多视点光场显示器super-multi-viewlightfielddisplay

超多视点显示器的相邻视点间隔小于人眼瞳孔大小，从而使单眼可看到多个视图的显示器。

3.2

光场显示性能相关术语及定义

3.2.1

视图数numberofviews

光场显示器所显示的视图数目。

3.2.2

视点间隔viewinterval

在设计观看距离处，光场显示器的两个相邻视点的中央间距。

3.2.3

视图串扰viewcrosstalk

光场显示器所显示的某一视图中混叠了其它视图的现象。

3.2.4

视觉串扰visualcrosstalk

超多视点光场显示器中左眼（右眼）的视图混叠了右眼（左眼）的视图的现象。

3.2.5

连续观看区continuousviewingzone

2

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

可以连续观看到正确立体显示图像的观看区域（也可表示为角度范围）。

3.2.6

设计观看距离designedviewingdistance

设计观看距离是一个设计值，在此距离下显示器有较好的串扰表现，观看者可以看到较好的立体

显示效果。

3.3

人眼视觉相关术语及定义

3.3.1

瞳孔pupil

通过人眼的角膜可以看到，其虹膜中央处有一圆孔，称为瞳孔[6]（一般成年人的瞳孔平均直径为

2.5~4.0mm，两眼瞳孔间距离为64~65mm）。

3.3.2

辐辏convergence

由双眼调整其观看方向（同时向鼻侧中央转动），晶状体光轴汇聚于视线前方某一位置的过程。

3.3.3

调节accommodation

眼睛通过调节晶状体的焦距从而看清楚物体的过程。

3.3.4

辐辏-调节一致性convergence-accommodationconsistency

眼睛的辐辏和调节同时处在同一物距上，当视点数越多，辐辏-调节的一致性越好，越不容易引起

7

视觉上的矛盾冲突[]。

3.3.5

单眼视差monocularparallax

3

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

超多视点光场显示器中进入单眼的视差图像数至少两幅时，单眼获得的图像之间的视觉差异。

3.3.6

运动视差motionparallax

由观看者的移动而产生的视觉差异。

4环境适应要求

光场显示器的环境适应要求如下表1所示：

表1环境适应要求

序号基本参数单位技术要求

1工作温度°C-10~40

2存储温度°C-20~55

3工作湿度%RH20~80

5测量一般条件

5.1环境条件

标准测量条件：应在以下温度、湿度和气压条件范围内进行测量。

环境温度：15℃～35℃，优选25℃。

相对湿度：25%RH～75%RH。

大气压力：86kPa～106kPa。

光照条件：测量亮色度时在标准暗室条件下进行，被测显示器屏幕任一位置附近，暗室杂散光照

度应低于0.3lx。

5.2测量设备

测量设备：亮色度计、相机。

测量探头要求：孔径大小为4~6mm，包括至少500个像素点。

5.3测量设置

测量设置如图1所示，测量距离通常选择显示器的设计观看距离，在测量过程中，测量距离应保持

不变。一个光场显示器仅可规定和使用一个设计观看距离。

4

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

图1测量设置侧视图

6测量一般方法

6.1视差连贯性

6.1.1概述

单目视觉，指单眼可感知到深度信息，包括了运动视差及焦点调节。其中，运动视差是指人眼在

移动过程中，观察的物体因为距离不同导致位移量不同，从而产生深度感知。虽然一般的两视点同样

具有运动视差，但那是不连贯的，也即在运动视差的定义中还隐藏着“连贯性”这一条件，由此提出

“视差连贯性”的概念。“视差连贯性”也可以理解为“视差融合量”，相邻视差图的视差量在一定

范围内，人眼可以很好的融合相邻视差（以上过程也属于人眼的调节作用，而人眼的调节程度可使用

屈光度描述）。要真正实现连续平滑的运动视差，相邻视差图的视差量控制是必不可少的。因此，需

要满足“相邻视差图的视差在设计观看距离上应满足人眼的连贯性感受”这一必要条件。

6.1.2测量条件

测量设备：相机+人眼观测。

测量位置：显示屏中心。

6.1.3测量位置

测量位置如图2所示，选择显示屏幕的中心位置P0点附近，观察或拍摄位置为设计观看距离处。

5

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

图2测量位置图

6.1.4测量画面

测量画面：视差连贯性测量示意图，如图3~5所示。

说明：图3为原始测量示意图示例（画面为白底，中心区域米字图样为黑色），图4为合成不同视

差的两视点3D测量示意图，1~15分别为不同的视差量，图5为确认两视点串扰最大位置的测量示意图，

在该位置记录或观测不同视差3D测量示意图的图像串扰情况。

图3原始测量示意图示例

图4合成不同视差的两视点3D测量示意图

6

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

图5确认两视点串扰最大位置测量示意图

6.1.5测量方法

测量方法如下：

1）已知待测屏幕的设计观看距离L及像素大小Pixel_size，由公式（1）计算人眼视张角在5’时对

应的像素个数n[8]，

tan5

=(1)

_′

𝐿𝐿∙

2）根据n的大小，将原始测量示意图分别移动𝑛𝑛k个像素、2k个像素……n个像素（可移动非等间

𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠

距），作为不同的视差量图片；

3）将原始测量示意图与移动后的不同的视差量图片分别合成具有不同视差的两视点3D测量示意

图，如图4所示；

4）在两张纯黑图上分别设置纯白小窗画面，并合成两视点3D测量示意图，如图5所示。在设计观

看距离上，找到两视点串扰最大的位置，即左右两个白色小窗亮度相同的位置，标记这个位置；

5）在步骤4)中标记的位置上，依次单眼观察或者相机拍摄步骤3)中不同视差的两视点3D测量示意

图；

6）按照6.1.2的位置观察或拍摄，当图中明显存在两个重影图案时，记下此时两视点3D测量示意

图移动的像素个数，即为待测屏幕在满足连续运动视差情况下可容忍的相邻最大视差。

6.2单目两视点

6.2.1概述

单目视觉，指单眼可感知到深度信息，包括了运动视差及焦点调节。其中，焦点调节是指当单眼

进入来自同一个点的不同方向的光线时，人眼的晶状体改变焦距使该点可成像在视网膜上，从而产生

聚焦深度感知。而焦点调节需要密集视点排布，因为只有当视点足够密集，单眼可以进入至少两个视

点时，才能实现单眼进入来自同一个点两个不同方向的光线。因此，实现单目立体视觉还需要满足“相

邻视点排布间隔小于瞳孔大小”的另一必要条件。

7

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

6.2.2测量条件

测量设备：亮色度计

测量位置：显示屏中心附近区域

6.2.3测量位置

测量位置如图6所示，选择显示屏幕的中心条带区域位置（图中条纹区域），测量位置为设计观看

距离处。

图6测量区域位置分布图

6.2.4测量画面

测量画面：不同视点的测量示意图，如图7所示。

说明：图7为合成的不同视点的红蓝测量示意图，纯红图和纯蓝图的分辨率与待测屏幕相同，在

VN个视点的图中，将第m个视点替换为纯红图，与其他纯蓝图合成所需的红蓝测量示意图。

图7合成不同视点的红蓝测量示意图

6.2.5测量方法

测量方法如下：

8

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1）已知待测屏幕在设计观看距离下对应的观看宽度L和瞳孔大小e，由公式（2）计算理论上满足

单目进入两个视点的最小视点数VN；

=(2)

𝐿𝐿

2）根据VN的实际大小，选取第m、m+1……VN𝑉𝑉𝑉𝑉（可选取非等间距）个视点作为测量的视点；

𝑒𝑒

3）准备VN张纯蓝图，将第m张纯蓝图替换为纯红图，并合成红蓝测量示意图，以此作为第m个视

点的红蓝测量示意图。同理，第m+1……VN个视点的红蓝测量示意图制作同上；

4）在待测屏幕前架设具有刻度的滑轨，色度计安装在滑动模块上，色度计光轴与屏幕中心垂直，

其测量孔径小于或等于瞳孔大小，且与屏幕的距离为设计观看距离；

5）移动色度计，按照6.2.2的测量位置，在任意三个不同的位置分别测量纯红、纯蓝画面的三刺激

值XYZ；

6）全屏播放步骤3)中的红蓝测量示意图，在观察到的红色区域内水平移动色度计，移动距离

≤1mm，测量三刺激值XYZ，并记录色度计的水平坐标位置。其他不同视点的红蓝测量示意图

的测量步骤同上，依次完成VN个不同视点的红蓝测量示意图的测量；

7）根据附录B中的公式计算出红色的纯度，并绘制出红色纯度曲线和水平位置的关系曲线，通过

曲线可以获得相邻视点间距（相邻曲线峰值对应的水平距离）。该测量方法同样适用于单目多

视点的测量。

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附录A

（资料性）

测量示意图软件生成方法及测量示意图说明

为了完成上述测量工作，我们需要制作并输出特定的测量示意图。测量中所使用的测量画面由合

图软件生成（不指定软件），这里主要需要生成不同视差3D测量示意图和不同视点红蓝测量示意图。

合图软件生成测量示意图的过程如下。

A.1合成不同视差3D测量示意图过程

合成不同视差的3D测量示意图的过程如图A.1所示。

图A.1合成不同视差的3D测量示意图的流程图

A.2合成不同视点红蓝测量示意图过程

合成不同视点的红蓝测量示意图的过程如图A.2所示。

图A.2合成不同视点的红蓝测量示意图的流程图

A.3其他测量示意图说明

合成的不同视差图所采用的原始测量示意图为单像素米字图样，其分辨率与待测屏幕相同，如图

A.3所示。采用单像素图是利于像素个数的移动和观察判断，便于记录像素的移动个数对应的间距大

小。采用米字图样是为了避免图像的单一方向，保证多个观察方向的判断结果。

合成的红蓝测量示意图在空间投射的示意图，如图A.4所示。红蓝测量示意图经光场显示器显示后，

在空间中投射为红蓝交替的条纹，不同视点对应不同位置的红色条纹，通过测量红色纯度在空间中的

分布曲线，可得到相邻视点间距。

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图A.3原始测量示意图

图A.4合成的红蓝测量示意图在空间投射的示意图

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附录B

（资料性）

纯度计算及数据处理方法

通过测量三刺激值XYZ，可根据如下公式计算出红色的纯度，绘制出红色纯度曲线。计算纯度的

公式推导如下。

红蓝两色的三刺激值分别为，红色：，蓝色：。

认为红蓝两种颜色在混合时，两者的亮度Y分别乘上一个系数r和b，又因为其本身的色坐标不发

𝑋𝑋𝑅𝑅𝑌𝑌𝑅𝑅𝑍𝑍𝑅𝑅𝑋𝑋𝐵𝐵𝑌𝑌𝐵𝐵𝑍𝑍𝐵𝐵

生变化，所以对应的XZ也需要乘上和Y相同的系数，基于颜色混合刺激值可直接相加的原理，则混合

色的刺激值应为：

=+

Y=+

𝑋𝑋𝑟𝑟𝑋𝑋𝑅𝑅𝑏𝑏𝑋𝑋𝐵𝐵

=+

𝑟𝑟𝑌𝑌𝑅𝑅𝑏𝑏𝑌𝑌𝐵𝐵

由上式可以推出以下三个关系式：

𝑍𝑍𝑟𝑟𝑍𝑍𝑅𝑅𝑏𝑏𝑍𝑍𝐵𝐵

=（1）=（2）=（3）

𝑟𝑟𝑋𝑋𝑌𝑌𝐵𝐵−𝑌𝑌𝑋𝑋𝐵𝐵𝑟𝑟𝑋𝑋𝑍𝑍𝐵𝐵−𝑍𝑍𝑋𝑋𝐵𝐵𝑟𝑟𝑌𝑌𝑍𝑍𝐵𝐵−𝑍𝑍𝑌𝑌𝐵𝐵

又根据色坐标的计算公式有，𝑏𝑏𝑌𝑌𝑋𝑋𝑅𝑅−𝑋𝑋𝑌𝑌𝑅𝑅𝑏𝑏𝑍𝑍𝑋𝑋𝑅𝑅−𝑋𝑋𝑍𝑍𝑅𝑅𝑏𝑏𝑍𝑍𝑌𝑌𝑅𝑅−𝑌𝑌𝑍𝑍𝑅𝑅

+

=

(++)+(++)

𝑟𝑟𝑋𝑋𝑅𝑅𝑏𝑏𝑋𝑋𝐵𝐵

𝑥𝑥+

=𝑟𝑟𝑋𝑋𝑌𝑌𝑍𝑍𝑅𝑅𝑏𝑏𝑋𝑋𝑌𝑌𝑍𝑍𝐵𝐵

(++)+(++)

𝑟𝑟𝑌𝑌𝑅𝑅𝑏𝑏𝑌𝑌𝐵𝐵

𝑦𝑦+

=𝑟𝑟𝑋𝑋𝑌𝑌𝑍𝑍𝑅𝑅𝑏𝑏𝑋𝑋𝑌𝑌𝑍𝑍𝐵𝐵

(++)+(++)

𝑟𝑟𝑍𝑍𝑅𝑅𝑏𝑏𝑍𝑍𝐵𝐵

为方便表示，可令，𝑧𝑧

𝑟𝑟𝑋𝑋𝑌𝑌𝑍𝑍𝑅𝑅𝑏𝑏𝑋𝑋𝑌𝑌𝑍𝑍𝐵𝐵

=(++)

=(++)

𝑊𝑊𝑅𝑅𝑋𝑋𝑌𝑌𝑍𝑍𝑅𝑅

又可以得到如下三个r和b的关系式：

𝑊𝑊𝐵𝐵𝑋𝑋𝑌𝑌𝑍𝑍𝐵𝐵

=（4）=（5）=（6）

𝑟𝑟𝑋𝑋𝐵𝐵−𝑥𝑥𝑊𝑊𝐵𝐵𝑟𝑟𝑌𝑌𝐵𝐵−𝑦𝑦𝑊𝑊𝐵𝐵𝑟𝑟𝑍𝑍𝐵𝐵−𝑧𝑧𝑊𝑊𝐵𝐵

最后，可计算得到其红色纯度分布图，从而绘制出纯度分布与水平位置的关系曲线。𝑏𝑏𝑥𝑥𝑊𝑊𝑅𝑅−𝑋𝑋𝑅𝑅𝑏𝑏𝑦𝑦𝑊𝑊𝑅𝑅−𝑌𝑌𝑅𝑅𝑏𝑏𝑧𝑧𝑊𝑊𝑅𝑅−𝑍𝑍𝑅𝑅

纯度

0.14

0.12

0.1

0.08

0.06

0.04

0.02

0

13579111315171921232527293133353739414345474951

系列1

图B.1计算纯度图示例

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附录C

（资料性）

单目立体视觉判定方法建议

针对上述单目立体视觉的必要条件的测量，分别对视差连贯性条件和单目两视点条件进行了结果的

判定，其判定方法及对判定结果的划分建议如下。

C.1视差连贯性的判定

判定方法：

依次单眼观察或相机拍摄后观察合成的不同视差的两视点3D测量示意图，当可明显分辨出图中存

在两个重影图案时，记录此时的3D测量示意图所移动的像素个数k（例如本实验测量结果k为6~8个，

已知像素大小为n），则移动的像素间距为K=k*n，即为待测屏幕在满足连续运动视差情况下可容忍的

相邻最大视差。根据实验结果，将视差连贯性分为连贯、较连贯、不连贯分别对应为A级、B级、C级，

判定结果划分如下。

表C.1视差连贯性分级

A级B级C级

K<6n6n≤K≤8nK>8n

C.2单目两视点的判定

判定方法：

若在每个相邻视点的间隔内，相邻视点间距d都小于瞳孔大小e，即证明在设计观看距离上的各个

位置，单眼可进入两个视点，具备单目立体视觉条件，判定结果划分如下。

表C.2单目两视点判定

是否具备

是否

单目立体视觉

判定条件d≤ed>e

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参考文献

[1]IEC62629-1-2：20133Ddisplaydevices-Part1-2：Generic-Terminologyandlettersymbols

[2]IEC62629-22-1：20133Ddisplaydevices-Part22-1：Measuringmethodsforautostereoscopicdisplays-

Optical

[3]SJ/T11591.4.2.1-2016立体显示器件

[4]DB44/T1528.1-2015裸眼立体显示器第1部分：光学参数测量方法

[5]CIES023/E-2013：CharacterizationofthePerformanceofIlluminanceMetersandLuminanceMeters

[6]章海军．视觉信息应用技术[M].浙江：浙江大学出版社，2019．

[7]马群刚，夏军．3D显示技术[M].北京：电子工业出版社，2020．

[8]蒋百川．几何光学与视觉光学[M].上海：复旦大学出版社，2016．

14

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目次

前言.............................................................................I

1范围................................................................错误!未定义书签。

2规范性引用文件......................................................错误!未定义书签。

3术语定义............................................................错误!未定义书签。

3.1光场显示相关术语及定义..........................................................1

3.2光场显示性能相关术语及定义......................................................2

3.3人眼视觉相关术语及定义..........................................................3

4环境适应要求........................................................错误!未定义书签。

5测量一般条件........................................................错误!未定义书签。

5.1环境条件........................................................错误!未定义书签。

5.2测量设备........................................................错误!未定义书签。

5.3测量设置........................................................错误!未定义书签。

6测量一般方法........................................................错误!未定义书签。

6.1视差连贯性......................................................错误!未定义书签。

6.2单目两视点......................................................................7

附录A（资料性）测量示意图软件生成方法及测量示意图说明...............................10

附录B（资料性）纯度计算及数据处理方法..............................................12

附录C（资料性）单目立体视觉判定方法建议............................................13

参考文献.........................................................................14

I

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

光场显示器的单目立体视觉测量方法

1范围

本文件规定了光场显示器是否存在单目立体视觉的基本要求，并给出了对应的测量方法。本文件

适用于以多视点及超多视点为代表的光场显示领域立体显示器的设计开发、评价和验收。

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。

SJ/T11591.1.2-2016立体显示器件第1-2部分：术语和定义；

SJ/T11591.4.2.1-2016立体显示器件第4-2-1部分：自由立体显示器件测量方法—光学和光电；

DB44/T1528.1-2015裸眼立体显示器第1部分：光学参数测量方法。

3术语定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

光场显示相关术语及定义

3.1.1

立体图像stereoscopicimage

能够正确反映空间物体的三维关系，再现物体的空间感和真实感的显示图像。

3.1.2

立体视图stereoscopicviews

一组从不同位置（即“视点”）对同一场景拍摄的立体图像。

1

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3.1.3

单目视图monocularviews

利用单眼（或单相机）在某个位置看到（或拍摄到）到的立体场景的图像。

3.1.4

超多视点光场显示器super-multi-viewlightfielddisplay

超多视点显示器的相邻视点间隔小于人眼瞳孔大小，从而使单眼可看到多个视图的显示器。

3.2

光场显示性能相关术语及定义

3.2.1

视图数numberofviews

光场显示器所显示的视图数目。

3.2.2

视点间隔viewinterval

在设计观看距离处，光场显示器的两个相邻视点的中央间距。

3.2.3

视图串扰viewcrosstalk

光场显示器所显示的某一视图中混叠了其它视图的现象。

3.2.4

视觉串扰visualcrosstalk

超多视点光场显示器中左眼（右眼）的视图混叠了右眼（左眼）的视图的现象。

3.2.5

连续观看区continuousviewingzone

2

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

可以连续观看到正确立体显示图像的观看区域（也可表示为角度范围）。

3.2.6

设计观看距离designedviewingdistance

设计观看距离是一个设计值，在此距离下显示器有较好的串扰表现，观看者可以看到较好的立体

显示效果。

3.3

人眼视觉相关术语及定义

3.3.1

瞳孔pupil

通过人眼的角膜可以看到，其虹膜中央处有一圆孔，称为瞳孔[6]（一般成年人的瞳孔平均直径为

2.5~4.0mm，两眼瞳孔间距离为64~65mm）。

3.3.2

辐辏convergence

由双眼调整其观看方向（同时向鼻侧中央转动），晶状体光轴汇聚于视线前方某一位置的过程。

3.3.3

调节accommodation

眼睛通过调节晶状体的焦距从而看清楚物体的过程。

3.3.4

辐辏-调节一致性convergence-accommodationconsistency

眼睛的辐辏和调节同时处在同一物距上，当视点数越多，辐辏-调节的一致性越好，越不容易引起

7

视觉上的矛盾冲突[]。

3.3.5

单眼视差monocularparallax

3

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超多视点光场显示器中进入单眼的视差图像数至少两幅时，单眼获得的图像之间的视觉差异。

3.3.6

运动视差motionparallax

由观看者的移动而产生的视觉差异。

4环境适应要求

光场显示器的环境适应要求如下表1所示：

表1环境适应要求

序号基本参数单位技术要求

1工作温度°C-10~40

2存储温度°C-20~55

3工作湿度%RH20~80

5测量一般条件

5.1环境条件

标准测量条件：应在以下温度、湿度和气压条件范围内进行测量。

环境温度：15℃～35℃，优选25℃。

相对湿度：25%RH～75%RH。

大气压力：86kPa～106kPa。

光照条件：测量亮色度时在标准暗室条件下进行，被测显示器屏幕任一位置附近，暗室杂散光照

度应低于0.3lx。

5.2测量设备

测量设备：亮色度计、相机。

测量探头要求：孔径大小为4~6mm，包括至少500个像素点。

5.3测量设置

测量设置如图1所示，测量距离通常选择显示器的设计观看距离，在测量过程中，测量距离应保持

不变。一个光场显示器仅可规定和使用一个设计观看距离。

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图1测量设置侧视图

6测量一般方法

6.1视差连贯性

6.1.1概述

单目视觉，指单眼可感知到深度信息，包括了运动视差及焦点调节。其中，运动视差是指人眼在

移动过程中，观察的物体因为距离不同导致位移量不同，从而产生深度感知。虽然一般的两视点同样

具有运动视差，但那是不连贯的，也即在运动视差的定义中还隐藏着“连贯性”这一条件，由此提出

“视差连贯性”的概念。“视差连贯性”也可以理解为“视差融合量”，相邻视差图的视差量在一定

范围内，人眼可以很好的融合相邻视差（以上过程也属于人眼的调节作用，而人眼的调节程度可使用

屈光度描述）。要真正实现连续平滑的运动视差，相邻视差图的视差量控制是必不可少的。因此，需

要满足“相邻视差图的视差在设计观看距离上应满足人眼的连贯性感受”这一必要条件。

6.1.2测量条件

测量设备：相机+人眼观测。

测量位置：显示屏中心。

6.1.3测量位置

测量位置如图2所示，选择显示屏幕的中心位置P0点附近，观察或拍摄位置为设计观看距离处。

5

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图2测量位置图

6.1.4测量画面

测量画面：视差连贯性测量示意图，如图3~5所示。

说明：图3为原始测量示意图示例（画面为白底，中心区域米字图样为黑色），图4为合成不同视

差的两视点3D测量示意图，1~15分别为不同的视差量，图5为确认两视点串扰最大位置的测量示意图，

在该位置记录或观测不同视差3D测量示意图的图像串扰情况。

图3原始测量示意图示例

图4合成不同视差的两视点3D测量示意图

6

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图5确认两视点串扰最大位置测量示意图

6.1.5测量方法

测量方法如下：

1）已知待测屏幕的设计观看距离L及像素大小Pixel_size，由公式（1）计算人眼视张角在5’时对

应的像素个数n[8]，

tan5

=(1)

_′

𝐿𝐿∙

2）根据n的大小，将原始测量示意图分别移动𝑛𝑛k个像素、2k个像素……n个像素（可移动非等间

𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠

距），作为不同的视差量图片；

3）将原始测量示意图与移动后的不同的视差量图片分别合成具有不同视差的两视点3D测量示意

图，如图4所示；

4）在两张纯黑图上分别设置纯白小窗画面，并合成两视点3D测量示意图，如图5所示。在设计观

看距离上，找到两视点串扰最大的位置，即左右两个白色小窗亮度相同的位置，标记这个位置；

5）在步骤4)中标记的位置上，依次单眼观察或者相机拍摄步骤3)中不同视差的两视点3D测量示意

图；

6）按照6.1.2的位置观察或拍摄，当图中明显存在两个重影图案时，记下此时两视点3D测量示意

图移动的像素个数，即为待测屏幕在满足连续运动视差情况下可容忍的相邻最大视差。

6.2单目两视点

6.2.1概述

单目视觉，指单眼可感知到深度信息，包括了运动视差及焦点调节。其中，焦点调节是指当单眼

进入来自同一个点的不同方向的光线时，人眼的晶状体改变焦距使该点可成像在视网膜上，从而产生

聚焦深度感知。而焦点调节需要密集视点排布，因为只有当视点足够密集，单眼可以进入至少两个视

点时，才能实现单眼进入来自同一个点两个不同方向的光线。因此，实现单目立体视觉还需要满足“相

邻视点排布间隔小于瞳孔大小”的另一必要条件。

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6.2.2测量条件

测量设备：亮色度计

测量位置：显示屏中心附近区域

6.2.3测量位置

测量位置如图6所示，选择显示屏幕的中心条带区域位置（图中条纹区域），测量位置为设计观看

距离处。

图6测量区域位置分布图

6.2.4测量画面

测量画面：不同视点的测量示意图，如图7所示。

说明：图7为合成的不同视点的红蓝测量示意图，纯红图和纯蓝图的分辨率与待测屏幕相同，在

VN个视点的图中，将第m个视点替换为纯红图，与其他纯蓝图合成所需的红蓝测量示意图。

图7合成不同视点的红蓝测量示意图

6.2.5测量方法

测量方法如下：

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1）已知待测屏幕在设计观看距离下对应的观看宽度L和瞳孔大小e，由公式（2）计算理论上满足

单目进入两个视点的最小视点数VN；