(高清版)GBT 20871.63-2021 有机发光二极管显示器件 第6-3部分图像质量测试方法

GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-3:2017有机发光二极管显示器件Part6-3:Measuringmethodsofimagequality国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-3 I 1 1 1 3.2缩略语 24标准测试设备和坐标系统 2 24.2观察方向的坐标系统 3 3 34.5预热时间 4 44.7标准设置条件 4 45.1空间图像质量测试方法 45.2时间图像质量测试方法 附录A(资料性附录)校正成像仪器杂散光的单一矩阵法 附录B(资料性附录)显示器件运动图像感知分辨率测试 GB/T20871.63—2021/IEC62 本部分为GB/T20871的第6-3部分。1GB/T20871的本部分规定了有机发光二极管(OLED)显示屏和显示模块图像质量的标准测试条IEC62341-1-2:2014有机发光二极管显示器件第1-2部分：术语与文字符号[Organiclight2GB/T20871.63—2021/IEC620.1cd/m²时，亮度的相对不确定度不超过4%(相对于CIEA照明体),亮度小于或等于3GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-4.2观察方向的坐标系统观察方向是指观测者观看DUT测试点的方向(见IEC62341-1-2:2014中图A.2)。在测试过程中，LMD代替观测者，从相同的方向看向DUT的规定点(测试点、测试区域)。观察方向通常由两个角度来定义：倾斜角θ(与DUT法线的夹角)和方位角φ,如图1所示。方位角和时钟的方向有关，3点钟方向φ=0°(右),12点钟方向φ=90°(上),9点钟方向φ=180°(左),6点钟方向φ=270°(下)。012点钟方向x'=图1观看方向的表征4.3标准测试环境条件在下列标准环境条件下进行测试：a)温度：25℃±3℃;b)相对湿度：25%～85%;如使用不同的环境条件，应在测试报告中注明。电源电压与额定电压的偏差应在±0.5%范围内，此外，电源频率与额定频率的偏差应在±0.2%范4GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-3:20174.5预热时间测试应在充分预热后进行。预热时间是指从电源接通开始，输入100%的灰度等级到DUT,直到重复测试的亮度变化每分钟不超过2%、每小时不超过5%时所经历的时间。4.6标准暗室测试条件被测显示器件(DUT)反射的环境光亮度应小于0.01cd/m²。如果这些条件不满足，则扣除环境光亮度并应在测试报告中注明。此外，如果LMD的灵敏度不足以测出这么低的亮度值，则应在测试报告中注明LMD的测试下限。4.7标准设置条件显示器件的首选安装方向应为垂直方向(图2a),也可选择水平方向安装(图2b)。如选择水平方向亮度、对比度、白场色度及其他相关参数应调整到产品详细规范规定的标准状态，且在测试报告中注明。当相关规范没有说明时，应调整到最大对比度和最大亮度，所有这些调整在测试过程中应保持不变，除非在测试报告中另有说明。其他的附加条件分别在每个测试方法中单独规定。xya)首选安装方式b)其他安装方式图2被测器件安装方式5测试方法5.1空间图像质量测试方法5.1.1视角范围该方法的目的是测试OLED显示模块在水平方向(φ=0°,φ=180°)和垂直方向(φ=90°,φ=270°)的视角范围。标准测试应在标准暗室及设置条件下进行。5GB/T20871.63—2021/IECa)装置：测试装置的几何布局见图3,包括用来测试DUT亮度和色度的LMD,驱动电源和驱动图3给出了测试使用的几何布局。显示器件水平方向的视角，3点钟和9点钟方向，用0n表示，垂直方向的视角，6点钟和12点钟方向，用0v表示。无论显示器件在两个平面内倾斜扫xθa)输入4%白窗口信号，其中白色部分为100%灰度等级(R=G=B=255,8位输入信号),如图4所示。测试亮度(Lo,),在大角度观察方向下，测试区域不宜超过4%窗口。 (1)半亮度视角可定义为亮度比(LR)等于50%时的角度，使用公式(1)计算。6GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-3:2017H图4半亮度视角的4%窗口图案测试方法应遵循以下步骤：a)输入4%窗口信号，其中窗口部分为100%灰度等级(白色：R=G=B=255;红色：R=255,b)垂直于显示器件表面测试中心点处(θ=0°,φ=0°)的CIE1976色品坐标(u',v'。),测试区域至少应包括500个像素或相同效果的较少像素。c)当LMD在水平(φ=0°,φ=180°)和垂直(φ=90°,φ=270°)观察平面上以变化的角度步进d)记录垂直方向上的色品坐标变化，视角范围的色偏用CIE1976均匀色空间中的色差公式计算出的值进行定义，如公式(2)所示。此外，高级色差模型CIE94和CIE2000也可用于此测试，△u'v'o,=√(u′。-u′o.)²+(v'。-v⁰.b)² (2) (3)KL=Kc=KH=1,SL=1,Sc=1+0.045√aö²+b*2,SH=1+0.01式中：T=1—0.17cos(H′-30°)+0.24cos(2H′)+0.32cos(3H′+6°)—0.2co7GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-a)输入9或33灰度等级的固定APL图案信号，如图5所示。包括500个像素或相同效果的较少像素。1)对灰度0以上的每个亮度等级j(j>1),定义灰度0以上的亮度增加为净亮度，如公式 Lk=L₁=灰度0的亮度；M=9或33,取决于图5中使用的固定APL图案。2)对于每个亮度等级j>1,如公式(6)所示：3)对于每个亮度图案(j>1)计算log(△L;)。4)对于每个灰度等级(j>1)计算log(△V,)。5)创建净亮度对数值与净灰度等级差(或信号等级差)对数值的log-log曲线。 (7)y——垂直方向的参考伽马值；γ;——不同方向角度下测试的伽马值；视角伽马失真率取伽马失真数值的最大值。f)记录测试数据，表1为结果示例：8GB/T20871.63—2021/IEC0图5伽马测试图案图6垂直方向(0°)log(△L;)相对log(△V;)线性回9GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-3:2017数据报告示例等级设定LLLL0视角色域变化测试a)输入4%窗口信号，其中窗口部分为100%灰度等级(红色：R=255,G=B=0;绿色：G=255,至少应包括500个像素或相同效果的较少像素；d)使用公式(8)计算色域面积A:e)色彩再现范围S定义为色域面积相对参考面积的GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-3:2017表2色彩再现范围的参考面积色空间RGBRGBRGBg)计算色域变化率R,如公式(10)所示：式中：S色彩等级j的等级再现范围；该方法的目的是测试OLED显示器件在垂直观察方向下的颜色特性。测试条件标准的测试应在暗室及设置条件下进行。颜色表现基本设置LMD和DUT应按照下述条件设置：a)装置：测试装置的几何布局见图3,包括用来测试DUT亮度和色度的LMD,驱动电源和驱动信号发生器；b)将显示器件和LMD安装在机械系统中，垂直于显示表面进行测试；c)输入全窗口图案，其中窗口部分为100%灰度等级(红色：R=255,G=B=0;绿色：G=255,该方法的目的是测试OLED显示器件基色和二级色的色保真度。通常色差指标被用于评价显示GB/T20871.63—2021/IEC62b)输入信号到DUT: (11) (12)GB/T20871.63—2021/IECb*=200[f(Y/Y,)一f(Z/Zn)] (14)CIEL*a*b*转换为L*C*ha色空间下的色饱和度C*和色调角h,如公式(15)、公式(16) (15) (16)·由下述色调差的几何根计算色调差△H,如公式(17)所示：c)△H的计算结果。测试结果示例见表3。参考值L*C*hab测试值L*C*habRGBCMYf)记录每个色彩等级的色域数据，示例见表4和图10。色彩等级0u'6图10测试数据示例a)输入纯色127灰度等级信号(R=G=B=127),测试中心点CIE1976色品坐标参考值。输入GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-3:2017b)输入纯色191灰度等级信号(R=G=B=191),测试中心点CIE1976色品坐标参考值。输入c)输入1×1,2×2,3×3格栅线图案，其由可变的255信号等级的基色和黑色组成目标色彩，如d)输入2×1格栅线图案，其由可变的255信号等级的基色和黑色组成目标色彩，如图11所示，△u'v′=√(u′-uí)²+(v′-v′1)²e)记录色不饱和度结果，示例如表表51×1格栅线色彩不饱和度测试结果WRGB'u'u'u127灰度该方法的目的是测试OLED显示模块单元间电信号的交叉耦合(——可测试亮度的LMD;-—驱动电源；c)LMD应垂直于图12中的P₀点测试亮度。a)在有效显示区域中心(图12中的P。点)测试最大白电平窗口亮度Lw,max;在屏幕显示区域中间输入4%白窗口信号，如图13所示，其中白色部分为100%灰度等级，背景为0%灰度等级。4%窗口对应屏幕有效显示区域水平和垂直方向长度的1/5。对于单色显图13亮度测试P。点的4%窗口b)输入18%灰阶等级，在屏幕中心(图12中P。点)测试Lw,18%窗口亮度；在屏幕显示区域中间输入4%白窗口信号，如图13所示，其中白色部分为18%灰阶等级，背景为0%灰度等级，4%窗口对应屏幕有效显示区域水平和垂直方向长度的1/5。c)在有效显示区域中心(图12中的P。点)测试18%灰阶全屏亮度LFS.18%;输入信号是18%灰阶等级的全屏图案。d)在有效显示区域中心(图12中的P。点)测试18%灰阶等级下的LwoFF和LB-OFF;H/5H/5H/5H/5OGB/T20871.63—2021/IEC62341-6-3:2017图14(左侧图)表示背景亮度是18%灰阶等级情况下，100%亮度水平的白色窗口信号图案在图14(右侧图)表示背景亮度是18%灰阶等级情况下，0%亮度水平的黑色窗口信号图案在位置Ap,(=1~-4)依次单独点亮时，测试屏幕中心点亮按公式(19),公式(20)计算LwOFF和LBOFH/5H/5H/5H/5H/5OO图14用Awi～Aw₄,Ap～Ap₄窗口信号测试P。点亮度e)在有效显示区域中心(图12中的P。点)测试18%灰阶等级下的Lwi-ON和LBi-ON;在这个步骤中，8个测试点均有两种信号输入模式，如图15所示。图15(左侧图)表示背景亮度是18%灰阶等级情况下，100%灰阶等级的白色窗口信号图案在图15(右侧图)表示背景亮度是18%灰阶等级情况下，0%灰阶等级的黑色窗口信号图案在位H/5H/5H/5图15用Aw₅~Awg,Ag₅~Ass窗口信号测试P。点亮度f)计算串扰：用公式(21)白窗口Awi(i=5～8)时的串扰：用公式(22)计算黑窗口Ap(i=5～8)时的串扰：应在测试报告中注明串扰最大值。c)在下列条件下的P₀点处的亮度：———Lw,max,——白窗口最大串扰时的Lw_oFF和Lwi_ON;b)测试电路的积分时间应足够长，使得测试亮度的标准差不大于平均值的2%。对于LMD,如c)对于阵列探测器，在测试的视场范围内每个显示子像素的探测器像元数量不应小于4。对于含有n(n=1～4)个像素的白线图16有效分辨率测试图案对每个测试图案进行线条的亮度分布和对比度的测试，包括白线和黑线。至使用阵列或扫描瞄点亮度计，获得亮度随位置变化的曲线。阵列或扫描Sw——屏幕水平高度；Sh——屏幕垂直高度；NH——水平位置黑白信号线数； (23) (24)推荐水平分辨率的窗口长度应包含两个或两个以上的列，垂直分辨率的窗屏幕高度a)水平分辨率的亮度窗口屏幕高度b)垂直分辨率窗口宽度注2:仪器的杂散光，通常指光幕眩光，可能引起严重的测试误差。因此，为获得较好的测试结果，对仪器的杂散光进行校正非常关键，比如在调制对比度测量时要获得可接受的不确定度。对于阵列LMD,可采用一种简易的杂散光修正矩阵方法将杂散光误差减少一个数量级，参见参考文献[3]。附录A提供了矩阵方法的简要描述。对于瞄点LMD,可采用复制蒙版或线形蒙版，具体的复制方法可参见参考文献[14]。对比度调制(/%对比度调制(/%GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-L(n)——黑线条中心亮度的平均值。b)计算格栅线宽度n(以像素为单位),如公式(26)所示。通过线性插值估算出的格栅线宽度等于调制对比度阈值CT。对于Cm(n)<Cr<Cm(n+1)………(26)调制对比度阈值Cr取决于显示器件的应用类别，文本分辨率阈值为50%,图像分辨率阈值为25%。图18是一个计算n.的示例，其中，像素0接通，测得的调制对比度数值随着与像素0间的距离(以像素为单位)而变化。如果Cm(1)大于Cr,n,等于1。图18调制对比度测试c)按公式(27)计算水平和垂直方向的静态分辨率(可解析的线/像素个数): (27)ER——静态图像分辨率；——具有CIEf1光谱光视效率函数：不大于5%; a)LMD的光轴应和DUT的中心法线平行(如图19所示);图19装置布局GB/T20871.63—2021/IEC62%%123456789表6(续)%%图20人眼视觉对比敏感度响应函数d)然后计算闪烁调制振幅(AFm),如下所示：1)从频域函数P′(f)的最大值得出主要闪烁频率fm;3)得到平均亮度L'ave、最大亮度L'max、最小亮度L'mi,如图21所示。L'aveGB/T20871.63—2021/IEC62341-6-e)计算Apm,如公式(28)所示：从获得的时间亮度函数[L(t)]可预测闪烁是地使用(参见参考文献[13])。闪烁阈值频率(CFF)表示使 (29) (30)·用来产生亮度变化的测试图案；·用于过滤记录亮度的时间函数CSF;·闪烁调制振幅(Arm)及主要调制频率(fm)。·用来产生亮度变化的测试图案；·公式(29)中参数m和n的取值；·平均显示亮度(Lav);a)将测试图案从灰度等级V,转变到灰度等级V,。一个等阶亮度示例为灰度等级V={0,31,b)使用快速响应光度计和数据采集设备获取DUT随时间变化的相对亮度，如图22所示的示波c)从每个选择的灰度到灰度等级获取每步的响应时间值；TioTioTgo度0上升时间下降时间L₉0-图22响应时间波形示例结束灰度级000000表7(续)结束灰度级000000最大响应时间(毫秒):6.6;最小响应时间(毫秒):6.1;平均响应时间(毫秒):6.3。GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-源(或小孔光源)时，PSF是成像仪器的一个二维相对空间响应。每一个PSF被用于推导杂散光分布的差值，获得所有的SDFs。每个获得的二维SDF转换成一维列向量。通过使用所有列向量SDFs,获校正结果如图A.1所示，沿着积分球口中心线的1维信号绘图。最大信号归一化为1。图A.1表—0.06—0.10注2:附录A中方法用于测量被强光源环绕的黑点。GB/T20871.63—2021/IEC(资料性附录)显示器件运动图像感知分辨率测试B.2测试条件号。设置OLED显示模块输入信号与屏幕大小或宽高比为1:1,以禁止任何过扫描。B.2.2照相系统要求测试信号由6个峰对峰灰度等级和递增空间频率下的4个周期正弦波组成。有6种灰度级和多种频率组成测试图案。依赖于8位背景灰度的不同灰度等级包含6个等级，如表B.1和图B.1中所述。最高频率的情况下，在4个周期内只有8个采样点，如图B.2所示。频率可通过公式(B.1)计算：时GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-4周期采样点数量根据频率计算，如公式(B.2)所示表B.16种不同灰阶0图B.1灰阶示例55%5基于FHD分辨率频率示例B.2.4测量条件参数测试图案的运动参数应符合如下要求：a)方向：水平方向(从左到右或从右到左)或垂直方向(从上到下或从下到上)。速度单位是时间的倒数(以秒为单位),是指图像从屏幕的一端到另一端的时间。c)频率：测试图案的频率应根据公式(B.1)或其他合适的值计算。并非所有这些值都是必需的，但应选择适当的值以获得有效的极限分辨率。d)灰度等级：测试模式的峰峰强度宜从表B.1中选择，如图B.3所示。当使用不同的强度时，应在报告中注明。GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-3测量相机系统应与OLED显示模块保持适当的距离。显示具有B.2.3中描述参数的测试图案。每b)采用空间傅里叶变换将静态和模糊的图像数据转换成频域。应检查每个获得的波形以避免c)根据眼睛对比敏感度函数度加权得到静态图像的频率d)对比静态图像数据和模糊运动图像数据。运动图像的模糊分布数据与CSF加权的静态图像数据相交点被认为是阈值点。示例如图B.5所示。GB/T20871.63—2021/IEC62341-6-d相关强度GB/T20871.63—2021/IEC62[1]CIE69-1987MethodsofCharacterizingIlluminanceMetersandLuminan[2]CIE70-1987TheMeasurementofAbsoluteLuminousIntensityDistributionsometersandimaginginstruments,Proc.C[4]T.Ozawa,Y.Shimodaira,G.Ohashi,“Improvementinevaluationmethodqualitybyweightingfactorsofanestimationeq[5]K.Okamoto,“Perspectiveonlarge-sizedhigh-qualityLCD-TV”,ProceedingsoftheIDW[6]F.Chen,W.Cheng,D.Shieh,“CSD-anewunifiedthresholdmetricofevwinganglebycolorsaturationdegradation”,Journal[7]C.Wu,W.Cheng,“Viewi[8]C.Teunissen,S.Qin,I.Heynderickx,“Statisticalapproachtofindapercemeasurefortheviewingangledependencyofdisplays”,SIDDigestofTec[9]M.Yamada,Y.Mitsumori,K.Miyazaki,M.Ishida,“AviewingangleevaluationmLCDsconsideringvisualadaptationcharacteristics”,Proceedingsof[10]C.Teunissen,X.Zhong,T.Chen,I.Heynderickx,“Anewcharadefinetheviewinganglerangeofmatrixdi[11]KeesTeunissen,ShaolingQin,andIngridHeynderickx,Aperceptuallybasedcharacterizetheviewinganglerangeofmatrixdisp[12]J.E.Farrell,etal.,“PredictingflickerthresholdsforvideodisplaySID28,No.