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新型色度監(jiān)測儀器及方法探究剖析
2011-7-19 來源:中國傳動網(wǎng)
關(guān)鍵詞:色度監(jiān)測儀

  世界上生產(chǎn)光學(xué)測量儀器的廠商很多,我們通常使用的儀器中,主要有日本東京光學(xué)株式會社及美國Photoresearch公司的產(chǎn)品。前者主要生產(chǎn)中、低檔測試儀器,用于生產(chǎn)測量及控制。著名的LED生產(chǎn)企業(yè)日亞及豐田等LED制造商在生產(chǎn)線上就大量地使用著該公司生產(chǎn)的BM-5A、BM-7等生產(chǎn)測量設(shè)備。后者不但生產(chǎn)中檔生產(chǎn)用測試儀器,而且生產(chǎn)可以作為標(biāo)準(zhǔn)的高檔標(biāo)準(zhǔn)儀器。在需要定標(biāo)時,則只能使用后者生產(chǎn)的設(shè)備,只不過價格太高。

  表1示出了Photoresearch公司的產(chǎn)品主要技術(shù)規(guī)格,可以看出,采用穩(wěn)定的光電倍增管的只有PR-880、PR-1980B和PR-1530AR三種。其中PR-880是手持式自動光度計,較為簡易;PR-1530AR是單體式輻射度/光度/色度計,由于不具有獨立光譜的測量能力,其應(yīng)用范圍也較窄。而PR-1980B則不但具有對于光源全部光特性的測量能力,更具有對于獨立光譜的分析能力,故名光譜分析儀,它可以對于任何可見光源的光學(xué)特性進(jìn)行標(biāo)定。另外,其他一些型號的儀器由于采用的是荷藕器件,其穩(wěn)定性及測量精度次于光電倍增管的儀器,在某些場合的測量值須經(jīng)光電倍增管測量儀器校正。

  需要說明的是中的技術(shù)名詞翻譯采用了色度學(xué)中的慣用方法,而本文中所采用的名詞釋義則是使用了常用說法,這是為了避免混淆,筆者無法在表中將名詞翻譯為通用說法,因為那樣肯定會引起定義混淆。

  對于大屏幕的色度定標(biāo),用量化的方式制定大屏幕的色度標(biāo)準(zhǔn)是一個經(jīng)常使用的項目。當(dāng)一定的RGB發(fā)光二極管被確定使用的時候,可以事先分別測試出各個基色發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度,測試標(biāo)準(zhǔn)有若干可以參照的亮度公式,他們分別是:CCIR601即ITU-Rec.601(原國際無線電咨詢委員會即現(xiàn)國際電信聯(lián)盟第601號建議書)提出了電視應(yīng)用基本亮度計算公式,即:Y'=0.299R'+0.587G'+0.114B'(1)這是基于NTSC制的基礎(chǔ)上,盡管后來在PAL和SECAM制式的研究過程中,人們提出了不同的三基色數(shù)值,如果嚴(yán)格按照EBU標(biāo)準(zhǔn)計算,亮度公式應(yīng)改為:Y=0.222R+0.707G+0.071B(2)但為了便于統(tǒng)一,各個方面均進(jìn)行了折中,現(xiàn)有各種電視制式均以以上公式(1)作為了計算基礎(chǔ)。

  但是,為了適應(yīng)HDTV的發(fā)展,國際電信聯(lián)盟綠色LEDCIE1931坐標(biāo)位置ITU提出了用于HDTV的第709號建議書,在此建議書中,明確了HDTV電視應(yīng)用的亮度計算公式為:Y'=0.2126R'+0.7152G'+0.0722B'(3)這與在PAL和SECAM制式的研究過程中擬建議采用新型三基色熒光粉提出的數(shù)值是十分接近的,它更靠近EBU色域標(biāo)準(zhǔn)。比起公式(1)來,這是一個很大的差異,在任何與色度相關(guān)的大型計算或者具體的色度測量時,均必須考慮到這個差異。

  大屏幕是在大型公共場所使用的設(shè)備,其色度標(biāo)準(zhǔn)并不一定要與廣播電視相同。在參照以上若干亮度計算公式的情況下,更重要的是要以所采用的發(fā)光器件本身的色度值作為基礎(chǔ),因此,在測量之前,首先要對于所采用的發(fā)光器件進(jìn)行測量。前提是,所采用的發(fā)光器件的原始坐標(biāo)值與上述計算公式接近,如果相差很大,則要在系統(tǒng)中先行校正,這些校正是有條件的,而且使得系統(tǒng)變得很復(fù)雜。為了使得系統(tǒng)更便于理解,這里列出在ITU-RBT.709reference發(fā)布的關(guān)于RGB(sRGB)及標(biāo)準(zhǔn)白光D65的具體數(shù)據(jù)如下:以上對于標(biāo)準(zhǔn)色度的測量及大屏幕色度標(biāo)準(zhǔn)的制定具有指導(dǎo)關(guān)系。一般來講,如果以泛束CRT或者FDT作為大屏幕的發(fā)光器件,則實際采用發(fā)光管的三基色色度坐標(biāo)值與上述數(shù)值可以很接近,但是目前往往采用迅速發(fā)展的LED作為三基色發(fā)光器件,其色度坐標(biāo)值經(jīng)常會呈現(xiàn)紅色飽和度偏高或y值偏低(即"過紅"),藍(lán)色飽和度則略低或y值稍高(即偏藍(lán)綠)的情況,這里要說明的是綠色LED的坐標(biāo)在生產(chǎn)工藝?yán)淄那闆r下仍然會呈現(xiàn)離散度很大的現(xiàn)象。以上的偏差在廣告屏應(yīng)用及中低檔體育場用大屏幕中,可以不必過慮,但在高檔次的體育場館的大屏幕應(yīng)用中必須加以注意及采取校正。

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(小徐)
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