高精度通用測量探頭 Model 71241

  • CE Mark
  • Taiwan Excellence 2022

 


光學系統架構
71241 顯示器色彩分析儀之光學系統架構,可精確量測各式顯示裝置及其他軟性顯示裝置等。
配備小巧輕便的電動校正快門 (Motorized shutter module),由待測光源所發出之光線經由聚光物鏡匯聚進入光均勻化模組,在模組中均勻將待測面積上各點所發出之光混合後,等量投射在 X、Y、Z 濾鏡補償之偵測裝置,減少人工校正的時間成本。

 


高對比量測
近年來由視訊電子標準協會 (VESA) 針對顯示器產業,訂定明確的 DisplayHDR 規範,從入門 HDR400 到高階的 HDR1400 等階級標準,從 0.02cd/m2 ~ 1400cd/m2 的亮度對比,對比越高影像越逼真。根據標準的建立顯示器畫面表現也相對的提升。高動態範圍 (HDR) 讓畫面呈現亮處更亮、暗處更暗的高對比顯示,再加上 LCD 搭配 MiniLED 背光日漸蓬勃發展,高對比度量測需求亦逐漸攀升, 71241 特別針對此需求進行研發,使其具備 0.001cd/m2 ~ 6000cd/m2 亮度達到百萬對比之量測能力。

 


光均勻化模組
為降低光通量傳遞的損耗可相對提高入光量的可使用率,是系統能夠在較低亮度的測量模式下,達成快速且精確量測的主要因素。首先,透過光均勻化模組的使用,除了可達成入光量之均勻化,並可使得入光量在系統中因傳遞而造成的損耗大幅減少,進而提高入光量之使用效率。其次,藉由使用高穿透率之Y濾鏡與高感光度之光偵測器,所形成之高感度偵測裝置,再進一步提升入光量之使用效率,而實現精確的超低亮度量測結果。

 


物方遠心光學系統
71241 符合 IEC61747-6 及 EIAJED-2522 之標準的建議,光可接收角度應設計在 5°之間。71241 透過物方遠心光學系統的設計,在量測範圍內的光接收角度將沿著於顯示裝置平面垂直方向呈現對稱性。因此,色彩分析儀的光可接收角度相對於顯示裝置平面之法線方向為 ±2.5°。此外,色彩分析儀的遠心準確率 (Telecentricity) 即光可接收角度中線與裝置平面之法線之夾角誤差僅小於0.25°。

 


ADC類比轉數位轉換器
搭載了20 bit結合多檔位切換超高解析度的A/D轉換器、結合pA級高精準量測電路 (pA precision current measurement),大大提高亮度與色度量測範圍,搭配Chroma開發的快速演算法,可將量測到的類比值更快速轉換成精準數字。

 

光學量測軟體

71241 顯示器色彩分析儀所搭配的光學量測軟體,可將色彩分析儀量測到的資料擷取到電腦上,並可將其儲存到電腦及匯入到報表內處理。隨附SDK光學量測軟體的程式範本, 讓使用者能快速的開發適合其所需的測試程式。


色彩量測
數位類比同時顯示,提供 xyY、TΔuvY、u′ v′ Y、XYZ 等4種不同的顯示模式,可依使用者需求選擇所需要的量測模式來進行量測,並可設定單次量測或連續量測。


Gamma 量測
Gamma值是顯示器為了解決人眼的感知亮度與實際光源強度匹配性所做的量測,根據VESA (Flat Panel Display Measurement Standard 302-5A)標準所示之Gamma公式:L = aVγ+Lb,繪製成下方兩張圖,感知亮度圖為人眼對亮度變化的反應,Gamma 2.2曲線圖則為顯示器輸出黑色轉換至白色曲線的曲率。人眼對亮度強弱的感知在量化研究後,為一條非線性的曲線 (如感知亮度圖所示),人眼在高亮度時對亮度的變化,比在低亮時較為遲鈍,因此需透過Gamma數值的調校來讓顯示器光亮度更貼近人眼感知亮度。
71241提供紅色、綠色、藍色及白色四色之 Gamma量測,除了可顯示標準 Gamma 曲線外,同時顯示每個顏色量測完成後的 Gamma 曲線及Gamma 值,可依需求設定最多達4096 (12bit) 色階量測。

*VESA為美國視訊電子標準協會(Video Electronics Standards Association)

Flicker 量測
根據VESA規範的FMA (Flicker Modulation Amplitude)及JEITA定義兩套量測Flicker閃爍程度的方法,第一套方法液晶顯示器的亮度變化 (如圖一所示),根據VESA FMA 計算公式:FMA = AC/DC= Vmax-Vmin/ [(Vmax+Vmin)/2]X100%

第二套為JEITA的量測方法 (如圖二所示)利用輝度計量測顯示器的中央位置,將輝度計量測到的資料,傳送到符合人眼感受Flicker的濾波器中,在將資料輸出到FFT分析儀,利用FFT分析儀得到不同頻率的量能分佈,計算公式:JEITA = 10*log (Px/P0)[dB]
*P0表示頻率0時的功率頻譜,Px表示在不同頻率時的功率頻譜

圖一

圖二

Chroma 71241高精度通用量測探頭,依循VESA/JEITA兩大國際規範,所建立FMA 及 FLVL 兩種的閃爍量測方法 Flicker 量測模式,FMA Flicker 量測模式可看出亮度的變化(AC)與基本量(DC)的比值關係(AC/DC);FLVL(JEITA/VESA) Flicker 量測模式,可分離所有不同頻率的 AC 量,透過光學量測軟體的圖表可顯示出每個頻率的 Flicker 值,更容易判讀出產生的 Flicker 的頻率點是在何處。

FMA

FLVL

*VESA為美國視訊電子標準協會(Video Electronics Standards Association)
JEITA為日本電子資訊技術產業協會(Japan Electronics and Information Technology Industries Association)


Delta E量測
Delta E (ΔE或dE) 是由國際照明委員會CIE (International Commission on Illumination)所制定的一種色彩度量標準,用明確的公式將RGB及三色刺激值轉換成色彩空間L*a*b來比較兩種色彩之間的差異,Delta E中的「Δ」Delta是常用來表示「差異」的希臘字母,「E」是指「Empfindung」是德文單字「感覺」的意思,整體而言,Delta E的意思就是感覺上的差異,所以Delta E所量測數值表示的是「顯示色彩」與「輸入內容的原始色彩標準」之間的差異,Delta E值愈低就表示色彩準確度愈高,而 Delta E值愈高就表示色差愈明顯。
71241支援 Delta E 2000量測,軟體支援客戶自定義0-255的三原色顏色編輯列表,可搭配色域、Gamma值及參考白點量測,可設定Delta E 上限卡控值可一眼判斷色差是否符合規格,同時支援Chroma VPG 2238的標準圖片輸出搭配做量測。

*CIE為法文縮寫(Commission internationale de l'éclairage)

 

色座標轉換說明圖


Color Gamut 量測
提供B.T 2020 、Adobe RGB、NTSC等多項色域框選擇,讓色座標加上色域三角框使得量測出來的數值更加的直覺,量測後即時對各色域三角框做百分比的計算,可立即取得待測物在各個色域中占多少百分比。


色彩校正
針對使用者校正的需求,光學量測軟體特別提供能透過直接讀取待校儀器讀值的功能,免除使用者需抄寫數據的工作,並能避免抄寫錯誤所造成的問題,提昇校正的效率及正確性。


測試程序編輯
可程式化測試項目之功能,可在單機上直接進行測試項目及檢驗規格之編程;亦提供程式介面,供使用者在電腦上進行編程,最後可將編輯好的測試程序存檔,供其它主機使用,不需再重新編寫,能提高操作便利性與效率。


多探頭量測
使用者可透過個人電腦操作光學量測軟體進行及時顯示量測數值、保存測試結果並輸出數據分析,同時支援多支71241高精度通用量測探頭量測,以及結合Chroma視頻信號圖形產生器輸出。

 

應用架構


單機 :   由 Color Analysis Master 軟體控制
1. 及時顯示量測報表
2. 支援多探頭量測架設
3. 測試資料內存分析


顯示器應用 :  由 Video Pattern Generator 2238 控制
1. 圖形化控制介面
2. 可程式化測試項目 (Program)
3. 一鍵報告輸出功能

平板顯示應用 :  由 GO/NOGO 軟體控制
1. 自動 Flicker 測試功能
2. 量測圖像及數據儲存
3. 信號機與量測整合

Chroma Webinar「Built for Future Gaming Display」,針對2238視頻信號圖形產生器搭配71241色彩分析儀一起用於顯示器測試,有更詳細的介紹,歡迎收看!

 


閃爍量測架構
71241 依循視頻電子標準協會VESA(Video Electronics Standards Association)所規範的 FMA (Flicker Modulation Amplitude) 及 JEITA(Japan Electronics and Information Technology Industries Association) 量測方法進行閃爍程度的量測,搭配使用 FPD Tester 系列液晶模組自動測試系統可達到自動閃爍調整(Auto Flicker)的目的。

 

本機應用範圍
電視、手機、筆記型電腦、顯示器、平板、相機、醫療設備、交通工具、戶外顯示器等影像相關產品。
 


TV

Phone, Notebook

Monitor

Tablet

Camera Monitor

Medical Equipment

Automotive

Outdoor Display

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