用于測(cè)量顯示器質(zhì)量的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測(cè)量視頻顯示器的質(zhì)量，并且具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及測(cè)量顯示器的明 度或亮度均勻性。
【背景技術(shù)】
[0002] 視頻顯示器(包括平板顯示器和影院投影屏幕）質(zhì)量的一個(gè)重要測(cè)量是明度或亮 度的均勻性。對(duì)于影院投影屏幕來(lái)說(shuō)，為了保持最佳觀看體驗(yàn)，影院經(jīng)營(yíng)者必須定期執(zhí)行在 水平和垂直維度上跨屏幕的亮度一致性的測(cè)量。影院屏幕本身和視頻投影系統(tǒng)二者都可以 造成亮度不均勻。隨著時(shí)間推移，屏幕會(huì)變臟或損壞，從而造成屏幕上出現(xiàn)"暗"或"亮"的 斑點(diǎn)?？梢詫?duì)這些臟或損壞的斑點(diǎn)上色，以便只影響某些顏色的光，從而產(chǎn)生跨屏幕的色 偏。甚至在干凈且維護(hù)良好的屏幕上，從屏幕到投影儀的距離以及投影儀上所使用的鏡頭 的類型會(huì)導(dǎo)致亮度不均勻的區(qū)域。此外，影院的環(huán)境照明可能會(huì)產(chǎn)生屏幕亮度不一致的區(qū) 域。
[0003] 各個(gè)工業(yè)組織給出了用于測(cè)量影院屏幕的亮度均勻性的標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) (ANSI)和電影與電視工程師協(xié)會(huì)（SMPTE)的標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定在九個(gè)區(qū)之中的每個(gè)區(qū)中測(cè)量屏幕 的明度，其中，每個(gè)區(qū)是通過(guò)將屏幕劃分成包括9個(gè)大小相等的矩形的3X3的網(wǎng)格來(lái)定義 的。例如，參見(jiàn)SMPTE RP98-1995 (下文中的"相關(guān)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)"、"相關(guān)SMPTE標(biāo)準(zhǔn)"、或者簡(jiǎn) 稱為"相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)")，其聲明："屏幕被認(rèn)為是被劃分成9個(gè)大小相等的矩形"。標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步規(guī) 定：對(duì)這九個(gè)區(qū)中的每個(gè)區(qū)的亮度測(cè)量要從電影院內(nèi)的六個(gè)不同測(cè)量位置處進(jìn)行：電影院 中間排的左邊緣座位、右邊緣座位和中心座位、以及電影院后排的左邊緣座位、右邊緣座位 和中心座位。在電影院內(nèi)的每個(gè)測(cè)量位置(座位)處，記錄9個(gè)測(cè)得的亮度值，并且如果測(cè)得 的屏幕中心區(qū)的亮度在規(guī)定的絕對(duì)限度之內(nèi)（例如，"在12 fL和22 fL之間")，并且如果屏 幕的其余8個(gè)區(qū)的測(cè)得的亮度在相對(duì)于中心區(qū)的規(guī)定的限度之內(nèi)（例如，"屏幕側(cè)面和角落 的亮度應(yīng)該至少是屏幕中心讀數(shù)的80%")，以及相對(duì)于彼此的所規(guī)定的限制之內(nèi)（例如，"其 余的八個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的差別不應(yīng)超過(guò)4 fL")，則確定屏幕在規(guī)范之內(nèi)。
[0004] 每個(gè)測(cè)量通常是通過(guò)以下操作使用斑點(diǎn)測(cè)光表(例如光譜影院斑一度計(jì)(參見(jiàn) http://www. spectracine. com/Product_3.html))來(lái)進(jìn)行的：在屏幕上顯示平場(chǎng)(全白）中貞， 然后順序地將斑點(diǎn)測(cè)光表指向屏幕的九個(gè)區(qū)中的每個(gè)區(qū)的中心，并記錄由該測(cè)光表測(cè)得的 光值。因?yàn)檫@些類型的斑點(diǎn)測(cè)光表具有窄視角鏡頭，因此，該測(cè)光表只"看見(jiàn)"屏幕的小區(qū) 域，并且因此測(cè)量?jī)H來(lái)自正在被測(cè)的特定區(qū)的反射光。適于進(jìn)行這樣的測(cè)量的斑點(diǎn)測(cè)光表 會(huì)是非常昂貴的。
[0005] 使用斑點(diǎn)測(cè)光表的替代方案將是使用簡(jiǎn)單、低成本的廣角反射式測(cè)光表或廣角入 射式測(cè)光表。因?yàn)閺V角測(cè)光表"看見(jiàn)"整個(gè)屏幕，而不僅僅是正在被測(cè)的特定區(qū)，所以廣角 測(cè)光表將需要結(jié)合可以在屏幕上顯示的一系列圖樣來(lái)使用，其中，所照亮的每個(gè)圖樣僅是 九個(gè)測(cè)量區(qū)中的一個(gè)。然而，廣角測(cè)光表將需要具有高動(dòng)態(tài)范圍以便能夠測(cè)量這些相對(duì)低 的高等級(jí)(滿屏幕明度的九分之一)。高動(dòng)態(tài)范圍將使得所需要的廣角測(cè)光表更加昂貴。此 外，將需要對(duì)電影院中的環(huán)境光進(jìn)行極大的降低以避免污染這些低的光等級(jí)測(cè)量。將環(huán)境 光降低到可接受的等級(jí)在許多情況下會(huì)是不實(shí)際或不方便的。
[0006] 另外，不管使用斑點(diǎn)測(cè)光表還是廣角測(cè)光表，上述測(cè)量過(guò)程至少需要54個(gè)獨(dú)立的 手動(dòng)測(cè)量(每個(gè)測(cè)量區(qū)一個(gè)測(cè)量乘以每個(gè)測(cè)量位置9個(gè)區(qū)乘以6個(gè)測(cè)量位置)，這可能是很 繁瑣的并且容易出錯(cuò)。
[0007] 需要的是用于測(cè)量屏幕的明度均勻性的方法和裝置，所述方法和裝置不要求降低 電影院中的環(huán)境光，并且允許使用不具有大的動(dòng)態(tài)范圍的簡(jiǎn)單廣角測(cè)光表，例如典型的光 電測(cè)光表，或者集成到典型的現(xiàn)代移動(dòng)電話的攝像頭中的光電測(cè)光表。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] -種用于根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例來(lái)測(cè)量視頻顯示器的諸如亮度均勻性的質(zhì)量 參數(shù)的方法，包括：提供要在視頻顯示器上順序顯示的多個(gè)圖樣圖像；使用廣角光傳感器 來(lái)測(cè)量由每個(gè)圖樣圖像所產(chǎn)生的光的量；以及使用與每個(gè)所顯示的圖樣相對(duì)應(yīng)的所測(cè)得的 光值來(lái)計(jì)算視頻顯示器質(zhì)量參數(shù)。根據(jù)該方法使用的每個(gè)圖樣是從正交矩陣推導(dǎo)出的，得 到具有高平均明度的每個(gè)圖樣，從而消除了使用窄角斑點(diǎn)測(cè)光表的需要，并且替代地允許 使用簡(jiǎn)單、廣角的入射光或反射光光度計(jì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量。該方法符合用于測(cè)量亮度均勻性的 相關(guān)SMPTE測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。另外，本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了用于實(shí)施該方法的裝置。
[0009] 本發(fā)明的一個(gè)特征是：要在屏幕上顯示多個(gè)圖樣。每個(gè)圖樣的組成對(duì)于成功實(shí)現(xiàn) 所期望的測(cè)量來(lái)說(shuō)是重要的。每個(gè)個(gè)體的圖樣可以被稱為"掩蔽圖樣"。每個(gè)掩蔽圖樣是包 括大小相等的矩形的二維圖像，其中，可以將每個(gè)矩形照亮達(dá)到兩個(gè)所選擇強(qiáng)度等級(jí)中的 一個(gè)。在每個(gè)掩蔽圖樣中，這些矩形中的大約一半矩形照亮到一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，而其余的矩形 照亮到另一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。因此，當(dāng)顯示時(shí),每個(gè)掩蔽圖樣產(chǎn)生大約相同的總亮度輸出（大約 是滿屏幕亮度的一半)。因此，這些掩蔽圖樣并不需要光傳感器來(lái)具有高動(dòng)態(tài)范圍，并且不 需要用戶減少環(huán)境光。下面對(duì)這些掩蔽圖樣的推導(dǎo)進(jìn)行了更加詳細(xì)的描述。
[0010] 通過(guò)改變所使用的廣角光傳感器的類型或者所使用的掩蔽圖樣或者這二者，該方 法和裝置的變型還可以用于測(cè)量顯示屏幕的其它質(zhì)量參數(shù)，包括色度均勻性、灰度均勻性 和立體3D串?dāng)_均勻性。
[0011] 當(dāng)結(jié)合所附權(quán)利要求書(shū)和附圖閱讀時(shí)，根據(jù)下面的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的目標(biāo) 目的、優(yōu)點(diǎn)和其它新穎特征是清楚的。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1描繪了根據(jù)測(cè)量亮度均勻性的傳統(tǒng)方法劃分成測(cè)量區(qū)的視頻顯示器屏幕。
[0013] 圖2示出了用于根據(jù)測(cè)量亮度均勻性的傳統(tǒng)方法測(cè)量在視頻顯示器屏幕的測(cè)量 區(qū)的一個(gè)測(cè)量區(qū)中的亮度的斑點(diǎn)測(cè)光表。
[0014] 圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的掩蔽圖樣。
[0015] 圖4A描繪了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的一組九個(gè)掩蔽圖樣。
[0016] 圖4B描繪了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的、與圖4A中示出的一組掩蔽圖樣互補(bǔ)的 一組九個(gè)掩蔽圖樣。
[0017]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的、用于測(cè)量視頻屏幕的亮度均勻性的方法 的流程圖。
[0018] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的、用于測(cè)量視頻屏幕的亮度均勻性的裝 置。
[0019] 圖7根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了使用4x4掩蔽圖樣計(jì)算的、映射到由相關(guān)SMPTE 規(guī)范所要求的9個(gè)測(cè)量區(qū)的3x3網(wǎng)格上的視頻屏幕的16個(gè)補(bǔ)丁的亮度值。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的視頻顯示器屏幕10,該視頻顯示器屏幕邏輯上劃分為定 義了相關(guān)SMPTE測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)所要求的九個(gè)測(cè)量區(qū)的九個(gè)大