GB/T 43590.503-2024 激光显示器件 第5-3 部分：激光投影显示（屏）图像质量测试方法

　　ICS 31. 120 CCS L 53

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 43590.503—2024

　　激光显示器件

　　第 5-3部分:激光投影显示(屏)图像

　　质量测试方法

　　Laserdisplaydevices—Part5-3:Measuring methodsofimagequality

　　forlaserprojection displays

　　2024-03-15发布 2024-07-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 43590.503—2024

　　目 次

　　前言 Ⅰ

　　引言 Ⅱ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语 、定义和缩略语 1

　　3. 1 术语和定义 1

　　3. 2 缩略语 2

　　4 标准测量条件 2

　　4. 1 一般要求 2

　　4. 2 标准大气条件 2

　　4. 3 标准暗室条件 2

　　4. 4 稳定时间 2

　　4. 5 电源条件 2

　　4. 6 标准测试信号 2

　　4. 7 测量坐标系 3

　　4. 8 标准测量设备 3

　　4. 9 标准测量条件 4

　　4. 10 标准设置条件 5

　　4. 11 标准测试信号图形 7

　　5 测试方法 8

　　5. 1 亮度不均匀性 8

　　5. 2 对比度不均匀性 9

　　5. 3 视角 10

　　5. 4 色度不均匀性 11

　　5. 5 色域 12

　　5. 6 图像几何失真 13

　　5. 7 闪烁 14

　　5. 8 静态图像分辨率 16

　　参考文献 19

　　GB/T 43590.503—2024

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 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 。

　　本文件是 GB/T 43590《激光显示器件》的第 5-3部分 。GB/T 43590已经发布了以下部分 :

　　— 第 1-2部分 :术语及文字符号 ;

　　— 第 5-1部分 :激光前投影显示光学性能测试方法 ;

　　— 第 5-2部分 :散斑对比度光学测量方法 ;

　　— 第 5-3部分 :激光投影显示(屏)图像质量测试方法 ;

　　— 第 5-4部分 :彩色散斑的光学测试方法 。

　　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 。

　　本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出 。

　　本文件由全国电子显示器件标准化技术委员会(SAC/TC547)归 口 。

　　本文件起草单位 :浙江大学 、浙江三色光电技术有限公司 、中国电子技术标准化研究院 、杭州三泰检测技术有限公司 、海信视像科技股份有限公司 。

　　本文件主要起草人 :牟同升 、牟希 、赵英 、闻春敖 、王建平 、赵奕玲 、刘卫东 、乔明胜 。

　　Ⅰ

　　GB/T 43590.503—2024

　　引 言

　　新型显示产业是国民经济和社会发展的战略性 、基础性和先导性产业 。激光显示器件是新型显示技术的核心部件 。为了满足我国激光显示器件产品的生产制造 、检验及进出 口贸易需求制定激光显示器件系列标准 。GB/T 43590拟由以下部分构成 。

　　— 第 1-2部分 :术语及文字符号 。 目的在于确立激光显示器件及相关组件所优选的术语 、定义和符号 。

　　— 第 5-1部分 :激光前投影显示光学性能测试方法 。 目 的在于确立激光光源或者包含激光光源的混合光源的前投影机显示光学性能的测试方法 。

　　— 第 5-2部分 :散斑对比度光学测量方法 。 目的在于确立激光光源以及包含激光光源的混合光源的激光显示器件单色散斑对比度的测量方法 。

　　— 第 5-3部分 :激光投影显示(屏)图像质量测试方法 。 目 的在于确立激光投影机和屏幕组合的全画幅激光投影显示(屏)图像质量的测试方法 。

　　— 第 5-4部分 :彩色散 斑 的 光 学 测 试 方 法 。 目 的 在 于 确 立 激 光 显 示 器 件 彩 色 散 斑 的 光 学 测 试方法 。

　　— 第 5-6部分 :投影屏幕光学性能测试方法 。 目 的在于确立基于光度学特性的激光投影显示屏幕光学性能的测试方法 。

　　— 第 5-7部分 :激光扫描显示在散斑影响下的图像质量测试方法 。 目 的在于确立受散斑噪声影响时无可见荧光屏幕上的激光扫描显示图像质量的测试方法 。

　　— 第 5-11部分 :光源模组光学测试方法 。 目的在于确立激光显示器件光源模组的光学性能测试方法 。

　　— 第 5-12部分 :光机模组测试方法 。 目的在于确立激光显示光机模组的性能测试方法 。

　　— 第 5-16部分 :激光显示用波长转换元件测试方法 。 目的在于确立激光显示波长转换元件的性能测试方法 。

　　— 第 5-18部分 :栅格式光纤扫描激光显示光学测试方法 。 目的在于确立光纤扫描器件在采用栅格式扫描时 ,针对激光束扫描成像时的光学测试方法 。

　　Ⅱ

　　GB/T 43590.503—2024

　　激光显示器件

　　第 5-3部分:激光投影显示(屏)图像

　　质量测试方法

　　1 范围

　　本文件描述了激光投影显示(屏)图像质量的测量条件和测量方法 。

　　本文件适用于激光投影机和屏幕组合的全帧激光投影显示(屏)图像质量的测量 ,包括前投影和背投影显示 。

　　本文件不适用于光点扫描等投影显示(屏)的测量和评价 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;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 。

　　GB/T 14857 演播室数字电视编码参数规范

　　GB/T 20147—2006 CIE标准色度观测者

　　GB/T 26270—2010 数字电视接收设备标准测试信号

　　GB/T 30117. 5—2019 灯和灯系统的光生物安全 第 5部分 :投影仪

　　GB/T 43590. 102—2023 激光显示器件 第 1-2部分 :术语及文字符号

　　GB/T 43590. 501—2024 激光显示器件 第 5-1部分 :激光前投影显示光学性能测试方法

　　GY/T 155 高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值

　　GY/T 307 超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值

　　JJG 211 亮度计检定规程

　　SJ/T 11644—2016 激光微投影机通用规范

　　ISO 11145 光学和光子学 激光和激光相关设备 词 汇 和 符 号(Optics and photonics—Lasers and laser-related equipment—Vocabulary and symbols)

　　IEC 60825-1 激光产品的安全性 第 1 部分 :设备分类和要求(Safety of laser products—Part1:

　　Equipmentclassification and requirements)

　　IEC 61947-1:2002 电子投影 测量和关键性能 第 1 部分 : 固定分辨率幻灯机(Electronic projec-

　　tion—Measurementand documentation ofkeyperformancecriteria—Part1:Fixed resolution projectors)

　　3 术语、定义和缩略语

　　3. 1 术语和定义

　　GB/T 43590. 501—2024、GB/T 43590. 102—2023、ISO 11145和 JJG 211界定的术语和定义适用于本文件 。

　　1

　　GB/T 43590.503—2024

　　3.2 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件 。

　　DUT:被测器件(Device Under Test)

　　LMD:光学测量设备(LightMeasuring Device)

　　RGB:红 、绿 、蓝(Red,Green,Blue)

　　RGBCMY:红 、绿 、蓝 、青 、品红 、黄(Red,Green,Blue,Cyan,Magenta,Yellow)

　　4 标准测量条件

　　4. 1 一般要求

　　除另有规定外 ,激光投影显示(屏)图像质量测试应遵守以下标准测试条件 。

　　在进行激光投 影 测 试 操 作 时 , 应 遵 守 人 体 的 光 辐 射 安 全 要 求 。 测 量 环 境 、设 备 和 方 法 应 符 合IEC 60825-1 和 GB/T 30117. 5—2019中对于人体安全的规定 。

　　4.2 标准大气条件

　　标准大气条件应符合下列规定 :

　　— 温度 :25 ℃ ±3 ℃ ;

　　— 相对湿度 :25% ~ 85% ;

　　— 气压 :86kPa~ 106kPa。

　　如与标准条件不同 ,应在测试报告中注明 。

　　注 : 对于温度敏感的情况 ,使用 25 ℃ ±2 ℃ 。

　　4.3 标准暗室条件

　　标准暗室条件应符合下列规定 :

　　— 测试在遮光暗室中进行 ;

　　— 暗室环境表面反射比小于 10% ;

　　— 关闭或遮挡 LMD 和 DUT 的发光部分 , 暗室照度小于 0. 1 lx。

　　如与标准条件不同 ,背景光应扣除 ,并在测试报告中注明 。

　　注 : 如激光投影全黑场照度小于 2 lx,则暗室照度为全黑场屏幕中心照度的 1/20以下 。

　　4.4 稳定时间

　　测试应在激光投影和测试设备达到稳定后进行 。应保证稳定时间 ,使被测激光投影在指定显示图像的测试过程中 ,投影的像面照度变化不大于 2% ;稳定性达不到 2% ,应在测试报告中注明 。

　　4.5 电源条件

　　交流供电的产品 ,供电电源应为 220V±11V ,50 Hz±1 Hz。

　　直流供电的产品 ,按照产品标准中的规定 ,应为供电电源额定电压标称值 ±5% 。

　　供电电源的总谐波失真应在 ±5%范围内 。

　　4.6 标准测试信号

　　标准测试信号应使用数字视频信号显示测试图案 。数字视频信号应与激光投影固有分辨率格式一

　　2

　　GB/T 43590.503—2024

　　致 。标准清晰度测试信号应符合 GB/T 14857的规定 ,高清晰度测试信号应符合 GY/T 155的规定 ,超高清晰度测试信号应符合 GY/T 307的规定 。

　　如激光投影只有模拟信号接 口 ,应使用 IEC 61947-1:2002 中附录 B规定的特殊图形信号发生器 。测试信号的产生方式 、输入接口 、幅型比以及输入格式应在测试报告中注明 。

　　4.7 测量坐标系

　　测量角度位置关系应符合图 1 的规定 。将投影图像聚焦到坐标系的 X-Y 平面上 。 激光投影机的

　　光轴位置由两个角度来定义 。倾角 θ是光轴与像平面法线(Z轴)之间的夹角 ,旋转角(方位角)Φ是光

　　3 点钟方向 。

　　轴与 X 轴之间的夹角 ,按钟表逆时针的方向增加 。Φ= 0°相当于时钟 6 点钟方向 ,θ= 90°相当于时钟

　　标引序号说明 :

　　1— 像面 ;

　　2— 激光投影机 。

　　图 1 测量极坐标系

　　4. 8 标准测量设备

　　4. 8. 1 一般要求

　　标准测量设备应符合下列规定 :

　　a) 应保证 LMD 的灵敏度和动态范围 ,LMD 的测量信号至少比暗电平(本底噪声)信号大 10倍 ;

　　b) LMD对偏振光的敏感度小于 1% ;

　　c) LMD 的积分时间大于图像信号 5个帧周期以上 ;

　　d) LMD 的波长范围至少覆盖 400 nm ~ 700 nm;

　　e) 光度和色度测得数据使用 CIE 1931系统的 2°标准观察 者 进 行 计 算 , 应 符 合 GB/T 20147— 2006的规定 。

　　如有不同 ,应在测试报告中注明 。

　　4. 8.2 亮度测量设备

　　4. 8.2. 1 瞄点式亮度计

　　瞄点式亮度计测量固定视场角内的亮度平均值 ,应符合下列规定 :

　　—V(λ)匹配误差不超过 6. 0% ;

　　— 线性误差小于 1. 0% ;

　　3

　　GB/T 43590.503—2024

　　— 稳定性误差小于 1. 5% ;

　　— 亮度不准确度小于 5% 。

　　注 : 激光投影通常使用窄谱线光源 , 因此优先使用带 光 谱 测 量 功 能 的 设 备 。如 使 用 V(λ) 匹 配 的 照 度 计 , 不 满 足 以上要求时 ,则对其进行修正后使用 。

　　4. 8.2.2 成像亮度计

　　成像亮度计采用二维光学接收元件 ,一次取样可以实现所测平面内各点亮度值的测量 ,应符合下列规定 :

　　— 成像探测器的像素数应为测量区域内图像子像素数的 4倍以上 ;

　　— 线性误差小于 2. 0% ;

　　— 稳定性误差小于 1. 5% ;

　　— 亮度不准确度小于 6% 。

　　4. 8.3 色度测量设备

　　色度测量设备通常包括色度计 、光谱色度计及带色度测量功能的照度计等 ,应符合下列规定 :

　　— 色度测量准确度 : ±0. 002(x,y) ;

　　— 色品坐标最小读数 :0. 000 1(x,y) 。

　　注 : 激光投影通常使用窄谱线光源 , 因此优先使用带光谱测量功能的色度设备 。如使用光谱色度计 ,不满足以上要求时 ,则对其进行修正后使用 。

　　4. 8.4 视频信号发生器

　　视频信号发生器应符合 SJ/T 11644—2016中 5. 2. 3 的规定 。

　　4. 8.5 瞬态光度测量设备

　　瞬态光度测量设备应符合下列规定 :

　　— 线性误差小于 0. 5% ;

　　— 采样速率大于 1 kSa/s;

　　— 包含频率分析功能 。

　　4.9 标准测量条件

　　标准测量条件应符合下列规定 。

　　a) 激光投影显示(屏)的图像质量是通过投影在固定距离屏幕上的投影图像呈现的 。激光投影测试时 ,DUT安装的角度 、高度和距离等与制造商安装说明书中的规定一致 。 投影屏幕和激光投影安装的相对位置见图 2。

　　b) 确保测量区域横向移动 20% ,照度变化水平小于 2% 。测量区域足够大 ,应能够平均散斑造成的不均匀性 。

　　4

　　GB/T 43590.503—2024

　　标引序号说明 :

　　1 — 激光投影机 ;

　　2 — 投影屏幕 ;

　　L — 投影距离 ,单位为米(m) ;

　　β — 投影图像中心与激光投影中心轴线的夹角 ,单位为度(°) ;

　　H1 、H2 — 制造商安装提供的对准位置信息 。

　　图 2 DUT设置示例

　　4. 10 标准设置条件

　　4. 10. 1 一般要求

　　激光投影机设置应符合 4. 10. 2~4. 10. 5 的规定 ,如有不同 ,应在测试报告中注明 。

　　4. 10.2 激光投影机和投影平面设置

　　激光投影机和投影平面设置应按制造商规定的最佳观看位置 、安装角度 、高度 、变焦倍数和图像尺寸对激光投影进行设置 。如果没有规定 ,激光投影机的变焦倍数应设置为最大值 ,将投影距离(观看距离)调节到距离投影图像约为 1 m ,其他参数按默认设置 。

　　激光投影机和投影平面(屏幕位置)设置应在测试报告中注明 。

　　4. 10.3 激光投影机调焦

　　制造商应提供对准测试信号图案 。如果没有规定 ,测试信号图案应符合图 3 的规定 ,调节激光投影处于最佳投影距离 。调节激光投影镜头焦距至屏幕上投影图像的中心和边缘“+ ”字图案呈现最清晰的状态 。

　　5

　　6

　　GB/T

　　

　　43590.503—2024

　　

　　标引序号说明 :

　　H — 测试信号图案的水平方向尺寸 ;

　　V — 测试信号图案的垂直方向尺寸 。

　　图 3 用于激光投影显示调焦的图案示例

　　4. 10.4 激光投影标准设备条件

　　除另有规定外 ,光学性能测试过程中 ,激光投影设置状态应保持一致 。所有出厂默认设置状态和测试调整参数 ,包括图像模式、亮度、对比度、观看距离、可变光圈和动态功率调节等都应在测试报告中注明 。

　　4. 10.5 标准图像测试位置

　　激光投影显示(屏)测试应在投影屏幕上给定的测试位置进行 ,测试位置应符合图 4 的规定 。通常宜测试有效区域内 P1 ~P9位置 ,将有效投影图像区域划分为 9 个相同大小的方格 ,测量各个方格中心点,按对应数字进行识别 。每个方格大小都是投影图像有效区域内水平尺寸 H 和垂直尺寸 V 的 1/3。测试图像的中心位置在 P5 。

　　图 4 投影屏幕上标准测试位置

　　GB/T 43590.503—2024

　　4. 11 标准测试信号图形

　　4. 11. 1 全白场图形

　　测试图形按照 GB/T 26270—2010中 5. 3 规定的彩条信号 。

　　4. 11.2 全红场、全绿场、全蓝场图形

　　测试图形按照 GB/T 26270—2010中 5. 23规定的全红场 、全绿场 、全蓝场信号 。

　　4. 11.3 黑白方格图形

　　黑白方格图形有不同的行列规格形式(见图 5) 。 白色方格能够输出不同灰度等级信号 ,如峰值白色的 10% ,50% ,100% 。黑色方格输出 0%峰值白色 。

　　白色色块设置为灰度等级最高值 ,黑色色块设置为灰度等级最低值 。

　　a) 中心和四角为白色 b) 中心和四角为黑色

　　图 5 黑白方格信号图

　　4. 11.4 几何失真测试图形

　　测试图形按照 GB/T 26270—2010中 5. 20规定的单像素信号 。

　　4. 11.5 黑白条纹测试图形

　　黑白条纹测试图形中黑白条纹像素宽度相等(见图 6) ,黑白像素宽度分别为 n 个 ,n= 1~4。

　　7

　　GB/T 43590.503—2024

　　a) 横向黑白条纹测试图形

　　b) 纵向黑白条纹测试图形

　　标引序号说明 :

　　1— 横向 n 个像素 ;

　　2— 纵向 n 个像素 。

　　图 6 黑白条纹测试图形

　　5 测试方法

　　5. 1 亮度不均匀性

　　5. 1. 1 目的

　　测量激光投影显示(屏)图像的亮度不均匀性 。

　　5. 1.2 测量设备

　　测量设备应包括 :

　　— 供电电源 ;

　　— 视频信号发生器 ;

　　— 亮度测量设备 。

　　5. 1.3 测试步骤

　　测试步骤按下列规定进行 :

　　a) 应按标准测量条件安装和标准设置条件设置激光投影仪 ;

　　b) 在投影屏幕上投影出全白场画面 ,并使激光投影光输出稳定 ;

　　c) 依次测得投影图像上 9个点(P1 ~P9 )的亮度 ,测量位置应符合图 4 的规定 。注 : 如果要提高测量要求 ,则需测得投影图像上 13个点的亮度 ,按 5. 1. 4要求进行数据处理 。

　　8

　　GB/T 43590.503—2024

　　5. 1.4 数据处理

　　测试数据处理包括 :

　　a) 测得 9个测试位置中每个点的 亮 度 值 Ln ,从 中 确 定 最 大 亮 度 Lwmax、最 小 亮 度 Lwmin,并 按 公式(1) 计算平均亮度 Lwav ;

　　Lwav … … … … … … … … … … ( 1 )

　　b) 按公式(2)计算亮度不均匀性 NU;

　　NU= max

　　式中 :

　　Ln — 每个测试位置的亮度值 ,n= 1~ 9(或 n= 1~ 13) 。

　　c) 测试报告中应记录每个点的亮度值 Ln 、最大亮度 Lwmax、最小亮度 Lwmin、平均亮度 Lwav 和亮度不均匀性 NU。

　　注 : NU= 0 表示投影图像亮度完全一致 。

　　5.2 对比度不均匀性

　　5.2. 1 目的

　　测量激光投影显示(屏)图像的对比度不均匀性 。

　　5.2.2 测量设备

　　测量设备应包括 :

　　— 供电电源 ;

　　— 视频信号发生器 ;

　　— 亮度测量设备 。

　　5.2.3 测试步骤

　　测试步骤按下列规定进行 :

　　a) 应按标准测量条件安装和标准设置条件设置激光投影仪 ;

　　b) 在投影屏幕上投影出黑白方格图形 ,见图 5a) ,并使激光投影光输出稳定 ;

　　d(c))) 在投影屏幕上投影出黑白方(测量所有白色方格的亮度 L)C格(W)i图(i1,如图(~13))5b(和))所,并(有)使(黑)激(色)光(方)投(格)影(的)光(亮)输(度)出(L)稳(CB)k定(k;= 1~ 12) ;

　　e) 测量所有白色方格的亮度 LCWi(i= 1~ 12)和所有黑色方格的亮度 LCBk(k= 1~ 13) 。

　　5.2.4 数据处理

　　测试数据处理包括 :

　　a) 度 CRA(测得数)按;公式(3) 计 算 每 个 方 格 区 域 的 对 比 度 CRj (j= 1~ N) , 按 公 式(4) 计 算 平 均 对 比

　　CRj … … … … … … … … … … ( 3 )

　　CRAVE … … … … … … … … … … ( 4 )

　　9

　　GB/T 43590.503—2024

　　式中 :

　　b) 按(j)—公式(——黑)(5(白))计算 25个方(方格序列号),区(1)域的(~N)对。比度不均匀性 CRNU ;

　　CRNU = max

　　式中 :

　　c) 测试报告中应记录 N 个方格的对比度 CRj ,平均对比度 CRAVE,对比度不均匀性 CRNU 。

　　j— 黑白方格序列号,j= 1~N。

　　5.3 视角

　　5.3. 1 目的

　　测量激光投影显示(屏)图像的可视角度范围 。

　　5.3.2 测量设备

　　测量设备应包括 :

　　— 供电电源 ;

　　— 视频信号发生器 ;

　　— 亮度测量设备 。

　　5.3.3 测量条件

　　LMD 安装示例见图 7。亮度测试设备围绕投影屏幕中心法线垂直或水平旋转进行测量 。

　　a) 水平面测量 b) 垂直面测量标引序号说明 :

　　1 — 投影屏幕 ;

　　2 —LMD;

　　3 —DUT;

　　θH1 、θH2 —LMD与投影屏幕中心法线水平方向的夹角 ;

　　θV1 、θV2 —LMD与投影屏幕中心法线垂直方向的夹角 。

　　图 7 LMD 测量示例

　　5.3.4 测试步骤

　　测试步骤按下列规定进行 :

　　10

　　GB/T 43590.503—2024

　　a) 应按标准测量条件安装和标准设置条件设置激光投影仪 ;

　　b) 在投影屏幕上投影出全白场画面 ,并使激光投影光输出稳定 ;

　　全白场亮度 LCWi和全黑场亮度 LCBi。

　　c) 使 LMD聚焦在投影屏幕中心 ,垂直于投影屏幕 (θV=θH=0°) 沿水平或垂直方向测量中心点

　　5.3.5 数据处理

　　测试数据处理包括以下内容 。

　　a) 绘制中心点在垂直和水平平面 -90°~ 90°角度范围内的亮度变化曲线 。

　　c) 绘制中心点处垂直和水平平面 -90° 90°角度范围内的对比度变化曲线 。

　　b) 按公式(3)计算不同角度情况下各点比度 CRi(i= 1~n) 。

　　d) 以亮度作为阈值计算视角 ,测量大于 50%中心法线亮度的角度范围 。左观察方向与投影平面法线之间构成夹角 θL,右观察方向构成夹角 θR,水平视角为(θL +θR ) 。 上下垂直视场角 ΦU 、 ΦD,垂直视角为(ΦU +ΦD ) 。

　　e) 以对比度作为阈值计算视角 ,计算对比度大于 10的水平和垂直角度 ,见 5. 3. 5d) 。

　　f) 测试报告中应记录垂直和水平平面亮度和对比度变化曲线及各测量点亮度和对比度数值 ,并记录分别以亮度和对比度为阈值计算得到的视角 。

　　注 : 如使用其他亮度和对比度判定条件 ,则在测试报告中注明 。

　　5.4 色度不均匀性

　　5.4. 1 目的

　　测量激光投影显示(屏)图像的色度不均匀性 。

　　注 : 色度不均匀性通常用色差表示 ,色差越大 ,投影屏幕上投影图像颜色越不均匀 。

　　5.4.2 测量设备

　　测量设备应包括 :

　　— 供电电源 ;

　　— 视频信号发生器 ;

　　— 色度测量设备 。

　　5.4.3 测试方法

　　测试步骤按下列规定进行 :

　　a) 应按标准测量条件安装和标准设置条件设置激光投影仪 ;

　　b) 在投影屏幕上投影出全白场画面 ,并使激光投影光输出稳定 ;

　　d) 在投影屏幕上依次投影出全红场 、全绿场 、全蓝场图形 ,并使激光投影光输出稳定 ;

　　c) 测量全白 场 图 形 上 各 个 测 量 位 置 点 (测 试 位 置 应 符 合 图 4 的 规 定) 的 CIE 1976 色 品 坐 标(ui',vi') ,i= 1~ 9;

　　e) 测量投影屏幕上不同颜色测试信号图形中各点色品坐标 。

　　5.4.4 数据处理

　　测试数据处理包括 :

　　a) 按 GB/T 43590. 501—2024中 5. 8. 4 的规定计算色度不均匀性 ;

　　b) 测试报告中应记录 9个点的 CIE 1976色品坐标(ui',vi') ,并记录每种测试图形颜色的最大色差(色度不均匀性) 。

　　11

　　GB/T 43590.503—2024

　　5.5 色域

　　5.5. 1 目的

　　测量激光投影显示(屏)图像呈现颜色的范围 。

　　5.5.2 测量条件

　　测量设备应包括 :

　　— 供电电源 ;

　　— 视频信号发生器 ;

　　— 色度测量设备 。

　　5.5.3 测试步骤

　　测试步骤按下列规定进行 :

　　a) 应按标准测量条件安装和标准设置条件设置激光投影仪 ;

　　b) 按 GB/T 43590. 501—2024中图 7所示 RGBCMY 测试图形 ,在中心方格区投影红基色 , 即 8位(R、G、B)数字输入值为(255,0,0) ,并使激光投影光输出达到稳定状态 ;

　　c) 将 LMD 的测量区域设置于像面上投影图像中心位置 P5 (位置应符合图 4 的规定) ;

　　d) 测量像面上投影的峰值红色图形的照度 、CIE 1931色品坐标和 CIE 1976色品坐标 ;

　　e) 重复以上步骤 ,测量其他颜色的照度和色品坐标(按照表 1 的要求) 。

　　表 1 色域测试用颜色的信号值

　　颜色 Q

　　8位数字信号

　　R

　　G

　　B

　　红色

　　255

　　0

　　0

　　绿色

　　0

　　255

　　0

　　蓝色

　　0

　　0

　　255

　　黄色

　　255

　　255

　　0

　　品红色

　　255

　　0

　　255

　　青色

　　0

　　255

　　255

　　5.5.4 数据处理

　　测试数据处理包括以下内容 。

　　a) 如图 8所示 ,将测得的 RGB三基色色品坐标连线绘制在 CIE 1931和 CIE 1976色度图上 。

　　b) 按公式(6)计算 RGB三基色色品坐标包围成的色域三角形面积占 CIE 1976色度图上光谱轨迹所包围面积的百分比 :

　　Au'v' = 256. 1 (u'R- u'B )(v'G- v'B ) - (u'G- u'B )(v'R- v'B ) × 100% … … … … ( 6 )

　　式中 :

　　R、G、B— 分别代表红 、绿 、蓝三基色 。

　　c) 如包含上述表 1 中的黄色 、品红色和青色的色品坐标 ,色域覆盖率按公式(7)计算 :

　　12

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　　… … … … … … … … … … ( 7 )

　　式中 :

　　C、M、Y— 分别代表青 、品红 、黄色三基色 。

　　d) 测试报告中应记录 CIE 1931或 CIE 1976色度图上的色域图形形状 , 所测 颜 色 的 照 度 , CIE 1931或 CIE 1976的色品坐标和色域覆盖率 。

　　a) CIE 1931色度图 b) CIE 1976色度图

　　图 8 在 CIE 1976和 CIE 1931色度图上 3 种基色构成的色域范围

　　5.6 图像几何失真

　　5.6. 1 目的

　　测量激光投影显示(屏)图像经过系统校正后的几何失真 。

　　5.6.2 测量设备

　　测量设备应包括 :

　　— 供电电源 ;

　　— 视频信号发生器 ;

　　— 分辨率小于 0. 2 mm 的几何测量装置 。

　　5.6.3 测试步骤

　　测试步骤按下列规定进行 :

　　a) 应按标准测量条件安装和标准设置条件设置激光投影仪 ;

　　b) 在投影屏幕上投影出几何失真测试图形 ,并使激光投影光输出稳定 ;

　　c) 应至少选取测试图形中 10× 10的方格用于几何失真测量 ;

　　d) 用几何测量装置按图 9所示位置进行几何测量 。

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　　5.6.4 数据处理

　　测试数据处理包括以下内容 。

　　a) 水平失真 :测量如图 9 中 l1、l2 和 l3 的水平尺寸 。水平失真指最大和最小长度之间差值的比例 ,按公式(8)计算 。

　　b) 垂直失真 :测量如图 9 中 l4、l5 和 l6 的垂直尺寸 。垂直失真指最大和最小长度之间差值的比例 ,按公式(9)计算 。

　　c) 桶形失真 :桶形失真指投影图像放大倍数沿光轴方向减少 。表现出投影图像呈球形(桶形) 膨胀 。测量如图 9 中 l1、l2 和 l3 的水平尺寸 。水平失真指最大和最小长度之间差值的比例 ,按公式(8)计算桶形失真 。测量如图 9 中 l4、l5 和 l6 的垂直尺寸 。垂直失真指最大和最小长度之间差值的比例 ,按公式(9)计算桶形失真 。

　　H = (l1 +l2 - 2l3 )/2l3 … … … … … … … … … … ( 8 )

　　V = (l4 +l5 - 2l6 )/2l6 … … … … … … … … … … ( 9 )

　　式中 :

　　H— 水平失真 ;

　　V— 垂直失真 。

　　d) 测试报告中应记录水平 、垂直和桶形失真值 ,测试图形方格选取相关信息 。

　　a) 枕形失真

　　b) 桶形失真

　　图 9 失真类型

　　5.7 闪烁

　　5.7. 1 目的

　　测量激光投影显示(屏)图像的闪烁 。

　　5.7.2 测量设备

　　测量设备应包括 :

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　　— 供电电源 ;

　　— 视频信号发生器 ;

　　— 瞬态光度测试设备 。

　　5.7.3 测量条件

　　测量条件应符合下列规定 :

　　—LMD 的光轴同投影屏幕中心法线方向重合 ,安装示例见图 10;

　　— 测量距离应为激光投影对角线距离的 2倍以上且不小于 500 mm。

　　标引序号说明 :

　　1— 投影屏幕 ;

　　2—LMD;

　　3— 频率分析模块 。

　　图 10 闪烁测试装置

　　5.7.4 测试步骤

　　测试步骤按下列规定进行 :

　　a) 应按标准测量条件安装和标准设置条件设置激光投影仪 ;

　　b) 在投影屏幕上投影出全白场画面 ,并使激光投影光输出稳定 ;

　　c) 使用 LMD测量投影图像中心点 P5 (位置应符合图 4 的规定)的亮度变化 。

　　5.7.5 数据处理

　　测试数据处理包括 :

　　a) 测得亮度随时间变化的曲线 L(t) ;

　　b) 对数据 L(t)使用傅里叶变换进行频谱分析 ,处理得到频率功率谱 P(F) ;

　　c) 将频率功率谱 P(F)和人眼视觉敏感度函数(见图 11和表 2)进行加权得到符合视觉特性的频率功率谱 P'(F) ;

　　d) 记录符合视觉特性的频率功率谱 P'(F)最大值所对应的闪烁主频率 fm ;

　　e) 对视觉特性功率谱 P'(F)进行反变换得到符合人眼特性的亮度随时间变化曲线 L'(t) ;

　　f) 从人眼特性的亮度随时间变化曲线 L'(t)中计算得到平均亮度 La've、最大亮度 Lm(')ax和最小亮度Lm(')in,按公式(10)计算闪烁调制深度 AFM :

　　AFM = çè(),÷ … … … … … … … … … … ( 10 )

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　　g) 测试报告中应记录测试亮度随时间变化曲线 L(t) ,符合人眼视觉特性的亮度随时间变化曲线

　　L'(t) 、平均亮度 La've、最大亮度 Lm(')ax、最小亮度 Lm(')in、闪烁调制深度 AFM 和闪烁主频率 fm 。

　　图 11 人眼视觉敏感度函数

　　表 2 人眼视觉敏感度函数数据

　　频率

　　Hz

　　对比敏感度

　　频率

　　Hz

　　对比敏感度

　　1. 6

　　17. 8

　　19. 8

　　78. 8

　　2. 7

　　17. 9

　　24. 0

　　59. 8

　　4. 0

　　32. 9

　　28. 0

　　29. 9

　　5. 1

　　45. 3

　　32. 0

　　23. 0

　　6. 8

　　50. 3

　　40. 0

　　5. 89

　　8. 8

　　72. 5

　　54. 0

　　1. 23

　　10. 7

　　96. 7

　　64. 0

　　0. 79

　　12. 7

　　101. 5

　　75. 0

　　0. 60

　　16. 2

　　91. 3

　　—

　　—

　　5. 8 静态图像分辨率

　　5. 8. 1 目的

　　测量激光投影显示(屏)图像的静态图像分辨率 。

　　5. 8.2 测试设备

　　测量设备应包括 :

　　— 供电电源 ;

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　　— 视频信号发生器 ;

　　— 亮度测量设备 。

　　5. 8.3 测试方法

　　测试步骤按下列规定进行 :

　　a) 使用不同宽度的水平或垂直条纹测试信号图(见图 7) ;

　　b) LMD垂直于屏幕 ,测量黑白条纹测试图形亮度分布 。

　　5. 8.4 数据处理

　　测试数据处理包括以下内容 。

　　b) 按公式(11)计算黑白条纹调制对比度 Cm ,并做出黑白条纹宽度和黑白条纹调制对比度的关系图(见图 12) :

　　Cm … … … … … … …

　　a) 测得不同像素宽度(n= 1~4)黑白条纹图像垂直和水平亮度纵断面曲线 。

　　式中 :

　　LW (n) — 所有视场内白色条纹中心亮度的平均值 ;

　　LK (n) — 所有视场内黑色条纹中心亮度的平均值 。

　　图 12 黑白条纹宽度与调制对比度关系示例图

　　c) 设定调制对比度阈值 ,按公式(12)计算设定阈值下能分辨的最小像素宽度 :

　　nr =n … … … … …

　　式中 :

　　nr — 设定阈值下能分辨的最小像素宽度 ;

　　CT — 调制对比度阈值 ;

　　Cm — 调制对比度 。

　　注 : 通常调制对比度阈值文字显示为 25% , 图像显示为 50% 。

　　d) 按公式(13)计算静态图像分辨率 :

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　　SR … … … … … … … … … … ( 13 )

　　式中 :

　　SR — 静态图像分辨率 ;

　　Nal— 垂直/水平可寻址像素 。

　　e) 测试报告中应记录设定的调制对比度阈值 CT ,设定阈值下能分辨的最小像素宽度 nr,可寻址像素数 Nal,静态图像分辨率 SR。

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　　参 考 文 献

　　[1] InternationalCommittee forDisplayMetrologyInformation DisplayMeasurementStandard Ver. 1. 03