ISO12646：2008彩色打样显示

1、西安理工大学西安理工大学 郑元林郑元林 1 范围范围本标准规定了用于彩色图像软打样彩色图像软打样的显示器特征的最小要求。包括均匀性均匀性、收敛性收敛性、刷新率刷新率、对角尺寸对角尺寸、空间分辨率空间分辨率和屏幕表面反射光屏幕表面反射光。也规定了色度特征色度特征对电子驱动信号及观察方向的依赖，特别是对于平板显示器。2 引用标准引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文，凡是注日期的引用文件，仅此版本可适用于本标准。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括修订）适用于本标准。ISO 3664, Graphic technology and photography View

2、ing conditionsISO 13655:2009, Graphic technology Spectral measurement and colorimetric computation for graphic arts imagesISO 15790, Graphic technology and photography Certified reference materials for reflection and transmission metrology Documentation and procedures for use, including determinatio

3、n of combined standard uncertaintyCIE Publication 15, Colorimetry3 术语、定义和相关术语术语、定义和相关术语3.1术语和定义术语和定义本标准用到了一下术语和定义。3.1.1 校准校准 calibration使显示器测量值与标准中或专门程序规定值相一致的操作。3.1.2 特性描述特性描述 characterization在设备相关值与设备无关值之间建立关系的过程。3.1.3 聚焦聚焦 convergence三个电子束（R、G、B）汇集在CRT表面上单一点的能力（见3.2）。3.1.4 设计观察方向设计观察方向 DVD (Desig

4、n Viewing Direction)经过优化的显示的光电特征的方向。3.1.5伽玛伽玛 gamma 关联显示器特性化输出亮度和表示了显示器软硬件系统的归一化的输入数值的最佳匹配参数，用公式(1)给出： L=S (1)其中：L是归一化的输出亮度； S是归一化的输入数值。3.1.6 硬拷贝样张硬拷贝样张 hard copy proofing system需要印刷的图像通过与生产设备可能不同的印刷设备产生的模拟再现。3.1.7 关闭状态关闭状态 OFF-state显示器关闭的状态。3.1.8 开启状态开启状态 ON-state显示器开启的状态。3.1.9 光电转换函数光电转换函数 opto-el

5、ectronic transfer function显示器电信号的输入值与其产生的亮度值之间的关系。3.1.10 刷新速度刷新速度 refresh rate图像在屏幕上再现的频率。3.1.11 RGB称为红、绿、蓝的加色模型。3.1.12 目标伽马值目标伽马值 target gamma供应商提供的伽马值，它可以是一个数，规定了整个阶调范围特征，也可以是查找表的分段数据，范围从0到2n-1（n位）。3.1.13 统调统调 tracking 通道平衡通道平衡 channel balance确保显示器三个通道间平衡关系的处理过程（通过放大器调整），使得通道信号等值时，所有亮度级均显示为中性灰色。3.

6、1.14 观察锥观察锥 viewing cone VC源于显示屏幕的圆锥形空间，包含了倾角为的所有观察方向。3.1.15 周围场周围场 surround邻近图像边缘的区域，会影响眼睛在观察图像时的局部适应状态。3.2 相关术语相关术语CRT：阴极管射线显示(器)FPD：平面显示（器）LCD：液晶显示（器） 4 要求要求4.1 分辨率分辨率 显示分辨率必须能够在不插值的情况下完全显示12801024像素的图像。当5.2定义的尺寸规格的测试图像在CRT上显示时，在正常的视距下（在本标准中是0.5米）所有规定的先都必须清晰可见。为了避免关于插值的争议，在显示器固有的分辨率下显示是很重要的。4.2 尺

7、寸尺寸 显示器必须能够显示对角尺寸至少为43cm高度至少22cm的图像。4.3 刷新率（仅适用于刷新率（仅适用于CRT） 非隔行扫描的刷新率至少为80Hz。4.4 亮度均匀性亮度均匀性在显示一幅均匀白色的、灰色的或黑色的图像时，显示器在视觉上应该是均匀的。本标准要求，在5.3中描述的所有被测量值的误差最好在中心亮度的5%以内，必须10%以内。图2标注的点间也不应有明显的视觉上的非均匀区。对整个显示器，至少要测量5.3表明的位置，每个中性图像（具有相同的R、G、B值）必须在的色度必须在以显示器中心的色度值为中心，半径为0.01（ISO 13655定义的u、v）的圆内。4.5 几何精度（仅适用于几

8、何精度（仅适用于CRT） 显示5.4的网格线时，基本上应该是不变形的。栅格图像中彼此相邻的线条间的距离应该是在2mm之内，没有线条超过2.5mm的平均距离。4.6 收敛性（仅适用于收敛性（仅适用于CRT）当显示5.4中描述的栅格图像时，所有线条在中央区域内（对角线直线距离的一半）应该是无彩色边缘的。超出这些区域有一些少量彩色边缘可以接受，但不是被推荐的要求。4.7 环境照明、周围场和环境环境照明、周围场和环境4.7.1 原则原则在开启状态下，在黑房间内用符合5.6规定的分光辐射度计或色度计测量黑（R=G=B=0）的亮度不能大于关闭状态时黑的200%。在关闭状态下显示表面的反射特性必须在黑房间内

9、用点光源视觉评估。点光源在屏幕上的反射应当是模糊的，并且从镜面反射方向逐渐平滑地下降。在显示器在直接周围环境中不能有鲜艳的颜色（包括衣服）。4.7.2 显示器和硬拷贝图像比较显示器和硬拷贝图像比较对于显示器和硬拷贝图像比较，遵循如下规则：对于显示器和硬拷贝图像比较，遵循如下规则：a)环境照明要尽可能低是非常必要的。放置在显示器面板位置处环境照明要尽可能低是非常必要的。放置在显示器面板位置处的完全漫反射体在显示器关闭状态下的亮度不能大于显示器白的完全漫反射体在显示器关闭状态下的亮度不能大于显示器白点亮度（点亮度（R=G=B=255）的）的1/4，最好不超过，最好不超过1/8。这些限制同样适。这些

10、限制同样适用于可能影响观察者适应状态的其它表面。环境照明色温，比用于可能影响观察者适应状态的其它表面。环境照明色温，比如室内灯，必须在观察箱的照明色温的如室内灯，必须在观察箱的照明色温的200K以内。以内。b)显示器周围区域的亮度不能超过显示器白屏（显示器周围区域的亮度不能超过显示器白屏（R=G=B=255）时）时的的1/10。必须按照。必须按照5.6的方式测量。的方式测量。c)观察箱内的条件要符合观察箱内的条件要符合ISO 3664的的P2观察条件。观察条件。d)观察箱的光线不能直接照射在显示器上。观察箱的光线不能直接照射在显示器上。e)无论是照明光源还是从物体反射的外部光都必须挡在观无论是

11、照明光源还是从物体反射的外部光都必须挡在观察和用于比较的印刷品或图像之外。察和用于比较的印刷品或图像之外。4.7.3 观察单个图像观察单个图像当观察单个图像时，遵循如下规则：当观察单个图像时，遵循如下规则：a)显示器周围区域的亮度不能超过显示器白点的显示器周围区域的亮度不能超过显示器白点的20%，均匀，均匀性最好不超过性最好不超过3%。必须按照。必须按照5.6的方式测量。的方式测量。b)环境照明要尽可能低是非常必要的。放置在显示器面板位环境照明要尽可能低是非常必要的。放置在显示器面板位置处的完全漫反射体在显示器关闭状态下的亮度不能大于置处的完全漫反射体在显示器关闭状态下的亮度不能大于显示器白点

12、亮度（显示器白点亮度（R=G=B=255）的）的1/4，最好不超过，最好不超过1/8。这些限制同样适用于可能影响观察者适应状态的其它表面。这些限制同样适用于可能影响观察者适应状态的其它表面。c)无论是照明光源还是从物体反射的外部光都必须挡在观察无论是照明光源还是从物体反射的外部光都必须挡在观察之外。之外。4.8 色度、白点和黑点的亮度、统调色度、白点和黑点的亮度、统调（通道平衡）（通道平衡）4.8.1 原则原则显示黑点的亮度必须小于最大亮度的1%（即亮度比至少为100:1）。显示器上白的亮度最小为80cd/m2，最好是160 cd/m2。4.8.2 显示器和硬拷贝图像比较显示器和硬拷贝图像比较

13、在5.3定义的白图像中心，显示器的色度特征应该设为D50；即u0.2092，v=0.4881。对于软件应用方选择的白点的色度必须在以此点为中心半径为0.005的圆内。如ISO 3664 观察条件P2所规定的，显示器白点的亮度必须足以视觉上匹配在显示器旁边具有500 lx的未印刷白纸。如果达不到，亮度最小为80cd/m2，最好是160 cd/m2。观察箱的条件必须符合ISO 3664 观察条件P2。4.8.3 单个图像观察单个图像观察在5.3定义的白图像中心，显示器的色度特征应该设为D50；即u0.2092，v=0.4881（如CIE出版物15的定义），但是可以设为更高的色温如D65。4.9 伽

14、马值伽马值由供应商选定的显示器的目标伽马值应该在1.8到2.4之间。亮度测量必须按照5.6的要求执行。亮度必须至少在10个中性色（R=G=B）下测量，中性色在明度大体上等距，比最大亮度大1%。在任何情况下，规范化的测量的亮度和规范化的目标亮度的偏差不能超过后者的10%。4.10 色度精确性和灰平衡色度精确性和灰平衡对于明度大体上等距排列、比最大亮度大1%的10个中性色（R=G=B），必须测量其三刺激值。对通过软件来特性化显示器的每一个中性色，色差测量值和CIELAB值（用4.8.2和4.8.3的白点）之间的色差Ec用下式（2）计算： (2)其中： 是CIELAB（红绿分量）坐标差； 是CIEL

15、AB（黄蓝分量）坐标差。偏差不能超过3，最好不超过2。 一个参考RGB数据文件，至少又每个通道的5个等距代码值（例如，R=0、63、127、191、255）以及和其它通道的各种组合组成，亮度值比最大亮度大1%，必须在显示器中心显示测量。测量的三刺激值必须用软件开发商选定的白点转化为CIELAB值。这些值和用于用软件特性化显示器（如ICC显示器特性化）CIELAB值间的CIE 1976的色差平均值必须不超过5，最好不超过2。最大色差必须不超过10，最好不超过4。注：对于高质量印刷，建议用。ICC: International Color Consortium.4.11 亮度和彩度的方向偏差（仅适

16、用于亮度和彩度的方向偏差（仅适用于FPD）5.6.2.1定义的角度必须在观察锥内测量。5.6.2.1列出的参量必须在驱动状态至少为R = G = B = 255和R = G = B = 127（8位数据）下评估，最好评估4.10定义的10个中性色。每个测量角的CIE亮度Y必须和DVD的亮度进行比较。最大亮度偏差最好不要超过10%，不能超过30%。在对比度转换测试中，对于一个给定的RGB驱动状态，显示器上所有的点超出DVD角度的亮度不能超过DVD的亮度。4.10定义的色差 不能超过10，最好不超过2.5。5 测试方法测试方法5.1 准备和仪器设置准备和仪器设置 测量前，在大约最大亮度85%的状态

17、，D50白点色度下，显示器必须打开预热至少30分钟分钟（推荐预热2小时）。所有的测量都必须校正和特性化的显示上进行。必要的信息（如校正过程、应用的软件、ICC特性文件）和重复的测量都必须用写在报告中。如果没有其它要求，所有的测量都必须在DVD下接触面板进行。必须要符合5.6的要求。如果供应商没有提供设计观察条件，用显示器屏幕的法线。5.2 分辨率（仅适用于分辨率（仅适用于CRT）由很多不同频率的黑白线组成的测试图像如图1 a)所示，必须在显示器的不同位置和方向上显示，如图1 b)。在每一个块内，线和间隔的距离相同，从0.5mm到0.2mm，间隔0.05mm。正常观察时，在典型的观察距离下（大约

18、0.5m），在显示器中央区域的所有图像，标“D”的线要能够清楚地分辨出来，标“F”的线最好也能够清楚地分辨。（中央区域定义为对角线距离的一半。）超过这个区域的任何图像分辨率可以降低0.05mm。假设进行该评估的观察者要有正常的视距（可以带眼镜），不能用另外的放大镜。a) 分辨率测试靶符号表：A 线和间距宽度为0.50mm；B 线和间距宽度为0.45mm；C 线和间距宽度为0.40mm；D 线和间距宽度为0.35mm；E 线和间距宽度为0.30mm；F 线和间距宽度为0.25mm；G 线和间距宽度为0.20mm；b) 分辨率测试靶的排列5.3 均匀性均匀性均匀性必须用充满全屏的白、灰、黑图像确定

19、。白图像必须在红绿蓝的每个通道的最大值组成（8位时为255）。灰图像由在每个通道的最大值的一半组成（8位时为127），黑图像则由最大值的1/4组成（8位时为63），但是必须大于最大数值的10%（8位时为26）。对于每一种水平，至少测量屏幕区域的9个点，见图2。符合：h：显示器高度；b：显示器宽度；图2 均匀性测量位置5.4 几何精度（仅适用于几何精度（仅适用于CRT）必须用图3所示的测试图评估几何精度。这个测试图必须在白背景上显示为黑。在水平和垂直方向上至少要有11条线，不多于17条线（最好为奇数），线宽为两个显示像素。所有的线必须等宽。测试图必须有可以确认的外边界以保证测试图在显示器上的精确

20、定位，必须包含边界的内切圆用于视觉评估。这个测试图根据源于IEC 61223-2-5的下列程序评估：a) 视觉评估边界图以保证整个图都显示出来；b) 视觉评估圆的变形，变形应该很小；c) 测量线的长度。5.5 聚焦（仅适用于聚焦（仅适用于CRT）聚焦用图3测试图的网格线进行评价和视觉评估。5.6 测量条件测量条件5.6.1 光度和色度测量光度和色度测量5.6.1.1 下列要求适用于在显示器面板或一定距离下（非接触）的测量。在显示器面板的测量必须用分光辐射度计或者三刺激值色度计。距离显示器面板一定距离的非接触测量必须在满足图4布局的黑房子里进行。距离d必须不小于屏幕有效高度的四倍，即d4h。在这

21、两种情况下，仪器的光轴必须垂直于显示器的表面。5.6.1.2分光辐射度计必须符合下列要求：a)波长范围400nm720nm。b)测量区域夹角小于5，见图4。距离d的选择要满足测量时的采样像素数最少为150。c)报告的色度坐标必须达到的精度为照明体A的CIE xy结果在半径为0.005的圆内。d)波长的2k（k为ISO 15790定义的包含因子）不确定性最好小于0.5nm，必须小于1.0nm，如用到的波长标准中规定的。e)波长数据的参考必须基于间隔为1nm的计算数据，光谱响应函数在半功率点为1nm带宽的三角形（triangular）。f) 采样间距为5nm，不能超过10nm。g)在亮度大于80 cd/m2并且相当于显示器白的状态(R = G = B = 255)的光谱分布下，分光辐射度计的可重复性必须好于CIE xy 0.001和亮度的0.5%。h)仅对于FPD，仪器的偏振误差受限如下：间隔30在仪器的5个方位角位置测量的亮度偏