高光谱技术不同手机屏幕色彩还原度分析

【Word版本下载可任意编辑】高光谱技术不同手机屏幕色彩还原度分析0、引言

手机屏从手机诞生开始就是不可或缺，只是从以前的显示数字，短信文字到现在将书籍，音乐，视频，游戏等等呈现给用户，特别是随着现在大型的手机游戏的流行，用户对手机屏幕的要求也越来越高了。因此手机屏幕材质从当初了UFB、STN进化到现在的TFT、S等等。

不过毕竟屏幕材质实在够多，而消费者对它们的优缺点也不能一一了解，本文先通过对目前九大手机屏幕材质的解析，让消费者有一个明明白白的消费观。这九大手机屏幕材质及技术中，除了传统的TFT、等屏幕之外，还有NOVA、、SuoerAMOLED、SuperAMOLEDPlus、IPS、SLCD、ASV等这几年十分流行的屏幕材质及技术，下表总结了这九大类手机屏幕代表机型及优缺点。从表1可知，不同屏幕材质均有其优点及缺陷之处，关键在于消费者的抉择。

表1九大类手机屏幕代表机型及其优缺点

从表1可知，IPS和LCD屏幕的优点均为色彩复原度高，但是终究是哪一个屏幕的色彩复原度更高？为解决这个问题，本研究以目前主流手机**mate7、**p8、iphone5S、iphone6plus为例，分析**mate7在显微下放大5倍，观察其屏幕在脱膜前后获取红绿蓝三颜色的高光谱相应变化；分析iphone6plus在显微下放大10倍观察其开目镜前后获取红绿蓝三颜色的高光谱特征变化；同时分析**p8、iphone5S、iphone6plus这三款手机在显微放大5倍、10倍条件下，其在红绿蓝三颜色的高光谱特征变化。

1、试验部分

1.1仪器及参数

本试验利用**双利合谱科技公司自主研发的GaiaMicro显微高光谱成像系统，光谱范围为400－1000nm，光谱分辨率为2.8nm，图像分辨率为1392＊1040。显微高光谱成像系统如图1所示。

图1400－1000nm系列显微高光谱成像系统

1.2样品

此次试验用到的**mate7、**p8、iphone5S、iphone6plus这四款手机，均是公司同事在手机生产厂家购买，为自用产品。

1.3试验方法

在同样的外界条件下，利用GaiaMicro显微高光谱成像系统获取**mate7在显微放大5倍下脱膜前后的红绿蓝三颜色的高光谱影像数据；iphone6plus在显微下放大10倍下开目镜前后红绿蓝三颜色的高光谱影像数据；**p8、iphone5S、iphone6plus三款手机在显微放大5倍、10倍条件下，红绿蓝三颜色的高光谱影像数据。利用ENVI的ROITools工具统计同样像元数下红绿蓝三颜色在400－100nm的光谱变化。

2、结果与讨论

2.1**mate7显微下放大5倍其在脱膜前后红绿蓝三颜色的光谱变化

**Mate7配备6英寸屏，拥有FHD1080p（1920x1080）像素分辨率，368PPI，IPS／（低温多晶硅）技术，表面覆盖康宁大猩猩第3代玻璃。从图2可知，当**Mate7脱膜时，其蓝色显示的峰值会上升，但位置保持不变；绿色显示的峰值与蓝色一样，会有所上升，但是峰值的位置发生了“红移”；而红色显示的峰值下降，且峰值的位置发生了“蓝移”。从而可以判断**mate7的显示屏色彩复原度一般。

图2**Mate7手机屏幕脱膜前后颜色显示差异（显微放大5倍）

2.2iphone6plus显微下放大10倍其在开目镜前后红绿蓝三颜色的光谱变化

iPhone6Plus采用5.5英寸屏幕，内置了1920×1080的分辨率，PPI高达400。从图3可知，当ihpone6plus开目镜时，与未开目镜前相比，其蓝色和绿色显示的峰值会上升；红色显示的峰值下降；但红绿蓝三颜色峰值位置均保持不变。结合图2和图3可知，与**mate7相比，iPhone6Plus的显示屏的色彩复原度较高。

图3ihpone6plus开目镜前后颜色显示差异（显微放大10倍）

2.3**p8、iphone5S、iphone6plus在显微放大5倍、10倍条件下，其在红绿蓝三颜色的光谱变化

**P8采用5.2英寸IPS－Neo负向液晶屏，内置了1920×1080的分辨率PPI高达423。从图4可知，显微镜放大不同的倍数，其红绿蓝三颜色的峰值及峰值位置均发生了较大的变化，放大5倍时其红绿蓝的峰值均大于放大10倍的峰值；不同的是当显微放大10倍时，与显微放大5倍相比，其蓝色的峰值位置保持不变，绿色的峰值发生了“蓝移”，而红色的峰值发生了“红移”。综合判断可知，**P8的显示屏色彩复原度较差。

图4**p8显微放大不同倍数其颜色显示差异

iPhone5S配备了4英寸屏幕，1136x640分辨率的SuperHD（超高清）IPS电容，PPI为326。从图5可知，显微镜放大不同的倍数，iphone5S红绿蓝三颜色的峰值及峰值位置也发生了较大的变化。显微放大5倍时，其蓝色的峰值小于10倍的峰值，但峰值位置不变；显微放大5倍和10倍时，绿色的峰值无明显变化，但是显微放大10倍时峰值的峰值发生了“红移”；显微放大5倍时，其红色的峰值高于显微放大10倍，绿色的峰值发生了“红移”，但显微放大10倍时，其峰值位置发生了“蓝移”。综合判断可知，与**P8一样，iphone5S的屏色彩复原度也较为一般。

图5iphone5S显微放大不同倍数其颜色显示差异

iPhone6Plus采用5.5英寸屏幕，内置了1920×1080的分辨率，PPI高达400。从图6可知，无论iPhone6Plus的显示屏在显微条件下放大5倍还是10倍，其红绿蓝三颜色的峰值位置均保持不变，且峰值的大小并无显著变化。因此，与**P8、iphone5S相比，iphone6plus的色彩复原度更高。

图6iphone6Plus显微放大不同倍数其颜色显示差异

3、结论

从图3和图6可知，iphone6plus在开目镜前后、显微放大不同倍数两种不同条件下，其红绿蓝三颜色的光谱值均无显著变化，这充分说明ipho