GBT 48019.122-2026 立体显示器件 第12-2部分：眼镜式立体显示器件测量方法 运动模糊标准立项发展报告

立体显示器件第12-2部分：眼镜式立体显示器件测量方法运动模糊StandardizationDevelopmentReport:StereoscopicDisplaysPart12-2:MeasuringMethodsforEyewear-typeStereoscopicDisplays—MotionBlur摘要关键词：立体显示器件；眼镜式显示；运动模糊；测量方法；国家标准；显示性能测试；质量评价KeywordsStereoscopicdisplaydevices;Eyewear-typedisplay;Motionblur;Measuringmethod;Nationalstandard;Displayperformancetesting;Qualityevaluation1引言1.1标准化背景与意义近年来，立体显示技术经历了从实验室研究到产业化应用的跨越式发展。尤其是以头戴式显示器、主动式/被动式眼镜立体显示为代表的眼镜式立体显示器件，凭借其优异的沉浸感和交互体验，迅速占领消费电子、专业应用等多个市场领域。据行业统计数据显示，全球XR（扩展现实）市场规模持续快速增长，预计未来数年仍将保持两位数的年复合增长率。与此同时，消费者对显示画质的要求不断提高，动态场景下的图像清晰度已成为影响产品竞争力的关键指标。运动模糊（MotionBlur）是指显示器件在呈现运动物体时，由于像素响应时间、保持型显示特性及人眼追踪行为等因素的共同作用，导致图像边缘出现拖影或模糊的现象。在立体显示系统中，运动模糊不仅降低画面的视觉清晰度，还可能加剧视觉疲劳和不适感，甚至影响立体感知的准确性。因此，建立科学、统一、可复现的运动模糊测量方法，已成为立体显示器件标准化工作中一项紧迫而重要的任务。1.2国内外标准化现状在国际标准化层面，国际电工委员会（IEC）已发布多项与显示器件光学测量相关的标准，其中IEC62341-6-2针对有机发光二极管（OLED）显示器件制定了运动模糊的测量方法，采用高速电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）相机结合运动目标图案的方式，通过计算图像边缘的模糊边缘宽度（BlurEdgeWidth,BEW）来量化运动模糊程度。国际显示计量委员会（ICDM）也在其《信息显示测量标准》中提出了显示器件运动伪影的测量建议。然而，上述国际标准主要针对传统二维直视显示器件，对于眼镜式立体显示器件中诸如左右眼图像同步、立体串扰与运动模糊耦合效应等特殊问题，尚未形成成熟的标准化测量方案。在国内标准化层面，全国平板显示器件标准化技术委员会已系统性地推进立体显示器件标准体系建设规划。GB/T48019《立体显示器件》系列标准正是在这一规划下制定的基础性系列标准。截至目前，该系列已覆盖立体显示器件的通用规范、光学测量方法等多项子标准，但涉及动态性能评价的运动模糊测量方法在国内外标准中均属空白领域。因此，本标准的研制具有显著的首创性和紧迫的现实需求。1.3标准编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：一是科学性，测量方法的确定以显示器件显示原理和人眼视觉特性为基础，确保测量结果能够客观反映人眼实际感知的运动模糊程度；二是可操作性，测量方法和装置要求在实验室环境下易于搭建和实施，兼顾不同规模企业的测试能力；三是兼容性，尽可能与现有国际标准的技术框架保持衔接，便于国际比对和贸易交流；四是先进性，充分吸收国内外最新研究成果，适当引入量化评价指标，推动行业从定性评价向定量评价转变。2标准范围与编制依据2.1标准适用范围本标准规定了眼镜式立体显示器件运动模糊的测量方法，适用于基于液晶显示（LCD）、有机发光二极管显示（OLED）等主动发光或被动发光技术的眼镜式立体显示器件。眼镜式立体显示器件涵盖主动式（如快门式，利用液晶快门交替控制左右眼图像的接收）和被动式（如偏振式，利用偏振光栅或偏振膜实现左右眼图像分离）等主要技术类型。本标准同样适用于集成立体显示功能的头戴式显示设备及近眼显示设备中与运动模糊相关的性能测量。值得注意的是，本标准所涉及的测量对象为显示器件的物理运动模糊特性，即通过仪器测量获得的客观光学指标，而非依赖于主观评价的感知运动模糊。虽然后者在用户体验研究中具有重要意义，但受限于主观评价的可重复性差、个体差异大等问题，不作为本标准的主要测量内容。2.2规范性引用文件本标准的编制引用了以下规范性文件，其技术条款通过文中的引用而构成为本标准的条款：-GB/T48019.1—2026立体显示器件第1部分：术语和定义-GB/T48019.12-1—2026立体显示器件第12-1部分：眼镜式立体显示器件测量方法光学-IEC62341-6-2:2017Organiclightemittingdiode(OLED)displays—Part6-2:Measuringmethodsofmotionblur-ISO9241-305:2008Ergonomicsofhuman-systeminteraction—Part305:Opticallaboratorytestmethodsforelectronicvisualdisplays-CIE225:2016VisualAspectsofQualityin3DDisplays其中，GB/T48019.1规定了立体显示器件领域的基础术语体系，包括"运动模糊"、"响应时间"、"保持时间"等关键术语的精确定义，为统一各相关方对技术概念的理解提供了必要的基础。IEC62341-6-2中确立的运动模糊边缘宽度测量原理和高速相机拍摄方法为本标准提供了重要的方法论参考，标准编制组在对该国际标准深入分析的基础上，结合眼镜式立体显示器件的技术特征进行了适应性修改和补充。2.3标准定位与体系结构本标准属于GB/T48019《立体显示器件》系列标准中的第12-2部分，在标准体系中处于专业测量方法层的位置。按照体系规划，系列标准的12部分专门针对眼镜式立体显示器件的测量方法进行细化规定，其中第12-1部分光学测量方法解决静态光学性能的测试问题，本部件的运动模糊测量方法则聚焦于动态性能评价。二者共同构成眼镜式立体显示器件完整的性能测量方法体系，服务于产品评价、质量控制和技术比较等多元需求。3主要技术内容3.1术语和定义为准确界定测量对象和评价指标，本标准在参考GB/T48019.1基础术语的同时，针对运动模糊测量的特定需要，规定或明确了以下核心技术术语：运动模糊是指在立体显示器件显示运动图像时，由于像素亮度变化的有限响应时间与保持型显示模式的保持特性共同作用，导致观测到的运动目标边缘在视觉上出现渐变过渡带的现象，表现为图像清晰度的下降和边缘的拖影。在眼镜式立体显示系统中，运动模糊的产生机理相较传统二维显示更为复杂——除上述基本机制外，眼镜式显示中的左右眼图像分时切换（主动式）或偏振态分离（被动式）也可能引入额外的动态伪影，与运动模糊相互叠加，形成人眼最终感知的综合画质劣化。运动模糊边缘宽度是指运动目标边缘在亮度分布上由目标亮度过渡至背景亮度所对应的空间距离或像素数目，单位以像素（pixel）或弧度（arc）表示，是量化运动模糊程度的核心评价指标。本标准中，模糊边缘时间被一并引入，其定义为，在设定的测量条件下，运动目标边缘亮度由10%上升至90%所经历的时间。模糊边缘时间以毫秒为单位表示，兼可视为响应时间的扩展性度量，是用于评价运动模糊程度的主要量化指标。该指标综合反映了显示器件像素响应速度及保持特性对动态清晰度的实际影响。3.2测量条件标准对测量环境及设备条件提出了明确的要求，以保障测量结果的准确性和可比性。在环境条件方面，规定所有光学测量应在暗室中进行，环境照度不高于1lx，以避免杂散光对亮度测量结果的干扰。暗室内的反射表面应进行消光处理，墙面及附近物体的反射率宜低于3%。测量前，被测器件应根据其技术规格书进行充分的预热，预热时间通常不少于20分钟，待显示亮度和色度性能稳定后方可开展测量。测量过程中，环境温度应控制在25℃±5℃的范围内，相对湿度不大于75%。在测试图案选择方面，标准推荐使用具有高对比度的运动测试图案。典型的测试图案包括：在均匀背景上运动的亮条或暗条，或具有阶跃亮度分布的移动边缘图案。运动速度可根据显示器件的预期应用场景设定，常用速度包括4pixel/frame、8pixel/frame和16pixel/frame等多个等级，以便在不同使用条件下对运动模糊进行全面评价。3.3测量系统与装置测量系统由运动图案生成系统、被测显示器件（DUT,DeviceUnderTest）、同步控制单元和图像采集分析系统四部分组成。运动图案生成系统用于驱动被测器件显示规定速度和方向运动的测试图案。当被测立体显示器件需要输入特定的立体视频信号时，信号源应能输出符合器件格式要求的左右眼交替或立体拼接图像序列。同步控制单元用于协调图案运动与图像采集的时序关系，确保相机拍摄时刻与显示画面的刷新周期保持同步或建立已知的相位关系。由于眼镜式立体显示器件通常工作在较高的刷新频率（如120Hz或更高），精确的同步策略是获得可靠测量数据的关键前提。图像采集分析系统通常由高速成像亮度计及配套的数据处理软件构成。测量时，成像系统应放置于正视被测显示器件发光表面的位置，相机光轴与被测显示表面法线之间的夹角不大于5°。镜头的空间分辨率应结合被测显示器件的像素结构进行选配，使每个显示像素对应不小于3个传感器像素，以有效分辨像素级亮度分布。当被测器件为主动式（快门式）眼镜立体显示时，左右眼图像不同时点亮，需分别对左眼和右眼通道在各自点亮时段内的运动模糊特性进行测量。测量过程中可采用与器件配套的同步眼镜或光电同步传感器，以提取左右眼通道各自的时间窗口。若被测器件支持2D显示模式，则可直接按照普通二维显示模式先行测量，获得基础运动模糊参数，再切换至3D模式分别测量左右通道参数，以评估立体模式对运动模糊特性的额外影响。3.4测量程序结合GB/T48019.12-1确立的测量体系，本标准规定的测量程序如下：（1）仪器准备与设置。按照设备的操作规程完成成像亮度计的校准，包括暗电流校正、平场校正以及亮度响应标定。根据被测显示器件的尺寸，调整测量距离和镜头焦距，使拍摄视场覆盖测试图案的运动区域，确保空间分辨率达到规定的精度指标。（2）被测器件状态设置。将被测立体显示器件设置为出厂推荐模式或标准模式，关闭所有图像增强和动态对比度等功能。亮度调整至设定值，通常为100cd/m²或器件规格书中声明的标准亮度值。对于具有背光扫描或插黑功能的器件，应在正常使用状态下测量，同时记录相关功能状态信息。（3）测试图案显示与数据采集。驱动被测器件以规定的运动速度显示测试图案，运动方向优先选取水平方向（因为人眼水平追踪最为常见），如果需要可增加垂直方向或对角方向的测试。基于同步信号，通过高速成像系统采集若干个完整运动周期的图像序列。每个运动条件下至少采集3组独立数据，每组之间应间隔适当的时间以确保图案状态的稳定性。（4）立体模式下的特殊测量步骤（如适用）。对于具备立体显示功能且工作在立体模式下的被测器件，应先调取左右眼通道的同步信号，分别测量各通道在图像点亮时间段内的运动模糊参数。在测量左眼通道时，应确保右眼通道处于关闭或非点亮状态，反之亦然。若待测器件配套快门眼镜，可在佩戴同步眼镜的条件下进行符合真实使用场景的测量。当器件同时具有多种立体显示模式（如全分辨率立体模式和半分辨率立体模式）时，应就各模式分别测量并记录，以便评估模式切换对运动模糊性能的影响。3.5数据处理与结果表示对采集的图像序列中的运动模糊边缘，标准规定了如下数据处理流程：选取运动目标边缘所在区域，提取垂直于运动方向的亮度分布曲线。典型的亮度过渡区域呈"S"形分布，即由目标亮度平滑过渡至背景亮度。对亮度过渡曲线拟合后，分别确定目标亮度的10%和90%对应的空间位置或时间位置。模糊边缘宽度由这两个位置之间的差计算得到；模糊边缘时间由亮度上升10%至90%之间的时间间隔确定。计算结果应以多次重复测量的算术平均值作为最终测量值，报告结果精确至0.1pixel或0.01ms。测量结果宜以表格和曲线两种形式呈现。曲线方面，应绘制亮度随空间位置或时间变化的过渡曲线图，直观展示运动模糊的分布特征。表格方面，应记录被测器件的基本信息、测量环境条件、运动速度设置、左右眼通道各自的模糊边缘宽度和模糊边缘时间。此外，建议使用运动模糊评价的核心指标——动态清晰度来综合评价显示器件在运动状态下的画质表现。动态清晰度可根据前述测量结果换算得出，单位为电视线（TVlines）或每度像素数，以对应人眼实际观看条件下的动态分辨率感知。3.6性能评价参考为辅助标准使用者对测量结果进行合理的性能解读，本标准以资料性附录的形式给出了运动模糊性能的评价参考建议。需要强调的是，该评价参考仅作为产品设计和质量改进的方向性指引，不构成强制性合格判据，具体的性能指标要求应由产品规范或供需双方协商确定。基于当前主流显示技术的实测水平，本标准给出如下参考：对于用于观看快速运动画面（如体育赛事转播、动作类游戏等）的立体显示器件，建议模糊边缘时间不宜大于5ms；对于一般用途的立体显示器件，模糊边缘时间不宜大于8ms。对于专业应用中需要精确判断运动目标的场景（如医疗手术可视化、工业检测等），建议模糊边缘宽度不宜大于1.5个像素。4主要起草单位及标准化技术组织本标准由全国平板显示器件标准化技术委员会（SAC/TC547）提出并归口。该技术委员会是我国显示技术领域专业从事国家标准制修订工作的技术组织，负责显示器件领域基础通用、产品性能及测量方法等标准的规划与制定工作。SAC/TC547组织架构中专门设立立体显示器件标准工作组，持续跟踪国际立体显示标准化动态并统筹推进国内相关标准的研制工作。GB/T48019《立体显示器件》系列标准正是其重点推进的标准项目之一。在标准制修订过程中，技术委员会充分吸收面板制造企业、整机厂商、科研院所和检测机构等多方力量，通过广泛征求意见、试验验证和专家审查等规范程序，有效保障了标准的技术质量和行业适用性。本文件主要起草单位包括：中国电子技术标准化研究院、工业和信息化部电子第五研究所、深圳TCL新技术有限公司、北京理工大学、东南大学、中国计量科学研究院、京东方科技集团股份有限公司、深圳市华星光电半导体显示技术有限公司等。其中，深圳TCL新技术有限公司是TCL科技集团旗下专注显示技术与智能终端产品研发制造的核心企业之一，长期从事LCD、MiniLED及立体显示等新型显示技术的产业化研究与整机开发。运动模糊是TCL在显示画质提升中持续攻关的关键技术指标参数，公司在动态背光控制与运动补偿算法方向积累了大量的工程数据与实践经验。作为国内领先的显示终端企业，TC