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信息显示测量标准

作译者：李伟等

出版时间：2024-05 千字数：1069 版次：01-01 页数：668

开本：16开装帧： I S B N ：9787121357510

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第1章  简介	001
1.1  基本原理和结构	001
1.1.1  缩略语与定义	004
1.1.2  IDMS约束性	004
1.1.3  自选性	004
1.1.4  层次性	005
1.1.5  例外和偏离	005
1.1.6  范例、样本数据、配置例子	005
1.2  色度学、光度学及辐射度学	006
第2章  报告模板	008
2.1  显示描述、识别及模式	008
2.2  发射型显示屏模板	010
2.3  立体3D显示模板	012
2.4  一组优势点测量数据	014
2.5  亮度和色度均匀性模板	019
2.6  屏幕中心基本测量模板	020
第3章  显示屏和仪器设置	021
3.1  测量仪器	021
3.2  标准条件（测试图样）	022
3.2.1  电气条件	023
3.2.2  环境条件	023
3.2.3  预热时间	023
3.2.4  控制及模式恒定不变	024
3.2.5  暗室条件	024
3.2.6  标准观察方向	024
3.2.7  被测像素数量	024
3.2.8  测量视场、孔径角和距离	024
3.2.9  屏幕测量点	025
3.2.10  足够的积分时间	025
3.2.11  避免阵列式探测器重影现象	025
3.2.12  阵列式探测器像素与显示屏像素1:1对应	026
3.3  显示屏设置和误导性宣传手法	026
3.3.1  误导性宣传手法和回旋空间的消除	026
3.3.2  不恰当的显示屏混合调节	027
3.4  图案	027
3.5  显示屏设置和调节	027
3.5.1  理想暗室下的调节	028
3.5.2  环境照明下的理想调节	028
3.5.3  折中调节	029
3.6  坐标系和观察角	030
3.7  变量和术语	033
第4章  视觉评价	038
4.1  饱和色	039
4.2  外观缺陷	040
4.3  云纹	041
4.4  像素缺陷	041
4.5  闪烁的可见程度	041
4.6  缺陷与不规则	042
4.7  交替像素棋盘格	042
4.8  融合	043
4.9  色彩与灰阶反转	043
4.10  基于刚辨差的设置选择	044
4.11  运动图案的分辨率、视觉评价	045
4.12  伽马和灰阶等级失真	047
4.13  布里格斯漫游测试	049
第5章  基本测量	053
5.1  黑色和白色的描述	053
5.2  测量的重复性	055
5.3  全白场亮度	057
5.4  彩色信号白色亮度	058
5.5  峰值亮度	059
5.6  全黑场亮度	061
5.7  图像信号黑色亮度	062
5.8  自定义亮度、色度与对比度	063
5.9  信号对比度	064
5.10  连续对比度	065
5.11  峰值对比度	065
5.12  满天星对比度	065
5.13  角落矩形块对比度	070
5.14  全屏基色（R、G、B）	071
5.15  全屏合成色（C、M、Y）	072
5.16  全屏灰色（R=G=B=S）	072
5.17  全屏任意色（R、G、B）	073
5.18  色域	073
5.19  白平衡点精度	074
5.20  CCT白平衡点确认	077
5.21  亮度调节范围	078
5.22  全屏中心位置大面积测量	079
5.23  晕光	082
5.24  加载	084
5.25  简单矩形块测量	085
5.25.1  黑色背景上的白色矩形块	087
5.25.2  黑色背景上的三基色矩形块（R或G或B）	087
5.25.3  黑色背景上的合成色矩形块（C或M或Y）	087
5.25.4  黑色背景上的灰色矩形块（R = G = B = S）	088
5.25.5  背景色上的颜色矩形块：（Rb、Gb、Bb）上的（R、G、B）	088
5.25.6  白色背景上的黑色矩形块	089
5.26  棋盘格亮度与对比度（n×m）	089
5.27  矩形块连续对比度	091
5.28  中心矩形块对比度	092
5.29  中心矩形块的横向对比度	094
5.30  感知对比度	095
5.31  立体色彩重现能力	097
第6章  灰阶与色阶测量	101
6.1  灰阶	104
6.2  基色等级	105
6.3  用log-log模型拟合确定伽马值	107
6.4  用彩色log-log模型拟合确定伽马值	109
6.5  用GOGO模型拟合确定伽马值	110
6.6  伽马的标准差	113
6.7  方向性伽马	115
6.8  方向性伽马失真率	116
6.9  方向性伽马失真均方根	117
6.10  彩色伽马失真率	118
6.11  彩色伽马失真均方根	119
6.12  位置伽马失真率	121
6.13  位置伽马失真均方根	123
6.14  伽马曲线的单调性	124
6.15  灰阶色差	126
6.16  灰阶的顺序依赖性	127
第7章  空间测量	130
7.1  线亮度与对比度	130
7.2  格子亮度与对比度	133
7.3  内部字符的亮度与对比度	136
7.4  像素填充率	138
7.5  图像串扰	140
7.6  缺陷像素	142
7.6.1  缺陷像素的特性和测量	143
7.6.2  簇特性与测量	145
7.6.3  最小缺陷间隔	149
7.7  等效分辨率	150
7.7.1  空间频率响应的确定	151
7.7.2  改进的小波去噪方法	152
7.8  对比度调制的分辨率	154
7.9  亮度阶跃响应	156
第8章  均匀性测量	159
8.1  采样点均匀性	163
8.1.1  采样对比度均匀性	165
8.1.2  优势点采样均匀性	166
8.1.3  优势点采样对比度均匀性	167
8.2  面均匀性	168
8.2.1  面对比度均匀性	171
8.2.2  面均匀性统计分析	171
8.2.3  云纹分析	172
第9章  视角测量	178
9.1  四点视角	180
9.2  基于阈值的视角	181
9.3  广义的基于阈值的视角	183
9.4  视角：亮度变化率	184
9.5  视角：视觉感知	185
9.6  视角：色差	186
9.7  灰阶反转	188
9.8  视角：相对色域覆盖率	190
9.9  视角：色彩反转	192
9.10  视角：相关色温	192
9.11  光通量	193
9.12  彩色信号白光的光通量	196
9.13  水平可视角对比度	197
第10章  时间特性测量	200
10.1  预热时间	200
10.2  响应时间测量	201
10.2.1  瞬时阶跃响应	202
10.2.2  响应时间	205
10.2.3  灰阶响应时间	207
10.2.4  响应时间拟合	209
10.3  视频延时	213
10.4  残影	214
10.5  闪烁	217
10.6  闪烁可视程度	219
10.7  空间抖动	222
第11章  反射测量	225
11.1  简介	225
11.1.1  线性叠加和缩放	226
11.1.2  光度测量和光谱测量	229
11.1.3  光源测量和特性	230
11.1.4  注意事项	234
11.1.5  反射参数	235
11.2  包含镜面反射的半球面反射	237
11.2.1  大角度测量的实现方法	238
11.2.2  积分球测量的实现方法	239
11.2.3  半球照明测量的实现方法	241
11.3  去除镜面反射的半球面反射	241
11.3.1  大角度测量的实现方法（去除镜面反射）	244
11.3.2  积分球装置（去除镜面反射）	245
11.3.3  半球照明测量的实现方法（去除镜面反射）	246
11.4  包含镜面反射的圆锥状光源照射的反射	248
11.5  环形光源照射的反射	250
11.6  小尺寸光源照射的反射	252
11.6.1  准直光源照射下的最大对比度	254
11.6.2  小尺寸光源的镜面反射	255
11.7  大尺寸光源照射的反射	256
11.7.1  大尺寸光源侧向照射的反射	258
11.7.2  双大尺寸光源照射的反射	258
11.7.3  大尺寸光源照射的镜面反射	259
11.7.4  近光源照射的反射	260
11.8  出光孔径可变的光源的镜面反射	261
11.9  环境光照明条件下的对比度	262
11.10  环境光照明下的颜色	265
11.11  环境光照明下的字符对比度	268
11.12  半球均匀性评价	271
11.13  双向反射系统的验证	273
第12章  运动图像伪像测量	277
12.1  运动边缘模糊简介	280
12.2  运动边缘模糊测量的一般方法	286
12.3  运动边缘模糊测量	288
12.3.1  用追踪相机测量运动边缘模糊	289
12.3.2  用时间延迟积分相机测量运动边缘模糊	292
12.3.3  用数码追踪相机测量运动边缘模糊	293
12.3.4  用瞬时阶跃响应测量运动边缘模糊	296
12.3.5  彩色运动边缘模糊	297
12.4  运动边缘模糊衡量指标	298
12.4.1  模糊边缘时间	298
12.4.2  高斯边缘时间	301
12.4.3  可视的运动模糊	303
12.4.4  组合模糊边缘时间	305
12.4.5  由METTP积分获得?E	306
12.5  动态分辨率测量	309
12.5.1  动态图像分辨率	309
12.5.2  动态调制传递函数	311
12.6  线帧闪烁测量	315
第13章  物理尺寸和机械尺寸测量	318
13.1  显示屏尺寸	318
13.1.1  可视区域尺寸	320
13.1.2  宽高比和显像格式	322
13.1.3  图像尺寸校准	329
13.2  强度	330
13.2.1  抗扭强度	330
13.2.2  屏幕正面强度	332
13.2.3  摇摆度	334
13.3  几何形变	336
13.3.1  色收敛度	337
13.3.2  线性度	339
13.3.3  波纹	340
13.3.4  大面积形变	343
第14章  电气测量	347
14.1  供电和能耗测量	348
14.1.1  功耗	348
14.1.2  电源供电范围检验	353
14.2  效率	355
14.2.1  正面发光效率	355
14.2.2  光源能效	357
14.2.3  正面光强效率	357
第15章  前向投影仪测量	360
15.1  投影测量中的杂散光	360
15.1.1  暗室要求	360
15.1.2  投影仪放置	361
15.1.3  虚拟屏幕	361
15.1.4  投影遮光板	361
15.1.5  杂散光消除管	362
15.1.6  投影线遮光板	363
15.1.7  投影狭缝照度计	363
15.1.8  标准白板的照度	364
15.2  前向投影仪屏幕图像的面积	365
15.3  白色图案的抽样光通量	366
15.4  彩色信号白光的抽样光通量	368
15.5  序列对比率	370
15.6  棋盘格对比率	371
15.7  白平衡点和相关色温	372
15.8  RGB三基色	372
15.9  灰阶照度与色度	373
15.10  分辨率与调制对比度	374
15.11  全白场的亮度均匀性	375
15.12  全屏暗灰色的亮度均匀性	376
第16章  前向投影仪屏幕测量	378
16.1  屏幕颜色偏差	379
16.2  屏幕颜色均匀性	380
16.3  屏幕对比度增强	381
16.4  屏幕增益	382
16.5  屏幕增益方向性	384
16.6  屏幕增益均匀性	386
第17章  3D显示屏和立体显示屏	388
17.1  3D亮度、对比度和系统衡量指标	392
17.2  眼镜式立体显示屏	396
17.2.1  眼镜镜片测试	398
17.2.2  立体消光比和串扰	401
17.2.3  立体对比度	402
17.2.4  立体亮度和亮度差异	403
17.2.5  立体亮度采样均匀性	405
17.2.6  立体颜色均匀性	406
17.2.7  立体灰阶平均串扰	408
17.2.8  立体伽马偏差	409
17.2.9  立体视角性能	412
17.2.10  头部倾斜	412
17.3  双视点自由立体显示屏	414
17.3.1  双视点自由立体系统串扰	417
17.3.2  双视点自由立体对比度	418
17.3.3  双视点自由立体亮度	419
17.3.4  双视点自由立体采样点的亮度均匀性	420
17.3.5  双视点自由立体视角	422
17.3.6  双视点自由立体最佳观看距离	424
17.3.7  双视点自由立体观看范围	425
17.4  多视点自由立体显示屏	427
17.4.1  多视点自由立体串扰	429
17.4.2  多视点自由立体亮度	430
17.4.3  多视点自由立体亮度均匀性	431
17.4.4  多视点自由立体对比度	432
17.4.5  多视点自由立体最佳观看距离	433
17.4.6  多视点自由立体视角	434
17.5  自由立体光场显示屏	436
17.5.1  角分辨率	439
17.5.2  有效视区	440
17.5.3  3D几何失真	443
17.5.4  光场自由立体图像分辨率	445
17.6  测试图案	448
17.6.1  立体显示屏图案	448
17.6.2  用于测量的图案	453
第18章  触摸屏与表面显示屏	456
18.1  触摸性能	457
18.1.1  触摸位置准确性	458
18.1.2  线性度	459
18.2  响应时间	461
18.2.1  响应时间：单次触摸的延迟	461
18.2.2  响应时间：横向运动的延迟	462
18.2.3  响应时间：可识别的快速运动	463
18.3  环境光导致的性能下降	464
18.4  表面污染物影响	466
18.5  纹理表面和保护膜	469
18.6  视觉观察	470
附录A  光度测量	472
A.1  光测量仪器（LMD）	472
A.1.1  LMD的一般不确定度要求	473
A.1.2  LMD的测量视场角和孔径角	474
A.1.3  LMD的类型	475
A.2  杂散光管理和遮幕眩光	478
A.2.1  避免大面积测量中的遮幕眩光	479
A.2.2  小面积测量的遮幕眩光说明	487
A.3  低亮度测量	491
A.3.1  环境亮度补偿	491
A.3.2  低亮度校准、分析和线性度	492
A.3.3  探测器的线性度分析	498
A.4  空间不变性与积分时间	500
A.4.1  测量的像素数目	500
A.4.2  测量时间间隔	504
A.5  单次测量的充分性	505
A.6  偏振影响分析	506
A.7  颜色测量分析	506
A.8  时间响应分析	508
A.9  阵列式探测器测量	509
A.10  不确定度评估	512
A.10.1  亮度测量的不确定度	514
A.10.2  色坐标测量的不确定度	514
A.10.3  对比度测量的不确定度	515
A.11  信号、颜色和图像生成	516
A.12  测量步骤中使用的图像和图案	517
A.12.1  图靶构建和命名	517
A.12.2  图案集中的图案设置	526
A.12.3  位图图案	531
A.12.4  色阶反转和灰阶反转图案	534
A.12.5  检测目标的视觉等概率性	535
A.13  实验室辅助仪器	537
A.14  恶劣环境测试	541
A.15  垂直线的确立	542
A.15.1  有镜面反射的显示屏	542
A.15.2  显示屏表面悬挂镜子或玻璃	542
A.15.3  机械对准	543
A.15.4  光学导轨对准	543
A.15.5  无镜面反射的、坚固的显示屏	544
A.15.6  无镜面反射的、易碎的显示屏	544
附录B  指南和讨论	546
B.1  辐射度学、光度学和色度学	546
B.1.1  光度学	547
B.1.2  色度学	549
B.2  点光源、坎德拉、立体角、I(?, ?)和E(r)	556
B.3  均匀区域的亮度L(z)	558
B.4  聚光灯随角度的变化	559
B.5  萤火虫和探测器	559
B.6  朗伯反射表面的性质	560
B.7  均匀平行入射的手电筒	562
B.8  前照灯（均匀发散的手电筒）	563
B.9  眼睛非线性响应	564
B.10  积分球光出射端口的E(z)	566
B.11  光出射端口的墙面照度	568
B.12  积分球内部——L和E	569
B.13  透镜的cos4?晕影	570
B.14  从亮度到照度	571
B.15  积分球内的照度	571
B.16  房屋墙壁在屏幕上的反射	572
B.17  反射模型和术语	574
B.17.1  典型反射参数术语	574
B.17.2  双向反射分布函数模型和反射类型	576
B.18  数字移动窗口平均滤波器	582
B.19  准直光学系统	584
B.20  对比度测量——栅格和调制传递函数	585
B.21  不确定度分析	590
B.22  LED的亮度	593
B.23  朗伯发射型显示屏亮度	594
B.24  锥光测量设备	595
B.25  医学数字成像和通信灰阶	598
B.26  可分辨的等间隔灰阶	604
B.27  模糊、抖动和平滑眼睛追踪	605
B.28  透明扩散板——L与E	611
B.29  色域面积和色域的重叠指标	612
B.30  视觉健康警告	614
B.31  镜面反射比和光亮度因数	614
B.32  NEMA-DICOM灰阶函数和EPD灰阶函数	615
附录C  变量	617
附录D  术语表（3D显示术语请见第17章）	621
附录E  首字母缩写词	638
附录F  致谢	640
附录G  本书英文版参考文献	645

最近20年，显示技术经历了极其显著的技术革新，从CRT发展到LCD，再到最近的AMOLED，新的显示技术不断涌现。如何对所采用的显示屏进行客观、全面的测量，以方便人们进一步评价显示屏？如何使显示屏制造商的测量方法和评价结果得到用户的一致认可？显示屏测量时对测量仪器的要求有哪些？如何计算测量结果的不确定度？这些问题往往会给刚进入显示屏测量领域的工作者带来困扰，因为国内外一些测量标准仅给出了测量方法，并未提供对使用相关仪器、测量方法、步骤合理性的解释。Information Display Measurements Standard恰恰是显示屏测量方面信息的集成，能够较全面地解决上述问题。
2012年5月，作为国内航空显示器的主要研制单位，苏州长风航空电子有限公司开始着手筹划建设显示屏光电测量试验室。在公司领导李伟的指导下，由李子君牵头，高彬、石璐等人开始查找相关国内外测量标准，发现Information Display Measurements Standard是一本系统的、内容翔实的关于显示屏测量方法论述的优秀著作。我们随即与ICDM（International Committee for Display Metrology）进行沟通协商，并取得ICDM的译文授权许可，经过多轮次的翻译、讨论、校正和审核，终于完成了该书的翻译工作。希望中文版的Information Display Measurements Standard能够帮助科研工作者、工程师、学生了解各类显示屏的测量方法，并了解在测量过程中，测量仪器、测量方法、外界环境等因素对测量结果的影响，以及如何客观地执行测量。
本书的英文版是ICDM于2012年6月1日在其官方网站上发布的免费文件。本书的附录A和附录B写得非常详尽，几乎占了全书四分之一的篇幅，是很有价值的参考资料，强烈建议读者阅读。只有深入了解这部分内容，读者才能更加客观地执行正文中提到的测量方法。
我们将该书译成中文，希望它能够为我国显示测量技术的发展和知识普及做出贡献。本书的翻译工作得到了苏州长风航空电子有限公司董事长李伟的大力支持；公司成立了翻译委员会，历时数年，经过各位成员的努力奋斗和辛勤工作，终于成稿。本书由高彬进行统稿、校正，翻译和重新制作了书中全部插图和部分表格；浙江大学的牟同升教授和李俊凯老师对译稿给出了很多建设性的意见，非常感谢李俊凯老师对译稿中的错误进行仔细校对；特别感谢电子工业出版社的米俊萍编辑对译稿进行反复的修订。特别感谢以下各位专家审阅本书并给予建议：?
姓氏	      	名字   	   		工作单位
Cao	      	Frank	        	Apple
Chang	  	Jeff Hsin	    		Apple
Chang	  	Kai Chieh (Jay)	AU Optronics
Chen      	Hanfeng	    		Apple
Chen	      	Chi	        		National Institue of Metrology, China
Dang	      	Peng-Le	    		Visionox
Fiske	      	Tom	        		Microsoft Corporation
Guo	     	Xiaojun	    		Shanghai Jiaotong University
Hou	      	Denko     		Microsoft Corporation
Huang	  	Ericsson	    		BenQ
Ji	     	Honglei	    		TCL Electronic R＆D Center
Kang      	Yu	            	Apple
Li	     	Xiaohua	     	Southeast University (China)
Liu	     	Yan	           	Apple
Liu	     	Xiang	       	Chengdu Panda Electronics Co., Ltd.
Liu	     	Weidong	   	 	Hisense Visual Technology Co., Ltd. 
Liu	     	Yifan	        	Microsoft Corporation
Lou	     	Xiaohua     		Apple
Mou   	 	Molly	        	Sensing Lab
Mou	     	Tongsheng	  	Zhejiang University
Pan	     	Chaohuang	  	Microsoft Corporation
Pong   	 	Andy (Bao-Jen)	Industrial Technology Research Institute
Qiao	     	Mingsheng	  	Hisense Visual Technology Co., Ltd. 
Qiao	     	Bo          		Zhejiang Lab
Qin	     	Zong	       	Sun Yat-Sen University
Shen	     	Sikuan	        	Skyworth
Sun	     	Chih-Hsuan	   	Industrial Technology Research Institute
Wang	 	Rich	       	 	Microsoft Corporation
Wang	 	Xuan	        	Apple
Wang	 	Xidu	        		Guangzhou OED Technologies Inc.
Wang	 	Kai	           	Southern University of Science and Technology
Wen	     	Zhenhuan	   		Microsoft Corporation
Wu	     	Lingling	      		Apple
Xia	     	Daxue	        		TCL Electronic Holdings
Xu	     	Gang	        		Jingce Electronics
Yan	     	Frank	        		Fuzhou University
Yang	     	Jason	        		Microsoft Corporation
Yang	     	Paul	        			Sun Yat-Sen University
Zhang	 	Irene	        		Microsoft Corporation
Zhang	 	Yuning	        		Southeast University
Zhang	 	Paul (Bo)	    		UL (China)
Zhao   	 	Lisa	        			Apple
Zheng		Jiabei	       	 	Apple
Zheng		Ying	      	  		Microsoft Corporation
Zhu	   		Xiangan (Michael)	Gamma Scientific
限于译者的水平，翻译不当或表述不清楚乃至错误之处，欢迎读者批评指正，我们将不胜感激。

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