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为研究不同亮度下iPad和iPhone显示颜色的均匀性及色域覆盖率的变化,以NEC显示器为参考,在这三类显示设备上全屏显示测量色块,计算不同亮度下指定位置与中心点之间的色差值;计算各显示设备不同亮度下色域覆盖率(Gp),分析亮度对Gp的影响。实验结果表明:三个显示设备的颜色显示均匀性都较好,ΔEab<5。其中iPhone的颜色显示均匀性最好,NEC显示器的最差,iPad的Gp值随着亮度的增加而下降,iPhone和NEC显示器的Gp值基本随着亮度的增加而增加。结果表明亮度对显示设备颜色显示的均匀性影响较小,对设备色域覆盖率的影响较大。实验结果可为各类移动终端选择合适的亮度值提供参考依据,为跨媒体的色彩管理提供参考依据。
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书书书
第
33
卷
光
学
学
报
光学前沿———光电技术
2013
年
6
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
专
刊
亮度对
犻犘犪犱
和
犻犘犺狅狀犲
色域覆盖率的影响
张建青
1
,
2
刘
真
1
张
茜
1
卢智平
1
1
上海理工大学,上海
200093
2
曲阜师范大学印刷学院,山东 日照
( )
276826
摘要
为研究不同亮度下
iPad
和
iPhone
显示颜色的均匀性 及色 域覆 盖 率的 变化,以
NEC
显 示器 为参 考,在 这三
类显示设备上全屏显示测量色块,计算不同亮度下指定 位置 与 中心 点之 间 的色 差值;计 算 各显 示设 备 不同 亮度 下
色域覆盖率(
犌
p
),分析亮度对
犌
p
的影响。实验结果表明:三个显示设备的颜色显示均匀性都较 好,
Δ
犈
ab
<
5
。其 中
iPhone
的颜色显示均匀性最好,
NEC
显示器的最差,
iPad
的
犌
p
值 随着 亮度 的 增加 而下 降,
iPhone
和
NEC
显 示器
的
犌
p
值基本随着亮度的增加而增加。结果表明亮度对显示设 备 颜色 显示 的 均匀 性影 响 较小,对 设备 色 域覆 盖率
的影响较大
。实验结果可为各类移动终端选择合适的亮度值提供参考依据,为跨媒体的色彩管理提供参考依据。
关键词
图像处理;跨媒体色彩管理;色域覆盖率;亮度;颜色显示均匀性
中图分类号
O432.3
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
犃犗犛201333.狊133001
犅狉犻
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1
,
2
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1
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1
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,
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,
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2
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,
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犵
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犵
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(
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;
犮狉狅狊狊犿犲犱犻犪犮狅犾狅狉犿犪狀犪
犵
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犮狅犾狅狉
犵
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犾犪
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狌狀犻犳狅狉犿犻狋
狔
犗犆犐犛犮狅犱犲狊
330.0330
;
100.0100
;
110.0110
;
120.0120
收稿日期:
20130104
;收到修改稿日期:
20130223
基金项目:上海市研究生创新基金项目自然科学基金(
JWCXSL1201
)和上海市研究生教育创新计划资助课题。
作者简介:张建青(
1972
—),女,博士研究生,主要从事颜色科学和图像技术等方面的研究。
Email
:
p
rintzhan
gjq
@
126.com
导师简介:刘
真(
1953
—),女,教授,博士生导师,主要从事色彩科学、图像处理和数字化流程等方面的研究。
Email
:
luna
p
rint
@
163.con
1
引
言
显 示 设 备 是 颜 色 应 用 领 域 重 要 的 硬 件 设 备 之
一,液晶显示器由于 其本身具 备 的颜色显 示 特性的
优点,已经成为跨媒体颜色显示的重要设备,获取液
s1330011
光
学
学
报
晶显示设备的颜色 特征信息,是跨媒体 色 彩管理的
基本步骤和关键环节
[
1
~
3
]
之一。优化液晶显示器的
特性是近几年的研究热点
[
1
,
4
~
7
]
。
平板电脑、智能手机这类移动终端,属于液晶显
示设备,以其携带方便、网络功能逐渐完善以及色彩
再现能力增强等特色,逐渐成为重要的显示设备,而
不同的移动终端之 间
、移 动终端与 显 示器之间 的 显
示结果差异较大
,针 对这类移 动 终端的跨 媒 体色彩
管理就很必要,而目 前针对移 动 终端色彩 管 理的研
究很少,本文从这类 设备有关 颜 色显示的 基 础数据
着手,研究不同亮度下显示设备显示颜色的均匀性,
以及亮度对显示设 备色域范 围 的影响,做好基础 分
析为后续设备特征化打基础。
苹果公司 在 其 产 品
iPhone4
和
ThenewiPad
采用了
RetinaDis
p
la
y
技 术 后,这 些 移 动 终 端 显 示
的图片层次细腻,边缘清晰、色彩饱和 度 较高,因此
本研究以
NECEA191M
显示器为参照 以
iPhone4s
和
ThenewiPad
为研究个案,分析研究亮度对其颜
色显示均匀性和设备色域范围的影响。为消除测量
设备类型不同带来 的测量值 误 差,本 研究选用 印 刷
行业常规使用的测量仪器
i1
p
ro
来测量三个 显示设
备的颜色值。
2
主要研究内容与结果
2.1
实验设备及测量环境
主 要 实 验 设 备 有
NECEA191M
显 示 器,
iPhone4s
以 及
ThenewiPad
;测 量 仪 器:
XRite
公
司的 分 光 光 度 计
i1
p
ro
;软 件 有
Profilemaker5.05
,
Matlab2011
。
i1
p
ro
测 量 自 发 光 体 时,测 量 得 到 的
犢
值 的 单
位是亮度单位坎德 拉每平方 米,可 测 量光谱范 围 为
380
~
730nm
[
8
]
,测 量 自 发 光 体 显 示 的 白 色 色 块
犢
值可代表背光源的亮度值
[
4
]
。
2.2
亮度对显示设备颜色再现均匀性影响的测试
被测设备开机
1h
预 热。 在另一台电脑中,打
开
Profilemaker5.05
的
measuretool
工 具,连 接
i1
p
ro
,测量介质选项选择自发 光体,用
S
p
ot
测量方
式 点 测。 测 量 色 块 为 白 (
R255
,
G255
,
B255
)、红
(
R255
,
G0
,
B0
)、绿 (
R0
,
G255
,
B0
)、蓝 (
R0
,
G0
,
B255
)、青 (
R0
,
G255
,
B255
)、品 红 (
R255
,
G0
,
B255
)、黄(
R255
,
G255
,
B0
)、灰(
R128
,
G128
,
B128
)
色块。调整显示设 备亮度值,在不同亮 度 下依次全
屏显示各色块。以 屏幕中心 点 为参考点,先随机测
量计算不同位置与中心点之间的色差,结果表明,测
量点距中心点的位置越远,色差越大,这一规律不受
亮度变化以及显 示颜色变 化 的影响。 选择
10
名年
龄在
20
~
40
岁的观 察 者对三个 显 示设备人 眼 视觉
关注范围做了主观 评判
,以 上述初步 测 试结果以 及
主观评判为依据
,选择了 显 示屏
4
个角点位 置 附近
的点作为测量显示颜色均匀性的测试点。具体选择
位置 如 下:
iPad
的
4
个 测 试 点 为 距 离 屏 幕 边 缘
2.5cm
的交叉点,
iPhone4s
的
4
个测试点 距 离屏幕
边缘
1.5cm
的 交 叉 点,
NEC
的 测 试 点 为 距 离 屏 幕
边缘
4cm
的交叉点。左 上 角、右 上角、左下角和 右
下角的测试点分 别 为 位 置
1
、
2
、
3
和
4
(开 关 所 在 位
置为下)。测量数据如表
1
~
3
所示。
分析表
1
到表
3
数据可知,三 个显示设备 其测
量色差值
Δ
犈
ab
均小于
5
,表 明在人眼 视 觉关注的 范
围内,三个显 示 设 备 显 示 颜 色 的 均 匀 性 都 较 好;其
中,测试点位置对色差影响:
NECEA191M
显示器
位置
1
和
3
与中心点的 色差略大,位置
2
、
4
与中心
点的色差略小;
ThenewiPad
测量点与中 心点之间
的 色 差 由 大 到 小 的 顺 序 是 位 置
1
、
2
、
3
和
4
;
iPhone4s
测量点与 中 心 点 之 间 的 色 差 是 位 置
2
色
差最大,位置
1
次之,位置
3
和
4
与中心点之间的色
差较小,且其色差值接近。亮度对色差影响:三个显
示设备不同测量位置与中心点之间的色差基本随亮
度的 降 低 略 有 减 小。 颜 色 对 色 差 的 影 响:
NEC
EA191M
显示器红色块色差 值 偏大,蓝色块色 差 值
偏小,其余色 块色差值相 近;
thenew
p
ad
颜色对其
色差的影响不明 显;
iPhone4s
白色、红色、黄色和品
红色色色差略大,其余颜色 色 差值相近。 不同设备
间的比较:整 体 而 言,
iPhone4s
的 色 差 最 小,
NEC
EA191M
的 色 差 最 大,即 被 测 试 屏 幕 面 积 越 大,则
色差越大。
选择
10
名年龄在
20
~
40
岁,具有色彩科学 基
础理论知识的观察 者 对三个显 示 设备全屏 显 示白、
红、绿、蓝、黄、品红、青和灰色块进行了主观评价,评
价结果为感觉不到 屏 幕不同位 置 有明显颜 色 差异。
所选三个设备颜色再现的均匀性都可以满足视觉要
求。
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