成像式色度亮度计原理

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    随着彩色显示器应用范围日渐拓宽及其产品质量评估体系逐步完善，对显示器的色度和亮度进行精确测量体现出前所未有的重要性。

    以硅光电二极管（或光电倍增管）作为探测器的小视场滤光片式彩色亮度计因其低成本，在显示器生产线上广泛用于色度和亮度测量。在我国液晶显示器件测量标准中，此种彩色亮度计符合测量要求，是目前显示器测量的常用装置。然而由于此种彩色亮度计的视场小，导致其在显示器件亮度和色度均匀性测量中速度慢，不能满足生产线上的需要，同时由于用户对测量可视化的需求，出现了一种以电荷耦合元件（Charge-Coupled-Device,CCD）作为探测器的影像式彩色亮度计。影像式彩色亮度计虽与国家标准中规定的标准装置完全不同，测量方法也有很大区别，却已得到广泛应用。

    本文就Westboro Photonics公司最新的WP640/690成像式色度亮度计在屏幕测试中的应用作研究。首先介绍亮度与色度的测试原理。

   

    图一亮度测试原理：

    根据图１，利用光度学和几何光学的原理可以推出：

    式中E为成像面上的照度；L为发光面上的亮度；τ为光学系统的透过率；f为透镜焦距；l为透镜与发光面的距离（称为测量距离）；fm为系统的相对孔径，且有fm＝f／D，其中D为孔径直径。

    当系统的设计能使f／l小到可忽略不计时（在某误差范围内），发光体的亮度L与成像面照度E呈线性关系。

    色度测量原理：

    光源的色度用色品坐标x，y表示，与光源的相对光谱功率分布有关。如果一个光源的相对功率分布函数用P（λ）来表示，`x（λ）、`y（λ）、`z（λ）代表CIE1931标准光谱三刺激值，如图２所示，则此光源的三刺激值可用如下公式来表示：

    滤光片式彩色亮度计的色度测量功能的实现，是通过使用合适的滤光片模拟人眼对光的响应，从而使加滤光片以后的探测器的相对光谱响应度与图2 所示的CIE 1931 标准色度观察者色匹配函数相接近。

    注意图2，由于`x（λ）在蓝光波段也有响应，因此可以把`x（λ）拆分成两块滤光片，即，原来只需三片滤光片的设计变成四片滤光片设计，实现更精确的色度测试。

    图3是Westboro Photonics WP640/690成像式色度亮度计的四色滤波设计示意图，Xred与Xblue图分别测试X响应曲线红光波段与蓝光波段的响应。实现色度测试精度的提升。色度测试精度与可重复性均可达到0.003（CIE 1931标准光源A）。

    WP640与WP690均使用帕帖尔冷却CCD，能使测试的噪音与温漂降到最低。在低于0.01cd/m 亮度的弱信号都可以可靠地进行分析。

   

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hee_csu

学习啦，很开阔眼界，谢谢楼主提供的信息。

蓝天夏

顶一下，

24122650

谢谢楼主，提供这么好的文章