【文章內(nèi)容簡介】 電視機(jī)的屏幕大小是固定的，所顯示的圖像亮度只隨圖像內(nèi)容而變化。投影機(jī)的光輸出的大小和光源功率（即燈泡的瓦數(shù)）有直接關(guān)系，燈泡的瓦數(shù)越大，則光輸出越大。因此，在 SJ/T113402023中規(guī)定投影機(jī)的光輸出有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 若采用美國國家標(biāo)準(zhǔn) ，則所測得的光輸出，則用 ANSI流明表示。 31在我國的 SJ/T113462023中規(guī)定的測量方法如下： 輸入 100%全白場測試圖（見 圖 4） 分 別在圖 4的 9個點P0～ P8上測量各自的照度值 L0～ L8，以勒克斯 Lx表示。 L0～ L8的 9個讀數(shù)的平均值 La再乘以投影圖像的面積 S，就是該投影機(jī)的光輸出 L。 測量點的范圍應(yīng)至少為 5 5個像素。IEC、美國、日本和我國測量光輸出的方法都相同。32（ 3）對比度 對比度是表征在一定的環(huán)境光照射下，物體最亮部分的亮度與最暗部分亮度之比。電視機(jī)或顯示器的對比度是指：在同一幅圖像中，顯示圖像最亮部分的亮度和最暗部分的亮度之比。 對比度越高，重顯圖像的層次越多，圖像 清晰度越高 .測量方法： HDTV采用如 圖 6所示的黑白窗口信號（ 16： 9） 進(jìn)行測量， SDTV可 采用 圖 7所示的 4： 3的黑白窗口信號。 圖 6幅型比為 16： 9的黑白窗口信號 圖 7幅型比為 4： 3的黑白窗口信號33 測量方法如下： a)將顯示器調(diào)整到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)。 b)將如 圖 6（或 圖 7）的黑白窗口信號輸入到顯示器，分別測量 L0， L1， L2，L3和 L4的亮度值，見 圖 8。c)用下式計算對比度 Cr： Cr=L0/Lbw　 式中： Lbw—L 1， L2， L3， L4的平均值 。圖 8 對比度測量點示意34 為了使不同成像原理的各種類型的顯示器（或電視機(jī)）的對比度有可比性，在所制定的規(guī)范中，對 CRT、 PDP、 LCD電視機(jī)（包括 DLP、 LCD、 LCOS、 CRT背投影機(jī)及前投影機(jī)）的對比度都規(guī)定了相同的測量方法。在上述條件下，不同的成像器件中的對比度一般在 100:1~300:1之間。因人眼的分辨能力一般在 200:1左右，當(dāng)然少數(shù)視力較好的人，可達(dá)到 250:1以上，所以規(guī)定對比度為 150:1的最低要求。當(dāng)然各生產(chǎn)企業(yè)可以做的更高些，但必須滿足 150:1的最低性能要求，以滿足正常視力人員的觀看效果。 圖像對比度對重顯圖像質(zhì)量至關(guān)重要，適當(dāng)?shù)膱D像對比度可以使圖像層次分明，觀察圖像時有一定的層次感，因此人們總是千方百計提高圖像對比度，例如：為了減小環(huán)境光對圖像對比度的影響，采用黑底技術(shù)，熒光粉著色技術(shù)、褐色玻璃等，通過上述措施使當(dāng)前顯示器件的圖像對比度有了很大的改進(jìn)與提高； 圖像對比度適度就可以了，因為正常的攝像機(jī)攝取景像的對比度只有 100倍，因此平板顯示器和平板電視機(jī)的圖像對比度只要大于 150倍，就可以滿足人眼的視覺要求，過高的對比度并不能明顯改善圖像質(zhì)量；但目前家電市場上，對比度的叫法較多，如： ANSI對比度、通斷比（ ON／ OFF）等。對比度的值從幾千比一到一萬比一不等。當(dāng)然這其中也有生產(chǎn)企業(yè)過于夸大宣傳和媒體炒作的原因，但主要是采用的標(biāo)準(zhǔn)不同，測試信號、測試條件、測試環(huán)境等不同而造成的。35（ 4） ANSI對比度 ANSI是 American National Standand Institute的英文縮寫，是指美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會制定的測量方法，即采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的測量方法的對比度。即： ANSI/NAPM 電子投影 — 固定分辨力投影機(jī)， ANSI/NAPM 電子投影 — 可分辨力投影機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定對比度的測量方法。 測量方法如下： a) 首先將顯示器調(diào)整到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)。 b) 將 圖 9所示的 16個相等矩形組成的黑白棋盤圖形輸入到顯示器，用亮度計分別測量 8個白方格的亮度分別為： Lw1～ Lw8，取平均值為 Lw；然后測量 8個黑方格的亮度分別為： LB1 ～ LB8，取平均值為 LB。 ANSI 對比度＝ Lw/LB，歸一化取整數(shù)。 該方法和我國采用的標(biāo)準(zhǔn)中對比度測量相比較，測試條件和調(diào)整方法基本相當(dāng)，只是采用的測試信號不一樣。用該測量方法所測得的對比度值的誤差比我國的大，所測得的對比度值比我國的小。36 該測量方法對于不是玻璃屏幕的成像器件（如前投影機(jī)和背投影機(jī)）測量的數(shù)值還比較準(zhǔn)確，但對于玻璃屏幕的成像器件如：PDP、 LCD和 CRT，因有較厚的玻璃，采用 16個相等矩形的黑白棋盤圖形，則白方塊的亮度，通過玻璃的厚度折射到黑方塊，因此測量黑方塊的亮度包括了 白方塊的亮度通過玻璃折射到黑塊的亮度，這樣測量的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，因此在 IEC 601071和 IEC 6198821等離子體顯示器的測量方法中規(guī)定用黑白窗口信號。白窗口和黑窗口之間有一點距離，這樣白窗口亮度通過玻璃折射到黑窗口的亮度就會減弱，影響較小，測量方法比較準(zhǔn)確，重復(fù)性較好。為了對不同成像器件的電視機(jī)的對比度值有可比性，所以在對固定分辨力不是由玻璃為成像器件的投影機(jī)中可采用此方法。經(jīng)多次測量，這種方法測量由玻璃為成像器件電視機(jī)的對比度值比 ANSI標(biāo)準(zhǔn)測量的對比度值要提高 10%左右。37圖 916個黑白棋盤格信號38（ 5）通斷比 通斷比是表示：顯示屏顯示 100﹪ 全白場圖像時，測量如 圖 10所示 Lo~L89個點的亮度的平均值 Lmax與顯示 0﹪ 全黑場圖像時，測量圖 9所示的 Lo~L89點的亮度的平均值 Lmin之比，即：Lmax/Lmin，并進(jìn)行歸一化。圖 10 測量通斷比的位置圖39用通斷比表示對比度要比按我國標(biāo)準(zhǔn)測量的對比度和 ANSI對比度大得多 ,一般可在 1000： 1～ 2023： 1。但目前在我國家電市場上或媒體宣傳的液晶電視機(jī)、等離子體電視機(jī)、投影機(jī)的對比度為 5000： 1，甚至 10000： 1，因這些對比度值沒有給出相應(yīng)的測量條件、測試環(huán)境、測試信號、測量方法和所用測量亮度計的精度等，這些值如何得來的，沒有具體說明，對此也就毫無實際意義了。對于觀眾正常觀看電視圖像節(jié)目而言，是觀看同一幅圖像中的 對比度，而不是觀看全屏最亮和全屏最暗兩幅圖像的對比度，因此對 電視 用通斷比表征對比度是不合適的。 但用全白場信號 /全黑場信號，在正常對比度和亮度控制位置測得的對比度 反映了對比度的動態(tài)范圍，尤其是對顯示平均圖像電平（ APL）為 10%~20%的圖像時，這個對比度值越大越好。 圖像對比度是電視機(jī)或顯示器重顯圖像質(zhì)量的重要參數(shù)之一。較高的圖像 對比度可以使圖像層次分明，增加圖像的縱深感，提高圖像的清晰度。對 LCD電視機(jī)來說，因圖像暗場時對比度較低，使圖像層次感、縱深感較差，影響了重顯圖像的質(zhì)量。但不惜成本的提高對比度也毫無意義，即使再高的對比度，人眼也不能分辨出來；同時過高的對比度并不能明顯改善圖像質(zhì)量，相反可能降低圖像的清晰度。40我們參考了美國、日本、 IEC的測量方法、測試信號和測量條件及參數(shù)值， 并根據(jù)人眼的視覺特性及多種因素確定的。以顯示視頻的不同成像器件的顯 示器能夠適應(yīng)的亮度和對比度范圍，與自然界的景物相比要受到限制。因為 視頻信號是攝像機(jī)攝取環(huán)境光照明的物體反射一部分照明的入射光線，物體 的亮度是攝像機(jī)鏡頭看見的東西，也就是刺激攝像機(jī)影像傳感器的東西，在 戶外明亮、充滿陽光時，高反射率的物體的陰影區(qū)域的黑色物體，景色的對比 度范圍可達(dá)到 20230:1，但在人工照度環(huán)境中，將大大低于戶外的水平，在 給定的范圍中，如在演播室，物體的亮度的范圍可以從 2023 lx到低于 1 lx,則 對比度值可達(dá) 2023:1，實際攝像機(jī)的動態(tài)范圍有限，縮減了對于大對比度范圍 的采集能力，因此所顯示的視頻信號的對比度也將大大降低，一般在 500： 1。 在人體工程上研究人眼的視覺特性表明：決定人眼所能看到的不同物體層 次使物體反射的是亮度比而不是亮度差（亮度比是任意兩個亮度值相除，差 則是相減）。人眼所能觀察到的物體的亮度比，由于不同人群有所差別，約 從 150~250之間。有的人可能更低。因此計算機(jī)視頻采用 8bit取樣，即 28=256 級。對絕大多數(shù)數(shù)字視頻，用 16表示黑色，從 16～235表示視頻不同級的白色 亮度，也就是考慮到人眼所能分辨的灰度級。綜合以上的各種因素，并考慮 國際標(biāo)準(zhǔn)，因此規(guī)定了我國各種不同成像原理的顯示器，對比度的參數(shù)值 150:1，這樣便于消費者在選購產(chǎn)品時進(jìn)行比較。 41（ 6）亮度均勻性亮度均勻性是指屏幕中心與屏幕其它地方，尤其是屏幕邊緣所顯示亮度均勻性的程度。對于 CRT，因成像原理是采用可變分辨力的掃描方式，亮度均勻性比較差。顯像管制造工藝的不同，亮度均勻性也不同。純平的 CRT的亮度比超平的 CRT的均勻性差，對于最近研制出的超薄的 CRT，據(jù)有關(guān)資料介紹，屏幕邊緣處的亮度均勻性、聚焦等性能比普通的 CRT還差些。對于固定分辨力，以尋址方式顯示圖像的 LCD、 DLP、 PDP、 LCOS等成像器件的電視機(jī)，亮度均勻性要優(yōu)于 CRT。對于 LCD，因采用背光源，由于背光源的燈管排列不均勻和發(fā)光特性不一致性，造成全屏亮度均勻性差，但優(yōu)于 CRT。 PDP全屏亮度均勻性較好，優(yōu)于 LCD。對于前投影機(jī)，受光機(jī)引擎、鏡頭等器件的優(yōu)劣的影響，亮度均勻性也有較大的差異。對于背投影機(jī)，同樣受到光機(jī)，一次或兩次的光反射和投影屏幕等器件的優(yōu)劣的影響，亮度均勻性等指標(biāo)也不同。 為了使不同成像原理的顯示器（或電視機(jī)），在測量條件、測試環(huán)境、測 試儀器、測量方法都采用統(tǒng)一的方法，但在特性參數(shù)要求上有所不同。42測量方法：a)將顯示器調(diào)整到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)；b)將全白場信號輸入到顯示器，用亮度計測量 圖 11所規(guī) 定 P0~P8各個點的亮度值分別為 P0~P8c)用以下公式計算亮度均勻性 Pi： Pi=Li/L0100% 式中： i —— （ 0…8 ）點中的任意一個點數(shù)。邊角的平均值：43圖 11 測亮度均勻性示意圖對于 PDP和 LCD的平板電視機(jī)不測邊角亮度均勻性的平均值。規(guī)定 LCD亮度均勻性的平均值： ≥75% 規(guī)定 PDP亮度均勻性的平均值： ≥75%對于 CRT電視機(jī)要測邊角的平均值，并規(guī)定了參數(shù)。即 ： 亮度均勻性： ≥50% 邊角的平均值 ： ≥50% 44 （ 7）彩色電視的三基色和三基色原理在自然界中呈現(xiàn)的萬紫千紅的顏色，是人眼所感覺的顏色。在人眼的視覺理論研究中，眼睛的視網(wǎng)膜的中心部分，布滿了錐體視覺細(xì)胞，它既有區(qū)別亮度的能力，又能區(qū)別顏色的能力。因此他能看到自然界中的五顏六色，尤其是雨后的彩虹，黃、青、綠、紫、紅、藍(lán)的顏色給人以美的感覺。 在彩色電視機(jī)中，就是利用人眼的視角特性，把自然界的五顏六色重現(xiàn)在電視機(jī)的屏幕上。經(jīng)過對人眼識別顏色的研究表明：人的視角對于單色的紅、綠、藍(lán)三種形式的色刺激具有相加的混合能力，例如：用適當(dāng)比例的紅光和綠光相加混合后，可產(chǎn)生與單色黃相同的彩色視角效果；同樣用適當(dāng)比例的紅和藍(lán)相加混合后，可產(chǎn)生與單色紫（品紅）相同的彩色視角效果用適當(dāng)比例的藍(lán)和綠相加混合后，可產(chǎn)生與單色青相同的彩色視角效果；并發(fā)現(xiàn)自然界中所有的萬紫千紅的顏色都可以用紅、綠、藍(lán)這種顏色以適當(dāng)?shù)谋壤嗉踊旌隙伞Ｈ?圖 12所示。45圖 12混色原理人眼對于紅、綠、藍(lán)的相加混合可分為三種情況：1)紅、綠、藍(lán)三色同時進(jìn)入人眼，并投射在視網(wǎng)膜上同一區(qū)域的色刺激，稱為 光譜混合法（如 3LCD投影機(jī)）。2)紅、綠、藍(lán)三色相繼進(jìn)入人眼，并投射在視網(wǎng)膜上同一區(qū)域的色刺激，稱為時間混合法（如單片 DLP色輪技術(shù)）。3）以人眼不能分辨的 “ 鑲嵌 ” 方式進(jìn)入人眼的色刺激，稱為空間混合法（如 CRT、 PDP電視機(jī)）。 在彩色電視色度學(xué)中，把紅（ R）、綠（ G）、藍(lán)（ B）稱為三基色。46 三基色定義：紅、綠、藍(lán)三種顏色之間是相互獨立的，其中任一色均不能由其它兩種顏色混合而成；它們又是完備的，即所有的其它顏