高灵敏度亮度与色彩测量

随着显示与照明技术的发展，固润引进更先进的亮度与色测测试仪器，来自大塚的HS-1000分光辐射计，其具有很高的灵敏度与快速测试时间，可作为显示与照明的测试标准。

亮度测试

亮度是指发光体（反光体）表面发光（反光）强弱的物理量。人眼从一个方向观察光源，在这个方向上的光强与人眼所“见到”的光源面积之比，定义为该光源单位的亮度，即单位投影面积上的发光强度。亮度的单位是坎德拉/平方米（cd/m2） 亮度是人对光的强度的感受。它是一个主观的量。与亮度不同的，由物理定义的客观的相应的量是光强。这两个量在一般的日常用语中往往被混淆。

亮度(lightness)是颜色的一种性质，或与颜色多明亮有关系的色彩空间的一个维度。

        在 Lab 色彩空间中，亮度被定义来反映人类的主观明亮感觉。 

        亮度是指画面的明亮程度，单位是堪德拉每平米(cd/m2)或称nits，也就是每平方公尺分之烛光。目前提高显示屏亮度的方法有两种，一种是提高LCD面板的光通过率；另一种就是增加背景灯光的亮度，即增加灯管数量。 

        需要注意的是，较亮的产品不见得就是较好的产品，显示器画面过亮常常会令人感觉不适，一方面容易引起视觉疲劳，同时也使纯黑与纯白的对比降低，影响色阶和灰阶的表现。因此提高显示器亮度的同时，也要提高其对比度，否则就会出现整个显示屏发白的现象。此外亮度的均匀性也非常重要，但在液晶显示器产品规格说明书里通常不做标注。亮度均匀与否，和背光源与反光镜的数量与配置方式息息相关，品质较佳的显示器，画面亮度均匀，柔和不刺目，无明显的暗区。 

        现在在LCD亮度的技术研究方面，目前已经达到800甚至更高，已经接近CRT显示器水准。此外液晶显示器的亮度有不同标称方式，例如典型亮度为350，最大亮度可能是400，具体是那种，厂商一般不做说明。因此会出现在一定范围内不能仅通过参数区分显示器好坏的情况，购买液晶显示器时还要综合考虑对比度等因素，最好实际观看显示效果。 

 星星的亮度 

        大约在2000多年前，希腊天文学家伊巴谷提出了一种测量恒星的“星等”的方法。他把恒星的亮度分成6个等级。每一个星级比下一级亮两倍半，因而1等星比6等星要亮约100倍。

根据国家标准，亮度测试方法如下：

由公式L=定义的量，单位为坎德拉每平方米（cd/m2）

dφ—由指定点的光束元在包含指定方向的立体角元dΩ内传播的光通量，单位为流明；

dA— 包括给定点的光束截面积，单位为平方米m2

θ— 光束截面法线与光束方向间的夹角，单位为度°；

dΩ—指定方向的立体角元，单位为球面度（sr）

测试亮度的设备主要有两种

一种是以CIE三刺激值探测器进行探测，模拟出人眼对亮度的感受而测试出亮度值。

另一种是分光辐射计方法测试。

色彩测试

颜色是由亮度和色度共同表示的，而色度则是不包括亮度在内的颜色的性质，它反映的是颜色的色调和饱和度。

人的视觉系统对色彩的感知是错综复杂的，为了可以量化地描述色彩，国际照明协会根据实验，将人的视觉系统对可见光内不同波长的辐射能所引发的感觉用红、绿、蓝三原色的配色函数来加以纪录。人们使用此配色函数对色彩加以描述运用。

三原色刺激值

CIE-1931色度空间图

在红、绿，蓝三原色系统中，红。绿、蓝的刺激量分别以R、G、B表示之。由于从实际光谱中选定的红、绿、蓝三原色光不可能调(匹)配出存在于自然界的所有色彩，所以，CIE于1931年从理论上假设了并不存在于自然界的三种原色，即理论三原色，以X，Y，Z表示，以期从理论上来调(匹)配一切色彩。形成了XYZ测色系统。X原色相当于饱和度比光谱红还要高的红紫，Y原色相当于饱和度比520毫微米的光谱绿还要高的绿，Z原色相当于饱和度比477毫微米的光谱蓝还要高的蓝。这三种理论原色的刺激量以X，Y，Z表示之，即所谓的三刺激值。如下图，为X,Y,Z理论三原色刺激值的函数曲线。

理论三原色刺激值

可见，上图的红原色存在的负值，在下图中，所有刺激值都已为正值。

（二）测试方法：

   1、三滤色片法：

      用红绿蓝三滤色片模拟人眼的观察测得三个β值，用加权法求X.Y.Z值。

      测量仪器：色度计，成像式色度亮度计

      优点：

        a.结构简单，价格便宜

        b.能测出基本的三刺激值X.Y.Z值

        c.可通过CCD，测试出整个场景的色度亮度

缺点：

        不能测试光谱分布，精确度不如分光辐射计

2、分光测量法：

测量原理：将整个视觉可见光谱380-700nm范围内，每隔10nm或20nm取离散点测量，将所得曲线进行积分。

优点：

通过光谱来计算三刺激值，精确

缺点：

 只能测试离散点的色度值，不能                                      测试整个面的连续分布。

 在高精度的色彩亮度测试方面，HS1000提供了宽广的波长范围与超高的灵敏度。

由于采用了电子制冷的线性传感器阵列，独特的光谱设计与信号处理都为HS-1000提供了高精度与低噪声。

可通过电脑LAN口连接，实现强大功能分析，同时也可实现远程控制。

它能提供355~835nm（可选330~1100nm）的光谱测试范围，波长精度±0.3nm，并且能在1s内测出结果。

其最低可测的到的亮度为0.005cd/m2，精度±2%，其中色度精度低于±0.002。

可通过选择Auto Color Gamut软件以及相应的附件实现平板显示的响应时间测试。