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液晶显示器特性化及评价研究

《广东印刷》2013年第2期 文/洪亮 更新日期:2013-06-21

显示器是用来传达颜色信息的重要设备, 是计算机系统不可缺少的外部设备。同时图像信息在原稿、扫描仪、显示器、打印机等多媒体等色彩传感设备中传递时, 要求同一副图像在不同的色彩再现设备中表现出相同的颜色效果, 否则就可能传递出错误的颜色信息。

本文利用b a s I C C o l o r d i s p l a y 色彩管理软件和E y e – O n e P r o 分光光度仪对液晶显示器进行屏幕的校正和特性化, 并对显示器特性文件的精度进行评价。

一、显示器校准前的准备

在建立特性文件之前, 必须使显示器处于正常的状态, 即显示器的预热与周围环境的调节, 使显示设备达到稳定的工作状态。

可以用给显示器上加一个遮光罩的方法, 使环境光不直接射到屏幕上, 这样就可以明显增加L C D 显示器的对比度。

打开显示器预热3 0 m i n, 关闭周围强烈的光线, 关闭系统电源管理, 关闭屏幕保护程序。通过显示器上按键进入显示器调整主菜单, 按“ 自动调整” 按钮, 显示器自动调整成厂家默认设置。

二、显示器的色彩管理

准备工作完成后, 就可进行显示器的校正和特征化( 即显示器的色彩管理)。

实验设备为方正F G C 8 2 型号1 9 寸L C D 显示器和E y e – O n e P r o 分光光度计, 实验软件为b a s I C C o l o rd i s p l a y , 运行平台为W i n d o w s X P 系统。

本实验采用德国的b a s I C C o l o r d i s p l a y 软件, 是一款被广泛使用验证显示器在影像、数码暗房、广电行业等R G B 参数的软件, 支持市面上所有常见的显示器校正仪。

1 . 测试显示器原始默认效果

在检测以前, 再次确定清空系统显示器颜色管理内设置的i c c 文件。在b a s I C C o l o r d i s p l a y 软件中确定连接E y e – O n e P r o, 点击软件左下角的“ R e v i e w ” 检测按钮( 如图一所示), 以进入测试界面。点击右下角的“ V a l i d a t e”( 确认) 按钮, 随即弹出白点校正界面, 将E y e – O n e P r o 按要求放置在白板上, 点击“ O K ” 按钮进行白板校正, 如图2 所示。校正后弹出仪器测量界面( 如图三所示), 按要求将E y e – O n e P r o 挂在显示器上指定位置进行测量。点击右下角的“ M e a s u r e”( 测量)按钮后, 仪器开始自动测量。测量一分钟左右后, 软件弹出测量结果的界面, 如图四所示。

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2 . 色彩管理

① E y e – O n e P r o 分光光度计连接电脑后, 启动b a s I C C o l o r d i s p l a y 软件, 弹出软件主界面, 如图五所示。点击右下角的“ N e x t ”按钮,进入预置参数设置界面。

② 首先设置“D i s p l a y t y p e” 为“ L C D ”, 其他参数保持默认设置(如图六所示),点击右下角的“ N e x t ”按钮进入色温参数设置。

选择色温为D 6 5 ( 如图七所示), 点击右下角的“ N e x t ” 按钮进入伽马值参数设置。

选择伽马值为2 . 2 ( 如图八所示), 点击右下角的“ N e x t ” 按钮进入亮度/ 对比度参数设置。

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选择“ W h i t e l u m i n a n c e” 为1 0 0 c d / m 2 , 其他参数保持默认设置( 如图九所示),点击右下角的“ N e x t ”按钮进入p r o f i l e 参数设置。保持默认设置不变( 如图十所示), 点击右下角的“ N e x t ” 按钮进入硬件设置。

③ 这里按照提示直接点击右下角的“ N e x t ”按钮( 如图十一所示) 进入色温设置。

如果显示器不支持色温调整, 则直接点击其右下角的“ N e x t ” 按钮跳过色温调整步骤进入标准化设置界面。

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如果显示器支持色温调整, 则点击中间的“ M e a s u r e”( 测量) 按钮( 如图十二所示) 进入色温调整界面: 首先弹出弹出白点校正界面, 将E y e – O n eP r o 按要求放置在白板上, 点击“ O K ” 按钮进行白板校正, 校正后弹出仪器测量界面( 如图十三所示), 按要求将E y e – O n e P r o 挂在显示器上指定位置, 再点击右下角的“ M e a s u r e”( 测量) 按钮开始调整显示器上的R G B 三色值, 直至右下角的三色彩条中的滑块置于彩条中央绿色位置处结束, 点击其右下角的“ D o n e”按钮结束调整色温。此时立即返回到色温设置主界面( 如图十二所示), 再点击其右下角的“ N e x t ” 按钮进入标准化设置界面。

④ 在标准化设置界面中为即将生成的i c c 文件命名,这里命名为“ D I S P L A Y 1 – 2 0 1 2 0 9 2 4 . i c m ”, 如图十四所示。

点击其右下角的“ S t a r t ” 按钮, 随即弹出白点校正界面, 将E y e – O n e P r o 按要求放置在白板上, 点击“ O K ” 按钮进行白板校正。校正后弹出仪器测量界面,按要求将E y e – O n e P r o 挂在显示器上指定位置进行测量。点击右下角的“ M e a s u r e”( 测量) 按钮后, 仪器开始自动测量。测量一分钟左右后, 软件弹出测量结果的界面, 如图十五所示。此时系统可将生成i c c 文件放置在系统指定位置并应用。

显示器的校准和特征化相对来说还是很简单的, 但它又是非常重要的, 因为它在整色彩管理流程中起着很关键的作用。

3 . 测试显示器色彩管理后效果

在b a s I C C o l o r d i s p l a y 软件中点击左下角的“ R e v i e w ” 检测按钮, 以进入测试界面。点击右下角的“ V a l i d a t e”( 确认) 按钮, 随即弹出白点校正界面, 将E y e – O n e P r o 按要求放置在白板上, 点击“ O K ” 按钮进行白板校正。校正后弹出仪器测量界面, 按要求将E y e – O n e P r o 挂在显示器上指定位置进行测量。点击右下角的“ M e a s u r e”( 测量) 按钮后, 仪器开始自动测量。测量一分钟左右后, 软件弹出测量结果的界面。

三、显示器特性文件的质量评价

显示器特性文件的质量评价一般采用测量测试色标来进行了解显示器显示颜色的准确性。这里利用b a s I C C o l o r d i s p l a y 和 E y e – O n e P r o 分光光度计制作完显示器特性文件再测量显示器的显色数据, 得到它们与标准参考数据的色差, 通过色差的比较, 分析色彩管理效果。色彩评价中对色差的通常界定:△ E 小于1 是肉眼无法辨别的差异, 说明色彩再现精度非常高; △ E大于1 而小于2 , 属于可辨不可辨之间, 这样的精度可接受的; △ E 大于3 , 差异明显可见。

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分别打开b a s I C C o l o r d i s p l a y 软件生成色彩管理前后的色差分析图, 色差分析图中显示2 4 个色块标准数据值、特性文件后每个色块的测量L A B 值、每个色块色差及平均色差等数据, 如图十六所示。

色彩管理前的Δ a 为- 6 . 6 , Δ b 为2 5 . 5 , 色差数值比较大; 亮度设置目标值为1 0 0 c d / m 2 , 测量达到1 8 1 c d / m 2 , 亮度太亮; 平均色差Δ E 为7 . 4 1 , 最大色差Δ E 为1 5 . 5 9 , 此时色差比较大。色彩管理后的Δ a为0 . 4 , Δ b 为- 1 . 1 , 即色差数值都比较小, 可见色彩管理后的色温非常好; 亮度设置目标值为1 0 0 c d / m 2,色彩管理后测量达到1 0 8 c d / m 2, 可见色彩管理后的亮度也非常好; 色彩管理后的平均色差Δ E 为2 . 6 2 , 最大色差Δ E 为9 . 9 1 , 可见色彩管理后的色差非常好。

将b a s I C C o l o r d i s p l a y 色彩管理前后的色差图中数据整理后选取测试的2 4 个色块的色差数值绘制L C D 显示器色彩管理色差比较图( 如图十七所示), 用来直观地对比色彩管理前后的显示色彩精度。从上往下数第一根折线表示色彩管理前色差分布, 第二根折线表示色彩管理后色差分布。图七中显示色彩管理后色差数据△ E绝大部分比色彩管理前的色差数据△ E 要小, 这也造成色彩管理后平均色差Δ E 2 . 6 2 比色彩管理后平均色差Δ E 7 . 4 1 还要小。这不仅说明色彩管理生成的I C C文件精度高, 而且说明液晶显示器进行色彩管理是必须的。这也为显示器色彩再现的一致性提供基础。

四、结语

通过实验证明, 本文对液晶显示器色彩管理文件进行的规范化校正, 完全能够提高显示器色彩再现的一致性, 而且方便易行, 能够指导实践。