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山東LED大屏幕空間顯色恒定性問題分析
摘要：通過兩組三基色LED（發光二極管）樣品色度和光強空間分布的測量，計算了由這兩組LED制作的大屏幕再現的D65白平衡點、我國青年女性面部膚色、紅旗絲織綢、藍布和綠濾色片等五種色樣在CIELUV均勻顏色空間的色度隨觀察角（0~70）的變化及其與正向（0）再現色之間的色差。結果表明，LED單管光強隨觀察角的變化幅度和三基色管光強空間分布特性的一致性是影響大屏幕空間顯色恒定性的主要因素。在確定大屏幕空間顯色恒定性允差后，可用文中提供的方法對制作大屏幕的LED進行篩選。
山東LED全彩顯示屏的顯色原理與CRT（陰極射線管）彩色山東LED顯示屏相似，是用紅、綠、藍三基色LED交錯排列，在一定的距離外觀察時，由于屏幕上三基色點對人眼所張視角小于人眼的空間分辨率，因而實現加色法混色。然而，全彩LED顯示屏在各個方向的發光強度不一樣。一般在垂直方向光強最大，偏離垂直方向后，光強隨偏離角的增大而減小。三基色管的光強空間分布特性還彼此不同，它們混合后的顏色也會隨觀察角的變化而變化。
目前，山東LED大屏幕顯示屏不僅限于顯示文字信息，而且越來越多地用來顯示彩色圖片、彩色動畫或彩色電視圖像。山東LED全彩大屏幕顯示屏面對廣場上的觀眾，觀察視角一般比較大。上述空間顯色的非恒定性會引起圖像顏色的失真。本文通過對LED色度和光強分布的測量、計算和分析，探討影響山東LED大屏幕空間顯色恒定性的因素，并提出為滿足大屏幕空間顯色允差對LED進行篩選的原理和方法。
山東LED色度和光強分布的測量
采用PR1980B光譜輻射計對北京利亞德公司送檢的兩批紅、綠、藍三基色LED樣品進行了色度和光強分布測量。山東LED顯示屏通過限流電阻由直流穩壓電源供電，電壓和電流均調定在管子的額定數值。
山東LED顯示屏的光強測量選用輻射計的光度測量模式，在輻射計的物鏡前加上余弦校正屏，通過測量LED在余弦校正屏漫透射面上接受的照度E，間接測出LED的發光強度I式中D是被測LED離余弦校正屏漫透射面的距離。
山東LED顯示屏的色度測量選用輻射計的分光測量模式，用光柵作為分光元件，以10nm波長間隔分波段測量LED的光譜功率分布，與輻射計配套的微型計算機能根據光譜功率分布自動計算出樣品的色度，即CIE1931XYZ標準色度系統2視場的三刺激值X、Y、Z和x-y色品坐標。該輻射計測量色品坐標x、y的精度可達10。003，完全能夠滿足LED的色度測量要求。
為了測定LED的光強空間分布，使用了測量顯微鏡的轉臺，其轉角的最小分度為1，完全能夠滿足在0~70觀察角范圍內每隔10測一點的要求。被測樣品用壓片固定在顯微鏡轉臺上，經過仔細調整使LED的發光點中心與顯微鏡轉臺中心重合。
A組和B組被測樣品色品坐標的測量結果列于表1，并標繪在CIELUV均勻顏色空間的u*-1*色品圖上（圖2）。由圖可見，這兩組樣品的色品坐標都很靠近光譜軌跡，其連線所構成的三角形色域很大，說明用這兩組LED制作山東LED顯示屏大屏幕可以顯示很寬廣的顏色范圍。圖1繪出了這兩組被測樣品的光強分布曲線。由圖可見，B組樣品三基色LED的光強分布曲線不僅形狀差異比A組樣品小，而且單管曲線的單調性也比A組樣品好。
山東LED全彩顯示屏的顯色原理與CRT（陰極射線管）彩色山東LED顯示屏相似，是用紅、綠、藍三基色LED交錯排列，在一定的距離外觀察時，由于屏幕上三基色點對人眼所張視角小于人眼的空間分辨率，因而實現加色法混色。然而，全彩LED顯示屏在各個方向的發光強度不一樣。一般在垂直方向光強最大，偏離垂直方向后，光強隨偏離角的增大而減小。三基色管的光強空間分布特性還彼此不同，它們混合后的顏色也會隨觀察角的變化而變化。
目前，山東LED大屏幕顯示屏不僅限于顯示文字信息，而且越來越多地用來顯示彩色圖片、彩色動畫或彩色電視圖像。山東LED全彩大屏幕顯示屏面對廣場上的觀眾，觀察視角一般比較大。上述空間顯色的非恒定性會引起圖像顏色的失真。本文通過對LED色度和光強分布的測量、計算和分析，探討影響山東LED大屏幕空間顯色恒定性的因素，并提出為滿足大屏幕空間顯色允差對LED進行篩選的原理和方法。
山東LED色度和光強分布的測量
采用PR1980B光譜輻射計對北京利亞德公司送檢的兩批紅、綠、藍三基色LED樣品進行了色度和光強分布測量。山東LED顯示屏通過限流電阻由直流穩壓電源供電，電壓和電流均調定在管子的額定數值。
山東LED顯示屏的光強測量選用輻射計的光度測量模式，在輻射計的物鏡前加上余弦校正屏，通過測量LED在余弦校正屏漫透射面上接受的照度E，間接測出LED的發光強度I式中D是被測LED離余弦校正屏漫透射面的距離。
山東LED顯示屏的色度測量選用輻射計的分光測量模式，用光柵作為分光元件，以10nm波長間隔分波段測量LED的光譜功率分布，與輻射計配套的微型計算機能根據光譜功率分布自動計算出樣品的色度，即CIE1931XYZ標準色度系統2視場的三刺激值X、Y、Z和x-y色品坐標。該輻射計測量色品坐標x、y的精度可達10。003，完全能夠滿足LED的色度測量要求。
為了測定LED的光強空間分布，使用了測量顯微鏡的轉臺，其轉角的最小分度為1，完全能夠滿足在0~70觀察角范圍內每隔10測一點的要求。被測樣品用壓片固定在顯微鏡轉臺上，經過仔細調整使LED的發光點中心與顯微鏡轉臺中心重合。
A組和B組被測樣品色品坐標的測量結果列于表1，并標繪在CIELUV均勻顏色空間的u*-1*色品圖上（圖2）。由圖可見，這兩組樣品的色品坐標都很靠近光譜軌跡，其連線所構成的三角形色域很大，說明用這兩組LED制作山東LED顯示屏大屏幕可以顯示很寬廣的顏色范圍。圖1繪出了這兩組被測樣品的光強分布曲線。由圖可見，B組樣品三基色LED的光強分布曲線不僅形狀差異比A組樣品小，而且單管曲線的單調性也比A組樣品好。
