CN105865630B - 用于显示测试的比色系统 - Google Patents

用于显示测试的比色系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105865630B
CN105865630B CN201610126993.6A CN201610126993A CN105865630B CN 105865630 B CN105865630 B CN 105865630B CN 201610126993 A CN201610126993 A CN 201610126993A CN 105865630 B CN105865630 B CN 105865630B
Authority
CN
China
Prior art keywords
color value
color
value
light
rgb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610126993.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105865630A (zh
Inventor
T·佐佐田
J·诺伊迈尔
R·黑林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Instrument System Co ltd
Original Assignee
Instrument Systems Optische Messtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Instrument Systems Optische Messtechnik GmbH filed Critical Instrument Systems Optische Messtechnik GmbH
Publication of CN105865630A publication Critical patent/CN105865630A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105865630B publication Critical patent/CN105865630B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G01J3/506—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors measuring the colour produced by screens, monitors, displays or CRTs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0243—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows having a through-hole enabling the optical element to fulfil an additional optical function, e.g. a mirror or grating having a throughhole for a light collecting or light injecting optical fiber
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/462—Computing operations in or between colour spaces; Colour management systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/465—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters taking into account the colour perception of the eye; using tristimulus detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G01J3/51—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/52—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using colour charts
    • G01J3/524—Calibration of colorimeters
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/90—Determination of colour characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/04—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/30—Picture reproducers using solid-state colour display devices

Abstract

本发明涉及一种用于对从样品上的多个位置发出的光的三色值进行二维空间分辨测量的方法。本发明的目的是在用于显示测试的标准色彩空间中提供一种改进的用于空间分辨的色度和亮度测量的方法和系统。本发明的方法包括下列步骤：‑将光的第一部分引导到产生RGB色彩值的二维映射的RGB相机；‑将RGB色彩值转换成第一三色值以产生三色值的映射；‑将光的第二部分引导到产生第二三色值的色度计；‑通过将第二三色值与第一三色值的至少一子集进行比较以获得三色修正值；以及‑将该三色修正值应用于第一三色值以产生三色值的修正映射。此外，本发明涉及一种能够对样品上的多个位置发出的光的三色值进行二维空间分辨测量的成像色度计系统。

Description

用于显示测试的比色系统
技术领域
本发明涉及一种用于对从样品上的多个位置射出的光的三色值进行二维空间分辨测量的方法，特别是用于测试矩阵显示器的方法。此外，本发明涉及一种成像色度计系统，该成像色度计系统能够对从样品上的多个位置射出的光的三色值进行二维空间分辨测量。
背景技术
本发明主要涉及成像色度计应用的领域，例如显示器制造工业。
基于成像色度计的测试系统已经在改进如同液晶显示器(LCD显示器)和发光二极管(LED)显示屏一样的所有类型的平板显示器的质量及降低其生产成本中显示出了成功。测试应用横跨智能手机、平板电脑、手提电脑、监视器、电视等的彩色矩阵显示器。
已知的显示测试环境的关键部件是所谓的成像色度计，该成像色度计提供了对于与亮度、色彩、和空间关系的人类感知相匹配的显示器视觉性能的准确测量。高性能的成像色度计能够准确地测量显示器中的各个像素的色彩和亮度(照度)及整体显示均匀度。
在常规制造过程中，显示器可视性能由利用这种成像色度计的自动检测系统进行测试。这具有若干优点。对于显示缺陷进行定量评估是可行的，可获得提高了的测试速度，并且最重要的是，对整体显示质量的同时评估，例如对于均匀度和色彩准确度的同时评估是可能的。
通常，将光谱光度计(也被称之为分光光度计)和光电色度计用于测量色度和亮度。光电色度计具有接近三色值的滤光器，并通过检测穿过这些滤光器的光的强度来测量该色度和亮度。光谱光度计通过使用例如棱镜或衍射光栅或滤谱器将来自样品的光分为波长分量并检测每个主要波长元素的强度来测量色度和亮度。结果，光谱光度计能够准确地测量绝对色度和亮度。然而，实现光谱分离所需的结构是复杂的，这会使得该装置的尺寸大且昂贵。
成像色度计系统例如从US 5,432,609获知。在该已知系统中，仅允许特定波长穿过的滤光器器件被定位在第一光接收器件的前方，该第一光接收器件接收来自待测试的样品上的多个点的光。这样一来，该样品上的多个点处的色度和亮度被通过使用一种简单的方法在具有空间分辨率的情况下进行测量，该方法利用了与由光电色度计所使用的原理相同的原理。此外，将光分离成主要波长的光谱分离器件被设置在第二光接收器件的前方，该第二光接收器件从上述多个点中的一个预定点接收光，即在不具有空间分辨率的情况下接收光。由此，这多个点中的上述一个预定点处的色度和亮度由光谱测光仪型的仪器准确地测量。从光电色度计型的第一光接收器件输出的对于样品上的多个点的测量值被基于从光谱光度计型的第二光接收器件输出的准确测量值进行修正。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的用于在标准色彩空间中进行空间分辨的色度和亮度测量的方法和系统。
根据本发明，公开了一种用于对从样品上的多个位置发出的光的三色值进行二维空间分辨测量的方法。该方法包括下列步骤：
-将光的第一部分引导到三原色(RGB)相机，该RGB相机产生RGB色彩值的二维映射；
-将RGB色彩值转换成第一三色值以产生三色值的映射；
-将光的第二部分引导到色度计，该色度计产生第二三色值；
-通过将第二三色值与第一三色值的至少一子集进行比较以获得三色修正值；以及
-将该三色修正值应用于第一三色值以产生三色值的修正映射。
本发明的基本特征是将RGB相机用于对色度进行空间分辨测量。这使得例如在矩阵显示器的生产线中能够进行快速且廉价的测试。该RGB相机将每一组RGB色彩值归因于该样品上的多个位置中的一个。
在相机技术中，RGB相机得到了高度的发展。高品质的RGB相机能够以低廉的价格购买到。它们允许用于以毫秒为单位捕捉图像数据的高灵敏度和高分辨率。商用RGB相机通常以与较高规模的集成电子设备相组合的方式采用互补型金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合器件(CCD)图像传感器技术。为了产生RGB色彩值的二维映射，传统的RGB相机的CMOS或CCD图像传感器通常与所谓的拜耳(Bayer)滤波器结构相组合，在该结构中，绿色探测器的数量为红色探测器的数量和蓝色探测器的数量的两倍(比率1∶2∶1)，以便获得比色度分辨率高的亮度分辨率。滤波器结构是红色探测器(R)、绿色探测器(G)和蓝色探测器(B)构成的网格，该网格被设置成，使得第一行是RGRGRGRG，接下来是GBGBGBGB，并且在随后的行中重复上述次序。对于每一个通道，丢失的像素在解除拼接过程中通过插值法来获得以建立完整的RGB映射。
然而，RGB相机的光谱通道灵敏度与三色值XYZ相差很远，这些三色值XYZ需要被确定以便以与亮度和色彩的人类感知相一致的方式准确地评估样品的视觉性能。因此，本发明提出将RGB色彩值转换成(第一)三色值以产生三色值的映射。一般来说，将RGB色彩值转换成三色值XYZ是不可能的，这是因为三色值(经由CIE1931标准中限定的对应的色彩匹配函数)取决于测量到的光的光谱。在光的第一部分由RGB相机转换成RGB色彩值的映射之后，全部光谱信息被丢失。
本发明的领悟是，至少针对一组发出具有相似光谱分布的光的“常规”样品，可以找到用于将RGB色彩值转换成(第一)三色值XYZ的(线性)转换，其中，第一三色值相对于“真实”三色值的参与偏差可被基于根据本发明使用不具有空间分辨率的色度计从光的第二部分测量到的第二三色值进行修正。即使在不具有空间分辨率的情况下测量“真实的”(第二)三色值，最终获得的三色值的修正映射对于评估例如矩阵显示器的性能而言具有足够的准确度。
根据本发明应用于第一三色值的三色修正值通过将第二三色值与第一三色值的至少一子集进行比较而获得。例如，由该色度计接收到的光的第二部分被从样品上的一区域内的多个位置发出，其中，该区域内的多个位置与样品上的从其发出光的第一部分的位置至少部分地重合。可随后将第二三色值与归因于该区域内的样品上的多个位置的那些第一三色值相比较，以便确定第一三色值相对于第二三色值的偏差并获得对应的修正值。该修正值随后被应用于所有的第一三色值以产生三色值的修正映射。
样品上的该区域的位置可被预先确定(例如位于待测试的矩阵显示器的中心中)。该区域的位置(和/或尺寸)同样可由用户根据需要进行控制。
在优选实施例中，该色度计是包括一组至少三个色彩滤波器和一个或更多个光传感器的光电色度计。三个滤波器的光谱灵敏度与CIE三基色匹配函数相匹配。这种色度计由此也被称之为三滤波器色度计。有时可设置具有第四滤波元件的第四通道以实现与X色彩匹配函数更好地匹配。除了色度测量以外，这些色度计通常还提供了基本的光度测量，例如亮度、照度、发光强度、或光通量。根据本发明，这可被有利地用于附加的动态测量，即测量样品的光度参数的时间变化(例如由于显示“闪烁”所导致)，这仅使用RGB相机是不能实现的。该色度计可被用于执行平板显示器及其它样品的参数测试和校准，例如对比度测量、伽马校准、色域测试等。
光电色度计使用包括具有串联式滤波器的高质量的光电二极管的探测器。入射光由该探测器转换成直接产生标准的XYZ三色值的信号。然而，滤波器的光谱灵敏度与标准CIE三色值的匹配仅可以有限的精度来实现。在光电色度计的标准CIE曲线与灵敏度曲线之间将存在偏差。只要待测量的光在整个可见光谱的范围内展现出连续的能量输出，则这些差异通常是可忽略不计的。然而，如果光谱中出现急剧上下的边缘或光谱线，那么误差就会变得非常大。由此，三滤波器色度计并不最佳地适于测量具有光谱线的光源(例如放电管)或者具有窄光谱能量分布的光源(例如LED)。
因此，在本发明的替代实施例中，色度计可以是光谱光度计。就用于测量光的第二部分的光谱能量分布的准确度而言，光谱光度计是最为理想的，它决定了色度量。光谱光度计记录了光的第二部分的辐射光谱并通过它来计算第二三色值。准确的CIE色彩匹配曲线被存储在光谱光度计的软件中并用于处理来自光的第二部分的测量到的光谱能量分布的数据。由此，与光电(三滤波器)色度计相关联的测量误差通过将光谱光度计改为用作色度计而得以避免。另一方面，当与光电色度计相比时，光谱光度计在测量的速度、成本和便携性的方面具有其自身的局限性。
在本发明的另一优选实施例中，用于将RGB色彩值转换成第一三色值的转换被在预先训练步骤中获得，在该预先训练步骤中：
-从一组三个或更多个训练样品产生RGB色彩值和第二三色值，以及
-找到将RGB色彩值转换成第一三色值的3×3转换矩阵，使得第一三色值相对于第二三色值的偏差最小化。
为了能够将RGB色彩值转换成第一三色值，有必要确定有效的转换规则。所证明的是，对于大多数的应用来说，使用将RGB色彩空间映射到XYZ色彩空间上的3×3转换矩阵的线性转换是适当的。在该训练步骤中，该3×3转换矩阵的9个参数被完全确定，即在待测试样品的实际测量之前确定。至少三个训练样品是确定这9个矩阵分量所必需的。为了获得足够的准确度，甚至可能需要使用超过三个训练样品(已经证明在实践中约20个训练样品被证明是有用的)，其中，例如通过最小二乘法优化找到了为所有训练样品都提供最佳转换结果的矩阵分量。例如，三个训练样品并不必然是三个不同的矩阵显示器。相反，通常可以使用来自待测试产品的单个矩阵显示器，其中三个或更多个(通常为约20个)由适当选择的色彩构成的测试图案被经由该矩阵显示器显示出来。这些测试图案随后被在训练步骤中进行测量以获得矩阵分量。
三色修正值优选地通过找到对角3×3修正矩阵来获得，该对角3×3修正矩阵将三色值的子集的第一三色值转换成修正后的三色值，使得修正后的三色值相对于第二三色值的偏差被最小化。这对应于每个XYZ值的尺度改变，这些XYZ值已经被证明足以获得色度和亮度测量值的足够大的准确度。当然，这仅在从RGB色彩值获得的第一三色值已经足够接近“真实”三色值的情况下应用(为了在实际中达到这种程度，例如可采用前述训练方案)。对角3×3矩阵的三个独立参数(比例因数)可由此被通过由每个第二三色值除以(位于从其测量第二三色值的区域内的)该子集的对应的第一三色值来简单地找到。最后，如上所述，对每个第一三色值应用该修正以获得三色值的修正映射。
本发明不仅涉及一种能够对从样品上的多个位置发出的光的三色值进行二维空间分辨测量的方法而且涉及一种这样的成像色度计系统。该系统包括：
-光束分离器，其将从样品发出的光分离成第一部分和第二部分；
-RGB相机，其接收光的第一部分并产生RGB色彩值的二维映射；
-控制器，其将RGB色彩值转换成第一三色值以产生三色值的映射；以及
-色度计，其接收光的第二部分并产生第二三色值，
其中，控制器被进一步设置成：
-通过将第二三色值与第一三色值的至少一子集相比较来获得三色修正值；以及
-将三色修正值应用于第一三色值以产生三色值的修正映射。
本发明的成像色度计系统包括光束分离器，该光束分离器将从样品接收到的光分离成光的第一部分和光的第二部分，光的第一部分和光的第二部分随后分别被RGB相机和色度计接收。设置被设置成将RGB色彩值转换呈第一三色值的控制器(例如可购买到的可编程微型控制器)，从而产生三色值的映射(例如通过应用上述3×3转换矩阵)，以获得三色修正值并应用该三色修正值来产生三色值的修正映射。由此，本发明提供了一种全自动的独立的检查系统，用于量化地且高精度地评估显示缺陷，该评估包括同时评估全屏显示质量，即均匀度和色彩准确度。该系统以高测试速度运转并且能够以低廉的价格获得。
附图说明
所包含的附图公开了本发明的优选实施例。然而，应当理解的是，这些附图仅被出于说明的目的设计，而非被设计成作为对于本发明的界限的定义。在附图中：
图1以方框图示出了根据本发明的成像色度计系统；
图2在流程图中示出了本发明的方法；
图3更为详细地示意性地图示了根据本发明的成像色度计系统的硬件。
具体实施方式
在图1中，以110标示出将被在色度、亮度和均匀度方面进行测试的样品(LCD矩阵显示器)。由该样品110发出的光111被引导向根据本发明的成像色度计装置112。光111穿过由光学元件(透镜或孔)构成的结构113和光束分离器114。该光束分离器114将光束111分离成第一部分115和第二部分116。光束分离器114可包括相对于彼此扭转90°的一对非极化的分离器立方体，以便补偿光111的任何极化。作为选择，光束分离器114可以是具有孔的(金属)反射镜，其中，反射光是光的第一部分115，而穿过该孔的光为光的第二部分116。作为另一替代方案，可以与单个非极化的光束分离器立方体相结合的方式使用1/4波长(λ/4)板，使得极化误差最小化。还可以使用简单的非极化的光束分离器立方体及所谓的“波尔卡点状”光束分离器。另一选项是在由色度计装置112的光学元件所确定的虚像平面中设置光学探测器(例如光纤的末端)，其中，光的第二部分116被穿过该光纤传播。
三原色(RGB)相机117接收光的第一部分115，使得在该RGB相机117的传感器阵列上的成像平面中产生该样品110的二维图像。在本发明的意义内，最终获得的(数字)相机图像包括RGB色彩值的二维映射。RGB色彩值的映射将每一组色彩值(红色值、绿色值、和蓝色值)归因于样品110上的一个位置。可设置滤波器(未示出)以减少由RGB相机117的传感器和样品110的LCD矩阵显示器的矩阵结构所导致的所谓的Moirè伪影(artefact)。Moirè滤波器可被实现为位于相机117之前的作用在该光学图像上的光学滤波器或者被实现为作用在该数字图像上的数字滤波器。
RGB色彩值的映射被传送到包括控制器119(处理器)在内的处理装置118，该控制器119将RGB色彩值转换成第一三色值XYZ，使得将每一组三色值(X、Y、Z)归因于样品110上的一个位置。该转换可使用在预先训练步骤(参见下文)中已经获得的3×3转换矩阵来实现。
光的第二部分116被引导到色度计120，该色度计可以是例如已知类型的小型低成本光电三滤波器色度计。该色度计120产生第二三色值XYZ。光的第二部分116从样品110上的一个区域内的多个位置发出。色度计120在不具有空间分辨率的情况下产生第二三色值。
第二三色值同样被传送到处理装置118。该控制器119通过将第二三色值与第一三色值的子集相比较来获得三色修正值，该第一三色值的子集被归因于该光的第二部分116从其发出的区域内的位置。该控制器119随后将三色修正值应用到第一三色值的完整映射以产生三色值的修正映射。
三色值的修正映射的单独的X映射、Y映射、Z映射随后被经由显示装置121输出，以便评估色彩均匀度以及不同类型的伪影(线缺陷、像素缺陷、黑色瑕疵(mura)、黄色瑕疵等)。这种伪影也可以由控制器119的对应的图像处理程序以自动的方式检测。
色度计120的Y通道可进一步被用于评估动态伪影(光度参数的非期望的时间变化)，例如图像闪烁。色度计120还可以是用于动态伪影测试的快速Y通道光度计与根据本发明的用于测量三色值的光谱光度计的组合。
图2将本发明的方法图示为流程图。首先，对待检测的常规矩阵显示器进行选择并将其用于实现包括图2中的步骤210、211、212和213的初始训练步骤。在步骤210中，由RGB相机117从训练样品中获取RGB色彩值的映射。并行地，在步骤211中使用该色度计120获得一组三色值。在步骤212中，检查是否已经针对所有可获得的训练样品获取了数据。只要不是这种情况，就重复步骤210和211，其中，在每一重复中使用不同的训练样品。训练样品并非不同的矩阵显示器。相反，经由选定的单个矩阵显示器来显示由适当选择后的色彩构成的不同测试图案。在足够数量的重复之后，在步骤213中从测量到的数据获得将RGB色彩空间映射到XYZ色彩空间上的3×3转换矩阵，其中，通过最小二乘法优化算法找到为所有训练样品提供最佳转换结果的矩阵分量。在该优化过程中，使转换结果相对于经由色度计120测量到的三色值的(平方)偏差最小化。
在训练步骤之后，在步骤214中开始实际的显示测试步骤。在步骤214中，经由RGB相机117从测试样品测量RGB色彩值的二维映射。在步骤215中，RGB色彩值被(使用在预先训练步骤中建立的3×3转换矩阵)转换成第一三色值以产生三色值的映射。在步骤216中，色度计120从测试样品产生第二三色值。在步骤217中，通过将第二三色值与第一三色值的子集进行比较来获得三色修正值。为此，找到了将该子集的第一三色值转换成修正后的三色值的对角3×3修正矩阵。该对角3×3矩阵的三个独立参数(比例因数)由每个第二三色值除以(位于样品上的从其测量第二三色值的该区域内的)该子集的对应的第一三色值来确定。最后，在步骤218中，将该修正值应用于三色值的完整映射以获得三色值的修正映射。步骤214到218被针对待测试的任意数量N的样品重复进行。
图3更为详细地图示了根据本发明的成像色度计装置112的实施例的硬件。该装置112包括RGB相机117及色度计120，该色度计在图3的实施例中是光谱光度计。图3中并未示出处理装置118。RGB相机117产生RGB图像，该RGB图像在本发明的意义内是RGB色彩值的二维映射。待表征的样品110是LCD矩阵显示器(或OLED矩阵显示器，或者任意其它类型的矩阵显示器)。
色度计120和RGB相机117共享由样品110发出的光，使得RGB色彩值的映射(经由RGB相机117获得)和三色值XYZ(经由色度计120获得)可被同时进行测量。来自样品110的光111入射在光束分离器114上，该光束分离器114将入射光111的第一部分115朝向RGB相机117分离并将入射光111的第二部分116朝向色度计120分离。在所描绘的实施例中，光束分离器114为在其表面上具有孔312的反射镜，光的第二部分116穿过该孔312。
透镜301将光的第二部分116穿过切口302聚焦到光谱光度计120中。该光谱光度计120包括准直镜303、扩散元件(光栅)304、聚焦镜305和探测器阵列306。该光谱光度计120还包括处理器单元307和存储电路308。存储电路308可存储指令，这些指令在被由处理器单元307执行时致使该光谱光度计120实施与本发明的实施例相一致的操作。例如，处理器单元307可通过光的第二部分116的测量到的光谱计算三色值XYZ，并与处理装置118(参见图1)建立通信。
入射光111从光束分离器114反射的第一部分115被光学部件309朝向RGB相机117引导。RGB相机117被连接到另一处理器单元310和另一存储电路311。存储电路311可存储指令，这些指令在被由处理器单元310执行时致使该系统执行与本发明的实施例相一致的操作。例如，处理器单元310可与处理装置118(参见图1)建立通信以便传送测量到的RGB色彩值的映射用于根据本发明进行进一步处理。

Claims (8)

1.用于对从矩阵显示器上的多个位置发出的光的三色值进行二维空间分辨测量的方法，所述方法包括下列步骤：
- 将所述光的第一部分引导到RGB相机，所述RGB相机产生RGB色彩值的二维映射；
- 将所述RGB色彩值转换成第一三色值以产生三色值的映射，其中，在预先训练步骤中获得用于将所述RGB色彩值转换成所述第一三色值的转换，在所述预先训练步骤中，从经由选定的矩阵显示器显示的由适当选定的色彩构成的一组三个或更多个不同的测试图案产生所述RGB色彩值和第二三色值，以及找到将所述RGB色彩值转换成所述第一三色值的3×3转换矩阵，使得所述第一三色值相对于所述第二三色值的偏差最小化，并且所述3×3转换矩阵的矩阵分量为所有测试图案都提供最佳转换结果；
- 将所述光的第二部分引导到色度计，所述色度计在不具有空间分辨率的情况下通过从位于所述矩阵显示器上的一区域内的多个位置发出的光产生第二三色值；
- 通过将所述第二三色值与所述第一三色值的一子集相比较以获得三色修正值，其中，通过找到将三色值的子集的所述第一三色值转换成修正后的三色值的对角3×3修正矩阵来获得所述三色修正值，使得所述修正后的三色值相对于所述第二三色值的偏差被最小化；
- 将所述三色修正值应用于所有的第一三色值以产生三色值的修正映射。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，位于所述区域内的所述位置与所述矩阵显示器上的从其发出所述光的所述第一部分的所述位置至少部分地重合。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述色度计是光电色度计，所述光电色度计包括一组至少三个色彩滤波器和一个或更多个光传感器。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述色度计是光谱光度计。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括对所述矩阵显示器的光度参数的时间变化进行测量。
6.能够对从矩阵显示器上的多个位置发出的光的三色值进行二维空间分辨测量的成像色度计系统，所述成像色度计系统包括：
- 光束分离器，所述光束分离器将从所述矩阵显示器发出的所述光分离成第一部分和第二部分；
- RGB相机，所述RGB相机接收所述光的所述第一部分并产生RGB色彩值的二维映射；
- 控制器，所述控制器将所述RGB色彩值转换成第一三色值以产生三色值的映射，其中，所述控制器被设置成用于在预先训练步骤中获得用于将所述RGB色彩值转换成所述第一三色值的转换，在所述预先训练步骤中，从经由选定的矩阵显示器显示的由适当选定的色彩构成的一组三个或更多个不同的测试图案产生RGB色彩值和三色值，以及找到将所述RGB色彩值转换成所述第一三色值的3×3转换矩阵，使得所述第一三色值相对于第二三色值的偏差最小化，并且所述3×3转换矩阵的矩阵分量为所有测试图案提供最佳转换结果；以及
- 色度计，所述色度计接收所述光的所述第二部分并在不具有空间分辨率的情况下通过从位于所述矩阵显示器上的一区域内的多个位置发出的光产生所述第二三色值，
其中，所述控制器被进一步设置成：
- 通过将所述第二三色值与所述第一三色值的至少一子集相比较来获得三色修正值，其中，通过找到将三色值的子集的所述第一三色值转换成修正后的三色值的对角3×3修正矩阵来获得所述三色修正值，使得所述修正后的三色值相对于所述第二三色值的偏差被最小化；以及
- 将所述三色修正值应用到所述第一三色值以产生三色值的修正映射。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述色度计是光电色度计，所述光电色度计包括一组至少三个色彩滤波器和一个或更多个光传感器。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述色度计是光谱光度计。
CN201610126993.6A 2015-02-09 2016-02-14 用于显示测试的比色系统 Active CN105865630B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15154349.3 2015-02-09
EP15154349.3A EP3054273B8 (en) 2015-02-09 2015-02-09 Colorimetry system for display testing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105865630A CN105865630A (zh) 2016-08-17
CN105865630B true CN105865630B (zh) 2019-11-08

Family

ID=52462217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610126993.6A Active CN105865630B (zh) 2015-02-09 2016-02-14 用于显示测试的比色系统

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10088364B2 (zh)
EP (1) EP3054273B8 (zh)
JP (1) JP6676398B2 (zh)
KR (1) KR102069935B1 (zh)
CN (1) CN105865630B (zh)
TW (1) TWI626433B (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3054273B8 (en) * 2015-02-09 2019-09-11 Instrument Systems Optische Messtechnik GmbH Colorimetry system for display testing
KR101825994B1 (ko) * 2016-06-24 2018-02-06 (주)에이앤아이 직선편광으로 인한 계측오차가 보정된 휘도색도계
US10228283B2 (en) * 2016-08-12 2019-03-12 Spectral Insights Private Limited Spectral imaging system
US10878941B2 (en) * 2017-05-22 2020-12-29 Zeyix Llc Perpetual bioinformatics and virtual colorimeter expert system
CN107202651B (zh) * 2017-07-05 2019-12-24 西安交通大学 一种微尺度火工品燃烧温度场测量装置及其测温方法
KR102022836B1 (ko) * 2017-09-15 2019-11-04 한국오츠카전자 주식회사 광 측정 장치, 시스템 및 방법
WO2019064195A1 (en) * 2017-09-26 2019-04-04 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) METHOD AND DEVICE FOR POLYCHROMATIC CALIBRATION
WO2019069633A1 (ja) 2017-10-05 2019-04-11 コニカミノルタ株式会社 二次元フリッカ測定装置及び二次元フリッカ測定方法
CN108333801B (zh) * 2018-01-15 2021-09-10 武汉精测电子集团股份有限公司 液晶模组色度值采集系统及方法
KR102571243B1 (ko) * 2018-02-20 2023-08-25 삼성디스플레이 주식회사 색채측정 장치 및 방법
CN108462864A (zh) * 2018-05-24 2018-08-28 长春希达电子技术有限公司 Led显示屏亮色度错位二次采集方法
DE102019121173A1 (de) * 2019-08-06 2021-02-11 Instrument Systems Optische Messtechnik Gmbh Bildgebende Lichtmessvorrichtung
DE102019132712A1 (de) * 2019-12-02 2021-06-02 Instrument Systems Optische Messtechnik Gmbh System zur Vermessung von Messobjekten
KR102326955B1 (ko) * 2020-04-10 2021-11-16 주식회사 뷰웍스 디스플레이 장치 분석 시스템 및 그것의 색상 분석 방법
CN111256826B (zh) * 2020-05-01 2020-08-04 武汉精立电子技术有限公司 显示屏色度测量方法、装置及终端设备
DE102020116167A1 (de) 2020-06-18 2021-12-23 Instrument Systems Optische Messtechnik Gmbh Messsystem zur Vermessung von Lichtquellen
KR20220061607A (ko) * 2020-11-06 2022-05-13 삼성전자주식회사 Led 패널 계측 장치, 시스템 및 제어 방법
CN112197863A (zh) * 2020-12-04 2021-01-08 武汉精测电子集团股份有限公司 一种点阵光谱测量装置、面阵色度测量装置及方法
CN112565728B (zh) * 2020-12-22 2022-10-11 京东方科技集团股份有限公司 白平衡调整方法、系统及装置
DE102021134569A1 (de) 2021-12-23 2023-06-29 Instrument Systems Gmbh Kolorimetrie-Verfahren und -System
CN114299070B (zh) * 2022-03-09 2022-05-31 深圳精智达技术股份有限公司 一种显示屏mura缺陷的检测方法及相关装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101320138A (zh) * 2008-05-16 2008-12-10 中国科学院西安光学精密机械研究所 同时获取立体和多光谱图像的方法及设备

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3246021B2 (ja) 1993-01-06 2002-01-15 ミノルタ株式会社 二次元測色計
US6459425B1 (en) * 1997-08-25 2002-10-01 Richard A. Holub System for automatic color calibration
FR2749077B1 (fr) * 1996-05-23 1999-08-06 Oreal Procede et dispositif de mesure de la couleur
US5963333A (en) * 1996-09-12 1999-10-05 Color Savvy Systems Limited Color sensor
JP2002267574A (ja) * 2001-03-14 2002-09-18 Hitachi Ltd カラー表示装置の測色装置、測色方法、画質調整・検査装置、画質調整・検査方法
JP3614126B2 (ja) * 2001-10-18 2005-01-26 ミノルタ株式会社 デジタルカメラ
JP4800591B2 (ja) * 2004-05-26 2011-10-26 オリンパス株式会社 撮影システム
JP2006113138A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Seiko Epson Corp 輝度情報測定方法、輝度情報測定装置、画質調整方法および画質調整装置
JP2007158701A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 National Univ Corp Shizuoka Univ 色忠実カメラ
JP2007158700A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 National Univ Corp Shizuoka Univ 色忠実カメラ
US8442316B2 (en) * 2007-01-05 2013-05-14 Geo Semiconductor Inc. System and method for improving color and brightness uniformity of backlit LCD displays
US8246408B2 (en) * 2008-06-13 2012-08-21 Barco, Inc. Color calibration system for a video display
JP5334602B2 (ja) * 2009-01-23 2013-11-06 三菱電機株式会社 カラーキャリブレーションシステム
JP2010271246A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 Sony Corp 色彩輝度測定装置及び色彩輝度測定方法
US8704895B2 (en) * 2011-08-29 2014-04-22 Qualcomm Incorporated Fast calibration of displays using spectral-based colorimetrically calibrated multicolor camera
US8890908B2 (en) * 2012-05-22 2014-11-18 Apple Inc. Method and apparatus for display calibration
JP2015536459A (ja) * 2012-10-23 2015-12-21 アップル インコーポレイテッド 分光器で支援された特別設計パターン閉ループ較正による高精度イメージング測色計
US9076363B2 (en) * 2013-01-07 2015-07-07 Apple Inc. Parallel sensing configuration covers spectrum and colorimetric quantities with spatial resolution
US20140265868A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Lsi Industries, Inc Lighting Calibration for Intensity and Color
US20140300753A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 Apple Inc. Imaging pipeline for spectro-colorimeters
EP3054273B8 (en) * 2015-02-09 2019-09-11 Instrument Systems Optische Messtechnik GmbH Colorimetry system for display testing
CN109111710B (zh) * 2018-08-07 2021-04-13 万卓（武汉）新材料有限公司 一种耐热型pla基可降解塑料瓶及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101320138A (zh) * 2008-05-16 2008-12-10 中国科学院西安光学精密机械研究所 同时获取立体和多光谱图像的方法及设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP3054273B8 (en) 2019-09-11
TW201643389A (zh) 2016-12-16
TWI626433B (zh) 2018-06-11
KR20160098083A (ko) 2016-08-18
CN105865630A (zh) 2016-08-17
US10088364B2 (en) 2018-10-02
US20160231175A1 (en) 2016-08-11
EP3054273B1 (en) 2019-07-24
JP6676398B2 (ja) 2020-04-08
US20160234490A1 (en) 2016-08-11
EP3054273A1 (en) 2016-08-10
KR102069935B1 (ko) 2020-01-23
JP2016145829A (ja) 2016-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105865630B (zh) 用于显示测试的比色系统
CN101874401B (zh) 用于测量物体活力的单芯片图像传感器
JP2019070648A (ja) 分光器で支援された特別設計パターン閉ループ較正による高精度イメージング測色計
KR101604424B1 (ko) 휘도 및 색도 분포 측정 장치
WO2010003362A1 (zh) 亮度测量装置
US9188841B2 (en) Imaging device
US20140043310A1 (en) Optical detection system
CN203259248U (zh) 一种便携式彩色亮度计
KR102056554B1 (ko) 이차원 측색 장치
Zhu et al. Color calibration for colorized vision system with digital sensor and LED array illuminator
JP5396211B2 (ja) 色評価方法及び色評価システム
JP2015178995A (ja) 色調校正装置、撮像装置及び色調検査装置
JP6631001B2 (ja) 刺激値直読型の測色計
CN110174351B (zh) 颜色测量装置及方法
JPWO2016080165A1 (ja) 刺激値直読型の測色測光計
JP2006234413A (ja) 画像表示装置の検査方法および検査装置
Zheng et al. Multichannel optical fiber spectral and imaging system for pixel-level measurement of display
RU2366907C1 (ru) Способ цифровой фотоэлектрической колориметрии
CN106885630A (zh) 一种基于颜色进行光谱测量的方法及装置
Wolf et al. 72‐2: a high‐speed 2‐in‐1 imaging colorimeter for display production applications
Steinel et al. 25.2: Invited Paper: MicroLED Metrology: Challenges and Solutions
JP2017153054A (ja) 着色検査装置および着色検査方法
OMORI et al. A High-Speed Imaging Colorimeter LumiCol 1900 for Display Measurements
CN116884326A (zh) 一种显示光场辐射测量方法
CN116337233A (zh) 一种集成光谱测量的倾斜滤镜式色度测量装置及测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Munich, Germany

Patentee after: Instrument System Co.,Ltd.

Address before: Munich, Germany

Patentee before: INSTRUMENT SYSTEMS OPTISCHE MESSTECHNIK GmbH