CN107702890A - 显示屏幕亮度的测量方法以及测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了显示屏幕亮度的测量方法以及测量装置。该方法包括：测量所述显示屏幕中测试画面的第一亮度以及第二亮度；多次改变所述测试画面的面积，并分别测量不同面积的所述测试画面的第一亮度以及第二亮度；取所述多个测试画面下第一亮度的最大值，以确定所述显示屏幕的亮度最大值；取所述多个测试画面下第二亮度的最小值，以确定所述显示屏幕的亮度最小值；根据所述显示屏幕的亮度最大值以及所述显示屏幕的亮度最小值，确定所述显示屏幕的亮度范围。该方法可以简便的测得待测屏幕的亮度范围，且可适用于多种型号的待测屏幕，并反映待测屏幕在工作状态下的亮度情况。

Description

显示屏幕亮度的测量方法以及测量装置

技术领域

本发明涉及显示领域，具体地，涉及显示屏幕亮度的测量方法以及测量装置。

背景技术

随着显示技术的发展，液晶显示器、OLED显示装置等越来越多的应用于各类电子装置中，以实现高性能显示或是多功能人机交互。显示装置的亮度是衡量显示屏幕性能的重要指标。亮度(或称亮度范围)是指显示屏能够显示的“最小亮度”至“最大亮度”的范围。亮度范围越大，显示屏所能表现的层次越丰富，显示效果越好。

然而，目前测试显示屏幕亮度的方法以及装置，仍有待改进。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实的发现和认识而作出的：

发明人发现，目前通过测试获得的显示屏幕亮度，普遍存在具有一定偏差，不能够真实反映显示屏幕亮度范围的问题。发明人经过深入研究以及大量实验发现，这主要是由于目前显示屏幕型号众多，性能参数差异较大，同时测试亮度的方法较为单一，难以普遍适用多种显示屏幕而造成的：现有的测量显示屏亮度范围的方法主要为使用固定测试画面分别测量最小亮度和最大亮度，从而得到显示屏的亮度范围，如：全白场信号或10％白窗口信号。然而，对于不同的显示屏幕而言，屏幕达到最大亮度的信号窗口面积并不相同：例如，对于一些OLED屏幕，在显示面积为4％窗口下的亮度，即大于全白场亮度。而在有Local-dimming的情况下，渐变窗信号下的亮度也大于全白场测试获得的亮度。因此，上述固定测试画面的测试方法，一方面在显示屏幕的型号发生改变时，难以准确反应屏幕性能；另一方面，该方法也未考虑到Local-dimming等特定显示状态，因而不能够真实反应实际工作状态下显示屏幕的亮度参数。

本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种显示屏幕亮度的测量方法。根据本发明的实施例，该方法包括：测量所述显示屏幕在测试画面的第一亮度以及第二亮度；多次改变所述测试画面的面积，并分别测量不同面积的所述测试画面的第一亮度以及第二亮度；取所述多个测试画面下第一亮度的最大值，以确定所述显示屏幕的亮度最大值；取所述多个测试画面下第二亮度的最小值，以确定所述显示屏幕的亮度最小值，根据所述显示屏幕的亮度最大值以及所述显示屏幕的亮度最小值，确定所述显示屏幕的亮度范围。由此，该方法可以根据多种面积的测试画面，确定显示屏幕的亮度，因而可以排除由于显示屏幕型号不同，导致的第一亮度的测试画面面积变化的问题，从而可以适用于多种类型显示屏幕的亮度测试；另一方面，该方法多次改变测试画面的面积，可以反映显示屏幕在有Local-dimming的情况下，渐变窗信号下的亮度，从而可以较为真实的反映显示屏幕在实际工作状态中的亮度情况。

根据本发明的实施例，所述测试画面的第一亮度是在100％灰度的条件下测得的，所述测试画面的第二亮度是在0％灰度的条件下测得的

根据本发明的实施例，测量所述测试画面的第一亮度以及第二亮度进一步包括：调节所述测试画面的背景灰阶，并获得所述背景灰阶不同时，所述测试画面的多个第一亮度以及多个第二亮度。由此，可以避免不同型号显示屏幕的背光模组的设置方式不同，对于测试画面亮度造成影响。

根据本发明的实施例，所述测试画面中包括的子像素数目不少于500个，所述测试画面的面积为所述显示屏幕的显示面积的2％～100％。由此，该方法可以测得于绝大多数显示屏幕的真实第一亮度，并避免测试画面包含的子像素个数过小，影响测得的亮度的可靠度。

根据本发明的实施例，多次改变所述测试画面的面积包括：依次增大所述测试画面的面积，改变后的所述测试画面面积的增量，为所述显示屏幕的显示面积的2％。由此，可以细化获得的屏幕亮度区间，精确反映待测显示屏幕亮度调节的能力。

根据本发明的实施例，多个所述测试画面的中心窗口信号的平均图像电平值相同。由此，可以降低对于测试画面的形状的限制。

根据本发明的实施例，所述测试画面为一个中心与所述显示屏幕中心重合的四边形、或者或者4个四边形，所述四边形顶点与所述显示区域的顶点重合。

根据本发明的实施例，该方法包括：(1)分别测量所述测试画面在100％灰度以及0％灰度的条件下的亮度，所述测试画面的面积为所述显示屏幕的显示面积的2％，所述测试画面为一个中心与所述显示屏幕中心重合的四边形、或者4个四边形，所述四边形顶点与所述显示区域的顶点重合；(2)增大所述测试画面的面积，并测量所述测试画面在100％灰度以及0％灰度的条件下的亮度；(3)多次重复步骤(2)，以便获得不同面积的所述测试画面的多个亮度，其中，每次所述测试画面的面积的增量均为所述显示面积的2％，直至所述测试画面的面积增至所述显示面积的100％；(4)令所述测试画面在100％灰度条件下测得的所述亮度为所述测试画面的第一亮度，在0％灰度条件下测得的所述亮度为所述测试画面的第二亮度；(5)取所述多个测试画面下第一亮度的最大值，以及所述多个测试画面下第二亮度的最小值，以确定所述显示屏幕的亮度范围。由此，可以简便的测得待测屏幕的亮度范围，且可适用于多种型号的待测屏幕，并反应待测屏幕在工作状态下的亮度情况。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种显示屏幕亮度的测量装置。根据本发明的实施例，该测量装置包括：控制单元，所述控制单元用于控制改变所述显示屏幕的测试画面的面积以及点亮程度，所述点亮程度为控制所述测试画面的亮度为第一亮度或第二亮度；亮度测试单元，所述亮度测试单元用于测试所述显示屏幕的亮度，并在所述控制单元改变所述测试画面的面积，或所述点亮程度时，多次测试并获取所述显示屏幕的亮度；以及数据分析单元，所述数据分析单元与所述亮度测试单元相连，用于接收所述亮度测试单元获得的多个所述显示屏幕的亮度，并基于所述多个亮度，确定所述显示屏幕亮度。该测量装置可以简便的测得待测屏幕的亮度范围，且可适用于多种型号的待测屏幕，并反应待测屏幕在工作状态下的亮度情况。

根据本发明的实施例，所述测试画面的第一亮度是在100％灰度的条件下测得的，所述测试画面的第二亮度是在0％灰度的条件下测得的；所述控制单元可控制多个所述测试画面的中心窗口信号的平均图像电平值相同。由此，可以降低对于测试画面的形状的限制。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的测量方法的流程示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的调节测试画面背景灰度的示意图；

图3显示了根据本发明一个实施例的测试画面的结构示意图；

图4显示了根据本发明一个实施例的测试装置的结构示意图；以及

图5显示了根据本发明另一个实施例的测试装置的结构示意图。

附图标记说明：

100：亮度测试单元；200：控制单元；300：数据分析单元；400：显示屏幕；410：测试画面。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种显示屏幕亮度的测量方法。根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：

S100：测量测试画面亮度

根据本发明的实施例，在该步骤中，首先测量显示屏幕的测试画面的第一亮度。根据本发明的具体实施例，测试画面的第一亮度是在100％灰度(或称为白窗口信号)的条件下测得的。测试画面亮度的具体方法不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况，选择熟悉的亮度测量方式，获取在上述灰度条件下的测试画面第一亮度。例如，可以采用亮度测试仪进行测试。

根据本发明的实施例，测试画面的具体面积、形状均不受特别限制。例如，根据本发明的具体实施例，测试画面中所包括的子像素数目，可以不少于500个。由此，可以避免测试画面的面积设置过小，导致测量的亮度不准确：当测试画面中子像素个数过少时，则该测试画面中子像素坏点等因素对于该测试画面的亮度的影响较大。因此，当测试画面中包括上述情况，则会导致该步骤中获得的亮度不准确。例如，具体的，在满足测试画面中包括的子像素数目不少于500个的前提下，测试画面的面积可以为该待测的显示屏幕显示区域面积的2％～4％。根据本发明的实施例，测试画面可以为一个中心与所述显示屏幕中心重合的四边形(参考图2中所示出的410)。由于中心点亮度一般为屏幕亮度最大的位置，因此此时可以测试该测试画面中心点的亮度。或者，参考图3，测试画面可以为4个顶点与所述显示区域的顶点重合的四边形：图3中的(a)为测试画面在0％灰度下的图形，图3中的(b)为测试画面在100％灰度下的图形。

类似地，在该步骤中，测试该测试画面在0％灰度(或称为黑窗口信号)的条件下的亮度，该亮度为测试画面的第二亮度。

根据本发明的实施例，为了进一步提高利用该方法测量的亮度的准确性，该步骤还可以进一步包括：

调节测试画面的背景灰阶，并获得背景灰阶不同时，测试画面的第一亮度以及第二亮度。发明人发现，当背光模组的设置方式不同时，背景灰阶也会影响测试画面的亮度值。因此，在测试第一亮度以及第二亮度时，可以固定测试画面的面积并控制测试画面的灰阶，调节背景(显示区域中除去测试画面的部分)的灰阶，例如令背景灰阶由0％～100％变化，并依次测量不同背景灰阶下，测试画面的第一亮度以及第二亮度。参考图2中的(a)：固定测试画面(如图中所示出的410)为0％灰度，多次改变背景灰阶；参考图2中的(b)，固定测试画面为100％灰度，多次改变背景灰阶。由此，可以避免不同型号显示屏幕的背光模组的设置方式不同，对于测试画面亮度造成影响。

S200：改变测试画面面积

根据本发明的实施例，在该步骤中，多次改变测试画面的面积，并分别测量不同面积的测试画面的第一亮度以及第二亮度。也即是说，在该步骤中，获得不同面积的多个测试画面，在0％灰度以及100％灰度条件下的亮度。如前所述，由于显示屏幕型号、类型、显示状态等条件的影响，不同的显示屏幕达到最大亮度所对应的测试画面面积不同。因此，如不测量不同面积的测试画面的亮度，难以准确获得该屏幕的最大亮度，从而导致测试结果不准确。

根据本发明的实施例，多次改变测试画面的面积可以为逐渐增大测试画面的面积。根据本发明的具体实施例，测试画面每次面积的增幅可以相等：每次改变后的测试画面面积的增量，可以为显示屏幕的显示面积的2％。由此，可以细化获得的屏幕亮度区间，精确反映待测显示屏幕亮度调节的能力。例如，根据本发明的具体实施例，当前面首次测量第一亮度以及第二亮度的测试画面的面积，为显示屏幕显示面积的2％时，可以梯度的增加测试窗口面积，令测试窗口面积由显示面积的2％，匀速增加至显示面积的100％。每次改变测试画面的面积后，测试该面积下测试画面的第一亮度以及第二亮度。

需要说明的是，在该步骤中，主要为了获得不同面积对应的多个第一亮度以及第二亮度，改变面积或是进行亮度测量的先后顺序不受特别限制，只要能够获得上述数据即可。例如，根据本发明的实施例，可以首先仅测量第一亮度，然后逐渐增大信号窗口面积，获得多个信号窗口的第一亮度；然后，再测量信号窗口的第二亮度，重复上述一次增大信号窗口面积的操作，获得多个第二亮度。或者，也可以针对一个信号窗口面积，在实现第一亮度以及第二亮度的测量之后，再改变信号窗口的面积。由此，可以获得更加全面的亮度数据，有利于提高测试结果的准确程度。

根据本发明的实施例，在该方法中，多个测试画面(面积不同)的形状不一定需要在测试过程中保持一致，只要多个测试画面的中心窗口信号的平均图像电平值相同即可。由此，可以降低对于测试画面的形状的限制。发明人发现，在多个测试画面的中心窗口信号的平均图像电平值(Average Picture Level，APL)相同的条件下，即便测试画面的形状不同，所获得的亮度数据，也可以做为一整套数据，反应该显示屏的亮度。由此，可以令该方法可以更加灵活的实现亮度的测量。也即是说，在测量第一亮度时，可以采用如图2中所示出的测试画面形状，而在测量第二亮度时，可以更换测试画面形状为如图3中所示出的形状，最终采用在两种测试画面形状下获得的亮度数据，整理得到该显示屏幕的亮度范围。

S300：确定明确亮度最大值

根据本发明的实施例，取前面获得的多个测试画面下的多个第一亮度中的最大值，以确定显示屏幕的亮度最大值。

S400：确定明确亮度最小值

根据本发明的实施例，取前面获得的多个测试画面下的多个第二亮度中的最小值，以确定显示屏幕的亮度最小值。

根据所述显示屏幕的亮度最大值以及所述显示屏幕的亮度最小值，确定所述显示屏幕的亮度范围。

根据本发明的具体实施例，该方法可以包括以下步骤：

(1)分别测量所述测试画面在100％灰度以及0％灰度的条件下的亮度，测试画面的面积为所述显示屏幕的显示面积的2％，测试画面为一个中心与所述显示屏幕中心重合的四边形、或者4个顶点与所述显示区域的顶点重合的四边形。

(2)增大测试画面的面积，并测量测试画面在100％灰度以及0％灰度的条件下的亮度。测试画面的面积的增量为显示面积的2％。

(3)多次重复步骤(2)，以便获得不同面积的所述测试画面的多个亮度，其中，每次测试画面的面积的增量均为显示面积的2％。直至测试画面的面积增至显示面积的100％。

(4)令测试画面在100％灰度条件下测得的亮度为所述测试画面的第一亮度，在0％灰度条件下测得的所述亮度为所述测试画面的第二亮度。

(5)取多个测试画面下第一亮度的最大值，以及多个测试画面下第二亮度的最小值，以确定显示屏幕的亮度范围。

综上所述，该方法可以根据多种面积的测试画面，确定显示屏幕的亮度，因而可以排除由于显示屏幕型号不同，导致的第一亮度的测试画面面积变化的问题，从而可以适用于多种类型显示屏幕的亮度测试；另一方面，该方法多次改变测试画面的面积，可以反映显示屏幕在有Local-dimming的情况下，渐变窗信号下的亮度，从而可以较为真实的反映显示屏幕在实际工作状态中的亮度情况。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种显示屏幕亮度的测量装置。根据本发明的实施例，参考图4，该测量装置包括：控制单元200、亮度测试单元100、以及数据分析单元300。具体的，控制单元用于控制改变显示屏幕400的测试画面的面积以及点亮程度，其中点亮程度为控制测试画面的亮度为前面描述的第一亮度或第二亮度。亮度测试单元100用于测试显示屏幕400的亮度，并在控制单元200改变测试画面的面积，或点亮程度时，多次测试并获取显示屏幕400的亮度。数据分析单元300与亮度测试单元100相连，用于接收亮度测试单元100获得的多个显示屏幕400的亮度，并基于多个亮度，确定显示屏幕400的亮度。该测量装置可以简便的测得待测屏幕的亮度范围，且可适用于多种型号的待测屏幕，并反映待测屏幕在工作状态下的亮度情况。

根据本发明的实施例，测试画面的第一亮度是在100％灰度的条件下测得的，测试画面的第二亮度是在0％灰度的条件下测得的。控制单元可控制多个测试画面的中心窗口信号的平均图像电平值相同。由此，可以降低对于测试画面的形状的限制。

根据本发明的实施例，亮度测试单元100的具体类型不受特别限制，只要能够满足亮度测量的要求即可。控制单元200可以采用前面描述的测量方法，控制测试画面改变面积以及点亮程度进行改变，并利用亮度测试单元100获取多个第一亮度以及第二亮度，在此不再赘述。随后，上述多个第一亮度数据以及第二亮度数据传输至数据分析单元300中，通过取多个测试画面下第一亮度的最大值，以及多个测试画面下第二亮度的最小值，以确定显示屏幕的亮度范围。

综上，该测量装置可以简便的测得待测屏幕的亮度范围，且可适用于多种型号的待测屏幕，并反映待测屏幕在工作状态下的亮度情况。

下面通过具体实施例对本发明进行说明，需要说明的是，下面的具体实施例仅仅是用于说明的目的，而不以任何方式限制本发明的范围，另外，如无特殊说明，未具体记载条件或者步骤的方法均为常规方法，所采用的试剂和材料均可从商业途径获得。其中，亮度测量仪的型号为C210。

实施例1

参考图4，控制亮度测量仪与待测显示屏幕之间距离为50cm(如图中所示出的D)，亮度测量仪的孔径角(θ_accept)小于5度，测试画面的初始面积中所包括的子像素个数大于500个，测试画面为中心与显示屏幕中心重合的矩形。

控制测试画面为100％灰度，测量屏幕中心点亮度，并记录。依次增大测试窗口面积，并测量不同窗口面积在100％灰度下的屏幕中心点亮度。取上述亮度最大值，为峰值亮度L_peak。

控制测试画面为0％灰度，测量屏幕中心点亮度，并记录。依次增大测试窗口面积，并测量不同窗口面积在0％灰度下的屏幕中心点亮度。取上述亮度最大值，为峰值亮度L_black。

显示屏的亮度范围表示为L_black～L_peak。峰值亮度L_peak为10000cd/m²,黑水平亮度L_black为0.00001cd/m²，测得显示屏的亮度范围为0.00001cd/m²～10000cd/m²。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种显示屏幕亮度的测量方法，其特征在于，包括：

测量所述显示屏幕中测试画面的第一亮度以及第二亮度；

多次改变所述测试画面的面积，并分别测量不同面积的所述测试画面的第一亮度以及第二亮度；

取所述多个测试画面下第一亮度的最大值，以确定所述显示屏幕的亮度最大值；

取所述多个测试画面下第二亮度的最小值，以确定所述显示屏幕的亮度最小值；

根据所述显示屏幕的亮度最大值以及所述显示屏幕的亮度最小值，确定所述显示屏幕的亮度范围。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述测试画面的第一亮度是在100％灰度的条件下测得的；

所述测试画面的第二亮度是在0％灰度的条件下测得的。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，测量所述测试画面的第一亮度以及第二亮度进一步包括：调节所述测试画面的背景灰阶，并获得所述背景灰阶不同时，所述测试画面的多个第一亮度以及多个第二亮度。

4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述测试画面中包括的子像素数目不少于500个，

所述测试画面的面积为所述显示屏幕的显示面积的2％～100％。

5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，多次改变所述测试画面的面积包括：依次增大所述测试画面的面积，改变后的所述测试画面面积的增量，为所述显示屏幕的显示面积的2％。

6.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，多个所述测试画面的中心窗口信号的平均图像电平值相同。

7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述测试画面为一个中心与所述显示屏幕中心重合的四边形、或者4个四边形，所述四边形顶点与所述显示区域的顶点重合。

8.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，包括：

(1)分别测量所述测试画面在100％灰度以及0％灰度的条件下的亮度，所述测试画面的面积为所述显示屏幕的显示面积的2％，所述测试画面为一个中心与所述显示屏幕中心重合的四边形、或者4个四边形，所述四边形顶点与所述显示区域的顶点重合；

(2)增大所述测试画面的面积，并测量所述测试画面在100％灰度以及0％灰度的条件下的亮度；

(3)多次重复步骤(2)，以便获得不同面积的所述测试画面的多个亮度，其中，每次所述测试画面的面积的增量均为所述显示面积的2％，直至所述测试画面的面积增至所述显示面积的100％；

(4)令所述测试画面在100％灰度条件下测得的所述亮度为所述测试画面的第一亮度，在0％灰度条件下测得的所述亮度为所述测试画面的第二亮度；

(5)取所述多个测试画面下第一亮度的最大值，以及所述多个测试画面下第二亮度的最小值，以确定所述显示屏幕的亮度范围。

9.一种显示屏幕亮度的测量装置，其特征在于，包括：

控制单元，所述控制单元用于控制改变所述显示屏幕的测试画面的面积以及点亮程度，所述点亮程度为控制所述测试画面的亮度为第一亮度或第二亮度；

亮度测试单元，所述亮度测试单元用于测试所述显示屏幕的亮度，并在所述控制单元改变所述测试画面的面积，或所述点亮程度时，多次测试并获取所述显示屏幕的亮度；以及

数据分析单元，所述数据分析单元与所述亮度测试单元相连，用于接收所述亮度测试单元获得的多个所述显示屏幕的亮度，并基于所述多个亮度，确定所述显示屏幕亮度。

10.根据权利要求9所述的测量装置，其特征在于，所述测试画面的第一亮度是在100％灰度的条件下测得的，所述测试画面的第二亮度是在0％灰度的条件下测得的；

所述控制单元可控制多个所述测试画面的中心窗口信号的平均图像电平值相同。