DE10118627A1 - Testbild, Anzeigevorrichtung und Verwendung des Testbildes zur Überprüfung der Anzeigevorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Testbild zur Überprüfung einer Anzeigevorrichtung (1, 30) auf einen Kennlinienfehler. Das Testbild (2) weist hierfür wenigstens eine aus Pixeln (12) gebildete Struktur (10) auf, wobei sich der Grauwert (Yx-0,5) oder der Farbwert eines Pixels (12) der Struktur (10) nur gering von dem Grauwert (Yx-1, Yx) oder dem Farbwert eines benachbarten, nicht zu der Struktur (10), sondern zu der Umgebung (F0 bis F255) gehörigen Pixels (13, 14), unterscheidet. Das Testbild (31) kann aber auch nur mehrere Felder (F0 bis F255) umfassen, welche voneinander verschiedene Grauwerte oder Farbwerte aufweisen, wobei sich die Grauwerte oder Farbwerte einander benachbarter Felder (F0 bis F255) nur gering voneinander unterscheiden. Die Erfindung betrifft außerdem eine mit einem derartigen Testbild (2, 31) versehene Anzeigevorrichtung (1, 30) und die Verwendung eines derartigen Testbildes (2, 31) zur Überprüfung der Anzeigevorrichtung (1, 30) auf einen Kennlinienfehler.

Description

Die Erfindung betrifft ein Testbild zur Überprüfung einer Anzeigevorrichtung auf einen Kennlinienfehler. Die Erfindung betrifft außerdem eine mit einem derartigen Testbild versehe­ ne Anzeigevorrichtung und die Verwendung des Testbildes zur Überprüfung der Anzeigevorrichtung auf einen Kennlinienfeh­ ler.

Anzeigevorrichtungen, beispielsweise LCD-Monitore, weisen nicht selten einen Kennlinienfehler auf. Ein solcher Kennli­ nienfehler besteht darin, dass die Kennlinie, welche bei­ spielsweise einen in einem auf der Anzeigevorrichtung darge­ stellten Bild gezeigten Schwarz-Weiß-Verlauf charakterisiert, an wenigstens einer Stelle keine konstante Steigung aufweist. Der Übergang von einem Grauwert auf den nächsten Grauwert ist also abnorm, d. h. die Graustufe zwischen den beiden aufeinan­ derfolgenden Grauwerten ist größer oder kleiner als üblich. Der Kennlinienfehler führt beispielsweise dazu, dass bei ei­ ner Darstellung medizinischer Bildinformationen auf einer Anzeigevorrichtung im Bereich der von dem Kennlinienfehler betroffenen Grauwerte oder Farbwerte ein verschlechterter Kontrast vorhanden ist, so dass unter Umständen feine in den medizinischen Bildinformationen an sich vorhandene und dar­ stellbare Gewebestrukturen kontrastarm dargestellt werden und demnach nicht mehr voneinander zu unterscheiden sind. Auf diese Weise wird nicht nur die Interpretation der medizini­ schen Bildinformationen erschwert, sondern es ist auch keine optimale Fensterung, d. h. es ist keine optimale Auswahl von Bildbereichen für eine Speicherung zu Dokumentationszwecken möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Voraus­ setzungen zu schaffen, einen Kennlinienfehler einer Anzeige­ vorrichtung in einfacher Weise feststellen zu können.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Test­ bild zur Überprüfung einer Anzeigevorrichtung auf einen Kenn­ linienfehler, aufweisend wenigstens eine aus Pixeln gebildete Struktur, wobei sich der Grauwert oder der Farbwert eines Pixels der Struktur nur gering, vorzugsweise höchstens drei Graustufen oder Farbstufen, von dem Grauwert oder dem Farb­ wert eines benachbarten, nicht zu der Struktur, sondern zu der Umgebung, in der sich das Pixel der Struktur befindet, gehörigen Pixels unterscheidet. Bei einer Anzeigevorrichtung mit einem Kennlinienfehler verschwimmt dabei in dem fehler­ haften Graubereich oder dem fehlerhaften Farbbereich die Struktur im Testbild oder die Struktur ist im Testbild zumin­ dest teilweise überhaupt nicht mehr zu erkennen. Auf diese Weise lässt sich ein Kennlinienfehler der Anzeigevorrichtung einfach feststellen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass sich der Grauwert oder der Farbwert eines Pixels der Struktur nur um einen Bruchteil einer Graustufe oder ei­ ner Farbstufe von dem Grauwert oder dem Farbwert eines be­ nachbarten Pixels der jeweiligen Umgebung unterscheidet, wo­ bei die Graustufe oder Farbstufe zwischen dem Grauwert oder Farbwert des Pixels der Umgebung und dem nächst niedrigeren oder dem nächst höheren Grauwert oder Farbwert der jeweiligen Umgebung liegt. Auf diese Weise lässt sich ein Kennlinienfeh­ ler einer Anzeigevorrichtung mit dem Testbild besonders gut erkennen. Ein Kennlinienfehler bewirken nämlich in der Regel, dass ein Grauwert oder Farbwert nur um einen Bruchteil von seinem Sollwert abweicht. Je näher der Grauwert oder Farbwert eines Pixels der Struktur demnach an dem fehlerhaften Grau­ wert oder Farbwert liegt, desto einfacher lässt sich der Kennlinienfehler, durch das Verschwimmen oder das Nichterken­ nen der Struktur im Testbild feststellen.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Test­ bild Felder aufweist, welche voneinander verschiedene Grau­ werte oder Farbwerte aufweisen, wobei die Felder derart ange­ ordnet sind, dass sich ein Verlauf von dem hellsten zu dem dunkelsten Feld ergibt. Vorzugsweise sind mehrere Strukturen in diesen Feldern angeordnet und verlaufen durch die Felder hindurch, wobei eine Struktur mehrere Felder überdecken kann. Da sich der Grauwert oder Farbwert der Pixel einer Struktur vorzugsweise immer nur um einen Bruchteil einer Graustufe oder einer Farbstufe von dem Grauwert oder dem Farbwert be­ nachbarter Pixel des Feldes, in dem sich die jeweiligen Pixel der Struktur befinden, unterscheiden, weisen die Pixel der Struktur dabei unterschiedliche Grauwerte oder Farbwerte auf.

Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung sieht vor, dass das Testbild einen Hintergrund aufweist, welcher dynamisch in der Helligkeit veränderbar ist. Diese Maßnahme, welche auch als Ablenkungseffekt bezeichnet werden kann, kann erforderlich sein, um eine Fehlinterpretation des Testbildes zu vermeiden. Das Auge kann nämlich bei längerer Betrachtung eines statischen Testbildes auch feinste Grauun­ terschiede, welche aber bereits im Fehlerbereich liegen, wahrnehmen, so dass unter Umständen eine mit einem Kennli­ nienfehler behaftete Anzeigevorrichtung fälschlicherweise als fehlerfrei beurteilt wird. Durch die dynamische Veränderung der Helligkeit des Hintergrundes des Testbildes wird versucht dem entgegen zu wirken, was sich in der Praxis als erfolg­ reich erwiesen hat.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Testbild zur Überprü­ fung einer Anzeigevorrichtung auf einen Kennlinienfehler, welches Felder umfasst, welche voneinander verschiedene Grau­ werte oder Farbwerte aufweisen, wobei sich die Grauwerte oder Farbwerte einander benachbarter Fehler nur gering, vorzugs­ weise um höchstens drei Graustufen oder Farbstufen, voneinan­ der unterscheiden. Auch auf diese Weise kann ein Kennlinienfehler einer Anzeigevorrichtung erkannt werden, da in diesem Fall im Übergangsbereich, welcher vorzugsweise gradlinig gehalten sein sollte, von einem Feld zu einem benachbarten Feld bei Vorliegen eines Kennlinienfehlers die Grenzlinie verschwimmt.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung unterscheiden sich die Grauwerte oder Farbwerte zweier benachbarter Felder dabei wenigstens im wesentlichen um eine Graustufe.

Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls gelöst durch eine Anzeigevorrichtung, aufweisend eines der erfindungsgemäßen Testbilder. Ausführungsformen der Erfindung sehen dabei vor, dass die Anzeigevorrichtung eine LCD-Anzeige oder eine Katho­ denstrahlröhre aufweist.

Erfindungsgemäß ist das Testbild zur Überprüfung einer Anzei­ gevorrichtung auf einen Kennlinienfehler vorgesehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anzeigevorrichtung mit einem Testbild, welches Felder mit voneinander verschiedenen Grauwerten und rautenförmigen Strukturen aufweist,

Fig. 2 einen Graustufenverlauf der Felder aus Fig. 1,

Fig. 3 den Ausschnitt III aus Fig. 1, und

Fig. 4 eine zweite Anzeigevorrichtung mit einem zweiten Testbild.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine Anzeigevor­ richtung in Form eines LCD-Flachbildmonitors 1 gezeigt, auf dem zur Überprüfung des LCD-Flachbildmonitors 1 auf einen Kennlinienfehler ein Testbild 2 angezeigt ist. Das Testbild 2 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Hintergrund 3 und einander unmittelbar benachbarte Felder F0 bis F255. Die Felder bilden in aus der Fig. 1 nicht erkennba­ rer Weise einen Schwarz-Weiß-Verlauf, wobei das Feld F0 weiß und das Feld F255 schwarz ist. Die Felder F1 bis F254 weisen Grauwerte auf, wobei die Grauwerte von F1 bis F254 stufenwei­ se ansteigen.

Die Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung die Ab­ stufung in den Grauwerten der Felder von F0 bis F255. Jedes Plateau verkörpert dabei einen Grauwert. Beispielsweise hat das Feld F4 hat den Grauwert Y4 und das Feld F5 den Grauwert Y5, wobei zwischen den Grauwerten eine Graustufe liegt. Ähn­ liche Stufenverläufe liesen sich auch für Farben aufstellen.

Das in Fig. 1 gezeigte Testbild 2 weist im Falle des vorlie­ genden Ausführungsbeispiels außerdem zwei Reihen rautenförmi­ ger Strukturen 10 auf, welche im Falle des vorliegenden Aus­ führungsbeispiels über die Felder F0 bis F255 verlaufen. Die beiden ersten und letzten Rauten der zwei Reihen sind deut­ lich sichtbar, also mit hohem Kontrast zu ihrer Umgebung dar­ gestellt, um die Lage der Reihen kenntlich zu machen. Die daran anschließenden Rauten sind zur Überprüfung auf einen Kennlinienfehler des LCD-Flachbildmonitors 1 derart ausge­ führt, dass sich der Grauwert eines Pixels einer Raute von dem Grauwert eines benachbarten, nicht zu der Raute, sondern zu einem der Felder F0 bis F255 gehörigen Pixels um einen geringen Wert unterscheidet. Im Falle des vorliegenden Aus­ führungsbeispieles unterscheidet sich der Grauwert eines Pi­ xels einer Raute, welches in einem der Felder F0 bis F255 liegt, idealerweise um die Hälfte einer Graustufe von dem Grauwert eines benachbarten Pixels des jeweiligen Feldes, in dem das Pixel der Raute angeordnet ist, wobei die Graustufe zwischen dem Grauwert des benachbarten Pixels des Feldes und dem nächst niedrigeren oder dem nächst höheren Grauwert in bezug auf den Grauwert des jeweiligen Feldes liegt. Die Grauwerte aufeinanderfolgender Felder unterscheiden sich im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels idealerweise um genau eine Graustufe.

In der Fig. 3 ist dies exemplarisch anhand des Ausschnittes III aus Fig. 1 veranschaulicht. Während der Grauwert der Pi­ xel 12 einer Raute bei Yx - 0.5 liegt, liegt der Grauwert der benachbarten, zu einem Feld Fx - 1 gehörigen Pixel 13 bei Yx - 1 und der Grauwert der zu einem Feld Fx gehörigen Pixel 14 bei Yx. Demnach liegt der Grauwert eines Pixels 12 um die Hälfte einer Graustufe höher als der Grauwert eines Pixels 13 und um die Hälfte einer Graustufe niedriger als der Grauwert eines Pixels 14, wobei die Pixel 12 in dem Feld Fx liegen, zu dem auch die Pixel 14 gehören. Der Grauwert der Pixel 12 könnten allerdings auch um die Hälfte einer Graustufe höher liegen, also bei Yx + 0.5, als der Grauwert der Pixel 14. Vorzugsweise weisen einige der in dem Feld Fx angeordneten Pixel 12 einen Grauwert von Yx - 0.5 und einige der in dem Feld Fx angeordne­ ten Pixel 12 einen Grauwert von Yx + 0.5 auf, um Abweichungen des Grauwertes der Pixel 14 des Feldes Fx von ihrem Sollwert in beiden Richtungen erkennen zu können.

Ein Kennlinienfehler des LCD-Flachbildmonitors 1 lässt sich nun dadurch erkennen, dass bei Betrachtung des auf dem LCD- Flachbildmonitors 1 dargestellten Testbildes 2 die Rauten in fehlerhaften Graubereichen verschwimmt oder nicht zu erkennen sind. Angewandt auf die in Fig. 3 gezeigte Situation bedeutet dies, hat beispielsweise das Feld Fx Fehlerhafterweise nicht den Grauwert Yx, sondern Yx - 0.5, so hätten zumindest einige Pixel der Raute und die Pixel des Feldes Fx denselben Grau­ wert, weshalb die Raute nicht vollständig zu erkennen wäre. Somit wäre der Kennlinienfehler in diesem Graubereich nachge­ wiesen. Um einen solchen Kennlinienfehler zu erkennen, müssen die Pixel der Raute jedoch nicht notwendigerweise genau den­ selben Grauwert wie die Pixel der Umgebung also eines Feldes aufweisen. Der Fehler ist jedoch um so einfacher zu erkennen, je geringer der Abstand der Grauwerte ist, da in diesem Fall die Raute zumindest teilweise nicht mehr zu erkennen ist. Für den LCD-Flachbildmonitor 1 ist dies exemplarisch in Fig. 1 für die Bereiche 20 gezeigt. Demnach weist der LCD- Fachbildmonitor 1 in diesen Bereichen 20, welche bestimmte nicht näher spezifizierte Felder betreffen, einen Kennlinien­ fehler auf, welcher sich in einem schlechten Kontrast äußert.

Bei der Überprüfung des LCD-Flachbildmonitors 1 ist es außer­ dem vorgesehen, den Hintergrund 3 des Testbildes 2 in der Helligkeit dynamisch zu verändern, was bedeutet, dass der Hintergrund 3 dynamisch stufenweise von weiß bis schwarz ver­ ändert wird. Diese Maßnahme kann erforderlich sein, da das Auge bei längerer Betrachtung eines statischen Testbildes auch feinste Grauunterschiede, selbst wenn sie einen Bruch­ teil einer Graustufe betragen, wahrnehmen kann und ein mit einem Kennlinienfehler behafteter Monitor fälschlicherweise als einwandfrei identifiziert werden könnte. Die dynamische Veränderung der Helligkeit ist dabei ein Ablenkungseffekt für das Auge, um eine derartige Fehlinterpretation zu vermeiden.

Die Fig. 4 zeigt eine zweite Anzeigevorrichtung in Form eines eine Kathodenstrahlröhre aufweisenden Monitors 30, auf dem ein Testbild 31 mit einem Hintergrund 32 und Felder F0 bis F255 angezeigt sind. Die Felder F0 bis F255 weisen voneinan­ der verschiedene Grauwerte auf, wobei sich die Grauwerte ein­ ander benachbarter Felder nur sehr gering voneinander unter­ scheiden. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles unterscheiden sich die Grauwerte zweier benachbarter Felder idealerweise um genau eine Graustufe.

Auch bei dieser Ausführungsform eines Testbildes kann auf­ grund der geringen Unterschiede der Grauwerte zweier benach­ barter Felder ein Kennlinienfehler des Monitors 30 erkannt werden, welcher sich dadurch äußert, dass die Grenzlinie, welche an dem Übergang von einem Feld zu einem anderen Feld vorhanden ist, verschwimmt, wie dies in Fig. 4 in schemati­ scher Darstellung für Übergänge zwischen den Feldern Fx - 1, Fx und Fx + 1 gezeigt ist. Um auch hier die Beurteilung des Test­ bildes zu erleichtern, kann der Hintergrund 32 ebenfalls in der Helligkeit dynamisch verändert werden.

Es wird also deutlich, dass mit den in den Fig. 1 und 4 exem­ plarisch gezeigten Testbildern eine Anzeigevorrichtung, sei es ein LCD-Flachbildmonitor oder sei es ein eine Kathoden­ strahlröhre aufweisender Monitor auf einen Kennlinienfehler hin getestet werden kann.

Zur Überprüfung einer Anzeigevorrichtung auf einen Kennli­ nienfehler sind dabei Mischformen zwischen den beschriebenen Testbildern problemlos möglich.

Die vorliegenden Ausführungsbeispiele sind im Übrigen nur exemplarisch zu verstehen. So muss es sich bei den in Fig. 1 gezeigten Strukturen nicht notwendigerweise um Rauten han­ deln. Vielmehr können auch kreisförmige, rechteckförmige, quadratische oder andersförmige Strukturen in einem Testbild dargestellt werden. Die Rauten müssen dabei nicht auf zwei Reihen, wie in Fig. 1 exemplarisch dargestellt, begrenzt sein. Vielmehr können die Rauten alle Felder des Testbildes abdecken.

Des Weiteren muss sich der Grauwert eines Pixels einer Struk­ tur nicht notwendigerweise um die Hälfte einer Graustufe von dem Grauwert eines benachbarten Pixels einer Umgebung der Struktur unterscheiden. Vielmehr kann der Unterschied auch einen anderen Bruchteil der Graustufe betragen. In Abhängig­ keit von dem jeweiligen Anwendungsfall kann der Unterschied der Grauwerte auch mehr als eine Graustufe betragen.

Im Falle des in Fig. 1 gezeigten Testbildes müssen sich die Grauwerte der Felder auch nicht notwendigerweise um genau eine Graustufe unterscheiden.

Des Weiteren müssen sich im Falle des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels die Grauwerte der Felder nicht notwendi­ gerweise um genau eine Graustufe voneinander unterscheiden. Vielmehr können sich die Werte zweier benachbarter Felder auch um mehr als eine Graustufe unterscheiden.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Grauwerten be­ schrieben. Die Testbilder können jedoch auch Felder mit ver­ schiedenen Farbwerten aufweisen, d. h. derartige Testbilder weisen Farbabstufungen jeweils einer Farbe auf.

Claims (11)

1. Testbild zur Überprüfung einer Anzeigevorrichtung (1) auf einen Kennlinienfehler aufweisend wenigstens eine aus Pixeln (12) gebildete Struktur (10), wobei sich der Grauwert (Yx - 0.5) oder der Farbwert eines Pixels (12) der Struktur (10) nur gering von dem Grauwert (Yx - 1, Yx) oder dem Farbwert ei­ nes benachbarten, nicht zu der Struktur (10), sondern zu der Umgebung (F0 bis F255), in der sich das Pixel (12) der Struk­ tur (10) befindet, gehörigen Pixels (13, 14), unterscheidet.

2. Testbild nach Anspruch 1, bei dem sich der Grauwert (Yx - 0.5) oder der Farbwert eines Pixels (12) der Struktur (10) nur um einen Bruchteil einer Graustufe oder Farbstufe von dem Grauwert (Yx - 1, Yx) oder Farbwert eines benachbarten Pixels (14) der jeweiligen Umgebung (F0 bis F255) unterscheidet, wobei die Graustufe oder Farbstufe zwischen dem Grauwert (Yx - 1, Yx) oder dem Farbwert des Pixels (14) der Umgebung (F0 bis F255) und dem nächst niedrigeren oder dem nächst höheren Grauwert (Yx - 1, Yx) oder Farbwert der jeweiligen Umgebung (F0 bis F255) liegt.

3. Testbild nach Anspruch 1 oder 2, welches Felder (F0 bis F255) aufweist, wobei die Felder (F0 bis F255) voneinander verschiedene Grauwerte oder Farbwerte aufweisen, wobei die Felder (F0 bis F255) derart angeordnet sind, dass sich ein Verlauf von dem hellsten zu dem dunkelsten Feld (F0 bis F255) ergibt, und wobei in den Feldern (F0 bis F255) Strukturen (10) angeordnet sind.

4. Testbild nach Anspruch 3, welches einen Hintergrund (3) aufweist, welcher dynamisch in der Helligkeit veränderbar ist.

5. Testbild zur Überprüfung einer Anzeigevorrichtung (30) auf einen Kennlinienfehler aufweisend Felder (F0 bis F255), wel­ che voneinander verschiedene Grauwerte oder Farbwerte aufweisen, wobei sich die Grauwerte oder Farbwerte einander benach­ barter Felder (F0 bis F255) nur gering voneinander unter­ scheiden.

6. Testbild nach Anspruch 5, bei dem sich die Grauwerte oder Farbwerte zweier benachbarter Felder (F0 bis F255) wenigstens im wesentlichen um eine Graustufe oder Farbstufe voneinander unterscheiden.

7. Testbild nach Anspruch 5 oder 6, welches einen Hintergrund (32) aufweist, welcher dynamisch in der Helligkeit veränder­ bar ist.

8. Anzeigevorrichtung aufweisend ein Testbild (2, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, welche eine LCD- Anzeige (1) umfasst.

10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, welche eine Kathoden­ strahlröhre aufweist.

11. Verwendung eines Testbild nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Überprüfung einer Anzeigevorrichtung (1, 30) auf einen Kennlinienfehler.