可变刷新率(VRR)显示器的闪烁度测量
可变刷新率(VRR)
可变刷新率(VRR)技术是显示器技术的一项重大进步,它能实时调整显示器、笔记本电脑、
电视、智能手机等设备的刷新率,使其与显示内容的帧率同步。这种同步最大限度地减少了画面丢帧和卡顿等视觉伪影,从而提供更流畅、更具沉浸感的观看体验,尤其在游戏和高速动态视频内容中效果显著。
此外,VRR的主要优势之一是帮助显示器提升能效。当显示静态内容(如显示图片或网页)时,刷新率可降低以减少功耗,从而延长电池续航时间。
尽管VRR技术具有显著优势,但它也存在一个潜在缺陷,即VRR显示器闪烁。这种闪烁表现为刷新率动态调整时出现的亮度波动或图像稳定性下降。此类变化可能会分散用户注意力并造成视觉疲劳,尤其是在亮度渐变或细微变化的场景中更为明显。VRR闪烁可能出现在OLED、LCD等多种显示技术中,快速刷新率调整会导致亮度不均匀,使闪烁更易被察觉。
柯尼卡美能达应对VRR显示器的测量方案
在可变刷新率(VRR)显示屏中,需重点评估两类特殊闪烁现象:第一,刷新率切换瞬间产生的临时性非周期性闪烁,其次,显示屏刷新具有复杂特性、以长时间离散间隔出现的非规律性闪烁。传统闪烁测量主要采用对比度(FMA)法和专为LCD设计的JEITA标准方法,但这些方法无法准确测量VRR技术带来的新型闪烁问题。
为此,柯尼卡美能达创新研发了VRR专属闪烁测量方法,并通过其色彩分析仪以实现该技术方案,最终达成与视觉感知高度契合的闪烁测量效果。该方案突破性地解决了传统测量方式与主观视觉评价相关性不足的行业痛点。
这一全新测量方法已在IDW国际显示论坛上正式发布(*)。同时,在中国市场,该技术方案已获得国内知名手机制造厂商的认可,并被纳入其OLED智能手机的检测标准体系。
(*) 第28届IDW国际显示论坛
论文题目:《Flicker Calculation Method for Dynamic Refresh Rate Display》
论文链接:https://doi.org/10.36463/idw.2021.0690
1、 与传统方法的对比
尽管FMA法并不一定是为了匹配人眼视觉特性而设计的,但它能够基于LCD显示器的Vcom状态快速输出闪烁的相对强度,因此适用于Vcom调整。
另一方面,JEITA法基于人眼的时间对比敏感度函数(TCSF)处理数据,并已广泛应用于需要高视觉相关性的场景中。
专为测量LCD显示器设计的JEITA法具有以下方法学特点:
① 在数据处理中使用离散傅里叶变换(如FFT)。
② 对于低于20Hz的低频,将TCSF值固定在恒定水平。
③ 通过仅关注闪烁因素中的最高频率分量来确定闪烁值。
由于这些特点,如上表所示,JEITA法仅适用于测量20–65Hz范围内的周期性简单波形。
VRR闪烁法通过采用与JEITA法不同的新TCSF和计算模型,克服了这些局限性。它解决了上述①、②和③的问题,同时保留了准确测量传统周期性和静态闪烁的能力。此外,它还能够测量近年来需要评估的各种类型的闪烁现象。
2、 主要功能
VRR闪烁测量方法可通过标准软件CA-S40使用。
原始数据:测量目标的发光波形。
加权数据:人眼感知的光强波形。
VRR闪烁趋势:VRR闪烁值随时间的变化。这反映了人眼感知到的闪烁度,有助于显示屏制造商根据用户体验,评估被测显示屏的图像质量。
3、 适用VRR测量的色彩分析仪型号
柯尼卡美能达CA-410系列和CA-527的所有探头均适用于VRR闪烁测量。
CA-410系列:提供用于评估人眼感知的闪烁度测量方法。
* 固件版本需高于1.4以上
CA-527:在低亮度显示测量方面表现优异,凭借其功能特性(如下表所列),能够高质量地测量发光波形和闪烁。它特别适用于OLED测量,因为OLED的发光波形变化剧烈,而CA-527消除了混叠伪影的担忧。
低亮度(0.01 cd/m²)测量示例
CA-410系列色彩分析仪拥有快速、高分辨率等特点,支持HDR、广色域和OLED等新 型显示的测量。其中,CA-P410C和CA-P427C是两款CIE170-2:2015标准探头,为客户在屏幕色彩准确性上提供更先进的解决方案。
色彩分析仪CA-527是柯尼卡美能达旗下显示器色彩分析仪系列中最新的旗舰型号,以快速、精确测量而闻名。能够测量显示器的白平衡、灰阶和闪烁度,适用于电视和智能手机等产品的研发与生产场景。
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