平板显示技术_C1显示技术基础.ppt

平板显示技术Flat Panel Display Technology 一 显示技术基础 Questions: 显示器是为了如实再现现实世界！ 1、如何获得“全彩”显示？ 2、如何实现“动态”视频显示？ 3、如何在显示器上再现“现实”世界？ 主要内容－显示技术基础 复习光度学及色度学基本知识，介绍显示相关基础知识 1. 人眼视觉系统的构造及其基本特性 2. 与显示技术相关的视觉特性 3．光度学、色度学：色度图、加法混色（同时加色、继时加色、空间加色） 4. 显示器的主要评价特性 5. 显示系统要求：gamma校正，灰度产生、能耗、亮度、临界闪烁频率 等 （显示原理和驱动原理的知识将贯穿于后面各种显示） 1、人眼视觉基本特性 感光细胞（锥体细胞、杆体细胞）－rods are responsible for vision under scotopic conditions;(200M rods)暗视觉，不能感知颜色-cones are responsible for vision under photopic conditions. (5M cones)明视觉，能分辨颜色 视觉的基本功能 光与可见光：（对光的实际明暗感觉和色彩感觉的描述详见光度学、色度学） 可见光：380～780nm 眼球运动与视野 人眼中央凹部分，由于没有引起光线散乱原因的其它干扰性细胞，故其结构是利于得到光学上清晰、鲜明图像的。 为了在中央凹处摄入想看见的图像，眼睛必须来回动作，将其称为注视性的眼球运动。 观察二维图像时：眼球运动主要是与跳跃性运动和随从性运动有关，此时两眼的转动方向是相同的（共同运动）； 观察三维立体对象：还要增加眼球转动方向左右相反的所谓对视、聚散运动。 跳跃性运动：当人观察一个静止影像时，眼球不会静止一处, 通常停留在一处几百毫秒完成取像后，移到别处取像，如此持续不断， 这种运动称为跳跃性运动(saccadic eye movement)。研究表明跳跃性运动可以增大对比敏感度，但敏感度峰值却减少。 随从性运动：观察一个运动物体，眼球会自动跟随其运动，这种现象叫随从运动(eye pursuit movement)。这时眼球和物体的相对速度会降低，我们能更清晰地辨认物体。如果我们把眼睛跟着风扇转动方向转动，会发现对扇叶细节看得较清楚。眼球随从最大速度为4～5度/秒，因此我们不可能看清楚一颗子弹飞行。 辐辏运动:正前方的物体从远处移向眼前时，为使其在视网膜上成像，两眼视轴均向鼻侧靠近，称为辐合；物体由从眼前移向远处时，两眼视轴均向鼻侧分开，称为分散。辐合与分散的共同点是两眼视轴总是反向运动，称为辐辏运动 固视微动：包括颤眼tremor，眨眼flick，漂眼drift. 2 显示相关视觉特性 亮度的感觉 视觉的图像分辨特性 视觉的时间特性 视觉的空间频率响应特性 色觉机制 纵深感觉机理 运动的感觉 视觉的动态范围与适应机能 日常环境：晴天直射日光（照度10^5 lx),月黑之夜（10^-3 lx），我们的眼睛能够在此范围内有效工作 通过改变瞳孔直径（约2～8mm，16倍）调节入射光量 只改变瞳孔直径还不能完全适应实际环境中的光强度范围，需要接受光的锥体细胞、杆体细胞共同分担，改变自身的敏感度以适应光刺激强度。（暗适应性、明适应性） 视敏度－分辨物体细节和轮廓的能力 距离增加，人眼视敏度下降；(在设计监视器、电视等需考虑) 亮度增加，视敏度增加：V＝a logI +b 物体与背景之间对比度加大时，视敏度提高 视觉残留 光刺激人眼时，作用于视网膜，产生兴奋再传至大脑，需要传导时间；而且光刺激在眼镜内所产生的兴奋并不随着刺激的中止而立即消失，会维持若干时间。－－视觉残留 显示利用此效应 生活中常感受到的动态模糊，运动残像也和这个有关。 很多电子产品设计利用了这一现象，例如LED数码管的动态扫描，LED旋转字幕等。 视觉的时间特性－－临界闪烁频率CFF 当闪光频率达到一定程度时，人眼就不再感觉得到闪光，而是感到一种固定的或连续的光，该频率称为临界闪烁频率。 fCFF时，眼睛感觉到的视亮度为： 时间频率即画面随时间变化的快慢。Kelly.D.H用亮度按时间正弦变化的条纹做实验，亮度Yt) = B(1+mcos2πft)。改变m, 测试不同时间频率f下的对比敏感度。 实验表明时间频率响应还和平均亮度有关。 在一般室内光强下，人眼对时间频率的响应近似一个带通滤波器。对15~20Hz信号最敏感，有很强闪烁感，大于75Hz响应为0，闪烁感消失。 在较暗的环境下，呈低通特性，且CFF会降低，这时对5Hz信号最敏感，