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显示屏闪烁率与响应时间计量标准装置的研制

刘宏欣;刘玉龙;江铖;黎俊

【摘要】介绍了显示屏闪烁率和响应时间的测量方法,并根据平板显示行业所特有

的溯源需求进行校准装置的设计,研制出内置函数信号发生器的亮度、闪烁率和响

应时间可调的标准屏,搭建了包括标准屏、高速光度探头和高精度示波器的显示屏

闪烁率计量标准装置,对装置的计量特性进行研究,并对装置的测量结果进行验证.研

究结果表明,该校准装置满足计量标准的溯源要求,可用于显示屏闪烁率和响应时间

的校准.

【期刊名称】《计测技术》

【年(卷),期】2018(038)004

【总页数】4页(P39-42)

【关键词】闪烁率;平板显示屏;校准装置;计量标准

【作者】刘宏欣;刘玉龙;江铖;黎俊

【作者单位】苏州市计量测试研究所,江苏苏州215125;苏州市计量测试研究所,

江苏苏州215125;苏州市计量测试研究所,江苏苏州215125;苏州市计量测试研

究所,江苏苏州215125

【正文语种】中文

【中图分类】TB96

0引言

随着平板显示行业的日益发展以及消费者对显示屏质量要求的逐步提高，人体工学

设计已融入到显示屏设计和生产中。影响到人眼视觉疲劳的闪烁率参数和响应时间

参数已成为衡量显示屏性能的重要指标[1]，因此越来越多的显示屏生产企业和研

发机构需要对显示屏闪烁率进行测试。目前用于测量显示屏闪烁率和响应时间的计

量器具多为国外制造，国内对各类显示屏的闪烁率和响应时间评价，甚至各种光源

的闪烁率和响应时间评价都较少研究，这是因为国内尚未建立闪烁率参数和响应时

间参数的计量标准，各显示屏厂家的测量仪器也不一致，造成闪烁率测量仪和响应

时间测量仪在国内无法溯源。本文研制了一个亮度、闪烁率和响应时间可调的标准

屏，搭建了显示屏闪烁率与响应时间计量标准装置，旨在提供量值传递服务，解决

企业的量值溯源需求。

1闪烁率与响应时间定义及测量方法

闪烁是指人眼对显示屏亮度快速变化的一种主观感受。屏幕亮度按照一定的调制频

率快速的变化，当频率足够大时，人眼就感受不到闪烁，即认为是无闪烁状态，能

否感知到闪烁的临界频率被称为临界闪烁频率[2]。IDMS(InformationDisplay

MeasurementsStandard)组织指定的临界闪烁标准为60Hz。人眼在不同频率

下感知闪烁的灵敏度曲线如图1所示。

图1人眼在不同频率下感知闪烁的灵敏度曲线

目前国内外普遍应用的闪烁率的计算方法主要有以下三种：

1)FMA法[3]

FMA法即亮度对比方法，是FlickerModulationAmplitude的缩写，此方法通

过测量显示屏的亮度随时间的调制幅度来计算闪烁率。假如显示屏的亮度变化如图

2所示，亮度的交流部分即为亮度的最大值Vmax与最小值Vmin之差，亮度的

直流部分即为亮度最大值与最小值之和的一半，亮度交流部分与直流部分的比值即

为闪烁率。FMA法的闪烁率计算公式

(1)

图2FMA法亮度变化示意图

2)JEITA法

JEITA法是日本电子信息技术产业协会(JapanElectronicsandInformation

TechnologyAssociation)标准中所规定方法的简称，该方法的测试步骤为：①测

量显示屏的亮度，将显示屏的亮度值转换成为数字信号；②将数字信号经快速傅立

叶变换FFT转换成为每个频率的幅值；③将每个频率的幅值乘以人眼闪烁灵敏度

曲线对应频率处的灵敏度因子(FlickerSensitivity)，找到最大幅值Pmax；④根据

JEITA标准提供的公式计算出最大闪烁率值。JEITA法的闪烁率计算公式为

(2)

3)VESA法[4]。

VESA法是视频电子标准协会(VideoElectronicsStandardsAssociation)标准中

所规定方法的简称，该方法的测试步骤与JEITA法的测试步骤相同，只是其计算

公式参照了IDMS(InformationDisplayMeasurementsStandard)Ver.1.03中

规定的计算公式，与JEITA法的公式在表达上略有不同。VESA法的闪烁率计算公

式为

(3)

响应时间是指显示屏各点像素在激励信号的作用下，其亮度由暗变亮和由亮变暗的

全过程所需要的时间。上升时间指显示屏亮度从10%上升到90%所用的时间，下

降时间指显示屏亮度从90%下