IPAD IPHONE显示性能测试研究

第２９卷第１期　

晶与显示　

液　

ｌ　ｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌｓ　ａｎｄ　Ｄｉｓｐｌａｙｓ　

Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊ　ｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　

Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．１　

Ｆｅｂ．２０１４　

２０１４年２月　

文章编号：１００７—２７８０（２０１４）０１—００４０—０８　

ＩＰＡＤ　ＩＰＨＯＮＥ显示性能测试研究　

张建青　，刘　真　，卢智平。，张　茜。　

（１．上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海２０００９３；　

２．曲阜师范大学印刷学院，山东日照２７６８２６；　

３．上海理工大学出版印刷与艺术设计学院，上海２０００９３）　

摘要：为明确ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ、ｉＰｈｏｎｅ４ｓ是否具备专业显示设备的显示性能，以液晶专业显示器Ａ为参考，对这３个显示设　

备的时间稳定性、不同亮度下不同颜色显示的空间均匀性、不同亮度下色域覆盖率、色品恒定性、通道相加性、设备色域　

６个方面的性能进行了测试。实验结果表明：ｉＰｈｏｎｅ４ｓ在时间稳定性、颜色显示的空间均匀性以及色域覆盖率的稳定性　

方面优于ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ；ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ在通道可加性、色品恒定性方面优于ｉＰｈｏｎｅ４ｓ；３个显示设备中ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ的色域　

覆盖率最大，ｉＰｈｏｎｅ４ｓ的最小；ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ各项性能与专业显示器Ａ的相近。Ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ基本达到专业显示设备的　

显示性能要求，可作为专业显示设备的辅助设备使用，ｉＰｈｏｎｅ４ｓ没有达到专业显示设备的显示性能要求，不适合作为专　

业显示设备的辅助设备使用。　

关　键　词：ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ和ｉＰｈｏｎｅ４ｓ；色域覆盖率；颜色显示均匀性；通道可加性；色品恒定性　

中图分类号：ＴＮ２７；０４３２．３　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３７８８／ＹＪＹＸＳ２０１４２９０１．００４０　

Ｄｉｓｐｌａｙ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｉＰａｄ　ａｎｄ　ｉＰｈｏｎｅ　

ＺＨＡＮＧ　Ｊｉａｎ—ｑｉｎｇ　～，ＬＩＵ　Ｚｈｅｎ　，Ｉ　Ｕ　Ｚｈｉ—ｐｉｎｇ。，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉ。　

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｏｐｔｉｃａｌ—Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　

＿厂０，．Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９３，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｇｒａｐｈｉｃ　Ａｒｔｓ，Ｑｕｆｕ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｒｉｚｈａｏ　２７６８２６，Ｃｈｉｎａ；　

３．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｒｔ　Ｄｅｓｉｇｎ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　ｆｏ，．Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　

Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９３，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｋｎｏｗ　ｗｈｅｔｈｅｒ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ　ａｎｄ　ｉＰｈｏｎｅ４ｓ　ｈａｓ　ｔｈｅ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｐｒｏｆｅｓ—　

ｓｉｏｎａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ，ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ　ａｎｄ　ｉＰｈｏｎｅ４ｓ　ｗｅｒｅ　ｔｅｓｔｅｄ　ｔｏ　ｇｅｔ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｆｒｏｍ　６　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｉｍｅ　

ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｃｏｌｏｒ　ｇａｍｕｔ　ｃｏｖｅｒａｇｅ，ｃｏｌｏｒ　ｇａｍｕｔ，ｓｐａｃｅ　ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｌｏｒ　ｄｉｓｐｌａｙ，ｃｈａｎｎｅｌ　ａｄｄｉｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　

ｃｏｎｓｔａｎｔ　ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ　Ａ．Ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｉＰｈｏｎｅ４ｓ　

ｉｓ　ｂｅｔｔｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｉｍｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｓｐａｃｅ　ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｏｌｏｒ　ｄｉｓｐｌａｙ　ａｎｄ　

ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｌｏｒ　ｇａｍｕｔ　ｃｏｖｅｒａｇｅ．Ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ　ｈａｓ　ｂｅｔｔｅｒ　ｃｈａｎｎｅｌ　ａｄｄｉｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔａｎｔ　

ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ．ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ　ｈａｓ　ｔｈｅ　ｂｉｇｇｅｓｔ　ｃｏｌｏｒ　ｇａｍｕｔ　ｃｏｖｅｒａｇｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｐｈｏｎｅ４ｓ　ｈａｓ　ｔｈｅ　ｓｍａｌｌｅｓｔ　ｃｏｌｏｒ　

ｇａｍｕｔ　ｃｏｖｅｒａｇｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉｓｐｌａｙｓ．Ｉｎ　ｇｅｎｅｒａｌ，ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ　ｈａｓ　ｌｉｔｔｌｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｐｅｒ—　

ｆｏｒｍａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ　Ａ．Ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ　ｃａｎ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｐｅｒ—　

ｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｌｙ　ａｎｄ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ａｃｃｅｓｓｏｒｙ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　

ｄｉｓｐｌａｙ．Ｔｈｅ　ｉｐｈｏｎｅ４ｓ　ｃａｎｎ’ｔ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ　

收稿日期：２０１３—０４—２５；修订日期：２０１３—０６—０４．　

基金项目：国家自然科学基金（Ｎｏ．４１２７１４４６）；上海市研究生创新基金（ＪＷＣＸＳｉ　１２ｏ１）；上海市研究生教育创新计划　

＊通信联系人，Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｕｎａｐｒｉｎｔ＠１６３．ｃｏｒｎ　

第１期　张建青，等：ＩＰＡＤ　ＩＰＨＯＮＥ显示性能测试研究　

ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｌｙ　ａｎｄ　ｃａｎｎ’ｔ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ａｃｃｅｓｓｏｒｙ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　ｎｅｗ　Ｐａｄ　ａｎｄ　ｉＰｈｏｎｅ４ｓ；ｃｏｌｏｒ　ｇａｍｕｔ　ｃｏｖｅｒａｇｅ；ｓｐａｃｅ　ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｌｏｒ　ｄｉｓｐｌａｙ；ｃｈａｎ　

ｎｅｌ　ａｄｄｉｔｉｖｉｔｙ：ｃｏｎｓｔａｎｔ　ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ　

终端显示设备显示性能进行评价对比　］。本文　

１　引　言　

分析了显示设备预热时间的稳定性；考虑到移动　

终端只有亮度可调节，而亮度对色貌以及显示设　

平板电脑、智能手机这类移动终端，以其携　

备的色域覆盖率影响较大等因素，本文分析了亮　

带、使用方便，逐渐完善的网络功能以及色彩再　

度对颜色显示均匀性和对色域覆盖率的影响；分　

现能力增强的特色，逐渐成为重要的显示设备，　

析了特定亮度下色品恒定性以及通道相加性；最　

弥补了专业显示器受使用场所限制的不足。已　

后分析比较了特定亮度下显示设备的色域。　

有设计师通过平板电脑给顾客看设计样品，小尺　

寸的设计样品也可通过智能手机观看，　

２　主要研究内容与结果　

ＹｕｎｇＫｙｕｎｇ　Ｐａｒｋ等，针对手机在不同亮度环境　

使用的特点，提出了Ｒｅｆｉｎｅｄ　ＣＩＥＣＡＭ０２模型，　

２．１实验设备及软件　

预测不同亮度环境下手机显示的颜色与图像的　

主要实验设备有专业液晶显示器Ａ，Ｉｐｈｏｎｅ　

色貌值［１］。然而客户通过移动终端或显示器看　以及ｉｐａｄ；测量仪器：ｘ－ｒｉｔｅ公司的分光光度计　

到的显示结果是否一致，移动终端是否达到专业　

Ｅｙｅ—ｏｎｅ　ｐｒｏ；软件有Ｐｒｏｆｉｌｅｍａｋｅｒ５．０５，Ｍａｔ—　

显示设备的要求，有待进一步研究。目前国内外　

ｌａｂ２０１１，ＥＸＣＥＬ。　

针对移动终端显示性能的研究较少。苹果公司　

２．２显示设备预热时间稳定性实验及结果分析　

在其移动终端产品中采用了Ｒｅｔｉｎａ　Ｄｉｓｐｌａｙ技术　

预热时间稳定性是指显示设备从开机时刻　

后，这些移动终端显示的图片层次细腻，边缘清　

起，显示颜色的色度信息随时间的变化情况。显　

晰、色彩饱和度较高，因此本研究以某液晶专业　示设备色度信息随时间的变化越小，显示设备的　

显示器Ａ为参照以采用了Ｒｅｔｉｎａ　Ｄｉｓｐｌａｙ技术的　

预热时间稳定性越好　］。测量位置均为显示屏　

ｉＰｈｏｎｅ４ｓ（下文中简称ｉＰｈｏｎｅ）和ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｉｐａｄ　

中间点。对于专业显示器Ａ，从开机起的４　ｈ内，　

（下文简称ｉｐａｄ）为研究个案，分析移动终端的显　每分钟测试一次显示器上全屏显示的白色块，　

示性能。ＩＥＣ（国际电工委员会）６ｌ９６６—４专门针　

ｉｐａｄ从待机状态开机起的连续４　ｈ内，每分钟测　

对跨媒体颜色测量及管理中的液晶显示器性能　试一次全屏显示的白色块，Ｉｐｈｏｎｅ由黑屏的屏幕　

评价方法做了规范，ＶＥＳＡ（视频电子标准协会）　保护状态开启后，连续４　ｈ内，每分钟测试一次全　

也定义了用于显示器性能测试的规范＿２　］，本文　屏显示的白色块。　

以此为主要依据，结合移动终端显示设备的特　

各显示设备的白色色差随时间的变化情况见　

点，设计了一套显示设备性能测试方法，对移动　图１，其中参考Ｌ　ａ　ｂ　值为显示设备最后１００　ｍｉｎ　

图１　三个显示设备的白色色差随时间变化曲线　

Ｆｉｇ．１　Ｗｈｉｔｅ　ｃｏｌｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉｓｐｌａｙｓ　ｖａｒｉｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｉｍｅ　

４２　液晶与显示　第２９卷　

测量值的平均值。由图１可知，３个显示设备的　

色差均随时间的增加而降低，专业显示器Ａ的稳　

定性最好，在开机５２　ｒａｉｎ之后，色差在０．５以下，　

１００　ｒａｉｎ之后其色差基本接近０；ｉｐａｄｉｐａｄ与　

ｉｐｈｏｎｅ在开启屏幕５Ｏ　ｍｉｎ之后其色差在１以下；　

开机１００　ｍｉｎ之后其色差均在０．５以下。开机　

５０　ｍｉｎ后色差均低于普通观察者的视觉阈值，满　

试点为距离屏幕边缘２．５　ｃｍ的交叉点，Ｉｐｈｏｎｅ４ｓ　

的４个测试点距离屏幕边缘１．５　ｃｍ的交叉点，专　

业显示器Ａ的测试点为距离屏幕边缘４　ｃｍ的交　

叉点。左上角、右上角、左下角和右下角的测试　

点分别为位置１、２、３和４（开关所在位置为下）。　

测量数据见表１～表３。　

分析３个设备的测试数据可知，３个显示设备　

足实际应用的需求。　

２．３　亮度对显示设备颜色再现均匀性影响的测　

试及结果分析　

Ｅｙｅ—ｏｎｅ　ｐｒｏ测量自发光体时，测量得到的ｙ　

值的单位是亮度单位ｃｄ／ｎｆ，可测量光谱范围为　

测量点与中心点的色差值△Ｅ　均小于５，表明３个　

显示设备显示颜色的均匀性都较好；其中：测试点　

位置对色差影响：由表１可知，专业显示器Ａ显示　

器位置１和３与中心点的色差略大，位置２、４与中　

心点的色差略小；由表２可知，ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｉｐａｄ测量　

３８０～７３０　ｎｍ＿９　，测量自发光体显示的白色色块　

ｙ值可代表背光源的亮度值＿４　。　

被测设备开机１　ｈ预热。在另一台电脑中，　

打开Ｐｒｏｆｉｌｅｍａｋｅｒ５．０５的ｍｅａｓｕｒｅ　ｔｏｏｌ工具进行　

测量。测量色块为白（Ｒ２５５，Ｇ２５５，Ｂ２５５）、红　

（Ｒ２５５，ＧＯ，Ｂ０）绿（Ｒ０，Ｇ２５５，Ｂ０）蓝（Ｒ０，ＧＯ，　

Ｂ２５５）青（Ｒ０，Ｇ２５５，Ｂ２５５）品（Ｒ２５５，ＧＯ，Ｂ２５５）黄　

点与中心点之间的色差由大到小的顺序是位置１、　

２、３和４；由表３可知ｉｐｈｏｎｅ测量点与中心点之间　

的色差是位置２色差最大，位置１次之，位置３和　

４与中心点之间的色差较小，且其色差值接近。亮　

度对色差影响：３个显示设备不同测量位置与中心　

点之间的色差基本随亮度的降低略有减小。颜色　

对色差的影响：专业显示器Ａ红色色差值偏大，蓝　

（Ｒ２５５，Ｇ２５５，Ｂ０）灰（Ｒ１２８，Ｇ１２８，Ｂ１２８）色块。　

调整显示设备亮度按钮，在不同亮度下依次全屏　

显示各色块。以屏幕中心点为参考点，先随机测　

色色差值偏小，其余色差值相近；ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｉｐａｄ颜色　

对其色差的影响不明显；ｉｐｈｏｎｅ白色、红色、黄色和　

品红色色差略大，其余颜色色差值相近。不同设备　

量计算不同位置与中心点之间的色差，结果表　

明，测量点距中心点的位置越远，色差越大，这一　

规律不受亮度以及显示颜色的影响。选择１０名　

年龄在２０～４０岁的观察者对三个显示设备人眼　

视觉关注范围做了主观评判，以上述初步测试结　

果以及主观评判结果为依据，选择了显示屏角点　

间的比较：整体而言，Ｉｐｈｏｎｅ的色差最小，专业显示　

器Ａ的色差最大。　

选择ｌ０名年龄在２０～４Ｏ岁，具有色彩科学　

基础理论知识的观察者对３个显示设备全屏显　

示各色块进行了主观评价，评价结果为感觉不到　

屏幕不同位置有明显颜色差异。　

位置附近的点作为测量显示颜色均匀性的测试　

点。具体选择位置如下：Ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｐａｄ的４个测　

所选３个设备颜色再现的均匀性都可以满　

足视觉要求。　

表ｌ　测试点与中心点之间的色差（专业显示器Ａ）　

Ｔａｂ．１　Ｃｏｌｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｅｓｔ　ｐｏｉｎｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｅｒ（ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ　Ａ）　

…　，　

白色各测试点与中心　红色各测试点与中心　绿色各测试点与中心　蓝色各测试点与中心　

点间色差（ＡＥ　）　点间色差（ＡＥ　ｂ）　点间色差（ＡＥ　）　点间色差（ＡＥ　）　……　

１００　

８Ｏ　

６Ｏ　

４０　

第ｌ期　张建青，等：ＩＰＡＤ　ＩＰＨＯＮＥ显示性能测试研究　４３　

表３不同测试点与中心点之间的色差（ｉＰｈｏｎｅ）　

Ｔａｂ．３　Ｃｏｌｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｅｓｔ　ｐｏｉｎｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｅｒ（ｉＰｈｏｎｅ）　

４４　液晶与显示　第２９卷　

２．４亮度对显示设备色域覆盖率影响的测试及　

结果分析　

形ＲＧＢ的面积５ｍ：　

Ｓ　ｈ一一ｉ

１　

ＣＩＥ１９７６　Ｌ　Ｍ　是均匀色度空间，与　

厶　

［（ｕｒ　一ｕｈ　）×（ｖｇ　一ｖｂ　）一　

（３）　

ＣＩＥ１９７６　Ｌ　ｎ　ｂ　描述颜色感觉的方式相同，视　

觉均匀性上也很接近，主要应用加色法的色光混　

合，比如显示器、电视等应用领域Ｅ　。　

ＣＩＥ１９３１色度图的　，　表示的色度空间不　

是均匀的色度空间，无法用（　，Ｙ）色度图准确表　

示显示设备所显示的色域，因此，需要将其转换　

到均匀色度空间ＣＩＥ１９７６Ｌ　下表示设备的　

色域，其坐标系为（“　，　），“　，　与ｌ一刺激值Ｘ、　

ｙ、Ｚ之间的换算关系是：　

“　一４Ｘ／（Ｘ＋ｌ５Ｙ＋３Ｚ），　

一

（ｕｇ　一ｕｈ）×（ｖｒ　一曲　）］．　

色域覆盖率Ｇｐ一（Ｓ　／０．１９５２）×１００　．（４）　

通过测量不同亮度下白、红、绿和蓝色块的　

三刺激值，即可用公式（１）～（４）计算不同亮度下　

显示设备的色域覆盖率Ｇ　。计算出各显示设备　

每一亮度下的Ｇ　值，用ｃｆｔｏｏｌ工具拟合了Ｇ　随　

亮度变化的曲线，如图２所示：ｉｐａｄ的Ｇ　范围为　

３３．９　～３４．７　，ｙ值增大时，Ｇ　急剧下降，ｙ到　

２０　之后，Ｇ　变化平缓，ｙ在５Ｏ　～１００　时，Ｇ。　

（１）　

基本保持３４　不变；ｉＰｈｏｎｅ的Ｇ　值范围为　

１８．４２　～１８．５２　，ｙ变大时Ｇ。急剧增加，ｙ到　

２Ｏ　之后，Ｇ　变化平缓，ｙ在５Ｏ　９／６～１００％时，Ｇ。　

９Ｙ／（Ｘ＋１５Ｙ＋３Ｚ）．　（２）　

色域覆盖率是指：在ＣＩＥ１９７６均匀色度空间（　，　

）显示设备显示的色域面积（即二三基色Ｒ、Ｇ、Ｂ三角　

基本保持１８．５　左右；专业显示器Ａ的Ｇ　范围　

在２８．４　～２８．９　之问，ｙ小于３０　时，Ｇ　值快　

速上升，ｙ在５Ｏ　～８５　范围时，Ｇ　基本保持　

形的面积）与占（“　，　）色度空间全部光谱（３８０￣７８０　

ｎｍ）面积（Ｏ．１９５２）的百分数，用　表示　Ｊ。　

已知Ｒ、Ｇ、Ｂ的（“、　，　）坐标值（“　，　，）、　

（ｕｇ　，ｖｇ　）、（ｕｂ　，ｖｂ　）后，可用下列公式计算三角　

２８．７２　左右，ｙ大于８５　范围后，Ｇ　值快速上　

升，其稳定性比较见表４。　

；　

３５　

３４　

２８．８５　

ｌ　

２８．８　

２８．７５　

２８．７　

－　２８．６５　

２８．６　

２８．５５　

ｌ　

２８．５　

２８．４５　

２８．４　

ｌ０　２０　３０　４０　５０　６０　７０　８０　９ｏ　ｌ００　

Ｏ　ｌ０　２０　３０　４０　５０　６０　７０　８０　９０　１ｏ０　

（ａ）ｉｐａｄ　

（ｃ）专业显示器Ａ　

图２　三个显示设备色域覆盖率随亮度变化曲线　

Ｆｉｇ．２　Ｃｕｒｖｅｓ　ｏｆ　ＧＩ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉｓｐｌａｙｓ　

表４三个显示设备的色域覆盖率稳定性比较　

Ｔａｂ．４　Ｄｅｖｉｄｅ’Ｓ　Ｇ．．ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉｓｐｌａｙｓ　

第１期　张建青，等：ＩＰＡＤ　ＩＰＨＯＮＥ显示性能测试研究　４５　

２．５色品恒定性的测试及结果分析　

Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０　Ｏ　Ｏ　

８　７　６　５　４　３　２　ｌ　０　

色块，色块的Ｒ、Ｇ、Ｂ值分别以０、１６、３２、６４、９６、　

１２８、ｌ６０、１９２、２２４、２４０、２５５变化。测量显示屏中　

显示设备的色品恒定性是指主色、二次色或　

三次色在不同驱动值情况下，所显示色块对应色　

品坐标的变化情况。显示设备的色品恒定性越　

好，显示设备的显色越准确ｌ＿８　¨］。在显示设备　

上全屏显示红、绿、蓝、黄、品红、青以及灰色渐变　

心点位置的色度值Ｘ、ｙ、Ｚ，测量三次取平均值。　

记录测量结果。在　

图，如图３所示。　

均匀色空间中画出其色品　

由图３可知，３个显示设备的不同色系对　

Ｏ　Ｏ　０　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　

８　７　６　５　４　３　２　ｌ　０　

０　０．１　Ｏ．２　０．３　０．４　０．５　０．６　０．７　０．８　

ｎ　

０　０．１　０．２　０．３　０．４　０．５　０．６　０．７　０．８　

ｎ　

图３三个显示设备红、绿、蓝、黄、品红、青、灰色的色品坐标图　

寻　

ｌ０　

Ｏ５Ｏ５５５Ｏ５Ｏ　

３３２２ｌ

Ｆｉｇ．３　Ｃｈｒｏｍａ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ　ａｎｄ　Ｋ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉｓｐｌａｙｓ　

的色品坐标都有一定的波动性，但总体上专业显　

示器Ａ的最好，ｉｐａｄ与专业显示器Ａ的基本相　

近，两者都是有更多的颜色点在色品图上重合，　

０　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０　Ｏ　

８　７　６　５　４　３　２　ｌ　Ｏ　

印刷输出色域决定着软打样的准确程度，因此，　

本研究将显示设备的色域与ｓＲＧＢ色域、较大色　

域的多色打印机ＨＰＺ３２００色域以及较大色域的　

ｉｐｈｏｎｅ较差，但其离散点基本分布在该点所属色　

系色品坐标与白色色品坐标的连线上。　

２．６通道可加性的测试及结果分析　

显示器的通道可加性也称为通道独立性，指　

Ｅ　辐ｌＪ输出ｗｅｂｃｏａｔｅｄＦＯＧＲＡ色域进行了比较。　

－　———ｓ一Ｃ　

——－一Ｍ　

混合通道下的三刺激值等于各个通道分别单独　

作用时三刺激值之和。大部分显示设备通道间　

存在干扰，只能近似满足通道相加性。但显示器　

满足通道相加性是其特征化时的重要假设前提　

条件，因此通道相加性的色差越小越好Ｉ７　］。　

’　确　

（ａ）专业显示器Ｍｇ动值　

－－，ｔ－－Ｃ　

－

１６　３２　６４　９６　１２８　１６０　１９２２２４２４０　２５５　

图４为利用红、绿、蓝、黄、品、青、灰色块测量计　

算得到的三类显示设备的通道相加性色差图。　

由图４可知，专业显示器Ａ的通道相加性最好，　

１１－Ｍ　

，

一

Ｙ　

－＿●．－．Ｋ　

３２　６４　９６　１２８　１６０　１９２　２２４　２４０　２５５　

其色差在１．５以下，且各颜色间色差差别不大，　

ｉｐａｄ通道相加性色差３．０以下，ｉｐｈｏｎｅ的为４．０　

以下，ｉｐａｄ和ｉｐｈｏｎｅ的灰色和品红色的色差较　

４

３　

’’　

（ｂ）ｉｐａｄ￣ｇ动值　

……　

—　

２　

１　

Ｃ　

大。ｉｐａｄ通道相加性好于参考文献［８］中的专业　

显示器Ａ的通道相加性。　

２．７显示设备显示色域实验及结果分析　

—・－一Ｍ　

一一　、

Ｙ　

０　

・－＿－一Ｋ　

显示设备色域指显示设备所能显示的颜色　

范围＿８　。目前大部分的设计制作行业以ｓＲＧＢ　

为标准颜色空间，显示设备再现ｓＲＧＢ色空间的　

ｌ６　３２　６４　９６　１２８　ｌ６０　ｌ９２　２２４　２４０２５５　

（ｃ）ｉｐｈ０ｎｅ驱动值　

图４三类显示设备青、品红、黄和灰色的相加性色差　

Ｆｉｇ．４　Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ　ｃｏｌｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｃ，Ｍ，Ｙ　ａｎｄ　

Ｋ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｋｉｎｄｓ　ｄｉｓｐｌａｙｓ　

颜色越多越好；而在印刷行业中，专业显示设备　

主要用于软打样，显示设备的色域能否完全包含　

第１期　张建青，等：ＩＰＡＤ　ＩＰＨＯＮＥ显示性能测试研究　４７　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，２０１３，３８（１）：１４－２１．　

［２］ＶＥＳＡ．Ｆｌａｔ　ｐａｎｅｌ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｉｓ］．ｕｓ：Ｖｉｄｅｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，２００１．　

［３３　ＩＥＣ．Ｃｏｌｏｕｒ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ－ｐａｒｔ４［Ｓ］．Ｇｅｎｅｖａ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ—　

ａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ，２０００．　

［４］　王凯，吕毅军，高玉琳，等．ＬＣＤ显示器三维色域测量和不同色空间应用对比［Ｊ］．光电技术应用，２０１ｌ，２６（６）：１８—　

２ｌ｜　

Ｗａｎｇ　Ｋ，Ｉ　ｖ　Ｙ　Ｊ，Ｇａｏ　Ｙ　Ｉ　，ｅｔ　ａ１．３Ｄ　Ｃｏｌｏｒ　ｇａｍｕｔ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ＬＣＤ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ａｎｄ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｌｏｒ　

ｓｐａｃｅｓ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｐｔｉｃＬ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，２０１１，２６（６）：１８—２１．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　

Ｉｓ］许宝卉．伽玛值、白场色温及亮度对显示效果的影响［Ｊ］．液晶与显示，２０１２，２７（１）：５１—５５．　

Ｘｕ　Ｂ　Ｈ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｇａｍｍａ，ｃｏｌｏｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ　ｏｎ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｅｆｆｅｃｔ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉｑｕｉｄ　

Ｃｒｙｓｔａｌｓ　ａｎｄ　Ｄｉｓｐｌａｙ，２０１２，２７（１）：５１—５５．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　

［６］张显斗，徐海松，王勇．彩色显示器亮度和对比度的最优化设置ｒＪ］．光电子・激光，２００７，１８（４）：４０７—４１０．　

Ｚｈａｎｇ　ｘ　Ｄ，ｘｕ　Ｈ　Ｓ，Ｗａｎｇ　Ｙ．Ｏｐｔｉｍａｌ　ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒａｓｔ　ｓｅｔｔｉｎｇｓ　ｆｏｒ　ｃｏｌｏｒ　ｄｉｓｐｌａｙｓ［Ｊ］Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏｐｔｏｅｌｅｃ—　

ｔｒｏｎｉｆ　・Ｌａｓｅｒ，２００７，１８（４）：４０７～４１Ｏ．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　

［７］　刘全恩．色域及色域覆盖率［Ｊ］．电视技术，２００４，２６９（１１）：４９～５１．　

Ｉ　Ｑ　Ｅ．Ｃｏｌｏｒ　ｄｏｍａｉｎ　ａｎｄ　ｃｏｌｏｒ　ｄｏｍａｉｎ　ｃｏｖｅｒａｇｅ　ｒａｔｉｏ［Ｊ］．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ，２００４，２６９（１１）：４９—５１．（ｉｎ　Ｃｈｉ—　

ｎｅｓｅ）　

［８］　司占军，胡媛，张显斗．专业显示器性能测试方法研究［Ｊ－１．包装工程，２０１２，３３（５）：１０２—１０６．　

ｓｉ　ｚ　Ｊ，Ｈｕ　Ｙ，Ｚｈａｎｇ　ｘ　Ｄ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｅｓｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ［Ｊ］．Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　

２０１２，３３（５）：１０２—１０６．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　

［９］胡威捷，汤顺青，朱正芳．现代颜色技术原理及应用［Ｍ］．北京：北京理工大学出版社，２００７：６２—６４．　

Ｈｕ　ｗ　Ｊ，Ｔａｎｇ　Ｓ　Ｑ，Ｚｈｕ　Ｚ　Ｆ．Ｍｏｄｅｒｎ　Ｃｏｌｏｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

Ｐｒｅｓｓ．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　

［１Ｏ］章小兵，王茹，董戴，等．基于局部均值和标准差的ＬＣＤ动态背光调整＿Ｊ］．液晶与显示，２０１１，２６（５）：６９８　７０１．　

Ｚｈａｎｇ　Ｘ　Ｂ，Ｗａｎｇ　Ｒ，Ｄｏｎｇ　Ｄ，ｅｔ　ａ１．Ｄｙｎａｍｉｃ　ｂａｃｋｌｉｇｈｔ　ａｄａｐｔａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｌｏｃａｌ　ｍｅａｎ　ａｎｄ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｄｅｖｉａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　

ＬＣＤ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌｓ　ａｎｄ　Ｄｉｓｐｌａｙ，２０１１，２６（５）：６９８　７０１．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　

［１１３　何国兴．ＬＣＤ显示器阶调复制曲线的函数表达［Ｊ］．液晶与显示，２００９，２４（５）：７６２—７６７．　

Ｈｅ　Ｇ　ｘ．ＦｕｎｃｔｉｏｎａＩ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＬＣＤ　ｔｏｎｅ　ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌｓ　ａｎｄ　Ｄｉｓ—　

ｐｌａｙ，２００９，２４（５）：７６２—７６７．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　

［１２］　徐艳芳，黄敏，金杨．基于色度比特性的显示器色度特征化［Ｊ］．液晶与显示，２００８，２３（６）：７７１—７７７．　

Ｘｕ　Ｙ　Ｆ．Ｈｕａｎｇ　Ｍ。Ｊｉｎ　Ｙ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｏｎｉｔｏｒｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ　ｒａｔｉｏｓ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉｑｕｉｄ　

Ｃｒｙｓｔａｌｓ　ａｎｄ　Ｄｉｓｐｌａｙ。２００８，２３（６）：７７１—７７７．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　

［１３］赵梓权，王瑞光，郑喜凤，等．Ｉ．ＥＤ显示屏的色域校：ｉ：ＥＥＪ］．液晶与显示，２０１３，２８（１）：９２—９７．　

Ｚｈａｏ　Ｚ　Ｑ，Ｗａｎｇ　Ｒ　Ｇ，Ｚｈｅｎｇ　Ｘ　Ｆ，ｅｔ　ａ１．Ｃｏｌｏｒ　ｇａｍｕｔ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＬＥＤ　ｄｉｓｐｌａｙｓ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉｑｕｉｄ　

Ｃｒｙｓｔａｌｓ　ａｎｄ　Ｄｉｓｐｌａｙ，２００９，２４（５）：７６２—７６７．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　

作者简介：张建青（１９７２－－），女，内蒙古乌兰察布人，博士研究生，副教授，主要从事颜色科学和图像复制方面的研究。Ｅ　

ｍａｉｌ：ｐｒｉｎｔｚｈａｎｇｊｑ＠１２６．ｃｏｒｎ