أخبار الصناعة
اختبار بصري TFT-LCD ومعايير
2026-06-03
هناك العديد من مؤشرات الأداء البصري لوحدات عرض TFT-LCD. وتشمل المعلمات الشائعة الإضاءة وتوحيد الإضاءة ونسبة التباين والتشبع وزاوية المشاهدة. وتشمل المعلمات الأقل شيوعا معدل تحلل الإضاءة ، ومعدل تحلل التباين ، وتحول اللون ، وتوحيد اللون ، ودقة اللون. وتركز هذه المقالة على شرح هذه المؤشرات الخمسة الأقل شيوعا.
تشير نسبة انخفاض الإضاءة إلى نسبة إضاءة الشاشة البيضاء بزاوية عرض محددة إلى إضاءة الشاشة البيضاء بزاوية عرض عمودية (0 درجة) لوحدة LCD.
نسبة انخفاض الإضاءة تحدد مباشرة تجربة المستخدم عند عرض وحدة LCD من الجانب. يمكن أن تسبب نسبة انخفاض الإضاءة العالية ظهور وحدة LCD ' غسل خارج' or ' ديم، ' وبالتالي يقلل من التجربة البصرية.
في قطاع عرض السيارات، غالبا ما يشاهد السائقون والركاب وحدة LCD لوحة التحكم المركزية من زوايا مختلفة بشكل كبير. لذلك ، من المهم ضمان أن وحدة LCD توفر تجربة بصرية جيدة عبر جميع زوايا المشاهدة.
① إجراء اختبار نسبة انخفاض الإضاءة:
● إعداد البيئة: يجب إجراء الاختبار داخل غرفة مظلمة ، لضمان أن يكون الضوء المحيط أقل من 1 لوكس.
● الاستقرار الحراري: تشغيل وحدة LCD وتبديل الشاشة إلى نمط L255 باللون الأبيض الكامل. ابقيه يعمل لأكثر من 5 دقائق للوصول إلى حالة مستقرة حرارياً (استقرار الأداء البصري).
● قياس مرجعي (0قياقياس): ضع عدسة الاختبار لمقياس البقع عموديًا (90قياس) على سطح وحدة LCD ، مما يسمح بانحراف في حدود 1 ⁰. مواءمة العدسة مع وسط الوحدة على مسافة 50 سم ، وسجل قيمة الإضاءة للنمط الأبيض L255.
● القياس الزاوي: تدور منصة الاختبار بالتسلسل للأعلى والأسفل واليسار واليمين. ضبط الزاوية بحيث يكون الخط العادي لوحدة LCD' أشكال سطح 30 ⁰, 45⁰, و 60 ⁰ الزوايا مع عدسة الاختبار. استمر في تسجيل قيم الإضاءة للنمط الأبيض L255 في هذه الزوايا المعنية.
تشير نسبة تقليل النصوع المنخفضة إلى صور أكثر وضوحًا وسطوعًا عبر نطاق عرض أوسع، مما يؤدي إلى زاوية عرض أوسع. حاليًا، يوصي معيار التحكم السائد بالحفاظ على نسبة تقليل النصوع عند ≥70% للاتجاهات الأربعة (أعلى، أسفل، يسار، ويمين) بزاوية عرض 30 درجة.
وبالطبع لا بد من الإشارة إلى النقطتين التاليتين:
●التبعية الزاويّة: كلما كبرت زاوية المراقبة (الزاوية بين العارض والاتجاه الطبيعي لسطح وحدة LCD)، زادت نسبة انخفاض النصوع.
●تأثير المواد: اختيارات المواد المختلفة داخل وحدة LCD، مثل استخدام APF، أو DBEF، أو الأفلام المعززة للضوء عالية السطوع، لها تأثير كبير على نسبة تقليل النصوع.
2. تشير نسبة انخفاض التباين إلى نسبة التباين عند زاوية عرض محددة إلى التباين عند زاوية العرض العمودية (0 درجة) لوحدة LCD.
كلما زاد تباين وحدة LCD، أصبحت الصورة أكثر وضوحًا، وكان الإحساس بالعمق أقوى، وأصبحت الألوان أكثر حيوية. يعني توهين التباين الأكبر (أو نسبة تقليل التباين الأعلى) أنه عند عرض الوحدة من الجانب، ستظهر الصورة "باهتة" أو "ضبابية/رمادية"، مما يتسبب في معاناة التفاصيل المعروضة من تشويه شديد.
① إجراء اختبار نسبة تقليل التباين:
● إعداد البيئة: يجب إجراء الاختبار داخل غرفة مظلمة ، لضمان أن يكون الضوء المحيط أقل من 1 لوكس.
● الاستقرار الحراري: تشغيل وحدة LCD وتبديل الشاشة إلى نمط L255 باللون الأبيض الكامل. ابقيه يعمل لأكثر من 5 دقائق للوصول إلى حالة مستقرة حرارياً (استقرار الأداء البصري).
● القياس المرجعي (0⁰): ضع عدسة الاختبار الخاصة بمقياس البقعة بشكل عمودي (90⁰) على سطح وحدة LCD، مما يسمح بالانحراف خلال 1⁰. قم بمحاذاة العدسة مع مركز الوحدة على مسافة 50 سم. قم بقياس قيم النصوع لكل من النمط الأبيض L255 والنمط الأسود L0، ثم قم بحساب نسبة التباين.
● القياس الزاوي: قم بتدوير منصة الاختبار بشكل تسلسلي لأعلى ولأسفل ولليسار ولليمين. اضبط الزاوية بحيث يشكل الخط الطبيعي لسطح وحدة LCD زوايا 30 درجة و45 درجة و60 درجة مع عدسة الاختبار. استمر في قياس قيم النصوع للنمط الأبيض L255 والنمط الأسود L0 عند هذه الزوايا المعنية، واحسب نسبة التباين.
يتم استبدال قيم التباين المقاسة بزوايا واتجاهات عرض مختلفة في صيغة نسبة تقليل التباين المذكورة أعلاه لحساب نسبة تقليل التباين في زوايا واتجاهات مراقبة مختلفة.
② معايير القبول الموصى بها لنسبة تقليل التباين:
حاليًا، يوصي معيار التحكم الصناعي السائد لوحدات شاشات الكريستال السائل بالحفاظ على نسبة تقليل التباين عند ≥70% للاتجاهات الأربعة (أعلى، أسفل، يسار، ويمين) بزاوية عرض 30 درجة.
بالطبع، لا تتعلق نسبة تقليل التباين فقط بنسبة تقليل النصوع التي تمت مناقشتها أعلاه ولكنها تتأثر أيضًا بشكل كبير باختيار لوحة LCD والمستقطب. الهدف الأساسي هو التأكد من أن "الحالة السوداء" لوحدة LCD تظل "سوداء بدرجة كافية".
3. يعد تغيير اللون مقياسًا يستخدم لتقييم ما إذا كانت وحدة LCD يمكنها عرض صور "واقعية" بزوايا مشاهدة واسعة. ويشير إلى اختلاف اللون الذي يتم ملاحظته عند زوايا المشاهدة الكبيرة مقارنةً بزاوية المشاهدة المتعامدة (0 درجة). في الصناعة، يتم استخدام JNCD (اختلاف اللون الملحوظ فقط) بشكل عام لوصف هذا التحول اللوني.
تخيل عدة أشخاص يشاهدون نفس وحدة LCD من زوايا مختلفة؛ من شأن التحول الكبير في اللون أن يجعل كل شخص يرى ألوانًا مختلفة، مما يؤثر على اتساق التجربة البصرية. حتى بالنسبة لعارض واحد، إذا أظهرت الوحدة تحولًا شديدًا في اللون، فقد تظهر الشاشة "مصفرة" أو "مزرقة" أو "حمراء" عند النظر إليها من الجانب. سيؤثر هذا التناقض سلبًا على تجربة المستخدم.
① إجراء اختبار تغير اللون:
● إعداد البيئة: يجب إجراء الاختبار داخل غرفة مظلمة ، لضمان أن يكون الضوء المحيط أقل من 1 لوكس.
● الاستقرار الحراري: تشغيل وحدة LCD وتبديل الشاشة إلى نمط L255 باللون الأبيض الكامل. ابقيه يعمل لأكثر من 5 دقائق للوصول إلى حالة مستقرة حرارياً (استقرار الأداء البصري).
● القياس المرجعي (0⁰): ضع عدسة الاختبار الخاصة بمقياس البقعة بشكل عمودي (90⁰) على سطح وحدة LCD، مما يسمح بالانحراف خلال 1⁰. قم بمحاذاة العدسة مع مركز الوحدة على مسافة 50 سم. قم بقياس إحداثيات لونية النقطة البيضاء ( ′u′ , ′v′ ) للنمط الأبيض L255 وفقًا لمعيار CIE 1976، وقم بتسجيلها كـ ′u1′ , ′v1′. ● القياس الزاوي: قم بتدوير منصة الاختبار بشكل تسلسلي لأعلى ولأسفل ولليسار ولليمين. اضبط الزاوية بحيث يشكل الخط الطبيعي لسطح وحدة LCD زوايا 30 درجة و45 درجة و60 درجة مع عدسة الاختبار. استمر في قياس إحداثيات لونية النقطة البيضاء ( ′u′ , ′v′ ) للنمط الأبيض L255 وفقًا لمعيار CIE 1976، وقم بتسجيلها كـ ′u2′ , ′v2′ .
استبدل قيم إحداثيات u وv المقاسة في زوايا مشاهدة وسمت مختلفة في صيغة حساب تحول اللون المذكورة أعلاه لحساب تحول اللون في ظل زوايا وسمت مراقبة مختلفة.
② المعايير الموصى بها لتغيير اللون:
كلما كان التحول اللوني لوحدة LCD أصغر (أي كلما انخفضت قيمة JNCD)، قل اختلاف اللون، وبالتالي كانت دقة إعادة إنتاج اللون أفضل.
حاليًا، وفقًا لمعايير اختبار السوق السائدة:
●بالنسبة للاتجاهات الأربعة (أعلى، أسفل، يسار، يمين) بزاوية عرض 30 درجة، يوصى بالتحكم في تغير اللون ضمن ≥3 JNCD.
●بالنسبة للاتجاهات الأربعة (أعلى، أسفل، يسار، يمين) بزاوية عرض 45 درجة، يوصى بالتحكم في تغير اللون ضمن ≥4 JNCD.
بشكل عام، كلما كانت زاوية المشاهدة أكبر، زاد تغير اللون المقابل.
4. توحيد اللون
يشير توحيد اللون إلى درجة اتساق اللون عبر مناطق مختلفة من وحدة شاشات الكريستال السائل، حيث يوجد حتمًا بعض الاختلاف في اللون (الانحراف اللوني) بين المواضع المختلفة. Color uniformity is generally characterized using JNCD.
① إجراء اختبار توحيد الألوان:
●البيئة: يجب اختبار وحدة LCD في بيئة غرفة مظلمة، مع التأكد من أن الإضاءة المحيطة أقل من 1 لوكس.
●التثبيت: قم بتشغيل وحدة LCD، وقم بتبديل نمط الاختبار إلى شاشة بيضاء كاملة (L255)، واتركها تعمل لأكثر من 5 دقائق للوصول إلى حالة مستقرة حرارياً (الاستقرار البصري).
●إعداد القياس:
- نقاط الاختبار: بشكل عام، يتم ضبط المنتجات التي تتراوح من 5 إلى 7 بوصات على 135 نقطة اختبار، بينما يتم ضبط المنتجات الأكبر من 7 بوصات على 187 نقطة اختبار.
-المعدات: استخدم إما جهاز قياس المساحة أو جهاز قياس البقعة لاختبار الأداء السطحي الإجمالي لوحدة LCD.
حجم البقعة: يبلغ قطر فتحة الاختبار (البقعة) حوالي 1.56 ملم.
●قبل الاختبار، تأكد من محاذاة المحور البصري لعدسة الاختبار بزاوية 0 درجة مع الاتجاه الطبيعي لمستوى وحدة LCD (أي أن عدسة الاختبار متعامدة مع مستوى وحدة LCD عند 90 درجة، مع انحراف مسموح به قدره 1 درجة). حافظ على مسافة 50 سم بين عدسة الاختبار ووحدة العرض. قم بقياس إحداثيات لونية النقطة البيضاء (قيم u، v) لجميع النقاط عبر وحدة LCD بأكملها تحت شاشة بيضاء كاملة (L255) استنادًا إلى مساحة الألوان CIE 1976.
استبدل قيم إحداثيات u، v لجميع نقاط الاختبار داخل المنطقة النشطة (AA) لشاشة LCD في صيغة حساب توحيد اللون المذكورة أعلاه لحساب فرق اللون بين أي نقطتين وبين أي نقطتين متجاورتين بين جميع نقاط الاختبار.
② معايير التحكم الموصى بها لتوحيد اللونية:
وفقًا لمعايير الاختبار والتحكم السائدة حاليًا في السوق:
●يوصى بالتحكم في اختلاف اللون بين أي نقطتين بين جميع نقاط الاختبار، والمشار إليه بـ ∆u'v'-A، ضمن ≥3.75 JNCD (≥0.015).
●يوصى بالتحكم في اختلاف اللون بين أي نقطتين متجاورتين بين جميع نقاط الاختبار، والمشار إليها بـ ∆u'v'-B، ضمن .51.5 JNCD (.006.006).
5. يتم تطبيق Delta E بشكل عام على وحدات LCD المغلفة بالكامل والتي تحتوي على متطلبات "الأسود المتآلف". يتم استخدامه لتقييم الفرق اللوني بين منطقة طباعة الحبر لزجاج غطاء CG والمنطقة النشطة (AA) لشاشة LCD، والتي يشار إليها عادةً باسم "اختلاف اللون".
كلما كان اختلاف اللون بين منطقة الحبر الزجاجي لغطاء CG ومنطقة LCD AA أصغر، كان تأثير الأسود المتآلف أفضل، وبالتالي، انخفضت قيمة دقة اللون المقابلة (Delta E). بالطبع، يشير اختلاف اللون المذكور هنا عادةً إلى دقة الألوان تحت زاوية عرض متعامدة (0°)، وهو ما يختلف عن تحول اللون الذي تمت مناقشته سابقًا والذي يحدث مع تغير زاوية الرؤية.
① إجراء اختبار دقة الألوان:
الخطوة 1 (منطقة الحبر الزجاجية للغطاء): باستخدام مقياس اختلاف اللون، اختبر قيم L وa وb لمنطقة طباعة الحبر على زجاج الغطاء CG لوحدة LCD. يتم توزيع نقاط الاختبار عمومًا بالتساوي حول محيط منطقة حبر CG. احسب متوسط قيم L وa وb لجميع نقاط الاختبار ورمز إليها بالرمز L1 وa1 وb1.
الخطوة 2 (المنطقة النشطة لشاشة LCD): استمر في استخدام مقياس اختلاف اللون لاختبار قيم L وa وb للمنطقة النشطة (AA) لوحدة LCD. قم بتوزيع نقاط الاختبار بالتساوي عبر شاشة LCD AA، واحسب متوسط قيم L وa وb لجميع نقاط الاختبار، وقم بالإشارة إليها على أنها L2، a2، b2.
② معايير التحكم الموصى بها لدقة الألوان:
بالنسبة لوحدات عرض الكريستال السائل LCD المرتبطة بالكامل، يجب أن يكون ΔE لوحدات عرض LCD التقليدية المرتبطة بالكامل ≥ 3-4؛ إذا كان هناك شرط لتأثير أسود متكامل، عندما تكون ΔE < 2، يكون تأثير الأسود المتكامل جيدًا؛ عندما تكون Δ ≥ 1، يمكن تحقيق تأثير أسود متكامل ممتاز.