T/CVIA 128-2023 学习机护眼技术规范

　　团 体 标 准

　　T/CVIA 128-2023

　　学习机护眼技术规范

　　Technical specifications of learning terminal for eye protection

　　2023-11-07 发布 2023-11-07 实施

　　中国电子视像行业协会 发布

　　目 次

　　前 言

　　本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由科大讯飞股份有限公司提出，中国电子视像行业协会归口。

　　本文件起草单位：北京京东世纪贸易有限公司、科大讯飞股份有限公司、广州希倍思智能科技有限公司、上海小度人工智能有限公司、京东方艺云科技有限公司、作业帮教育科技 (北京)有限公司、深圳市星桐科技有限公司、深圳市优学天下教育发展股份有限公司、广东小天才科技有限公司、浙江艾克斯精灵人工智能科技有限公司、TCL通讯有限公司、广州视睿电子科技有限公司、TCL华星光电技术有限公司、北京洛数合图科技有限公司。

　　本文件主要起草人：梁乔玲、翟吉博、林欢欢、王银平、方音佳、张才斗、杜亚媚、明飞扬、陶玉梅、郝亚斌、冯晓曦、彭健锋、董敏、张利利、刘红波、徐磊、贺寅、蒋伟、郑广宇、周雪花、潘潇、刘悦、李培、谢凌飞、鲁大光、陈超、成伟华、邹福才、王佳帝、谭光耀、洪健铭、段素强、于洋、黄卫东、朱圆圆。

　　本文件为首次发布。

　　学习机护眼技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了学习机的屏幕技术要求、智能护眼功能，描述了相应的测量方法。

　　本文件适用于屏幕尺寸不超过24英寸的学习机护眼功能的设计、研发和测试。本文件不适用于远像屏、电子纸屏的学习机产品。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 18910.11-2012 液晶显示器件 第 1-1 部分：术语和符号

　　GB/T 18910.61-2021 液晶显示器件 第 6-1 部分：液晶显示器件测试方法 光电参数

　　GB 40070-2021 儿童青少年学习用品近视防控卫生要求

　　SJ/T 11324-2006 数字电视接收设备术语

　　3 术语和定义

　　GB/T 18910.11-2012、GB 40070-2021、SJ/T 11324界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　学习机 learning terminal

　　以学习为主要使用目的并内置教育资源的多媒体终端。

　　3.2

　　色域覆盖率 color domain coverage ratio

　　在 CIE 1976 均匀色度空间(u ′，v′)，显示设备显示的色域面积(即三基色 R、G、B 三角形的面积)占(u ′，v′)均匀色度空间全部可见光谱(从 380nm 至 780nm)所对应面积(0.1952)的百分比。

　　[来源：SJ/T 11324，2.6.14]

　　3.3

　　闪烁 flicker

　　显示画面亮度在一定周期时间内(通常很短)的变化能够被人的视觉所分辨的一种现象。视觉上判断其波动的时间性时，通常要考虑到环境光照的照度、颜色、观察方向及观察者视觉的敏感性等诸多复杂因素。

　　[来源：GB/T 18910.11-2012，2.3.32]

　　3.4

　　亮度对比度 contrast ratio ;CR

　　所测得的高亮度LH和低亮度的LL 比值。公式为：

　　CR=LH/LL

　　[来源：GB 40070-2021，3.10]

　　4 屏幕技术要求

　　学习机屏幕技术要求应满足表1。

　　表1 屏幕技术要求

　　5 智能护眼功能

　　5.1 功能要求

　　学习机智能护眼功能要求应满足表2。

　　表2 智能护眼功能

　　5.2 时长管理

　　支持屏幕使用时长统计、时长提醒功能。包括但不限于：

　　a) 整机时长限制设置。宜根据上学、周末等状态分别进行设置;

　　b) 每日可用时长、每日可用时间段设置。宜根据上学、周末等状态分别进行设置;

　　c) 单次使用时长/休息时长设置，并根据设置进行提醒;

　　d) 使用时长统计和提醒。宜结合学习场景，对网课视频、书写答题、阅读课本等学习行为分别进行使用时长统计。

　　5.3 环境光调节

　　支持环境光感光提醒和感光调节，包括但不限于：

　　a) 环境光亮度实时提醒，宜进行过暗或过亮次数统计;

　　b) 屏幕亮度根据环境光变化自动调节;

　　c) 屏幕色温可支持自动调节或手动调节。

　　5.4 距离感知

　　支持距离感知，并进行距离过近提醒，宜进行次数统计。如，使用者距离屏幕低于30cm时，实时提醒纠正。

　　5.5 显示模式选择

　　支持2种及以上不同显示模式的选择，如原彩模式、阅读模式、类纸护眼模式等。

　　5.6 坐姿感知

　　支持通过图像分析技术进行坐姿检测，进行一种及以上良好坐姿和不良坐姿统计，并进行提醒。宜根据使用者看屏幕的时间长短划分不同的学习模式，并针对不同的模式进行不良坐姿提醒。

　　不同学习模式下的不良坐姿提醒要求应满足表3。

　　表3 不同学习模式下的不良坐姿提醒要求

　　坐姿提醒模式包括但不限于：

　　——高强度：实时提醒纠正、语音播放;

　　——低强度：事后报告，无声音提醒。

　　5.7 运动感知

　　支持抖动/运动/移动等场景感知，进行提醒和使用建议。

　　5.8 眼保健操指南

　　可提供完整的眼保健操指南，引导用户适时缓解眼部疲劳。

　　6 测试方法

　　6.1 屏幕技术要求测试方法

　　6.1.1 标准工作状态

　　除另有规定，显示设备标准工作状态按以下步骤进行调整：

　　a) 将显示设备的显示设置恢复到出厂位置;

　　b) 将显示设备的亮度设置在最大位置;

　　c) 将显示设备设置为常亮状态;

　　d) 环境光控制调整：

　　1) 将显示设备的环境光控制关闭;

　　2) 如果不能关闭，为保证显示性能暗室测量顺利进行，只在光感应器给予不低于300lx的照度，并保证显示设备在关闭模式下屏幕照度小于或等于1lx，记录该状态。

　　6.1.2 屏幕像素密度

　　根据屏幕的固有分辨率参数，水平分辨率记为H，垂直分辨率记为V，测量屏幕对角线尺寸，记为Z，则屏幕像素密度用以下公式(1)计算可得，测试结果用(PPI)表示：

　　PPI= √H2 +V2 (1)

　　Z

　　6.1.3 亮度

　　测试步骤如下：

　　a) 将显示设备调整到6.1.1规定的标准工作状态;

　　b) 设备显示灰度为100%的白窗口信号，用亮度计测量显示屏中心点亮度值，记为LW ，测试结果用坎德拉每平方米(cd/m2 )表示。

　　6.1.4 亮度对比度

　　测试步骤如下：

　　a) 将显示设备调整到6.1.1规定的标准工作状态;

　　b) 设备显示全白场信号(255,255,255)，用亮度计测量显示屏中心点亮度值，记为LW;

　　c) 显示全黑场信号(0,0,0)，用亮度计测量显示屏中心点亮度值，记为LB;

　　d) 用式(2)计算对比度CR：

　　CR=LW (2)

　　LB

　　e) 测试结果用比值表示。

　　6.1.5 亮度均匀性

　　测试步骤如下：

　　a) 将显示设备调整到6.1.1规定的标准工作状态;

　　b) 样品自动亮度关闭，设置白色图片RGB(255，255，255) ;

　　c) 使用色彩分析仪垂直于设备,测量设备上中下各取3个点进行测试亮度;

　　d) 取9个亮度点中最大最小值计算亮度均匀性：L=Lmin/Lmax;

　　e) 测试结果用(%)表示。

　　6.1.6 色域覆盖率

　　测试步骤如下：

　　a) 将显示设备调整到6.1.1规定的标准工作状态;

　　b) 样品自动亮度关闭，设置屏幕最亮;

　　c) 使用色彩分析仪垂直于设备中心点，分别测试出全红场(255，0，0)、全绿场(0，255，0)、全蓝场(0，0，255)信号色坐标;

　　d) 导入公式(3)、(4)、(5)、(6)计算色域覆盖率Gp：

　　Srgb=0.5×((Rx '-Bx')×(Gy'-By')-(Gx'-Bx')×(Ry'-By') (3)

　　Gp (SRGB)=Srgb/0.1121 (4)

　　CIExy=0.5×((Rx '-Bx')×(Gy'-By')-(Gx'-Bx')×(Ry'-By')) (5)

　　Gp (NTSC)=CIExy/0.157 (6)

　　e) 测试结果用(%)表示。

　　6.1.7 闪烁

　　参照GB/T 18910.61-2021的5.4规定的方法进行测试。

　　6.1.8 亮度可视角

　　6.1.8.1 水平可视角

　　测试步骤如下：

　　a) 将显示设备调整到6.1.1规定的标准工作状态;

　　b) 输入全白场和全黑场信号，测量显示设备中心点黑白对比度;

　　c) 在水平方向向左或向右改变亮度计与被测显示设备中心点法线方向的夹角，测量黑白对比度。当黑白对比度下降 10:1 时，得到左视角和右视角;

　　d) 测试结果用度(°) 表示，左右视角求和记为水平对比度视角。

　　6.1.8.2 垂直可视角

　　测试步骤如下：

　　a) 将显示设备调整到6.1.1规定的标准工作状态;

　　b) 输入全白场和全黑场信号，测量显示设备中心点黑白对比度;

　　c) 在水平方向向左或向右改变亮度计与被测显示设备中心点法线方向的夹角，测量黑白对比度。当黑白对比度下降 10:1 时，得到上视角和下视角;

　　d) 测试结果用度(°) 表示，上下视角求和记为垂直对比度视角。

　　6.1.9 蓝光占比

　　6.1.9.1 硬件蓝光占比

　　硬件蓝光占比测试步骤如下：

　　a) 将显示设备调整到6.1.1规定的标准工作状态;

　　b) 样品自动亮度关闭，屏幕显示全白场信号(255 ，255 ，255);

　　c) 用亮度计在设计使用距离测量显示设备中心点蓝光波段(400nm~500nm)的光谱辐亮度值Lλ和有害蓝光波段(415nm~455nm)的光谱辐亮度值Li(λ) ，波长间隔：1nm，按公式(7)计算有害蓝光能量占比LA：

　　LB …………………………………………………(7)

　　式中：

　　Lλ——光谱辐亮度，单位为 W·m-2·nm-1·sr-1。

　　Li(λ)——有害蓝光波段(415nm~455nm)的光谱辐亮度值，单位为 W·m-2·nm-1·sr-1。

　　LA——硬件蓝光占比(有害蓝光能量占比)，单位为%。

　　d) 测试结果用(%)表示。

　　6.1.9.2 软件蓝光占比

　　软件蓝光占比测试步骤如下：

　　a) 将显示设备调整到6.1.1规定的标准工作状态;

　　b) 样品打开软件护眼功能，若可以手动控制色温则将色温调整到最暖状态，记录测试状态;

　　c) 关闭自动亮度，屏幕显示全白场画信号(255 ，255 ，255);

　　d) 用亮度计在设计使用距离测量显示设备中心点380nm~780nm波段的光谱辐亮度值 Lλ和蓝色光谱峰值波段Ni正负20nm范围内的光谱辐亮度值LNi(λ)，波长间隔：1nm，按公式(8)计算蓝光能量占比LB：

　　L …………………………………………………(8)

　　X ………………………………………………………(9)

　　式中：

　　Lλ——光谱辐亮度，单位为 W·m-2·nm-1·sr-1。

　　LNi(λ)——蓝色光谱峰值波段Ni正负20nm范围内的光谱辐亮度值，单位为 W·m-2·nm-1·sr-1。

　　LB——蓝光能量占比, 单位为 %。

　　f) 测试结果用(%)表示。

　　6.1.9.3 蓝光加权辐射亮度比

　　蓝光加权辐射亮度比测试步骤如下：

　　a) 将显示设备调整到 6.1.1 规定的标准工作状态;

　　b) 调整产品到最大亮度， 关闭自动亮度调节的功能(如：自动亮度控制，节能控制等)。

　　c) 用亮度计在设计使用距离测量显示器 100% 全白场画面时中心点 400nm~500nm(含) 波段的光谱辐亮度值 Li (λ) ，波长间隔：1nm，按公式(10) 计算蓝光辐射亮度 L C。

　　L C= Σ(L λ .Δλ) …………………………………………………(10)

　　式中：

　　Lλ——光谱辐亮度，单位为 W·m-2 ·nm-1 ·sr-1。

　　Δλ ——波长带宽， 此处为 1nm。

　　L C——蓝光辐射亮度, 单位为 W·m-2 ·sr-1。

　　d) 筛选出 400nm~500nm( 含) 范围内，以 5nm 为间隔的光谱辐亮度，按公式(11)计算蓝光加权辐亮度 L D。

　　L D = Σ(L . B(λ) .Δλ) ………………………………………(11)

　　式中：

　　Lλ——光谱辐亮度，单位为 W·m-2 ·nm-1 ·sr-1。

　　B(λ) ——蓝光危害加权函数，见表4。

　　Δλ ——波长带宽， 此处为 5nm。

　　L D——蓝光加权辐亮度 L D ,单位为 W·m-2 ·sr-1。

　　表 4 蓝光危害加权函数

　　e) 测量 100%全白场中心点亮度 L ， 按公式(12) 计算蓝光加权辐射亮度比BR。

　　BR= L D /L= …………………………………………………( 12)

　　式中：

　　L——为亮度， 单位为 cd/m²。

　　f) 测试结果用数值表示。

　　6.2 智能护眼功能测试方法

　　6.2.1 时长管理

　　测试步骤如下：

　　a) 检查整机时长管控提醒;

　　b) 检查可用时段控制提醒;

　　c) 检查单次使用时长管控提醒;

　　d) 申请继续使用，如提示“ 申请发送成功，请联系爸爸妈妈通过吧 ”，需要通过APP端同意。

　　6.2.2 环境光调节

　　测试步骤如下：

　　a) 检查关闭环境光提醒是否影响亮度和色温变化，如关闭亮度和色温随环境光变化;

　　b) 检查环境光状态和护眼助手内展示是否一致;

　　c) 检查正常环境下是否触发环境光提醒，如没有环境光提醒;

　　d) 检查微暗环境下是否触发环境光提醒，如没有环境光提醒;

　　e) 检查过暗环境下是否触发环境光提醒，如触发环境光过暗提醒弹窗，恢复正常环境后提醒关闭;

　　f) 检查过亮环境下是否触发环境光提醒，如触发环境光过亮提醒弹窗，恢复正常环境后提醒关闭;

　　g) 检查环境光提醒范围，如小于15lx提醒过暗，15lx-12000lx正常不提醒，大于12000lx提醒过亮。

　　6.2.3 距离感知

　　测试步骤如下：

　　a) 检查人脸触发距离过近提示的距离，如人脸距离过近提示触发距离25cm，小于25cm触发，大于25cm后触发纠正;

　　b) 检查人手是否触发距离过近，如不触发距离过近提示;

　　c) 检查挡板是否触发距离过近，如不触发距离过近提示。

　　6.2.4 显示模式选择

　　检查显示模式页面展示，如原彩模式、阅读模式、类纸护眼等模式，开启/关闭对应按钮可以开启/关闭对应模式。

　　6.2.5 坐姿感知

　　测试步骤如下：

　　a) 检查健康坐姿页面展示，如开启/关闭坐姿检测后，进入坐姿界面，检查今日不良坐姿统计：

　　1) 坐姿提醒已关闭，如期间不良坐姿次数不会统计，今日无检测记录;

　　2) 坐姿提醒已开启，如显示学习机模式、纸质书模式选项，可滑动切换、问号气泡点击展示模式介绍，当前模式使用时，不良坐姿统计次数(高强度有纠正次数)、次数颜色显示，今日检测记录。

　　b) 检查不良坐姿统计次数显示，如小于5次(极少、蓝色透明)、5-10次(偶尔、蓝色)、11-20次(较多、橙色)、大于20次(经常、红色);

　　c) 检查不良坐姿统计和首页是否一致，如首页统计次数和应用内统计次数需要一致;

　　d) 坐姿提醒：

　　1) 检查低头是否触发提醒，如触发低头坐姿提醒，端正坐姿后触发纠正;

　　2) 检查侧脸是否触发提醒，如触发侧脸坐姿提醒，端正坐姿后触发纠正;

　　3) 检查歪头是否触发提醒，如触发歪头坐姿提醒，端正坐姿后触发纠正;

　　4) 检查撑脸是否触发提醒，如触发撑脸坐姿提醒，端正坐姿后触发纠正;

　　5) 检查驼背是否触发提醒，如触发驼背坐姿提醒，端正坐姿后触发纠正;

　　6) 检查趴桌是否触发提醒，如发趴桌坐姿提醒，端正坐姿后触发纠正;

　　7) 检查身体倾斜是否触发提醒，如触发身体倾斜坐姿提醒，端正坐姿后触发纠正。

　　6.2.6 运动感知

　　抖动测试步骤如下：

　　a) 检查大幅度抖动是否触发抖动提示，如打开护眼坐姿，大幅度抖动机器5s，触发抖动提示;

　　b) 检查轻微抖动是否触发抖动提示，如打开护眼坐姿，轻微抖动机器5s，不触发抖动提示。

　　6.2.7 眼保健操指南

　　检查设备是否展示眼保健操弹窗，可选择做或者不做。

　　参考文献

　　[1] SJ/T 11727-2018 便携式显示设备图像质量测量方法

　　[2] SJ/T 11348-2016 平板电视显示性能测量方法