T/CVIA 130-2023 视觉疲劳测试与评价方法 第3部分：电子纸可读性测试及评价方法

　　团 体 标 准

　　T/CVIA 130-2023

　　视觉疲劳测试与评价方法 第 3 部分电子纸可读性测试及评价方法

　　Testing and evaluation method of vision fatigue Part 3:

　　Readability test and evaluation methods of electronic paper display

　　2023-11-07 发布 2023-11-07 实施

　　中国电子视像行业协会

　　前 言

　　本文件依据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。

　　本文件是《视疲劳测试与评价方法》的第3部分。已经发布了以下部分：

　　——第1部分：眼视功能测试方法;

　　——第2部分：量表评价方法。

　　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。

　　本文件由中国电子视像行业协会提出并归口，由中国电子视像行业协会显示与视觉健康创新分会组织制定。

　　本文件起草单位：广州奥翼电子科技股份有限公司、中国标准化研究院、佛山宜视智联科技有限公司、TCL华星光电技术有限公司、浙江三色光电技术有限公司、华南师范大学。

　　本文件起草人：王喜杜、张运红、郝亚斌、冯晓曦、彭健锋、李晓茹、胡典禄、黄卫东、牟同升、汝涛涛、袁东、张利利。

　　本文件为首次发布。

　　视觉疲劳测试与评价方法

　　第 3 部分：电子纸可读性测试及评价方法

　　1 范围

　　本文件规定了电子纸显示器可读性的测试及评价方法。

　　本文件适用于点阵单色、多色和彩色的电子纸显示器的可读性测试与评价。

　　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，注明日期的引用文件，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 5698-2001 颜色术语

　　IEC 62679-1-1-2014 电子纸显示器件 第1-1 部分：术语

　　IEC 62679-3-1-2014 电子纸显示器件 第3-1部分：光学性能测试方法

　　ISO 9241-5:1999 带可视显示终端(VDTs)的办公室人类工效学要求 第5部分：工作台布置及人体姿势要求

　　ISO 9241-6:1999 办公用视觉显示终端(VDTs)的人类工效学要求 第6部分：工作环境指南CIE 15 比色法(Colorimetry)

　　3 术语和定义

　　IEC 62679-1-1-2014 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　环境光 ambient light

　　室内所有可用的自然光和人造光。

　　3.2

　　明度 lightness

　　物体表面相对明暗特性。

　　3.3

　　可读性 readability

　　读者辨别、识别和解释文本中的一组字符的能力。

　　3.4

　　主试 Experimenter/observer

　　科学实验中，主持实验进展的人员。[1]

　　3.5

　　被试 Subject/participant

　　科学实验中，参加实验过程或接受实验的人员。[1]

　　4 测试方法

　　4.1 测试环境要求

　　测试环境要求参照IEC 62679-3-1-2014。默认观察方向设定为分光光度计垂直对准电子纸显示器。

　　测试前，需确保电子纸显示器物理状态稳定。如果电子纸显示器达到稳定物理状态时间少于1小时，应恒温控制电子纸显示器确保其稳定运行。如果恒温时间少于1小时，应先验证电子纸显示器温度是否恒定后，再进行测试。测试应当在标称的驱动信号条件下进行。

　　测试期间，用于照射电子纸显示器的所有光源在光照度和光谱方面应保持恒定，至少在测试计算的过程中与彼此相关的测量时间周期保持一致。用于照射电子纸显示器装置的亮度或光照度的波动范围应一致保持在±1%以内，且不出现短期波动。应确保电子纸显示器温度与环境温度一致。

　　通常宜在下列环境条件下进行测试：

　　——环境温度：25℃ ± 5 ℃;

　　——相对湿度：50% RH ± 10% RH;

　　——环境气压：86 kPa ~106kPa。

　　4.2 测试区域的标准位置

　　可在测电子纸显示器表面的多个指定位置进行明度、残影以及解析度的测试。为此，将显示器表面分成25个相同的虚构矩形，见图1。除非另有说明，否则均在每个矩形的中心进行测试。应注意显示器上的测试区域不要重叠。在x轴和y轴方向指定位置的测试点定位偏差应分别在H和V的7%之内(H和V分别表示有效显示区域在x和y方向上的长度)。在扫描显示器表面上的测量点的位置时，应保持固定极角。测试区域具体位置应在报告中予以说明。

　　图 1 显示器测试位置

　　注：标准测试位置是在所有矩形 P0-P24 中心，每个矩形的高和宽分别是显示器高和宽的 20%。

　　4.3 测试方法

　　4.3.1 明度

　　4.3.1.1 目的

　　测试电子纸显示器的明度L*。

　　4.3.1.2 测试设备

　　采用分光光度计进行测试，符合标准CIE 15。照明方式：45°/0° (45°环形均匀照明0°接收);照明光源宜采用D65;测量波长范围: 400nm～700nm，波长间隔:10nm;反射率测定范围: 0～170%;重复性：

　　0.05(连续测量10次校正白板的明度的误差)。

　　特别注意在测试带有前导光、触摸屏传感器和盖板的电子纸显示器时，需要选择具有测试深度的分光光度计。

　　4.3.1.3 测试步骤

　　(1)校正分光光度仪，测试设备一般自带校准用的标准色块。

　　(2)通过设置设定刷新方式。一般情况，电子纸显示器刷新方式分三种：极速刷新、快速刷新和普通刷新。无特别说明，在普通刷新模式下测试。

　　(3)采用图2驱动顺序，连续刷新全屏黑→全屏白→半屏白半屏黑驱动电子纸显示器，在半屏黑半屏白画面测试黑色和白色画面明度值，黑明度记L*BK ，白明度记L*W 。如果显示器上方有盖板，需将盖板去除。

　　图 2 测试驱动顺序

　　4.3.2 对比度

　　4.3.2.1 目的

　　测试电子纸显示器白明度和黑明度的对比度。

　　4.3.2.2 测试设备

　　分光光度计，技术参数要求参见4.3.1.2。

　　4.3.2.3 测试步骤

　　(1)测试电子纸显示器的白明度和黑明度，参见4.3.1。

　　(2)通过公式(1)分别计算黑明度的反射率 RBK 和白明度的反射率 RW。

　　R = ((L*+16)/116)^3*100 (1)

　　式中:

　　L*表示明度;

　　R 表示反射率。

　　(3)通过公式(2)计算电子纸显示器的对比度 CR。

　　CR = RW/RBK (2)

　　4.3.3 残影

　　4.3.3.1 目的

　　测试电子纸显示器黑白状态切换中的残影。

　　4.3.3.2 测试设备

　　分光光度计，技术参数要求参见4.3.1.2。

　　4.3.3.3 测试步骤

　　(1)校正测试设备分光光度计，测试设备一般自带校准用的标准色块。

　　(2)通过设置设定刷新方式。一般情况，电子纸显示器刷新方式分三种：极速刷新、快速刷新和普通刷新。无特别说明，在普通刷新模式下测试。

　　(3)采用图3顺序驱动电子纸显示器，连续刷新全屏黑→全屏白→全屏黑→全屏白→全屏黑→全屏白→四方格图→半黑半白图，在半黑半白图分别测试L*BW 、L*WW 、L*WB 、L*BB。L*表示明度，黑状态切换

　　白状态的明度记L*BW 、白状态切换白状态的明度记L*WW、白状态切换黑状态的明度记L*WB、黑状态切换黑状态的明度记L*BB。

　　图 3 残影测试示意图

　　(4)依据公式(3)和(4)，分别计算白色切换残影 GW 和黑色切换残影 GBK。

　　GW = L*WW – L*BW (3)

　　GBK= L*BB – L*WB (4)

　　4.3.4 解析度

　　4.3.4.1 目的

　　测试电子纸显示器的解析度。

　　4.3.4.2 测试设备

　　测试设备宜采用集观察、拍摄和测量于一体的大景深显微镜。

　　4.3.4.3 测试步骤

　　(1)设定电子纸显示器驱动程序，将其驱动至单像素棋盘格画面。

　　(2)利用显微镜拍摄并测量电子纸显示器像素间距l。

　　(3)通过公式(5)计算解析度：

　　解析度 = 25.4/l (5)

　　式中:

　　l表示两个像素间距，单位为毫米。

　　4.3.5 主观评估

　　4.3.5.1 测试环境及工作台要求

　　热环境、背景噪音、和工作面反射比应当符合 ISO 9241-5 和 ISO 9241-6 中的最低要求。环境照明条件在300 lx~2000 lx，使用D65标准光源和具有相同色温的LED光源。环境内无眩光和反射，宜在暗室中进行。由于不同照度的测试结果不同，需考虑设置不同的环境照度水平，至少应包括6种照度水平，宜采用300 lx、450 lx、600 lx、900 lx、1400 lx和2000 lx。

　　4.3.5.2 主试要求

　　需经过专业操作培训。要求主试口齿清晰，能清晰地向被试传达实验任务指令，并准确地记录实验数据。

　　4.3.5.3 被试要求

　　被试年龄建议根据实验设计及实验目的而定，如无特殊要求，建议在18岁以上，要排除视力障碍或视觉功能异常者，且要求是非文盲、无功能性阅读障碍，身体健康，无眼部及心理疾患。

　　4.3.5.4 主观评估测试方法

　　对电子纸显示器进行主观评价，测试图案是正常文字阅读画面，通过使用视觉模拟评分(VAS)评估，可读性最差为 0 分，可读性最好为 10 分，见图 4。评价记录应完整，应尽可能保留完整的原始数据资料以备考证。测试报告应包括测试目的、方法、测试环境、实施程序及被试人员统计学信息。测试结果部分应包括：

　　阅读总文字量：***。

　　阅读速度：XX 字/秒。

　　可读性：XX 分。

　　图 4 视觉模拟评分法(VAS)

　　测试步骤如下：

　　(1) 主试检查测试环境，设置照明条件。

　　(2) 主试设置测试文档，宜采用黑体、字号 14pt。

　　(3) 主试宣读注意事项，确认被试是否有不明白的地方，如有，应给予适当的解释说明。

　　(4) 被试执行任务。

　　(5) 被试完成任务后，进行 VAS 评分。

　　(6) 主试检查测试记录的完整性和有效性，如发现问题，应询问被试，予以解决。

　　4.3.5.5 结果计算方法

　　主观评估结果通过公式(6)计算：

　　(6)

　　式中：

　　X 表示 VAS 评估结果;

　　Xi表示被试可读性评分;

　　n 表示被试数量。

　　5 可读性分级评价

　　电子纸显示器可读性分级评价参数包括：黑明度 L*BK 、白明度 L*W 、对比度 CR、残影、 解析度及主观评估。可读性分级评价设定 3 个等级，分为 A 级、B 级、C 级，其中 A 级是显示效果最好的等级，

　　其次是 B 级，最后是 C 级。当可读性分级评价各参数判定等级不同时，遵循就低不就高原则。

　　表 1 可读性分级评价表

　　参 考 文 献

　　[ 1] TCVIA-73-2019 显示终端视觉疲劳测试与评价方法 第2部分 量表评价方法