T/CVIA 150-2024 超高清晰度电视机环境光变化条件下显示性能测试方法

　　团 体 标 准

　　T/CVIA 150-2024

　　超高清晰度电视机环境光变化条件下显示

　　性能测试方法

　　Measurement methods of display performance for UHD television under varying ambient light conditions

　　中国电子视像行业协会 发 布

　　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这些专利的责任。

　　本文件由中国电子视像行业协会提出并归口。

　　本标准主要起草单位：海信视像科技股份有限公司、TCL 实业控股股份有限公司，TCL 王牌电器(惠州)有限公司、深圳创维-RGB 电子有限公司、四川长虹电器股份有限公司、京东方科技集团股份有限公司、深圳康佳电子科技有限公司、青岛海尔多媒体有限公司、TCL 华星光电技术有限公司、小米移动软件有限公司、荣耀终端有限公司。

　　本标准主要起草人：刘卫东、樊聪聪、李炜、刘露、冯晓曦、韩秋峰、沈思宽、邹文婷、代国华、范微、张林娟、翟玉帅、冯艳丽、王富裕、郭志豪、张利利 。

　　超高清晰度电视机环境光变化条件下显示性能测试方法

　　1. 范围

　　本文件描述了超高清晰度电视机(以下简称电视)在环境光变化条件下的显示性能测试方法。该测试方法主要包括电视的环境光对比度和环境光色域。

　　本文件适用于液晶等显示方式的超高清晰度电视，其他类型的显示设备可参照使用。

　　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 26270-2010 数字电视接收设备标准测试信号

　　GB/T 41809-2022 超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值

　　SJ/T 11324-2006 数字电视接收设备术语

　　SJ/T 11746-2019 超高清晰度电视机显示性能测试方法

　　SJ/T 11461.6.2-2016 有机发光二极管显示器件 第 6-2 部分：测试方法——视觉质量

　　3. 术语和定义

　　SJ/T 11324 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1. 超高清晰度 Ultra-High Definition

　　根据 GB/T 41809-2022 规定，信号分辨率达到 3840×2160 或 7680×4320 的为超高清晰度。

　　3.2. 亮度 Luminance

　　画面面元在给定方向的发光强度与该面元在垂直于给定方向的平面的正投影面积之比。

　　注：单位为坎德拉每平方米，cd/m2。

　　[来源：GB/T 9002-2017, 7.2.2]

　　3.3. 照度 Illuminance

　　入射在表面上的光通量密度。当表面积上的照射均匀时，照度等于光通量除以表面积所得的商。注：单位为勒克斯，lx。

　　[来源：GB/T 9002-2017, 10.1.42]

　　3.4. 动态背光 Dynamic backlight

　　电视背光随显示图像信号电平发生变化的技术。

　　[来源：T/CVIA 83-2021,3.1.4]

　　3.5. 区域调光 Local dimming

　　具有区域可独立控制的背光技术。

　　[来源：T/CVIA 83-2021,3.1. 16]

　　3.6. 环境光响应 Ambient light response

　　当环境光照度、亮度、色温等发生变化时， 电视的亮度、色温、色坐标等显示参数随之变化的技术。

　　3.7. 反射率 Reflectivity

　　物体表面反射光线的能力，表示为反射光通量与入射光通量的比。

　　注：本标准中特指 D65 光源照射电视屏幕后反射光通量与入射光通量的比值，包含镜面反射和漫反射部分。

　　3.8. 积分球光源 Integrating sphere light

　　具有理想的朗伯余弦特性的光源。指在球内壁上经多次反射,充分积分之后,在出口平面处出射的均匀漫反射光。

　　4. 测试要求

　　4.1. 一般说明

　　4.1.1. 测试环境条件

　　在下列测量用标准大气条件下进行测试：

　　——温度：15 ℃~35 ℃;

　　——相对湿度：25%~75%;

　　——气压：86 kPa~106 kPa。

　　当测试和试验的环境条件与本文件的要求不一致时，应在测试报告中注明。

　　4.1.2. 电源

　　测试时电源电压的变化不应超过±2%;当采用交流电网供电时，电源频率的波动应不超过±2%，谐波分量不超过±5%。

　　4.1.3. 稳定时间

　　为了确保在测试开始后，电视的特性不随时间而有明显的变化，电视应在标准工作状态下工作 30分钟，以使被测试设备性能稳定，显示亮度波动≤1%。

　　4.1.4. 测试场地

　　测量时应在暗室中进行, 杂散光照度≤ 1 lx。

　　当测试和试验的环境条件与本文件的要求不一致时，应在测试报告中注明。

　　4.2. 视频测试信号

　　4.2.1. 概述

　　信号应符合 GB/T 41809-2022 规定， 4K 超高清测试使用 3840×2160/50/1:1 格式信号， 8K 超高清测试使用 7680×4320/50/1:1 格式信号， 编码格式为 10 bit。

　　4.2.2. 棋盘格信号

　　棋盘格信号是一种亮度信号。图形由 5× 5 个矩形块组成，各矩形块的宽度和高度分别为图像宽度w 的 1/5 及高度 h 的 1/5 ，白色和黑色矩形块信号电平分别为 100%及 0% ，应符合 GB/T 26270-2010 中5.9 部分，见图 1。

　　图 1. 棋盘格信号图

　　4.2.3. 全红场、全绿场、全蓝场信号

　　全红场、全绿场和全蓝场信号分别是 100%饱和度及 100%幅度的满屏红、满屏绿和满屏蓝基色信号，参考 GB/T 26270-2010 中 5.23 部分，如图 2、图 3、图 4 所示。

　　图 2. 全红场信号图

　　图 3. 全绿场信号图

　　图 4. 全蓝场信号图

　　4.2.4. 测试点位置图

　　对比度测试点位置如图5 所示。各点位对应棋盘格信号图中心 9 个矩形块的中心。

　　图 5. 对比度测试点位置图

　　4.3. 测试仪表

　　4.3.1. 视频测试信号发生器

　　视频测试信号发生器应能产生测试所需的测试信号，输出接口采用数字视频接口。

　　4.3.2. 亮度计

　　亮度计测量屏幕上小面积的亮度。其测量范围至少 0.001cd/m2～2000cd/m2 ， 测试精度应至少满足± 3%。

　　4.3.3. 色度计

　　色度计测量屏幕上小面积色坐标。其应能够在亮度低于 2cd/m2 时，测量色度坐标(x, y)或(u’, v’) 。 推荐使用分光型色度计进行测试。 测试精度应至少满足： ±0.003。

　　4.3.4. 照度计

　　用于测试环境光和积分球光源出口处的照度。仪器的校准应可追溯到基础测量标准并应具有清晰的校准程序。照度计应对朗伯光源应具有一致响应。

　　4.3.5. 积分球光源

　　用于模拟环境光照射屏幕或光感应器。通过调整光源发光强度实现对采样口处的光照度调节。用于照射屏幕的积分球上具有探测口，可安装光学测试设备对采样口处的屏幕进行光学测试。积分球采样口处的照度范围至少 0lx~500lx，稳定后照度值精度至少满足±10%，变化幅度不超过± 1%。

　　4.4. 测试条件

　　4.4.1. 电视测试通道

　　采用超高清数字视频输入通道进行测试。

　　4.4.2. 标准工作状态的调整

　　除特殊规定外，电视标准工作状态按以下步骤进行调整。

　　a) 初始化状态

　　将电视的图像设置恢复到出厂状态;

　　将图像模式调整为“标准”模式，其他菜单设置为默认状态。

　　b) 环境光响应功能调整

　　如电视具有环境光响应功能，则打开环境光响应功能。

　　c) 动态背光控制功能调整

　　如电视具有动态背光控制功能，则打开动态背光控制功能。

　　d) 区域调光功能调整

　　如电视具有区域调光功能，则打开区域调光功能。

　　e) 幅型比的调整

　　将电视幅型比调整到全屏显示模式，即重现率为 100%的幅型比模式。如果无全屏模式，则将幅型比调整到重现率最高的显示模式。

　　4.4.3. 测试装置仪器位置

　　测试环境光对比度(Ambient Contrast Ratio ，ACR)时，光学测试仪器应放置在与显示屏相应测试点相交的垂直线上，在整个测试过程中，光学测试仪器应根据测试点的位置相应调整，测试仪器紧贴显示屏进行测试，并使用积分球光源紧贴照射电视的光感应器，积分球光源建议使用 D65 光源。光学设备与被测设备位置如图 6 所示。

　　图 6. ACR 测量示意图

　　测试环境光色域(Ambient Color Gamut ，ACG)时，使用 D65 积分球光源照射屏幕，积分球光源放置在与显示屏相应测试点相交的垂直线上，且采样口紧贴显示屏。光学测试设备置于通过积分球壁内的测试口与显示屏法线夹角 θ=8°±2°的方向观测显示屏测试点位，且光学测试设备聚焦于显示屏表面。同时使用另一个 D65 积分球光源紧贴照射电视的光感应器。积分球和光学设备与被测设备位置如图 7 所示。

　　图 7. ACG 测量示意图

　　5. 测试方法

　　5.1. ACR 测试方法

　　5.1.1. 测试步骤

　　a) 将电视调整到 4.4 的工作状态，使用图 6 的测试方式，亮度测试设备紧贴屏幕;

　　b) 关闭电视光感应器处的积分球光源，并保证电视在关闭模式下屏幕照度小于或等于 1 lx ;

　　c) 输入棋盘格信号;

　　d) 分别测量 P1~P9 位置处的屏幕亮度，分别记为 L1~L9;

　　e) 用公式(1)计算 ACR：

　　ACR (公式 1)

　　其中，L_(棋盘格，白)：L2 ，L4 ，L6 ，L8 的平均值;L_(棋盘格，黑)： L1 ，L3 ，L5 ，L7 ，L9 的平均值;R：屏幕反射率，R 一般可根据屏幕规格书确定， 如规格书中无相关数据， 测试方法可按 SJ/T 11461.6.2-2016 中 7.1 规定的方法测试反射率;I：环境光照度，此时公式(1)中，I=0 lx。

　　f) 电视光感应器处的积分球光源调节至 50 ± 5 lx 的照度，待电视稳定响应后，重复步骤d) ~e)，得到 50 lx 照度下的 ACR，此时公式(1)中 I=50 lx;

　　g) 电视光感应器处的积分球光源调节至 250 ± 25 lx 的照度，待电视稳定响应后，重复步骤d) ~e)，得到 250 lx 照度下的 ACR，此时公式(1)中 I=250 lx;

　　h) 电视光感应器处的积分球光源调节至 500 ± 50 lx 的照度，待电视稳定响应后，重复步骤d) ~e)，得到 500 lx 照度下的 ACR，此时公式(1)中 I=500 lx。

　　注：其他环境光照度条件下，可参考以上方法进行对应 ACR 测试。

　　5.1.2. 结果表示

　　测试结果用倍数表示。

　　5.2. ACG 测试方法

　　5.2.1. 测试步骤

　　a) 将电视调整到 4.4 的工作状态，使用图 7 的测试方式测试 ACG;

　　b) 关闭电视光感应器处的积分球光源和屏幕上的积分球光源，并保证电视在关闭模式下屏幕照度小于或等于 1 lx ;

　　c) 分别输入全红场、全绿场、全蓝场信号，用色度计依次测试屏幕中心点 P5 的色坐标(ur’, ur’)、(ug’, ug ’)、(ub’, ub ’);

　　d) 以测量所得的(ur’, ur’ )、(ug’, ug ’)、(ub’, ub’)为顶点在 u’-v’色度图中构成一个三角形，即为色域范围，三角形面积为 S;

　　e) 按照公式(2)计算环境光色域：

　　ACG (公式 2)

　　其中，S_(BT. 2020)为 BT. 2020 在 u’-v’色度空间中的三基色坐标(0.557, 0.517)、

　　(0.056,0.587)和(0.159,0. 126)构成的三角形面积(面积值 0.1118);

　　f) 电视光感应器处的积分球光源和屏幕上的积分球光源均调节至 50 ± 5 lx 的照度，待电视稳定响应后，重复步骤c)~e)，得到 50 lx 照度下的ACG;

　　g) 电视光感应器处的积分球光源和屏幕上的积分球光源均调节至 250 ± 25 lx 的照度，待电视稳定响应后，重复步骤c)~e)，得到 250 lx 照度下的ACG;

　　h) 电视光感应器处的积分球光源和屏幕上的积分球光源均调节至 500 ± 50 lx 的照度，待电视稳定响应后，重复步骤c)~e)，得到 500 lx 照度下的ACG;

　　注：其他环境光照度条件下，可参考以上方法进行对应 ACG 测试。

　　5.2.2. 结果表示

　　测试结果用百分数(%)表示。

　　附 录 A (资料性)

　　ACR 及 ACG 测量记录表格

　　参 考 文 献

　　[ 1] T/CVIA 83—2021 Mini LED背光液晶电视测试方法

　　[2] T/CVIA 115—2023 Mini LED背光液晶显示器技术规范

　　[3] Chen, Haiwei, Guanjun Tan, and Shin-Tson Wu. "Ambient contrast ratio of LCDs and OLED displays." Optics Express 25.26 (2017): 33643-33656.