T/CVIA 166-2025 智慧教育黑板视觉健康技术规范

　　ICS 33.160.99 CCS M76

　　团 体 标 准

　　T/CVIA 166-2025

　　智慧教育黑板视觉健康技术规范

　　Technical specification of visual health for smart education blackboard

　　2025-10-09发布 2025- 10-09实施

　　中国电子视像行业协会 发布

　　T/CVIA 166—2025

　　目 次

　　T/CVIA 166—2025

　　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。

　　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： 科大讯飞股份有限公司、苏州苏大维格科技集团股份有限公司、四川长虹教育 科技有限公司、青岛海信商用显示股份有限公司、维业达科技(江苏)有限公司、青岛海尔多媒体有限 公司、京东方科技集团股份有限公司、 TCL华星光电技术有限公司、康冠商用科技有限公司、深圳市鸿 合创新信息技术有限责任公司、东莞市安道光电材料制造有限公司、广州视睿电子科技有限公司、创维 光电(深圳)有限公司、西南科技大学、中国质量认证中心、中国科学技术大学、安徽省质量与标准化 研究院、中国电子技术标准化研究院。

　　本文件主要起草人：方音佳、潘楚璇、刘昊、陈立柱、石楠、陶玉梅、聂强、虞顺、李孝旺、沈成 方、叶欣、张才斗、李胜才、杨军、王天宇、周小红、朱鸣、李禄均、李强、孙如斌、朱荣保、胡永双、 陈家胜、吴金玲、赵玉林、褚丰收、林睿、齐琪、陈荣、黎成勇、黄卫东、张青洪、尹志超、封谦、吴 纳新、董兰芳、闵芳、冯晓曦、董敏、张利利、刘红波。

　　T/CVIA 166—2025

　　智慧教育黑板视觉健康技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了智慧教育黑板视觉健康光学显示性能要求、光辐射安全性能、护眼相关软件功能的技 术要求，描述了测试环境和测试方法。

　　本文件适用于教室用智慧教育黑板产品的设计、开发及评价，其他智慧教育终端设备可参照使用。

　　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 7793 中小学校教室采光和照明卫生标准

　　GB/T 7921 均匀色空间和色差公式

　　GB/T 20145 灯和灯系统的光生物安全性

　　GB 28231 书写板安全卫生要求

　　GB 50099 中小学校设计规范

　　JJG 245 光照度计

　　SJ/T 11348 平板电视显示性能测量方法

　　SJ/T 11886-2023 结构光手持式三维扫描仪

　　YD/T 1607 移动终端图像及视频传输特性技术要求和测试方法

　　CIE 015: 色度学(Colorimetry)

　　IEC 60825-1 激光产品的安全第1部分：设备分类和要求(Safety of laser products -Part

　　1:Equipment classification and requirements)

　　IEC TR 62471-4 灯具和灯具系统的光生物安全性第4部分：测量方法(Photobiological safety

　　of lamps and lamp systems -Part 4:Measuring methods)

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　智慧教育黑板 smart education blackboard

　　智慧教育黑板由触控、书写、显示、计算、存储等功能模块组成，采用触控技术将传统的手写板和 多媒体功能相结合，构成一个平面化教学工具。是在部分或者全部区域可以同时实现书写和触控的智能 交互显示设备。(黑板为泛指，书写部分涉及传统手写黑板、传统手写白板或其他类型的手写板产品。)

　　[来源：T/CIVA-80-2020,3.1, 有改动]

　　3.2

　　色域重合度 gamut coincidence

　　色域重合度为三基色( R,G,B) 色度点组成的三角形色域面积与标准色度点组成的标准三角形色域 面积的重叠面积，占标准色域面积的比值。

　　3.3

　　反射特性 reflective characteristics

　　工

　　屏幕在环境光照射场景下屏幕的反光干扰程度。

　　3.4

　　3D 结 构 光 3D structured light

　　由光学投影设备投射至三维物体表面的某种光照图案，这些图案通常由条纹、散点等以特定结构排 列的元素组成。

　　[来源：SJ/T 11886-2023,3.2,有改动] 3.5

　　横屏模式 landscape mode

　　屏幕的物理方向为水平宽度( Width) 大于垂直高度( Height), 即宽高比(Aspect Ratio) 通常 为16:9、16:10等横向矩形比例的放置方向。

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件：

　　LMD: 光测量设备( Light Measuring Device)

　　PPI: 每英寸所拥有的像素数量( Pixels per Inch)

　　SCI: 包含镜面正反射光(Specular Component Include)

　　5 技术要求

　　5.1 光学显示性能要求

　　5.1.1 色域重合度

　　智慧教育黑板屏幕色域重合度应符合Geoineide≥72%NTSC。

　　5.1.2 色 准

　　与标准X-rite ColorChecker 图卡均值的△E200≤3.0。

　　5.1.3 亮度

　　终端屏幕的亮度应满足：终端屏幕显示设备最大亮度值Lmax应≥300 cd/m²。

　　5.1.4 亮度均匀性

　　终端屏幕测试区域其亮度均匀性要求应≥70%。

　　5.1.5 色度均匀性

　　终端屏幕上测得的区域之间的最大颜色偏差要求应满足：△u'v'≤0.015。

　　5.1.6 亮度可视角

　　屏幕1/3亮度视角，水平≥70°,垂直≥60°。

　　5.1.7 色度可视角

　　水平方向±30°和正交时，中心点的色度偏差△u'v' ≤±0.015。

　　5.1.8 视角相关的亮度均匀性

　　终端屏幕其视角相关的亮度均匀性应满足以下技术要求：

　　——在横屏模式下，当屏幕绕通过屏幕中心的垂直轴旋转±30°时，亮度最大和最小比值的平均值

　　应≤3.00。

　　——在横屏模式下，当屏幕绕通过屏幕中心的水平轴旋转±30°时，亮度最大和最小比值的平均值 应≤3.00。

　　5.1.9 视角相关的色彩均匀性

　　智慧教育黑板终端在横屏模式下，屏幕左侧和右侧区域之间的最大颜色偏差要求应满足：△u'v'≤

　　0.024。

　　5.1.10 分辨率

　　分辨率应≥3840×2160(4K); 屏幕的像素密度应≥40 PPI。

　　5.1.11 闪烁率

　　最大闪烁率应不大于-30 dB。

　　5.1.12 整机屏幕环境可视范围

　　根据GB 50099要求，前排边座座椅与黑板远端的水平视角不应小于30°,如图1,智慧教育黑板 主屏中心亮度对比度>60:1时，可视范围需满足≥120°。

　　图1 黑板可视区域计算图示

　　5.1.13 主板/副板性能要求

　　5.1.13.1 主板防反光

　　根据GB 7793 要求，教室应设窗帘以避免阳光直接射入教室内，教室平均照度值3001x 。调整智慧 教育黑板整机主屏SCI 参数防止反光，按7.3.13.1测试，9点SCI 平均值要求应满足： SCI≤13。

　　5.1.13.2 副板可视要求

　　根据GB 28231-2011,4.2要求：

　　——测定粉笔板书写面的光泽度应在12光泽单位以下，不应有因粉笔板本身的原因产生眩光;

　　——方法测定白板书写面的光泽度应为35光泽单位以上。

　　5.2 光辐射安全性能要求

　　5.2.1 光生物安全

　　终端屏幕的蓝光加权辐亮度均应满足GB/T 20145的相关要求，即蓝光防护等级要求为RG。

　　终端屏幕的有害蓝光(波段在415nm-455nm) 占完整蓝光波段(波段400nm-500nm) 的光功率比值 不得超过50%。

　　5.2.23 D结构光光辐射安全性能要求

　　采用3D结构光的终端，其激光防护等级要求为Class11 类。

　　5.3 护眼相关软件功能要求

　　智慧教育黑板终端的显示屏幕护眼功能设置如表1:

　　表1智慧教育黑板终端显示屏护眼功能要求

　　6 测试要求

　　6.1 测试仪器

　　6.1.1 一般要求

　　智慧教育黑板的视觉健康测试可能用到下列测试设备：

　　——照度计;

　　——色度计;

　　——亮度计;

　　——瞬态光度计;

　　——分光光度计;

　　——光谱辐射计;

　　——光生物安全测试设备;

　　——图形信号发生器;

　　——示波器;

　　测量设备应符合以下规定：

　　——具有足够的灵敏度和动态范围满足测量要求;

　　——光学测量设备的波长范围应至少覆盖380 nm～780 nm;

　　——光度和色度测得数据应使用CIE 2°标准观察者进行计算，见CIE 015规定。

　　6.1.2 照度计

　　照度测量设备通常包括照度计或光谱照度计等，应符合JJG 245国家一级照度计性能要求。

　　6.1.3 色度计

　　色度测量设备通常包括色度计、光谱仪或带色度测量功能的照度计、亮度计等，这些设备应符合下 列要求：

　　——色品坐标不准确度应小于±0.0015( CIE A光源条件下);

　　——色品坐标重复性应小于±0.0005;

　　——波长误差应小于0.3 nm;

　　——光谱带宽应不大于5nm。

　　6.1.4 亮度计

　　亮度计或光谱辐亮度计能够测量固定视场角内的亮度平均值，应符合下列要求：

　　——线性误差小于1.0%;

　　——稳定性应优于1.5%;

　　——亮度不准确度应小于5%;

　　注：光谱辐亮度计色度部分应符合6.1.3要求。

　　6.1.5 瞬态光度计

　　瞬态光度计应符合下列要求：

　　——光谱响应符合CIE 明视觉光谱光视效率函数，误差(CIE-fi) 小于5%;

　　——频率响应(3dB) 不小于30kHz;

　　——线性误差小于0.5%;

　　——采样速率应大于100kS/s;

　　——具有频谱分析和人眼响应滤波功能。

　　6.1.6 光生物安全测试设备

　　光生物安全测试设备应能测试显示器蓝光辐射危害等有效辐射量，分析光生物安全风险等级。 设备应符合IEC TR 62471-4的相关要求。

　　6.1.7 图形信号发生器

　　图形信号发生器或同等能力的信号生成软件应具备标准测试图案、视频的生成和发送功能，并符合 下列要求：

　　——具备适配不同显示器分辨率的图案和视频信号生成功能。

　　6.1.8 示波器

　　示波器应具备高速采集电信号的能力，采样频率至少应为被测信号的4倍以上。

　　6.2 测试环境

　　除非另有规定，智慧教育黑板的视觉健康相关特性应在如下测试环境中进行：

　　——暗室条件要求：测试的环境照度应小于1 lux。

　　——环境要求：温度20℃~25℃,相对湿度25%RH～75%RH,气压86 kPa～106 kPa。

　　6.3 测试设置

　　测试设置要求如下：

　　——在本文件的测试中，除非另有规定，调整分光式色度计等测试设备到平板显示设备的垂直距离 (智慧教育黑板，其测试距离为屏幕高度的3倍处),使其正确聚焦到屏幕上，调整屏幕显示亮度到最 大。

　　——智慧教育黑板设备有两种设置模式：常规默认设置(或标准工作状态)和护眼模式(或视力保 护模式或护眼卫士等模式),除非另有规定，均在常规默认设置模式(或标准工作状态)下进行测试。

　　——测试时，检查终端不同使用模式及其对应设置的指导说明并操作，如是否有不同使用场景下其 对应模式和设置功能的开启或关闭使用操作等，并在测试报告中注明。

　　——智慧教育黑板显示在预热30分钟后进行测试。

　　7 测试方法

　　7.1 光学显示性能测试方法

　　7.1.1 色域重合度

　　测试步骤如下：

　　T/CVIA 166—2025

　　a) 按6.3测试设置准备，并将终端屏幕调整到规定的标准工作状态;

　　b) 屏幕分别显示全红(255,0,0)、全绿(0,255,0)和全蓝(0,0,255)信号，用色度计 依次测量中心点的CIE1976 色度坐标 ( u'R,v'R) 、(u’G,v'G) 和 ( u’B,v'B);

　　c) 计算与NTSC 标准中色域面积(0. 1582)标准色域形成三角形的重叠面积 Seoincide; 用式(1)计算色域重合度Gcoincide;

　　d) 测量结果用百分数(%)表示。

　　式中：

　　Scoincide——显示器相应元色色度点构成的三角形与 NTSC 色域的重叠面积。

　　7.1.2 色 准

　　测试步骤如下：

　　a) 按6.3测试设置准备，并将终端屏幕调整到规定的标准工作状态;

　　b) 推送标准X-rite ColorChecker图卡(简称：24 ColorChecker 色卡)测试信号(见表2),使用仪 器分别测量屏幕中心点显示每种颜色的色坐标并做记录;

　　c) 计算各颜色在标称色域的△E2000值，再计算其均值(计算公式参见GB/T 7921)。

　　表2 GretagMacbeth ColorChecker图卡

　　7.1.3 亮 度

　　按 YD/T 1607中相关要求进行。

　　7.1.4 亮度均匀性

　　按 YD/T 1607中相关要求进行。

　　7.1.5 色度均匀性

　　测试步骤如下：

　　a) 按6.3测试设置准备，并将终端屏幕调整到规定的标准工作状态;

　　b) 分别推送全白测试信号和50%灰阶测试信号;

　　c) 按下图2测试点位置所规定的 P1～P13 点，分别测试屏幕13点垂直屏幕角度的色度坐标并记录

　　(u1',vl')～(u13',v13');

　　d) 计算各点与中心点的△u'v ' 色度坐标偏差，结果取最大值。

　　H/4

　　图 2 13点测试均匀性位置示意图

　　7.1.6 亮度可视角

　　按SJ/T 11348中相关要求进行。

　　7.1.7 色度可视角 测试步骤如下：

　　a) 按6.3测试设置准备，并将终端屏幕调整到规定的标准工作状态;

　　b) 分别推送全白测试信号和肤色测试信号(R:179,G:140,B:102);

　　c) 分别测试水平方向±30度和被测屏幕法线方向中心点的u’ 和 v', 并计算其与中心点的色度 偏差△u'v'。

　　7.1.8 视角相关的亮度均匀性 测试步骤如下：

　　a) 被测终端屏幕显示如图3测试信号，其构成包括背景测试信号和全白窗口测试信号，背景测试 信号为RGB(102,102,102), 全白窗口测试信号为RGB(255,255,255), 且每个全白测试窗口占屏幕 发光区域面积大小的4%,其选取位置如图3;

　　b) 在横屏模式下，被测终端屏幕绕垂直轴旋转+30度，使用亮度计测量P 和 PR处的亮度并记录; 被测终端屏幕绕垂直轴旋转-30度，使用亮度计测量P 和 P 处的亮度并记录;

　　c) 在横屏模式下，被测终端屏幕绕水平轴旋转+30度，使用亮度计测量Pr和 PB处的亮度并记录; 被测终端屏幕绕垂直轴旋转-30度，使用亮度计测量P 和 PB处的亮度并记录;

　　d) 分别计算以上4种情况下亮度最大和最小值的比值。

　　T/CVIA 166—2025

　　图3视角相关的亮度均匀性测试信号

　　7.1.9 视角相关的色彩均匀性 测试步骤如下：

　　a) 向被测终端屏幕推送如图4测试信号，其构成包括背景测试信号和全白窗口测试信号，背景测试 信号为RGB(102,102,102), 全白窗口测试信号为RGB(255,255,255), 且每个全白测试窗口占屏幕 发光区域面积大小的4%,其选取位置如图4;

　　b)横屏模式下，被测终端屏幕绕垂直轴旋转+30度，使用分光色度计测量P.和 PR处的色度坐标并 记录;

　　c) 在横屏模式下，被测终端屏幕绕垂直轴旋转-30度，使用分光色度计测量P₁ 和 P 处的色度坐标 并记录;

　　d) 分别考察+30度和-30度时，P 和 P&处白窗口信号点色坐标的色度差△u'v, 最后取其最大值作 为测试结果。

　　图4视角相关的色度均匀性测试信号

　　7.1.10 分辨率

　　终端屏幕分辨率通过PPI 和子像素排列来整体反应其性能，其测试方法按YD/T 1607 中清晰度和 子像素排列测试方法的相关规定进行。

　　7.1.11 闪烁率

　　测试步骤如下：

　　a) 按6.3测试设置准备，并将终端屏幕调整到规定的标准工作状态;

　　b) 分别推送YD/T 1607中频闪测试信号(测试信号分辨率为屏幕分辨率)至被测终端屏幕，持续 显示，使用高速光度计和示波器，或相应功能仪器测其时间-亮度变化曲线(仪器每秒亮度采 样次数需超过240Hz);

　　c) 将时间-亮度信号作傅里叶变换，获得特定的频率波的幅值;

　　d) 将每个频率的幅值 P 乘以人眼闪烁灵敏度曲线对应频率处的灵敏度因子( Flicker Sensitivity,FS), 如表3和图5所示，找到最大幅值;按以下公式(2)算出最大闪烁率;

　　式中：

　　F ——最大闪烁率，单位为dB;

　　……………………………………

　　(2)

　　P—— 傅里叶变换得到的每个频率的幅值;

　　Po——直流分量的幅值;

　　FS—— 灵敏度因子。

　　表3 人眼在不同频率下感知闪烁的灵敏度

　　T/CVIA 166—2025

　　闪爆频率(Hz)

　　图5 人眼在不同频率下感知闪烁的灵敏度曲线

　　7.1.12 整机屏幕可视范围

　　测试布置及步骤如下：

　　a) 测试应在6.2暗室环境下进行。

　　b) 按6.3测试设置准备。

　　c) 整机白画面下，取整机中心点亮度值Li;

　　d) 整机黑画面下，取整机中心亮度值L₂;

　　e) 调整测试设备与主屏中心角度，测试其满足L/L₂ 恰好等于60:1时的左右视角角度之和。

　　7.1.13 主板/副板性能测试

　　7.1.13.1 主板防反光测试

　　将主屏横竖方向各均分四份，划出3条线，取9个相交点，如图6。主屏关机状态，环境照度 3001x 情况下，采用分光色差仪紧贴玻璃表面，按图6取主屏9点位置进行测量，读取9个点的SCI 值，并取9点SCI 平均值。

　　图6 黑板测量取点方式示意

　　7.1.13.2 副板可视要求测试

　　按GB 28231中相关要求进行。

　　7.2 光辐射安全性能测试方法

　　7.2.1 光生物安全

　　终端屏幕的蓝光加权辐亮度均及蓝光防护等级的测试方法见GB/T 20145对应要求。

　　终端屏幕的有害蓝光能量占比指有害蓝光波段(415nm-455nm) 能量与完整蓝光(波段400nm-

　　500nm) 的波段能量的比值。即测量被测设备中心点380nm~780nm 波段的光谱辐亮度值，波长间隔为

　　1nm。

　　按下列公式(3)计算有害蓝光能量占比。

　　式中：

　　La——光谱辐亮度，单位为W·m²·sr;

　　△λ——波长带宽。

　　7.2.23 D结构光光辐射安全性能

　　采用3D结构光的终端，其激光光辐射能量及激光防护等级的测试方法见IEC 60825-1对应小节。测 试应根据标准要求评价最大可达发射方向100 mm 处的相干光辐射安全等级，且应在被测设备正常使 用最大光辐射输出状态下进行评价。

　　如有可预见的单一故障条件，如电压过载、光源裸露、控制失效，则应单独在故障条件下进行评价。

　　7.2.3 护眼相关软件功能

　　——检查终端是否支持打开/关闭一键护眼模式;

　　——检查终端是否支持设定用眼防疲劳时间;

　　——检查终端是否支持对显示字号做选择;

　　——检查终端是否支持打开/关闭纸质模式;

　　——检查终端是否支持打开/关闭黑底白字模式;

　　——检查终端是否支持打开/关闭自动调节色温模式;

　　——检查终端是否支持打开/关闭自动调节亮度模式。