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山东LED大屏幕空间显色恒定性问题分析
摘要：通过两组三基色LED（发光二极管）样品色度和光强空间分布的测量，计算了由这两组LED制作的大屏幕再现的D65白平衡点、我国青年女性面部肤色、红旗丝织绸、蓝布和绿滤色片等五种色样在CIELUV均匀颜色空间的色度随观察角（0~70）的变化及其与正向（0）再现色之间的色差。结果表明，LED单管光强随观察角的变化幅度和三基色管光强空间分布特性的一致性是影响大屏幕空间显色恒定性的主要因素。在确定大屏幕空间显色恒定性允差后，可用文中提供的方法对制作大屏幕的LED进行筛选。
山东LED全彩显示屏的显色原理与CRT（阴极射线管）彩色山东LED显示屏相似，是用红、绿、蓝三基色LED交错排列，在一定的距离外观察时，由于屏幕上三基色点对人眼所张视角小于人眼的空间分辨率，因而实现加色法混色。然而，全彩LED显示屏在各个方向的发光强度不一样。一般在垂直方向光强最大，偏离垂直方向后，光强随偏离角的增大而减小。三基色管的光强空间分布特性还彼此不同，它们混合后的颜色也会随观察角的变化而变化。
目前，山东LED大屏幕显示屏不仅限于显示文字信息，而且越来越多地用来显示彩色图片、彩色动画或彩色电视图像。山东LED全彩大屏幕显示屏面对广场上的观众，观察视角一般比较大。上述空间显色的非恒定性会引起图像颜色的失真。本文通过对LED色度和光强分布的测量、计算和分析，探讨影响山东LED大屏幕空间显色恒定性的因素，并提出为满足大屏幕空间显色允差对LED进行筛选的原理和方法。
山东LED色度和光强分布的测量
采用PR1980B光谱辐射计对北京利亚德公司送检的两批红、绿、蓝三基色LED样品进行了色度和光强分布测量。山东LED显示屏通过限流电阻由直流稳压电源供电，电压和电流均调定在管子的额定数值。
山东LED显示屏的光强测量选用辐射计的光度测量模式，在辐射计的物镜前加上余弦校正屏，通过测量LED在余弦校正屏漫透射面上接受的照度E，间接测出LED的发光强度I式中D是被测LED离余弦校正屏漫透射面的距离。
山东LED显示屏的色度测量选用辐射计的分光测量模式，用光栅作为分光元件，以10nm波长间隔分波段测量LED的光谱功率分布，与辐射计配套的微型计算机能根据光谱功率分布自动计算出样品的色度，即CIE1931XYZ标准色度系统2视场的三刺激值X、Y、Z和x-y色品坐标。该辐射计测量色品坐标x、y的精度可达10。003，完全能够满足LED的色度测量要求。
为了测定LED的光强空间分布，使用了测量显微镜的转台，其转角的最小分度为1，完全能够满足在0~70观察角范围内每隔10测一点的要求。被测样品用压片固定在显微镜转台上，经过仔细调整使LED的发光点中心与显微镜转台中心重合。
A组和B组被测样品色品坐标的测量结果列于表1，并标绘在CIELUV均匀颜色空间的u*-1*色品图上（图2）。由图可见，这两组样品的色品坐标都很靠近光谱轨迹，其连线所构成的三角形色域很大，说明用这两组LED制作山东LED显示屏大屏幕可以显示很宽广的颜色范围。图1绘出了这两组被测样品的光强分布曲线。由图可见，B组样品三基色LED的光强分布曲线不仅形状差异比A组样品小，而且单管曲线的单调性也比A组样品好。
山东LED全彩显示屏的显色原理与CRT（阴极射线管）彩色山东LED显示屏相似，是用红、绿、蓝三基色LED交错排列，在一定的距离外观察时，由于屏幕上三基色点对人眼所张视角小于人眼的空间分辨率，因而实现加色法混色。然而，全彩LED显示屏在各个方向的发光强度不一样。一般在垂直方向光强最大，偏离垂直方向后，光强随偏离角的增大而减小。三基色管的光强空间分布特性还彼此不同，它们混合后的颜色也会随观察角的变化而变化。
目前，山东LED大屏幕显示屏不仅限于显示文字信息，而且越来越多地用来显示彩色图片、彩色动画或彩色电视图像。山东LED全彩大屏幕显示屏面对广场上的观众，观察视角一般比较大。上述空间显色的非恒定性会引起图像颜色的失真。本文通过对LED色度和光强分布的测量、计算和分析，探讨影响山东LED大屏幕空间显色恒定性的因素，并提出为满足大屏幕空间显色允差对LED进行筛选的原理和方法。
山东LED色度和光强分布的测量
采用PR1980B光谱辐射计对北京利亚德公司送检的两批红、绿、蓝三基色LED样品进行了色度和光强分布测量。山东LED显示屏通过限流电阻由直流稳压电源供电，电压和电流均调定在管子的额定数值。
山东LED显示屏的光强测量选用辐射计的光度测量模式，在辐射计的物镜前加上余弦校正屏，通过测量LED在余弦校正屏漫透射面上接受的照度E，间接测出LED的发光强度I式中D是被测LED离余弦校正屏漫透射面的距离。
山东LED显示屏的色度测量选用辐射计的分光测量模式，用光栅作为分光元件，以10nm波长间隔分波段测量LED的光谱功率分布，与辐射计配套的微型计算机能根据光谱功率分布自动计算出样品的色度，即CIE1931XYZ标准色度系统2视场的三刺激值X、Y、Z和x-y色品坐标。该辐射计测量色品坐标x、y的精度可达10。003，完全能够满足LED的色度测量要求。
为了测定LED的光强空间分布，使用了测量显微镜的转台，其转角的最小分度为1，完全能够满足在0~70观察角范围内每隔10测一点的要求。被测样品用压片固定在显微镜转台上，经过仔细调整使LED的发光点中心与显微镜转台中心重合。
A组和B组被测样品色品坐标的测量结果列于表1，并标绘在CIELUV均匀颜色空间的u*-1*色品图上（图2）。由图可见，这两组样品的色品坐标都很靠近光谱轨迹，其连线所构成的三角形色域很大，说明用这两组LED制作山东LED显示屏大屏幕可以显示很宽广的颜色范围。图1绘出了这两组被测样品的光强分布曲线。由图可见，B组样品三基色LED的光强分布曲线不仅形状差异比A组样品小，而且单管曲线的单调性也比A组样品好。
