Цветные ЖК-дисплеи: как на самом деле определяется цветовая система.

Требование к цвету — это самая дорогостоящая ошибка в спецификации дисплея, поскольку её невозможно исправить в прошивке после того, как компоненты уже добавлены. Цветной ЖК-дисплей не содержит одного цвета; он содержит спектр подсветки, массив фильтров, режим жидкокристаллического дисплея и передний стек, и цвет, достигающий зрителя, является произведением всех четырёх. Указание этой комбинации — задача несложная, но её необходимо выполнить в правильной последовательности.

Что именно обозначает цветной ЖК-дисплей?

Белая точка, цветовая гамма и допуск.

Требование к цвету включает в себя целевую точку белого, цветовое пространство с его зоной покрытия и допуск, определяющий, на каком расстоянии устройство может находиться от целевого значения, прежде чем оно будет отбраковано.

Эти три параметра заменяют расплывчатую инструкцию по обеспечению точности отображения на экране. Точка белого обозначает нейтральное значение, относительно которого калибруется изделие. Цветовое пространство и зона покрытия указывают, какого треугольника может достичь панель, что является свойством массива фильтров и спектра подсветки, а не драйвера. Допуск обозначает допустимый предел, и именно этот параметр превращает обсуждение цвета в проверяемое условие. Без него два устройства, заметно отличающиеся друг от друга, могут быть описаны как соответствующие спецификации, что и является отправной точкой для спора о цвете на этапе отбора проб.

Какое место занимает цвет в технических характеристиках дисплея?

После оптического блока, а не перед ним.

Цвет следует учитывать после яркости, контраста и угла обзора, поскольку каждый из этих параметров изменяет измеряемый цвет, и такой порядок предотвращает противоречие между требованиями.

Причина геометрическая. Яркость определяет рабочую точку подсветки, а спектр подсветки оказывает наибольшее влияние на точку белого. Контрастность и передняя панель определяют количество рассеянного света, достигающего точки измерения, а рассеянный свет сдвигает координаты в сторону нейтрального значения окружающего освещения. Угол обзора определяет, где необходимо проводить измерение, поскольку панель, расположенная в плоскости экрана, сохраняет свой цвет в широком конусе, в то время как другие режимы смещаются, и спецификация, написанная при 0 градусах, может не описывать положение оператора. Указание цвета в конце означает, что он указывается относительно определенного оптического состояния, а не относительно идеального.

Чем отличаются стандартные цветовые пространства?

Разные треугольники, разные ожидания по охвату.

sRGB охватывает стандартные цветовые решения для настольных компьютеров и промышленного использования, DCI-P3 расширяет красные и зеленые углы для кино и контента с широким цветовым охватом, а проценты NTSC описывают охват старого телевизионного треугольника, поэтому показатели 72% NTSC и 100% sRGB не являются взаимозаменяемыми.

Сравнение имеет значение, поскольку можно сказать, что одна панель покрывает большую часть цветового пространства sRGB и лишь часть P3, и оба утверждения могут быть верны. Определения, лежащие в основе этих треугольников, взяты из стандартов и отраслевых организаций, а терминология измерений соответствует публикациям Международной комиссии по освещению с правилами прослеживаемости от NIST . Если поставщик указывает только процентное значение, не называя цветовой охват, это число нельзя использовать для сравнения.

Распространенные ошибки в интерпретации цветовых изображений

Четыре варианта прочтения искажают сравнение.

Первая ошибка — сравнение процента покрытия без учета пространства, к которому оно относится. Вторая — рассмотрение широкого цветового охвата как точности, когда панель может достигать большого треугольника и при этом неправильно отображать цвет. Третья — игнорирование геометрии измерения, поскольку показания, снятые по оси, ничего не говорят о положении оператора. Четвертая — указание цвета до фиксации передней панели, что приводит к получению значения, которое собранный продукт не сможет воспроизвести.

Пятое толкование более тонкое и заслуживает отдельного упоминания: цветовой охват — это не то же самое, что и воспринимаемая пользователем насыщенность цвета. Панель, настроенная на максимально широкий треугольник, может отображать средние тона таким образом, что контент, созданный для меньшего пространства, будет выглядеть перенасыщенным, поэтому более широкий цветовой охват не является автоматически лучшим вариантом для промышленного интерфейса. Полезный вопрос заключается в том, в каком пространстве был создан контент и как панель в него вписывается, — это вопрос конвейера рендеринга, а не спецификации панели.

Как меняется цвет передней панели?

Это смещает точку белого и добавляет рассеянный свет.

Защитное стекло, клеевой слой и любое антибликовое покрытие изменяют как цвет, достигающий зрителя, так и рассеянный свет, собираемый прибором, поэтому цветовые характеристики необходимо проверять на собранной передней панели.

Склеивание устраняет два внутренних отражения и повышает контраст, что делает черный цвет темнее, а измеренные координаты — более стабильными. Антибликовое покрытие распределяет отражение окружающего света по широкому углу, что уменьшает пиковое отражение, но увеличивает дымку, а дымка смешивает небольшое количество белого с темным содержимым. Методы измерения дымки и разницы цветов стандартизированы: ASTM D1003 описывает дымку, а ASTM D2244 — разницу цветов, измеренную инструментально, и производители приборов публикуют руководства по применению обоих методов, включая X-Rite и Konica Minolta.

Как меняется процесс закупки при наличии требований к цвету?

Меньшее количество приемлемых панелей и более жесткая фильтрация.

Жесткие требования к цветопередаче сужают список утвержденных панелей, поскольку они зависят от спектра подсветки и массива фильтров, которые фиксируются на уровне панели, а не регулируются на уровне модуля.

Это влечет за собой три последствия, которые покупатель должен учитывать при расчете стоимости. Подсветка становится контролируемым параметром, поскольку изменение типа светодиодов может сместить точку белого настолько, что не будет соблюден жесткий допуск. Различия в цветопередаче панели между производственными партиями становятся вопросом выборочного контроля, а не формальностью. Кроме того, второй поставщик панели означает повторную проверку цвета и геометрии, что является более сложной задачей, чем механическая замена. При нестрогом допуске снижаются все три статьи расходов, поэтому именно допуск является наиболее важным параметром для обсуждения, а не показатель охвата. Поставщики услуг по измерению цвета, такие как Radiant Vision Systems, публикуют методы визуализации, используемые для проверки однородности больших панелей, а примеры применения, вытекающие из этого выбора, собраны в разделе новостей сайта.

Что следует проверить перед утверждением проекта?

Измеряйте собранную переднюю панель, а не голую.

Перед заморозкой измерьте точку белого, охват цветового пространства и разницу цветов на собранном модуле в том положении, в котором будет находиться оператор, при текущем режиме подсветки и после определенного периода прогрева.

Три дополнительные проверки предотвращают большинство споров, связанных с выборкой. При каждом измерении записывайте параметры прибора, диафрагму, геометрию и время прогрева, поскольку изменение любого из этих параметров может привести к разнице в цвете всего в несколько единиц. Измерения следует проводить на крайних точках конуса обзора, указанных в описании изделия, а не только по оси, поскольку режим, хорошо сохраняющий цвет по оси, может смещаться на краю конуса. И сохраняйте эталонный образец собранной передней панели, чтобы последующий серийный образец можно было сравнить с физическим эталоном, а не с воспоминаниями о том, как выглядел первый. Требования к соответствию модуля стандартам качества изготовления, опубликованным IPC , должны соответствовать этим стандартам.

Долгосрочная доступность для сборки в цвет кузова.

Цвет увеличивает размер каждой замены.

Когда цветопередача строго регламентирована, риск, связанный с жизненным циклом, распространяется не только на панель, но и на подсветку, светодиодный блок и материалы для склеивания, поскольку изменение любого из них может вывести точку белого за пределы допустимого отклонения.

Работоспособный план должен отдельно указывать эти элементы и описывать, что происходит, когда каждый из них достигает конца своего жизненного цикла: письменный срок уведомления, количество товаров, закупаемых в последний раз, с учетом прогноза, и документально подтвержденная альтернатива, которая была оценена не только по соответствию размерам, но и по цвету. Если альтернативная панель использует другую подсветку, необходимо сравнить спектр излучения, прежде чем замена будет принята, а эталонный образец является эталоном, который позволяет быстро провести это сравнение. Квалификация второго поставщика, проводимая в то время, когда исходный продукт находится в достаточном количестве, является контролем, обеспечивающим возможность производства критически важного по цвету продукта, а данные измерений, полученные в ходе первоначальной квалификации, делают вторую квалификацию дешевой.