对比度测试方法

dosunluck

影响大屏幕显示效果的重要组成部分：
   
1
环境照度
2
屏幕的选择
3
投影机的选择
4
信号处理
5
安装工艺
以上5点都是决定大屏幕显示的重要因素，其中前3点是我们要考虑的重中之重。因此我们设计将以充分的理论依据来完美的将以上几点有机的结合，设计完美的大屏幕显示效果。
什么指标是最终体现大屏幕显示效果的依据呢？
科学理论告诉我们是―――最终图像显示对比度
因此我们所有设计都将是以如何达到高对比度的图像显示效果为目的而展开！！！

2.4.1.
环境光线因素

要了解环境光线的影响，首先我们要充分了解我们眼睛在不同环境照度下是如何工作的！
当我们在设计一套显示系统时，必须要考虑到我们眼睛的工作方式！

人的眼睛是一个非常复杂的机器，能适应不同环境来调节工作。比如：能在月光下看报纸，也能在日光下同样阅读，但两者的环境亮度差距约是30000：1（前者是5LUX，后者是150000LUX），这就是我们眼睛的适应能力，因此眼睛的工作就是不停的在视线范围内调节平均亮度。但是当我们由黑暗的房间走到明亮的日光下时，我们的眼睛在短时间内会看不见事物，这就是由于我们眼睛在适应一个新的平均亮度所引起的。
这些就是我们要说明的关键所在！！！

那么对比度到底指的是什么呢？
对比度，定义是我们人眼睛能够看到的黑和白之间的差别！
科学理论：人的眼睛能够看到的最大对比度是1000：1
也就是说：如果2个物体分别是5NIT和5000NIT的亮度，那么我们看到5NIT物体是全黑的，而5000NIT的物体是全白的。
A、一般的”眼睛视觉感受”显示的经验准则是:
4
在房间里的最亮位置的亮度，应该比最暗的位置明亮10倍以上，
5
才能避免眼睛疲劳的情況出現。
因此大屏幕因改是房间最亮的
       我们称为房――间亮度比
正常情况下房间里最亮和最黑暗的部分不会同时在视觉范围内，因此不会迫使眼睛不断的调节来适应观看。

B、”眼睛视觉感受”显示的准则是:
      大屏幕显示亮度和桌面的纸张或书写白板等的亮度差距不因改大于3倍。
       这称之为――作业亮度比率
也就是说，桌面白纸或文件亮度和屏幕显示亮度的差距保持在最大值3时――便是眼睛能快速适应的水平，就不会出现视觉疲劳！

结论：以上最终说明的是我们在什么样的环境照度下，需要大屏幕显示的亮度。

2.4.2.
图像对比度

对比度的重要性在于：我们从屏幕上看到的是最终图像－而不是投影机或屏幕自身的对比系数。
图像对比度是混和了：
1
投影机对比度
2
屏幕正面的环境光反射度
3
屏幕增益
4
环境光线亮度

根据 ISO 表准，图像对比度是这样计算的 :
将一个4x4的黑白格子图片上量度黑格与白格間的平均比率。
这个比率叫做 图像对比率
因此：科学证明
3
为了让观众能看見Excel数据表上的详细而清楚的资讯，图像的对比度
4
至少要有15:1 的水平
5
一个良好的对比度应该有 20:1的图像对比率
6
在控制室环境里，最低要求正常是50:1 的图像对比率

dosunluck

图像对比度计算公式：





B：投影機投射下的屏幕亮度
C: 投影机黑白格对比度 R:屏幕反射环境光亮度值（环境亮度LUX×屏幕反射率＝NIT）


首先说明：C：在黑白格对比度测试情况下
             LCD投影机为25－50：1
             DLP投影机为50－100：1
参考：菲涅尔背投光学屏幕反射率：0.4-1.7%
      普通正投电动屏幕反射率：23.6-42.6%
      进口高端正投屏幕反射率：10.5-19.4%
      强光光学正投显示屏幕反射率：2.95%
屏幕表面反射數據:       
       
背投屏幕       
dnp NWA 新廣角屏幕        1.7%
dnp Alpha 屏幕        0.9%
dnp Sigma 西格瑪屏幕        0.9%
dnp GWA 巨型廣角屏幕        1.7%
dnp Beta 屏幕        1.5%
dnp UCS 超對比屏幕        1.3%
dnp RUCS 加固型超對比屏幕        1.5%
dnp BB-NG 黑珠屏幕(NG)        0.5%
dnp BB-AR 黑珠屏幕(AR)        0.4%
       
       
正投屏幕       
典型白幕        42.6%
典型銀幕        23.6%
Stewart Greyhawk        19.4%
Stewart Firehawk        10.5%
索尼 - Chromaview        3.68%
dnp supernova 強光屏幕        2.95%
(* - '光學性' 正投屏幕)       




投影机投射下的屏幕亮度计算公式：

在投影機投射下的屏幕亮度 = (投影機流明 / (屏幕區域 [m2]) x 屏幕增益 / 3.14 [pi])
普通正投屏幕的增益在0.8-1.3
具备先进显示技术的强光光学正投屏幕的增益是2
背投光学屏幕的增益为3.0－3.5
因此在此以上科学理论依据和计算公式中可以得到结果：要得到好的图像对比度就必须选择：
        合适的增益的屏幕
        很低反射率的屏幕
        合适的投影机亮度
        较高黑白对比度的投影机
结论：在明确了环境照度时，要具有理想的显示效果首先要确定最终图像显示对比度，之后来选择屏幕和投影机。

dosunluck

大屏幕显示设计计算详术
首先确定每个会议室环境照度：依据国家建设部环境照度标准
    多功能厅：舞台会议灯光照度1400LUX
    阶梯教室：电视电话会议照度700LUX
    常委会议室：电视电话会议照度700LUX，特殊天窗开放1400LUX
    小会议室： 700LUX
确定图像对比度：根据电视电话会议图像对比度理论要求为设计依据――30－40：1
2.4.3.1.        多功能厅计算过程
参考设计一：环境照度1400LUX   图像对比度目标：30－40：1  
投影方式：    背投直接投射120寸1×2拼接
选择投影机：  比利时BARCO R9+   亮度：9000ANSI  黑白对比度80：1
              镜头：1.2:1定焦
选择屏幕：    丹麦DNP  SIGMA120寸强光光学背投显示屏幕
图像面积＝2438×1828＝4.46平米
              屏幕增益：1.5   反射率：0.9％  光焦2300
计算过程：
桌面白纸亮度（NIT）=环境照度/π=1400/3.14=446NIT
屏幕亮度取最大值＝桌面白纸亮度×3＝446×3＝1338NIT
屏幕显示亮度(NIT)＝投影机亮度/屏幕显示面积×屏幕增益/3.14
                 ＝9000/4.46×1.5/3.14＝964NIT
                  屏幕亮度为桌面白纸亮度的2.2倍
屏幕对环境光线反射亮度＝环境亮度×屏幕反射率＝1400×0.9%=12.6NIT
屏幕对比度=（屏幕显示亮度＋屏幕反射亮度）/（屏幕显示亮度/投影机黑白对比度＋屏幕反射亮度）＝（964＋12.6）/(964/80+12.6)=40：1
  结论：以上计算显示对比度为40：1  但在实际使用时，舞台灯光不会直接照射在屏幕上，因此实际显示图像对比度会更高。如果对图像对比度的要求为30：1，那投影机亮度将有冗余，只需要5500流明！
参考设计二：环境照度1400LUX   图像对比度目标：30－40：1  
投影方式：    背投方式160寸16：9方式单屏多画面多窗口显示
选择投影机：  比利时BARCO R9+   亮度：9000ANSI  黑白对比度80：1
              镜头：1.2:1定焦
选择屏幕：    丹麦DNP  GWA 160寸强光光学背投显示屏幕
图像面积＝3251×1828＝5.95平米
              屏幕增益：3.0   反射率：1.7％  光焦3500
计算过程：
桌面白纸亮度（NIT）=环境照度/π=1400/3.14=446NIT
屏幕亮度取最大值＝桌面白纸亮度×3＝446×3＝1338NIT
屏幕显示亮度(NIT)＝投影机亮度/屏幕显示面积×屏幕增益/3.14
                 ＝9000/5.95×3.0/3.14＝1445NIT
                  屏幕亮度为桌面白纸亮度的3.24倍
屏幕对环境光线反射亮度＝环境亮度×屏幕反射率＝1400×1.7%=23.8NIT
屏幕对比度=（屏幕显示亮度＋屏幕反射亮度）/（屏幕显示亮度/投影机黑白对比度＋屏幕反射亮度）＝（1445＋23.8）/(1445/80+23.8)=35：1
  结论：以上计算显示对比度为35：1  但在实际使用时，舞台灯光不会直接照射在屏幕上，因此实际显示图像对比度会更高。如果对图像对比度的要求为30：1，那投影机亮度将有冗余，只需要6877流明！
多功能厅120寸1×2背投，BARCO R9+投影机安装图示：

dosunluck

阶梯教室计算过程
参考设计一：环境照度700LUX   图像对比度目标：30－40：1  
投影方式：  背投直接投射120寸1×2拼接
选择投影机：比利时BARCO ID RRO R600+   亮度：6000ANSI  黑白对比度60：1
              镜头：1.2-1.6 :1变焦
选择屏幕：    丹麦DNP  SIGMA120寸强光光学背投显示屏幕
图像面积＝2438×1828＝4.46平米
              屏幕增益：1.5   反射率：0.9％  光焦2300

计算过程：
桌面白纸亮度（NIT）=环境照度/π=700/3.14=223NIT
屏幕亮度取最大值＝桌面白纸亮度×3＝223×3＝669NIT
屏幕显示亮度(NIT)＝投影机亮度/屏幕显示面积×屏幕增益/3.14
                 ＝6000/4.46×1.5/3.14＝643NIT
                  屏幕亮度为桌面白纸亮度的2.89倍
屏幕对环境光线反射亮度＝环境亮度×屏幕反射率＝700×0.9%=6.3NIT
屏幕对比度=（屏幕显示亮度＋屏幕反射亮度）/（屏幕显示亮度/投影机黑白对比度＋屏幕反射亮度）＝（643＋6.3）/(643/60+6.3)=38.1 ：1
  结论：以上计算显示对比度为38：1  但在实际使用时，厅内灯光不会直接照射在屏幕上，因此实际显示图像对比度会更高。如果对图像对比度的要求为30：1，那投影机亮度将有冗余，只需要3412流明！
参考设计二：环境照度700LUX   图像对比度目标：30－40：1  
投影方式：    背投方式160寸16：9方式单屏多画面多窗口显示
选择投影机：  比利时BARCO ID PRO R600+   亮度：6000ANSI  黑白对比度60：1
           镜头：1.2-1.6 :1变焦
选择屏幕：    丹麦DNP  GWA 160寸强光光学背投显示屏幕
图像面积＝3251×1828＝5.95平米
              屏幕增益：3.0   反射率：1.7％  光焦3500
计算过程：
桌面白纸亮度（NIT）=环境照度/π=700/3.14=223NIT
屏幕亮度取最大值＝桌面白纸亮度×3＝223×3＝669NIT
屏幕显示亮度(NIT)＝投影机亮度/屏幕显示面积×屏幕增益/3.14
                 ＝6000/5.95×3.0/3.14＝963NIT
                  屏幕亮度为桌面白纸亮度的4.32倍
屏幕对环境光线反射亮度＝环境亮度×屏幕反射率＝700×1.7%=11.9NIT
屏幕对比度=（屏幕显示亮度＋屏幕反射亮度）/（屏幕显示亮度/投影机黑白对比度＋屏幕反射亮度）＝（963＋11.9）/(963/60+11.9)=35：1
  结论：以上计算显示对比度为35：1  但在实际使用时，舞台灯光不会直接照射在屏幕上，因此实际显示图像对比度会更高。如果对图像对比度的要求为30：1，那投影机亮度将有冗余，只需要4297流明！
阶梯教室120寸1×2背投，使用ID PRO R600+投影机安装图示：

dosunluck

常委会议室计算过程
参考设计一：120寸1×2背投拼接方式
A、天窗打开时 环境照度1400LUX   图像对比度目标：30－40：1  
投影方式：    背投一次反射投射120寸1×2拼接
选择投影机：  比利时BARCO R9+   亮度：9000ANSI  黑白对比度80：1
              镜头：1.2:1定焦
选择反射镜：  美国SG  反射率97%
选择屏幕：    丹麦DNP  SIGMA120寸强光光学背投显示屏幕
图像面积＝2438×1828＝4.46平米
              屏幕增益：1.5   反射率：0.9％  光焦2300

计算过程：
桌面白纸亮度（NIT）=环境照度/π=1400/3.14=446NIT
屏幕亮度取最大值＝桌面白纸亮度×3＝446×3＝1338NIT
屏幕显示亮度(NIT)＝投影机亮度/屏幕显示面积×屏幕增益/3.14
                 ＝9000/4.46×1.5/3.14＝964NIT
                  屏幕亮度为桌面白纸亮度的2.2倍
屏幕对环境光线反射亮度＝环境亮度×屏幕反射率＝1400×0.9%=12.6NIT
屏幕对比度=（屏幕显示亮度＋屏幕反射亮度）/（屏幕显示亮度/投影机黑白对比度＋屏幕反射亮度）＝（964＋12.6）/(964/80+12.6)=40：1
  结论：以上计算显示对比度为40：1  但在实际使用时，舞台灯光不会直接照射在屏幕上，因此实际显示图像对比度会更高。如果对图像对比度的要求为30：1，那投影机亮度将有冗余，只需要5500流明！


B、天窗关闭时 环境照度700LUX   图像对比度目标：30－40：1  
投影方式：  背投直接投射120寸1×2拼接
选择投影机：比利时BARCO R9+   亮度：9000ANSI  黑白对比度80：1
              镜头：1.2:1定焦
选择屏幕：    丹麦DNP  SIGMA120寸强光光学背投显示屏幕
图像面积＝2438×1828＝4.46平米
              屏幕增益：1.5   反射率：0.9％  光焦2300
计算过程：
桌面白纸亮度（NIT）=环境照度/π=700/3.14=223NIT
屏幕亮度取最大值＝桌面白纸亮度×3＝223×3＝669NIT
屏幕显示亮度(NIT)＝投影机亮度/屏幕显示面积×屏幕增益/3.14
                 ＝9000/4.46×1.5/3.14＝964NIT
                  屏幕亮度为桌面白纸亮度的4.33倍
屏幕对环境光线反射亮度＝环境亮度×屏幕反射率＝700×0.9%=6.3NIT
屏幕对比度=（屏幕显示亮度＋屏幕反射亮度）/（屏幕显示亮度/投影机黑白对比度＋屏幕反射亮度）＝（964＋6.3）/(964/80+6.3)=53 ：1
按照屏幕亮度不大于桌面白纸亮度的3倍原则，投影机亮度只需要6246ANSI流明,以6000流明为基准
  屏幕显示亮度(NIT)＝投影机亮度/屏幕显示面积×屏幕增益/3.14
                 ＝6000/4.46×1.5/3.14＝643NIT
                  屏幕亮度为桌面白纸亮度的2.89倍
屏幕对环境光线反射亮度＝环境亮度×屏幕反射率＝700×0.9%=6.3NIT
屏幕对比度=（屏幕显示亮度＋屏幕反射亮度）/（屏幕显示亮度/投影机黑白对比度＋屏幕反射亮度）＝（643＋6.3）/(643/80+6.3)=45 ：1
结论：在室内达到电视电话会议照度的情况下，图像对比度达到45：1，投影机亮度有足够冗余为6000流明

gyradio

好东西学习了                                            .