激光显示器件散斑对比度光学测量LD光谱特性、成像传感器像素尺寸、散斑对比度基本公式和可测变量影响、误差及其来源.pdf

GB/T XXXXX.52XXXX/IEC 62906-5-2:2016 9 附 录 A （资料性） LD 的光谱特性 A.1 单纵模 LD 的光谱特性 单纵模 LD 通常为非常窄的单光谱线，见图 A.1它跟散斑对比度关系的描述见文献1 图A.1 单纵模激光器光谱特性示例 A.2 多纵模 LD 的特性 多纵模LD通常表现为多个光谱线组成的光谱束， 见图A.2 它跟散斑对比度关系的描述见文献1 图A.2 多纵模 LD 光谱特性示例 GB/T XXXXX.52XXXX/IEC 62906-5-2:2016 10 附 录 B （资料性） 成像传感器像素尺寸的建议 最小的主观散斑颗粒尺寸Ssubj的计算方法见公式（B.1） Ssubj=2sinsubj .（B.1） 式中： 相干光束波长； subj 像空间成像透镜有效直径反向边的两束相干光的半角，subj的计算方法见公式（B.2） subj=arctan(D2f) .（B.2） 式中： D 光阑直径； F 透镜焦距 假定 f 为 50 mm，为 532 nm，Ssubj随 D 的变化见表 B.1，随 F 数（F=f/d）的变化见图 B.1。

表 B.1 Ssubj随 D 变化 D mm Ssubj m 0.4 66.5 0.8 33.3 1.2 22.2 1.6 16.6 2.0 13.3 2.4 11.1 2.8 9.5 3.2 8.3 3.6 7.4 4.0 6.7 为了计算散斑，根据取样理论8，要求 CCD 的像素尺寸至少为 Ssubj大小的一半 图 B.1 最小主观散斑粒尺寸随 F 数变化关系 GB/T XXXXX.52XXXX/IEC 62906-5-2:2016 11 附 录 C （资料性） 散斑对比度基本公式和可测变量的影响 C.1 基本公式 古德曼给出了散斑对比度公式1，散斑对比度 CS的计算方法见公式（C.1） Cs=M+K1MK . （C.1） 式中： M 时间多样性； K 空间多样性 如果 MK 1，公式可以近似表达为公式（C.2） ： Cs1Screen-IrisDUT-Screen . （C.2） 式中： NAScreen-Iris 投影照明镜头的数值孔径； NADUT-Screen 成像镜头(见图 2)的数值孔径 公式(C.2)表明 CS与投影距离、观察距离和其他测量变量有关因此，在测量 CS时应仔细选取这些变量。

关于这些参量的影响的示例见 C.2 C.2 观察距离和光阑半径的影响 NAScreem-Iris可由光阑直径 D 和观察距离 Lobs定义，见公式（C.3） ： Screen-Iris=D 2Lobs . （C.3） 图 C.1 给出激光投影 CS测量结果的一个示例，CS随着观察距离和光阑半径变化曲线见文献9 NAScreen-Iris水平轴归一化，并由公式（C.3）定义 图 C.1 CS随 NAScreen-Iris 变化的示意图 GB/T XXXXX.52XXXX/IEC 62906-5-2:2016 12 附 录 D （资料性） 可能的误差及其来源 尽管按照本文件中描述的程序进行测量，仍然可能会产生测量误差，以下给出了可能的误差来源： a） 如 LMD 按照线性操作，某些 LMD 的相机默认进行 gamma 操作； b） LMD 采用单色传感器特别是商用相机上的传感器，由于传感器上的彩色滤光阵列（如拜耳阵列）会引入空间亮度的阵列分布，这会被当作散斑进行测量； c） 亮度均匀性：除非经过了校准，否则来自显示器件或者照明光路中的任何不均匀性都会被当作散斑进行测量； d） 传感器信噪比（SNR）具有测量低散斑数值的能力，建议使用 12 位以上的传感器来测量 1%的散斑； e） 屏幕表面的不均匀性，包含增强声音穿透性的穿孔都将会被当作散斑进行测量； f） 成像器件的像素结构（马赛克）将会影响散斑对比度； g） 长的积分时间（ 40 ms）需要高度刚性的测量系统。