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Lumicol 1900 2和1圖像色彩分析儀

? 快速測(cè)量平板顯示器的光學(xué)特性
? 內(nèi)置色彩分析儀 CA-310 傳感器模塊
? 用戶校準(zhǔn)確保測(cè)量精度
? 可調(diào)焦鏡頭
? 功能強(qiáng)大、界面友好的軟件支持
主要特點(diǎn)
顯示器特性測(cè)量，高速且精確

柯尼卡美能達(dá)與Instrument Systems運(yùn)用各自在顯示器檢測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和研發(fā)實(shí)力，攜手開發(fā)出新一代的圖像色彩分析儀，為平板顯示生產(chǎn)線提供快速、精確、簡(jiǎn)易的亮度與色度檢測(cè)方案。結(jié)合運(yùn)用RGB CMOS影像傳感器和CA-310 色彩分析儀傳感器兩個(gè)模塊，由CA-310模塊測(cè)量高精度三刺激值作為基準(zhǔn)值，用于校正2D圖像里每個(gè)像素的數(shù)值，保證整幅圖像數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此外，儀器還集成有分光鏡，讓影像傳感器和色彩分析儀傳感器同步測(cè)量成為可能。圖1展示了LumiCol 1900的設(shè)計(jì)理念。

圖1: LumiCol 1900的設(shè)計(jì)理念。

色彩分析儀模塊測(cè)量圖像的中間點(diǎn)（圖2），其測(cè)量點(diǎn)的直徑約為影像模塊垂直視場(chǎng)寬度的28%。

圖2: 黃色圓點(diǎn)代表CA-310傳感器的測(cè)量點(diǎn)，藍(lán)色區(qū)域表示影像傳感器的視野。
色彩分析儀不僅在校準(zhǔn)時(shí)提供基準(zhǔn)值，還實(shí)時(shí)為各項(xiàng)影像傳感器測(cè)量提供參照。校準(zhǔn)時(shí)，將色彩分析儀傳感器的測(cè)量結(jié)果與影像傳感器自帶的相應(yīng)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，便會(huì)得到一個(gè)變換矩陣。溯源標(biāo)準(zhǔn)的是一臺(tái)可顯示各組顏色的標(biāo)準(zhǔn)顯示器。校正矩陣將 CMOS影像傳感器獲取的RGB值轉(zhuǎn)換為XYZ值。為進(jìn)一步提升精度，轉(zhuǎn)換之后會(huì)再應(yīng)用另一組校正值。這一組數(shù)值經(jīng)由色彩分析儀模塊與影像傳感器兩者測(cè)量結(jié)果的實(shí)時(shí)對(duì)比得出，并隨各項(xiàng)測(cè)量的進(jìn)行不斷更新。
因此，CA-310 XYZ測(cè)量值的高精度直接呈現(xiàn)在CMOS影像傳感器的2D像素?cái)?shù)據(jù)上，使LumiCol 1900優(yōu)于其他運(yùn)用色輪原理的成像色度計(jì)。除此之外，LumiCol1900大的優(yōu)勢(shì)在于它的測(cè)量速度：一次拍攝成像便可獲得全部色度和亮度信息。
二合為一
作為一款2合1儀器，LumiCol 1900兼具CMOS影像傳感器與色彩分析儀的全部典型功能：
? 測(cè)量色度和亮度
? 測(cè)量色度和亮度均勻性
? 測(cè)量對(duì)比度
? 測(cè)量白平衡、Gamma、色域等
? 測(cè)量閃爍度（僅適用于“閃爍型”）
LumiCol 1900推出兩個(gè)不同的版本：閃爍型（F）專為液晶顯示器而設(shè)計(jì)，同時(shí)還可用于JEITA和對(duì)比閃爍度測(cè)量；通用型（U）則適用于所有顯示器類型。
全新軟件LumiSuite
LumiCol 1900配備有全新的軟件平臺(tái)，其優(yōu)化對(duì)象主要針對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)或質(zhì)量控制的典型流程，且更適合研發(fā)應(yīng)用。這款綜合型LumiSuite軟件支持多種應(yīng)用，具備快速完成各種測(cè)量工作的特定功能。
LumiSuite提供開發(fā)工具包（SDK），可輕松、靈活地實(shí)現(xiàn)編程將儀器集成到傳統(tǒng)的顯示器生產(chǎn)線中。

對(duì)于研發(fā)應(yīng)用，從通過圖像處理實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集到圖像分析的整個(gè)流程，均可在友好的圖像用戶界面（GUI）模塊完成。有兩個(gè)模塊可供選擇：SmartAnalysis模塊和BlackMura模塊。

LumiSuite圖像用戶界面(GUI)的截圖（SmartAnalysis），圖為顯示器的偽色圖像。

使用SmartAnalysis。左：用偽色圖像展現(xiàn)顯示器的亮度值，并在XYZ色域中應(yīng)用多種分析工具。用于進(jìn)行區(qū)域圖像統(tǒng)計(jì)的矩形圖形，該區(qū)域包含暗點(diǎn)和亮點(diǎn)（綠圈和紅圈）；用于分析圖像中線條XYZ值的線輪廓圖（1）;用于確定特定區(qū)域中色彩分布的直方圖工具（2）;平均像素超過150的線輪廓圖（3）;用于獲取小值、大值、平均值等的矩形和圓形點(diǎn)測(cè)量以及點(diǎn)測(cè)量網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。右：（1）、（2）、（3）的圖形顯示（由上至下，紅、綠、藍(lán)色線條分別代表顏色坐標(biāo)X、Y、Z）。
SmartAnalysis模塊
SmartAnalysis是一個(gè)綜合型模塊，為2D圖像特性測(cè)量和全面分析提供了一整套分析工具：
? 點(diǎn)測(cè)量
? 多點(diǎn)均勻性
? 線均勻性
? 矩形測(cè)量
? 亮度和色彩均勻性
? 聚焦輔助（傾斜刃邊法）
? 圖像統(tǒng)計(jì)
BlackMura模塊

BlackMura模塊專為Black Mura（黑色 Mura）分析而設(shè)計(jì)，其依據(jù)為德國(guó)汽車工業(yè)行業(yè)所采用的新官方標(biāo)準(zhǔn)版《顯示器均勻性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)》（UMSfD）。該模塊的流程用戶友好、直觀可見，使得Black Mura和均勻性分析簡(jiǎn)單且可追溯。而且，用戶還可以通過更改參數(shù)實(shí)現(xiàn)非標(biāo)準(zhǔn)分析。

Black Mura分析。左：用于調(diào)整圖像光學(xué)測(cè)量設(shè)備焦點(diǎn)的測(cè)試圖案。右上角：實(shí)際調(diào)制量（紅色方塊），目標(biāo)調(diào)制量（綠色分界條）。右下角：圖像中矩形側(cè)斷面（紅色標(biāo)記處）的亮度值（綠色線條）*以實(shí)際信息為準(zhǔn)。
顯示器生產(chǎn)線測(cè)量自動(dòng)化的選擇
LumiCol 1900的設(shè)計(jì)宗旨在于滿足顯示器生產(chǎn)線測(cè)量的獨(dú)特需求。
快速而精確
得益于2合1設(shè)計(jì)，LumiCol 1900能夠高速且精確地測(cè)量整個(gè)顯示區(qū)域的光學(xué)特性。
性價(jià)比高
LumiCol 1900可節(jié)省大量時(shí)間和金錢，原因有二：其一，儀器能夠快速而精確地獲取2D圖像；其二，儀器將兩種測(cè)量方式的功能融于一身，減少了生產(chǎn)線上的測(cè)量次數(shù)。
易于集成
全新軟件LumiSuite提供開發(fā)工具包(SDK),能夠輕松且靈活地將儀器集成到生產(chǎn)線中。
全方位研發(fā)分析
友好的圖像用戶界面(GUI)能基本在實(shí)驗(yàn)室中全方位分析所需要的一切。操作者可以靈活選用合適的工具進(jìn)行各種各樣的評(píng)估。數(shù)據(jù)處理過程始終可見，必要的參數(shù)整齊有序且易于獲取。因此，LumiSuite可協(xié)助操作者高效完成工作。

LumiCol 1900 是一款 2 合 1 圖像色彩分析儀，測(cè)量速度快，專為顯示器生產(chǎn)線測(cè)量而定制。它內(nèi)置的高精度色彩分析儀 CA-310 傳感器模塊為 RGB CMOS 影像傳感器提供基準(zhǔn)值，確保實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)顯示區(qū)域的所有光學(xué)特性進(jìn)行高速和精確測(cè)量，其中包括亮度、色度、對(duì)比度、均勻性等。另外，集成的色彩分析儀傳感器模塊使儀器具備了測(cè)量白平衡、色域、Gamma 曲線乃至閃爍度的功能。LumiCol 1900 集 RGB CMOS 影像傳感器和高精度色彩分析儀的優(yōu)勢(shì)于一身。
Instrument Systems 的新款軟件 LumiSuite 是 LumiCol 1900 配套的控制軟件。這款綜合型軟件用戶界面友好，適合研發(fā)應(yīng)用。此外，軟件還提供開發(fā)工具包，輕松實(shí)現(xiàn)再編程將儀器應(yīng)用到生產(chǎn)線自動(dòng)化檢測(cè)過程。

訂購(gòu)編號(hào)	說明
LCO1900-100-FB	2合1圖像色彩分析儀，像素為1900 x 1180 (內(nèi)置 CA-310色彩分析儀傳感器模塊，配備28 mm鏡頭、校準(zhǔn) 器、開發(fā)工具包和LumiSuite軟件、千兆以太網(wǎng)接口）；類型：閃爍型；顏色：黑色
LCO1900-100-FG	同上；類型：閃爍型；顏色：灰色
LCO1900-100-UB	同上；類型：通用型；顏色：黑色
LCO1900-100-UG	同上；類型：通用型；顏色：灰色

型號(hào)	說明
通用型 (U)	適合所有顯示器類型，無閃爍度測(cè)量功能
閃爍型 (F)	適用于液晶顯示器，帶閃爍度測(cè)量功能（對(duì)比法和 JEITA 法）
測(cè)量模式
2D	亮度、色度
點(diǎn)	亮度、色度、閃爍度（僅適用于 F 型號(hào)）
影像傳感器規(guī)格
有效分辨率（水平 x 垂直）	～1900 x 1180 像素（220 萬像素）
像素大小	5.86 μm x 5.86 μm
AD 轉(zhuǎn)換器	12 bit
CMOS 傳感器尺寸	1/1.2 英寸、13.3 mm 對(duì)角線
其它規(guī)格
接口	千兆以太網(wǎng)
操作系統(tǒng)	Windows 7（32/64 位）
尺寸（長(zhǎng) x 寬 x 高，含透鏡）	222 mm x 100 mm x 131 mm
重量	2.5 kg
電源	12 V
操作溫度范圍	10 °C ～ 35 °C
性能
測(cè)量范圍¹	L_v = 0.01 cd/m² - 5000 cd/m²（可擴(kuò)展至 50000cd/m²）
亮度精確度²	100 cd/m²		1 cd/m²		0.3 cd/m²
與基準(zhǔn)儀器的精度比較³	1.2%		2.0% / 1.5%⁴		3.5% / 2.0%⁴
CA-310 傳感器精度⁵	0.1%		0.35% / 0.3%⁴		1.5% / 1.0%⁴
2D 儀器精度⁶	0.5%		0.7%		2.5%
偏振誤差⁷	1.0%		-		-
測(cè)量時(shí)間	100 cd/m²		1 cd/m²		0.3 cd/m²
混合同步測(cè)量時(shí)間⁸	0.5 s		1.5 s		3.5 s
僅 CA-310 傳感器的測(cè)量時(shí)間	65 ms		330 ms		1 s
閃爍度（適用于 LumiCol 1900 F 型號(hào)）
測(cè)量范圍	測(cè)量范圍> 15 cd/m²
顯示范圍（對(duì)比法）	0...999%
精度（對(duì)比法）	±1% / ±2%（30 Hz/60 Hz；10% 正弦波）
重復(fù)性（對(duì)比法，2 σ）	1%（30 Hz；10% 正弦波）
精度（JEITA 法）	±0.5 dB（30 Hz；10% 正弦波）
重復(fù)性（JEITA 法，2 σ）	0.3 dB（30 Hz；10% 正弦波）
鏡頭 28 mm
工作距離	220 mm
光圈	f/2.8
對(duì)應(yīng)測(cè)量距離下的點(diǎn)尺寸和視野
測(cè)量距離⁹ [mm]	220	550	1000	1500	2000	2500	3000
Spot 模式下點(diǎn)的直徑 [mm]	12	34	64	97	131	164	198
視野尺寸 [mm]	70 x 44	200 x 126	379 x 237	577 x 361	775 x 484	973 x 608	1171 x 732
視野的對(duì)角線尺寸 [英寸]	3.3	9.3	17.6	26.8	36.0	45.2	54.4

1 Lv= 0.01 cd/m2 在 2D 測(cè)量模式下可測(cè)的低亮度（相機(jī)；SNR 10:1）；混合測(cè)量模式亮度范圍：0.1 cd/m2 ～ 5000 cd/m2（可擴(kuò)展至 50000cd/m2）。
2 所有測(cè)量精度在3 σ 以內(nèi)。
3 與作為基準(zhǔn)儀器的高精度分光輻射計(jì)相比，使用混合模式測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)屏數(shù)據(jù)，不考慮基準(zhǔn)儀器的不確定性。
4 使用低亮模式測(cè)得。
5 設(shè)置不變時(shí)的重復(fù)性測(cè)量結(jié)果。
6 設(shè)置不變時(shí)獲得的 25 個(gè)圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差（8 x 8 像素色塊）。100 cd/m2 使用自動(dòng)曝光；1 cd/m2 / 0.3 cd/m2 使用 1 s/3 s 固定曝光。
7 使用線性偏振光時(shí)與平均值的偏差。
8 取決于電腦處理能力。用于 100 cd/m2 的自動(dòng)曝光；用于 1 cd/m2 / 0.3 cd/m2 的 1 s/3 s 固定曝光。
9 DUT 與 LumiCol 1900 面板之間的距離。

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