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LED显示屏图像质量主观评价方法

发表时间:2019-09-18 09:49

    本标准是LED显示屏领域重要的评价方法。它依据SJ/T11141-2012《LED显示屏通用规范》中的要求,根据LED显示屏和人眼视觉的基本特点而制定。它与SJ/T11281-2007《发光二极管(LED)显示屏测试方法》共同构成完整的LED显示屏评价体系。


    本标准主要规定了LED显示屏图像质量主观评价的基本观察条件、测试素材、观察人员、评价项目、评价方法、评价程序与准则等。适用于LED视频及图像显示屏图像质量的评价。


   本标准在编写结构上主要参考了国家标准《彩色电视图像质量主观评价方法》,但在主要内容上,综合考虑了LED器件的发光特性、LED显示屏的组成特点、加工工艺、LED显示屏的使用场合等方面的不同特性确定了与之相适应的主观评价方法本标准由工业和信息化部电子工业标准化研究院归口。

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LED显示屏图像质量主观评价方法

1 适用范围

本标准规定了LED显示屏图像质量主观评价方法。

本标准适用于由计算机播控的以显示视频图像、动画、图片内容为主的室内外全彩色LED显示屏图像质量的主观评价。本标准不适用于可变信息标志、城市交通诱导标志、银行及证券行情等以文字信息显示为主的LED显示屏。


2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 7401-1987《彩色电视图像质量主观评价方法》

SJ/T   11141-2012《LED显示屏通用规范》

SJ/T   11281-2007发光二极管(LED)显示屏测试方法


  3 术语和定义

   3.1 主观评价

   直接利用观察者对被测系统图像的主观反应来确定被测系统性能的一种方法。

   3.2 质量评价

   在一定的观看条件下确定被测显示系统性能的主观评价。

   3.3 测试图像

   用于被测系统主观评价的、在图像素材上有特定要求的图像或图像序列。

   3.4 评分标度

   在主观评价中使用的评分尺度。

   3.5 灰尘效应

  由发光二极管光强不均匀或其它原因引起的,使得显示屏在播放时图像质量下降,视觉上显示屏像被蒙了灰尘一样的现象。

   3.6 伪轮廓现象

   LED显示屏由于灰度等级不够或图像增强及灰度处理不当,使得原本应当平滑过渡的图像出现了显而易见的等灰度轮廓线。


4 主观评价的基本条件及方法

   4.1 基本观察条件

   除非另行说明,主观评价应在表1规定的条件下进行。当个别特定的评价项目需要其它观察条件时,在评价项目中另行说明。

表1 基本观察条件

   4.2 测试素材

   一套包含不同分辨率的静止图像及运动图像的光盘,评估时根据显示屏的分辨率高低和宽高比选择相适宜的测试图像分辨率。观察评价时应将其按1:1比例直接映射在显示屏上,不宜将图片进行拉伸或压缩以改变其显示比例。测试素材可选分辨率有:

   a1920(H)×1080(V)像素;

   b1024(H)×768(V)像素;

   c768(H)×576(V)像素;

   d384(H)×288(V)像素;

   e192(H)×144(V)像素。

   相适宜表示测试图片分辨率最接近显示屏像素点阵大小。当被评估的显示屏像素分辨率高于测试素材最大分辨率时,测试图像只能映射至显示屏部分区域,应在显示屏上随机选择一个区域进行评估(必要时也可选择多个不同的显示区域分别进行评估,评估结果取这几个区域各单项质量得分的算术平均值)。

   4.3 观察人员

   观察人员通常由具有正常视力(含校正视力)和正常色彩分辨能力(无色弱、无色盲)的专业人员或非专业人员组成,应包含不同性别及年龄,人数应在7~15人之间。

   4.4 评分方法

   采用五级图像质量主观评价法,表2给出了主观评价、主观感受及质量得分的对应关系。

表2 主观评价感觉及质量得分



5 测试与评价

   5.1 静态图像清晰度

   根据被测显示屏的分辨率,选用一组与其分辨率相适宜的、能反应图像细节的清晰度测试卡SD-01、SD-02,从显示屏正面分别观察图片中灌木丛、眉毛、眼神、发丝等,按清晰程度给予评价评分,静态图像清晰度评分表3。

表3 静态图像清晰度评分表


   5.2 运动图像清晰度

   根据被测显示屏的分辨率,选用一组与其分辨率相适宜的、能反应运动图像清晰度的动态清晰度测试视频MD-01~MD-02,从正面分别观察高速行驶中的汽车车牌是否能够分辨、奔跑中的运动员面容是否清晰可辨,是否有明显的拖尾现象,按观察到的图像舒适程度予以评价评分,运动图像清晰度评分表见表4。

表4 运动图像清晰度评分表


   5.3 大面积色彩还原

   根据被测显示屏的分辨率,选用一组与其分辨率相适宜的、能反应显示屏大面积色彩还原度的颜色测试卡RC-01(肤色)、RC-02(蓝天、白云、绿草地、红旗)。分别从显示屏正面及侧面观察人的肤色是否逼真,蓝天、白云、红旗、绿草地、是否存在偏色现象。并按色彩还原程度予以综合评价评分,大面积色彩还原评分表见表5。

表5 大面积色彩还原评分表

户外高清001.jpg

   5.4 图像均匀性

   选用能反应显示图像均匀性的全白图像测试卡W-128,从正面及侧面分别观察亮度及色度是否均匀,是否存在马赛克现象及灰尘效应。按显示图案的均匀程度予以评价评分,图像均匀性评分表见表6。


   5.5 拼装精度

   在全屏显示128级全白图案测试卡(W-128)的状况下从正面及侧面分别观察在模块及箱体的拼缝处是否存在高于正常亮度的亮线条或低于正常亮度的暗线条。并按优劣程度予以评价评分,拼装精度评分表见表7。


   5.6 灰阶表现力1(亮度鉴别等级)

   启动亮度鉴别等级测试软件(VLINE-01)。(共有24级等灰度差竖条纹,其中每一条竖条纹的宽度为16列,条纹颜色为从黑电平到白电平共24级。每按动一下“←”键,测试条纹左移16列;每按动一下“→”键,测试条纹右移16列。);


   按动“←”键或“→”键,使得测试卡的最暗一级竖条纹与显示屏左边对齐。然后,用目测法数出人眼能够分辨条纹数T1 。则此时亮度鉴别等级为T1 ;


   若显示屏一帧不够同时显示24条竖条纹,则按动“←”键,左移竖直条纹测试卡,使第一帧条纹测试软件最右边的条纹左移至显示屏的左边。然后,用目测法数出人眼能够分辨条纹数T2 。则此时亮度鉴别等级为T1+(T2-1);


   若显示屏两帧不够同时显示24条竖条纹,则继续按动“←”键,左移竖直条纹测试软件,使第二帧条纹测试软件最右边的条纹左移至显示屏的左边。然后,用目测法数出人眼能够分辨条纹数T3。则此时亮度鉴别等级为T1 +(T2-1)+(T3-1)。次类推,直到24条竖条纹全部出现为止;


   从显示屏正面观察,根据观察到的亮度等级数量进行评价评分,灰阶表现力1(亮度鉴别等级)评分表见表8。

表8 灰阶表现力1(亮度鉴别等级)评分表


   5.7 灰度表现力2(伪轮廓现象)

   根据被测屏的分辨率,显示“圆月”视频测试文件MOON-01;环境亮度为:使用条件下的低值。在图像“圆月”的四周原本因平滑过渡的图像或将出现伪轮廓现象。灰度处理能力越低,伪轮廓现象越明显。根据伪轮廓现象的轻重程度进行评级评分,灰度表现力2(伪轮廓现象)评分表见表9。

表9 灰度表现力2(伪轮廓现象)评分表


   5.8 回扫线或频闪现象

   显示不同灰度的横条测试图片(横条高度大于64行)HLINE-01 观察者通过叩齿、摇头(点头)、眨眼、晃动手掌等动作观察屏幕。当显示屏刷新频率不够时,对于扫描驱动显示屏屏幕上将会出现类似电视机中的行回扫线(以一个扫描区域为单位);对于静态驱动显示屏则可能会出现整屏有节律的闪动。刷新频率越低,该现象越明显。通过观察到的回扫线或闪动的轻重情况进行评级评分,回扫线或频闪现象评分表见表10。

表10 回扫线或频闪现象评分表


   5.9 虚影现象

   显示黑底白色斜条纹的测试图片DLINE-01(低密度斜条纹);环境亮度为:使用条件下的低值;观察距离为:像素间距的1000倍左右。


   观察图像在正常白色条纹之外是否存在一些不该有的暗亮点或暗亮条纹等虚影现象,根据虚影现象的轻重程度进行评级评分,虚影现象评分表见表11。

表11 虚影现象评分表


   5.10 图像稳定性

   显示黑底白色斜条纹的测试图片DLINE-02(高密度斜条纹),观察显示图像是否存在抖动、波动、跳动、抽动等不稳定现象,根据不稳定现象轻重程度进行评级评分,图像稳定性评分表见表12。

表12 图像稳定性评分表


6 评价程序与准则

   6.1 测试播控装置

   测试播控装置的标准输出接口为DVI或HDMI。如果有N台显示屏进行对比评价,则须采用N口DVI分配器或N口HDMI分配器。

   6.2 对观察员的安排

   主观评价共分10个阶段(或对测试内容进行裁剪压缩,只进行高权位值项目的测试评价),每个测试阶段开始时,先向观察员介绍测试内容、评价方法和评分等级。正式开始评价时观察员应按评分等级的说明对正式显示的各受评图像在印制的记分卡上独立地进行评分。

   6.3 观察评价打分流程

   我们须对显示屏进行两次内容及方式相同的评价打分。

   a)按评价表的次序对十项评价内容进行第一阶段评价打分;

   b)第一阶段打分结束后,即刻收缴所有观察员的打分评价表;

   c)为了避免观察员疲劳而影响评价结果的准确性,在两个测试阶段之间观看员至少有10~20分钟的休息时间;

   d)然后,按第一阶段相同的方法进行第二阶段的评价打分;

   e)第二阶段打分结束后,即刻收缴所有观察员打分评价表;

   f)按6.4.1~6.4.5评分准则产生最终评价结果。


   6.4 评分准则

   6.4.1 准则一(剔除单项阶段偏差无效评分)

   在两个测试阶段中某观察员对同一受评条件下同一块屏的同一图片给出相差两级或两级以上的评分时,该单项评分被判定为阶段偏差无效评分;


   6.4.2 准则二(剔除单项极值偏差无效评分)

   根据准则一剔除单项阶段偏差无效评分后,在剩余评分中单项两次合计的最高评分和单项两次合计的最低评分被判定为该单项的极值偏离无效评分。如果有多个观察员的单项合计评分并列最高或并列最低,则任选其中一个观察员的该单项评分定义为极值偏离无效评分;


   6.4.3 准则三(确定临时单项评分)

   按准则一和准则二剔除全部阶段偏差无效评分和极值偏差无效评分后,对受评显示屏的两个测试阶段的全部有效评分进行算术平均(两个阶段有效评分总和÷有效观察员人数),分别得到该受评显示屏全部项目的临时单项评分;


   6.4.4 准则四(确定最终单项评分)

   根据准则三将得到的全部临时单项评分按附录D进行加权处理后,分别得到受评显示屏的全部项目的最终单项评分;


   6.4.5 准则五(确定最终总评分)

   将受评显示屏的全部评价项目的最终单项评分求和,便得到该显示屏的最终总评分。


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