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如何评估Flicker闪烁现象

发布时间:2022-03-15 14:50:50 浏览量:7356 作者:Robin

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如何评估Flicker闪烁现象

一、简介

所谓Flicker现象,就是当你看显示器的时候,画面会有闪烁的感觉,这种现象并不是设备被定义产生了这样一亮一暗的视觉效果,而是因为显示器每次通过控制灰阶更新画面的时候,亮度会有一些微小的变化,人眼就会感受到画面在闪烁。比较严重的闪烁现象会导致眼睛疲劳,视力下降,眩晕等不适,所以世界各国对显示产品Flicker指标的要求都做了相关的规定,用于指导产品生产。荷兰Admesy生产的Hyperion亮度计能够对Flicker的测试做到全面准确的解析,在使用过程中获得了客户的一致好评。


二、Flicker现象的产生

薄膜晶体管液晶显示屏(TFT-LCD)为例描述一下Flicker的产生原因。如下图所示,TFT-LCD通过给像素电极施加不同电压与公共电极即Common电极形成电场来控制液晶分子的偏转,从而达到透光与遮光的目的,如图1所示。像素电极与Common电极的电压差值决定显示灰阶。TFT-LCD工作时,像素电压的极性周期性变化,以避免直流残留与直流阻绝效应。LCD画面每刷新一次,像素电压的极性就改变一次,若Common电极电压(Vcom)偏离最优值,像素电压的极性变化时其与Vcom电压的绝对压差随之变化,导致同一幅画面在画面刷新时呈现不同的亮度,即发生Flicker现象。


图1 液晶特性示意图


三、测试原理

如下图2所示,早期检测液晶模组Flicker的思路,是把LCD模组闪烁的光信号先变成交流信号,再把交流信号变换成与其同能量的直流信号,综合交直流分析结果计算出液晶模组的Flicker值;或者是在液晶模组显示 Flicker 画面时扫描液晶模组的模拟亮度波形信号转换成数字亮度波形信号,通过傅里叶变换装置获得特定频率波(Vcom 信号的切换频率)的幅值,通过公式计算获得Flicker值。此类方法在检测过程中需要用光学探头等测量仪器扫描LCD模组来测量其亮度,光学探头需尽量接近或贴着屏幕测量以减少外部干扰,而且每次只能检测到测量头所覆盖的面板范围,难以满足在生产线中远距离检测大面积显示面板Flicker的要求,而且检测耗时较长;而另一方面,此类方法只能在测量距离不大于100mm 时保证数据准确,无法对液晶模组Flicker进行更远距离地准确测量。


图2  AC/DC混合频率处理流程


采用滤片式亮度计对液晶模组在某公共电极电压下的显示画面连续取像,获取图像帧的平均亮度,得到该亮度随采集帧数或时间的变化关系即亮度的时域信号,通过时域信号得到亮度的频谱图,通过特定频率波的幅值获得待测液晶模组在该公共电极电压下的Flicker;其装置包括用于对液晶模组在某公共电极电压下的画面连续取像的设备,用于计算平均亮度得到亮度的时域信号的计算处理模块,用于对亮度的时域信号进行快速傅里叶变换的傅里叶变换模块,用于计算Flicker的Flicker计算模块。Hyperion可远距离测量显示屏的Flicker,用于在面板生产线中实时监测液晶显示屏的闪烁度。


四、测试模式

1.Contrast Method(FMA)方式

假如液晶显示器的亮度变化如图3所示,亮度的AC成分等于Vmax-Vmin,亮度DC成分等于(Vmax+Vmin)/2。

图3 显示画面的亮度变化曲线


2.Contrast method – RMS计算公式如下:



3.根据Jeita 方法测量

当待测讯号是由不同频率的讯号组成时,如图4所示,采用VESA FMA的方式是无法准确测到Flicker对人眼的影响。所以引进了Jeita的测量模式。如下图解:

图4 不同频率的讯号组成示意图


探测器获取到了如下时域图

傅里叶变化后的频域图


人眼的灵敏度对Flicker的感受指数,如下图表显示:


如上所示,人眼对Flicker的感受,从30Hz开始下降,达到-3dB(影响因子0.708),当频率高于60Hz时,人眼对Flicker的感受会大幅下降,也就无法感受到Flicker的存在了。

计算公式如下:


Pr1 = P1*factor

(Pr0 = P0 * 1 ,Pr1 = P1 * 0.708)


4.VESA method

类似于Jeita测量模式的计算,但计算略有不同,差值约为3.01dB,由在FFT中振幅的平方根得出。

5.Percent Flicker

6.Flicker Index


具体的测量步骤如下:

测试环境:标准暗室(≤1lx),室温23℃±4℃,湿度:25%-85% RH,标准大气压。

1、搭建测试平台,将Admaesy Hperion 设备对准测试屏幕

2、测试屏幕调节到Flicker测试画面。Admesy 提供了Flicker的测试画面,方便客户调用,如下图所示:



3、启动Admesy lliad测试软件,并启动Flicker和Flicker value,启动成功后,如下图显示:



4、选择对应的测试模式,如下图,然后用Record按钮记录当前的Flicker值和频率。同时会记录频谱图。



Admesy 不仅在亮度,色度,光谱方面为大家提供了解决方案,并且也提供了测量Flicker闪烁值的解决方案。欢迎大家来电咨询。


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