TQCVA 指標參數分析

依據 3.2.3 節提到之 Conoscope 量測出在不同視角下的 20 個色塊的數值，運用在上一章 提及的指標參數研究方法各別對色差、明度、彩度及色相計算出各個視角的能量統整。進一 步找出在各個面板中分別在色差、明度、彩度及色相所表現最差的色塊，以下以垂直面板正 視角條件下的三塊面板表現為例，就以上四個屬性各別敘述，最後再依能量統整後的 TQCVA 結果進行討論。

時間 (分) 10 30 10 30 10 30 10

實驗排程 實驗說明,

環境適應 意見回饋收集

4.1.1 色差分布比較（iso-ΔE00）

首先依照原始量測數據經 CIEDE 2000 色差公式計算出三片面板的色差結果，TV-I 總色 差平均值為 18.24，經過指標參數分析得到在 TV-I 面板中色差表現最差的色塊為表 3-2 中的 第 14 個色塊：純綠色(RGB = 0-255-0)，其色差平均為 23.78，最大值為 57.11。在 TV-V 面板 中整體平均色差為 11.52，其表現最不好的色塊為第 19 個色塊：純白色(RGB = 0-255-0)，此 色塊的色差平均值為 18.9，最大值為 52.51。TV-P 面板的總色差平均值為 12.51，同樣在第 14 個色塊：純綠色(RGB = 0-255-0)的表現為最差，白色色塊的色差平均值為 21.8，最大值為 68.96。在圖 4-1 將三個不同技術面板於正視角情況下表現最糟的色塊以視角圖表示之。

在圖中可看到圓的正中心為 VA(θ, ) = (0°, 0°)，同心圓由內到外為觀測角θ由 0°至 80°，

最外圍之圓周表示為方位角由 0°到 360°繞一圈。右側的量尺為色差值 0 至 50 的指標，可依 尺標上的顏色分佈進行判斷，由藍色至紅色即表示為刻度 0 到 50 的範圍。所以由圖中可看出，

當在垂直視角的狀態下，面板周圍的色差表現越明顯，色差值接近或超過 50 以上，色差值如 此高的狀況是極需要改善的。

為修正大色差結果，在 TQCVA 模型中加入 3.2.4 節提及之衰減因子 (Attenuation factor, AF)進行修正。修正結果如圖 4-4 所示，圖中右側的比例尺已經從原本圖 4-1 所示 0 至 50 修 正至 0 至 5。其中 TV-I 的整體色差平均值已修正至 1.95，而純綠色色塊的色差平均也降低至 2.5，最大值為 3.93； TV-V 總平均色差為 1.18，純白色色塊在經過衰減因子修正後的平均色 差為 2.02，最大值為 3.6；同樣的 TV-P 的總體色差平均值在修正後調整至 1.25，圖中可看到，

雖在四個邊角還是有略高的色差值，但在純綠色色塊的色差平均已降低至 2.12，最大值等於 4.45。

(a) TV-I (RGB=0 255 0) (b) TV-V (RGB=255 255 255) (c) TV-P (RGB=0 255 0)

圖 4-1、最差色塊的色差分佈結果

(a) TV-I (RGB=0 255 0) (b) TV-V (RGB=255 255 255) (c) TV-P (RGB=0 255 0)

圖 4-2、衰減因子修正之最差色塊的色差分佈

4.1.2 明度差分布比較（iso-ΔL'）

在明度差分析中，主要是觀察灰階反轉的現象。理論上，顯示器將色階分為 0 至 255 階，

當階數越高則越亮。但是液晶顯示器在某個大觀測角度時有可能看到低灰階反而比高灰階還 亮的狀況，也就是看到類似黑白反轉的現象，這種現象稱之為灰階反轉。

從三個不同技術面板明度表現最糟的色塊中，結果顯示均為第 14 號標的色塊的表現最差，

即純綠色（RGB = 0-255-0）。圖 4-3 為三面板在綠色色塊時的明度差視角分佈圖，圖中右側 的尺標由黑色至白色，分別表示 0 至 50 的刻度。在圖中可看出三個面板在面板四周圍的明度 差都是較高的，尤其以 TV-I 面板特別嚴重。

TV-I 在明度表現中總體明度差之平均值為-16.96，其中，明度差最高的色塊平均值為 -22.69，明度差異最大達-54.79，從圖 4-3(a)可以看到 在 20°以內時明度差還小於-10；TV-V 在整體明度差的總平均為-7.85，而明度差距最大的平均值等於-15.96，最大明度差異為-53.15，

同樣的在圖 4-3(b)可看出明度差的可容忍觀測視角是較其他兩面板高許多；TV-P 的整體明度 差平均值則為-10.10，明度表現差異最大的平均值為-20.71，最高的明度差值有-61.8，從圖 4-3(c) 可看到當 在 30°左右時，其明度差的改變不大。此處所計算出的負號，為明度差的計算為 正視角減去斜視角的明度，故得到負值。負號僅代表方向，並非表示數值的大小負號。

為修正面板週邊的明度差高達近-50 的現象，同樣加入衰減因子來減緩明度差的比值，

在圖 4-4 中可看到視角圖右側的比例尺已縮小至 0 到 5，且從視角圖可看出，經過修正的結 果，使原來面板周邊的高明度差現象，已修復至明度差小於 5。修正後的結果中可看到 TV-I 的整體明度差平均為-1.81，第 14 個色塊明度差平均值也降至-2.31；而 TV-V 的總明度差平均 等於-0.64，在純綠色塊的明度差平均為-1.45；TV-P 的明度差平均值-0.94，純綠色塊明度差 平均值為-2。

(a) TV-I (RGB=0 255 0) (b) TV-V (RGB=0 255 0) (c) TV-P (RGB=0 255 0) 圖 4-3、最差色塊的明度差分佈結果

(a) TV-I (RGB=0 255 0) (b) TV-V (RGB=0 255 0) (c) TV-P (RGB=0 255 0) 圖 4-4、衰減因子修正之最差色塊的明度差分佈

4.1.3 彩度差分布比較（iso-C'）

彩度差的討論是為了解色彩流失(color washout)的狀況，液晶顯示器在大視角時容易產生 色彩流失現象，顏色會跟著視角的轉變偏移使彩度降低，導致色彩失真的現象。

同樣的從三個面板中，找出標的色樣在原始量測資料計算表現最差的色塊，由圖 4-5 列 出的視角圖中，可看到彩度差在各面板最差色塊的表現，此處計算出的負號數值，同樣是因 為在彩度差公式，是使用正視角彩度減去側視角彩度值，即負號不代號數值大小，表示為方 向。在 TV-I 面板的彩度整體平均值為-5.21，最糟的色塊為全紅色(sRGB=255-0-0)，其彩度差 平均值為-7.94，彩度差異最大值為-19.91；TV-V 的整體的彩度差平均值為-4，在此面板中表 現最糟的色塊為第 5 號色塊，即名稱為藍色花朵(Blue flower, sRGB=131-129-175)之色塊，此 色塊的平均彩度差為-9.71，最大值等於-19.56；此外 TV-P 在整體彩度差的平均值為-5.39，而 在此面板中彩度表現最糟的色塊為第 11 號色塊：黃綠色(Yellow green, sRGB=159-189-66)，

此色塊的彩度差平均值等於-7.98，最大值為-20.17。

在圖 4-5 中的比例尺為-20 至 20 的規範，尺標量表中間所示的黃綠色為彩度差異最小，

從圖中可看出在垂直視角的狀態下，面板在正中間的位置彩度差異並不大，但是在側邊視角 的地方會有較高的彩度差，也就容易造成色彩流失的現象。為改善此現象，運用衰減因子進 行修正後，得到如圖 4-6 的結果，圖中的尺標量表刻度已降至-5 至 5 的範圍，比較圖 4-5 及 圖 4-6 可以看出，視角圖的淺藍色面積變大，即表示修正後的結果已大幅改善彩度差的問題，

使彩度差的範圍降低至 0 至-1 附近。三面板在修正後的彩度差數值如下所述，在 TV-I 面板上 整體彩度平均為 0.54，而全紅色色塊平均值也降低至-0.84，最大值為-1.38；TV-V 的整體彩 度差平均值為-0.39，第 5 色塊彩度差平均值也降低至-1.02，最大值為-1.87；TV-P 的總平均 值為-0.55，而黃綠色塊的平均值為-0.81，最大值等於-1.45。

(a) TV-I (RGB=255 0 0) (b) TV-V (RGB=131 129 175) (c) TV-P (RGB=159 189 66)

圖 4-5、最差色塊的彩度差分佈結果

(a) TV-I (RGB=255 0 0) (b) TV-V (RGB=131 129 175) (c) TV-P (RGB=159 189 66)

圖 4-6、衰減因子修正之最差色塊的彩度差分佈

4.1.4 色相差分布比較（iso-H'）

色相差計算的主要目的是要討論色彩偏移(color shift)的現象，色彩偏移一般有二種說法，

一種是因為顯示畫面的變化太快，導致液晶來不及反應，使色彩轉換不完全；另一種說法是 在不同視角觀看螢幕時，看到的顏色是不同的。在此要探討的為視角造成的色彩偏移。

由圖 4-7 列出三塊不同技術面板在量測數據中計算出色相表現上最糟的色塊，在 TV-I 及 TV-P 均 為 全 紅 色 色 塊 (RGB=255-0-0) ， 在 TV-V 為 編 號 第 3 號 的 天 空 藍 (Blue sky, sRGB=92-123-56)。在圖中的比例尺刻度由-15 至 15，當視角分佈圖中淺藍色或桃紅色的面積 分佈越大時，即色相表現越糟，色相差最小值為比例尺中中間位置的顏色，在此處的負號，

同樣的也是表示為方向，並非數值的大小。在以下三張圖中可看出只有在垂直方向時，色相 差才有較小的改變，但分佈範圍很小。TV-I 的色相差總平均值為-0.42，而紅色色塊的平均值 為-4.11，最大值為-2.59；TV-P 總平均色相差等於-0.41，紅色色塊的平均值為-3.7，最大值等 於-14.19；TV-V 面板的色相差整體平均值為-0.35，天藍色色塊的平均值為-8.74，最大值等於 -20.47。由此可見，在大視角時的色彩偏移狀況是需要改善的。加入衰減因子的修正後，如 圖 4-8 所示，得到一個較平均而且色相差趨近於 0 的結果。修正過後的 TV-I 整體平均值為-0.04，

紅色色塊的平均值為-0.43 最大色相差值為-0.88；TV-P 的總色相差平均值為-0.04，紅色色塊 平均值等於-0.34，最大色相差值為-1.11；總色相差平均值在 TV-V 面板中為-0.02，天空藍色 塊的平均值為-1，最大色相差值為-1.68。

(a) TV-I (RGB=255 0 0) (b) TV-V (RGB=92 123 56) (c) TV-P (RGB=255 0 0)

圖 4-7、最差色塊的色相差分佈結果

(a) TV-I (RGB=255 0 0) (b) TV-V (RGB=92 123 56) (c) TV-P (RGB=255 0 0)

圖 4-8、衰減因子修正之最差色塊的色相差分佈 4.1.5 能量統整及 TQCVA 計算

以上 4 小節針對色差、明度差、彩度差及色相差的計算結果加入衰減因子修正後的各別 討論，最後將其進行能量統整動作，因以上所討論的狀況均在正視角下，故在圖 4-9 繪出在 四個各別屬性及 TQCVA 指標參數的能量統整結果，其中可以看到色差和明度差的趨勢非常

相似，故推測色差受明度變化的影響較大。

能量統整 (Pooling energy)

從表 4-1 的計算結果，將可以各別以四個不同屬性畫出能量統整的圖表。以下就以七個 觀測視角與三塊面板間分別繪製折線圖。以便看出三者之間的交互關係。原本預期當隨觀測 視角θ增大，累計能量的數值應該增大，但從圖 4-10 至圖 4-13 中，均觀察到此結果與原始 預期的是有差距的，尤其在θ=45°時累計能量明顯較θ=0°時下滑，結果超出預期。後續再依 此結果和下節主觀視覺評價的結果做相互比對，以確認客觀指標參數的計算過程與主觀視覺 評價結果之間的關聯，在後續的章節將進行 TQCVA 預測模型修正討論。

圖 4-10、色差之能量統整圖 圖 4-11、明度差之能量統整圖

圖 4-12、彩度差之能量統整圖 圖 4-13、色相差之能量統整圖 4.2 主觀視覺評價實驗

主觀視覺評價實驗是為驗證上一節提出的 TQCVA 指標參數，其實驗步驟已於 3.3.4 節詳 述。因此實驗結果的解析從依變項的亮度品質、彩度品質、色相品質以及影像品質分項討論，

呼應上一節計算出的色差、明度差、彩度差及色相差，部分結果並已發表[23]。首先，由表

呼應上一節計算出的色差、明度差、彩度差及色相差，部分結果並已發表[23]。首先，由表