第二章 文獻回顧
2.4 系統技術指標的訂定與量測
本節針對西元 1996 年美國國家標準 (ANSI/NAPM IT 7.228-1997) 規 範內容作一整理介紹。
1. 量測前的調整：
首先該標準對量測的方式訂有一些基本的共通規範。由於投影系統的 亮度及對比可做局部的調整，為了避免不正常的調整造成量測基準的偏 差，因此在標準中便有一套設計調整投影機亮度及對比的方法，使各個受 測位置能夠在相近的基準上接受測試與比較。對於投影機亮度與對比的調 校，是以一個標準圖像做為參考。投影機輸出畫面以全白為背景，並由上 下兩排各四格互相連接的方格所構成。每個方格的投影面積為整面投影面 積的 5%，且長寬比與整體投影畫面相同，但在各個方格內有不同的灰階輸 出，如圖 2.4.1 所示。
以全白訊號為100% (與背景訊號同)，全黑為 0%，依著由右至左的順 序，上排四方格內的灰階輸出分別設定為15%、10%、5%、以及 0%，下 排四方格的輸出則為100%、95%、90%、85%。在調整投影機的亮度時，
為確保不犧牲其對比表現能力，應使5%與 10%的灰階訊號可以從 0% 和 15%的訊號中分辨出來。同時也必須使 95%與 90%的灰階訊號與 100%與 85%的有所不同，循序作亮度與對比的調整直到符合條件才可開始量測數 據，並且在進行測試時亦要一直保持相同的狀態。
圖2.4.1 ANSI 投影系統初始調校圖像
在投影顯示器的量測規定是以ANSI 13 點位置圖為量測為基準，色度 計必需垂直光軸分置於成像面之九個均等矩形之中心點以及螢幕四個固 定的角落，角落四點位於成像頂角與螢幕中心之連線上，靠近頂角且為對 角線半長之10% 距離的位置，如圖 2.4.2 所示，量測單位為照度，使用的 量測儀器之感測範圍至少需包含3×3 像素。量測設備須為國家標準認定之 標準儀器，其照度準確度需在+/-5% 以內，色度準確度在+/-8%(x，y)之內，
同時亦可顯示u’,v'及相關色溫 CCT 值，並具餘弦校正功能。
2. 亮度白場量測規定：
根據 ANSI 的定義，投影機亮度的計算方式為，是在 100%之全白圖像 輸出量測圖 2.4.2 的九個方格中心點照度值，單位為勒克斯 (Lux=lumen / meter2)，然後將九點量測值平均，再乘上投影面積(單位為平方公尺)，所 得到的即為投影設備的光輸出流明值(ANSI Lumen)。公式如下所示:
Lave = (L1 + L2 + L3 + ... + L9) / 9
FLUXtotal (ANSI Lumen) = Lave × Area (m2)
3. 均勻度的量測：
則是在全白圖像輸出下，取圖 2.4.2 的 13 點量測值之最大與最小點，
並分別計算最大及最小點與內 9 點平均值之差異，再分別計算該差異值與 平均值之比。
△L+ = [Max of 【L1, L2,...L9, L10,..., L13】- Lave]×100/Lave
△L- = [Min of 【L1, L2,...L9, L10,..., L13】- Lave]×100/Lave
4. 色座標的量測：
使用色度計分別量 R/G/B/W 四色在13 點位置圖，圖 2.4.2 中的內九點 色座標值(x,y)，再分別取平均而得。
5. 色度均勻度：
投影機的色彩表現能力，是以其投影成像面整體之色彩偏離情形來加 以評估，稱之爲色彩均勻度（Color Uniformity）。其測試是利用色度計量 測投影設備於輸出三原色光（R、G、B）及全白影像時各測試點之色度座 標值，再以九中心點量測得之u' v' 計算其平均值，並求得全部 13 點量測 之u' v' 值與九個中心點量測平均值之最大色偏差量，即得 W、R、G、B 各色之色彩均勻度。其計算公式如下所列
u'0 = (u'1＋u'2＋u'3＋...＋u'9) / 9
v'0 = (v'1＋v'2＋v'3＋...＋v'9) / 9 Color Uniformity=Max of【（u'－u'0）2＋（v'－v'0）2】1/2
u' v'=【u'1v'1, u'2v'2..., u'13v'13】
6. 對比度的量測﹙ANSI Contrast Ratio﹚：
必須採用不同的圖像，如圖 2.4.3 所示。該圖像是一個 4x4 大小相同 之黑白棋盤式的影像訊號，使用照度計測量各方格中心點的照度值來進一 步計算。黑白棋盤中全白部分之輸出為 100%，全黑部分之輸出為 0%，將 棋盤中 8 個白方格取光照度平均值，再與 8 個黑方格之光照度平均位相除 得之比值，即為 ANSI 規範之對比度，表示為
Lwave = (Lw1 + Lw2 + Lw3 + Lw4 + Lw5 + Lw6 + Lw7 + Lw8)/8 Lbave = (Lb1 + Lb2 + Lb3 + Lb4 + Lb5 + Lb6 + Lb7 + Lb8)/8 ANSI Contrast Ratio = (Lwave / Lbave)：1
圖2.4.3 ANSI 對比量測用圖像