以色差為基礎的新式平面顯示器視角範圍度量法

全文

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行政院國家科學委員會專題研究計畫 期末報告

以色差為基礎的新式平面顯示器視角範圍度量法

計 畫 類 別 : 個別型

計 畫 編 號 : NSC 101-2221-E-011-003-

執 行 期 間 : 101 年 08 月 01 日至 102 年 07 月 31 日 執 行 單 位 : 國立臺灣科技大學色彩與照明科技研究所

計 畫 主 持 人 : 溫照華

計畫參與人員: 碩士班研究生-兼任助理人員:林晏羽 碩士班研究生-兼任助理人員:賴鵬宇

報 告 附 件 : 出席國際會議研究心得報告及發表論文

公 開 資 訊 : 本計畫可公開查詢

中 華 民 國 102 年 10 月 31 日

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中 文 摘 要 : 顯示科技的進步,使得對於顯示品質的要求,從 1980 年以來 一直採用對比大於 10:1 的視角定義方式已不適用,所以,

近來許多專家學者、產業或標準組織嘗試尋找一個新的評量 指標。但是從過去視角範圍的研究發現,主觀影像顯示品質 評價結果與光學量測的數據傾向呈現不充分的相關性,特別 是在垂直方位角觀看方向時。所以,一套能符合主觀評的心 物量測方法的標準法是相當必要的。

本研究目的為找出人眼視覺與新型顯示器視角之間關係,採 用目前最廣泛使用之三種大型廣視角顯示器技術面板,選擇 日常生活常用的不同視角觀賞電視的 7 種角度,收集並歸納 視覺科學有關於視角品質評價的結果,透過人因工程專業手 法實作與視角光學色度量測,提出一套新式簡便的通用量測 與評價視角範圍的技術,稱之為「彩色視角範圍的全面品質 指標」。本指標結合主觀評價結果,得到一簡便且快速計算 面板觀測視角範圍的公式,可符合人眼感知的結果。此模型 的優點有三:首先,此公式可分別統計色差、明度差、彩度 差及色相差;其次,可即時計算每個觀測視角的累積能量;

最後,此計算模型可適用於各種不同技術面板。

綜觀以上幾點,此模型加強了對色彩品質的要求,更整合不 同面板當前遇到的困境。期望這個新的度量方法可以提供顯 示器產業一個容易量測並且便利計算的公式,在預測可容忍 視角範圍時,更加便捷快速。更可以使用於不同技術面板的 分類,或是面板等級區分的運用,進而提升顯示器產業的色 彩影像品質需求。

在許多消費者購買電視或顯示器時的決策經驗中,統整一個 特定指標是必須的,這個針對新型平面顯示器的視角範圍度 量法即提供了這樣的指標,更加強色彩品質的管理,這肯定 可以降低消費者在採購顯示器產品時的困擾,進而提升產業 的推進與發展。

中文關鍵詞: 視角範圍、平面顯示器、色差公式

英 文 摘 要 : The advance in display technology has lead the

satisfaction for display image quality become higher and higher. The criteria for evaluating viewing angles, contrast ratio > 10:1, has not been updated since 1980. Therefore, many researchers, industrial manufacturers and standard organizations have

attempted to formulate a novel evaluation metric.

However, from previous researches on viewing angles, many subjective image quality evaluations revealed

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that insufficient correlation with optical measurements.

The aim of this study is to discover the relationship between human visual perception and viewing angle of the novel displays. In experiments, three most

popular types of large panel display for TV

applications were selected. Seven different viewing angles were evaluated based upon the most frequently used viewing angles in daily life. Meanwhile, here proposed the metric of Total Quality of Color Viewing Angle (TQCVA) that offered a convenient and

subjective measurement to evaluate the viewing angle ranges. The metric was devised and verified through the results of performing subjective evaluations.

There are three major advantages of this new

computation model are listed as follows. First, the method can analyze color difference, luminance difference and hue difference of displays at varied fixation viewing angles separately. Second, the pooled difference energy stands for the quality of each viewing angle can be calculated in real time.

Final, this computation model is suitable for different types of display technologies.

TQCVA defines a more stringent requirement for color quality of displays, and overcomes the quality rank issues for different display panel types as well.

This new metric can offer the display makers a new computation formula which uses current metrology and equipment of viewing angles in display industry.

TQCVA can categorize of the viewing angle ranges for all panel types, and assist display makers in

improving the color image quality.

In addition, a single or specific index of the viewing angle range is necessary for end-users to make decision during purchasing TVs in store. The proposed metric has served the purpose of measuring viewing angel ranges and the quality management of processes in the production line. It is expected that the metric can avoid the confusion when customers choose a TV display among different technologies, and advance the development of display industry as well.

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英文關鍵詞: Viewing angle range; Flat panel display; Color difference formula

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行政院國家科學委員會補助專題研究計畫 □期中進度報告

■期末報告

以色差為基礎的新式平面顯示器視角範圍度量法

計畫類別: ■ 個別型計畫 □整合型計畫 計畫編號:NSC 101-2221-E-011-003-

執行期間:101 年 8 月 1 日 至 102 年 7 月 31 日

執行機構及系所:國立臺灣科技大學 色彩與照明科技研究所

計畫主持人:溫照華 共同主持人:

計畫參與人員:林晏羽、賴鵬宇

本計畫除繳交成果報告外,另含下列出國報告,共 _1_ 份:

□移地研究心得報告

■ 出席國際學術會議心得報告

□國際合作研究計畫國外研究報告

處理方式:除列管計畫及下列情形者外,得立即公開查詢

□涉及專利或其他智慧財產權,□一年□二年後可公開查詢

中 華 民 國 102 年 10 月 30 日

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行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告

以色差為基礎的新式平面顯示器視角範圍度量法

A New Metric of the Viewing Angle Range for FPDs Based on Color Difference

中文摘要

顯示科技的進步,使得對於顯示品質的要求,從 1980 年以來一直採用對比大於 10:1 的 視角定義方式已不適用,所以,近來許多專家學者、產業或標準組織嘗試尋找一個新的評量 指標。但是從過去視角範圍的研究發現,主觀影像顯示品質評價結果與光學量測的數據傾向 呈現不充分的相關性,特別是在垂直方位角觀看方向時。所以,一套能符合主觀評的心物量 測方法的標準法是相當必要的。

本研究目的為找出人眼視覺與新型顯示器視角之間關係,採用目前最廣泛使用之三種大 型廣視角顯示器技術面板,選擇日常生活常用的不同視角觀賞電視的 7 種角度,收集並歸納 視覺科學有關於視角品質評價的結果,透過人因工程專業手法實作與視角光學色度量測,提 出一套新式簡便的通用量測與評價視角範圍的技術,稱之為「彩色視角範圍的全面品質指標」。 本指標結合主觀評價結果,得到一簡便且快速計算面板觀測視角範圍的公式,可符合人眼感 知的結果。此模型的優點有三:首先,此公式可分別統計色差、明度差、彩度差及色相差;

其次,可即時計算每個觀測視角的累積能量;最後,此計算模型可適用於各種不同技術面板。

綜觀以上幾點,此模型加強了對色彩品質的要求,更整合不同面板當前遇到的困境。期 望這個新的度量方法可以提供顯示器產業一個容易量測並且便利計算的公式,在預測可容忍 視角範圍時,更加便捷快速。更可以使用於不同技術面板的分類,或是面板等級區分的運用,

進而提升顯示器產業的色彩影像品質需求。

在許多消費者購買電視或顯示器時的決策經驗中,統整一個特定指標是必須的,這個針 對新型平面顯示器的視角範圍度量法即提供了這樣的指標,更加強色彩品質的管理,這肯定 可以降低消費者在採購顯示器產品時的困擾,進而提升產業的推進與發展。

關鍵詞:視角範圍、平面顯示器、色差公式

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Abstract

The advance in display technology has lead the satisfaction for display image quality become higher and higher. The criteria for evaluating viewing angles, contrast ratio > 10:1, has not been updated since 1980. Therefore, many researchers, industrial manufacturers and standard organizations have attempted to formulate a novel evaluation metric. However, from previous researches on viewing angles, many subjective image quality evaluations revealed that insufficient correlation with optical measurements.

The aim of this study is to discover the relationship between human visual perception and viewing angle of the novel displays. In experiments, three most popular types of large panel display for TV applications were selected. Seven different viewing angles were evaluated based upon the most frequently used viewing angles in daily life. Meanwhile, here proposed the metric of Total Quality of Color Viewing Angle (TQCVA) that offered a convenient and subjective measurement to evaluate the viewing angle ranges. The metric was devised and verified through the results of performing subjective evaluations. There are three major advantages of this new computation model are listed as follows. First, the method can analyze color difference, luminance difference and hue difference of displays at varied fixation viewing angles separately. Second, the pooled difference energy stands for the quality of each viewing angle can be calculated in real time. Final, this computation model is suitable for different types of display technologies.

TQCVA defines a more stringent requirement for color quality of displays, and overcomes the quality rank issues for different display panel types as well. This new metric can offer the display makers a new computation formula which uses current metrology and equipment of viewing angles in display industry. TQCVA can categorize of the viewing angle ranges for all panel types, and assist display makers in improving the color image quality.

In addition, a single or specific index of the viewing angle range is necessary for end-users to make decision during purchasing TVs in store. The proposed metric has served the purpose of measuring viewing angel ranges and the quality management of processes in the production line. It is expected that the metric can avoid the confusion when customers choose a TV display among different technologies, and advance the development of display industry as well.

Keywords: Viewing angle range; Flat panel display; Color difference formula

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目次

1.

緒論 ... 1

1.1 前言 ... 1

1.2 研究目的 ... 1

2.

文獻探討 ... 2

2.1 視角之光學色度量測法 ... 2

2.2 視角量測設備 ... 3

2.3 運用色差的視角範圍估測法 ... 4

2.4 視覺心物評量法 ... 5

2.5 視角模擬影像評量法 ... 6

3.

研究方法 ... 7

3.1 研究流程 ... 7

3.2 TQCVA 指標參數 ... 8

3.3 主觀視覺評價實驗設計 ... 13

4.

結果與討論 ... 15

4.1 TQCVA 指標參數分析 ... 15

4.2 主觀視覺評價實驗 ... 21

4.3 TQCVA 模型修正 ... 31

5.

結論與建議 ... 36

參考文獻 ... 38

附錄 ... 40

(9)

圖目錄

圖 2-1、視角幾何座標 ... 3

圖 2-2、三種量測視角光學特性的設備示意圖 ... 4

圖 3-1、研究方法架構與步驟 ... 7

圖 3-2、模擬觀看 42 吋電視於 3 倍寬距離 ... 11

圖 3-3、衰減因子敏感度模擬 ... 11

圖 3-4、衰減因子於正視角下的分佈 ... 11

圖 3-5、指標參數計算流程圖 ... 12

圖 3-6、主觀評價實驗測試圖片 ... 13

圖 3-7、實際實驗環境之 7 個觀視角度 ... 14

圖 3-8、實驗說明訓練圖片 ... 15

圖 3-9、主觀實驗實驗排程表 ... 15

圖 4-1、最差色塊的色差分佈結果 ... 16

圖 4-2、衰減因子修正之最差色塊的色差分佈 ... 16

圖 4-3、最差色塊的明度差分佈結果 ... 17

圖 4-4、衰減因子修正之最差色塊的明度差分佈 ... 17

圖 4-5、最差色塊的彩度差分佈結果 ... 18

圖 4-6、衰減因子修正之最差色塊的彩度差分佈 ... 18

圖 4-7、最差色塊的色相差分佈結果 ... 19

圖 4-8、衰減因子修正之最差色塊的色相差分佈 ... 19

圖 4-9、正視角下三塊面板的能量統整結果比較 ... 20

圖 4-10、色差之能量統整圖 ... 21

圖 4-11、明度差之能量統整圖 ... 21

圖 4-12、彩度差之能量統整圖 ... 21

圖 4-13、色相差之能量統整圖 ... 21

圖 4-14、事後檢定—亮度品質對面板 ... 23

圖 4-15、事後檢定—亮度品質對觀測視角 ... 23

圖 4-16、事後檢定—亮度品質對測試影像 ... 23

圖 4-17、事後檢定—彩度品質對面板 ... 24

圖 4-18、事後檢定—彩度品質對觀測視角 ... 24

圖 4-19、事後檢定—彩度品質對測試影像 ... 24

圖 4-20、事後檢定—色相品質對面板 ... 25

圖 4-21、事後檢定—色相品質對觀測視角 ... 25

圖 4-22、事後檢定—色相品質對測試影像 ... 25

圖 4-23、事後檢定—影像品質對面板 ... 26

圖 4-24、事後檢定—影像品質對觀測視角 ... 26

圖 4-25、事後檢定—影像品質對測試影像 ... 26

(10)

圖 4-26、面板及視角之交互作用 ... 27

圖 4-27、面板及影像之交互作用 ... 27

圖 4-28、面板及性別之交互作用 ... 27

圖 4-29、面板及受試者經驗之交互作用 ... 28

圖 4-30、視角及受試者經驗之交互作用 ... 28

圖 4-31、影像及受試者經驗之交互作用 ... 29

圖 4-32、性別及受試者經驗之交互作用 ... 29

圖 4-33、面板與觀測視角主觀評價—色差 ... 30

圖 4-34、面板與觀測視角主觀評價—明度差 ... 30

圖 4-35、面板與觀測視角主觀評價—彩度差 ... 30

圖 4-36、面板與觀測視角主觀評價—色相差 ... 31

圖 4-37、客觀計算與主觀評價比較圖—色差 ... 31

圖 4-38、客觀計算與主觀評價比較圖—明度差 ... 32

圖 4-39、客觀計算與主觀評價比較圖—彩度差 ... 32

圖 4-40、客觀計算與主觀評價比較圖—色相差 ... 33

圖 4-41、新 TQCVA 與主觀評價比較圖—色差 ... 34

圖 4-42、新 TQCVA 與主觀評價比較圖—明度差 ... 34

圖 4-43、新 TQCVA 與主觀評價比較圖—彩度差 ... 35

圖 4-44、新 TQCVA 與主觀評價比較圖—色相差 ... 35

圖 4-45、新 TQCVA 計算流程圖 ... 36

圖 4-46、主觀評價與新 TQCVA 之相關趨勢圖 ... 36

(11)

表目錄

表 3-1、顯示器色彩特性於正視角狀態 ... 8

表 3-2、視角光學量測採用標的色樣 ... 8

表 4-1、7 個視角的能量統整及 TQCVA 值 ... 20

表 4-2、4 依變項間之皮爾森相關係數 ... 22

表 4-3、自變項與依變項變異數分析結果 ... 22

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1. 緒論

1.1 前言

顯示器的技術發展日越進步,從早期的陰極射線管(Cathode ray tube, CRT)技術,至目 前的液晶顯示器(Liquid crystal display, LCD)和有機發光二極體(organic light-emitting diode, OLED),以技術而言,結構上已有顯著的改進。平面顯示器的技術日漸取代陰極射線管顯示 器,這些不同顯示器技術因構造上的不同,在視角的定義上也應有些許差異。但至今始終沒 有一個可供使用的視角度量方式。

平面顯示器的需求在現今社會中,已佔有一席重要的位子,在日常生活中舉凡手機、電 腦螢幕甚至到客廳、房間裡的電視。現代人對顯示器的依賴與需求已經近乎無可取代。但各 種不同的技術面板,都會面臨的問題,即是因為觀看視角而造成的色彩流失(color washout)、

灰階反轉(gray inversion),視角色偏(color shift),在大型面板更是需要克服的難題。

在 CRT 顯示器時代對於視角範圍的定義僅使用亮度對比定義之,其亮度對比僅以最大數 位訊號亮度除上最小數位訊號亮度的值,計算觀看者錐體範圍內對比大於 10:1 之範圍定義 出視角範圍,至今仍是沿用此方法。但是當今消費者對顯示器在硬體技術和高畫質影像品質 的需求,已經不可同日而語。目前平面顯示器的需求應不僅是亮度品質,更要顧及整體影像 品質,換句話說,彩度和色相的品質保證也成為終端消費者購買意願的重要選項之一。

1.2 研究目的

平面顯示器技術進展快速,各種不同的技術面板推陳出新,顯示器的關鍵已不僅是在硬 體驅動,近日漸漸的開始對影像品質的要求提高。但因為不同的技術面板,面臨的問題和解 決方針也都不同。而在同一塊面板上,最易造成影像品質降低的因素,就屬觀測視角改變。

雖然許多研究學者提出量測與心理物理感知的規範,並且和顯示器特性進行比較,如 Yamada 等人進行了主觀評價與對比之間的相關性[1],Teunissen 等人也提出由心理物理實驗及光學量 測過程中推導出降低亮度與改變色差的公式[2],但這些在實際執行上卻仍是複雜而不便利 的。

在先前的研究中發現,雖已有人提出用色差進行視角的估算,如 Ishikawa 等人(1994)[3]、

Funabiki 等人(2008)[4]均有提出從不同的色域空間計算色差,進而推導視角範圍,但總還是 有些考慮不足的地方。

本研究提出了一套新的預測計算模型,運用感知實驗的結果,提出可量化影像品質視角 的指標。本研究提出「彩色視角範圍的全面品質指標」 (Total Quality of Color Viewing Angle,

TQCVA)將有別以往僅討論亮度的影響來定義視角範圍,採用 CIEDE 2000 色差公式的概念,

從明度差、彩度差以及色相差進行各別討論,加入考慮人眼視覺敏感函數隨視角的變化補償,

再搭配主觀評價的結果相互比對與驗證。本研究將此預測計算模型實際實施在不同技術的顯 示面板上,分析不同顯示面板的視角品質特性,同時提出一個方法,可以分辨灰階反轉、視 角色偏及色彩流失。提供研發工程師或顧客對該顯示面板影像品質的評價參考。期望這樣的 度量法可以便捷且容易的運用在顯示器產業中,以因應不同需求的面板技術,更快速的預測 並計算出可接受的觀測視角範圍,甚至可運用此方法提供面板技術分類和分級上。

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2. 文獻探討

顯示器的物理特性會隨著觀看角度明顯的變化,特別是採用液晶技術的顯示裝置。在愈 大的斜視角,往往影像的物理特性改變愈大。早期的液晶顯示器甚至會有所謂灰階反轉 (grey-scale inversion)的現象,指的是色彩變化和灰階會是以視角為函數成反向的變化。理論 上顯示器從 R=G=B=0 灰階(黑色)到 R=G=B=255 灰階(白色)應該是灰階數越高則越亮,但是 液晶顯示器在大角度的時候有可能看到低灰階反而比高灰階還亮,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。定義不會產生灰階反轉現象的最大角度為視角,也就是 超過這個角度就有可能看到灰階反轉,對電視應用而言,灰階反轉是無法接受的影像品質。

當前視角範圍度量定義仍是沿用七十年代為液晶顯示器而發展的方式,即當垂直顯示觀 看顯示器的表現與 CRT 的性能的差異。一般最經常使用的視角定義只包括對比度,僅簡單地 將最大數位訊號(如 R=G=B=255)的亮度除上最低數位訊號(如 R=G=B=0)的亮度,同時 觀測錐體範圍內的對比度大於或等於 10 : 1 的觀看角度,即稱之為視角範圍,目前顯示器產 品大都僅以左右水平方向的偏視角範圍為主。但是幾項研究曾經表示,上述此定義方式無法 與人眼感知的結果有好的關聯,並且指出若要改善其與人眼感知品質的對應關係,本質上,

一個新的度量應該包括亮度變化和色彩差異是至關重要的。Yamada 等人(2005)研究證實 了視角視覺評價的數值與對比度呈現低相關,卻發現視覺評價與色彩差異(以E*uv為單位)

相對地呈現高度相關[1],但這研究的缺點是用 DLP 投影系統投射模擬的影像在投影幕上來 表現視角的依存性,並非使用真實的 LCD 和 PDP,所以結果會有些爭議,特別是同色異譜 的現象,會影響實驗的結果。

另外有兩種現象也會隨視角不同,消費者也容易察覺到影像品質的變化。一種是隨著觀 測視角增大,斜視角的彩色飽和度會比正視角降低,業界稱之為色彩流失(color washout);

另一種是隨著觀測視角增大,斜視角的色相會與正視角的色相有差別,我們稱之為色偏(color shift)。但是,這兩種現象往往也讓終端消費者混淆一起,甚至顯示器產業的專業人士也難以 區分其二。

再者,大部分的研究目的僅僅針對液晶顯示器的視角範圍發展某種新的度量指標,可能 無法適用於其他技術的顯示器,畢竟對大多數的消費者而言,市場上的顧客還是會喜歡對不 同技術顯示器作比較。以下分別以光學色度量測法與視覺評價法作對視角範圍的定義進行闡 述。

2.1 視角之光學色度量測法

顯示器的視角特性的是當以偏斜垂直顯示面的角度時,對顯示面中央位置,量測全畫面 顯示均一色彩的光學色度值,一般習慣視角測量幾何座標表示如圖 2-1 所示。在視訊電子協 會 (Video Electronics Standards Association, VESA) 的平面顯示器量測標準(FPDM 2.0)中,制 訂的量測方式與評價法,為目前大多數製造商所遵循[5]。該文件中建議了五種相似的視角量 測的方法,該五種方法不同的地方是視角量測數量的多寡,列舉如下:

(1) 四點水平/垂直視角 (Four-point (H&V) viewing angle):

以面板中心為基點,量測垂直及水平四個方向視角。垂直方向,即中心點的上面及下面;

水平方向,中心點的左邊及右邊。

(2) 閾值水平/垂直視角 (Threshold H & V viewing angle):

以螢幕中心為主,量測方向為中心點上、下、左、右。當亮度與對比降低至正視角 50%

處,並且滿足色偏值等於 5,即定義此為閥值視角範圍。

(3) 灰階反轉水平/垂直視角 (Gray-scale inversion H & V viewing angle) :

以螢幕中心點為基點量測垂直及水平視角,量測 8 階或 16 階灰階,找出兩相鄰灰階對比 度變化,當對比度為 1 時,即定義其為灰階反轉視角範圍。

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(4) 視錐角閾值 (Viewing cone thresholds) :

其定義與閾值水平/垂直視角相似,但是視角定義由螢幕的中心取一極座標立體角的圓錐 體。

(5) 灰階反轉視錐角 (Gray-scale inversion viewing cone):

其定義與灰階反轉水平/垂直視角相似,但是視角定義由螢幕的中心取一極座標立體角的 圓錐體。

(方位角 = 0°、90°、180°、270°分別為觀察 者方向面對顯示面板的右手邊、上方、左手 邊和下方;觀測角 則是相對垂直顯示平面 的偏斜角度)

圖 2-1、視角幾何座標

此外,該文件也定義一種評量「色彩反轉視錐角」的方法,主要概念為利用在不同視角 量測七組三色偏灰階的顏色畫面,並計算此三色偏灰階所圍成的色域大小和向量方向。但因 只針對低彩度的色彩進行分析,與消費者所常見的記憶色或物體色有出入,而且也因為計算 出的色域大小與向量無法直接評價不同偏視角的品質優劣,所以目前這方法較少人使用。

2.2 視角量測設備

最傳統的量測設備是結合測角分光儀 (goniometer) 和光頻譜輻射儀 (spectroradiometer),

如圖 2-2(a) 所示。這仍是目前公認最準確的量測方式,因為它採用的是分光頻譜計而非色度 計。但是一但量測樣本點數眾多時,這方法是極為耗時。

第二種設備稱之為成像球面法(Imaging Sphere),如圖 2-2(b)所示,它的組成主要元件是 一個類似半球型積分球,內部表面鍍上一層低反射的漫射材料,球心開出一個量測口,內置 一個曲面的二次反射鏡,將內部的光分佈投影在此反射鏡,再透過影像式的光度計或色度計 取像,從光度計或色度計每一個畫數可分析相對應角度的光強度與色度值。所以,目前產業 往往利用這個方法的量測結果作為其他量測方法的參考值或儀校值。

自從 1997 年一家法國公司 Eldim 提出以傅利葉光學機構 (Conoscope) 將顯示器表面一 小區域的放射光轉換至色度計上的面型 CCD 上,讓 CCD 上每一個畫數點的訊號代表不同發 光角的強弱,如此可以同時量測不同角度也可以幾乎同時獲得亮度與色度值,由於其方便性,

目前顯示器面板製造商與客戶大多都採用,如圖 2-2(c)。但是此方法量測範圍很小(約 2 mm),

當觀測角度越大,其誤差也越大。

Collomb-Patton 等人(2009)比較以上三種量測設備指出,成像球面法的光收集效率偏 低並容易受到雜光影響,只適合高亮度的顯示器;而測角分光儀則需要花費相當多的量測時 間[6]。結論認為 Conoscope 的量測方式是最適合的視角量測方法,尤其在量測裸眼 3D 顯示 器時,角度的解析力也足以勝任。所以本計畫將以 Conoscope 的為主要量測設備。

0∘

90∘

180∘

270∘

觀測角

方位角

(15)

(a) Gonioscope (b) Conoscope (c) Imaging Sphere 圖 2-2、三種量測視角光學特性的設備示意圖

2.3 運用色差的視角範圍估測法

Ishikawa 等人(1994)利用灰階影像提出一種評價 LCD 彩色偏移的視角評價法,作者們 量測八個灰階視錐角的 CIE L*u*v*色差,再分別討論「色度差異」、「色相角差異」、「彩度差 異」,並且觀察個別的統計量,如平均值和最大值[3]。同時,他們進行主觀評量實驗發現色 相角差的最大值與色彩偏移(color shift)的主觀評分資料呈現的相關性最高(相對於平均色相 角差),相反地,色彩偏移與彩度差異呈現弱相關。這個研究唯一的缺點是只探討早期 TN LCD 灰階影像的視角相依色彩偏移質變,缺乏對灰階反轉的觀察與分析。

Chen 等人(2006)利用 LCD 的偏視角的色彩飽和度衰減現象,提出一種統合閾值度量指 標 Color Saturation Degradation (CSD) [7]。其方法是將量測到的色彩三刺激值 CIEXYZ 轉換 到 CIELUV 的色度空間,在不考慮亮度的假設下,計算偏視角度與垂直視角的色差

2 2

'

' ( u') ( v')

Euv

   

,並以該色度空間色差的恰可辨識差異(Just Noticeable Difference, JND) 5 倍作為閾值訂定的基準,該研究建議用 CSD  0.03 來定義視角範圍,CSD 的公式摘要如下。

03 . 0 /

* 

dS d

CSD

--- 式(2-1) 其中,

dS *   E

u'v',換句話說,將計算出的色差對角作微分,其斜率落在0.03 以內的 即是可接受視角範圍,並用三種主色彩:紅(R=255, G=0, B=0)、綠(R=0, G=255, B=0)、藍(R=0, G=0, B=255)作為量測標的色,針對這三主色彩的可視角範圍交集後,即得到統合的視角範圍,

公式描述如下:

 

 

 

B G

R B B

G G

R R

CVA CVA

CVA CVA

d dS CVA

d dS CVA

d dS CVA

03 . 0 /

:

03 . 0 /

:

03 . 0 /

:

*

*

*

--- 式(2-2)

其中,CVAR、CVAG、CVAB為主色彩的可視角範圍,CVA 為統合的視角範圍。此方法的 缺點是:1)沒有考慮亮度隨偏斜視角的變化;2)僅對觀察角作微分,沒有考慮方位角的 變化;3)公式中計算的是只是飽和度的衰減,所以,計算過程中沒有考量人眼對色相的變化 比飽和度的變化還要敏感;4)三主色並不常常出現在一般電視影像上,測試色的代表性容易 有爭議;5)微分的飽和度變化只能反應影像品質變化區域,對於累進的色差或局部微細差異 容易被忽略;6)缺乏 CSD 與人眼視覺實驗的相關性數據。

Funabiki 等人(2008)採用 Gretagmacbeth 的九個顏色作為量測標的,沿水平方向( = 0°、

180°) 量測觀測角 = 0°~85°的色度值,並計算每一個測試色的各偏斜角與 = 0°的色差

顯示器

CCD Iris

Field lens Fourier

plane Fourier optics

Imaging lens

(16)

' ' v

Eu

,再平均九個顏色同一偏斜角的色差,可獲得一條偏斜角對應平均色差的曲線,再以

015

. 0 ' ' 

Eu v

作為色差閾值,以差補方式推算出彩色視角[4]。但是此方法的缺點如同文獻中 揭示,計算出的 CVA 與主觀所判定的視角雖有相關,但對試驗的三種不同類型的五台顯示器,

其結果並不一致。此呼應 Ishikawa 等人的研究結果,色差與視角品質的相關性並非最高。

Lee 等人(2009)利用 CIECAM02 色域體積 QMh 的大小來評價彩色視角範圍,實驗中 比較一台 OLED TV、兩台 LCD TV 和一台 PDP TV,並以垂直觀測角為基線,比較四種顯示 器其色域體積降為 50%的觀測視角作為比較依據[9]。因為該研究並未進行人眼視覺觀測實驗,

所以作者提到須作進一步研究 50%色域體積的縮減是否可以作為關鍵規格。此研究另一個缺 點是無法分析一些消費者最關注的色彩,如膚色、記憶色和一些非飽和色等等,這對視角品 質評價的結果判定會存有風險。

Fukai 等人(2010)利用最大亮度、對比、Gamma 值和色度空間 CIELAB 的色差公式

E * ab

進行水平和垂直方位角方向的視角範圍主觀實驗,結果卻發現色差

E * ab

與水平方位的相關 性最高,所以建議利用色差來測量視角範圍[8]。但該研究僅使用全紅、全綠、全藍、全白四 色量測色度值作為該顯示器的視角物理特性,而主觀實驗時卻用女性影像和自然景觀影像,

文章中並沒有說明其兩者間的關聯。該實驗也僅使用單一種類型的一台 LCD 顯示器,數據明 顯不足。此外,對垂直方位的視角物理特性與主觀評量呈現不高的相關性,換句話說,這個 方法僅適用水平方位觀察角,這使得後續研究者會有所困惑。

2.4 視覺心物評量法

Teunissen 等人(2008)用電漿電視和兩種液晶電視(MVA & IPS)進行視角相關的影像 品質評價和大量的光學量測[2]。採取由下而上的統計分析推導出一種相對於垂直角度觀看方 向的亮度降低和色差變化程度對影像品質預測(IQpred)的度量公式,如式(2-3)所示。作者們以 電漿電視的極限視角範圍作基線,並定義可用視角範圍的 IQpred必須大於或等於 6.7,才能用 來說明不同顯示器的品質差異比較。

7 . 6 ) ' ' ( ) ' ' ( 144 13

. 5 0 .

10 0 2 0 2

0

0

      

u u v v

L L

IQ

pred

L

i i i --- 式(2-3)

其中,L0、u’0、v’0分別是量測垂直觀測方向高明度灰色(R=G=B=200)的亮度與色度座標,

Li、u’i、v’i是偏斜視角方向量測到的亮度與色度座標。這個實驗由於是將這三種顯示器同時 放在一起作比較,換句話說,實驗時觀察者可以有互相比較的參考,但這會有別於大眾在家 庭使用時並沒有可以參考的顯示器或電視機做為評價的依據。所以 Teunissen 等人(2009)又 提出另一個公式較能符合對家庭使用的觀看環境,也就是假設家庭觀看者對視角漸變品質變 化是較不挑剔的[10],如式(2-4)所示。

36 . 0 ) ' ' ( ) ' ' (

28 0 2 0 2

0

0

      

v v u

L u L L

i i

i --- 式(2-4)

從上述兩個公式,我們發現兩者僅僅在於右方係數的不同,如將公式(2.3)左右都除上 5.13,

整 理 後 可 得 到 式 (2-5) , 大 致 說 明 在 賣 場 觀 看 與 家 庭 觀 看 時 的 品 質 評 價 挑 剔 比 率 約 為 0.64/0.36=1.78 倍。

64 . 0 ) ' ' ( ) ' ' (

28 0 2 0 2

0

0

      

u u v v

L L

IQ

pred

L

i i i --- 式(2-5) 這個方法最大的致命點是只有用一個高明度的灰色色度量測,公式與預測模型推導時,

也只考量不同灰階色度量測值。實際上應用時,有些實物色(如水果)或記憶色(如膚色)

(17)

的色彩視角變化對消費者而言更為重要,另外未考慮的是,有些暗色部分的評價對 LCD 顯示 器設計而言,也是重要評價的依據之一。

2.5 視角模擬影像評量法

一 些 研 究 利 用 模 擬 LCD 在 各 種 視 角 的 成 像 顯 示 , 作 為 判 定 影 像 品 質 的 參 考 [11][12][13][14]。其中有些模擬影像是利用相對應視角的光電轉換函數進行估計[11][12],但 這方法往往隨著與參考點偏差愈大,其模擬正確性愈降低。此外模擬的影像要在合適的顯示 終端呈現才不會失真,也是這個方法的限制之一。

例如:Jang 等人(2006)用 7x7x7 查表法針對 27 個視角建立其個別的 RGB 對應 CIEXYZ 色度值,來進行 2-domain 橫向電場驅動面板(In-Plane Switching, IPS)和 8-domain 多域垂直配 向技術面板(Multi-domain Vertical Alignment, MVA)液晶電視的模擬[15]。作者利用這些模擬視 角影像和真實電視個別進行可接受品質的視角閾值實驗,結果發現利用真實電視的可接受視 角和模擬影像有相同趨勢,但其間的差異頗大,往往真實電視的可接受視角閾值大於模擬的 影像。由於作者並未提及他們模擬的影像在何種顯示器上播放,所以,無法追蹤其模擬的真 實性。

Mitsumori 等人(2006)則以 CIECAM02 的色外貌模型進一步模擬人眼適應某種環境光下,

LCD 顯示器在不同視角的表現[13]。利用比較模擬垂直觀測角的扭曲向列 (Twisted Nematic, TN)液晶型顯示器和光學補償變曲(Optically Compensated Bend, OCB)液晶顯示器影像在 CRT 螢幕上顯示,其結果證實影像色差

E

02與主觀判定影像的差異呈現線性負相關。隨後,模擬 兩種顯示器在不同方位視角的影像,如圖所示。此研究的唯一的缺憾是未進一步分析視角色 差的閾值,無法量化評斷視角範圍,以作為產品規格的參考或標準度量。

綜觀以上的文獻收集與探討發現目前針對色彩視角範圍的定義還是未能有明確的解決之 道,雖然從運用色差為出發點是許多開發者共通的想法,但對測試的色彩與分析計算的過程,

仍無法面面俱到,此外,以上文獻沒有一篇考慮人眼視覺對斜偏視角的對比敏感度是有別於 垂直視角。針對這些前人研究的優缺點,本計畫將考量實際應用時的計算成本、有效的色差 公式、測試標的色樣與斜偏視角人眼視覺模型,提出一個更為切實的色彩視角範圍評價方式。

(18)

3. 研究方法

3.1 研究流程

就顯示器視角的研究中,在上一章已提及許多先前學者的研究,並比較其優缺點。在此 研究中,初步將先摒除外在環境光對顯示器的干擾,假設在微暗室內環境下觀看電視的固定 條件下,並採用目前國際標準照明委員會建議的 CIEDE2000 為色差計算公式。主要執行的步 驟可分為以下九點:

(1) 文獻探討

(2) 標的色樣收集與設計

(3) 視角光學量測與顯示器特性分析 (4) 彩色視角範圍演算法程式設計

(5) 指標參數分析,包括色差、明度差、彩度差、色相差、對比 (6) 偏斜視角衰減因子最適化視覺實驗

(7) TQCVA 模型與程式設計 (8) TQCVA 視覺評價實驗

(9) 多變量統計分析與 TQCVA 最佳化

將以上九步驟繪製為流程圖,如以下圖 3-1 所示。由圖中可更詳盡的了解整個實驗流程 及內容。

圖 3-1、研究方法架構與步驟

經過文獻內容討論的過程,第一步即是收集顯示器製造商和一般使用者常用的視角評價 色彩與影像,作為量測與評價的標的色樣。利用 Conoscope 量測所有標的色樣各視角之 CIEXYZ 色度值,再將後將所有的色度值轉換到 CIELAB 色度空間,接著計算各個偏斜視角 與垂直視角的色差,並且獨立分析明度差異、對比差異、色相差異以及飽和度差異,再依據 人眼視覺敏感函數,進行修正或補償偏斜視角對明度與色彩的預測,作為視角色偏和視角色 流失的品質評價基準。

最後,再實施一系列人因視覺主觀評價實驗,並且挑選數種不同電視螢幕,以及日常中

(19)

常觀看的七個觀測視角,將實驗結果與參數指標相互比對,進而佐證本研究計畫所提出的新 型色彩視角範圍度量模型。以下小節將分別說明採用的方法。

3.2 TQCVA 指標參數

在此章節,將依據 3.1 節所述的研究流程,就 TQCVA 模型提出的指標參數計算流程進 行探討。首先從測試顯示器介紹、標的色樣選擇、視角光學色彩量測的解釋與分析,另外從 偏斜視角的色差計算,直至人眼視覺衰減因子 (Attenuation factor, AF) 及能量統整 (Pooling energy) 都將一一進行介紹,詳細內容於後續章節將詳述之。

3.2.1 測試顯示器

由於目前國際標準對色彩視角範圍的討論仍以液晶顯示電視最為熱烈與積極。所以本研 究將常見的三個主流薄膜電晶體液晶顯示器技術(TFT-LCD)的電視螢幕為目標,所有面板 均為 1920  1080  RGB 像素,且每個顏色的通道為 8 位元。在此進行實驗之面板為 37 吋橫 向 電 場 驅 動 ( In-Plane-Switching , IPS ) 面 板 、 42 吋 聚 合 物 穩 定 配 向 技 術 ( Polymer- Stabilized-Alignment , PSA ) 面 板 以 及 40 吋 液 晶 圖 像 化 垂 直 配 向 技 術 ( Pattern- Vertical-Alignment,PVA)。以下分別以 TV-I 表示橫向電場驅動面板、TV-P 表示聚合物穩定 配向技術面板及 TV-V 表示液晶圖像化垂直配向技術面板。表 3-1 列出三片面板於正視角時 之最大亮度及三原色 RGB 的色度座標值。

表 3-1、顯示器色彩特性於正視角狀態

面板規格

TV-I TV-V TV-P

最大亮度(cd/m2

)

443.0 392.3 443.3 三原色

色度值

R (x, y) (0.6550, 0.3369) (0.6561, 0.3287) (0.6487, 0.3355) G (x, y) (0.3036, 0.6023) (0.3037, 0.6131) (0.2833, 0.5992) B (x, y) (0.1511, 0.0611) (0.1462, 0.0518) (0.1467, 0.0523) 3.2.2 標的色樣

在過去實驗結果顯示,色彩偏移是最常被消費者指出的。為方便與以往的研究進行比較,

我們挑選代表的色塊,例如:與先前的研究相同地從 GretagMacbeth ColorChecker® 挑選、螢 幕三原色,白色和黑色,如表 3-2 所示之所有色塊,其數值為在 D65 光源下 sRGB 之數值。

我們選擇這些顏色的原則,因為它們可以代表典型的自然色彩和顯示器特性。此外,對影像 產業而言,這些顏色的名稱和實用性已經熟悉地用在量測和標準化方面。

表 3-2、視角光學量測採用標的色樣

No R G B Color No R G B Color

1 117 82 68 Dark skin 11 159 189 66

Yellow green

2 199 148 130 Light skin 12 231 162 42

Orange Yellow

3 92 123 156 Blue sky 13 0 0 255 Blue

4 89 108 66 Foliage 14 0 255 0 Green

5 131 129 175 Blue flower 15 255 0 0 Red

6 94 190 172 Bluish green 16 240 200 29 Yellow

7 223 124 46 Orange 17 193 84 148 Magenta

8 69 92 166

Purplish blue

18 86 125 138 Cyan

9 199 84 98

Moderate red

19 255 255 255

White

10 92 60 103 Purple 20 0 0 0 Black

(20)

3.2.3 視角光學色彩量測

如圖 2-1、視角幾何座標所示量測角度,本研究採用 Conoscope 進行光學色度 CIEXYZ 三刺激值量測。取樣分析範圍從觀測角θ=0°到 80°,每間格為 1°,而方位角 從 0°到 360°,

每間格為 15°(其中 0°和 360°是重複的,只是為了方便程式計算與繪圖)。以下從色度空間轉 換、色差計算、至視覺偏斜視角衰減因子及能量統整進行解析。

(a) CIEXYZ 到 CIEL*a*b*計算

將取樣視角(j, k)量測第 i 個色樣的 CIEXYZi (j, k) 依據 CIE 1976 L*a*b*的色彩空間計 算其明度 L*i(j, k), a*i (j, k), b*i (j, k)座標和彩度 C*i (j, k),公式如式(3-1):

) , (

* )) , (

* ( ) , ((

*

) ) , ( ( ) ) , ( ( 500 ) , (

*

) ) , ( ( ) ) , ( ( 500 ) , (

*

008856 . 0 / , ) ) , 903.3( (

008856 . 0 / , 16 ) )

, ( ( 116 ) , (

*

2

3 / 1 3

/ 1

3 / 1 3

/ 1

3 / 1

k j i k

j i k

j i

k j i k

j i k

j i

k j i k

j i k

j i

k j i

k j i

k j i

b a

C

Zn Z Yn

b Y

Yn Y Xn

a X

Yn Yn Y

Y

Yn Yn Y

Y L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---

式(3-1)

其中,Xn, Yn, Zn 是參考白的三刺激值。一般而言,使用各自電視的全白畫面的量測值 CIEXYZ 作為該參考白。接著以下各節的心物參數計算是以國際照明技術委員會發佈的色差 度量 CIEDE2000 為基礎[16]。

(b) 色差 ΔE00

取樣視角(j, k)量測第 i 個色樣的 CIEDE2000 色差

E00_i (

i, k) 是定義為視角(j,

k) 與垂直觀測角的色彩差異,如式(3-2):

2 / 1

) ) , ( _ )( '

) , ( _ ( '

) ) , ( _ ( '

) ) , ( _ ( ' ) ) , ( ( '

) , ( _ 00

 

 

 

 

 

 

 

H H

k j ab C

C k j ab T

H H

k j ab C

C k j ab L

L k j i

k j

S k

i H S

k i R C

S k

i H S

k i C S

k L

i E

--- 式(3-2)

詳細的計算公式中的權重函數 SL、SC、SH與色相角與彩度相互作用因子 RT可參閱相關文獻 [17]。

(c) 明度差 ΔL'

首先從 CIELAB L*a*b*和 C*計算

a '

C '

h '

(21)

)) , ( ' / ) , ( ' ( tan ) , ( _ '

)) , ( ' ( ) , ( ' ( ) , ( _ '

) , (

* ) , ( '

) , (

* ) 1 ( ) , ( '

) , (

* ) , ( '

1

2 2

k j i k j i k

j ab

k j i k

j i k

j ab

k j i k j i

k j i k

j i

k j i k j i

a b

i h

b a

i C

b b

a G a

L L

---

式(3-3)

其中,

 

 

 

 

 

2

1

7 7

*

*

7

*

*

25 ) 2 / ) 0 , 0 ( 2 / ) , ( (

) 2 / ) 0 , 0 ( 2 / ) , ( 1 (

5 . 0

i k

j i

i k

j i

C C

C G C

--- 式(3-4)

明度差L

' _

i

( 

j

, 

k

)

的定義是為視角(j, k)與垂直觀測角的明度差異,L

'

i

( 

j

, 

k

)

定 義為

L '

i

( 0 , 0 )

,如式(3-5)。

) , ( ' ) 0 , 0 ( ' ) , ( _

'

i j k Li Li j k

L

 

 

 

 --- 式(3-5) (d) 彩度差 ΔC'

彩度差的C

'

ab

_

i

( 

j

, 

k

)

定義是為視角(j, k)與垂直觀測視角的彩度差異,如式(3-6)。

) , ( _ ' ) 0 , 0 ( _ ' ) , ( _

'

ab i j k Cab i Cab i j k

C

 

 

 

 --- 式(3-6) (e) 色相差 ΔH'

色相差

H

'ab_

i

(

j,

k)的定義是為視角(j, k)與垂直觀測角的色相差異,如式(3-7)。

 

 

 

2

) , ( _ ' ) 0 , 0 ( _ sin ' ) , ( _ ' ) 0 , 0 ( _ ' 2

) , ( _ '

k j ab ab

k j ab ab

k j ab

i h i

i h C i

C i H

 

--- 式(3-7)

3.2.4 衰減因子 (Attenuation factor,AF)

值得注意的是,對於人類的視覺系統而言,橫跨視野的中心窩區域的視覺敏感度不是均 一的。對比敏感度(contrast sensitivity)會隨著與偏心率(eccentricity, E)迅速下降,而且下 降的幅度會隨空間頻率而強烈增加[18]。如果我們使用相同的刺激,在黃斑中心凹位置,在 給定的偏心率 E 測量其敏感度,我們觀察到隨著增加偏心率,視覺的對比敏感度會往低頻的 敏感函數靠近並且敏感度減弱。這些變化我們可以用偏心適應倍率因子(Eccentricity-adapted scaling factor)[19]模型化。假設在所有方位角的衰減因子 AF 的程度是相等的,換句話說,衰 減因子只與觀察角度有關。所以,我們可得到一個簡化公式如下:

) / ) ( ( 1 ) 1 (

kECC

AF E

 

  --- 式(3-8) 其中 AF()是指觀察角的衰減因子,kECC 是與視覺工作有關的固定常數,E()是偏心率,

單位為視角(visual angle)。本研究根據先前研究的推導結果,以最精細的視覺作業游標視敏 度 (vernier acuity) 為參考,kECC = 0.17 [20]。

(22)

模擬觀看 42 吋電視時的觀測角度如圖 3-2 可看出觀看者在不同的觀測角度時,觀看者的 視角會造成不同的觀察視角。更由圖 3-3 模擬在 42 吋螢幕上人眼在正視角觀看時的敏感度範 圍,由圖中可看到左圖為原始圖片,當人眼於垂直視角時觀看此圖片僅對正中間的區塊有高 敏感度,越往外圍則越容易被視覺所忽視。而圖 3-4 為運用衰減因子公式計算出於正視角時 在不同 時的敏感度分佈於三維空間的表示及二維視角圖的結果。圖中明顯詮釋出觀看視角 時,衰減因子在不同的角度下造成的敏感度感受結果,在垂直視角時,其敏感度為最高,由 極座標向外分佈的敏感度漸漸遞減,在三維的空間分佈圖格外明顯的看出這個結果,同樣的 在其他偏斜視角也得到相同的結果,其結果如附錄一所示。

圖 3-2、模擬觀看 42 吋電視於 3 倍寬距離

(a) 原始圖片 (b) 正視角之敏感度分佈

圖 3-3、衰減因子敏感度模擬

(a) 三維空間分佈 (b) 二維視角分佈

圖 3-4、衰減因子於正視角下的分佈

(23)

圖 3-5、指標參數計算流程圖 3.2.5 能量統整 (Pooling energy)

以上的分析計算過程只針對某一方位、觀察視角(j,

k)的顯示單獨表現,對終端使用者 而言是相當龐大的資訊,會導致對電視視角品質的判定形成困擾。在許多消費者購買電視或 顯示器時的決策經驗中,統整一個特定指標是必須的。

本研究方法參照視覺處理過程中的能量理論,建立一個整合視角錐空間與所有標的色樣 資訊的「彩色視角範圍的全面品質指標」 (TQCVA),遵循在視覺模型建立的慣例,以明科斯 基度量(Minkowski metric)對所有資訊統整,以作為評價彩色視角範圍的決策依據[21],計算 公式說明如下:

2 / 1

))

2

( ) , ( _ 00 (

_  

 

  

 

j k

j k

j

DE

i E i AF

S   

--- 式(3-9)

2 / 1

))

2

( ) , ( _ ' (

_  

 

  

 

j k

j k

j

DL

i L i AF

S   

--- 式(3-10)

2 / 1

))2

( ) , ( _ ' (

_ 

 

  



j k

j k

j ab

DC i C i AF

S    --- 式(3-11)

2 / 1

))

2

( ) , ( _ ' (

_  

 

  

 

j k

j k

j ab

DH

i H i AF

S   

--- 式(3-12)

其中 SDE_i、SDL_i、SDC_i、SDH_i 分別代表標的色樣 i 的色差能量、明度差能量、彩度差 能量和色相差能量,最後再由以下公式計算所有色樣的色差能量、明度差能量、彩度差能量 和色相差能量平方和後開根號可得 TQCVA,如式(3-13)所示[22]。

i

i DH i DC i DL i

DE

S S S

S

TQCVA (

2 _ 2 _ 2 _ 2 _ --- 式(3-13) Pooling all patches’ energy

Color Patch, i CIEXYZij,k)

CIELABij,k)

ΔE00_i (θj,k) ΔL’_i (θj,k) ΔC’_i (θj,k) ΔH’_i (θj,k)

S

DE

_i S

DL

_i S

DC

_i S

DH

_i

CIELAB0 (0, 0) CIEXYZ0 (0, 0)

CIEDE2000

Attenuation Factor & Pooling

Total Quality of Color Viewing Angle

(24)

在圖 3-5 中將以上五小節之內容,簡易的繪製為流程圖,即為本研究提出「彩色視角範 圍的全面品質指標」之流程。首先,由儀器 Conoscope 量測得到的三刺激值轉換至 CIELAB 色度空間後,取每個面板的白色色塊數值當作參考白,使用 CIEDE2000 色差公式進行每個量 測色塊值的色差計算,即可各別得到色差值、明度差、彩度差以及色相差。再加入 3.2.4 節提 到的衰減因子進行修正後,並各別將色差、明度差、彩度差及色相差各別進行能量統整,其 值越小越佳。最後,再將四個分項能量統整數值平方相加後開根號,得到指標參數 TQCVA。

3.3 主觀視覺評價實驗設計

綜合以上文獻探討之結果,並且為評估 3.2 節提出之指標參數的結果,即著手進行關於 顯示器色偏之視覺評價的心理物理實驗,本實驗使用三種主流的顯示器技術面板為觀看刺激 物,選用在一般環境下常用的七個不同觀測視角,以下就本實驗方法以及實驗步驟說明之。

3.3.1 實驗設備

在此實驗中,同樣選用 3.2.1 節所提及相同的三塊面板。即分別為 37 吋 IPS (TV-I)、42 吋 PSA (TV-P) 以及 40 吋 PVA (TV-V)。另外以平板電腦收集主觀問卷資料。其主觀視覺評價 實驗之八張測試圖片如圖 3-6 所示,IM1 採用多色相的組合圖片;IM2、IM4、IM7 為觀看電 視時常出現的藍天、綠地及沙漠圖樣;IM3 及 IM8 可觀察暗態及漏光現象;IM5 及 IM6 觀察 不同人種的膚色變化及細節。

IM1 IM2 IM3 IM4

IM5 IM6 IM7 IM8

圖 3-6、主觀評價實驗測試圖片 3.3.2 實驗絛件

在此實驗中,定義自變項為觀測視角、面板技術及測試影像內容;依變項為影像品質、

亮度品質、飽和度及色偏。其中飽和度及色偏在研究結果中分別表示為彩度與色相。本研究 所討論的觀視角度是以極座標系統定義,θ為與面板平面垂直法向量的夾角, 則是為觀視 位置的方位角。

自變項中的觀測視角,在此選取日常生活中常見七個不同角度,其視角如下所示:

VA(θ, ) = (0°, 0°), (45°,180°), ( 45°, 135°), ( 45°, 90°), ( 60°, 180°), ( 60°, 135°)。面板即是使用 上述相同的三種不同技術之面板 TV-I、TV-P 及 TV-V,在其中各別顯示 1920 × 1080 像素之 靜態影像,實驗測試影像為 8 張不同全彩實物影像,包含一般常見的色調以及記憶色,如圖 3-6。

圖 3-7 為實驗環境中七種觀測視角狀態,而實際的實驗環境的環境光照控制為低於 100 lux 之微暗室。受試者的觀看距離為 3 倍顯示器寬度,以垂直顯示器中心畫面之距離計算。

將面板架設於垂直及水平方向均可旋轉的置具上,以調整不同視角角度。

(25)

實驗問卷內容使用 8 分主觀問卷量表,其 8 分主觀問卷量表內容表示如下:1 分表示極 差、2 分表示差、3 分表示稍差、4 分表示平庸、5 分表示可、6 分表示佳、7 分表示極佳、8 分表示完美。分別對受試者徵詢每個視角下每一張測試圖片針對影像品質、影像飽合度、影 像亮度以及色偏 4 個品質指標依變項,詳細問卷請參閱附錄二。

3.3.3 受試者

本實驗共有 31 名受試者參與,分為專家組 15 人及一般使用者組 16 人。其專家組是指具 有兩年以上顯示器面板設計相關經驗的從業人員;一般使用者即為無顯示器面板設計經驗者。

參與實驗者皆為正常視力無色盲人士,年齡分佈為 25 至 43 歲,平均年齡 29.6 歲,兩性人數 分別為男性 16 人,女性 15 人。

VA(θ , ) = (45°, 135°) VA(θ , ) = (60°, 135°)

VA(θ , ) = (45°, 90°) VA(θ , ) = (60°, 90°)

VA(θ , ) = (0°, 0°) VA(θ , ) = (45°, 180°) VA(θ , ) = (60°, 180°)

圖 3-7、實際實驗環境之 7 個觀視角度 3.3.4 實驗步驟

實驗開始前,先對受試者進行簡短的實驗簡介,並說明實驗目的,期間也同步進行暗室 視覺適應。並且運用下圖 3-8 所示之圖片,針對色彩飽合度、影像亮度、色偏之觀念對受試 者進行簡易辨識教學。

因為實驗進行需於暗房實施測驗,考慮人眼由亮室至暗室之視覺適應問題,在實驗前均 會進行十分鐘的視覺適應後才進入正式實驗。本實驗採用組內實驗設計,即每位受試者均接 受相同的實驗流程。其面板、測試圖片及觀看視角均採用亂數隨機順序。實驗細節如圖 3-9,

受試者在觀看單一顯示器時,在每一視角下,皆觀看八張靜態圖片,並針對每張圖片使用八 分主觀問卷,對影像品質、影像飽合度、影像亮度以及色偏四個依變項進行評價。平均一個 面板測驗時間約為 30 分鐘,每測試完一個面板即請受試者於暗室內休息 10 分鐘後,再進行 下一個面板實驗。總實驗長度平均約為 150 分鐘。

(26)

圖 3-8、實驗說明訓練圖片

圖 3-9、主觀實驗實驗排程表

4. 結果與討論

本章節中將討論,TQCVA 指標參數預測結果、主觀視覺評價統計分析結果以及兩者之 間的比較,最後再依其相互比較結果,進行 TQCVA 的模型修正。

以下內容將延用 TQCVA 指標參數對於色差、明度、彩度及色相四個屬性各別講述。運 用上一章所提及的 TQCVA 指標參數的計算流程,提出選用的 20 個標的色塊中,在四個屬性 表現最差的色塊,再使用視覺敏感衰減因子公式進行修正後的結果。

另一方面,針對主觀視覺評價,運用 SPSS 統計軟體,將亮度品質、彩度品質、色相品 質以及影像品質四個變項經過變異數分析(Analysis of variance,ANOVA)及事後檢定(Post Hoc Test)得到的統計結果,進行解析。最後,將客觀的指標參數分析與主觀視覺評價進行 比對,釐清兩者之間的相關性,並改進 TQCVA 模型。

4.1 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

數據

圖 3-5、指標參數計算流程圖  3.2.5  能量統整  (Pooling energy)    以上的分析計算過程只針對某一方位、觀察視角( j ,   k )的顯示單獨表現,對終端使用者 而言是相當龐大的資訊,會導致對電視視角品質的判定形成困擾。在許多消費者購買電視或 顯示器時的決策經驗中,統整一個特定指標是必須的。  本研究方法參照視覺處理過程中的能量理論,建立一個整合視角錐空間與所有標的色樣 資訊的「彩色視角範圍的全面品質指標」  (TQCVA),遵循在視覺模型建立的慣例,以明科斯 基度量(M

圖 3-5、指標參數計算流程圖

3.2.5 能量統整 (Pooling energy) 以上的分析計算過程只針對某一方位、觀察視角( j ,  k )的顯示單獨表現,對終端使用者 而言是相當龐大的資訊,會導致對電視視角品質的判定形成困擾。在許多消費者購買電視或 顯示器時的決策經驗中,統整一個特定指標是必須的。 本研究方法參照視覺處理過程中的能量理論,建立一個整合視角錐空間與所有標的色樣 資訊的「彩色視角範圍的全面品質指標」 (TQCVA),遵循在視覺模型建立的慣例,以明科斯 基度量(M p.23
圖 3-6、主觀評價實驗測試圖片  3.3.2  實驗絛件  在此實驗中,定義自變項為觀測視角、面板技術及測試影像內容;依變項為影像品質、 亮度品質、飽和度及色偏。其中飽和度及色偏在研究結果中分別表示為彩度與色相。本研究 所討論的觀視角度是以極座標系統定義,θ為與面板平面垂直法向量的夾角,  則是為觀視 位置的方位角。  自變項中的觀測視角,在此選取日常生活中常見七個不同角度,其視角如下所示:  VA(θ, ) = (0°, 0°), (45°,180°), ( 45°, 135°), ( 45°, 9

圖 3-6、主觀評價實驗測試圖片

3.3.2 實驗絛件 在此實驗中,定義自變項為觀測視角、面板技術及測試影像內容;依變項為影像品質、 亮度品質、飽和度及色偏。其中飽和度及色偏在研究結果中分別表示為彩度與色相。本研究 所討論的觀視角度是以極座標系統定義,θ為與面板平面垂直法向量的夾角, 則是為觀視 位置的方位角。 自變項中的觀測視角,在此選取日常生活中常見七個不同角度,其視角如下所示: VA(θ, ) = (0°, 0°), (45°,180°), ( 45°, 135°), ( 45°, 9 p.24
圖 3-7、實際實驗環境之 7 個觀視角度  3.3.4  實驗步驟  實驗開始前,先對受試者進行簡短的實驗簡介,並說明實驗目的,期間也同步進行暗室 視覺適應。並且運用下圖 3-8 所示之圖片,針對色彩飽合度、影像亮度、色偏之觀念對受試 者進行簡易辨識教學。  因為實驗進行需於暗房實施測驗,考慮人眼由亮室至暗室之視覺適應問題,在實驗前均 會進行十分鐘的視覺適應後才進入正式實驗。本實驗採用組內實驗設計,即每位受試者均接 受相同的實驗流程。其面板、測試圖片及觀看視角均採用亂數隨機順序。實驗細節如圖 3-9, 受

圖 3-7、實際實驗環境之

7 個觀視角度 3.3.4 實驗步驟 實驗開始前,先對受試者進行簡短的實驗簡介,並說明實驗目的,期間也同步進行暗室 視覺適應。並且運用下圖 3-8 所示之圖片,針對色彩飽合度、影像亮度、色偏之觀念對受試 者進行簡易辨識教學。 因為實驗進行需於暗房實施測驗,考慮人眼由亮室至暗室之視覺適應問題,在實驗前均 會進行十分鐘的視覺適應後才進入正式實驗。本實驗採用組內實驗設計,即每位受試者均接 受相同的實驗流程。其面板、測試圖片及觀看視角均採用亂數隨機順序。實驗細節如圖 3-9, 受 p.25
圖 3-8、實驗說明訓練圖片  圖 3-9、主觀實驗實驗排程表  4.  結果與討論  本章節中將討論,TQCVA 指標參數預測結果、主觀視覺評價統計分析結果以及兩者之 間的比較,最後再依其相互比較結果,進行 TQCVA 的模型修正。  以下內容將延用 TQCVA 指標參數對於色差、明度、彩度及色相四個屬性各別講述。運 用上一章所提及的 TQCVA 指標參數的計算流程,提出選用的 20 個標的色塊中,在四個屬性 表現最差的色塊,再使用視覺敏感衰減因子公式進行修正後的結果。  另一方面,針對主觀視覺評價,運用

圖 3-8、實驗說明訓練圖片

圖 3-9、主觀實驗實驗排程表 4. 結果與討論 本章節中將討論,TQCVA 指標參數預測結果、主觀視覺評價統計分析結果以及兩者之 間的比較,最後再依其相互比較結果,進行 TQCVA 的模型修正。 以下內容將延用 TQCVA 指標參數對於色差、明度、彩度及色相四個屬性各別講述。運 用上一章所提及的 TQCVA 指標參數的計算流程,提出選用的 20 個標的色塊中,在四個屬性 表現最差的色塊,再使用視覺敏感衰減因子公式進行修正後的結果。 另一方面,針對主觀視覺評價,運用 p.26
圖 4-9、正視角下三塊面板的能量統整結果比較

圖 4-9、正視角下三塊面板的能量統整結果比較

p.31
表 4-2、4 依變項間之皮爾森相關係數  依變項  亮度品質  彩度品質  色相品質  影像品質  亮度品質  1  0.721 ** 0.718 ** 0.738 ** 彩度品質  1  0.830 ** 0.813 ** 色相品質  1  0.829 ** 影像品質  1  接著運用變異數分析進行解析,表 4-3 為自變項與依變項間的結果。其標示”  *  ”的其顯 著水準為 p 值小於 0.05,即表示其為具統計上顯著性的結果。由表中可看到,自變項的主因 子與依變項間的關係皆為顯著,此外多項因子間的

表 4-2、4

依變項間之皮爾森相關係數 依變項 亮度品質 彩度品質 色相品質 影像品質 亮度品質 1 0.721 ** 0.718 ** 0.738 ** 彩度品質 1 0.830 ** 0.813 ** 色相品質 1 0.829 ** 影像品質 1 接著運用變異數分析進行解析,表 4-3 為自變項與依變項間的結果。其標示” * ”的其顯 著水準為 p 值小於 0.05,即表示其為具統計上顯著性的結果。由表中可看到,自變項的主因 子與依變項間的關係皆為顯著,此外多項因子間的 p.33
圖 4-20、事後檢定—色相品質對面板  圖 4-21、事後檢定—色相品質對觀測視角  圖 4-22、事後檢定—色相品質對測試影像  4.2.4  影像品質  再來分析整體影像品質針對面板(F (2,4536)  = 33.175) 、視角(F (6,4536)  = 87.139) 、影像(F (7,4536) = 21.582) 、性別(F (1,4536)  = 148.993)及受試者類別(F (1,4536)  = 307.222)等因子,進行變異數 分析,從其結果依然可看到面板、視角、影像、性別

圖 4-20、事後檢定—色相品質對面板

圖 4-21、事後檢定—色相品質對觀測視角 圖 4-22、事後檢定—色相品質對測試影像 4.2.4 影像品質 再來分析整體影像品質針對面板(F (2,4536) = 33.175) 、視角(F (6,4536) = 87.139) 、影像(F (7,4536) = 21.582) 、性別(F (1,4536) = 148.993)及受試者類別(F (1,4536) = 307.222)等因子,進行變異數 分析,從其結果依然可看到面板、視角、影像、性別 p.36
圖 4-23、事後檢定—影像品質對面板  圖 4-24、事後檢定—影像品質對觀測視角  圖 4-25、事後檢定—影像品質對測試影像  4.2.5  交互作用  在表 4-3 的結果分析中,也發現部分兩兩主因子變項間的交互作用具有顯著性效果。以 下就依據各個主因子間的交互作用關係做解釋。  首先,面板和視角之間的交互作用是顯著的,圖 4-26 畫出兩者之間的折線圖,可看到在 正視角時,三個面板的差異不大,而在θ=60°時,3 個電視面板的評價差異較大。且發現 TV-I 的表現在其他側視角時都較其他兩面板使受試

圖 4-23、事後檢定—影像品質對面板

圖 4-24、事後檢定—影像品質對觀測視角 圖 4-25、事後檢定—影像品質對測試影像 4.2.5 交互作用 在表 4-3 的結果分析中,也發現部分兩兩主因子變項間的交互作用具有顯著性效果。以 下就依據各個主因子間的交互作用關係做解釋。 首先,面板和視角之間的交互作用是顯著的,圖 4-26 畫出兩者之間的折線圖,可看到在 正視角時,三個面板的差異不大,而在θ=60°時,3 個電視面板的評價差異較大。且發現 TV-I 的表現在其他側視角時都較其他兩面板使受試 p.37
圖 4-26、面板及視角之交互作用  圖 4-27、面板及影像之交互作用  圖 4-28、面板及性別之交互作用  圖 4-29 顯示的結果為面板及受試者經驗值的交互作用關係,在這個統計圖表中可以簡易 的看出專業人員和一般使用者間對於不同技術面板的判斷。其中最明顯的差異在,一般使用 者對於 TV-V 的評價為最高,而專家則是對 TV-V 的評價為最低。另外從圖中的分數落點發 現,專業的面板設計從業人員可以輕易的分辨出三個不同面板的差異,由圖裡面發現專家對 於面板的評價分數落差明顯;而一般使用者則無法判斷,在分

圖 4-26、面板及視角之交互作用

圖 4-27、面板及影像之交互作用 圖 4-28、面板及性別之交互作用 圖 4-29 顯示的結果為面板及受試者經驗值的交互作用關係,在這個統計圖表中可以簡易 的看出專業人員和一般使用者間對於不同技術面板的判斷。其中最明顯的差異在,一般使用 者對於 TV-V 的評價為最高,而專家則是對 TV-V 的評價為最低。另外從圖中的分數落點發 現,專業的面板設計從業人員可以輕易的分辨出三個不同面板的差異,由圖裡面發現專家對 於面板的評價分數落差明顯;而一般使用者則無法判斷,在分 p.38
圖 4-31 則顯示影像及受試者經驗值之交互作用,可以看到不同族群對於不同測試影像的評價 結果,由圖表中發現 IM6 在一般使用者中的得分為最高,但在專家卻對 IM5 的評價最好。IM2 及 IM3 在專家及一般使用者中均是得分最低。最後,看到性別及受試者經驗值的交互作用, 圖 4-32 採用影像品質的平均評價對性別及使用者經驗值進行交互作用,由圖中可看出,專家 組中不論性別其結果的差異性並不大,但在一般使用者中,可看出女生對於影像品質的平均 評價較低,一般使用者的男生則反之,其中可看出女性對於色彩的要求是

圖 4-31

則顯示影像及受試者經驗值之交互作用,可以看到不同族群對於不同測試影像的評價 結果,由圖表中發現 IM6 在一般使用者中的得分為最高,但在專家卻對 IM5 的評價最好。IM2 及 IM3 在專家及一般使用者中均是得分最低。最後,看到性別及受試者經驗值的交互作用, 圖 4-32 採用影像品質的平均評價對性別及使用者經驗值進行交互作用,由圖中可看出,專家 組中不論性別其結果的差異性並不大,但在一般使用者中,可看出女生對於影像品質的平均 評價較低,一般使用者的男生則反之,其中可看出女性對於色彩的要求是 p.39
圖 4-31、影像及受試者經驗之交互作用  圖 4-32、性別及受試者經驗之交互作用  4.2.6  主觀評價統整  在 4.1.5 節中提到,TQCVA 是依據 DE2000 色差公式,將色差、明度差、彩度差及色相 差分別做能量統整。為了與指標參數做相互對應,故將主觀評價問巻中的影像品質、影像亮 度、色彩飽合度及色偏之結果,繪出相呼應於色差、明度差、彩度差及色相差的統整圖表。 並且可以從主觀評價的得分中得到觀測視角與面板之間的參數關係。  圖 4-33 至圖 4-36 繪出兩者相對應之統計圖,從中可觀察到

圖 4-31、影像及受試者經驗之交互作用

圖 4-32、性別及受試者經驗之交互作用 4.2.6 主觀評價統整 在 4.1.5 節中提到,TQCVA 是依據 DE2000 色差公式,將色差、明度差、彩度差及色相 差分別做能量統整。為了與指標參數做相互對應,故將主觀評價問巻中的影像品質、影像亮 度、色彩飽合度及色偏之結果,繪出相呼應於色差、明度差、彩度差及色相差的統整圖表。 並且可以從主觀評價的得分中得到觀測視角與面板之間的參數關係。 圖 4-33 至圖 4-36 繪出兩者相對應之統計圖,從中可觀察到 p.40
圖 4-33、面板與觀測視角主觀評價—色差  圖 4-34、面板與觀測視角主觀評價—明度差  圖 4-35、面板與觀測視角主觀評價—彩度差 1  2  3  4  5  6  7  主8  觀視覺評價分數平均值注視觀察角(°) ΔE00 TV-I TV-V TV-P 1  2  3  4  5  6  7  主8  觀視覺評價分數平均值注視觀察角(°) ΔL' TV-I TV-V TV-P 1  2  3  4  5  6  7  主8  觀視覺評價分數平均值注視觀察角(°) ΔC'ab TV-I TV-V

圖 4-33、面板與觀測視角主觀評價—色差

圖 4-34、面板與觀測視角主觀評價—明度差 圖 4-35、面板與觀測視角主觀評價—彩度差 1 2 3 4 5 6 7 主8 觀視覺評價分數平均值注視觀察角(°) ΔE00 TV-I TV-V TV-P 1 2 3 4 5 6 7 主8 觀視覺評價分數平均值注視觀察角(°) ΔL' TV-I TV-V TV-P 1 2 3 4 5 6 7 主8 觀視覺評價分數平均值注視觀察角(°) ΔC'ab TV-I TV-V p.41
圖 4-36、面板與觀測視角主觀評價—色相差  4.3  TQCVA 模型修正  由 4.1.5 節提出的客觀參數計算及 4.2.6 節的主觀評價中,發現當觀測角度θ越大時,在 主觀評價中的分數則越低;但在 TQCVA 的指標參數計算中,卻沒有如此的趨勢。在色差、 明度差、彩度差及色相差四個屬性中,均有這樣的衝突發生。另一個發現為,僅有觀測角θ 的改變會造成影響,而方位角在整體上的影響是不顯著的。為了更方便比較主觀評價與客 觀計算的差異性,將兩者繪製於同一圖表中,如圖 4-37 至圖 4-40 將兩者的色

圖 4-36、面板與觀測視角主觀評價—色相差

4.3 TQCVA 模型修正 由 4.1.5 節提出的客觀參數計算及 4.2.6 節的主觀評價中,發現當觀測角度θ越大時,在 主觀評價中的分數則越低;但在 TQCVA 的指標參數計算中,卻沒有如此的趨勢。在色差、 明度差、彩度差及色相差四個屬性中,均有這樣的衝突發生。另一個發現為,僅有觀測角θ 的改變會造成影響,而方位角在整體上的影響是不顯著的。為了更方便比較主觀評價與客 觀計算的差異性,將兩者繪製於同一圖表中,如圖 4-37 至圖 4-40 將兩者的色 p.42
圖 4-38、客觀計算與主觀評價比較圖—明度差  (實心為主觀評價平均值;空心為模型計算值)  圖 4-39、客觀計算與主觀評價比較圖—彩度差  (實心為主觀評價平均值;空心為模型計算值)  1  2  3  4  5  6  7  8  0  100  200  300  400  500  600  700  800  900  1,000   極差  <-- 主觀測試評分  -->  完美能量統整(Pooling Energy) 注視觀察角(度) ΔL' TV-I TV-V TV-P TV

圖 4-38、客觀計算與主觀評價比較圖—明度差

(實心為主觀評價平均值;空心為模型計算值) 圖 4-39、客觀計算與主觀評價比較圖—彩度差 (實心為主觀評價平均值;空心為模型計算值) 1 2 3 4 5 6 7 8 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1,000 極差 <-- 主觀測試評分 --> 完美能量統整(Pooling Energy) 注視觀察角(度) ΔL' TV-I TV-V TV-P TV p.43
圖 4-40、客觀計算與主觀評價比較圖—色相差

圖 4-40、客觀計算與主觀評價比較圖—色相差

p.44
圖 4-43、新 TQCVA 與主觀評價比較圖—彩度差  (實心為主觀評價平均值;空心為模型計算值)  圖 4-44、新 TQCVA 與主觀評價比較圖—色相差  (實心為主觀評價平均值;空心為模型計算值)  新的 TQCVA 流程圖如圖 4-45 所示,經過 CIEDE  2000 計算出明度差、彩度差及色相差 的值之後,再各別經過能量統整後,使用 cos(θ)對觀測角的修正,再各別乘上不同的權重, 最後加總得到新的 TQCVA。最後再對主觀評價的影像品質平均值與新的 TQCVA 進行相關性 的比較,如圖

圖 4-43、新

TQCVA 與主觀評價比較圖—彩度差 (實心為主觀評價平均值;空心為模型計算值) 圖 4-44、新 TQCVA 與主觀評價比較圖—色相差 (實心為主觀評價平均值;空心為模型計算值) 新的 TQCVA 流程圖如圖 4-45 所示,經過 CIEDE 2000 計算出明度差、彩度差及色相差 的值之後,再各別經過能量統整後,使用 cos(θ)對觀測角的修正,再各別乘上不同的權重, 最後加總得到新的 TQCVA。最後再對主觀評價的影像品質平均值與新的 TQCVA 進行相關性 的比較,如圖 p.46
圖 4-45、新 TQCVA 計算流程圖  圖 4-46、主觀評價與新 TQCVA 之相關趨勢圖  5.  結論與建議  本研究從 CIEDE  2000 色差公式的發想,探討改善顯示器在偏斜視角時遇到色彩轉變的 問題,並建立一套量化使用者觀看顯示器時之彩色視角指標,提供面板技術開發的參考,以 增進顯示器的影像品質改善與評價。這項研究不僅考慮了顯示器在各個色彩屬性面向的表現, 不像以往只以亮度對比來決定觀賞視角的範圍。研究中從亮度的品質探討至色彩流失及色彩 偏移的影響,不僅僅是改善亮度對顯示器的影響,對於目

圖 4-45、新

TQCVA 計算流程圖 圖 4-46、主觀評價與新 TQCVA 之相關趨勢圖 5. 結論與建議 本研究從 CIEDE 2000 色差公式的發想,探討改善顯示器在偏斜視角時遇到色彩轉變的 問題,並建立一套量化使用者觀看顯示器時之彩色視角指標,提供面板技術開發的參考,以 增進顯示器的影像品質改善與評價。這項研究不僅考慮了顯示器在各個色彩屬性面向的表現, 不像以往只以亮度對比來決定觀賞視角的範圍。研究中從亮度的品質探討至色彩流失及色彩 偏移的影響,不僅僅是改善亮度對顯示器的影響,對於目 p.47

參考文獻

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