測試液晶電視亮度頻道特性

影像主要是由兩種最基本的要素所構成，即“亮度與色彩”。電視模擬信號也是依據以上兩項要素所編碼而成。在電視的硬件設計上也要特別注意是否能維持原先所設計的亮度、色彩設置。以下所提到的測試項目均是電視信號受某些原因影響，造成影像亮度失真。

最后一個(gè)測試項目“交越亮度”則專(zhuān)屬于SECAM系統測試使用（SECAM系統電視模擬信號的編碼方式和其余兩大系統非常不同），如非此系統，則可省略此項測試內容。

亮度頻道特性測試項目

亮度頻道（luminance channel）特性的測試項目包括以下幾點(diǎn)：

◆ 振幅響應對視頻頻率（Amplitude Response to Video Frequency）

◆ 群集延遲特性對視頻頻率（Group Delay Characteristics to Video Frequency）

◆ 線(xiàn)性波形響應（Linear Waveform Response）

◆ 線(xiàn)時(shí)間非線(xiàn)性（Line-time non-Linearity）

◆ 色彩對亮度相互調變（Chrominance to Luminance Intermodulation）

◆ 黑色準位及其穩定度（Black Level and its Stability）

◆ 交越亮度（Cross Luminance SECAM System）

振幅響應對視頻頻率

振幅響應對視頻頻率（Amplitude Response to Video Frequency）表示在影像顯示裝置每一驅動(dòng)端，或基帶輸出端的亮度信號振幅為視頻頻率的函數。響應是由多脈沖群（Multiburst）信號來(lái)測量，如果需要更精確的數據，應使用CompositeCSine-wave Signal。

◆ 測試條件：

影像測試信號為Multiburst Signal或Composite Sine-wave Signal，如圖1、圖2。

◆ 測試程序（Multiburst方法）：

（1）使用系色信號輸入接收器。當顯示驅動(dòng)端在測量時(shí)，要以參考類(lèi)型信號來(lái)調整對比控制以得到標準輸出電壓。

（2）連接示波器至影像顯示裝置（驅動(dòng)端或基帶輸出端）。

（3）使用二階（two-step）參考信號作為參考，測量每一頻率burst的輸出準位的百分比。

＊ 注意：line-rate or field-rate掃描信號可作為使用的另一選擇。

◆ 測試程序（Composite Sine-wave Signal方法）：

（1）使用Composite Sine-wave Signal輸入接收器。當顯示驅動(dòng)端在測量時(shí)要以參考類(lèi)型信號來(lái)調整對比控制以得到標準輸出電壓。

（2）連接示波器至影像顯示裝置，一驅動(dòng)端或基帶輸出端。

（3）使用100kHz輸出準位當參考，當變動(dòng)頻率從100kHz至系統的最大頻率時(shí)，測量Sine-wave成份輸出準位，單位為dB。

＊ 注意：如果在亮度頻道上使用梳狀濾波器，振幅隨線(xiàn)頻率一半的速率變動(dòng)。在此案例中，伴隨頻率最大振幅要測量。

◆ 測試結果：如表1。

群集延遲特性對視頻頻率

群集延遲特性對視頻頻率（Group Delay cCharacteristics to Video Frequency）響應是以多重脈沖信號作測量，如需更精確數據，要使用群集延遲測量設備。在多重脈沖信號中，脈沖的高低頻群集延遲差當成基線(xiàn)（Baseline）的Sinusoidal扭曲。

◆ 測試條件：

影像測試信號為Multipulse Signal，如圖4。

◆ 測試程序：

（1）使用測試信號輸入接收器。當顯示驅動(dòng)端在測量時(shí)，要以參考類(lèi)型信號來(lái)調整對比控制以得到標準輸出電壓。

（2）連接示波器至影像顯示裝置（驅動(dòng)端或基帶輸出端）。

（3）通過(guò)圖5所敘Y1、Y2、YM值，測量調變后脈沖的基線(xiàn)扭曲，并記下Y1、Y2。

使用公式（如圖6）或依使用的系統采用圖7和圖8的列線(xiàn)圖解法，該公式和圖所適用的頻率不包含色彩副載波。

＊ 注意：對40T pulse，以圖7和圖8的列線(xiàn)圖解法查到的群集延遲要乘以參數2。

◆ 測試結果：如表2。

線(xiàn)性波形響應

亮度頻道的線(xiàn)性波形響應（Linear Waveform Response）是以用標定限制頻譜測試信號輸入接收器來(lái)測量。在影像顯示時(shí)，裝置每一驅動(dòng)端或基帶輸出端的波形。結果以黑色準位及最大白色準位差的百分比表示。在一些例子中要使用評定參數K，這是考慮各種扭曲的各不同主要效應。此外，結果可以用各種波形相片記錄表示。通過(guò)影像頻率范圍，所敘4種形態(tài)的響應測量顯示頻率和群集延遲響應如下：

（1）線(xiàn)率條形響應（Line-Rate Bar Response）

（2）脈沖響應（Pulse Response）

（3）脈沖與條形比（Pulse and Bar ratio）

（4）場(chǎng)頻率方波響應（Field-Frequency Square-Wave Response）

◆ 測試條件：

影像測試信號為2T Pulse and Bar Signal和Horizontal Bar Signal，如圖9、圖10。

◆ 測試程序（2T bar response）：

（1）使用2T Pulse and Bar Signal輸入接收器。當顯示驅動(dòng)端在測量時(shí)，要以參考類(lèi)型信號來(lái)調整對比控制，以得到標準輸出電壓。

（2）連接示波器至影像顯示裝置（驅動(dòng)端或基帶輸出端）。

（3）如圖11所示，調整示波器使黑準位的A點(diǎn)，對應單位振幅（100%）條狀的中點(diǎn)B之差。

（4）m1、m2是振幅轉換半振幅高的點(diǎn)。從m1、m2各延伸0.01H產(chǎn)生的兩個(gè)點(diǎn)，b為此兩個(gè)點(diǎn)間單位振幅最大分離；測量b并以A、B差的百分比來(lái)表示（H是一線(xiàn)的期間）。

（5）評定參數K可由以下公式獲得：

K＝︳b︳×100%

◆ 測試程序（2T Pulse Response）：

（1）維持以上相同的設置。

（2）如圖12所示調整示波器，如此掃描速度對應所示的時(shí)間尺度，響應的黑色準位和水平軸一致，而且響應的峰值準位落在單位振幅線(xiàn)上（100%），響應的半振幅點(diǎn)以垂直軸對稱(chēng)排列。

（3）測量波形振幅在水平軸上所標示點(diǎn)，并以響應峰值百分比b來(lái)表示。測量2T Pulse的半振幅點(diǎn)間的時(shí)間差a，并以納秒表示。

（4）2T Pulse的評定K為半振幅區間的函數，可以由以下公式得到，a和T相同單位：

K＝︳（a－2T）÷10T︳×100%

（5）2T Pulse的評定K為b（峰值響應）的百分比函數，可以由如表3所示公式得到。

◆ 測試程序（2T Pulse/Bar Ratio）：

（1）維持以上相同的設置。

（2）如圖11所示，調整示波器然后測量2T Pulse振幅對2T Bar響應在B點(diǎn)振幅比當成r%。

（3）2T Pulse-to-Bar Ratio的評定K可以由以下公式得到：

K＝︳（100－r）÷4r︳×100%

◆ 測試程序（Field-Frequency Square-wave Response）：

（1）維持以上對比控制的設置，然后使用Horizontal Bar Signal輸入接收器。

（2）連接示波器至影像顯示裝置（驅動(dòng)端或基帶輸出端）。

（3）如圖13所示調整示波器，以致對應A和B正負沖程的中間點(diǎn)和對應單位振幅的點(diǎn)之差，同步脈沖都被忽略。

＊ 注意：示波器探棒應正確調至量方波。

（4）m1、m2是振幅轉換半振幅高的點(diǎn)。從m1、m2各延伸0.01V產(chǎn)生的兩個(gè)點(diǎn)，b為此兩個(gè)點(diǎn)間單位振幅最大分離，測量b。（V是一垂直場(chǎng)的期間）

（5）b以單位振幅百分比表示。

（6）Field-Frequency Square-wave Response的評定K可以由以下公式得到：

K＝︳（b－100）÷2︳×100%

◆ 測試結果：如表4。

線(xiàn)時(shí)間非線(xiàn)性（Line-time non-linearity）

亮度頻道的非線(xiàn)性扭曲是在影像顯示裝置每一驅動(dòng)端或基帶輸出端以階梯信號或APL可變階梯信號測量。

◆ 測試條件：

影像測試信號為Staircase signal，或APL-variable staircase Signal，如圖14。

◆ 測試程序（標準方法）：

（1）使用測試信號輸入接收器。對比控制設在一般，當使用APL-variable Staircase Signal時(shí)，設置平均影像準位（APL）在50%。

（2）連接示波器至影像顯示裝置（驅動(dòng)端或基帶輸出端）。

（3）測量白色準位和黑色準位A0間的振幅，而每一階An的振幅，在n＝1～5如圖15所示。

（4）由以下公式計算非線(xiàn)性：

Non-Linearity＝（An－A0/5）/（A0/5）×100%

（5）當使用APL-Variable Staircase Signal，調整APL到10%和90%并以上面相同方法測量。

◆ 測試程序（另一方法）：

（1）通過(guò)排除信號低頻成分，而得到最高和最低沖量振幅的高通濾波器，得以測量沖量振幅。

（2）線(xiàn)性誤差表示為：

Linearity error＝（Vmax－Vmin）/Vmax×100%

◆ 測試結果：如表5。

色彩對亮度相互調變

當亮度振幅因加上色彩信號時(shí)，而被影響時(shí)色彩對亮度相互調變（Chrominance to Luminance Intermodulation）就出現。在信號路徑因非線(xiàn)性或信號停止就會(huì )產(chǎn)生扭曲。本測量只能應用在NTSC和PAL系統的影像顯示裝置驅動(dòng)端輸出信號。

◆ 測試條件：

影像測試信號：staircase-modulated chrominance signal or modulated pedestal signal如圖16、圖17。

◆ 測試程序：

（1）使用測試信號輸入接收器。對比控制設在一般。

（2）連接示波器至影像顯示裝置一驅動(dòng)端，并以一合適低通濾波器減少帶寬，使變異的副載波不會(huì )被測到。

（3）設置接收器的飽和控制為0，或關(guān)閉彩色解碼器。

（4）在沒(méi)有彩色信號時(shí)測量亮度信號準位，并取此值作參考。

（5）在有副載波信號時(shí)測量亮度條狀值。這值和參考值的差就是相互調變以參考值百分比表示，增加時(shí)用正號，減少時(shí)用負號。

◆ 測試結果：如表6。

黑色準位與其穩定度

黑色準位及穩定度（Black level and its stability）屬性定義：

·對影像黑色部分的亮度準位保持恒定。

·對影像黑色部份的色彩保持恒定。

·測量黑色準位集中在圖形對平均圖形準位、時(shí)間、供應電壓及r.f.輸入信號準位黑色部份亮度和彩色的穩定度。

·測量結果包括顯示電路的穩定度。

◆ 測試條件：影像測試信號為 PLUGE Signal and White PLUGE Signal，如圖18、圖19。

◆ 測試程序：

（1）使用PLUGE Signal輸入接收器，對比控制設在一般。

（2）減少環(huán)境四周在顯示幕表面亮度少于2lx。

（3）使用亮度控制減少亮度，直到深色垂直條帶剛可看見(jiàn)淺色垂直條帶和背景（黑色準位）保持清楚可見(jiàn)。

（4）現在黑色準位的增加由深色條帶的出現來(lái)決定，黑色準位的減少由淺色條帶的可見(jiàn)度來(lái)決定，在補充測量中，可在圖形的黑色準位測量亮度。

（5）黑色準位的初步變化為設置黑色準位后，關(guān)閉接收器待足夠長(cháng)時(shí)間，使接收器所有器件均在室溫，接著(zhù)再度打開(kāi)接收器。在背景準位變成可見(jiàn)就測量背景亮度變化直到準位穩定下來(lái)，記下在這期間的時(shí)間和背景亮度 cd/m2最大變化。

（6）黑色準位穩定度與供應電壓，改變供應電壓為指定范圍的極限并以單位cd/m2記下背景亮度變化。

＊ 注意：除非制造商另有規定，電壓極限是額定電壓的±10%。

（7）黑色準位穩定度與平均圖形準位。使用white PLUGE signal并設置黑色準位，然后改成PLUGE Signal，并以單位cd/m2測量背景亮度變化。如果在PLUGE Signal黑色準位轉成比黑色準位更深而無(wú)法測量，首先使用PLUGE Signal然后再變成White PLUGE Signal并測量其變化。

＊ 注意：本測試并不適用于無(wú)直流恢復的黑白接收器。

（8）黑色準位穩定度與r.f.輸入信號準位。以PLUGE signal，變動(dòng)r.f.輸入信號準位從標準輸入信號準位到噪聲限制敏感度準位和到100dB（μV），并以單位cd/m2測量背景變化。

（9）因黑色準位偏移造成色溫變化。如果在測量試（4）～（8）時(shí)觀(guān)察到色溫的變化，主觀(guān)的評估此現象并伴隨結果記錄下來(lái)。

（10）彩色和單色操作轉換時(shí)黑色準位發(fā)生變化。改變影像測試信號成PLUGE signal。調整飽和控制到它的名義上的位置，并記下因飽和控制變化所造成色溫的變化。

◆ 測試結果：如表7～表9。

交越亮度

在SECAM系統，副載波永遠會(huì )存在甚至在影像的黑/白色部分。然而，源自于傳送器的r.f.預加強，振幅隨著(zhù)瞬間頻率劇烈變動(dòng)。因為大的頻率偏差導致強飽和顏色區域將更高。

因低頻預加強造成在多個(gè)顏色暫態(tài)瞬間頻率偏差到3.9MHz或4.75MHz的極限，這個(gè)現象會(huì )被加強。這是為什么SECAM系統副載波信號功率分布不像NTSC及PAL系統集中在中間頻率的其中一個(gè)原因。壓縮這個(gè)整體 頻率范圍≥12dB at 3.9MHz to 4.75MHz）將導致不容許的亮度帶寬減少。梳狀濾波在SECAM系統是不可能的。因此，點(diǎn)狀爬行在SECAM影像的某些顏色中可看見(jiàn)。而其負面效應也將出現，像是在一些飽和顏色，例如黃色，R-Y和B-Y信號副載波振幅差非常高。

如果非線(xiàn)性存在，H/2亮度樣式會(huì )在屏幕出現；在非線(xiàn)性案例，在色彩暫態(tài)副載波振幅可能造成在暫態(tài)期間亮度錯誤。

◆ 測試條件：

（1）影像測試信號SECAM Color Bar Signal，如圖20。

（2）信號輸入：r.f.和基帶。

（3）輸入信號準位：準輸入信號準位。

（4）輸出：R-Y和B-Y端子或R和B端子。

◆ 測試程序：

（1）使用測試信號輸入接收器并調整影像在一般亮度和對比設置。

（2）設置飽和控制為0。

（3）觀(guān)察在黃色條帶的H/2亮度樣式。

（4）觀(guān)察在顏色暫態(tài)的H/2亮度樣式和點(diǎn)狀爬行樣式。

（5）在黃色條帶的干擾以5階缺失評量。

（6）點(diǎn)狀爬行以5階缺失評量。

◆ 測試結果：如表10、表11。