Способ определения цветкового контраста Советский патент 1992 года по МПК G01J3/46 

Изобретение относится к способам определения цветового контраста жидкокристаллических (ЖК) устройств цветного отображения информации, работающих на просвет, и может быть использовано при создании индикаторов, фильтров с переключаемым цветом и устройств отображения информации индивидуального и коллективного пользования.

Известен способ визуального определения цветового контраста, заключающийся в наблюдении глазом цвета двух полукругов и уменьшении измеряемого контраста до порога цветоразличения. В качестве критерия оценки используется глаз наблюдателя с нормальным цветовым зрением.

Недостатком данного способа является, прежде всего, субъективность в оценке равенства цветов на уровне порога цветоразличения вследствие индивидуальных особенностей глаза, например, в различное время суток и уровня освещенности. Способ требует строгой фиксации положения глаз наблюдателя. Усталость наблюдателя дополнительно приводит к низкой точности и

vl V4

О ч| V4 vj

малой производительности данного способа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобре- тению является способ определения цветового контраста по цветовой разности изображения индекса в состояниях включено и выключено 8 зрительно однородном цветовом пространстве. Способ применяется для любого числа устройств. Способ заключается в измерении пропускания изображения индекса в состояниях включено и выключено в большом числе точек длин волн в диапазоне от 400 до 700 нм и дальнейшем расчете цветовой разности по формуле

2i1/2

AE(6L7+(Aa)2+(AB)23

(1)

где AL ,Да ,Ab - разности цветовых координат изображения в состояниях включено и выключено :

A L i-вкл ивыкл ; А а двкл Звыкл ;

А Ь - Ьекя - Овыкл .

Цветовые координаты L а, Ь определяются из уравнений

L 116 (Y/Y0)1/3 - 16: а 500(Х/Х0)1/3 - (Y/Y0)1/33 ; b 200(Y/Y0)1/3 - (Z/Zo)1/3 ,

где X, Y, Z - цветовые координаты исследуемого объекта в системе МКО 1931 г.,

Х0, Yo, Z0 - цветовые координаты излучения источника света, используемого для оснащения (Yo 100), в системе МКО 1931 г.

Цветовые координаты X, Y, Z при работе устройства на пропускание могут быть определены из уравнений

Хв1-Ш-х(1-( AJ

1 г

YssJ JofoHW-fcW eto; (Ь)

1-Ј-1(ъ}.Ј(Ъ}-Ш}-А Ь, (Г)

где Y0( Я) - поток излучения источника света, используемого для освещения, на длине волны Я;

X (A), Y (Я) , Z (А)- значения функций сложения цветов на длине волны А; . Ytt

г (А)

- пропускание индекса на

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

длине волны Я в состоянии включено или выключено ( Твкл., твыкп.);

Y( Я) - поток излучения, вышедший из индекса на длине волны Я в состоянии включено или выключено ;

AI , Яа - граничные длины волн видимой области спектра.

Недостатком известного способа является, прежде всего, ограниченная производительность, возникающая вследствие необходимости проведения измерений в большом числе точек спектрального диапазона 400-700 нм (минимально 61 точка при шаге по длинам волн 5 нм), их увеличении в 2 раза при регистрации спектров пропускания индекса в состояниях включено, и выключено, а также необходимость сложной математической обработки результатов измерений для вычисления значений цветовой разности (см. формулы (1)-(7)), включающей многократное численное интегрирование, извлечение корней различных степеней и других операций.

Применение этого способа для определения цветового контраста серии изделий многократно увеличивает трудоемкость работ и еще больше снижет его производительность.

Целью настоящего изобретения является сокращение времени определения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения цветового контраста изображения серии жидкокристаллических устройств, включающем измерение для одного устройства пропускания в состояниях

выключено здыкя. и включено при рабочем напряжении тШ. в видимой области спектра, определение цветовых координат

и вычисление цветового контраста ДЕ , измерение пропускания для остальных устройств серии в выключенном т{ычл и включенном t&Kft. состояниях на длине волны Ak в пределах контура полосы пропускания, дополнительно на длине волны Ak измеряют пропускание устройства тькл.ю при напряжении в 10-100 раз большем рабочего напряжения, сравнивают его с пропусканием при рабочем напряжении тШ. и определяют величину

С А -(гвкл. ty

1/3

где

Л-АНГО/

av/3 ,

/ I - I

(8У

затем определяют цветовой контраст ЛЕ устройств серии по формулам

дЕ(0

(Ж)

V3

(9)

при

ш1. тШ.10 для темного изображения на светлом фоне и тШ. - - .„„

для светлого изображения на темном фоне,

«ПМ.10

ДЕ®

-А

(Ю)

при т{11 т{Й.ю и 0,1 гЙкл 0.3 для темного изображения на светлом фоне и

Твкл (1)« Гвкл.10 W И 0,1 ТЙкл 0,3 ДЛЯ

светлого изображения на темном фоне

АЕ В

Г ч1/з

-1).

(11)

где В

при

-шл.ю.

Способ осуществляется следующим образом.

Для одного из устройств серии измеряется пропускание в состояниях включено и выключено в пределах контура полосы в диапазоне 400-700 нм, например, с шагом 20 нм на спектрофотометре. Цветовая разность состояний включено и выключено для этого устройства, вычисляется по формуле (11).

В примере конкретного выполнения Е(1) 32.

Пропускание устройства в состояниях включено и выключено на длине волны 510 нм равно, соответственно, 0,45 и 0,15. Отношение А для этой длины волны, вычисленное по формуле (8), равно

0

0

5

0

5

0

ройств по известному способу и изобретению.

Изобретение позволяет, не снижая точности эксперимента, сократить время определения цветового контраста примерно в 20 раз, т.е. использовать метод как экспрессный для контроля серийной технологии, а также получать данные, соответствующие наблюдению человеческого глаза, но повышенной точности и воспроизводимости.

В табл. 2 приведено пооперационное время, затрачиваемое на измерение цветового контраста согласно прототипу и изобретению.

Формула изобретения

Способ определения цветового контраста изображения серии жидкокристаллических устройств, включающий измерение для одного устройства пропускания изображения в выключенном тЩл и включенном при рабочем напряжении

Нкй. состояниях в видимом диапазоне спектра, определение цветовых координат и вычисление цветового контраста А Е , измерение пропускания для остальных устройств серии в выключенном rktL. и

включенном тш. состояниях на длине волны Д в пределах контура полосы пропускания, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения, дополнительно на длине волны Ak измеряют пропускание тЪыкл.ю одного устройства при напряжении в 10-100 раз больше рабочего напряж ения, сравнивают его с

пропусканием т&кл. , вычисляют величину С А (гШ.)1/3 ,где

(V

1/3

-1

затем определяют цветовой контраст A E® каждого устройства серии по формулам

Использование: определение цветового контраста жидкокристаллических устройств цветного отображения информации, работающих на просвет, и может быть использовано при создании индикаторов, фильтров с переключаемым цветом и устройств отображения информации индивидуального и коллективного пользования. Сущность изобретения: измеряют для одного устройства в состояниях включено и выключено пропускания изображения на большом числе длин волн в пределах контура полосы поглощения в видимой области спектра, вычисляют цветовую разность для этих состояний, измеряют пропускания в состояниях включено и выключено на одной из длин волн в пределах контура полосы пропускания для остальных устройств серии Допол- нительно измеряют пропускание устройства при напряжении, значительно большем рабочего напряжения, сравнивают его с пропусканием при рабочем напряжении. В зависимости от соотношения этих пропусканий определяют цветовой контраст по соответствующей формуле. 2 табл. ё

д -32,

/м у/3-1 l°-15J

73

кЛ.10

Для оставшихся устройств серии изме- при т. : рили на длине волны 510 нм пропускание в gg для темного изображения на светлом фоне состояниях включено и выключено и on- ,. J(i ределили цветовой контраст по формулам (9). В табл. 1 приведено сравнение данных определения цветового контраста усти

кй.Ю

для светлого изображения на темном фоне.

ДЁ0)

(тШкл)

.1/3

-А

кЛ.10

браж

при т. : для темного изображения на светлом фоне ,. J(i

и

кй.Ю

для светлого изображе при т. : для темного изображ ,. J(i

ния на темном фоне.

Д Е() -jЈ- - А при т(Й. tffi.io Твмкл

для темного изображения на светлом фоне тШ. тШ.ю. для светлого изображения на темном фоне и 0,1 шкл 0,3

Определение цветового контраста для серии устройств

Наименование операции

Время (ч), затрачиваемое на 1000 приборов, согласно

прототипу

изобретению

Измерение пропускания приборов в выключенном состоянии

Измерение пропускания приборов во включенном состоянии

Расчет Д Е выкл. - вкл.

а)на ЭВМ

б)Без ЭВМ Суммарное время

17707778

(тй)1/3-1),

где

В

тШ. «tillю..

Твыкл.

Таблица 1

Таблица 2

изобретению

900,0

50

1100,0

50

1,0 20 121