Статьи

Методика тестування LCD-моніторів

  1. 2.2.1 Вимірювання часу відгуку
  2. б) Практика
  3. в) Зауваження з приводу вибору налаштувань монітора, при яких ми проводимо вимірювання часу відгуку.
  4. г) Вимірювання часів відгуку при переході між півтонами.
  5. 2.2.2. Вимірювання кутів огляду
  6. 2.2.3. Вимірювання рівномірності чорного і білого полів
  7. 2.2.4. Оцінка якості передачі кольору
  8. 2.2.5 Приклад звіту
Будь-який об'єкт, а тим більше технічний продукт, можна оцінювати двояко - як з естетично-оглядової боку, так і намагаючись проаналізувати його технічні характеристики. Більш того, часом вкрай цікаво перевірити наскільки рекламовані властивості реально існують в продукті. Для цього в iXBT розроблена методика тестування LCD-моніторів.

Зміст

Для початку хочемо попередити, що наші розробки і використовувані засоби відрізняються від застосовуваних виробниками за формою, але не за суттю. А суть (наукова складова) визначалася після розгляду рекомендацій і схем процедур, вироблених інженерами на виробництвах профільної продукції, а також і використанням стандартів ISO. 1. Відмінності методики

Принциповою відмінністю методик є наявність програмно-апаратного комплексу, що дозволяє провести ключові тести кожної з основних характеристик монітора. При цьому сам процес тестування проходить в типовій робочому середовищі, а не в спеціальних «тепличних» (для монітора) умовах.

Такий підхід дозволяє виявити реальні споживчі якості, які зможе отримати кінцевий покупець.

Підсумки підводяться на основі суб'єктивної оцінки експерта та отриманих в результаті вимірів даних, що нерідко призводить до цікавих висновків, що спростовує популярні думки.

Наша методика вдосконалюється і розширюється в міру роботи. Скоро ми представимо апаратне рішення для виміру кутів огляду, що було до недавнього часу дуже неоднозначним моментом. 2. Склад тесту Кожен огляд складається з двох важливих елементів:

  1. знайомство з продуктом (від упаковки до підключення) і подальша суб'єктивна оцінка;
  2. проведення замірів на базі програмно-апаратного комплексу та подальший аналіз.
2.1 Знайомство і суб'єктивна оцінка

Розглядається якість упаковки, адже це одна з умов доставки монітора в найбільш правильному стані з виробництва. Це також є одним з показників культури виробництва.

Потім проводиться аналіз комплектації (наявність і якість сигнальних кабелів, наявність керуючого ПО, додаткові програми і механізми).

Монітор встановлюється на тестове робоче місце, оглядається для аналізу його конструкції і можливостей конфігурації з налаштування кута огляду, висоти екрану. Також проводиться оцінка якості матеріалів і додаткові можливості (наприклад, ємність для зберігання письмових приналежності всередині підставки).

При підключенні аналізуються всі доступні способи підключення (відео- та аудіо-входи, наявність вбудованого USB-хаба і т. Д.), Проводиться оцінка якості зображення при аналоговому і цифровому джерелі сигналу. При цьому джерелом сигналу є одна з найпоширеніших відеокарт, свідомо не має дефектів у відео.

Закінчуючи первинне знайомство, ми розглядаємо передню панель і кнопки управління інтерактивним меню налаштувань монітора. Але сам візуальний дизайн не є критерієм тестування, т. К. Безпосередньо пов'язаний з смаковими якостями кожного споживача і, в ідеалі, місця експлуатації.

В рамках суб'єктивної оцінки монітор проводить кілька днів і бере участь в повноцінному робочому і розважальному процесах, що дозволяє оцінити його прямі функціональні можливості. Потім проводиться первинна настройка (параметри контрасту і яскравості - заводські, гамма 6500 / sRGB, все системи локальної модифікації яскравості - вимкнені) і дається час на розігрів, регламентований інструкцією виробника (реально монітор тестується на другий день).

Конфігурація тестового комп'ютера:

  • IMB PC-сумісна платформа intel Pentium 4;
  • материнська плата на логіці intel з вимкненим вбудованим відео;
  • відеокарта на базі референсного дизайну ATI X1600 з DVI-виходом;
  • звуковий комплекс 2.1 Microsoft / Philips Digital Sound System для тестування вбудованих колонок;
  • побутові навушники;
  • поруч встановлено відкалібрований 20 "LCD- NEC MultiSync LCD2090UXi для наочного порівняння зображень.

На робочому столі розміщуються повноекранні ілюстрації, що дозволяє швидко оцінити якість передачі кольору і наявність темних півтонів, а також кути огляду.

Потім в огляді ми наводимо всі основні технічні параметри, заявлені виробником, і переходимо до інтерактивної фазі тестування, в яку входять:

  • процес по роботі з текстами, Word for Windows і Excel
  • навігація в мережі Інтернет, відвідування новинних і фотосайтів
  • перегляд DVD-дисків як з технічно якісним (оригінальні релізи), так і середнім вмістом (ТВ-зйомки, ринкові копії)
  • ігровий процес, на основі 3D-стрілялок високою динамічності зміни планів + звичайні настільні ігри типу Solitaire.
Також використовуються спеціально відібрані фотографії (природа, місто, портрети, макрозйомка) і спеціальні HTML-тести для оцінки виведення півтонів (увага, потрібна підтримка кліенского JScript).

До цього моменту у експерта вже формується суб'єктивна думка про якість зображення і відповідно монітора тих чи інших типових застосувань, а також висновки про можливість невідповідності заявлених характеристик з спостерігаються реальними. 2.2 Об'єктивне тестування

По можливості при проведенні замірів використовується цифровий підключення по DVI, т. К. Саме в цьому режимі (за рекомендацією виробників) можливе досягнення максимальних значень основних параметрів матриці.

Оригінальною частиною методики тестування є проведення апаратних вимірів з наступним програмним аналізом, для чого використовуються:

  • власний комплекс з фотодатчиком, АЦП-блоком і керуючої програмою;
  • програма аналізу знятих даних швидкості матриці;
  • апаратний комплекс Pantone Spyder2PRO Studio ;
  • апаратний комплекс GretagMacbeth OneEye Pro;
  • Microsoft Excel для обробки отриманих результатів.

2.2.1 Вимірювання часу відгуку

а) Теорія

Визначення часу відгуку для моніторів дано в стандарті ISO 13406-2. Час відгуку - це сума часу, необхідного для зміни відносної яскравості об'єкта з 0,1 до 0,9 (час включення) і часу для зворотного зміни (час вимкнення). Відносна яскравість при цьому визначається як різниця миттєвої (в поточний момент часу) і мінімальної (монітор включений, на вхід подається відеосигнал, що відповідає чорному полю) яркостей, віднесена до різниці максимальної (монітор включений, на вхід подається відеосигнал, що відповідає білому полю) і мінімальної яркостей.

Схема, взята з опису панелі Samsung (PDF-файл, 1 МБ), пояснює це визначення.

б) Практика

Апаратна частина комплексу для вимірювання часу відгуку складається з фотодатчика, що вимірює відносну яскравість на ділянці екрана тестованого монітора, і USB-АЦП L-Card E-140 (макс. 100 кГц, працює на частоті 10 кГц, 14 біт) для оцифровки і введення даних з датчика в комп'ютер, а також необхідних кабелів.

Датчик живиться від стабілізованого напруги, що виробляється модулем E-140. Лінійність залежності напруги на виході датчика від освітленості доведена за допомогою повіреного в Ростеста люксметра TES-1334.

Програмна частина комплексу - це програма GelTreat, що дозволяє реєструвати і аналізувати залежності типу час-відгук, модифікована для отримання значень часів відгуку.

В ході вимірювань, програмою GelTreat запускається два процеси: перший реєструє сигнал з датчика, другий - в DirectDraw-режимі виводить на екран тестованого монітора шаблони. Сторінки в шаблонах змінюються через 500 мс протягом 10 с. Шаблонів два: перший являє собою чергування чорного і білого поля на весь екран, другий - є чорний прямокутник на білому тлі, мінливий на білий на чорному тлі.

Другий шаблон дозволяє оцінити динаміку на контрастних об'єктах, т. Е. Виявити ті випадки, коли час перемикання пікселів залежить від стану сусідніх.

На записі отримуємо приблизно 10 імпульсів. Обробляємо останні 5, де режим монітора вже точно встановився. Перш за все, виставляємо значення максимального та мінімального відгуку (діапазони, де встановилася мінімальна і максимальна яскравість вказує оператор, усереднює - програма). В результаті, на графіку з'являються горизонтальні червоні лінії, що відзначають 10% і 90% від максимального відгуку (яскравості). Тимчасові інтервали визначаються автоматично, але передбачений і ручний режим.

Всього визначаємо по 5 інтервалів, потім підраховуємо середні часи включення, виключення і їх суму.

в) Зауваження з приводу вибору налаштувань монітора, при яких ми проводимо вимірювання часу відгуку.

Як правило, в моніторах досить багато регульованих параметрів (яскравість, контрастність і 3 регулювання яскравості кольорів - червоного, зеленого і синього і т. Д.) З діапазоном зміни, наприклад, від 0 до 100. Очевидно, що виміряти характеристики монітора при будь-яких поєднаннях цих регулювань неможливо, тому основні зусилля спрямовані на вимірювання при установках за умовчанням (якщо виробник їх підібрав не оптимальне, то йому ж гірше), а також на виявлення можливостей самої матриці.

Для початку, все установки монітора ми скидаємо до заводських (фабричним, за замовчуванням), потім установки, що міняють колірний баланс змінюємо так, щоб (з точки зору виробника монітора) вони відповідали стандартним для PC: гамма = 2.2, колірна температура = 6500 До далі проводимо вимірювання часів відгуку при різних установках яскравості і контрастності, так як саме вони найсильніше впливають на час відгуку.

Наприклад, можливий наступний набір:

* Всі інші скинуті до заводських значень, зокрема Color = sRGB.
** Заводські установки.

Крім того, в особливих випадках ми проводимо додаткові виміри:

  • фіксуємо один з параметрів - яскравість або контрастність - і вивчаємо, зміна часів відгуку, при зміні іншого;
  • визначаємо час відгуку при максимальних значеннях яскравості або контрастності, при яких якість передачі кольору, знаходиться ще на прийнятному рівні
  • і т.д.

г) Вимірювання часів відгуку при переході між півтонами.

Очевидно, що швидкість перемикання чорно-білих полів грає роль тільки в одному випадку: при прокручуванні чорного тексту на білому тлі. Смазанность об'єктів при перегляді фільмів і при віртуальному битві визначається швидкістю переходу між півтонами. На жаль, у ANSI немає методики, яка описує процедури таких вимірювань. Тому, по-перше, виробники матриць і моніторів можуть свідомо забезпечувати малі чорно-білі часи відгуку, не піклуючись про півтонові переходах, і, по-друге, відсутність стандартів ускладнює адекватне порівняння швидкостей півтонових переходів, отримані незалежними тестовими лабораторіями. На даний момент ми розробили свою методику вимірювання часів відгуку при переході між півтонами. Ми пропонуємо проводити три види вимірювань: для фіксованого півтони (X) вимірювати час відгуку при переході від чорного до X, від X до білого, і для переходу між півтонами в околиці X, віддаленими від X на фіксоване значення (ми вибрали його рівним 10% , так як вважаємо 20% мінімальної має значення різницею між півтонами). Нижче для прикладу наведені отримані залежності.

2.2.2. Вимірювання кутів огляду

Для вимірювання яскравості невеликої ділянки екрану в заданому напрямку ми виготовили високочутливий вузьконаправлений (4 ± 0,5 градуса) датчик. Його конструкція досить проста: фотодіод в корпусі з підсилювачем, фокусуються лінза і тубус, що оберігає від сторонньої засвітки.

Щоб з'ясувати, як змінюється яскравість монітора при відхиленні від перпендикуляра до екрану, ми проводимо серію вимірів яскравості чорного, білого і відтінків сірого в центрі екрану в широкому діапазоні кутів, відхиляючи вісь датчика в двох напрямках - вертикальному і горизонтальному. Приклад отриманих результатів - на графіках нижче.

Провівши серію тестів, ми можемо стверджувати, що приводяться в технічних характеристиках моніторів кути огляду зовсім нічого не говорять про те, як буде виглядати зображення при погляді на монітор збоку, так як вже при малих відхиленнях від перпендикуляра до екрану яскравість може різко зменшитися, а контраст в півтонах повністю зникнути ще задовго до досягнення чорно-білої кордону в 10: 1 (або 5: 1). Навпаки, ми отримували залежності дозволяють об'єктивно охарактеризувати якість зображення при «робочих» кутах. Якою буде контраст при 80 градусах відхилення від нормалі до екрану не так вже й важливо, так як в робочій обстановці ніхто не буде дивитися на монітор під таким кутом. Набагато важливіше забезпечити якісне зображення, наприклад, в межах ± 45 градусів. Чим повільніше падає яскравість і контрастність в цьому діапазоні, тим краще. Якщо межах ± 45 градусів півтони розрізняються, то це добре, якщо графіки їх яркостей зливаються або перетинаються, то погано. Більшою мірою ці критерії відносяться до горизонтальних відхилень, так як для типової офісної роботи більше характерний погляд на монітор збоку, а не зверху або тим більше знизу.

2.2.3. Вимірювання рівномірності чорного і білого полів

При вимірі рівномірності білого і чорного полів датчик послідовно розміщується в 25 точках екрану, розташованих з кроком 1/6 від ширини і висоти екрану (межі екрану не включені). Для точного розміщення датчика використовується шаблон.

При цьому вісь датчика спрямована строго перпендикулярно до поверхні екрану. У кожній точці ми реєструємо яскравість чорного і білого полів.

Потім ми розраховуємо середні значення, мінімальні і максимальні відхилення від середніх значень.

наприклад:

Параметр Середнє Відхилення від середнього мин.,% Макс.,% Яскравість чорного поля 0,57 кд / м2 -10,0 5,8 яскравість білого поля 147 кд / м2 -8,6 9,6 контрастність 259: 1 -8, 6 8,1

Крім того, при необхідності ми можемо побудувати аппроксимірованими поверхні яскравості чорного і білого полів і контрастності (відношення яскравості білого до яскравості чорного), щоб виявити локальні викиди.

Очевидно, що чим менше відхилення від середніх, тим краще монітор. На практиці відхилення в 10% суб'єктивно не визначаються, починаючи десь з 20% нерівномірність чорного поля вже помітна на око. До відхилень яскравості білого зір менш чутливо. Крім того, важливим параметром є середня контрастність, то що вона відрізняється (в меншу сторону), від зазначених в паспорті значень, залишимо на совісті виробників. В реальності контрастність 250: 1 - це дуже хороше значення, суб'єктивно картинка сприймається як дуже контрастна. При контрастності менше 100: 1 вже не можна не звернути увагу на неглибокий чорний, а, наприклад, фільми з темними сценами виглядають погано.

2.2.4. Оцінка якості передачі кольору

Для оцінки якості передачі кольору ми використовуємо колориметр Pantone Spyder2PRO Studio від світового лідера - компанії Pantone c ПО OptiCAL. Параметри цільової гамма-кривої: Gamma = 2.2, Whitepoint = 6500 До Якість передачі кольору ми оцінюємо за величиною відхилення гамма-кривих індивідуальних кольорів від цільової гамма-кривої і по відхиленню колірної температури некаліброваного монітора на сірій шкалі від цільової (6500 К). Також за допомогою Spyder ми визначаємо абсолютну яскравість білого і чорного полів і розраховуємо контрастність, як відношення яскравості білого поля до яскравості чорного.

установки OptiCAL



Типовий вид гамма-кривих

Колірну температуру ми вимірюємо при 50, 75 і 100% білого (127, 191 і 255 в віконцях R і G і B, відповідно):

Якість передачі кольору ми оцінюємо, перш за все, при фабричних налаштуваннях монітора і, в залежності від конкретної ситуації, проводимо додаткові виміри при різних установках монітора.

Всі процедури проходять в затемненому приміщенні без явної засвічення екрану. Навколишня температура 22-25 градусів С.

2.2.5 Приклад звіту

Таблиця 1.
Час відгуку і характеристики яскравості при різних установках монітора Установки монітора * ,% T, мс Контрастність Яскравість, кд / м2 Contrast Brightness вкл. викл. повне 50 90 23,3 1,4 24,7 170: 1 144 50 100 22,8 1,4 24,2 - ** - 65 90 21,9 3,1 25,0 230: 1 240 75 90 11,9 2,9 14,8 225: 1 241 100 50 9,9 2,7 12,6 - - 100 100 9,9 2 , 8 12,7 - 242 60 *** 90 18,5 1,3 19,8 178: 1 187 * Всі інші скинуті до заводських значень, зокрема Color = sRGB.
** Чи не визначали.
*** Умови, при яких отримано сертифікат, при цьому Color = User, R = G = B = 50, 1280x1024 @ 75 Гц вертикальної частоти. Таблиця 2.
Колірна температура на шкалі сірого (0% - чорний, 100% - білий) при різних установках монітора Установки монітора * ,% Колірна температура на різних ділянках шкали сірого, До Contrast Brightness 50% 75% 100% 50 90 6820 6570 6070 50 100 - - - 65 90 7520 6720 5420 75 90 7200 6560 5690 100 50 - - - 100 100 - - - 60 *** 90 8520 7860 6630 3. Підсумкові висновки Після завершення процедури вимірювань підводяться підсумки і виведення на основі розгляду результатів попередньої (суб'єктивної) оцінки з отриманими цифрами і заявленими виробником монітора даними.

На основі загального аналізу перераховуються мінуси і плюси продукту і дається наша рекомендація покупцям. 4. Коментарі В ході тестування ми свідомо не дотримуємося догм і поширених думок, часто є помилками.

Також, підходячи до вивчення нової моделі, ми не даємо знижок на гучне ім'я бренду або унікальні дизайнерські знахідки.

Наша мета виявити найбільш якісні технологічні рішення, максимально розглянувши доступні на ринку продукти. Однак кличемо до реалізму: наша команда не в силах оглянути взагалі все монітори на ринку.

Дякую за увагу і ласкаво просимо в реальний світ! 5. Історія

дата зміни і доповнення 1.3
літо 2007 тепер тести проводяться і з використанням GretagMacbeth 1.3
березень 2006 нові HTML-тести: BW и WB для візуальної оцінки відтворення крайніх півтонів 1.2
грудень 2004 додано опис вимірювання часу відгуку при переході між півтонами, кутів огляду і рівномірності чорного і білого полів 1.1
жовтень 2004 розширено LCD HTML Test, версія 3.1 1.0
вересень 2004 додано опис вимірювання часу відгуку і деталі оцінки кольору 0.9
серпень 2004 загальний опис

Автори методики: Олексій Кудрявцев і Олександр Мальцев
Ведучий розділу: Олександр Мальцев



Новости

Адрес:
пр. Пушкина 16

Телефоны клуба:
056-79-000-37
099-078-90-99
067-689-07-01
093-403-17-02

Режим работы:
ПН – ПТ: 9.00-21.00 СБ: 10.00-17.00

Следите за нами: