Caracterização metrológica da luz e da cor de fontes luminosas no interior de veículos Antonio H. Pedrazani Jr. - Fundação CPqD Celso P. Saraiva - Fundação CPqD
Introdução: Combinação de Luzes ou Pigmentos e Filtros Coloridos A combinação de luzes coloridas acontece de duas formas diferentes: Misturas aditivas de cores; Misturas subtrativas de cores. As cores primárias da mistura aditiva são o vermelho, o verde e o azul. Esse tipo de mistura acontece, freqüentemente, quando misturamos luzes projetadas. As cores primárias da mistura subtrativa são o amarelo, o magenta e o ciano.
Combinação aditiva de cor
Combinação subtrativa de cores
O Observador Padrão Como a cor depende do observador, tornou-se necessário padronizar este atributo. Em 1931, criou-se o observador padrão de 2º e, em 1964, criou-se o observador de 10º. Definição da sensibilidade do olho humano relacionada com a mistura das três cores primárias.
O Observador Padrão
O Espaço CIELAB As cores em números Padronizando o observador e o iluminante, seria possível, pela composição desses parâmetros com a curva de refletância do objeto, quantificar a cor. Sistema CIE de colorimetria, com parâmetros X, Y e Z tal que qualquer um destes parâmetros pode ser calculado a partir do conhecimento dos outros dois.
Colorimetria: Base Teórica Subconjunto de cores que pode ser definido sobre a representação gráfica da CIE (padrão RGB). Como cores primarias, a CIE adotou em 1931 os seguintes comprimentos de onda: azul = 435.8 nm, verde = 546.1 nm e vermelho = 700 nm
Qualidade cromática de dispositivos emissores de luz Muito mais metrologia que se possa imaginar! Ensaios estabelecidos em normas VESA FPDM 2.0, ISO 13406-2, TCO 05 Notebooks e SPWG 3.5 Práticas metrológicas também deverão ser consistentes com a recomendação da Publicação CIE 122, norma IEC 61966 (partes 3 a 5), ASTM E1455-92(Practice for Obtaining Colorimetric Data from a Visual Display Unity Using Tristimulus Colorimeters) e E1336-91 (Standard Test Method for Obtaining Colorimetric Data From a Visual Display Unit by Spectroradiometry) Rastreabilidade a partir de espectroradiômetro, lâmpadas, filtros e cerâmicas de referência.
Atributos básicos da cor Os atributos básicos da cor são: tonalidade, luminosidade e croma: Tonalidade é a qualidade da cor que descrevemos como azul, amarelo, vermelho etc. Este é o atributo de mais fácil entendimento porque é baseado na seqüência das cores do espectro. Luminosidade é a qualidade da cor que descrevemos como claro ou escuro, relacionando-a a um cinza de similar luminosidade. Croma é a qualidade que está relacionada com a quantidade de cor e descreve a extensão pela qual a cor difere de um cinza de mesma luminosidade.
A teoria da qualidade de imagem: Circulo de qualidade de imagem Parâmetros do Display 1 2 3 Características físicas da imagem Percepção dos atributos da Imagem Percepção da qualidade de imagem 4 1-Parâmetros do sistema de visualização devem ser relacionados com a imagem física reproduzida no display. 2-A imagem física reproduzida no display deve estar relacionada com os atributos de percepção visual, que são as características de imagem avaliadas pelo observador. 3-Os atributos de percepção de imagem tem que estar relacionados diretamente com qualidade de imagem percebida.
Principais ensaios abordados na norma VESA Center measurement of full screen - Luminance of full screen white - Luminance of full screen Black - Darkroom Contrast ratio of full screen - Gamut and colors of full screen, gamut area metric - Gray scale of full screen, determination of gamma - Color scale of full screen, whit-point accuracy - Full screen gray-scale color changes - Luminance adjustment range - Luminous flux
Principais ensaios abordados na norma VESA Detail, Rosolution and Artifacts - Line Luminance and Contrast - N X N Grille luminance and contrast - Pixel fill factor - Shadowing - Intracharacter luminance and contrast - Defective pixel analyses - Resolution from contrast modulation - Mura defects - Luminance step response
Principais ensaios abordados na norma VESA Box-Pattern measurements - Luminance and contrast of box - Center box on-off luminance and contrast - Transverse contrast of box - Gray scale of box - Color gamut of box - Color scales of box - Halation - Luminance loading - Checkerboard luminance and contrast - Highlight luminance and contras - Gray scale Ind Relationship
Principais ensaios abordados na norma VESA Temporal performance - Response time - Residual image - Warm-up time measurement - Dominant flicker component - Filtered modulation amplitude - Jitter
Principais ensaios abordados na norma VESA Uniformity - Sampled uniformity of white - Sampled uniformity of Black - Sampled uniformity of contrast ratio - Sampled uniformity of dark gray - Anomalous nonuniformity
Principais ensaios abordados na norma VESA Viewing angle performance - Four point (H/V) viewing angle - Threshold H and V viewing angle - Gray-scale inversion H and V viewing angle - Viewing cone thresholds - Gray-scale inversion viewing cone - Color inversion viewing cone
Principais ensaios abordados na norma VESA Reflection - Reflectance with diffuse illumination - Ambient contrast ratio - Large source diffuse reflectance - Large source specular reflectance - Small source specular reflectance
Principais ensaios abordados na norma VESA Electrical performance - Power consumption - Power supply range verification - Frontal Luminance efficiency - Luminous efficacy
Vetores de Teste: Padrão de CONTRASTE
Vetores de Teste: COLOR BAR VERTICAL
Vetores de Teste: Padrão de PIXEL CHECKBOARD
Vetores de Teste: Padrão de SHADOW
Vetores de Teste: Padrões de ESCALA DE CINZA
Vetores de Teste: Padrão de luminância, em diversidade cromática
A tecnologia LED Presença predominante na iluminação e sinalização automobilistica embarcada. A CIE (Comission Internationale De L'Eclairage) publicou recomendação de caracterização LED no Documento TC- 127.
A tecnologia LED Muitos fabricantes de automóveis estabelecem requisitos próprios de desempenho para LEDs, Displays e outros dispositivos auto-iluminados embarcados.
Caracterização de LEDs: principais parâmetros de desempenho
Visão geral do Sistema de teste
Caracterização de display automotivo Display - Imagem RGB
Análise 3D Intensidade Luminosa [cd/m²] Imagem Frontal
Análise 3D Intensidade Luminosa [cd/m²] Imagem Lateral
Análise por linha - Posição x Intensidade Luminosa (Pixel Checkboard)
Análise por Paleta de cor, Spotmeters e Polígonos Teclas - Imagem RGB
Análise por Paleta de cor, Spotmeters e Polígonos
Análise por Paleta de cor, Spotmeters e Polígonos
Resultado das medidas dos Spotmeter Spotmeters: name Avg Std Dev Min Max x y z CCT [cd/m²] [cd/m²] [cd/m²] [cd/m²] [1] [1] [1] [K] spotmeter #001 530,7 125 390,4 752,8 0,2986 0,3379 0,3634 7188 spotmeter #002 88,14 25,54 53,04 140,1 0,337 0,3041 0,3589 5216 spotmeter #003 87,6 4,815 78,47 95,28 0,3008 0,2846 0,4146 8089 spotmeter #004 59,48 4,907 50,74 69,8 0,3025 0,3054 0,3921 7439 spotmeter #005 90,71 15,21 70,08 130,6 0,3344 0,2934 0,3722 5352 spotmeter #006 84,6 19,75 53,61 107,5 0,3313 0,3272 0,3415 5548 spotmeter #007 36,15 2,056 32,66 40,12 0,284 0,286 0,4299 9757 spotmeter #008 36,55 9,914 21,35 50,51 0,2929 0,2896 0,4175 8672 spotmeter #009 69,45 11,79 49,88 88,57 0,319 0,3216 0,3594 6211 spotmeter #010 34,66 5,385 27,84 44,43 0,2933 0,2901 0,4166 8615 Integral object analysis: Object tg Avg tg Min tg Max tg bg tg tg x tg y tg z bg Max StdDev StdDev bg Cr units: [cd/m²] [cd/m²] [cd/m²] [cd/m²] [mm ²] [1] [1] [1] [cd/m²] [cd/m²] [mm ²] [1] polygon #001 60,08 24,34 84,89 10,62 5,347 0,2818 0,2909 0,4273 8,323 1,667 9,569 30,5471 polygon #002 42,47 20,09 52 5,712 4,255 0,2918 0,2979 0,4104 4,936 1,099 8,922 29,8478
Análise Diagrama CIE 1931 Tecla SCR Spotmeters: name Avg Std Dev Min Max x y z CCT Ldom [cd/m²] [cd/m²] [cd/m²] [cd/m²] [1] [1] [1] [K] [nm] spotmeter #011 96,24 13,09 71,98 108,4 0,3021 0,2906 0,4073 7803 468,6
Análise Diagrama CIE 1931
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