SAEJ1757-1-2015（一）

SURFACE VEHICLE STANDARD           表面车辆标准

Standard Metrology for Vehicular Displays             车载显示器的标准计量

基本原理

基于可伸缩照明数据，添加了一种新方法来计算高环境照度下的对比度，它可适用于车辆白衬衫/裙子反射。

前言

该SAE标准为车载平板显示器（FPD）定义了一致的术语和计量。 它将允许用户测量FPD的汽车符合性。

SAE J1757-1光学性能

注意：除非另有说明，否则所有定义和单位均为公制（SI）。

1.适用范围

该SAE标准的范围是提供在所有典型汽车环境光照明中显示光学性能的方法 - 重点关注高环境对比度，这对于在阳光环境中显示清晰度至关重要。 它涵盖了室内测量和模拟室外照明。

设置汽车合规性的阈值不是本文档的范围。 但是，有一些推荐值可供参考。

2.参考文献

略

3.定义

3.1活动区域

在显示器中像素覆盖的区域。

3.2可解决性

请参见显示可寻址性。

3.3宽高比（W：H）

是活动区域宽高比（例如，NTSC显示为4：3，宽视图显示为16：9）。

3.4 发光强度CANDELA （cd）

是发光强度I的单位，是每单位立体角（Im / sr）发出的流明光通量。

3.5对比度（CR）

它是信息亮度和背景亮度之间的比率：

   （公式1）

高环境光照度下的对比度定义为漫射（天光）照明的CRd和直接太阳光照射的CRh。 有关详细信息，请参阅4.1中的表1。
对于本文档，信息被认为是浅色L（信息）= L {dark.w}，背景是深色L（背景）= L {暗，k}。如果使用反色（浅色背景上的暗信息） 使用反向表示法和公式1，以便与本文档程序保持一致。另请参见对比度。
*注意：对于某些显示器，“浅色”可能是白色或更高亮度的颜色，对于某些显示器和某些屏幕设计，“深色”可能是黑色或更低亮度的颜色。
其他颜色可用于颜色对比率定义。 CR值对于确定所有环境光条件下的显示清晰度至关重要（白天有阳光直射和夜晚照明）。

3.6对比度（C）

表达式为：C=（L（information）-L（background））/L（background）          （公式2）

对比度（C）和对比度（CR）之间的关系如公式：C=CR-1                              （公式3）

3.7中央临界规格线（中央CSL）
在车辆中，它被定义为从显示器中心到驾驶员眼周椭圆形中心的线（参见ISO 4513，用于眼椭圆定义）。它也被称为“显示器的设计视图方向”。此线在驾驶员的消失范围内，可能与车辆CSL不同（取决于显示位置，方向和车辆开口/窗口）
3.8中央临界特殊光线方向（中央CSLD）
被定义为相对于显示器中心的法线方向与中央CSL对称的线。它位于临界镜面光源锥（CSLSC）和临界光源锥（CLSC）内。有关更多信息，请参见图1。
3.9关键光源锥（CSLC）
它是由临界镜面光源锥生成的，顶角增加5度（见图1A）。关键光源锥包括临界镜面光源锥，中心临界镜面光方向（中央CSLD）和车辆临界镜面。从该锥体内的方向朝向显示器的环境光确定对比度（和易读性）。
3.10关键光源光源（CSLSC）
在本文档中定义为与驾驶员的观察锥（观察者的观察锥）相对于显示器中心的法线方向对称的锥。有关详细信息，请参见图1A和1B。

3.11 DIFFUSE-LAMBERTIAN REFLECTION弥漫朗伯反射（D_L）
是漫反射（从镜面方向散射光），由此观察到的亮度与观察方向无关，并且仅取决于落在表面上的照度。来自朗伯表面的发光强度由I = 1₀cosq给出，其中l₀是法线方向上的发光强度。平坦（无光泽）涂料，或硫酸钡（BaSO₄）反射涂层，压制聚四氟乙烯或硫酸钡粉末是典型的朗伯型扩散表面。
3.12漫射光源（天光或环境光）
它是真实的环境光，从各个角度照亮显示器。在任何时候车载显示器都经受多个照明源（车辆内部表面，道路物体，天窗）。每个光源都会产生自己的“由于照明而产生的亮度”（见定义）。出于本标准的目的，我们将多个光源的效果概括为在测量点具有顶点的光锥。显示器表面的复杂光学结构和涂层基于显示器的镜面反射和漫反射特性反射这种多向光（参见亮度反射因子）。
3.13散射 - 反射（D_H）
是镜面方向周围是否有漫反射（散射反射）（见附录B）。它不是镜面反射（像镜子一样），因为它具有扩散角（没有产生明显的光源虚拟图像），并且由于其作为镜面方向附近角度函数的强烈亮度变化而不是漫 - 朗伯（Lambuse-Lambertian）。

3.14漫反射（p或反射率）
（整个Ω=2π）反射光通量与入射光通量之比。如果使用白色标准，通常会引用这种反射来表征材料的反射。另请参见亮度因子。
p =πL/ E                                  （公式4）
3.15显示可执行性
它以P_h x P_v（水平像素数×垂直像素数）表示，例如VGA（640×480）或SVGA（800×600）。
3.16显示器的设计视图方向
见中心临界镜面反射线（中央CSL）
3.17驾驶员观察视锥或观察者的视锥
它是由与眼椭圆边界线相切的显示中心的直线生成的。注意中心临界镜面反射线（中央CSL）包含在此锥体中。
3.18 FPD =平板显示器=待测显示器。
3.19照明（E）
它被定义为每单位面积表面上发生的光通量（Φ）。 SI单位是lux（Im / m2，lx），英制单位是footcandle（fc）。 [1 fc = 10.76 lx]
3.20 JND是Just Noticeable Differences（值得注意的差异）的缩写
它是一个测量两个刺激之间差异的单位（例如两个附近区域的颜色）。当观察者能够以75％的准确度区分两个刺激时，定义为1JND单位。 1JND具有非常低的感知影响，3JND被认为是可观察的（但不强），并且10JND可以清楚地观察到。
3.21发光通量
                               （等式5）

其中：

S（λ）：光谱辐射通量（W / nm）
V（λ）：明视觉的发光效率（1931CIE人体模型）
K：从瓦特到流明的转换系数（683 Im / W）
X：光辐射波长（nm）

3.22亮度（L）
定义为在给定方向上每单位面积每单位立体角的表面发射或反射的光通量（Φ）。 SI单位是坎德拉每平方米（cd / m2），英制单位是英尺单位（fL）。 [1fL = 3.4263 cd / m2]。

L [dark，w] =在暗环境光下测量的FPD白色图标（信息）的亮度（环境光为OFF）
L [dark，k] =在黑暗环境光下的FPD黑屏（背景）的亮度（环境光为OFF）

总显示器通过位于测量点的特定方向上的光度计在环境照度下测量的亮度为：
Lamb-x,w = Lw + Lamb-x                                          （等式6）
其中Lw是在黑暗中测量的显示亮度，Lamb-x是由于环境照明引起的显示亮度。
如果已知几何体，则Lamb-x可以是Lambd或Lamb-s有时Lamb-x被标记为Lha（高环境温度）
3.23发光反射系数（β和ζ）
在某些类型的环境照明下使用车载显示器（参见亮度作为照度的影响）。量化从显示器反射到眼睛的环境光量取决于源 - 探测器几何形状，照明类型（例如漫反射/半球形和/或镜面反射）以及依赖于角度的显示器的反射特性照明和测量方向。出于本标准的目的，我们将使用IDMS命名法和定义，并使用亮度因子（β）用于漫反射照明和镜面反射（因子（ζ））用于镜面照射。
亮度因子（β）定义为对于相同的照明条件，物体的亮度与完美反射漫射器（完全白色朗伯材料）的亮度的亮度之比。
β= πL/E                                                                    （公式7）
其中L是表面的亮度，E是表面上的照度。通常，存在下标β源/检测器，其提供在其下进行测量的照明/检测器条件的指示，例如，βd/θ将指的是漫射照明条件，其中亮度测量是在与法线成θ角度的情况下进行的。在本文档中，我们将不使用下标符号，并且将在上下文中指示测量亮度因子的条件。通常，我们指定漫射照明和大约10度的探测器角度。亮度因子和反射率（漫反射率）之间存在偶然的互易性：
β_d/θ=p_{θ/ d}（更多信息，请参见漫反射和IDMS）。
对于某些显示技术，亮度系数取决于显示面板的通电状态，我们将使用以下符号：
*β_k为显示器驱动黑色，背光关闭（如果有）和
*β_w为显示驱动白色，背光关闭（如果有）。
镜面反射率（ζ）定义为镜面反射亮度L与镜面方向上的源亮度Ls的比率。
ζ= L / L_s（公式8）
对于某些显示技术，镜面反射取决于显示面板的通电状态，我们将使用以下符号
ζ_off是显示器驱动的黑色，背光关闭（如果有的话）和
ζ_on是显示器驱动的白色，背光关闭（如果有的话）。

 

3.24作为照明结果的照明
作为环境照明Eamb的结果的显示表面亮度通常是：
L h = L amb-j（= L amb-s + L amb~d（E Q.9）
其中Lamb-S是亮度，因为镜面环境光源（如太阳或白衬衫/裙子）增强了表面的镜面特性，Lamb-d是亮度，因为漫反射环境照明增强了表面的漫反射特性（如作为天窗或环境日间照明）。当接近镜面方向时，Lamb-d可能具有类似Lamberian的成分Lamb-d-i和类似Haze的成分Lamb-d-h。如果表面是Lambertian漫射器（例如哑光/平面涂料），则Lamb-d-i值与视角无关; Lamb-d-h值取决于角度。有关详细信息，请参阅漫反射光源定义和附录B.
lux中的照度值和cd / m2中的亮度值之间的转换仅可以针对测量设置的特定几何形状和照射源表面尺寸来进行。有关详细信息，请参阅附录B，D和E.
3.25亮度均匀性或非均匀性（NU）
衡量亮度（白色，黑色或彩色）在整个显示屏上的恒定程度。亮度不均匀性可能是也可能不是永久性的。由于制造过程或“老化图像”（永久性），它可以独立于显示的图像。由于图像内容和像素寻址（包括串扰，重影，阴影或条纹），它可能是暂时的。
一个。老化图像：由长时间显示的静态图像创建的永久性不需要的图像，
湾串扰：附近电路之间不需要的噪声耦合。
C。重影或阴影：预期图像的不需要的偏移图像。
d。条纹：具有短空间分布的阴影并且在距离上衰减。
亮度不均匀性是：
LNU = [（Lmax - L min）/ Lmax]×100％（公式10）

注1：有时“Uniformit /被错误地描述为CINon-Uniformity> NTplease注意90％的均匀性相当于10％的不均匀性。
注2：通常，人眼无法区分屏幕上逐渐10％至20％的不均匀性。
注3：与周围环境相差2％的高亮度或低亮度光斑将非常明显。
对于异常均匀性测量，请参见IDMS和VESA FPDM＃306。
3.26正常（方向）
垂直于表面的方向（同义词：正交）。
3.27 PIXEL（px）
像素的缩写是显示表面的最小元素，能够再现全范围的亮度和颜色。通常由子像素（R，G，B）或点组成。

3.28像素融合距离
与显示器的最小距离，其中两个像素似乎合并。这取决于像素大小，分辨率和人眼表现。 [对于正常眼睛，像素间距约为76厘米（约30英寸），像素间距为31.5像素/厘米（80像素/英寸）。
3.29感知的亮度
是人眼感知（主观）显示亮度（L）还是反射照度（E）。有时亮度被亮度错误地替代，因为两者都提供关于“光强度”的信息。为了避免任何混淆，建议在考虑眼睛的非线性响应时使用术语“感知亮度”。考虑到非线性眼睛反应，CIELUV（1976）或CIELAB（1976）是标准化的色彩空间。作为一个很好的近似，“感知亮度”是亮度的立方根，除了在线性下的低亮度水平。
3.30反思
从任何（显示）表面都被认为是：镜面和漫反射;漫反射可以是DL（漫射Lamberlian）和/或DH（漫反射 - 雾化）。有关详细信息，请参阅漫反射和镜面反射定义以及附录B.
3.31决议
像素/像素通常以像素/英寸为单位测量多远和可区分。通常不适合使用可寻址性（640 x 430）。另请参见像素融合和显示可寻址性。
3.32特殊反射（S）
是一种类似镜子的反射，其特征在于入射角等于反射角，并且可见源的明显虚像，其中图像的亮度与光源的亮度成比例。
3.33 TRANSMISSIVE DIFFUSER
是一种材料（如蛋白石玻璃，砂光白玻璃或白色塑料），允许光线通过，但光线向各个方向散射。
3.34用户查看锥（UVC）
它是不规则的锥体，包括驾驶员的视锥和乘客的视锥。它的垂直和水平顶角定义它。
3.35车辆临界规格线（V_CSL）
它是与车辆CSLD（车辆临界镜面光方向）相对于显示中心的法线方向对称的线（如果车辆CSLD与中央CSLD一致，则车辆CSL与中央CSL或显示设计Vew方向一致）。
3.36车辆关键光线方向（V_CSLD）
它是从车辆临界镜面的（质量中心）到显示器中心的线（见图1）
3.37车辆临界表面（V_CSS）
它由关键光源锥与汽车开口（如玻璃窗，见图1）或太阳照射下的高漫反射表面（白色座椅/衬衫/裙子）的交叉点决定。