实例探究
DXOMARK基准显示使用真实世界的条件和ProMetric成像色度计的科学数据
发布03/24/2021
| By: Radiant Vision Systems, Case Study
关于DXOMARK
DXOMark提供基于科学评估的独立设备质量基准。该公司基于法国巴黎,通过记录的测试协议运营最先进的实验室,以评估DSLR和DSC相机及其镜头,智能手机,芯片组和ISP,电池寿命和显示器的客观和感知性能真实世界;DXomark还评估了扬声器和智能手机的音频质量。数百个测试的结果被聚合为数值,这是一个小组分数,用于关键质量属性和整体质量指数,该设备的DXomark得分。由全球消费电子社区广泛引用,制造商和新闻媒体使用DXMark分数来传达设备的质量排名。
自2008年推出网站以来,DXOMARK迅速在消费者和制造商中建立了声誉,成为基于科学数据的可信评论来源。该公司首先测试了单反相机和相机设备,后来又添加了智能手机相机系统。由于触摸屏显示了智能手机操作的关键界面,DXOMARK扩展了其测试,包括显示性能。DXOMARK的显示测试实验室于2020年开业,体现了公司对设备标杆化的执着,使用科学的测试,应用最新的显示测试设备和方法,根据用户体验评估质量。
显示质量作为用户体验的因素
设备制造商和显示面板制造商通常执行目视检查和显示校准作为其质量控制操作的一部分。通常,显示器是在黑暗的实验室中测试的,测量系统以相对于显示器的特定距离和角度校准。这些设置限制了环境光、视角和对焦等变量的影响,隔离了显示器以在最佳条件下表征其亮度、颜色和其他视觉质量。当然,这不是用户可视化他们的智能手机或任何设备的方式。
Dxomark采用不同的测量方法。“我们衡量亮度,对比度,颜色,闪烁的各个参数,它是显示器的物理属性,”纳米克营销副总裁Nicolas Forgard解释说。“但我们在现实生活条件下进行评估。与制造商使用的行业标准中定义的测试条件完全不同。“用户在一系列环境光线条件下查看他们的设备 - 在夜晚,在阳光下,室内,户外,以及可变距离,角度和可见性条件。制造商测试措施显示本身的规格,而DXMark在真实条件下提供了对显示器质量的客观理解。
DXOMARK的显示质量总监François Grandclerc解释说:“目前所有的标准都是基于没有环境照明的测量,但这不是一个消费者用例。”DXOMARK的方法结合了感性分析和客观测量,所有这些都在与实际用例一致的条件下执行。我们的目标是通过在没有人愿意去的地方进行测量来改变现有标准的精神。”
DXOMARK测试过程的基础是科学的测量和可重复的测试协议。由于设备的用户体验本质上是主观的——而主观分析本身无法提供基准——因此需要感性分析和科学测量相结合。这两种分析都应该在重现最相关测量的用户环境的条件下进行。此外,测量系统、测试设置和协议应该被彻底定义,并始终以相同的方式执行,以便无论谁执行测试和何时发生测试,测量都是可靠的。Touchard解释道:“如果仪器、测量方式、设置和协议没有定义,就无法得到一致的数据。”
科学数据包括从各种条件下从显示器测量的光度值,这必须在受控环境中获取,限制人为干预以使测试过程标准化,并确保客观性。
DXOMark的测试过程采用科学的计量工具,视觉检查系统和协议,软件和机器人。像光谱仪和成像比色计的设备是获取光度数据,例如显示的亮度值(LV),色度坐标(Uα,v?在CIE 1976色度图上),亮度和颜色均匀性和对比度。机器人自动化测试设备和设备,包括对齐,相对角度和定位,以匹配真实的测试场景。集中式软件平台远程控制测试过程的所有方面,例如通过WiFi,操作测量设备和机器人发送测试模式,以及调整环境光等变量。
DXomark的测试协议根据每个设备用例(如何在现实世界中使用设备),定义与测量显示属性(要测试的性能参数)相关的过程和条件。“当我们进行得分时,我们在许多用例中测试,如Web浏览,夜间阅读,汽车导航,游戏,看视频。所有这些用例都包含人们将与他们的智能手机有所关系,“ZHAFTARD解释说。“在每个场景中,我们检查属性并在这些属性中进行物理特征的测量,我们考虑到环境环境 - 用户的环境。”
并非所有显示属性都必须针对每种可能的情况进行测试。Dxomark的测试协议确保为每个方案评估最相关的属性。对于像Web浏览等的用例,例如,大多数显示属性(可读性,颜色,运动,触摸,工件)应作为用户的Web浏览体验的一部分进行测试。然而,对于车载导航,由于用户通常不与显示器交互,因此需要更少的显示属性(可读性,伪像)需要测试。
显示质量属性,测试条件和使用情况的矩阵,用于根据真实世界的条件说明DXomark显示测试的复杂性。图像由DXomark提供。
科学显示器测试实验室的组件
为了满足对显示质量基准的需求,DXOMARK团队开始开发一个新的测试实验室,专门用于评估显示性能。DXOMARK聘请了一些专家来概述他们的显示质量基准程序。根据定义的属性和用例,还需要选择一些工具来完成测试目标。
DXOMark评估了显示器测试实验室的一系列显示器测试仪器,包括成像比色仪,专用镜头,光泽仪,闪烁测量装置,分光剂测量器,高速摄像机,甚至是机器人来测试触摸屏响应。将所有碎片汇集在一起,用于自动化显示评估也意味着将测量设备,机器人和软件集成到受控夹具中。DXomark Lab具有自定义设计的测试室 - 显示台 - 可在可重复条件下自动化DXOMark的显示屏测试。显示台包括机器人安装座,用于远程对准智能手机和测量设备以及LED面板,以使环境照明条件从黑暗中模仿到日光。
在DXomark的显示台内,具有辐射Prometric®I成像比色度计,多轴机器人安装设备和LED阵列,以便在使用情况场景中模拟照明。图像由DXomark提供。
对于自动视觉检测系统,DXOMARK选择了辐射视觉系统公司的ProMetric®i系列成像色度计和FPD Conoscope Lens。在显示平台中,ProMetric I成像色度计在每个测试场景中测量显示的亮度、色度和均匀性,因为环境照明和其他条件因每个显示属性和用例而不同。每次测量使用多个测试图像,如用于亮度和均匀性的白色图像,用于色度测量的彩色图像,以及用于对比度和调制传递函数(MTF)的棋盘对比度图像。
辐射公司的设备依赖于成像,使得ProMetric系统能够一次捕获整个显示器,并在几秒钟内测量多个属性。测试图像与摄像机和软件操作同步推送到显示器上,这是特定于每个测量场景的,提供了完全自动化的测试,无需停机。
Prometric I成像色度计将测试操作与显示器上的图像同步,以便在几秒钟内进行综合评估。
在显示台的外部或内部,Radiant的FPD Conoscope镜头与相同的ProMetric成像色度计配对,以捕获显示的极图,在单个图像中观察到±70°。当用户从不同的角度观看显示器时,该测量测量了亮度、色度和对比度的变化。一个典型的用例是,当多个用户在同一台设备上查看照片或电影时,每个用户的优势点根据他们相对于显示器的位置而变化。
辐射视觉系统FPD conoscopelens测量显示器的视角性能(左),提供了亮度的极坐标图,从±70°角度(右)可以看到。
DXOMARK显示测试实验室还集成了辐射的姐妹公司,柯尼卡美能达传感在欧洲的设备。在显示台上,柯尼卡美能达CS-2000光谱辐射计用于测量设备在变化的环境光条件下的亮度和颜色保真度,并为辐射ProMetric成像比色计提供校准数据。柯尼卡美能达CM-25d分光光度计也用于评估基于从显示表面反射的光的光泽。
辐射视觉系统设备的好处
辐射的测试和测量设备的功能与DXomark的目标进行了很好的目标,可以几种方式为用户聚焦的显示测试进行。
辐射的成像色度计不仅提供了根据比色值的客观的科学数据,而且设计有带有Tristimulus光学滤波器系统,该系统测量光线,因为它被人眼所感知。在测量期间,通过每个相机的滤波器捕获显示器的后续曝光,这些滤波器被加权于人类光谱灵敏度曲线(CIE标准化的颜色匹配功能),确保根据人类感知来获得最真实的光和颜色质量。
辐射公司的ProMetric成像系统还提供了一系列高分辨率传感器选项,以适应当今智能设备显示器分辨率的不断提高,甚至可以同时测量多个显示器。
“对于智能手机,您可以使用大约4K分辨率的6英寸显示屏。因此,我们需要一个工具,该工具向我们展示具有足够像素的亮度或彩色图,以测量一个设备 - 至少,“GrandClerc状态。“但在我们的方法中,我们同时测量四个设备,我们需要在所有设备上测量足够的信息。我们需要市场上提供的最高分辨率,并且它是光芒的。“
辐射设备还提供了DXMark灵活性,以满足一系列测试标准。当测试视角性能时,Prometric成像色度计的标准镜头可以换成FPD显色镜镜头以获得角度测量,提供“在不购买其他工具的情况下从一个到另一个到另一个的能力”,“GrandClerc评论。
辐射设备的另一个优点是电子控制。ProMetric系统镜头的焦距和光圈设置可以通过软件远程调节。与自动化控制集成,特定的镜头设置可以应用于机器人设定的不同设备位置和对准,以确保无需人工干预的重复性测试。Grandclerc说:“我们可以开发一种智能算法来检测光圈的最佳对焦位置。”“我们想要一种可以电子控制的东西,而不需要操作员在板凳上检查一切,以避免任何错误,确保我们是可重复的。可重复性是我们业务的关键。”
类似地,每个ProMetric成像系统都由软件控制,以与自动化过程同步捕获图像并应用测量。辐射的TrueTest™自动视觉检测软件是每个辐射设备的控制平台,具有可编程API和SDK,可以集成到完全自动化的测试平台和测试过程。在谈到软件集成的重要性时,Grandclerc回忆道:“这可能是我对radiant的第一个问题——你能用SDK来驱动相机吗?”通过这种能力,DXOMARK能够将辐射的硬件和软件功能整合到其交钥匙测试系统中。
然而,设备只是整个解决方案的一部分。来自美国辐射视觉系统和欧洲柯尼卡美能达传感的全球支持对DXOMARK的测试设置和运行同样不可或缺。“来自美国和欧洲车队的快速和专业的支持是非常重要的,”Grandclerc说。“辐射式相机对我们来说是一个关键工具,所以当出现问题时,我们需要快速支持。”尽管显示测试实验室的开发一直延续到2020年,但在2019冠状病毒病大流行期间,辐射和柯尼卡美能达的团队成员共同努力,确保DXOMARK的目标得以实现。“我们甚至通过视频会议进行了一些校准,”Grandclerc说。
超出基准分数
展望未来,DXomark计划扩展了其显示质量测试,添加了额外的设备和协议,以评估新用例的显示。然而,公司的重点不仅限于应用科学衡量,为消费者生产基准评分。
作为整个设备组件生态系统的测量领导者,DXOMark旨在为制造商和消费者提供易于理解,相关和传统设备创新的展示性能。DXomark的测试数据不仅允许苹果苹果涂抹于设备的质量比较,而是提供制造商和显示面板制造商,具有科学指标,有助于推动具有改进性能的设备的开发。这些知识是任何设备制造商的关键,其目标是为客户提供最高质量的用户体验,超越显示在黑暗实验室中测量的性能规格。
“我们的主要目的是做出与人类感知相关的准确,可重复的测量和感知分析,其中(在一天结束时)使我们能够提供得分 - 这是非常消费的导向,”ZHAYARD解释道。“Then our goal is to deliver very detailed reports of the characteristics of the device we’re testing—serving our customers and providing very accurate and in-depth analysis so that they can understand how they are positioned relative to competition and how they can make improvements.”
通过辐射的ProMetric成像色度计、柯尼卡美能达系统和其他领先的显示测试和测量设备的科学数据,DXOMARK引导消费电子行业更好地理解基于最终标准的设备质量——用户体验。通过在真实世界条件下限定显示性能,DXOMARK帮助设置行业的焦点以用户为中心的设计。
了解更多关于DXOMARK:www.dxomark.com.
“DXomark开发并使用测试方法在不同的条件下模拟智能手机用户,并且辐射摄像机提供非常准确,可重复的,广泛的测量,以测试所有计数器的视觉显示质量。”
- 尼古拉斯·普通州营销副总裁DXMark