LumiCol 1900-色彩分析儀產品介紹
產品概要
LumiCol 1900 是一款 2 合 1 圖像色彩分析儀，測量速度快，專為顯示器生產線測量而定制。它內置的高精度色彩分析儀 CA-310 傳感器模塊為 RGB CMOS 影像傳感器提供基準值，確保實現對整個顯示區域的所有光學特性進行高速和精確測量，其中包括亮度、色度、對比度、均勻性等。另外，集成的色彩分析儀傳感器模塊使儀器具備了測量白平衡、色域、Gamma 曲線乃至閃爍度的功能。LumiCol 1900 集 RGB CMOS 影像傳感器和高精度色彩分析儀的優勢于一身。
Instrument Systems 的新款軟件 LumiSuite 是 LumiCol 1900 配套的控制軟件。這款綜合型軟件用戶界面友好，適合研發應用。此外，軟件還提供開發工具包，輕松實現再編程將儀器應用到生產線自動化檢測過程。
產品特點
- 快速測量平板顯示器的光學特性
- 內置色彩分析儀 CA-310 傳感器模塊
- 用戶校準確保測量精度
- 可調焦鏡頭
- 功能強大、界面友好的軟件支持
主要特點
顯示器特性測量，高速且精確
柯尼卡美能達與Instrument Systems運用各自在顯示器檢測領域的技術經驗和研發實力，攜手開發出新一代的圖像色彩分析儀，為平板顯示生產線提供快速、精確、簡易的亮度與色度檢測方案。結合運用RGB CMOS影像傳感器和CA-310 色彩分析儀傳感器兩個模塊，由CA-310模塊測量高精度三刺激值作為基準值，用于校正2D圖像里每個像素的數值，保證整幅圖像數據的準確性。此外，儀器還集成有分光鏡，讓影像傳感器和色彩分析儀傳感器同步測量成為可能。圖1展示了LumiCol 1900的設計理念。
圖1: LumiCol 1900的設計理念。
色彩分析儀模塊測量圖像的中間點（圖2），其測量點的直徑約為影像模塊垂直視場寬度的28%。
圖2: 黃色圓點代表CA-310傳感器的測量點，藍色區域表示影像傳感器的視野。
色彩分析儀不僅在校準時提供基準值，還實時為各項影像傳感器 測量提供參照。校準時，將色彩分析儀傳感器的測量結果與影像 傳感器自帶的相應數值進行對比，便會得到一個變換矩陣。 溯源標準的是一臺可顯示各組顏色的標準顯示器。校正矩陣將 CMOS影像傳感器獲取的RGB值轉換為XYZ值。為進一步提升精度，轉換之后會再應用另一組校正值。這一組數值經由色彩分析儀模塊與影像傳感器兩者測量結果的實時對比得出，并隨各項測量的進行不斷更新。
因此，CA-310 XYZ測量值的高精度直接呈現在CMOS影像 傳感器的2D像素數據上，使LumiCol 1900優于其他運用色輪原理的成像色度計。除此之外，LumiCol1900的優勢在于它的測量速度：一次拍攝成像便可獲得全部色度和亮度信息。
二合為一
作為一款2合1儀器，LumiCol 1900兼具CMOS影像傳感器 與色彩分析儀的全部典型功能：
- 測量色度和亮度
- 測量色度和亮度均勻性
- 測量對比度
- 測量白平衡、Gamma、色域等
- 測量閃爍度（僅適用于“閃爍型”）
LumiCol 1900推出兩個不同的版本：閃爍型（F）專為液晶顯示器而設計，同時還可用于JEITA和對比閃爍度測量；通用型（U）則適用于所有顯示器類型。
全新軟件LumiSuite
LumiCol 1900配備有全新的軟件平臺，其優化對象主要針對自動化生產或質量控制的典型流程，且更適合研發應用。這款綜合型LumiSuite軟件支持多種應用，具備快速完成各種測量工作的特定功能。
LumiSuite提供開發工具包（SDK），可輕松、靈活地實現編程將儀器集成到傳統的顯示器生產線中。
對于研發應用，從通過圖像處理實現的數據采集到圖像分析的整個流程，均可在友好的圖像用戶界面（GUI）模塊完成。有兩個模塊可供選擇：SmartAnalysis模塊和BlackMura模塊。
LumiSuite圖像用戶界面(GUI)的截圖（SmartAnalysis），圖為顯示器的偽色圖像。
使用SmartAnalysis。左：用偽色圖像展現顯示器的亮度值，并在XYZ色域中應用多種分析工具。用于進行區域圖像統計的矩形圖形，該區域包含最暗點和最亮點（綠圈和紅圈）；用于分析圖像中線條XYZ值的線輪廓圖（1）;用于確定特定區域中色彩分布的直方圖工具（2）;平均像素超過150的線輪廓圖（3）;用于獲取最小值、值、平均值等的矩形和圓形點測量以及點測量網格網絡。右：（1）、（2）、（3）的圖形顯示（由上至下，紅、綠、藍色線條分別代表顏色坐標X、Y、Z）。
SmartAnalysis模塊
SmartAnalysis是一個綜合型模塊，為2D圖像特性測量和全面分析提供了一整套分析工具：
- 點測量
- 多點均勻性
- 線均勻性
- 矩形測量
- 亮度和色彩均勻性
- 聚焦輔助（傾斜刃邊法）
- 圖像統計
BlackMura模塊
BlackMura模塊專為Black Mura（黑色 Mura）分析而設計，其依據為德國汽車工業行業所采用的標準版《顯示器均勻性測試標準》（UMSfD）。該模塊的流程用戶友好、直觀可見，使得Black Mura和均勻性分析簡單且可追溯。而且，高級用戶還可以通過更改參數實現非標準分析。
Black Mura分析。左：用于調整圖像光學測量設備焦點的測試圖案。右上角：實際調制量（紅色方塊），目標調制量（綠色分界條）。右下角：圖像中矩形側斷面（紅色標記處）的亮度值（綠色線條）*以實際信息為準。
顯示器生產線測量自動化的選擇
LumiCol 1900的設計宗旨在于滿足顯示器生產線測量的需求。
快速而精確
得益于2合1設計，LumiCol 1900能夠高速且精確地測量整個顯示區域的光學特性。
性價比高
LumiCol 1900可節省大量時間和金錢，原因有二：其一，儀器能夠快速而精確地獲取2D圖像；其二，儀器將兩種測量方式的功能融于一身，減少了生產線上的測量次數。
易于集成
全新軟件LumiSuite提供開發工具包(SDK),能夠輕松且靈活地將儀器集成到生產線中。
研發分析
友好的圖像用戶界面(GUI)能基本在實驗室中分析所需要的一切。操作者可以靈活選用合適的工具進行各種各樣的評估。數據處理過程始終可見，必要的參數整齊有序且易于獲取。因此，LumiSuite可協助操作者高效完成工作。
訂購信息
| 訂購編號 | 說明 |
|---|---|
| LCO1900-100-FB | 2合1圖像色彩分析儀，像素為1900 x 1180 (內置 CA-310色彩分析儀傳感器模塊，配備28 mm鏡頭、校準 器、開發工具包和LumiSuite軟件、千兆以太網接口）； 類型：閃爍型；顏色：黑色 |
| LCO1900-100-FG | 同上；類型：閃爍型；顏色：灰色 |
| LCO1900-100-UB | 同上；類型：通用型；顏色：黑色 |
| LCO1900-100-UG | 同上；類型：通用型；顏色：灰色 |
LumiCol 1900-色彩分析儀規格
技術參數
| 型號 | 說明 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 通用型 (U) | 適合所有顯示器類型，無閃爍度測量功能 | ||||||
| 閃爍型 (F) | 適用于液晶顯示器，帶閃爍度測量功能（對比法和 JEITA 法） | ||||||
| 測量模式 | |||||||
| 2D | 亮度、色度 | ||||||
| 點 | 亮度、色度、閃爍度（僅適用于 F 型號） | ||||||
| 影像傳感器規格 | |||||||
| 有效分辨率（水平 x 垂直） | ～1900 x 1180 像素（220 萬像素） | ||||||
| 像素大小 | 5.86 μm x 5.86 μm | ||||||
| AD 轉換器 | 12 bit | ||||||
| CMOS 傳感器尺寸 | 1/1.2 英寸、13.3 mm 對角線 | ||||||
| 其它規格 | |||||||
| 接口 | 千兆以太網 | ||||||
| 操作系統 | Windows 7（32/64 位） | ||||||
| 尺寸（長 x 寬 x 高，含透鏡） | 222 mm x 100 mm x 131 mm | ||||||
| 重量 | 2.5 kg | ||||||
| 電源 | 12 V | ||||||
| 操作溫度范圍 | 10 °C ～ 35 °C | ||||||
| 性能 | |||||||
| 測量范圍1 | Lv = 0.01 cd/m2 - 5000 cd/m2 | ||||||
| 亮度精確度2 | 100 cd/m2 | 1 cd/m2 | 0.3 cd/m2 | ||||
| 與基準儀器的精度比較3 | 1.2% | 2.0% / 1.5%4 | 3.5% / 2.0%4 | ||||
| CA-310 傳感器精度5 | 0.1% | 0.35% / 0.3%4 | 1.5% / 1.0%4 | ||||
| 2D 儀器精度6 | 0.5% | 0.7% | 2.5% | ||||
| 偏振誤差7 | 1.0% | - | - | ||||
| 測量時間 | 100 cd/m2 | 1 cd/m2 | 0.3 cd/m2 | ||||
| 混合同步測量時間8 | 0.5 s | 1.5 s | 3.5 s | ||||
| 僅 CA-310 傳感器的測量時間 | 65 ms | 330 ms | 1 s | ||||
| 閃爍度（適用于 LumiCol 1900 F 型號） | |||||||
| 測量范圍 | 測量范圍> 15 cd/m2 | ||||||
| 顯示范圍（對比法） | 0...999% | ||||||
| 精度（對比法） | ±1% / ±2%（30 Hz/60 Hz；10% 正弦波） | ||||||
| 重復性（對比法，2 σ） | 1%（30 Hz；10% 正弦波） | ||||||
| 精度（JEITA 法） | ±0.5 dB（30 Hz；10% 正弦波） | ||||||
| 重復性（JEITA 法，2 σ） | 0.3 dB（30 Hz；10% 正弦波） | ||||||
| 鏡頭 28 mm | |||||||
| 最小工作距離 | 220 mm | ||||||
| 光圈 | f/2.8 | ||||||
| 對應測量距離下的點尺寸和視野 | |||||||
| 測量距離9 [mm] | 220 | 550 | 1000 | 1500 | 2000 | 2500 | 3000 |
| Spot 模式下點的直徑 [mm] | 12 | 34 | 64 | 97 | 131 | 164 | 198 |
| 視野尺寸 [mm] | 70 x 44 | 200 x 126 | 379 x 237 | 577 x 361 | 775 x 484 | 973 x 608 | 1171 x 732 |
| 視野的對角線尺寸 [英寸] | 3.3 | 9.3 | 17.6 | 26.8 | 36.0 | 45.2 | 54.4 |
- 1 Lv= 0.01 cd/m² 在 2D 測量模式下可測的亮度（相機；SNR 10:1）；混合測量模式亮度范圍：0.1 cd/m² ～ 5000 cd/m²。
- 2 所有測量精度在3 σ 以內。
- 3 與作為基準儀器的高精度分光輻射計相比，使用混合模式測定標準屏數據，不考慮基準儀器的不確定性。
- 4 使用低亮模式測得。
- 5 設置不變時的重復性測量結果。
- 6 設置不變時獲得的 25 個圖像的標準偏差（8 x 8 像素色塊）。100 cd/m² 使用自動曝光；1 cd/m² / 0.3 cd/m² 使用 1 s/3 s 固定曝光。
- 7 使用線性偏振光時與平均值的偏差。
- 8 取決于電腦處理能力。用于 100 cd/m² 的自動曝光；用于 1 cd/m² / 0.3 cd/m² 的 1 s/3 s 固定曝光。
- 9 DUT 與 LumiCol 1900 面板之間的距離。
