如何評估Flicker閃爍現象

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如何評估Flicker閃爍現象

一、簡介

所謂Flicker現象，就是當你看顯示器的時候，畫麵會(hui) 有閃爍的感覺，這種現象並不是設備被定義(yi) 產(chan) 生了這樣一亮一暗的視覺效果，而是因為(wei) 顯示器每次通過控製灰階更新畫麵的時候，亮度會(hui) 有一些微小的變化，人眼就會(hui) 感受到畫麵在閃爍。比較嚴(yan) 重的閃爍現象會(hui) 導致眼睛疲勞，視力下降，眩暈等不適，所以各國對顯示国产欧美在线Flicker指標的要求都做了相關(guan) 的規定，用於(yu) 指導国产欧美在线生產(chan) 。荷蘭(lan) Admesy生產(chan) 的Hyperion亮度計能夠對Flicker的測試做到全麵準確的解析，在使用過程中獲得了客戶的一致好評。

二、Flicker現象的產(chan) 生

以薄膜晶體(ti) 管液晶顯示屏（TFT-LCD）為(wei) 例描述一下Flicker的產(chan) 生原因。如下圖所示，TFT-LCD通過給像素電極施加不同電壓與(yu) 公共電極即Common電極形成電場來控製液晶分子的偏轉，從(cong) 而達到透光與(yu) 遮光的目的，如圖1所示。像素電極與(yu) Common電極的電壓差值決(jue) 定顯示灰階。TFT-LCD工作時，像素電壓的極性周期性變化，以避免直流殘留與(yu) 直流阻絕效應。LCD畫麵每刷新一次，像素電壓的極性就改變一次，若Common電極電壓（Vcom）偏離z優(you) 值，像素電壓的極性變化時其與(yu) Vcom電壓的絕對壓差隨之變化，導致同一幅畫麵在畫麵刷新時呈現不同的亮度，即發生Flicker現象。

圖1 液晶特性示意圖

三、測試原理

如下圖2所示，早期檢測液晶模組Flicker的思路，是把LCD模組閃爍的光信號先變成交流信號，再把交流信號變換成與(yu) 其同能量的直流信號，綜合交直流分析結果計算出液晶模組的Flicker值；或者是在液晶模組顯示 Flicker 畫麵時掃描液晶模組的模擬亮度波形信號轉換成數字亮度波形信號，通過傅裏葉變換裝置獲得特定頻率波（Vcom 信號的切換頻率）的幅值，通過公式計算獲得Flicker值。此類方法在檢測過程中需要用光學探頭等測量儀(yi) 器掃描LCD模組來測量其亮度，光學探頭需盡量接近或貼著屏幕測量以減少外部幹擾，而且每次隻能檢測到測量頭所覆蓋的麵板範圍，難以滿足在生產(chan) 線中遠距離檢測大麵積顯示麵板Flicker的要求，而且檢測耗時較長；而另一方麵，此類方法隻能在測量距離不大於(yu) 100mm 時保證數據準確，無法對液晶模組Flicker進行更遠距離地準確測量。

圖2  AC/DC混合頻率處理流程

采用濾片式亮度計對液晶模組在某公共電極電壓下的顯示畫麵連續取像，獲取圖像幀的平均亮度，得到該亮度隨采集幀數或時間的變化關(guan) 係即亮度的時域信號，通過時域信號得到亮度的頻譜圖，通過特定頻率波的幅值獲得待測液晶模組在該公共電極電壓下的Flicker；其裝置包括用於(yu) 對液晶模組在某公共電極電壓下的畫麵連續取像的設備，用於(yu) 計算平均亮度得到亮度的時域信號的計算處理模塊，用於(yu) 對亮度的時域信號進行快速傅裏葉變換的傅裏葉變換模塊，用於(yu) 計算Flicker的Flicker計算模塊。Hyperion可遠距離測量顯示屏的Flicker，用於(yu) 在麵板生產(chan) 線中實時監測液晶顯示屏的閃爍度。

四、測試模式

1.Contrast Method(FMA)方式

假如液晶顯示器的亮度變化如圖3所示，亮度的AC成分等於(yu) V_max-V_min，亮度DC成分等於(yu) （V_max+V_min）/2。

圖3 顯示畫麵的亮度變化曲線

2.Contrast method – RMS計算公式如下：

3.根據Jeita 方法測量

當待測訊號是由不同頻率的訊號組成時，如圖4所示，采用VESA FMA的方式是無法準確測到Flicker對人眼的影響。所以引進了Jeita的測量模式。如下圖解：

圖4 不同頻率的訊號組成示意圖

探測器獲取到了如下時域圖

傅裏葉變化後的頻域圖

人眼的靈敏度對Flicker的感受指數，如下圖表顯示：

如上所示，人眼對Flicker的感受，從(cong) 30Hz開始下降，達到-3dB（影響因子0.708），當頻率高於(yu) 60Hz時，人眼對Flicker的感受會(hui) 大幅下降，也就無法感受到Flicker的存在了。

計算公式如下：

Pr1 = P1*factor

（Pr0 = P0 * 1 ，Pr1 = P1 * 0.708）

4.VESA method

類似於(yu) Jeita測量模式的計算，但計算略有不同，差值約為(wei) 3.01dB，由在FFT中振幅的平方根得出。

5.Percent Flicker

6.Flicker Index

具體(ti) 的測量步驟如下：

測試環境：標準暗室（≤1lx），室溫23℃±4℃，濕度:25%-85% RH,標準大氣壓。

1、搭建測試平台，將Admaesy Hperion 設備對準測試屏幕

2、測試屏幕調節到Flicker測試畫麵。Admesy 提供了Flicker的測試畫麵，方便客戶調用，如下圖所示：

3、啟動Admesy lliad測試軟件，並啟動Flicker和Flicker value，啟動成功後，如下圖顯示：

4、選擇對應的測試模式，如下圖，然後用Record按鈕記錄當前的Flicker值和頻率。同時會(hui) 記錄頻譜圖。

Admesy 不僅(jin) 在亮度，色度，光譜方麵為(wei) 大家提供了解決(jue) 方案，並且也提供了測量Flicker閃爍值的解決(jue) 方案。歡迎大家來電谘詢。

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