如何高效檢測墨色一致性？柯尼卡美能達(dá)有新方案！

隨著人們對高清晰、高精細(xì)顯示畫質(zhì)的追求，以及行業(yè)在制造小間距LED顯示模組的技術(shù)和設(shè)備日漸成熟，LED顯示屏的點間距開始越做越小，像素尺寸逐步微縮化。小間距的顯示屏產(chǎn)品不僅在戶外顯示應(yīng)用，同時也開始走進(jìn)終端消費市場。

LED顯示像素尺寸縮小后，要構(gòu)造大尺寸的顯示屏需多個顯示單元模塊拼接而成，在像素間距微縮化后，LED屏可能已摒棄黑色網(wǎng)格。此時黑色油墨對LED模塊的均勻性問題會產(chǎn)生一定影響。隨著觀察者視距變短，觀察角度不一樣，從不同視角看顯示屏更容易識別均勻性不一的問題。LED顯示屏的墨色一致性是廠商聚焦的問題點之一。目前，許多廠商在產(chǎn)品出貨驗證前，多憑人眼目視判斷結(jié)果來替換有墨色差異的LED顯示模塊，但是隨著顯示像素間距越做越細(xì)，從P3.0mm到P1.4mm甚至更小尺寸顯示技術(shù)發(fā)展，人們已再難以憑借肉眼給出均勻性問題的判斷，要找出模塊之間的差異也比較困難。

如何解決人眼對LED顯示屏拼接模塊色差的均勻性評判是文章討論的課題。本文采用測色儀器作為測試工具提供客觀的實驗數(shù)據(jù)作驗證判斷。本實驗使用性能良好的柯尼卡美能達(dá)（中國）投資有限公司旗下多角度分光測色計CM-M6，在LED顯示屏拼接安裝后進(jìn)行評估和驗證。

人眼目視判斷

在實驗中，首先，我們統(tǒng)計人眼對LED拼接顯示屏的目視評判結(jié)果。

被評估對象是一塊以64個LED模塊拼接組成的LED顯示屏。

圖1，測試對象為8*8組合LED屏，人眼目視NG模塊貼白色膠帶（以黃色背景定義）

圖2，檢測員目視找出顯示屏上有明顯色差的模塊并以白色膠帶標(biāo)記為NG

實驗中，檢測員以顯示屏作為垂直法線的平面，模擬外置光源從45°方向照射在顯示屏平面。當(dāng)檢測員從90°視角觀察顯示屏?xí)r，屏幕整體的均勻性良好。但是，當(dāng)檢測員從與顯示屏成30°到60°夾角的位置去觀察時，檢測員很容易就辨別出顯示屏上色差和不均勻的顯示模塊，檢測員把這些與周圍模塊有明顯差異的樣品標(biāo)記為NG，并以白色膠帶標(biāo)識。

用測色計來替代人眼目視

實驗?zāi)康氖怯脙x器來找出這些人眼能識別出差異的模塊，并找出儀器與人眼判定結(jié)果是否存在相關(guān)性，最后來論證柯尼卡美能達(dá)CM-M6是否適合替代人眼來篩選出有墨色不一問題的模塊。

柯尼卡美能達(dá)多角度分光測色計CM-M6是一款照明角度為45°，觀察角分別為-15°、15°、25°、45°、75°、110°的便攜式測色儀器。我們嘗試以此來替代人眼目視，通過測色計對LED模組進(jìn)行多點測量采樣，取每個單元模塊5點平均值，共采集64組數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，找出與人眼觀察匹配的有色差的LED模塊，從而提出使用儀器替代人眼目視判斷的可能性。

圖3，檢測員模擬分光測色計CM-M6的75°觀察角去觀看顯示屏

實驗中，檢測員在以顯示屏成垂直法線的平面，把光源放置在與法線成45°角度照射顯示屏，觀測員在光源同一側(cè)的位置進(jìn)行觀察，模擬柯尼卡美能達(dá)CM-M6的光學(xué)結(jié)構(gòu)在75°觀測角進(jìn)行目視評判。另一方面，在實驗里我們以分光測色計CM-M6貼近LED顯示屏模組，測量64個模塊，并取儀器75°的L*數(shù)值對比分析。每塊模組選取四個角以及中心點位置采樣，每組測量5個點，并取每個模塊5個點的亮度平均值L*。

圖4，采樣64塊模組的L*平均值，然后從數(shù)據(jù)里選出合格/不合格的模塊

如圖示，藍(lán)點表示判定為OK合格的模塊，橙色是判定為NG不合格的模塊。因本次測量的顯示屏由64個面板(8 x 8)組成，總共有64組數(shù)據(jù)。

我們再來結(jié)合實驗中檢測員的目視數(shù)據(jù)，跟儀器采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。其中，黃色標(biāo)注為人眼目視判斷NG的LED模塊，而在CM-M6測定的64組數(shù)據(jù)中：

· 有11組測量數(shù)據(jù)與人眼目視NG（黃色標(biāo)注）的結(jié)果匹配（綠色O），
· 有3組測量數(shù)據(jù)（紅色Ⅹ）表示人眼判斷OK（黃色標(biāo)注），儀器判斷NG
· 有3組測量數(shù)據(jù)（紅色△）代表人眼判斷NG，儀器判斷OK

實驗結(jié)果

從實驗數(shù)據(jù)分析，柯尼卡美能達(dá)CM-M6測試結(jié)果與人眼目視結(jié)果匹配的有58組。其中，CM-M6判斷OK和人眼目視判斷OK 有47組(白色)；柯尼卡美能達(dá)CM-M6判斷NG和人眼目視判斷NG有11組（黃色標(biāo)注和綠色O）。

然而，CM-M6與人眼目視判斷不匹配的結(jié)果則有6組。其中，人眼目視判斷NG，而CM-M6判斷OK有3組（黃色標(biāo)注和紅色△）；人眼目視判斷OK，而CM-M6判斷NG也有3組（白色背景和紅色Ⅹ）。

從整體數(shù)據(jù)來看，檢測員在與屏幕近似75°角度觀察顯示屏所判斷的結(jié)果，與CM-M6（75°）觀察角的測量結(jié)果相關(guān)性較高。所以，實驗證明柯尼卡美能達(dá)CM-M6（75°）在本次案例中工作良好，儀器判斷與人眼目視結(jié)果的匹配率達(dá)91%，可被建議為LED顯示屏檢驗?zāi)恢滦詥栴}，能替代人眼目視的一種可行性方案。

LED顯示屏均勻性檢測和墨色一致性問題已逐漸引起使用商家的重視。在對墨色一致性檢測和篩查上，如果單憑人眼觀察去判斷顯示均勻性問題，可能過于主觀。檢測和校正設(shè)備的應(yīng)用為客觀評價提供了重要手段，不僅在顯示屏生產(chǎn)自動化端推動墨色一致性問題的篩查，同樣在產(chǎn)品出貨驗證階段也需要再復(fù)檢確認(rèn)。隨著檢測技術(shù)配合，制造工藝提升以及智能化和自動化需求普及，LED顯示屏制造商需在生產(chǎn)、檢測環(huán)節(jié)嚴(yán)加管控，確保良品率提升，減少在安裝終端的投訴，增加用戶滿意度。