中国计量科学研究院       刘慧

体育场馆用LED显示屏的出现和大量使用是社会进步和文明的体现。在LED显示屏出现以前，人们对比赛现场体育成绩的播报采用旗帜、手势或记分牌。现在，LED显示屏不仅能实时播报比赛成绩，在计时比赛中显示比赛时间，还能重播精彩画面的慢动作，大大提高体育比赛的观赏性。

北京2008年奥运会提出了“绿色奥运、人文奥运”的口号，按照这个理念，奥运场馆LED显示屏的设计、制造和评价的根本出发点应该是在满足其体育功能和观众的观赏舒适度的前提下，尽量降低能耗。

只有在正确的评价方法才能指导显示屏的正确设计，以便提供最佳观看效果，减少能源损耗。目前，国际上还没有有关LED显示屏的标准或建议，国内的相关标准有国家信息产业部的《LED显示屏通用规范》和国家体育总局的《体育场馆设备使用要求及检验规范 第一部分：LED显示屏》。这两项标准从某种意义上说规范了LED显示屏的设计、使用和测量过程中的一些问题。但是规范中规定的方法有些在现场难以实现，有些对测试条件的规定不详细，不便于获得一致、准确的测量结果。根据实践中存在的问题，中国计量科学研究院进行了LED显示屏现场测量方法的研究，满足了现场对其进行快速测量的需要。

与LED显示屏的视觉舒适度密切相关的参数有亮度、亮度均匀性、白场色温和色品坐标的均匀性、像素失控率、平整度、视角、对比度等。下面介绍一些主要参数的现场测量方法：

一、             亮度及亮度均匀性。

显示屏表面法线方向亮度是评价显示屏质量的一项重要指标。通常的测试方法是将显示屏的表面划分为9个区域，取每个区域的中点作为测试点，再取9点亮度的平均值作为屏的亮度值。对于三基色的LED显示屏，应分别测量白场、红场、兰场、绿场时的亮度。对一个特定的屏其亮度是一个定值（认为其在短期之内是稳定的），但在实践中在不同的测量位置，测量结果会有较大差别，其主要原因是亮度计的距离效应，有些亮度计由于设计的不完善，距离效应的影响比较大，应考虑对其修正；其次在室外使用时还应考虑空气的吸收；再次在亮度计的视场不变，并选择不同距离测量时，测量区域所包含的像素多少不同，越远所包含的LED的像素越多。因此，在远处测量所得的均匀性一定较近处好。要得到一致的测量结果，测量位置应选择在主席台附近，或显示屏对角线长度的（10～20）倍距离处。

二、视角

当水平和垂直两个方向的亮度分别为LED显示屏法向方向亮度的一半时，该观察方向与LED显示屏法线的夹角分别称为水平视角和垂直视角，一般以±表示左右和上下各多少度。

根据视角可以计算出有多少观众可以获得满意的观看效果，是评价显示屏的“人文特性”的一个十分重要的指标。在现场对显示屏的测量和计算比较困难，过去常采用同质模块在实验中测量。我们使用激光测距仪和亮度计较好地实现了现场的准确测量。

三、对比度

通常往往有一种误区，以为亮度越高、屏越大，观看效果越好。实际上只要对比度达到一定数值，即使亮度低也能满足观看需要，而对比度与环境条件紧密相关。通过改善现场的环境条件，不但可以延长显示屏的使用寿命，还可以降低能源的损耗，减少观众长时间观看导致的视觉疲劳。

对比度是显示屏正常工作时的亮度与显示屏完全关断时屏面的背景亮度之比。因为显示屏的亮度同背景亮度相比是一个较大的数（相差100倍左右），因此，背景亮度的不同将使实际的计算结果相差甚远。

此外，同一块屏在不同的测试环境下测量结果相差也甚远，对屏的对比度测量应该在暗室环境条件下进行。对于体育场至少应在20lx以下的照度环境下测试或在晚间测量，且均必须关断周围照明光源。

另外，显示屏设计时应使发光面尽可能避开强光直射，不得已时应考虑遮挡。由于LED发光二极管存在一定的视角，显示屏安装时宜向下倾斜5°，这样可减小眩光。并且根据现场的使用环境及时调整屏的亮度，可以达到较好的观看效果。

（摘自《中国计量》08年第7期）