원뿔 보기

Viewing cone

보기 방향

그림 1: 디스플레이 영역에 걸친 관찰 방향(예: 시야 방향)의 변동을 그림으로,화면 표면적에 있는 모든 위치는 다른 방향에서 볼 수 있다.

비반사 크기의 비반사 디스플레이를 관찰자가 볼 때, 디스플레이 영역의 모든 포인트가 그림 1과 같이 다른 방향에서 보인다. 디스플레이의 두 점은 같은 방향에서 볼 수 없다.표시장치가 크고 관찰자가 표시장치에 가까울수록 표시장치의 표면적에 따라 보기 방향이 달라진다.

구어적으로, 시야각은 종종 "보기 각도"라고 불린다.이는 시야 방향이 그림 3과 같이 디스플레이 평면에서 측정한 경사각 ,(디스플레이 표면 정상에서 측정)과 방위각 φ의 두 극각으로 지정되기 때문에 피해야 하는 잘못된 초선 표현이다.

그림 2: 디스플레이의 표면-정규를 중심으로 한 보기 원뿔의 예시보기 원뿔은 기울어지고 회전할 수 있으며 덜 규칙적인 형태일 수 있다.

그림 2에서 안구는 극좌표계의 원점과 동일한 표시장치의 특정 지점을 보고 있는 관찰자를 나타낸다.녹색 화살표는 시야 방향(즉, 관측 방향)이다.시야각은 표시장치 표면 정상(파란색 수직 화살표)에서 측정한 경사각 θ으로 지정되며, 방위각 φ은 표시장치 표면에 대한 시야각 투영이 x축(빨간색 화살표)으로 하는 각도다.보기 방향의 투영은 여기에 녹색 화살표의 그림자로 표시된다.방위각 φ은 그림 3과 같이 시계 반대 방향으로 증가한다.

그림 3: 두 개의 극각으로 보는 방향의 사양을 나타낸 그림: 경사각(디스플레이의 정상적인 표면에서 측정)과 방위각(디스플레이 평면에서 측정)

의도된 사용을 불가능하게 만드는(예: 컴퓨터화된 사무 업무, 텔레비전, 오락) 아티팩트와 왜곡 없이 디스플레이를 볼 수 있는 다수의 방향을 뷰잉 콘(보기 콘)이라고 한다.

그림 4: 극좌표계의 시야 방향 범위(보기 원뿔이라고 함)의 사양을 나타낸 그림사이비 색상은 각 시야 방향에 대한 물리적 수량(예: 휘도)의 값을 나타낸다.

뷰잉 콘의 개념은 국제 표준 ISO 13406-2:2001 "평판 패널에 기초한 비주얼 디스플레이 작업에 대한 전기적 요건 – Part 2: 평면 패널 디스플레이에 대한 인체공학적 요건"에 최초로 도입되었다.이 표준은 "시각 성능 저하" 없이 의도된 작업에 안전하게 사용할 수 있는 시야 방향 범위(여기서: 사무소 업무)에 따라 LCD로 컴퓨터 모니터를 분류한다."보기 방향 범위 클래스"에 따라 분류되며 "보기 방향 범위"는 보기 원뿔과 동일하다.

ISO 13406-2는 휘도와 색도 대 관측 방향의 측정에서 사용 가능한 보기 원뿔을 평가할 수 있는 복잡한 절차를 설명한다.ISO 13406-2는 4개의 보기 방향 범위 클래스를 도입하는데, 이 중 첫 번째(클래스 I)는 많은 동시 관찰자를 위한 와이드 보기 콘이고 마지막(클래스 IV)은 보기 콘이 심각하게 제한된 이른바 "프라이버시 디스플레이"이다.

특정 디스플레이 장치(예: 사무, 엔터테인먼트, 홈씨어터)로 수행할 실제 작업에 따라 달라진다.등) 표시장치의 요구사항이 서로 다르다.이제 다른 디스플레이 애플리케이션에 대한 준수 경로는 후속 표준 ISO 9241-300에서 확인할 수 있다.

시야 방향은 그림 4와 같이 반시계방향으로 증가하는 방위각과 원점으로부터의 방사상 거리로 표현되는 경사각 θ으로 편평한 좌표계로 표시된다.이 좌표계에서 모든 점은 하나의 시야 방향에 해당한다.따라서 보기 원뿔은 그림 4의 직사각형과 타원으로 표시된 대로 이 좌표계의 위치(폐쇄선)로 정의된다.

보기 원뿔이 4방향(예: 수평면과 수직면)으로만 지정되는 경우, 그림 4에 따라 사각형인지 타원형 원뿔인지 분명하지 않다.이러한 모호성을 해소하기 위해 보기 원뿔은 수평면과 수직면에, 대각선 2면( ( = 45° 및 135°)에 위치한 최소 8방향으로 지정해야 한다.

그림 4의 극좌표계의 각 방향에는 휘도, 대비 등과 같은 (scalar) 물리적 양이 할당될 수 있다.그런 다음 이 양은 동일한 값의 선(내용선), 회색 음영 또는 유사 색상(그림 4 참조)으로 나타낼 수 있다.

보기 원뿔은 특정 애플리케이션과 관련 관찰 기하학에서 정의될 수 있으며, 여기서 해당 작업에 필요한 보기 원뿔을 지정하는 다양한 방향을 얻을 수 있다.이 보기에서는 표시장치의 시각적 성능과 관련된 특정 물리적 매개변수가 특정(태스크 종속) 한계 내에 있어야 한다.

보기 원뿔은 특정 표시장치와 함께 특정 작동 조건에서 수행되는 측정(보기 방향 반대)에서도 발생할 수 있다.그런 다음 특정 적용에 필요한 시각적 수량 값(예: 대조도)을 제한하여 보기 원뿔을 얻는다.Vesa FPDM2 307-4 Viewing-con 임계값).그런 다음 대비가 10인 선이 보기 원뿔을 정의한다.

최근의 실험에서는 허용 가능한 가시 원뿔이 대조도의 감소보다는 휘도 감소와 색도 변화에 의해 결정된다는 것을 보여주었다.실험과 측정 사이의 종합적인 비교는 LCD와 PDP가 있는 텔레비전 화면에 대한 겉보기 원뿔을 정의하는 수량 및 그에 상응하는 제한 값을 식별하기 위해 수행되었다.그 결과 중 하나는 "중간 대 높은 회색 수준의 휘도가 대조비가 아니라 시야에 의존하는 품질을 결정한다"는 것이다.이는 '대비율과 시각적 평가값의 낮은 상관관계를 찾는다'는 다른 연구 결과와 일치하는 것으로 나타났다.나아가 "경선의 색도 좌표뿐만 아니라 백점 좌표도 더욱 중요한 역할을 하고 있어 시야에 의존하는 지표에 포함될 필요가 있다"고 덧붙였다.저자들은 "LCD의 경우, 이 새로운 측정기준은 70°~90°(하향각)의 순서로 보기 원뿔을 생성하며, 따라서 최소 대비 10°에 기초하여 일반적으로 지정되는 것보다 상당히 낮다"고 결론짓는다.PDP의 경우, 이 새로운 지표는 휘도 감소를 50%로 사용하는 현재 명세와 동일한 가시 방향 범위를 산출한다."위에서 소개한 용어(그림 2)에서 70°~90°의 미분각 보기 원뿔은 (회전 대칭 보기 원뿔의 경우) 최대 경사각 35°-45°를 의미한다.

휘도 및 대비 보기 방향

그림 5: 극좌표계의 휘도와 대비 시야 방향.왼쪽 열은 디스플레이 어두운 상태(IPS LCD)의 방향 휘도 분포를 나타내고, 중앙 열은 밝은 상태를 나타내고, 오른쪽 열은 앞의 두 휘도 분포에 따른 (휘도) 대비(비율)를 나타낸다.그 값은 색상으로 코딩되어 있다극좌표계 아래의 그래프는 각각 수평면에서 단면을 보여주고 휘도와 대비에 대한 값을 나타낸다.두 가지 색상 사이의 각 경계선은 대조도의 경우 상수 값의 선을 나타낸다.

그림 5는 극좌표계의 휘도와 대비 시야 방향을 보여준다.왼쪽 열은 디스플레이의 어두운 상태(여기서: IPS-LCD)의 방향 휘도 분포를 나타내고, 중앙 열은 밝은 상태를 나타내고, 오른쪽 열은 앞의 두 휘도 분포에서 비롯되는 (휘도) 대비(비율)를 나타낸다.그 값은 색상으로 코딩되어 있다극좌표계 아래의 그래프는 각각 수평면에서 단면을 보여주고 휘도와 대비에 대한 값을 나타낸다.

두 가지 색상 사이의 각 경계선은 대조도의 경우 상수 값의 선을 나타낸다.참고로 여기서 "이소"는 "평등한" 의미로 사용되며, 국제표준화기구, ISO와 관계를 설정하지 않는다.

관측 방향과 함께 표시장치의 수량의 변동을 나타내는 이러한 방법은 conscopy라는 광학 기법에서 비롯된다.1911년 마우긴이 액정 정렬 상태 조사를 위해 원래 제안하고 사용한 콘시경은 70년대 후반 모든 LCD-연구소에서 80년대 내내 LCD의 광학적 특성에 대한 측정과 평가와 시야의 함수로서의 LCD 대비 추정에 사용되었다.관찰의 복강경 모드에서, 옛날에는 종종 편광현미경으로 실현되는 방향 영상이 목표 렌즈의 후방 초점면에 생성된다.[3]이 방향 이미지는 무화과에서 보여지는 극좌표계의 표현과 동일한 좌표를 기반으로 한다.4번과 5번.

전동식 스캐닝 고니오스코픽 기기로 측정되고 복강경 방향 그림으로 표현되는 반사형 LCD의 대조의 변화에 대한 첫 번째 간행물은 1979년에 출판되었다.[5]

참고 항목

참조

  1. ^ K. Teunissen, 외:"매트릭스 디스플레이의 시야각 범위를 특성화하기 위한 지각 기반 메트릭", JSID16/1(2008)27
  2. ^ 마긴: "Sur lescristaux liquides de Lehmann, 불"Soc. Fran.민 34(1911)71년)
  3. ^ 복강경 수술에 대한 자세한 정보 제공"here".
  4. ^ 예, 구 : "Liliquid Crystal Displays의 Optics", Wiley Interscience 1999
  5. ^ "반사 TN-LCD의 광학적 외관 특성 및 평가를 위한 새로운 방법", 1979, 페이지 12
  • ISO 13406-2:2000 "평탄한 패널을 기반으로 한 비주얼 디스플레이 작업에 대한 전기적 요구사항 – Part 2: 평탄한 패널 디스플레이에 대한 인체공학적 요구사항"
  • ISO 9241-300: "인간-시스템 상호작용의 전기공학 – Part 300: 전자 비주얼 디스플레이 요구사항 소개"ISO 9241-300 시리즈는 전자 비주얼 디스플레이의 인체공학적 설계 요건을 설정한다.이러한 요건은 정상 시력 또는 조정된 시력을 가진 사용자에게 효과적이고 편안한 시야 조건을 보장하기 위한 성능 규격으로 명시된다.적합성 측정 및 기준을 산출하는 시험 방법과 계량학이 설계 평가를 위해 제공된다.ISO 9241은 광범위한 작업 환경에서 다양한 작업에 대한 전자 비주얼 디스플레이의 시각적 인체공학적 설계에 적용할 수 있다.