Social Buttons AV Magazine su Facebook AV Magazine su Twitter AV Magazine RSS AV Magazine Newsletter

Mobile display benchmark

di Emidio Frattaroli , pubblicato il 05 Settembre 2013 nel canale MOBILE

“Anche il nuovo sistema di misura e benchmarking per i display riparte dai prodotti mobile, con un nuovo approccio completo ed efficace per poter analizzare e confrontare le prestazioni nella qualità della riproduzione delle immagini per tablet e smartphone, grazie a fotometri e spettrometri molto sofisticati”

Spettro, colori e Delta E


1- connettore SMA; 2- ingresso a fessura; 3- filtro passa-banda; 4- specchio collimatore;
5- sistema di grating; 6- specchio di messa a fuoco; 7- lente; 8- sensore lineare; 9-10 filtri

Oltre che alla misura dei livelli di luminanza, sottoponiamo tutti i display dei vari DUT anche alla misura delle coordinate cromatiche. Lo strumento d'elezione è lo spettrometro (schema qui in alto), che è in grado di darci le informazioni su intensità e coordinate colore calcolate dalla effettiva composizione dello spettro luminoso emesso dal display. Il nostro strumento, prodotto da Ocean Optics, ha una risoluzione elevatissima, pari ad appena 2 nanometri (FWHW), e viene ricalibrato e certificato ogni 12 mesi attraverso il distributore europeo BFI Optilas. Tutto questo ci consente di avere una incertezza di misura estremamente limitata e in linea con quella dei migliori laboratori di fotometria a livello internazionale.


Dallo spettro dei tre colori primari RGB alla traduzione in coordinate xy nello spazio CIE 1931
- click per ingrandire -

Attraverso lo spettrofotometro misuriamo le coordinate cromatiche e la luminanza dei colori emessi dai vari display, in modo da generare grafici che possano mostrare al grande pubblico le reali prestazioni dei vari prodotti nella riproduzione delle immagini. Eppure, i vari grafici, come quelli sul gamut colore oppure sul bilanciamento del bianco, sono difficilmente confrontabili tra di loro. Nell'affannosa ricerca di un parametro, un “benchmark” direttamente confrontabile, abbiamo deciso di mettere in relazione i risultati ottenuti con lo scostamento rispetto al riferimento. In altre parole, visto che le coordinate di riferimento del “bianco” e dei vari colori sono ben note, di quanto si discostano quelle del display che viene analizzato?

La Commissione Internazionale dell'Illuminazione (CIE: Commission Internationale de l'Eclarage) definisce “ΔE” o “Delta E” la misura della differenza tra due colori, dove la “E” sta per “Empfindung”: ovvero “sensazione” in lingua tedesca. Esistono vari modi per calcolare il Delta E che dipendono anche dal tipo di coordinate e di spazi colore presi in esame. Perché in effetti, uno stesso identico colore, può essere rappresentato in modo diverso, su spazi colore diversi e quindi con coordinate cromatiche diverse. Ad oggi per la misura dei colori dei display, proiettori o, più in generale, delle sorgenti luminose, viene utilizzato principalmente il “Delta E Luv”, che ha come riferimento lo spazio colore CIE Luv, percettualmente più uniforme rispetto allo spazio colore CIE 1931. Nonostante la migliore uniformità percettuale dello spazio CIE Luv, su AV Magazine continueremo comunque a rappresentare i colori sullo spazio colore CIE 1931 per una questione di continuità.

Per questo motivo, per analizzare il Delta E rispetto al riferimento, le coordinate cromatiche devono essere tradotte nel linguaggio opportuno, ovvero da coordinate Yxy dello spazio colore CIE 1931, prima in coordinate u' e v' nello spazio CIE u'v' 1976 e infine nello spazio CIE Luv. Il passo successivo è l'utilizzo della trigonometria classica (il teorema di Pitagora) e il calcolo della distanza effettiva nello spazio tra i due punti, quello di riferimento e quello di cui è capace il display analizzato. Benché i grafici riprodotti siano bidimensionali, bisogna ricordarsi che tutti gli spazi colore sono in realtà tridimensionali, con la “terza dimensione” relativa alla luminanza. Per questo motivo giova ricordare che nel calcolo del Delta E viene presa in considerazione anche la luminanza, importantissima anche per la riproduzione dei colori. Per la lettura delle tabelle di comparazione, il valore di Delta E più basso sarà ovviamente quello migliore poiché indicherà che i punti in esame sono più vicini al riferimento. Nell'istogramma indichiamo il Delta E medio e quello discreto delle tre componenti RGB del triangolo di gamut. Il benchmark di riferimento è quello medio.