이 페이지에서는 Imatest Blemish Detect를 사용하여 평면 스크린 디스플레이의 품질(균일성 및 결함 포함)을 측정하는 방법을 설명합니다. Imatest Blemish Detect는 실험실용 GUI 기반 버전( Master , Image Sensor )과 제조 테스트용 비GUI 기반 버전( IT/EXE 및 IT/DLL )으로 제공됩니다. 여기에 설명된 방법은 스마트폰, 태블릿, 컴퓨터 모니터, 대형 TV 등 모든 유형의 평면 스크린 디스플레이에 적용할 수 있습니다.
두 환경 모두에서 Imatest Blemish Detect 모듈은 다음을 검사할 수 있습니다.
- 고착된 픽셀과 고착되지 않은 픽셀("핫" 픽셀 또는 "데드 픽셀")
- 눈에 띄는 밝거나 어두운 반점(무라)
- 휘도 균일성
- 색상 균일성
이러한 모든 측정은 픽셀 밝기를 중간 정도로 설정한 단일 균일 이미지에서 수행할 수 있습니다. 블레미시 감지 기능이 올바르게 조정되면 사람의 눈으로 볼 수 있는 블레미시(밝은 픽셀과 어두운 픽셀)는 표시되지만, 너무 작거나 희미해서 볼 수 없는 블레미시는 무시됩니다.
필요에 따라 색상 및 톤 반응을 포함한 추가 측정값을 추가할 수 있습니다. 이러한 측정에는 표준 테스트 차트와 유사한 패턴이 필요합니다. 여기서는 균일한 평면 필드 이미지에서 수행된 측정에 중점을 둡니다.
테스트 방법
이 예시에서는 고품질 카메라/렌즈 조합을 사용하여 어두운 환경에서 7인치 태블릿 화면을 촬영합니다. 카메라는 최소 1200만 화소(화면보다 훨씬 높음)와 비교적 큰 센서(노이즈 감소)를 갖춰야 합니다. 마이크로 포서드(Micro Four-Thirds)는 권장되는 최소 센서 크기입니다. 화면의 톤 및 색상 응답을 측정하려면 카메라를 보정해야 합니다(즉, 톤 응답, 감마 및 색상 응답을 알아야 함).
저희는 1600만 화소의 파나소닉 루믹스 DMC-G3 카메라에 파나소닉/라이카 DG 매크로-엘마릿 45mm f/2.8 렌즈를 장착하고 수동 초점 후 조리개 f/8 정도로 설정하여 사용했습니다. 이 렌즈는 f/8에서 균일한 선명도와 낮은 비네팅(광량 저하)을 보여주어( photozone.de 리뷰 참조) LCD 화면 테스트에 매우 적합합니다. 물론 이와 유사한 제품들이 많이 있으며, 산업 환경에 더 적합한 제품들도 있습니다.
화면 픽셀 불량 (픽셀 위치가 높게 고정됨/낮게 고정됨)
테스트 방법을 설명하기 위해 이미지 중앙과 모서리 부근에 밝고 어두운 픽셀이 모여 있는 평평한 중간 회색 패턴(픽셀 레벨 약 122, 아래 사진 참조)을 사용합니다. 밝고 어두운 픽셀은 일반적인 거리에서 태블릿을 볼 때는 거의 보이지 않으며, 화면을 매우 자세히 살펴봐야만 확인할 수 있습니다. 오른쪽 확대 이미지에서는 화면의 질감이 뚜렷하게 보이며, 불량 픽셀이 쉽게 눈에 띕니다. 오른쪽 아래 사분면에는 의도치 않게 묻은 먼지 한 톨이 보입니다.
7인치 태블릿 사진으로, 밝고 어두운 픽셀이 거의 보이지 않습니다.
중앙과 모서리에서
Imatest Blemish Detect는 사람의 눈과 유사한 필터링을 사용하여 눈에 보이는 결함을 표시하고 너무 작거나 약해서 보이지 않는 결함은 통과시킵니다. 이를 위해서는 세심한 조정이 필요하며, 자세한 내용은 /26.1/blemish를 참조하십시오. Blemish Detect는 Uniformity의 모든 기능도 수행하며, 이에 대한 자세한 내용은 /26.1/lightfall 및 /26.1/lightfall_master를 참조하십시오.
잡티 감지 설정하기
- Imatest를 실행 하고 '잡티 감지'를 클릭하세요.
- 어두운 배경으로 둘러싸인 회색 화면 이미지(권장, 위 이미지 참조)의 경우, 클릭하고 ROI(관심 영역) 섹션 의 '흠집'을 '어두운 경계로 둘러싸인 이미지에 대해 자동으로 자르기 선택'으로 설정하여 자동 자르기를 활성화 하십시오. 화면 영역에 맞는 가장 큰 직사각형이 선택됩니다. (이 기능은 Imatest 3.10 이상 버전에서 사용할 수 있습니다.)
- 분석할 파일을 선택하세요 (파일에는 전체 화면 이미지가 검은색으로 둘러싸인 형태로 포함되어 있어야 합니다).
- 자동 자르기 기능이 활성화되어 있지 않은 경우, 화면의 활성 영역에 맞춰 이미지를 자릅니다.
- 처음 몇 번 실행할 때는 ( 익스프레스 모드 대신) ' 예'를 클릭하여 아래에 표시된 잡티 감지 매개변수를 설정하세요. 매개변수가 만족스러우면 변경할 필요가 없습니다.
/26.1/blemish 에 자세히 설명된 가장 중요한 설정 중 일부를 요약했습니다.
- 불량(핫픽셀 및 데드픽셀)은 꺼야 합니다. 이러한 픽셀은 일반적으로 카메라 테스트에 사용되며 화면 테스트에는 사용되지 않습니다.
- 로우패스 필터는 노이즈와 화면 픽셀 패턴을 (대부분) 제거하도록 설정해야 합니다.
- 고역통과 필터는 장거리 스크린 불균일성의 영향을 최소화하도록 설정해야 합니다.
- 임계값 아래에 표시되는 유형은 어두운 결함과 밝은 결함을 모두 감지하도록 '둘 다'로 설정해야 합니다. 이 설정은 3.9 이전 버전에서는 사용할 수 없었으며, 어두운 임계값만 감지되었습니다.
- 임계값 또한 중요합니다. 임계값은 현실적인 시청 조건에서 무엇이 보이고 무엇이 보이지 않는지를 기준으로 설정해야 합니다.
- 미리보기 창에는 이미지의 작은 부분에 대한 대략적인 결과가 표시됩니다. (계산 속도가 빠릅니다.) 다양한 표시 옵션이 있습니다.
- 자동 자르기(어두운 테두리) 하단 오른쪽에 있는 L , R , T , B 상자를 사용하여 자동으로 감지된 이미지 경계 내에서 추가로 자를 픽셀 수를 설정할 수 있습니다. 화면 가장자리가 어둡게 처리된 경우 유용할 수 있습니다.
| 제대로 설정해야 하는 주요 튜닝 매개변수는 다음과 같습니다. 육안으로 보이는 흠집은 감지되고, 가시성 임계값 미만의 흠집은 무시됩니다. 저역 통과 필터 , 고역 통과 필터 및 임계값 . |
결과
원본 이미지, 필터링된 이미지, 결과 이미지 등 여러 가지 화면을 볼 수 있습니다. 여기서는 두 개의 결과 이미지를 보여드리겠습니다.
- 아래의 잡티 개수 그래프는 전체 잡티 개수와 각 잡티의 크기를 보여줍니다. 확대해서 볼 수 있습니다.
- 주요 결과 그래프는 결함 필터링된 이미지(의사색상)와 요약 결과를 보여줍니다. 아래 그림은 중앙의 결함 픽셀(회색으로 표시된 결함 영역, 위와 동일)을 확대한 것입니다. 요약 결과에는 다음이 포함됩니다.
- 필터 응답
- 각 영역(중앙, 상단, 하단, 모서리 등)의 총 픽셀 수
- 각 결함 픽셀의 영역 및 위치.
주요 결과 그래프는 결함이 있는 중앙 픽셀 부분을 확대하여 보여줍니다.
필터 응답 및 결함 통계는 하단에 표시됩니다.
또한 CSV, JSON, XML 형식의 출력 파일도 제공됩니다. 그리고 무엇보다 중요한 것은 테스트 합격/불합격 기준을 입력할 수 있다는 점입니다. 예를 들어, 20픽셀을 초과하는 결함이 5개 이상일 경우 불합격으로 설정할 수 있습니다 (현재 결함 크기와 개수에 대한 두 가지 기준이 제공됩니다).
다음은 JSON 출력 예시입니다. (JSON은 프로그램 간 데이터 교환에 매우 유용한 구조입니다. 자세한 내용은 http://www.json.org 를 참조하세요.)
"pixelErrors_dark": [0,0,661,0,224,45,0,0,0],
"N_blemish_count_dark": [8],
"blemishSizePxls_dark": [573,133,72,47,47,28,19,11],
"blemishCenter_X_dark": [4396.3,4396.2,3882.6,2074,2219.6,2134,2329.8,3927.4],
"blemishCenter_Y_dark": [65.4,159.2,215.4,1328,1326.6,1328.8,2488.3,2449.1],
"pixelErrors_light": [0,0,0,456,1314,0,0,0,0],
"N_blemish_count_light": [12],
"blemishSizePxls_light": [265,224,218,206,162,161,143,142,126,93,25,5],
"blemishCenter_X_light": [3883.3,3927.2,2075.1,119.5,234.4,4024.9,2220.4,4068,373.2,258.7,3942.9,2135.2],
"blemishCenter_Y_light": [274.7,2507.5,1387.9,181.1,2528.3,275,1387.9,2504.9,2529.4,178.1,274.6,1387.6],
휘도 균일성
| 휘도 균일도는 결함 감지 함수 에서 균일도 함수를 호출할 때 측정할 수 있습니다. 오른쪽에 표시된 f-스톱 픽셀 윤곽선(정규화됨)은 특히 유용한 표시입니다. [참고: 1 f-스톱은 노출이 2배 변화하는 것을 의미합니다. f-스톱 = log 2 (노출).] 카메라의 인코딩 감마(평균 대비)를 측정하면 결과가 정확하게 보정됩니다. 이는 Stepchart 또는 Multicharts 함수를 사용하여 회색조 스텝 차트로 수행합니다. (테스트 전에 한 번만 수행하면 됩니다.) |
윤곽선은 필터링이 잘 되어 있어 오른쪽 이미지에서 보이는 계단 현상의 영향을 받지 않습니다. (Matlab은 이미지를 축소하여 표시할 때 계단 현상 방지 기능이 좋지 않습니다.) 일부 광량 저하는 렌즈 때문입니다.
이미지 아래에 표시된 요약 결과에는 측면(LRTB) 및 모서리(UL LL UR LR)의 조리개 값(f-stop)이 포함되어 있습니다. 
색상 균일성
색상 균일성은 Blemish Detect 함수 에서 호출되는 색상 음영 균일성 함수를 사용하여 측정할 수도 있습니다. 다음은 Delta-C 2000(휘도를 제외한 가시적인 색상 차이를 측정하는 매우 좋은 지표) 결과를 보여주는 예입니다. 통계 정보는 이미지(앨리어싱이 있는 과장된 색상으로 표시됨) 사이에 표시됩니다.
델타-C 색차 그래프. 색상 불균일성이 매우 작습니다.
눈에 띄게 나타나는 계단 현상은 디스플레이 소프트웨어의 결함입니다.
요약
이미지 센서의 가시적 결함을 감지하기 위해 개발된 Imatest Blemish Detect 모듈은 평면 LCD 화면(또는 기타 모든 디스플레이 기술)의 결함을 감지하는 데에도 강력한 도구입니다. 테스트에는 다음이 포함됩니다.
- 고착된 밝은 영역과 고착된 어두운 영역은 개별 픽셀 또는 픽셀 클러스터일 수 있으며, 실제로 보이는 것에 맞춰 조정됩니다.
- 휘도 균일성
- 색상 균일성
Blemish Detect는 개발 환경과 생산 라인 환경 모두에서 작동합니다. 화면 선택은 완전히 자동화되어 있어 수동 개입 없이 테스트를 수행할 수 있습니다. 제조 테스트의 합격/불합격 기준은 모든 주요 측정 항목에 대해 설정하거나 필요에 따라 추가할 수 있습니다. 자세한 내용은 Imatest IT에서 합격/불합격 기준 구현을 참조하십시오.
Imatest는 평면 스크린 테스트에 유용할 수 있는 색상 및 톤 응답과 같은 다양한 테스트를 수행할 수 있습니다.