Qualitätsbestimmung für LCD Video Monitore

ISO 13406-2 - Der ISO Standard 13406-2 formuliert ergonomische Maßstäbe für die Bildqualität.

Homogenität der Weißfläche (Delta L) - Nur eine hochwertige Ausführung der Hintergrundbeleuchtung garantiert eine gleichmäßige Ausleuchtung der gesamten Bildschirmfläche. Es wird die Verteilung einer gleichmäßigen Leuchtdichte gemessen.

Farbreinheit (Delta E) - Dieser Wert kombiniert die Messungen von Luminanz- und Farbänderungen der drei Grundfarben. Die einzelnen Farben müssen über den gesamten Bildschirm gleiche Werte aufweisen.

Kontrastverhältnis - Das Kontrastverhältnis sagt aus, wievielmal heller die Farbe Weiß gegenüber Schwarz dargestellt wird. Typisch für TFT Displays sind Verhältnisse von 300:1 bis 150:1. Um die Kontrastangaben unterschiedlicher Hersteller miteinander vergleichen zu können, wurden die Messbedingungen genormt. Drei Messungen des Kontrastverhältnisses sind relevant: in völliger Dunkelheit, bei Bürolicht (500 Lux) und bei Sonnenlicht (5.000 Lux).

Leistungsaufnahme (Betrieb) - Hierbei wird die Leistungsaufnahme des Gerätss bei einer vollflächigen Weißbild-Darstellung gemessen.

Konvergenz - Konvergenzmessungen werden nicht durchgeführt, da solche Fehler bei TFT-Displays prinzip bedingt nicht auftreten können.

Schärfe (MTF) - Die Modulate-Transfer-Funktion dient zur Messung der Schärfe eines optischen Systems. Sie ist abhängig von der möglichen Videobandbreite, der Pixelanzahl und dem Pixelabstand des Displays.

Graustufentest (Gamma-Wert) - Hier muß die Elektronik die Perzeption des menschlichen Auges berücksichtigen. Viele TFT-Bildschirme haben Schwierigkeiten, feine Farb- und Helligkeitsstufen klar zu unterscheiden.

Luminanz und Farbdreieck (Color-Gamut) - Zur Messung der maximalen Bildhelligkeit und der Anzahl von darstellbaren Farben werden die Displays über Helligkeits- und Kontrastregler so eingestellt, daß kein Cut-Off oder Sättigungseffekt bei der Ermittlung des Gamma-Werts auftritt.

Blickwinkel - Die Bildqualität der Flachbildschirme verändert sich mit dem Blickwinkel, unter dem man auf den Bildschirm schaut. Blickt ein Anwender senkrecht auf die Mitte eines Bildschirms, kann es dessen Ecken nur unter einem bestimmten Blickwinkel einsehen. Es dürfen dennoch keine Qualitätsminderungen feststellbar sein. Das gilt natürlich auch, wenn in einem bestimmten Bereich seitlich auf den Bildschirm geblickt wird.

Bestimmung des Blickwinkels

Diese anisotropen Eigenschaften wirken sich auch auf die Gleichmäßigkeit von Leuchtdichte, Farben und Bildkontrast aus. Der ISO Standard 13406-2 hält dazu Mess- und Qualitätsanforderungen fest, die die optimale Blickrichtung auf dem Monitor betreffen und damit eine gleichmäßig hohe Leuchtdichte, also eine ausgewogene Helligkeitsverteilung sowie optimale Kontraste garantieren. Dabei nimmt die ISO Norm Rücksicht auf die unterschiedlichen Einsatzgebiete der LCDs, indem verschiedene Blickwinkelklassifizierungen spezifiziert wurden. Diese orientieren sich an den jeweiligen Anforderungen des Arbeitsplatzes. Handelt es sich z.B. um einen Single-User-Display (Klasse IV), wird der Blickwinkel frontal auf das LCD angenommen. Beim Multi-User-Display (Klasse I) hingegen, muss das LC-Display wesentlich größere Blickwinkel anbieten.

Leuchtdichte - Die Messungen von Leuchtdichte und Kontrastverteilung werden deshalb auf Basis eines Kugelkoordinatensystems vorgenommen, das gleichzeitig die Blickwinkelabhängigkeit erfasst.

Bestimmung der Leuchtdichte

Reflexionsklassen - Das Einsatzgebiet eines Flachbildschirmes wird auch durch die Reflexionseigenschaften bestimmt. Es wurden in dem ISO Standard drei Güteklassen definiert. Reflexionsklasse 1; geeignet für allgemeine Büroumgebung . Reflexionsklasse 2; geeignet für die meisten Büroumgebungen. Reflexionsklasse 3; geeignet für Büroumgebungen mit kontrollierter Leuchtdichte.

Pixelfehler - Aus produktionstechnischen Gegebenheiten sind Pixelfehler an TFT Panels nicht grundsätzlich zu vermeiden. Mit dem ISO Standard 13406-2 wurden auch allgemein gültige Vorgaben in Bezug auf Pixelfehler definiert. Der ISO Standard für Transparenz, indem er Pixelfehler in 4 Klassen klassifiziert, sowie in 3 Pixelfehler-Typen und 2 Häufigkeitskriterien unterteilt. Fehlerhafte Pixel können als leuchtende Pixel, schwarze Pixel, Subpixelfehler oder blinkende Pixel auftreten. Die Häufigkeitskriterien unterscheiden erstens die in einem bestimmten Bereich (Cluster) auftretende Anzahl weißen oder schwarzen Fehlstellen, zweitens die in einem Cluster auftretenden Subpixelfehler bzw. blinkenden Pixel. Die 4 Klassen legen für jeden Pixelfehlertyp und jedes Häufigkeitskriterium die maximale zulässige Anzahl der Fehler fest. (siehe untenstehende Tabelle).

Pixelfehler Klassen - LCD Panel, die der Klasse 1 zu zurechnen sind, sind eher selten und werden dann meist für höchst anspruchsvolle Spezialanwendungen genutzt. Für TAMUZ Monitore werden in der Regel Panel eingesetzt, die mindestens der Fehlerklasse 2 entsprechen. Produkte der Klasse 3 findet Verbreitung in Billigmodellen der IT-Branche. Die Klasse 4 ist generell das Ausschusskriterium.

Pixelfehler Typen - Fehlertyp I beschreibt vollständig leuchtende Pixel (Farbe weiß), Fehlertyp II beschreibt vollständig nicht leuchtende Pixel (Farbe schwarz) und Fehlertyp III beschreibt defekte Subpixel der Farben Rot, Grün oder Blau (ständig leuchtend oder nicht leuchtend). Ein Pixel eines LCD´s besteht aus drei Subpixeln mit den Farben rot, grün und blau.

Qualitätssicherung - Die Pixelfehlerklasse muß bei den technischen Angaben zu den Geräten vermerkt werden. Die Hersteller verpflichten sich damit, dass in der Serienfertigung diese Fehlerklasse eingehalten wird. Nur wenn ein LCD Panel dauerhaft keine defekten Pixel aufweist, entspricht es der Pixel-Fehlerklasse I. Somit gelten folgende Grenzwerte, die nicht überschritten werden dürfen:

ISO 13406-2 Fehlerklasse

Typ 1

Typ 2

Typ 3

max. Abstand

verbundene Defekte

I

0

0

0



II

2

2

5

1 Defekte innerhalb von 5 mm

max. 2 defekte Sub-Pixel nebeneinander

III

5

15

50

2 Defekte innerhalb von 5 mm

max. 2 defekte Sub-Pixel nebeneinander

IV

50

150

500




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