日常校正 | 你不得不了解的光学测量仪器

随着现代影视行业的发展，越来越多的从业者开始了解并重视色彩管理。今天，我们来说说色彩管理重要手段色彩校正中需要用到的设备。

色彩校正一般有三大必要条件：显示设备、光学测量仪器、色彩管理软件。其中显示设备用于监看和还原所摄制的影像，光学测量仪器用于读取显示设备实际还原影像是否符合标准，色彩管理软件负责产生测试信号并分析仪器采集到的数据，并进一步生成导出用于校正的LUT。

光学测量仪器是整个校正流程中非常重要的一个环节，仪器的选择和使用，决定了后期影像还原的质量。关于光学仪器的选择，一般需要注意以下几点：

1.光学测量仪器选择首先要做到符合要求，而不能一味的追求精密和高级。比如，一台精密的研发级别的光谱仪，并不一定适合日常对显示设备的校正，由于其精度高导致速度慢；由于光谱仪一般为非接触式的仪器，那么对环境要求就比较高。一个正确的流程应该是用低一级的能保证测量速度和稳定性的色度计采集数据校正，用一台精度高符合标准的光谱仪来对色度计做一组校正数据（Offset），这样可以保证色度计在大部分亮度校正时的准确测量。

2.光学测量仪器的选择要符合视频行业要求，光学测量仪器很多，并不是所有仪器都能符合视频行业影像测量和校正的要求。仪器的使用和设置也非常重要，适合显示设备校正的操作和设置，以及一些探头的选择都决定了后期校正流程是否能顺利进行。

3.光学测量仪器的选择要看后期使用的色彩管理软件是否支持。光学测量仪器的分类标准：根据工作原理一般可以分为分光型的光谱仪和分色型的色度计；根据使用领域可以分为专业仪器和民用仪器，由于仪器间可以通过校正矩阵（Offset）数据减小差异，也为色彩管理流程带来了更多的可能。

专业级别仪器

CS2000

CS2000，分光辐射亮度计/光谱仪，柯尼卡美能达公司产品，特点如下：

• 拥有512像素的传感器阵列

• 可测最低亮度：0.003cd/m2，在低亮时也能保证高精度和快速测量（1cd/m2测量时间为5秒）

• 最高可测对比度100000:1，1°测量角度时亮度范围0.03-5000cd/m2

• 低偏振误差：测量角度为1°时测量误差只有2%

• 仅5nm的半波宽：可以保证在整个可见光范围内色度的精确测量

• 可选择测量角度1°、0.2°、0.1°：1°用来测量显示器，而0.2°、0.1°应用在小面积光源和点光源

• 工作温度5°C-35°C接近工作环境

• 开机后一般测量只需要预热30秒（5cd/m2以上，环境温度23°C左右）这对快速准确的读取数据很重要

• 彩色LCD显示屏和操作面板可以直接进行测量并读取亮度、光谱、色温等数据。也可以和色彩管理软件通讯读取数据

• 可以测量具有周期性发光特性的光源（通过内外同步，多重积分模式测量）

• 适用范围：研发部门

PR655

PR655，光谱光度/色度/辐射度计，Photo Research公司产品，特点如下：

• 拥有128像素的传感器阵列
• 每个像素的光谱分辨率3.12nm
• 自动测量快门
• 可以自动同步显示背光或信号源的刷新率
• USB接口（模拟RS232），蓝牙通讯
• 便携式，可充电锂电池供电
• SD卡储存数据
• 全彩色LCD触摸屏和导航键控制，可以直接显示光谱和测量数据，无需PC参与
• 可以测量光谱、亮度、波长、色温等色彩指标
• 可以更换镜头，适应不同的测量需求
• 测量范围0.2fl-30000fl

K10-A

K10-A，Klein Instruments公司产品，是一款测量速度快且高质量的色度计，兼容LightIllusion的LightSpace CMS和Portrait Displays的CalMAN Studio。特点如下：

• 快速高质量的色度计
• 精度高，低光性能好
• 带有远程瞄准灯
• 大口径光学感应，大尺寸光电二极管
• 金属及高强度塑料外壳轻便耐用便携，可以保证长时间工作
• 亮度范围：0.00006 cd/m² -10000 cd/m²
• 工作温度：15°C – 35°C
• K10A比K10有高3倍的灵敏度，可以快速测量

CR100

CR100色度计，Colorimetry Research公司产品，是一款专为几乎任何显示技术设计的高品质色度计，采用机加工铝和钢制外壳的全固态形式设计，以确保出色的耐用性，同时探头非常紧凑和轻便（仅340克）。CR-100与其它色度计的区别在于其高品质的三色刺激滤光片，可用于测量基于各种显示技术的面板。特点如下：

• 金属外壳坚固耐用
• 紧凑轻便（340克）
• 高质量的三色滤片
• 专门设计可用于CRT/LCD/OLED
• 利用4色矩阵法校准探针
• 亮度范围：0.0002fl-1500fl
• USB2.0及以太网接口
• 自己的CRI应用程序

CA310

CA310，柯尼卡美能达公司产品，色彩分析仪/三刺激值色彩分析仪，特点如下：

• 即使同一批的LCD液晶面板的发光辐射曲线，波峰处会有10nm左右的偏移，如果用传统的色彩分析仪调整白平衡，在xy色度上引起的误差要接近0.010左右。但是如果使用CA310，同等条件下的色度误差会减小到0.003，约为原来的1/3，提高了测量精度和稳定性。
• 使用CA310测量波峰不同的LED背光显示器，进行用户校准后，偏移量不同的屏幕得到不同的测量误差（和真实值间的差异）
• 在0.005cd/m2的低端亮度下保证高速测量4次/秒，当亮度大于2cd/m2时，测量速度可以达到20次/秒
• CA210（停产）/CA310可以根据被测量的显示设备更换探头，并可实现多探头连接的方式校正测量，是工厂校正和批量校正比较合适的选择
• CA310测量的亮度范围Ø27探头0.0050-1000cd/m2  色度0.050-1000cd/m2
• 接触式测量探头可以有效避免环境干扰
• 有LCD显示屏可以直接监看测量结果
• 99个用户通道，用于储存不同类型显示技术的校正数据
• 具有USB接口和RS232串口，多样性连接实现采集数据
• 工作温度10°C-28°C
• 适用范围：品质控制和生产部门

民用级别仪器

i1Display Pro

i1Display Pro，X-rite公司产品，是一款基础且实用的色度计，可以与LightSpace或CalMAN一起使用，以便快速和轻松地完成校正工作。特点如下：

• 轻便小巧
• i1Display Pro有很多OEM版，包括C6（CalMAN）和i1D3（尊正）
• 采用先进的滤光片和光学系统
• 快速测量
• 适合多种显示技术：等离子、LCD、CRT、OLED
• 环境光线测量
• 有自己的色彩管理软件，支持CalMAN和LightSpace CMS
• 分析功能可以全面支持NTSC，ITU-R-Rec.BT.709和PA- SECAM广播视频标准
• 需要用高级仪器针对每一种光谱特征的显示设备制做矩阵校正数据（Offset）

对光学测量仪器的了解和熟练使用是显示设备校正的基础，正确的选择光学测量仪器和合理的工作流程，可以帮助我们更好的完成显示设备色彩校正的目标。

以上所列举的光学测量仪器只是其中一部分，想了解更多仪器介绍可以前往尊正Gaiamount学院版块。

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