眼戴顯示 第20-10部分：基本測試方法 光學(xué)性能 征求意見稿

1GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019眼戴顯示第20-10部分：基本測試方法光學(xué)性能本文件描述了眼戴顯示器光學(xué)性能的標(biāo)準(zhǔn)測量條件和測量方法。本文件適用于非透視型（虛擬現(xiàn)實“VR”眼鏡）和透視型（增強現(xiàn)實“AR”眼鏡）等使用虛擬光學(xué)圖像的眼戴顯示器。本文件不適用于隱形眼鏡式眼戴顯示和視網(wǎng)膜直接投影眼戴顯示。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語、定義、縮略語和符號3.1術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。ISO和IEC在下列網(wǎng)址維護(hù)用于標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語數(shù)據(jù)庫：——IEC國際電工詞匯：/；——ISO在線瀏覽平臺：/obp。3.1.1LMD入瞳entrancepupiloftheLMD在LMD成像透鏡系統(tǒng)前側(cè)“看”到的實際孔徑光闌的光學(xué)圖像。3.1.2眼盒eye-box合格視域qualifiedviewingspace無需頭運動或任何其它調(diào)整（眼睛的自然轉(zhuǎn)動除外）便能正確看到整個虛擬圖像，使用者眼睛可放放置的三維空間。3.1.3眼點eyepoint為獲得眼戴顯示使用的最佳效果，眼睛入瞳的設(shè)計位置，并作為測量的原點位置。3.1.42GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019眼距eyerelief從眼睛角膜到虛擬圖像顯示器最近光學(xué)元件的距離。3.1.5視場fieldofview從眼戴顯示器的眼點位置觀察到虛擬圖像有效區(qū)域所對應(yīng)的角度范圍。3.1.6測量方向measurementdirection從眼點觀看虛擬圖像的方向，作為球面坐標(biāo)中相對于眼戴顯示器光軸的測量方向。3.1.7像素角密度pixelangulardensity每單位度的像素數(shù)。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。AR：增強現(xiàn)實（augmentedreality）CCD：電荷耦合器件（charge-coupleddevicedetector）DUT：被測器件（deviceundertest）FOV：視場（fieldofview）LMD：光測量設(shè)備（lightmeasuringdevice）VR：虛擬現(xiàn)實（virtualreality）3.3符號和單位眼戴顯示的字母符號等見表1。表1字母符號（物理量符號和單位）-眼戴顯示器在位置（x，y，z）和方向(α,Ψ)上的某一亮度Lv(x,y,z;α,Ψ)cd/m2最大亮度LvMcd/m2最小亮度Lvmcd/m2平均亮度（空間）Lvacd/m2中心亮度LvCcd/m2亮度均勻度U%亮度不均勻性NU%水平視場角Ah°垂直視場角Av°3GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019表1符號和單位（物理量符號和單位）（續(xù)）對角線視場角Ad°眼盒寬度Wboxmm眼盒高度HboxPi的CIE1976色度坐標(biāo)i-CIE1976均勻色度圖中的色度差異Δu’v’-對比度-像素角密度DLppd測量視場立體角Ω4標(biāo)準(zhǔn)測量條件4.1標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件除非另有規(guī)定，否則眼戴顯示器應(yīng)在照明光源和DUT充分預(yù)熱（見4.3）后，在下列標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下進(jìn)行所有的試驗和測量：——溫度：22℃~28℃;——相對濕度：25%RH~85%RH；——氣壓：86kPa~106kPa。當(dāng)使用不同的環(huán)境條件時，應(yīng)在測量報告中詳細(xì)說明。4.2電源供應(yīng)為了使DUT的性能穩(wěn)定，應(yīng)根據(jù)DUT的規(guī)格要求調(diào)整驅(qū)動DUT的電源。4.3預(yù)熱時間DUT的光學(xué)性能受器件隨時的溫度特性影響。DUT的亮度輸出需要一定的時間才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。如果亮度輸出超出±3%的變化范圍，應(yīng)在報告中標(biāo)注。在測量過程中，所有測量條件應(yīng)保持不變。注：如果測量結(jié)果達(dá)不到穩(wěn)定狀態(tài)，則可能是受到DUT輸出波動4.4暗室條件從測試室反射到測量區(qū)域的背景亮度應(yīng)小于DUT最小輸出亮度的1/20。如不滿足該條件，則需要減去背景亮度，并在報告中注明。5測量系統(tǒng)5.1標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系為了表示虛擬圖像的空間位置，測量時應(yīng)使用體現(xiàn)仰角（緯度）和方位角（經(jīng)度）的球面坐標(biāo)系；極軸為垂直方向，如圖1所示。在垂直半平面上測量的角度為仰角，用α表示；在水平半平面上測量的水平角度為方位角，用ψ表示。球面坐標(biāo)系的起始方向(α=0，ψ=0）應(yīng)與DUT的光軸一致。4GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019三維笛卡爾坐標(biāo)系（x，y，z）用于表明眼盒、眼點、DUT眼距、LMD入瞳等之間的位置關(guān)系，如圖2所示。除非另有規(guī)定，DUT眼點位于眼睛入瞳的中心，并被定義為坐標(biāo)系的原點。DUT的制造商或供應(yīng)商應(yīng)指定眼點位置或眼距。球面坐標(biāo)系和笛卡爾坐標(biāo)系的原點均應(yīng)位于眼點處。12圖1球面坐標(biāo)系yy4x xzzo y）；圖2三維笛卡爾坐標(biāo)系5.2測量設(shè)備5.2.1光測量設(shè)備（LMD）通則5GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019設(shè)備的配置和運行條件應(yīng)符合各項目規(guī)定的結(jié)構(gòu)要求。為確保準(zhǔn)確測量，應(yīng)符合以下要求。否則，應(yīng)在報告中注明差異。ISO/CIE19476[8]1描述了LMD的評估程序。LMD（點LMD或二維成像LMD）的光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)與人眼相當(dāng)，如圖3所示。LMD應(yīng)配備一個取景器。LMD的入瞳（孔徑）位置應(yīng)由制造商或供應(yīng)商提供。LMD的入瞳大小宜設(shè)置在2mm和5mm之間，且應(yīng)小于DUT出射光的區(qū)域。用于測量亮度和色度等光學(xué)特性的LMD，應(yīng)采用相應(yīng)的光度或光譜輻射度標(biāo)準(zhǔn)源進(jìn)行校準(zhǔn)。測量前應(yīng)仔細(xì)檢查LMD，并考慮以下幾點：a)被測物理量對測量光的敏感度；b)由光幕眩光和透鏡光暈（即光學(xué)系統(tǒng)中的雜散光）引起的誤差；c)數(shù)據(jù)采集時序、低通濾波和混疊效應(yīng)；d)探測和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的線性度；e)測量視場尺寸。測量距離LMD觀看視角LMD觀看區(qū)域↓觀看區(qū)域測量區(qū)域測量區(qū)域測量視場角入瞳圖3LMD結(jié)構(gòu)示例光譜輻射度型LMD使用光譜輻射計等光譜輻射度型LMD時，波長范圍應(yīng)至少為380nm~780nm，光譜帶寬應(yīng)不大于5nm，波長準(zhǔn)確度應(yīng)不大于0.3nm。用于測量亮度的濾光片型LMD使用亮度計等濾光片型LMD時，為確保被測DUT光源的亮度準(zhǔn)確度，其光譜響應(yīng)度宜符合CIE明視覺光譜光視效率函數(shù)，或與定標(biāo)過的光譜輻射計進(jìn)行對比校準(zhǔn)。必要時可采用光譜失配校正因子進(jìn)行校正。用于測量顏色的濾光片型LMD使用色度計等濾光片型LMD時，為確保被測DUT光源的顏色準(zhǔn)確度，其光譜響應(yīng)度宜符合CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者（見ISO11664-1[7]）的CIE色匹配函數(shù)，或與定標(biāo)過的光譜輻射計進(jìn)行對比校準(zhǔn)。必要時可采用顏色校正因子。濾光片型LMD不應(yīng)用于絕對顏色物理量，但適合于顏色均勻性等相對顏色物理量的測量。6GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019二維成像LMD二維成像LMD（采用CCD等二維傳感器）是一種濾光片型LMD。二維成像LMD的性能應(yīng)符合和的要求。應(yīng)確認(rèn)二維成像LMD的有效測量視場角，二維成像LMD的外圍圖像區(qū)域應(yīng)確認(rèn)無暗角。二維成像LMD的像素數(shù)宜不小于測量視場內(nèi)虛擬圖像子像素數(shù)的4倍。注1：一些二維成像LMD的測量視場，受注2：使用濾色片型陣列探測器的二維成像LMD可能5.2.2工作臺條件通則工作臺用于實現(xiàn)5.1中規(guī)定的坐標(biāo)系。工作臺宜由一個等效的雙軸變角儀和一個正交三軸平移工作臺組成。變角儀雙軸變角儀的結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠按照圖1所示球面坐標(biāo)系中的方位角（水平）和仰角（垂直）進(jìn)行測量。五軸工作臺的示例如圖4所示。角度準(zhǔn)確度宜不大于0.1°。變角儀可在LMD入瞳中心或入瞳后10mm處旋轉(zhuǎn)。平移臺正交三軸平移臺的結(jié)構(gòu)，應(yīng)使其測量范圍足以覆蓋眼盒的立體空間等，并在必要時覆蓋雙目DUT的瞳距，如圖4所示。位移準(zhǔn)確度宜不大于0.05mm。5.2.3安裝條件DUT應(yīng)安裝在穩(wěn)定的平臺上，以確保圖像的穩(wěn)定性。LMD相對于DUT的位置應(yīng)使用五軸系統(tǒng)（雙軸變角儀和正交三軸平移臺）移動。測量裝置如圖4所示。DUT的眼點應(yīng)與雙軸變角儀的原點相匹配。由制造商或供應(yīng)商規(guī)定的DUT光軸應(yīng)調(diào)整至LMD的光軸，并與正交三軸平移臺的z軸對齊。DUT虛擬圖像的方向應(yīng)調(diào)整至正交三軸平移臺的x軸和y軸。在前側(cè)觀察方向測量，當(dāng)DUT預(yù)期不會隨注視角度改變（即眼睛轉(zhuǎn)動）時，雙軸變角儀的原點應(yīng)設(shè)為眼睛的入瞳（即DUT的眼點而不是眼球的轉(zhuǎn)動中心（眼睛運動）。當(dāng)雙軸變角儀的原點與DUT的眼點不匹配時，應(yīng)進(jìn)行坐標(biāo)校正并報告。當(dāng)DUT預(yù)期會隨注視角度發(fā)生變化時，旋轉(zhuǎn)中心位置等詳細(xì)信息應(yīng)由制造商或供應(yīng)商指定，并在報告中注明。7GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019 2 2 26 4 4 4156 5777a)安裝在雙軸變角儀和正交三軸平移臺上的LMDb)安裝在雙軸變角儀和正交三軸上的DUT圖4測量裝置示例5.3測試圖案5.3.1通則下述測試圖案應(yīng)由制造商或供應(yīng)商指定，并在報告中注明所使用的測試圖案。當(dāng)使用其它測試圖案時，應(yīng)在報告中注明。注：眼戴顯示與傳統(tǒng)顯示不同，其顯示區(qū)域的邊界不清晰，測試圖案的選5.3.2棋盤格圖案圖5所示的棋盤格圖案宜用于測量相應(yīng)的特性，并可用于DUT和LMD光學(xué)元件的對準(zhǔn)。ISO9241-305[6]中帶有交叉線的棋盤格圖案，也宜用于DUT和LMD光學(xué)元件的對準(zhǔn)。中心為白色和中心為黑色的圖案均能使用。通常使用黑白棋盤格圖案，但必要時也可使用其它顏色（紅色、綠色、藍(lán)色等）和黑色的棋盤格圖案。8GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019注：5x5棋盤格圖案有助于在DUT圖55×5棋盤格圖案的示例5.3.3純色圖案純色圖案可用于測量光學(xué)物理量。顏色應(yīng)根據(jù)顯示原色定義為白色、黑色、紅色、綠色和藍(lán)色。圖案（全屏）用單一顏色填充。5.4測量點應(yīng)采用制造商或供應(yīng)商提供的中心點（1個點）或多個點（5個點或9個點）測量。1點、5點和9點測量的測量點分別為P0，P0~P4和P0~P8，如圖6所示。當(dāng)使用其它測量點時，制造商或供應(yīng)商應(yīng)指出這些位置。在每個測量項目中注明采用的測量點。如果采用其它測量點，則應(yīng)在相關(guān)規(guī)范中注明。圖6中心和多點測量的測量點9GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:20196光學(xué)特性測量方法6.1通則為評估眼戴顯示的光學(xué)特性，應(yīng)測量亮度、顏色（色度坐標(biāo)）、對比度、FOV、眼盒和像素角密度。FOV和眼盒是根據(jù)亮度和對比度來計算的。6.2準(zhǔn)備將待測眼戴顯示（DUT）放置在5.2.3中規(guī)定的測試條件中，并投影5.3.2中規(guī)定的棋盤格圖案。LMD的入瞳和DUT的眼點應(yīng)與五軸系統(tǒng)的原點位置相匹配（x=0，y=0，z=0，α=0，ψ=0）。與光學(xué)特性相關(guān)的DUT可調(diào)條件應(yīng)由制造商或供應(yīng)商規(guī)定并報告。一些DUT使用圖像處理，如果圖像處理的設(shè)置也可調(diào)，則應(yīng)采用并報告制造商或供應(yīng)商規(guī)定的默認(rèn)設(shè)置。LMD的焦點應(yīng)通過圖像探測器進(jìn)行調(diào)整，以形成清晰的虛擬圖像。可采用制造商或供應(yīng)商提供的適用于DUT的高分辨率（最高分辨率為逐線對）光柵圖案來調(diào)整虛擬圖像焦點。在相同條件下，LMD的光學(xué)測量準(zhǔn)確度（如亮度和光譜輻射度），應(yīng)溯源至國家計量標(biāo)準(zhǔn)（如入瞳大小、測量視場角度和某些結(jié)構(gòu)的焦距）。不同測量點（方向）的光學(xué)物理量應(yīng)在4.3規(guī)定的時間后達(dá)到穩(wěn)態(tài)時測量。注：一些眼戴顯示具有眼睛跟蹤功能，用于優(yōu)化圖像。LMD的注視方向可能與DUT檢測到的真實眼睛的注視方向不一致。6.3亮度和亮度均勻性（不均勻性）6.3.1通則本方法旨在通過將LMD的入瞳放置在眼點處，測量DUT的亮度和亮度均勻性。LMD將在入瞳處旋轉(zhuǎn)，以指向所需的虛擬圖像測量位置。應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)測量條件（第4章）、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系（5.1）、測量設(shè)備（5.2）和棋盤格圖案（5.3.2）。6.3.2測量步驟使用以下步驟測量虛擬圖像上九個點的亮度值Lv（0，0，0，α,Ψ):a)放置DUT；b)顯示以白色為中心的棋盤格圖案；c)調(diào)整LMD以匹配DUT眼點處的入瞳，并聚焦在指定的虛擬圖像距離處；d)調(diào)整LMD的測量方向，使其與位置Pi（i=0~8）對齊；e)測量Pi位置處DUT的亮度Lvi（0，0，0，αi，ψif)如適用，對另一目鏡重復(fù)以上操作。6.3.3計算使用公式（1）計算亮度不均勻性NU：式中：LvM——測量點的最大亮度值；Lva——平均亮度值，通過公式（2）計算：GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019式中：LVi——位置Pi處測量的亮度值。對于某些應(yīng)用，采用亮度均勻性U，并通過公式（3）計算。6.3.4報告報告中應(yīng)包含以下信息：——每個位置Pi處的亮度Lvi（0，0，0，αi，Ψi），帶有仰角αi和方位角Ψi；——亮度不均勻性（或亮度均勻性）；——眼點位置（眼距——軸點旋轉(zhuǎn)；——LMD類型和孔徑尺寸；——樣品臺的準(zhǔn)確度；——測量的校正方法（如有）。注：一些眼戴顯示設(shè)計為亮度不均勻顯示器，因為其優(yōu)先考慮如大視場等其它功能。6.4色度和色域6.4.1通則本方法旨在評估從眼點觀察時，DUT的色度區(qū)域和色域。如果是多基色顯示器，色域應(yīng)按順序在RGB通道的最大輸入處用白色和原色測量，還可包括對次要顏色的測量。應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)測量條件（第4章）、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系（5.1）、測量設(shè)備（5.2）和純色圖案（5.3.3）。應(yīng)使用可測量顏色物理量的LMD。6.4.2測量步驟使用以下步驟測量DUT的色度：a)將LMD的入瞳移到眼點，并調(diào)整LMD的光軸，使其朝向DUT中心；b)在DUT上顯示全屏圖案（白色、紅色、綠色或藍(lán)色），穩(wěn)定亮度；c)測量純色（p=W，R，G，B）的色度坐標(biāo)(xp，ypd)從b）開始重復(fù)測量每個顯示的圖案；e)如果適用，對另一目鏡重復(fù)以上操作。6.4.3計算計算方法如下：a)根據(jù)CIE1931色度坐標(biāo)（x，y）計算每個主圖案（R，G，B）的CIE1976UCS色度坐標(biāo)（u'，v'），采用公式（4）計算：b)色域面積度量定義為色域相對于CIE1976UCS中整個光譜軌跡所包圍的顏色空間面積的百分比。采用公式（5）計算：GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:20196.4.4報告報告中應(yīng)包含以下信息：——白色的CIE1976UCS色度坐標(biāo)（u’0,v’0——每個原色的CIE1976UCS色度坐標(biāo)（u’p,v’p——色域區(qū)域；——眼點位置（眼距）；——LMD類型和孔徑尺寸；——樣品臺的準(zhǔn)確度；——測量的校正方法（如有）。6.5色度均勻性6.5.1通則本方法旨在通過將LMD的入瞳放置在眼點處，來評估應(yīng)用于黑白棋盤圖案的DUT的色度均勻性。LMD將在入瞳處旋轉(zhuǎn)，以指向所需的虛擬圖像測量位置。注：如果LMD的旋轉(zhuǎn)點位于入瞳后面10mm處，則可使用該旋轉(zhuǎn)點代替入瞳，以匹配DUT的眼點。應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)測量條件（第4章）、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系（5.1）、測量設(shè)備（5.2）和黑白棋盤格圖案（5.3.2）。應(yīng)使用可測量顏色物理量的LMD。6.5.2測量步驟使用與6.3.2中規(guī)定的亮度均勻性相同的程序，在多個位置Pi處測量色度坐標(biāo)xi和yi，而不是亮度。6.5.3計算計算方法如下：a)CIE1976UCS色度坐標(biāo)（u’i，v’i）由CIE1931色度坐標(biāo)（xi，yi）按照公式（4）計算得出。b)在每個位置使用CIE1976色度坐標(biāo)u’i，v’i，使用公式（6）確定采樣顏色對之間的色度距離：式中i，j=0~8，i≠j。色度不均勻性定義為任意兩點之間的最大采樣色度距離(?u’v’)max。c)如果適用，對另一目鏡重復(fù)以上操作。6.5.4報告報告中應(yīng)包含以下信息：——色度不均勻性(?u’v’)max；——每個位置Pi處CIE1976UCS的色度坐標(biāo)（u’i，v’i），以及仰角αi和方位角Ψi；——眼點位置（眼距）；——LMD類型和孔徑尺寸；——樣品臺的準(zhǔn)確度；——測量的校正方法（如有）。6.6對比度GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:20196.6.1通則應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)測量條件（第4章）、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系（5.1）和測量設(shè)備（5.2）。應(yīng)采用5x5棋盤格圖案（5.3.2），分別為白色中心（角）和黑色中心（角）。6.6.2測量步驟測量步驟如下：a)如6.3.2所示，在白中心棋盤格圖案的虛擬圖像上的位置Pi（i=0~8）處測量亮度值LWi（0，b)如6.3.2所示，在黑色中心棋盤格圖案的虛擬圖像上的位置Pi（i=0~8）處測量亮度值LKi（0，c)如適用，對另一目鏡重復(fù)以上操作。6.6.3計算采用公式（7）計算位置Pi（i=0到8）處的對比度：采用公式（8）計算平均對比度：采用公式（9）計算對比度不均勻性：式中：LWi——位置Pi處白色的亮度值；LKi——位置Pi處黑色的亮度值；CRi——位置Pi處的對比度；CRa——平均對比度；CRmax——九個位置之間的最大對比度；CRmin——九個位置中的最小對比度；NUCR——對比度的不均勻性。6.6.4報告報告中應(yīng)包含以下信息：——每個位置Pi的白色亮度LWi、黑色亮度LKi和對比度CRi，以及仰角αi和方位角Ψi；——平均對比度CRa；——對比度不均勻性NUCR；——眼點位置（眼距）；GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019——LMD類型和孔徑尺寸；——樣品臺的準(zhǔn)確度；——測量的校正方法（如有）。6.7視場（FOV）6.7.1通則本方法旨在根據(jù)亮度、色度和對比度評估DUT的FOV性能。這些標(biāo)準(zhǔn)限值應(yīng)由制造商或供應(yīng)商規(guī)定。FOV是從LMD的眼點位置測量得出的。在FOV測量中，LMD的位置和旋轉(zhuǎn)應(yīng)遵循DUT供應(yīng)商或制造商提供的信息。通過圍繞LMD的入瞳旋轉(zhuǎn)或圍繞眼睛的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)測量。旋轉(zhuǎn)中心應(yīng)由供應(yīng)商或制造商指定并報告。在人眼中，旋轉(zhuǎn)中心與虹膜之間的距離約為10mm，因此旋轉(zhuǎn)中心可在沿DUT光軸的入瞳后面約10mm處。應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)測量條件（第4章）、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系（5.1）和測量設(shè)備（5.2）。亮度和色度應(yīng)采用純白圖案（5.3.3），對比度應(yīng)采用棋盤圖案（5.3.2）。如果是非矩形FOV，測試圖案應(yīng)由制造商或供應(yīng)商提供。注1：對于某些DUT，F(xiàn)OV通過入瞳后面10mm的位置測量（眼睛旋轉(zhuǎn)LMD的旋轉(zhuǎn)點可以在入瞳后面10mm處；在6.7.2的步驟中，可使用該旋轉(zhuǎn)點而不是入瞳來匹配DUT的眼點。6.7.2測量步驟測量步驟如下：a)調(diào)整DUT使眼點與LMD的入瞳相匹配；b)顯示全屏白色圖案；c)在雙軸變角儀的旋轉(zhuǎn)中心調(diào)整LMD的入瞳，將測量方向?qū)?zhǔn)虛擬圖像的中心，然后測量中心的亮度；d)找尋“角點”，角點找尋是一個迭代過程。雖然用于定位水平和垂直邊緣的“盲”亮度找尋相對復(fù)雜，但可以通過采用基于輪廓角點曲線的找尋方法并逐步調(diào)整物理量來實現(xiàn)迭代更新，每次僅需調(diào)整半個步長。e)使用變角儀的示例如下：.從中心向左端或右端水平旋轉(zhuǎn)LMD的方位角（保持仰角α=0），直到亮度讀數(shù)降低到標(biāo)準(zhǔn)限值，例如，降低到中心點值的50%。記錄兩端ΨL和ΨR的水平角。.從中心向頂部或底部垂直旋轉(zhuǎn)仰角中的LMD（保持方位角Ψ=0），直到亮度讀數(shù)降低到標(biāo)準(zhǔn)限值，例如，降低到中心點處值的50%。記錄兩端的垂直角度αT和αB。.在方位角和仰角上，從中心向?qū)欠较虻淖笊辖?、右下角、右上角或左下角轉(zhuǎn)動LMD，例如45°傾斜角（對角與縱橫比相關(guān)），直到亮度讀數(shù)降低到標(biāo)準(zhǔn)限值，例如，在中心點的值的50%。記錄每個方向(ΨTL，αTL）和(ΨBR，αBR）以及(ΨTR，αTR）和(ΨBL，αBL）拐角處的水平和垂直角度。f)重復(fù)a）至e）以測量中心處的色度，并使用色度標(biāo)準(zhǔn)（而不是亮度）找尋“邊”和“角”；g)再次顯示棋盤格圖案；h)重復(fù)a）至e）以測量中心處的對比度，并使用對比度標(biāo)準(zhǔn)（而不是亮度）找尋“邊”和“角”。總FOV和重疊雙目FOV）通常是有用的。圖7顯示了FOV邊界的示例。GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019圖7視場邊界示例6.7.3計算計算方法如下：a)使用公式（10）計算水平FOV（Ah）的角度:……式中：Ah——水平視場的角度；ΨL——左邊緣的方位角；ΨR——右邊緣的方位角。b)使用公式（11）計算垂直FOV（Av）的角度:Av=αT+αB……式中：Av——垂直視場的角度；αT——上邊緣的仰角；αB——底邊的仰角。c)使用公式（12）計算從左上角到右下角的對角視場的角度（Ad1）?！街校篈d1——從左上角到右下角的對角視場的角度；ΨTL——左上角的方位角；αTL——左上角的仰角；ΨBR——右下角的方位角；αBR——右下角的仰角。d)使用公式（13）計算從右上角到左下角的對角視場的角度（Ad2）。GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019式中Ad2——從右上角到左下角的對角視場的角度；ΨTR——右上角的方位角；αTR——右上角的仰角；ΨBL——左下角的方位角；αBL——左下角的仰角。e）使用公式（14）計算對角視場的平均角度（Ad式中：Ad——對角視場的平均角度。6.7.4報告報告中應(yīng)包含以下信息：——水平FOV角度Ah和垂直視場角度Av；——對角FOV的平均角度Ad；——對角視場的角度Ad1和Ad2；——四個角(ΨTL，αTL），(ΨBR，αBR），(ΨTR，αTR）和(ΨBL，αBL）的方向；——四條邊(ΨL，αL）、(ΨR，αR）、(ΨT，αT）和(ΨB，αB）的方向；——標(biāo)準(zhǔn)類型（亮度、色度或?qū)Ρ榷龋┖蜆?biāo)準(zhǔn)限值；——眼點位置（眼距），z軸位置；——LMD類型和孔徑尺寸；——樣品臺的準(zhǔn)確度；——測量的校正方法（如有）。6.8基于亮度的眼盒6.8.1通則眼盒的大小與DUT的FOV直接相關(guān)。對于給定的FOV，應(yīng)根據(jù)相對于虛擬圖像中心的標(biāo)準(zhǔn)極限值，通過在DUT的眼點周圍移動LMD來確定眼盒的尺寸。如果DUT供應(yīng)商規(guī)定了在眼點處量化的最小單目FOV，則應(yīng)使用平移臺在三維眼盒（W×H×D）的每個點處測量DUT在規(guī)定FOV處的亮度。否則，應(yīng)首先按照6.7中的規(guī)定測量FOV。應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)測量條件（第4章）、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系（5.1）、測量設(shè)備（5.2）和純白圖案（5.3.3）。標(biāo)準(zhǔn)限值應(yīng)由制造商或供應(yīng)商規(guī)定。6.8.2測量步驟測量步驟如下：a）將成像LMD的入瞳和DUT的眼點與工作臺的起始位置（x=0,y=0,z=0,α=0,Ψ=0）匹配；b）在DUT上顯示測試圖案；c）根據(jù)FOV（6.7）的結(jié)果，使用雙軸變角儀調(diào)整LMD，使其朝向虛擬圖像中心的方向；d）測量亮度以計算標(biāo)準(zhǔn)；GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019e）調(diào)整LMD，使其朝向虛擬圖像的一個邊緣（即上邊緣）的方向；f）使用三軸平移臺，將LMD的位置從原點向通過原點并與DUT的光軸垂直的平面上的頂部移動，步長適當(dāng)即可（靠近原點時步長大，靠近邊緣時步長小在雙軸變角儀的輔助下，LMD將對準(zhǔn)點保持在虛擬圖像的該邊緣。測量亮度，直到亮度值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)限值值（圖像中心亮度的50%）；g）記錄從原點到頂部標(biāo)準(zhǔn)極限值的移動距離(Δyi1h）對于其余邊（底部、左側(cè)和右側(cè)）重復(fù)步驟f），并記錄從原點到其余邊標(biāo)準(zhǔn)限值的移動距離）；i）調(diào)整LMD，使其朝向虛擬圖像其它邊緣和/或角的方向；j）重復(fù)步驟f）至h并記錄移動距離值(Δyi2、Δxi1、Δxi2i=2~8k）按公式（15）、（16）計算眼點平面上的眼盒尺寸： i）如果適用，對另一目鏡重復(fù)以上操作。要測量眼盒的體積，可采用以下步驟：1)使用三軸平移臺沿z軸前后移動LMD；2)在每個z軸位置重復(fù)e）到k）。6.8.3報告報告中應(yīng)包含以下信息：——眼點處的眼盒體積Wbox和Hbox；——每個z軸位置處的眼盒體積Wbox和Hbox；——標(biāo)準(zhǔn)限值；），——樣品臺的準(zhǔn)確度；——測量的校正方法（如有）。6.9像素角密度6.9.1通則應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)測量條件（第4章）、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系（5.1）、設(shè)置條件（5.2.3）和純色圖案（5.3.3）。應(yīng)使用能夠捕獲至少5°測量視場的二維成像LMD。6.9.2測量步驟為測量像素角密度，應(yīng)按照以下步驟：a）放置DUT；b）顯示純色圖案，例如全屏白色；c）調(diào)整LMD以匹配DUT眼點處的入瞳，并在指定的虛擬圖像距離處聚焦；d）使用LMD在虛擬圖像的中心捕捉像素圖像，如圖8所示。GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019測量視場測量視場圖8像素角密度測量示例e）計算如圖8所示的圓形區(qū)域（5°)等測量區(qū)域內(nèi)的像素數(shù)N；f）按照公式（17）計算單目像素角密度：式中：DL——像素角密度[單位：像素每度（ppd）]；Ω——測量視場的立體角（單位：sr）。替代方法：如果在圓形白色圖案中顯示固定數(shù)量的像素，則應(yīng)使用公式（17）通過應(yīng)用像素數(shù)量和視錐的測量立體角計算像素角密度。6.9.3報告報告中應(yīng)包含以下信息：——像素角密度；——LMD的測量視場角度；——眼點位置（眼距），z軸位置；——LMD類型和孔徑尺寸；——測量的校正方法（如有）。GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019眼點評估A.1概述眼點是設(shè)計的位置，在該位置放置眼睛的入瞳以實現(xiàn)最佳性能，并作為測量的起始位置。影響眼點位置的特性有很多，制造商或供應(yīng)商根據(jù)這些特性以及人體工程學(xué)方面來指定眼點。因此，如果沒有制造商或供應(yīng)商的任何信息，很難找到它。但是，如果制造商或供應(yīng)商未指定眼點位置，則需要通過實驗對其進(jìn)行估計，以確定AR或VR設(shè)備的特性。有部分標(biāo)準(zhǔn)可以用來確定眼點[2][3]。確定眼點有兩種方法。需要注意的是，通過這些方法確定的位置可能并不總是與制造商或供應(yīng)商規(guī)定的眼點相同。但是，如果制造商或供應(yīng)商未提供規(guī)定的信息，這些方法將是有效的。A.2基于全場光度的眼點A.2.1概述眼點通常設(shè)計為位于瞳孔可以觀察整個或最大虛擬視場的位置。視場通常根據(jù)整個視場的亮度分布來定義。本方法將眼點估計為在很大程度上保持虛擬圖像亮度輪廓大小的x-y眼盒平面中的中心橫向位置。A.2.2測量方法本方法需要具有明視覺響應(yīng)的二維成像LMD。a)在DUT上渲染十字線虛擬圖像；b)將LMD的入瞳大致橫向放置在眼盒中，眼睛間隙距離3mm。如果DUT的眼睛間隙距離未知，則建議將LMD的入瞳沿光軸放置在DUT最后一個機(jī)械元件后面25mm處；c)將LMD聚焦在十字線的虛擬圖像上；d)在雙軸變角儀的輔助下，在LMD的入瞳位置傾斜LMD（或DUT），使LMD的光軸位于十字線中心；e)在DUT上以最大灰度值呈現(xiàn)全屏白色虛擬圖像。使用二維成像LMD捕捉虛擬圖像。亮度圖像尺寸定義為全屏虛擬圖像中亮度大于其峰值亮度50%的區(qū)域。通過垂直和水平橫向平移LMD（或DUT），確認(rèn)捕獲的全屏圖像的尺寸是否達(dá)到最大。最大圖像尺寸用作評估圖像相對縮小的參考；f)將LMD（或DUT）沿x軸正方向水平移動，測量虛擬亮度圖像區(qū)域尺寸的減?。ㄒ妶DA.1）。報告圖像區(qū)域縮小到其最大尺寸的95%時的+x位置。GB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:2019參考面積=0.89a)面積減少95%以上的亮度圖像圖A.1亮度圖像示例g)將LMD（或DUT）沿x軸負(fù)方向水平移動，測量虛擬亮度圖像區(qū)域尺寸的減小。報告圖像區(qū)域縮小到其最大尺寸的95%時的-x位置；h)將LMD（或DUT）放置在記錄的+x和-x邊界值之間的x軸中點上，同時保持y軸值不變；i)將LMD（或DUT）沿著y軸正方向垂直平移，測量虛擬亮度圖像區(qū)域尺寸的減小。報告圖像區(qū)域縮小到其最大尺寸的95%時的+y位置；j)將LMD（或DUT）沿著y軸負(fù)方向垂直平移，測量虛擬亮度圖像區(qū)域尺寸的減小。報告圖像區(qū)域縮小到其最大尺寸的95%時的-y位置；k)將LMD（或DUT）放置在y軸記錄的+y和-y邊界值之間的y軸中點，同時保持x軸軸值；l)如有必要，重復(fù)a）至k）以確認(rèn)x軸和y軸中點位置可重復(fù)。將最終位置指定為DUT被首次測量的笛卡爾坐標(biāo)系的原點。A.3基于邁克爾遜對比法的眼點A.3.1概述在許多情況下，使用者解析虛擬圖像上顯示的信息非常重要。當(dāng)圖像分辨率優(yōu)先時，本方法基于可分辨的圖像，將眼點集中在眼盒中。虛擬圖像中心的邁克爾遜對比度被用作評估眼點作為眼盒x-y平面中心橫向位置的標(biāo)準(zhǔn)。A.3.2測量方法本方法需要具有明視覺響應(yīng)的二維成像LMD。a)在DUT上渲染十字線虛擬圖像；b)在眼盒內(nèi)大致橫向放置一個LMD的入瞳，在眼距后3mm處。如果不確定DUT的眼距，則建議將LMD的眼點放置在沿著DUT最后一個機(jī)械原件的光軸后25mm處；c)將LMD聚焦在十字線的虛擬圖像上；d)在LMD的入口位置傾斜LMD(或DUT)到光軸的中心，在雙軸變角儀的輔助下，將LMD安裝在十字線中心；e)渲染一個白色的1x1垂直格柵圖案，使用一個像素寬的白線（最大灰度值)和一個像素寬的黑線作為DUT上的虛擬圖像。使用具有視場（最好不大于5°)的二維LMD捕獲虛擬圖像，該視場至少采樣十個白/黑線對。確定垂直格柵圖案的中心屏幕的邁克爾遜對比度。渲染白色1xGB/TXXXXX—XXXX/IEC63145-20-10:20191水平格柵圖案，并確定水平格柵圖案的中心屏幕的邁克爾遜對比度。平均邁克爾遜對比度圖案被定義為垂直和水平圖案的邁克爾遜對比度值之間的平均值。當(dāng)在眼盒內(nèi)掃描LMD（或DUT）時，應(yīng)使用50%的平均邁克耳遜對比度作為閾值，以預(yù)測邁克耳遜對比度邊界。如果平均的邁克爾遜對比度不大于50%，則使用較低的邁克爾遜對比度(例如25%)；f)將LMD（或DUT）沿x軸正方向水平平移，測量平均邁克爾遜對比度。報告平均邁克爾遜對比度降低到50%時x軸正方向位置（見圖A.2）。a)在名義上眼點位置的分辨率測試圖案圖像b)在邊界位置圖A.2分辨率測試圖案圖像示例g)將LMD（或DUT）沿x軸負(fù)方向水平平移，測量平均邁克爾遜對比度。報告平均邁克爾遜對比度降低到50%時x軸負(fù)方向位置；h)將LMD(或DUT)放置在記錄的+x和-x邊界值之間的x軸中點，同時保持y軸值；i)將LMD（或DUT）沿y軸正方向水平平移，測量圖形平均邁克爾遜對比度。報告平均邁克爾遜對比度降低到50%時