柯尼卡美能达 LumiCol 1900 2合1图像色彩分析仪
柯尼卡美能达与 Instrument Systems 运用各自在显示器检测领域的技术经验和研发实力，携手开发出新一代的图像色彩分析仪，为平板显示生产线提供了快速、精确、简易的亮度与色度检测方案。
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LumiCol 1900-色彩分析仪产品介绍
产品概要
LumiCol 1900 是一款 2 合 1 图像色彩分析仪，测量速度快，专为显示器生产线测量而定制。它内置的高精度色彩分析仪 CA-310 传感器模块为 RGB CMOS 影像传感器提供基准值，确保实现对整个显示区域的所有光学特性进行高速和精确测量，其中包括亮度、色度、对比度、均匀性等。另外，集成的色彩分析仪传感器模块使仪器具备了测量白平衡、色域、Gamma 曲线乃至闪烁度的功能。LumiCol 1900 集 RGB CMOS 影像传感器和高精度色彩分析仪的优势于一身。
Instrument Systems 的新款软件 LumiSuite 是 LumiCol 1900 配套的控制软件。这款综合型软件用户界面友好，适合研发应用。此外，软件还提供开发工具包，轻松实现再编程将仪器应用到生产线自动化检测过程。
产品特点
- 快速测量平板显示器的光学特性
- 内置色彩分析仪 CA-310 传感器模块
- 用户校准确保测量精度
- 可调焦镜头
- 功能强大、界面友好的软件支持
主要特点
显示器特性测量，高速且精确
柯尼卡美能达与Instrument Systems运用各自在显示器检测领域的技术经验和研发实力，携手开发出新一代的图像色彩分析仪，为平板显示生产线提供快速、精确、简易的亮度与色度检测方案。结合运用RGB CMOS影像传感器和CA-310 色彩分析仪传感器两个模块，由CA-310模块测量高精度三刺激值作为基准值，用于校正2D图像里每个像素的数值，保证整幅图像数据的准确性。此外，仪器还集成有分光镜，让影像传感器和色彩分析仪传感器同步测量成为可能。图1展示了LumiCol 1900的设计理念。
图1: LumiCol 1900的设计理念。
色彩分析仪模块测量图像的中间点（图2），其测量点的直径约为影像模块垂直视场宽度的28%。
图2: 黄色圆点代表CA-310传感器的测量点，蓝色区域表示影像传感器的视野。
色彩分析仪不仅在校准时提供基准值，还实时为各项影像传感器 测量提供参照。校准时，将色彩分析仪传感器的测量结果与影像 传感器自带的相应数值进行对比，便会得到一个变换矩阵。 溯源标准的是一台可显示各组颜色的标准显示器。校正矩阵将 CMOS影像传感器获取的RGB值转换为XYZ值。为进一步提升精度，转换之后会再应用另一组校正值。这一组数值经由色彩分析仪模块与影像传感器两者测量结果的实时对比得出，并随各项测量的进行不断更新。
因此，CA-310 XYZ测量值的高精度直接呈现在CMOS影像 传感器的2D像素数据上，使LumiCol 1900优于其他运用色轮原理的成像色度计。除此之外，LumiCol1900最大的优势在于它的测量速度：一次拍摄成像便可获得全部色度和亮度信息。
二合为一
作为一款2合1仪器，LumiCol 1900兼具CMOS影像传感器 与色彩分析仪的全部典型功能：
- 测量色度和亮度
- 测量色度和亮度均匀性
- 测量对比度
- 测量白平衡、Gamma、色域等
- 测量闪烁度（仅适用于“闪烁型”）
LumiCol 1900推出两个不同的版本：闪烁型（F）专为液晶显示器而设计，同时还可用于JEITA和对比闪烁度测量；通用型（U）则适用于所有显示器类型。
全新软件LumiSuite
LumiCol 1900配备有全新的软件平台，其优化对象主要针对自动化生产或质量控制的典型流程，且更适合研发应用。这款综合型LumiSuite软件支持多种应用，具备快速完成各种测量工作的特定功能。
LumiSuite提供开发工具包（SDK），可轻松、灵活地实现编程将仪器集成到传统的显示器生产线中。
对于研发应用，从通过图像处理实现的数据采集到图像分析的整个流程，均可在友好的图像用户界面（GUI）模块完成。有两个模块可供选择：SmartAnalysis模块和BlackMura模块。
LumiSuite图像用户界面(GUI)的截图（SmartAnalysis），图为显示器的伪色图像。
使用SmartAnalysis。左：用伪色图像展现显示器的亮度值，并在XYZ色域中应用多种分析工具。用于进行区域图像统计的矩形图形，该区域包含最暗点和最亮点（绿圈和红圈）；用于分析图像中线条XYZ值的线轮廓图（1）;用于确定特定区域中色彩分布的直方图工具（2）;平均像素超过150的线轮廓图（3）;用于获取最小值、最大值、平均值等的矩形和圆形点测量以及点测量网格网络。右：（1）、（2）、（3）的图形显示（由上至下，红、绿、蓝色线条分别代表颜色坐标X、Y、Z）。
SmartAnalysis模块
SmartAnalysis是一个综合型模块，为2D图像特性测量和全面分析提供了一整套分析工具：
- 点测量
- 多点均匀性
- 线均匀性
- 矩形测量
- 亮度和色彩均匀性
- 聚焦辅助（倾斜刃边法）
- 图像统计
BlackMura模块
BlackMura模块专为Black Mura（黑色 Mura）分析而设计，其依据为德国汽车工业行业所采用的最新官方标准版《显示器均匀性测试标准》（UMSfD）。该模块的流程用户友好、直观可见，使得Black Mura和均匀性分析简单且可追溯。而且，高级用户还可以通过更改参数实现非标准分析。
Black Mura分析。左：用于调整图像光学测量设备焦点的测试图案。右上角：实际调制量（红色方块），目标调制量（绿色分界条）。右下角：图像中矩形侧断面（红色标记处）的亮度值（绿色线条）*以实际信息为准。
显示器生产线测量自动化的选择
LumiCol 1900的设计宗旨在于满足显示器生产线测量的独特需求。
快速而精确
得益于2合1设计，LumiCol 1900能够高速且精确地测量整个显示区域的光学特性。
性价比高
LumiCol 1900可节省大量时间和金钱，原因有二：其一，仪器能够快速而精确地获取2D图像；其二，仪器将两种测量方式的功能融于一身，减少了生产线上的测量次数。
易于集成
全新软件LumiSuite提供开发工具包(SDK),能够轻松且灵活地将仪器集成到生产线中。
全方位研发分析
友好的图像用户界面(GUI)能基本在实验室中全方位分析所需要的一切。操作者可以灵活选用合适的工具进行各种各样的评估。数据处理过程始终可见，必要的参数整齐有序且易于获取。因此，LumiSuite可协助操作者高效完成工作。
订购信息
| 订购编号 | 说明 |
|---|---|
| LCO1900-100-FB | 2合1图像色彩分析仪，像素为1900 x 1180 (内置 CA-310色彩分析仪传感器模块，配备28 mm镜头、校准 器、开发工具包和LumiSuite软件、千兆以太网接口）； 类型：闪烁型；颜色：黑色 |
| LCO1900-100-FG | 同上；类型：闪烁型；颜色：灰色 |
| LCO1900-100-UB | 同上；类型：通用型；颜色：黑色 |
| LCO1900-100-UG | 同上；类型：通用型；颜色：灰色 |
LumiCol 1900-色彩分析仪规格
技术参数
| 型号 | 说明 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 通用型 (U) | 适合所有显示器类型，无闪烁度测量功能 | ||||||
| 闪烁型 (F) | 适用于液晶显示器，带闪烁度测量功能（对比法和 JEITA 法） | ||||||
| 测量模式 | |||||||
| 2D | 亮度、色度 | ||||||
| 点 | 亮度、色度、闪烁度（仅适用于 F 型号） | ||||||
| 影像传感器规格 | |||||||
| 有效分辨率（水平 x 垂直） | ～1900 x 1180 像素（220 万像素） | ||||||
| 像素大小 | 5.86 μm x 5.86 μm | ||||||
| AD 转换器 | 12 bit | ||||||
| CMOS 传感器尺寸 | 1/1.2 英寸、13.3 mm 对角线 | ||||||
| 其它规格 | |||||||
| 接口 | 千兆以太网 | ||||||
| 操作系统 | Windows 7（32/64 位） | ||||||
| 尺寸（长 x 宽 x 高，含透镜） | 222 mm x 100 mm x 131 mm | ||||||
| 重量 | 2.5 kg | ||||||
| 电源 | 12 V | ||||||
| 操作温度范围 | 10 °C ～ 35 °C | ||||||
| 性能 | |||||||
| 测量范围1 | Lv = 0.01 cd/m2 - 5000 cd/m2 | ||||||
| 亮度精确度2 | 100 cd/m2 | 1 cd/m2 | 0.3 cd/m2 | ||||
| 与基准仪器的精度比较3 | 1.2% | 2.0% / 1.5%4 | 3.5% / 2.0%4 | ||||
| CA-310 传感器精度5 | 0.1% | 0.35% / 0.3%4 | 1.5% / 1.0%4 | ||||
| 2D 仪器精度6 | 0.5% | 0.7% | 2.5% | ||||
| 偏振误差7 | 1.0% | - | - | ||||
| 测量时间 | 100 cd/m2 | 1 cd/m2 | 0.3 cd/m2 | ||||
| 混合同步测量时间8 | 0.5 s | 1.5 s | 3.5 s | ||||
| 仅 CA-310 传感器的测量时间 | 65 ms | 330 ms | 1 s | ||||
| 闪烁度（适用于 LumiCol 1900 F 型号） | |||||||
| 测量范围 | 测量范围> 15 cd/m2 | ||||||
| 显示范围（对比法） | 0...999% | ||||||
| 精度（对比法） | ±1% / ±2%（30 Hz/60 Hz；10% 正弦波） | ||||||
| 重复性（对比法，2 σ） | 1%（30 Hz；10% 正弦波） | ||||||
| 精度（JEITA 法） | ±0.5 dB（30 Hz；10% 正弦波） | ||||||
| 重复性（JEITA 法，2 σ） | 0.3 dB（30 Hz；10% 正弦波） | ||||||
| 镜头 28 mm | |||||||
| 最小工作距离 | 220 mm | ||||||
| 光圈 | f/2.8 | ||||||
| 对应测量距离下的点尺寸和视野 | |||||||
| 测量距离9 [mm] | 220 | 550 | 1000 | 1500 | 2000 | 2500 | 3000 |
| Spot 模式下点的直径 [mm] | 12 | 34 | 64 | 97 | 131 | 164 | 198 |
| 视野尺寸 [mm] | 70 x 44 | 200 x 126 | 379 x 237 | 577 x 361 | 775 x 484 | 973 x 608 | 1171 x 732 |
| 视野的对角线尺寸 [英寸] | 3.3 | 9.3 | 17.6 | 26.8 | 36.0 | 45.2 | 54.4 |
- 1 Lv= 0.01 cd/m² 在 2D 测量模式下可测的最低亮度（相机；SNR 10:1）；混合测量模式亮度范围：0.1 cd/m² ～ 5000 cd/m²。
- 2 所有测量精度在3 σ 以内。
- 3 与作为基准仪器的高精度分光辐射计相比，使用混合模式测定标准屏数据，不考虑基准仪器的不确定性。
- 4 使用低亮模式测得。
- 5 设置不变时的重复性测量结果。
- 6 设置不变时获得的 25 个图像的最大标准偏差（8 x 8 像素色块）。100 cd/m² 使用自动曝光；1 cd/m² / 0.3 cd/m² 使用 1 s/3 s 固定曝光。
- 7 使用线性偏振光时与平均值的最大偏差。
- 8 取决于电脑处理能力。用于 100 cd/m² 的自动曝光；用于 1 cd/m² / 0.3 cd/m² 的 1 s/3 s 固定曝光。
- 9 DUT 与 LumiCol 1900 面板之间的距离。
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