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通斷比（全白全黑對比度）檢測

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發(fā)布時間：2025-08-22 18:37:57 更新時間：2025-08-21 18:37:58

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

通斷比（全白全黑對比度）檢測：原理、儀器、方法與標(biāo)準(zhǔn)詳解

通斷比，又稱全白全黑對比度（Contrast Ratio, Full White to Full Black），是衡量顯示設(shè)備（如液晶顯示器、OLED屏幕、投影儀等）在顯示最亮白色與最暗黑色之間的亮度差異的重要光學(xué)性能指標(biāo)。該參數(shù)直接反映設(shè)備的動態(tài)范圍和圖像對比表現(xiàn)，對于提升視覺體驗、增強畫面層次感與真實感具有關(guān)鍵意義。在高端顯示設(shè)備如4K/8K電視、專業(yè)顯示器、VR頭顯及醫(yī)療影像設(shè)備中，通斷比成為核心性能參數(shù)之一。通斷比越高，表示設(shè)備在處理暗部細(xì)節(jié)時能力越強，畫面越有立體感和沉浸感。例如，OLED屏幕由于每個像素可獨立關(guān)閉，理論上可實現(xiàn)無限大的通斷比，而傳統(tǒng)液晶顯示器（LCD）則受限于背光均勻性與漏光現(xiàn)象，通斷比通常在1000:1至5000:1之間。因此，科學(xué)、準(zhǔn)確地檢測通斷比，不僅有助于制造商優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，也為消費者選擇高畫質(zhì)顯示設(shè)備提供了客觀依據(jù)。檢測過程需在嚴(yán)格控制的環(huán)境條件下進(jìn)行，確保數(shù)據(jù)的可重復(fù)性與可靠性，這依賴于精密的檢測儀器、標(biāo)準(zhǔn)化的檢測方法以及國際通行的檢測標(biāo)準(zhǔn)。

通斷比檢測項目概述

通斷比檢測主要圍繞顯示設(shè)備在全白（Full White）和全黑（Full Black）狀態(tài)下的亮度值進(jìn)行測量。全白狀態(tài)是指屏幕所有像素均以最大亮度輸出，通常為100%灰階；全黑狀態(tài)則是所有像素關(guān)閉或處于最低亮度輸出，理想情況下應(yīng)為0 cd/m2。通斷比的計算公式為：通斷比 = 全白亮度 / 全黑亮度。例如，若全白亮度為1000 cd/m2，全黑亮度為0.1 cd/m2，則通斷比為10000:1。檢測中還需關(guān)注背景光泄漏（light leakage）問題，特別是在全黑狀態(tài)下，若存在背光泄漏，會導(dǎo)致全黑亮度升高，從而顯著降低通斷比。

常用檢測儀器

通斷比檢測依賴高精度的光學(xué)測量設(shè)備，主要包括以下幾類：

光度計（Photometer）：可精確測量屏幕亮度，具備高空間分辨率和色彩一致性，適用于靜態(tài)圖像測試。
分光輻射計（Spectroradiometer）：不僅能測量亮度，還能獲取色度和光譜分布信息，適合高精度科研與標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。
成像式亮度計（Imaging Photometer / Imaging Light Meter）：通過圖像傳感器捕捉整個屏幕的亮度分布，可檢測局部區(qū)域的背光泄漏、亮度不均等問題，是現(xiàn)代高通量檢測的首選。
標(biāo)準(zhǔn)白板與黑箱環(huán)境：用于校準(zhǔn)儀器與隔離環(huán)境光干擾，確保測量環(huán)境無雜散光影響。

標(biāo)準(zhǔn)檢測方法

通斷比的檢測需遵循規(guī)范化的流程，以保證結(jié)果的可比性和權(quán)威性。常見檢測方法包括：

靜態(tài)對比度測試法：在恒定環(huán)境光下，依次顯示全白圖像與全黑圖像，使用光度計或成像亮度計測量屏幕中心點的亮度值，計算比值。
全屏平均亮度法（Average Brightness Method）：對全白和全黑圖像進(jìn)行全屏平均亮度采樣，以減少局部亮度波動的影響，適用于大尺寸面板。
多區(qū)域成像分析法：利用成像亮度計掃描整個屏幕，分析是否存在背光泄漏區(qū)域，并計算加權(quán)平均通斷比，提升檢測的全面性。
動態(tài)對比度模擬法：部分設(shè)備支持動態(tài)背光調(diào)節(jié)，此時需在不同亮度場景下進(jìn)行測試，以評估動態(tài)通斷比表現(xiàn)。

相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)

目前國際與行業(yè)廣泛采用的通斷比檢測標(biāo)準(zhǔn)包括：

ISO 13406-2:2001：《信息技術(shù)設(shè)備的人機(jī)交互 – 第2部分：顯示設(shè)備的性能要求》，規(guī)定了顯示設(shè)備對比度測試的基本方法與環(huán)境要求。
IEC 61347-2-13:2015：適用于燈具及顯示設(shè)備的電光性能測試，涵蓋亮度與對比度測量規(guī)范。
DisplayHDR標(biāo)準(zhǔn)（由VESA制定）：針對HDR顯示設(shè)備定義了高動態(tài)范圍的通斷比要求，如HDR1000要求設(shè)備在典型使用條件下通斷比不低于1000:1，且支持高亮度與深黑色表現(xiàn)。
ANSI/IES LM-79-2008：用于照明與顯示產(chǎn)品的光度測量標(biāo)準(zhǔn)，支持亮度與照度的標(biāo)準(zhǔn)化測試。

此外，中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2423.1-2008、GB/T 18910-2016等也對顯示設(shè)備的對比度測試提出了具體要求，尤其適用于國內(nèi)廠商的出廠檢測與認(rèn)證。