MTF在LCDs像质评价中的应用

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近年来,LCDs得到了迅速的发展,目前LCDs最重要的应用目标是市场巨大的电视显示屏。电视最大的特点就是能实时地传送和再现视频运动图像。但与传统的CRTs相比,LCDs最大的缺点是人眼观看LCD显示的运动图像时,会产生的运动图像模糊,导致其动态显示清晰度的下降。这一缺点严重地阻碍了LCDs在电视显示屏市场的应用。 根据LCD显示特性和运动视觉感知原理,导致LCD运动图像感知模糊的原因主要有LC的慢时间响应和LCDs的保持特性。由于LC材料和驱动电路的改进,LC响应时间已可以减小到1帧以内,在这一条件下,对运动图像质量的起决定性影响的主要是 LCDs 的发光保持特性。据此提出了各种评价LCDs运动模糊程度的时间域和空间域指标,如 LC 响应时间(LC-RT)、模糊边缘宽度(BEW)和模糊边缘时间(BET)、运动图像响应时间(MPRT)等。但到目前为止,这些评价参数还不能完全满足评价LCDs显示性能的要求。 LCD和人的视觉系统均可以看成是一种图像信息传递系统,其频域特性是描述其成像性能的一个重要的指标,即系统可以由其传递函数来描述。论文主要研究与LCDs运动模糊有关的MTF特性。 论文首先介绍了调制传递函数 (MTF)理论及其在像质评价中的应用方法,并将调制传递函数(MTF)运用到分析和评价运动伪像引起的图象质量的下降。运用调制传递函数理论从频域的角度分析了LCDs运动图像的显示特性、LC响应时间对运动模糊的影响。 论文运用调制传递函数 (MTF)理论,从频域的角度讨论了采用背光闪烁的方法改善 LCDs 运动模糊的有效性。模拟分析了背光闪烁情况下一帧内的闪烁周期数、一个闪烁周期内发光占空比、一个闪烁周期内发光时段等闪烁参数与LCDs显示运动图像时的MTF特性的关系及其对LCDs运动图像质量的影响。 针对LCD所显示图像的运动特征,定义了反映MTF与速度之间关系的MTF (v)作为评价指标之一,以便更清楚地描述LCDs运动模糊与图像运动速度之间的关系。 论文进一步基于运动图像视觉感知模型和实际测量得到的LCDs时间响应特性,针对亮度正弦测试图案,将模拟产生的感知运动模糊图像和真实运动产生的图像进行了视觉感知对比试验,试验结果证实了,模拟结果的可靠性。同时也证明了MTF理论完全可以用于分析LCD的运动伪像研究分析。 论文最后初步探讨了在显示运动的视频脉冲信号时线扩展函数在分析LCDs运动模糊中的运用和结合CSF(对比度敏感度函数)的LCDs显示运动图像时的MTF特性。
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