顯示器亮度控制曲線的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種顯示器亮度控制曲線的獲得方法，通過大量人機工效實驗獲得的顯示器亮度與環境照度間的變化關系曲線，采用此曲線，實現了飛機駕駛艙內顯示器亮度自動控制技術。
【專利說明】顯示器亮度控制曲線
【技術領域】
[0001]本發明涉及照明顯示器亮度自動控制技術，尤其是飛機駕駛艙內顯示器的亮度調節，用于顯示器的亮度控制設備，能隨艙內環境照度的變化自動提供清晰可見的視覺信息。
【背景技術】
[0002]在全天候環境下，飛機駕駛艙內環境照度變化很大(0.1 Ix?100000 lx)，若要保證向飛行員提供的視覺信息在不同環境照明背景下均清晰可見，就必須使顯示器上所顯示的字符亮度能夠隨不同駕駛艙環境照度的變化而自動變化，而目前未達到該目標。在自動控制技術如此發達的今日，為何顯示亮度仍無法自動調節，究其主要原因在于生產廠家無法獲得關于環境照度與顯示器亮度變化的控制曲線。
[0003]
【發明內容】

本發明目的是解決現有技術中無法實現自動控制的問題，通過人機工效實驗獲得顯示器亮度自動控制曲線，滿足亮度控制設備的設計需求，提出一種符合人眼視覺特性的亮度控制方式。
[0004]為了實現上述目的，本發明是這樣實現的:顯示器亮度控制曲線的獲得方法，其特征在于:依次執行以下步驟，
a)選定被試者:男性，10?45名，年齡為25?50歲，本科文化程度以上，視力(或校準視力)均在0.8以上，色覺均正常；
b)培訓被試者，使其掌握主觀評價標準:該評價標準由主試者自己設定，針對紅色視標(/綠色/白色)，分偏低、舒適、偏高三種亮度評定標準，讓被試者練習，以達到熟練的目的；
c)將被試者帶入環境照度=X的場景下，讓其頭部由頭架固定住，使其眼位符合飛行員的眼位，然后讓其盯著前方的顯示器，顯示器上顯示紅色(/綠色/白色)視標，被試者從低到高緩慢地連續調節顯示器的亮度，要求被試者在他認為視標的亮度達到各項評定標準時分別作口頭報告，主試者記錄被試者口頭報告時所達到的視標亮度值y，得到數據點(X，y)；
d)按成倍改變環境照度X，重復c，d，獲得更多的數據點，數據點的個數以能夠完成步驟e的曲線圖為準；
e)繪制亮度控制曲線圖:設定一直角坐標系，以環境照度X為橫坐標變量，以所有被試者視標亮度值y的平均值為縱坐標變量，將上述數據點反映在直角坐標系內，并將所有數據點連成一條光滑曲線；
f)通過數學方法，獲得上述曲線的數學方程。
[0005]本發明還提供了顯示器亮度自動調節的方法，其特征在于，依次執行以下步驟，通過傳感器獲知當時環境的環境照度；將上述環境照度所述方程，計算出顯示字符亮度值；顯示屏按照上述顯示字符亮度值，改變顯示字符的亮度。
【專利附圖】

【附圖說明】[0006]以下將結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
[0007]圖1白天模式不同環境照度下三種主觀評定亮度等級下三種顏色亮度控制曲線； 圖2夜間模式不同環境照度下兩種主觀評定亮度等級下三種顏色亮度控制曲線；
【具體實施方式】
[0008]如圖1、2所示，是本發明顯示器亮度控制曲線，亮度控制設備可將曲線的函數關系式通過軟件編程的方式實現顯示器亮度的自動控制功能。
[0009]圖1是白天模式亮度控制曲線，可表示為如下的冪函數的關系，SP:
L = aXEb
式中:
L一被試者各個照度水平下調節出的顯示字符亮度(cd/m2)
E—環境照度(Ix)
a、b—為常數(具體數值見表1)
圖2是夜間模式亮度控制曲線，可表示為如下的冪函數的關系，即:
L = aXEb 式中:
L一被試者各個照度水平下調節出的顯示器亮度(cd/m2)
E—環境照度(Ix)
a、b—為常數(具體數值見表2)
而紅色兩種等級主觀評定亮度與環境照度間的趨勢線存在多項式函數關系，即 L = aXE2+bXE+c 式中:
L一被試者各個照度水平下調節出的顯示字符亮度(cd/m2)
E—環境照度(Ix)
a、b、c一為常數(具體數值見表3)
表1顯示器白天模式紅、綠、白色冪函數趨勢線的常數項值
【權利要求】
1.顯示器亮度控制曲線的獲得方法，其特征在于:依次執行以下步驟， a)選定被試者:男性，10~45名，年齡為25~50歲，本科文化程度以上，視力(或校準視力)均在0.8以上，色覺均正常； b)培訓被試者，使其掌握主觀評價標準:該評價標準由主試者自己設定，針對紅色視標(/綠色/白色)，分偏低、舒適、偏高三種亮度評定標準，讓被試者練習，以達到熟練的目的； c)將被試者帶入環境照度=X的場景下，讓其頭部由頭架固定住，使其眼位符合飛行員的眼位，然后讓其盯著前方的顯示器，顯示器上顯示紅色(/綠色/白色)視標，被試者從低到高緩慢地連續調節顯示器的亮度，要求被試者在他認為視標的亮度達到各項評定標準時分別作口頭報告，主試者記錄被試者口頭報告時所達到的視標亮度值y，得到數據點(X，y)； d)按成倍改變環境照度X，重復c，d，以獲得更多的數據點； e)繪制亮度控制曲線圖:設定一直角坐標系，以環境照度為橫坐標變量，以所有被試者視標亮度值的平均值為縱坐標變量，將上述數據點反映在直角坐標系內，并將所有數據點連成一條光滑曲線； f)通過數學方法，獲得上述曲線的數學方程。
2.根據權利要求1所述的顯示器亮度控制曲線的獲得方法，其特征在于，步驟f，所述數學方法采用冪函數回歸。
3.根據權利要求1所述的顯示器亮度控制曲線的獲得方法，其特征在于，步驟b:主試者自己首先設定紅色視標(/綠色/白色)的偏低、舒適、偏高三種亮度評定標準，并告訴被試者每個標準的具體要求，然后，在不同亮度下隨機設置8種方向視標的測試題，不斷練習，讓他熟悉該標準。
4.顯示器亮度控制曲線方程，其特征在于，綠色、白色在白天和夜間模式、紅色在白天模式的數學方程都為L = aXEb，式中:L為顯示字符亮度的平均亮度值(cd/m2)，E為環境照度(lx)，a, b為常數。
5.根據權利要求4所述顯示器亮度控制曲線方程，其特征在于， 在白天模式下， 紅色視標的數學方程:偏低標準:0.l<a<0.2,0.5<b<0.65，舒適標準:l〈a〈l.1，0.4〈b〈0.5，偏高標準:13〈a〈14，0.2〈b〈0.3 ； 綠色紅色視標的數學方程:偏低標準:0.6〈a〈0.7,0.4〈b〈0.6，舒適標準:2.2〈a〈2.3，0.4〈b〈0.5，偏高標準:13〈a〈14，0.3〈b〈0.4 ； 白色視標的數學方程:偏低標準:0.4〈a〈0.6,0.45〈b〈0.6,舒適標準:4〈a〈4.5,0.3〈b〈0.45，偏高標準:40〈a〈45，0.2〈b〈0.3 ； 在夜間模式下， 綠色視標的數學方程:偏低標準:1.5〈a〈l.7,0.07〈b〈0.08，舒適標準:5<a<6,0.04〈b〈0.05 ； 白色視標的數學方程:偏低標準:1.9 <a〈2，0.l〈b〈0.2，舒適標準:9.5〈a〈10，0.07〈b〈0.08。
6.顯示器亮度控制曲線方程，其特征在于，紅色在夜間的數學方程為L=aXE2+bXE+c，式中:L為顯示字符亮度的平均亮度值(cd/m2)，E為環境照度(lx)，a，b為常數。
7.根據權利要求6所述的顯示器控制曲線方程，其特征在于，紅色視標的數學方程:偏低標準:0.9Xl(T6〈a〈l.ΙΧΙΟΛΟ.001〈b〈0.003，0.7〈c〈0.8，舒適標準:1.8Xl(T6〈a〈2.1Χ10-6，0.001〈b〈0.002,2.2<c<2.5。
8.顯示器亮度自動調節的方法，其特征在于，依次執行以下步驟， a)通過傳感器獲知當時環境的環境照度； b)將上述環境照度代入權利要求1-7中任意一項所述的方程，計算出顯示字符亮度值； c)顯示屏按照 上述顯示字符亮度值，改變顯示字符的亮度。
【文檔編號】G09G5/10GK103903592SQ201210576600
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優先權日:2012年12月27日
【發明者】李薇 申請人:上海航空電器有限公司