ГОСТ Р 52870-2007 Средства отображения информации коллективного пользования. Требования к визуальному отображению информации и способы измерения.
ГОСТ Р 52870-2007
Группа Э65
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СРЕДСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
Требования к визуальному отображению информации и способы измерения
Image of information means for collective use.
Requirements for visual image of information and measurement methods
ОКС 13.180
ОКП 40 000
Дата введения 2009-01-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-технический центр сертификации электрооборудования "ИСЭП"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 452 "Безопасность аудио-, видео-, электронной аппаратуры, оборудования информационных технологий и телекоммуникационного оборудования"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2007 г. N 530-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом указателе "Национальные стандарты", а текст этих изменений - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационных указателях "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
В настоящее время назрела потребность в разработке национального стандарта по единообразию измерений эргономических параметров средств отображения информации коллективного пользования (СОИКП), применяемых в центрах управления энергетическими ресурсами, диспетчерских центрах, промышленности, на транспорте, в аварийно-спасательных службах, а также информационных и рекламных щитах на стадионах, на улицах и в больших залах. Функциональное назначение СОИКП состоит в необходимости одновременной информации большого числа людей. Сами современные СОИКП представляют собой модульные светодиодные или плазменные панели со своими проекционными системами, которые компонуются в виде больших экранов и видеостен размером более 15 м со сложными коммутационными системами обеспечения заданного изображения. СОИКП включают в себя современные домашние кинотеатры.
Необходимость тестирования основных параметров СОИКП по заявлениям изготовителей, проектировщиков, поставщиков и потребителей объясняется увеличением числа подобной аппаратуры на рынке Российской Федерации. Отсутствие единообразия в терминологии и определении эксплуатационных характеристик СОИКП сдерживает свободное обращение СОИКП и может привести к неоправданным затратам изготовителя и потребителя. Настоящий стандарт устанавливает характеристики качества изображения информации на экране или щите СОИКП и применять методы их измерений с учетом принятых МЭК рекомендаций по световым и цветовым параметрам в соответствии с главой 845 "Освещение" МЭК 50 [1].
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает технические требования и способы измерения параметров к средствам отображения информации коллективного пользования (СОИКП) по оптике, фотометрии и передаче цвета. Особенностями СОИКП являются: большие габариты экрана (диагональ экрана информационных и рекламных табло более 10 м); отображаемая информация предназначается большому числу наблюдателей; работа в сложных погодных и климатических условиях (снег, дождь, туман, ночь, ясный солнечный день, лето, зима и др.).
Самосветящиеся табло для закрытых помещений и на улице для большого числа наблюдателей работают на плазменных (газоразрядных) и светодиодных панелях, которые используют прямое излучение многопиксельных структур. Газоразрядные индикаторы характеризуются широким углом зрения не менее 160° и сравнительно большим энергопотреблением. Светодиодные табло имеют самую высокую яркость при относительно большом размере пикселей (~15 мм). Оба средства отображения информации коллективного пользования обладают контрастом 1000:1 в условиях большой внешней освещенности сроком службы не менее 100000 ч и отсутствием вредных электромагнитных полей и мерцания изображения.
2 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
2.1 кластер: Источник света, представляющий собой компактный прибор с некоторым числом светодиодов, помещенных в общий влагозащищенный и светоизолированный корпус. Существует множество различных вариантов конструктивного исполнения кластеров: по форме - цилиндрические, прямоугольные, шестигранные; по числу используемых светодиодов - от четырех до 62; по силе света и т.д. Если в кластере светодиоды одного цвета, то такой кластер - монохромный; если двух цветов - двухцветный; если красные, зеленые и синие - полноцветный.
2.2 яркость СД-экранов: Яркость, определяется типом и числом светодиодов каждого цвета, входящих в состав одного кластера. Наибольшая яркость и естественная передача цветов достигается использованием светодиодов с излучением зеленого цвета (длина волны 525 нм), красного цвета (длина волны 650 нм), синего цвета (длина волны 440 нм).
2.3 изображение экрана СОИКП: Воспроизведение компьютерной графики и анимации. Существуют табло, способные воспроизводить видеоизображение с телевизора, видеокамеры, видеомагнитофона или др. источников видеосигнала. Высота символов должна обеспечивать считывание информации с расстояния 50-500 м и в то же время не должны наблюдаться темные промежутки между светодиодами одного кластера и соседних кластеров.
2.4 видимое излучение: Оптическое излучение, которое может непосредственно вызвать зрительное ощущение.
2.5 цвет: Понятие цвет подразделяют на: цвет, воспринимаемый глазом, и психофизический цвет. Воспринимаемый цвет - свойство зрительного восприятия, сочетающее хроматические и ахроматические признаки. Данное свойство зрительного восприятия может быть описано при помощи названий хроматических цветов (желтый, оранжевый, красный, розовый, зеленый, голубой, фиолетовый и т.д.) или названиями ахроматических цветов (белый, серый, черный, тусклый, светлый, темный) или их комбинацией. Психофизический цвет - определение цветового стимула с помощью экспериментально определенных значений величин (например, трех координат цвета).
2.6 световой и цветовой стимул: Видимое излучение, попадающее в глаз и вызывающее ощущение света или цвета соответственно.
2.7 дневное, ночное или сумеречное зрение: Зрение нормального глаза при его световой, темновой адаптации или в промежутке между ними.
2.10 трехцветная колориметрическая система: Система определения цвета, основанная на возможности воспроизведения данного цвета путем аддитивного смешения трех соответственно выбранных основных цветовых стимулов.
2.11 цветность: Характеристика цветового стимула, определяемого его координатами цветности или доминирующей длиной волны и чистотой цвета.
2.12 график цветностей: Графическое изображение на плоскости, где точки, определяемые координатами цветности, однозначно соответствуют цветностям цветового стимула.
2.13 цветовой охват: Область на графике цветности (чаще всего в виде треугольника), заключенная между тремя координатами цветности основных цветов многоцветного излучателя с аддитивными свойствами.
2.19 точечный источник: Источник излучения, размеры которого настолько малы по сравнению с расстоянием до облучаемой поверхности, что ими можно пренебречь в вычислениях и измерениях.
2.20 диаграмма направленности: Угловое распределение светового потока (яркости) пучка лучей, исходящего от экрана; оценивается по значению одной второй от максимального значения измеряемой величины при наблюдении по нормали к экрану (угол наблюдения - 0°).
2.21 контраст: Отношение яркости некоторого элемента изображения к яркости рядом расположенного фона. Различают контраст светлого изображения на темном фоне и темного изображения на светлом фоне. Значение контраста зависит от оптических свойств экрана и уровня облученности экрана посторонней внешней освещенности.
Формула расчета для определения контраста:
2.22 блескость: Свойство источника излучения, ухудшающее способность видеть детали изображения.
2.23 техническое регулирование: Правовое регулирование отношений в области установления, применения, использования обязательных и добровольных требований и оценки соответствия.
2.24 технический регламент: Документ, принятый международным договором, федеральным законом или указом президента или постановлением правительства РФ и устанавливает обязательные требования к объектам технического регулирования.
2.25 подтверждение соответствия: Деятельность испытательной лаборатории, направленная на установление соответствия требованиям технических регламентов, национальным стандартов или условиям договоров.
3 Технические характеристики
Требования настоящего стандарта к СОИКП позволят обеспечить разборчивость изображения, однозначное считывание информации в сложных погодных условиях большому числу людей, комфортность пользования, надежность информации при большом внешнем паразитном освещении экрана, необходимую цветопередачу экранов в разных условиях затемнения.
Большинство средств отображения информации коллективного пользования изготавливаются из газоразрядных и светодиодных модулей или модулей на основе обратной оптической проекции. Однако светодиодные экраны обладают заметной зависимостью фотометрических параметров от угла наблюдения. Поэтому указание на зависимость яркостных параметров от угла наблюдения технической документации светодиодных СОИКП является обязательным. Ввиду того, что наименьший размер изображения (кластер) может быть равен 20 мм, оптимальное расстояние наблюдения (не видны стыки модулей и отдельные излучатели) устанавливают расчетом или экспериментально.
4 Технические требования и рекомендации
4.1 Проектное расстояние наблюдения
Проектное расстояние наблюдения должно зависеть от размера экрана и расстояния между излучающими элементами кластера и зазора между составными модулями экрана. Проектное расстояние может быть от нескольких метров до нескольких сотен метров. При этом текстовая, графическая и цветная информация излучения экрана не должны искажаться или исчезать (теряться).
4.2 Угол наблюдения
4.3 Яркость изображения
4.4 Контраст изображения
В условиях внешней освещенности экрана наименьшее значение контраста цветного изображения по излучению основных цветов должно быть 100, а контраст в белом свете - 300, так как при аддитивном сложении цветов яркости складываются, а внешняя освещенность остается без изменений. В условиях темной комнаты (при отсутствии внешней освещенности экрана) наименьшее значение контраста изображения в белом свете не должно быть менее 1000, допускается за счет регулировки яркости снижать значения контраста изображения до 1000.
4.5 Равномерность яркости по полю экрана
4.6 Зависимость яркости и контраста изображения от угла наблюдения
Экран коллективного пользования должен соответствовать всем оптическим требованиям в пределах рабочего угла наблюдения. Производитель и поставщик должны определить проектное направление наблюдения с учетом диапазона рабочего угла СОИКП относительно наблюдателя в конкретных условиях использования данного СОИКП. Приемлемый диапазон азимутального и меридионального углов наблюдения для анализа при испытаниях зависят от поставленной задачи, расстояния наблюдения и размера экрана СОИКП.
4.7 Градация яркостей изображения
Градация яркостей полутонового изображения на экране СОИКП обеспечивается диапазоном значений изменения яркости и контраста, значения которых варьируются от максимального до минимального, близкого к нулю. Большинство средств отображения информации работают в сложных световых условиях. Поэтому необходимо предусмотреть регулировку изменения максимальной яркости, приспосабливая к конкретным условиям применения. Диапазон изменения яркости в зависимости от ночных или дневных условий работы: уменьшение яркости в 2-100 раз по сравнению с максимальной яркостью.
4.8 Глянец, блескость (glare) излучателей и поверхности экрана
Под глянцем поверхности экрана понимаются особенности зеркального отражения, проявляющиеся в образовании на поверхности световых бликов или изображения посторонних предметов. Глянец окрашенной поверхности экрана влияет на цвет отраженного излучения. Обработка поверхности для придания ей свойства диффузного отражения приводит к тому, что воспринимаемый цвет диффузно отражающей поверхности становится более светлым, менее насыщенным, однако цветовой тон излучения сохраняется почти неизменным. Показатель глянца идеального зеркала равен 1, а показатель глянца совершенного рассеивателя приближается к нулю при уменьшении апертуры наблюдения. Показатели глянца всех промежуточных поверхностей находятся в интервале между крайними значениями 1 и 0.
Блескость (glare) означает условие видения, при котором появляется дискомфорт или уменьшается способность видеть детали, объекты или то и другое, вследствие неблагоприятного распределения яркости или диапазона яркости, или экстремальных контрастов в пространстве.
4.9 Временная и пространственная нестабильность изображения
Изображение должно восприниматься стабильным и быть таким, чтобы пользователи или наблюдатели не замечали мелькания.
4.10 Цвет изображения
Цветное изображение характеризуется яркостью, координатами цвета и координатами цветности либо чистотой света (насыщенность), цветовым тоном (доминирующая длина волны) и яркостью.
Требования к качеству цвета излучения элементов изображения экрана - по 4.10.1-4.10.5.
4.10.1 Координаты цветности основных цветов, цветовой охват
Координаты цветности определяются в стандартной колориметрической системе МКО 1931 г. (XYZ). Значения координат цветности основных цветов должны располагаться в определенных местах на графике цветностей, образованных линией спектральных цветностей и прямыми линиями, параллельными осям координат:
|
|
|
- красное излучение: | 0,25  0,33;  0,10; | |
- зеленое излучение: |  0,08;  0,70; | (2) |
- синее излучение: |  0,15;  0,10. | |
Цветовой охват - треугольник, образованный цветностями основных цветов.
4.10.2 Координаты цветности составных цветов
Цветности составных цветов находятся на графике цветностей на сторонах или внутри треугольника цветового охвата. Цветность составных цветов измеряют, если излучение конкретного цвета задают в технических условиях (ТУ) на СОИКП конкретного типа.
4.10.3 Яркости основных цветов и аддитивность цветности и цвета
Яркости основных цветов должны быть такими, чтобы при аддитивном смешении получился выбранный белый цвет.
|
|
|
|
|
- белый цвет: |  , |  0,333; |  0,333; |  0,333; |
- красный цвет: |  , | 0,67; | 0,24; | 0,09; |
- зеленый цвет: |  , | 0,20; | 0,70; | 0,10. |
Значение координат основных цветов - по 4.10.1.
4.10.4 Доминирующая длина волны и чистота цвета
Доминирующая длина волны красного основного цвета должна находиться в пределах 610-700 нм, зеленого - 520-540 нм, синего - 450-475 нм. Чистота цветов основных цветных излучений должна быть не менее 0,9.
4.10.5 Зависимость яркости и контраста цветного изображения от угла наблюдения
Значение яркости излучения полезной информации экрана при наличии внешней освещенности не нормируют.
4.12 Спектральное распределение спектральной плотности мощности элементов излучения
Спектральное распределение спектральной плотности мощности элементов излучения измеряется только в случае, если в ТУ на СОИКП конкретного типа указывается спектральное распределение мощности излучения одного или трех элементов - источников излучения, обеспечивающих основные цвета системы. Спектральное распределение спектральной плотности мощности излучения используется в расчетах при проектировании или модернизации средств отображения информации коллективного пользования. Погрешность измерения не должна превышать 10%.
4.13 Дефектные кластеры
Понятие "дефектные кластеры" означает присутствие на экране беспрерывно излучающих кластеров при изображении черного цвета, а также наличие на экране, излучающем равномерно по всему полю белый или другой цвет, неизлучающих кластеров или кластеров, излучающих другой цвет.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.