2020超高清显示设备质量分析报告.pdf
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1、超高清显示设备质量分析报告(2020 版)I前前言言近几年,由于超高清显示技术的不断探索和理念的推陈出新,市场上的终端显示产品种类丰富,多种技术兼容并蓄,显示类产品市场更加开放和多元。而“画质为本”依然是各企业的竞争主旋律,也是消费者最为关注和重视的要素。国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心作为行业内的国家级检测机构,结合自身国家抽检工作和日常检测工作,对 19 家企业 123 款超高清显示产品进行了显示质量分析汇总。企业包含:长虹、TCL、创维、海信、京东方、LG、三星、索尼、夏普、利亚德、爱普生、峰米、小米等。检测主要依据 SJ/T 11348-2016平板电视显示性能测量方法、CE
2、SI/TS 006-2015超高清显示认证技术规范及 CESI/TS 008-2019HDR 显示认证技术规范。根据市场技术热点及现状,检测分为两大类:标准动态范围(SDR,Standard-Dynamic Range)显示检测(以下简称 SDR 检测)、高动态范围(HDR,High-Dynamic Range)显示检测(以下简称 HDR 检测)。其中 SDR 检测项目涵盖亮度、对比度、色域覆盖率、亮度可视角、色度可视角,HDR 检测项目涵盖峰值亮度、黑色亮度、EOTF 曲线拟合度、色域覆盖率、色域重合度。检测结果显示,相较于 2016 年,2020 年的终端显示产品性能有大幅提升,体现在亮度
3、、对比度、色域覆盖率、亮度可视角、色度可视角的各个方面。同时,如今市面上的电视支持 HDR 显示已经成为标超高清显示设备质量分析报告(2020 版)II配,但检测显示,不同企业显示质量良莠不齐,总体而言,HDR 应用至今已日趋繁荣。消费类电子产品质量关系拉动信息消费政策的实施,关系到质量强国战略的达成,关系到广大消费者的生活体验和消费质量。今后音视频国检中心将继续以社会责任为己任,关注音视频领域内相关产品质量,适时发布质量分析报告,对共性问题发出预警,服务研发生产企业和广大消费者。超高清显示设备质量分析报告(2020 版)III版权声明版权声明本报告版权属于中国电子技术标准化研究院,并受法律保
4、护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的,应注明“来源:中国电子技术标准化研究院 超高清显示设备质量分析报告(2020版)”。违反上述声明者,将追究其相关法律责任。超高清显示设备质量分析报告(2020 版)IV目目录录前言.I版权声明.III一、基本情况.1(一)背景介绍.1(二)工作意义.2二、中国数字电视发展情况.3三、检测情况.5(一)检测过程.5(二)检测样品构成.5四、SDR 检测及分析.8(一)检测条件.8(二)检测项目.8(三)总体情况分析.8(四)分项分析.9五、HDR 检测及分析.15(一)检测条件.15(二)检测项目.15(三)总体情况分析.15(四)分项分析
5、.17六、总结.22附 1 关于国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心.23附 2 关于国家虚拟现实/增强现实产品质量监督检验中心.25附 3 赛西光学检测能力.28超高清显示设备质量分析报告(2020 版)1超高清显示设备超高清显示设备质量分析报告质量分析报告一、一、基本情况基本情况(一一)背景介绍背景介绍自从数字电视进入 LED 时代以来,电视技术的更新换代频率就开始大幅提速,市场上充斥着不同维度的新型技术术语和概念,各企业选择不同的显示战略,市场技术百家齐鸣,更加多元化。2020 年“超高清”、“8K”、“OLED”、“量子点”、“HDR”、“激光电视”、“AI 电视”等关键词层出不
6、穷,以期满足消费者差异化需求。过去的几年,电视分辨率从高清向超高清跨进,电视厂商都开始加快超高清电视产品线的布局,随着 4K 超高清电视价位更加亲民,消费者的接受度也更高,如今 4K 超高清电视产品已成为主流。在当下,4K 超高清和 HDR 成为最热组合。通过两大画质显示技术的结合,电视能实现色彩更丰富、更真实,更有代入感的观影体验载具。显示技术的多元化组合,最终目的是呈现更高水平的显示质量,画质是电视产品的立项之本,也是消费者最为关注的重点。因此,公平、公正的显示质量检测工作意义重大,检测结果可作为客观衡量电视产品显示效果的标尺,同时检测结果的积累又可推动新型显示标准的制定,从而规范、促进电
7、视市场的蓬勃发展。超高清显示设备质量分析报告(2020 版)2(二二)工作意义工作意义超高清显示设备质量分析报告是在国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心依据近些年超高清显示产品检测工作基础上对检测情况、检测数据进行汇总、分析、归纳形成。超高清显示产品质量分析工作主要目的及工作意义包含:1.通过摸底检测超高清显示产品,了解产业发展现状,为新型显示技术标准的编制提供技术支持及数据支撑,同时通过检测工作与企业开展良性互动,吸引更多企业加入到标准制定工作中,以期形成更为完善、科学的标准,规范产品生产与测试,最终提升产品质量,引导市场的健康发展;2.作为第三方检测机构,立场客观,以检测结果分析为主
8、要内容,形成的质量分析报告可作为政府机构、各企业了解、研究超高清显示技术水平及分析产业发展问题的参考材料,也可作为企业内部自检的比对材料;3.超高清显示设备质量分析报告作为公益性报告,通过关键性指标的检测结果分析,可引导消费者结合自身需求选购产品。超高清显示设备质量分析报告(2020 版)3二、二、中国数字电视发展情况中国数字电视发展情况到 2021 年,全球数字电视普及率将达到 98.3%。届时,全球将告别模拟电视信号,迎来真正意义上数字化电视时代。2019 年由工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台日前联合印发 超高清视频产业发展行动计划(2019-2022 年)(简称“行动计
9、划”),明确将按照“4K 先行、兼顾 8K”的总体技术路线,大力推进超高清视频产业发展和相关领域的应用。行动计划提出,2022 年,我国超高清视频产业总体规模超过 4 万亿元,4K 产业生态体系基本完善,8K 关键技术产品研发和产业化取得突破,形成一批具有国际竞争力的企业。行动计划提出,到 2020 年,4K 摄像机、监视器、切换台等采编播专用设备形成产业化能力;符合高动态范围(HDR)、宽色域、三维声、高帧率、高色深要求的 4K 电视终端销量占电视总销量的比例超过 40%;建立较为完善的超高清视频产业标准体系;中央广播电视总台和有条件的地方电视台开办 4K 频道,不少于5个省市的有线电视网络
10、和IPTV平台开展4K直播频道传输业务和点播业务,实现超高清节目制作能力超过 1 万小时/年;4K 超高清视频用户数达 1 亿;在文教娱乐、安防监控、医疗健康等领域开展基于超高清视频的应用示范。随着人们对超高清认知度的不断提高、超高清频道的相继开通,以及国家相关政策的陆续出台,以 4K 为代表的超高清视频产业将进入快速发展期,结合探索 5G 应用于超高清视频传输,实现超高清视超高清显示设备质量分析报告(2020 版)4频业务与 5G 的协同发展;持续推进 4K 超高清电视内容建设,创新内容生产;加快行业创新应用;加强支撑服务保障。相信在不久的将来,超高清视频节目进入千家万户将不再是梦想。超高清
11、显示设备质量分析报告(2020 版)5三、三、检测情况检测情况(一一)检测过程检测过程本报告中检测数据包含近些年各个类别的超高清终端显示产品,检测工作由国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心完成。超高清显示检测主要针对成像质量相关项目开展,包含:亮度、对比度、色域覆盖率、亮度可视角、色度可视角。现阶段的检测依据为:SJ/T 11348-2016平板电视显示性能测量方法及中国电子技术标准化研究院赛西实验室、国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心、北京赛西认证有限责任公司发布的 CESI/TS 006-2015超高清显示认证技术规范。如今,新上市产品绝大数都支持 HDR 技术,国检中心根据
12、全年检测积累数据,在本报告中以独立篇幅,针对 HDR 显示技术进行质量分析,检测项目包含:峰值亮度、黑色亮度、EOTF 曲线拟合度、动态范围、色域覆盖率、色域重合度、色坐标偏差、色彩还原。现阶段的检测依据为中国电子技术标准化研究院赛西实验室、国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心、北京赛西认证有限责任公司发布CESI/TS 008-2019HDR 显示认证技术规范。(二二)检测样品构成检测样品构成近些年,国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心完成近123 款超高清产品的显示检测,涵盖 19 家企业,包括:长虹、TCL、超高清显示设备质量分析报告(2020 版)6创维、海信、京东方、LG
13、、三星、索尼、夏普、利亚德、爱普生、峰米、小米等。其中国内企业 12 家,机型 45 款,占检测样品的 36.6%,国外企业 6 家,机型 78 款,占检测样品的 63.4%。虽然从整体数据来看,国外品牌的中高端机型检测量远高于国产品牌,但是随着国内近些年超高清产业的持续发展,自 2019 年起国内样机测试量占比已超过国外样机。在检测样品中,50 英寸以下样机 11 台,50 英寸样机 11 台,55英寸样机 36 台,60 英寸样机 11 台,65 英寸样机 29 台,70 英寸样机 5 台,75 英寸样机 2 台,80 英寸及以上样机 18 台。下图为不同尺寸样机在检测样品中的百分比图,通
14、过逐年的数据对比不难看出,大尺寸显示终端产品已经成为一种市场趋势。图 1 屏幕尺寸占比在检测样品中,采用LCD液晶显示的有96台,占检测样品的78.0%,超高清显示设备质量分析报告(2020 版)7采用 OLED 有机发光半导体显示的有 9 台,占检测样品的 7.3%;采用激光投影显示的有 5 台,占检测样品的 4.1%;采用 LED 拼接显示的有 13 台,占检测样品的 10.6%。自 2019 年,LED 拼接屏和激光电视产品测试量激增,两类产品也引起了社会广泛热议。显示终端产品的多元化,可以让消费者更轻松的选择适合自己的产品。图 2 显示屏幕类型占比超高清显示设备质量分析报告(2020
15、版)8四、四、SDR 检测及分析检测及分析(一一)检测条件检测条件检测主要根据 CESI/TS 006-2015超高清显示认证技术规范执行。所有样品均在同一检测条件下进行检测:暗室环境1lx;样品图像设置恢复到出厂位置,如无,则调整到“标准”或与之相对应的模式;输入极限八灰度等级信号,调整样品的亮度和对比度至极限八灰度等级信号能够清晰分辨的极限状态。各项检测严格按照标准要求和条件执行。(二二)检测项目检测项目与成像质量相关的检测项目有:亮度、对比度、色域覆盖率、亮度可视角、色度可视角。(三三)总体情况分析总体情况分析检测样品共 75 款,依据 CESI/TS 006-2015超高清显示认证技术
16、规范标准的技术要求,有 23 款未达标准,占比 30.7%。2018 年至今,仅有 3 款产品未达到标准,占比 4.0%。从检测数据中可以看出,各类别的显示产品质量逐年都有所提升,高亮度、高对比度、广超高清显示设备质量分析报告(2020 版)9色域和广视角也慢慢成为了衡量显示类产品最基础的性能指标。随着越来越多种类的显示产品进入市场,从各类产品成像原理出发,分类别制定标准;科学准确的规范技术要求;随时了解掌握热门技术动态,已经成为了我们实验室日常工作的一部分。从而才能更好的引导、规范、推动音视频产业发展。(四四)分项分析分项分析1.1.亮度亮度CESI/TS 006-2015超高清显示认证技术
17、规范标准规定:亮度250cd/m2”。75 款检测样品有 5 款未达到标准,其他 70 款均可达到标准。检测结果汇总图如下:图 3 亮度检测结果占比其中,亮度范围250cd/m2的样机有 5 款,占比 6.7%,亮度范围在250cd/m2450cd/m2的样机有 51 款,占比 68.0%,亮度范围在450cd/m2650cd/m2的样机有 13 款,占比 17.3%,亮度范围650cd/m2超高清显示设备质量分析报告(2020 版)10的样机有 6 款,占比 8.0%。亮度是衡量终端显示类产品的关键性能指标之一。当在高照度的观看环境下,例如午后的客厅,如果产品峰值亮度不够高,会使人看不清显示
18、内容,大大降低观看体验。从检测结果来看,自 17 年起仅有 2 款样机未达到标准,均为激光电视,主要因为其显示原理造成的。但是从近两年激光电视的亮度测试数据来看,基本已经达到了250cd/m2450cd/m2的范围。2.2.对比度对比度CESI/TS 006-2015超高清显示认证技术规范标准规定:“对比度200:1”。75 款检测样品有 5 款未达到标准,其他 70 款均可达到标准。检测结果汇总图如下:图 4 对比度检测结果占比其中,对比度范围200:1 的样机有 5 款,占比 6.7%,对比度范围在 200:1300:1 的样机有 14 款,占比 18.7%,对比度范围在 300:1超高清
19、显示设备质量分析报告(2020 版)11400:1 的样机有 28 款,占比 37.3%,对比度范围在 400:1 以上的样机有 28 款,占比 37.3%。对比度对视觉效果的影响非常关键,一般来说对比度越大,图像越清晰醒目,色彩也越鲜明艳丽;而对比度小,则会让整个画面都灰蒙蒙的。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助,可以使观影者很轻松的捕捉到更多的画面细节,带来更好的观影体验。近几年厂家也越来越关注该项指标,通过改善背光设计、优化算法、尝试新的显示方式等,使对比度指标有了质的提升,给消费者们带来了更好的用户体验。3.3.色域覆盖率色域覆盖率CESI/TS 006-20
20、15超高清显示认证技术规范标准规定:“色域覆盖率32%”。75 款检测样品均对应技术要求为:32%,且均可达到标准。检测结果汇总图如下:图 5 色域覆盖率检测结果占比超高清显示设备质量分析报告(2020 版)12其中,色域覆盖率范围在 32%35%的样机有 29 款,占比 38.7%,在 35%40%的样机有 16 款,占比 21.3%,40%以上的样机有 30 款,占比 40.0%。色域覆盖率是作为衡量产品色彩表现力的一个指标。其测量的是产品三基色 R、G、B 用色坐标包围的三角形面积与规定的色空间面积的百分比。因此,色域覆盖率高的产品代表着广色域,更丰富的色彩表现力。从检测结果来看,产品在
21、该项目的平均值已经从早些年的30%左右提升到了 40%左右。4.4.亮度可视角亮度可视角本报告中,对水平亮度可视角进行检测及分析,CESI/TS 006-2015超高清显示认证技术规范标准规定:“亮度可视角85”。75 款检测样品均对应技术要求为:85,其中 9 款未达标,占比 12.0%。检测结果汇总图如下:图 6 亮度可视角检测结果占比超高清显示设备质量分析报告(2020 版)13其中,亮度可视角范围85的样机有 9 款,占比 12.0%,在 85100的样机有 32 款,占比 42.7%,100以上的样机有 34 款,占比 45.3%。亮度可视角是指当使用者能从不一样的方位观看屏幕时,不
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