イメージング測色計とは？ 用途と特徴

前書き。

イメージング測色計とは何ですか？

イメージング測色計の原理についてですが、UPRtekイメージング測色計のようなイメージング測色計は、高解像度カメラと高精度な測光フィルターを組み合わせた特殊な光学装置です （XYZフィルター） を組み合わせ、画像全体の空間的な輝度および色の分布を を測定するものです。 この装置は各ピクセルに関する詳細なデータを取得するため、ディスプレイ、LED、および照明システムの均一性、輝度、および色の一貫性を評価するのに最適です。

イメージング測色計の精度はどの程度ですか？

分光放射計を用いた多点校正を行うことで、イメージング測色計はカメラの視野に関連する問題に対処し、フラットフィールドの均一性を向上させることができる 。これにより、空間輝度および色分布において、分光放射計と同等の精度を実現できる。

1. イメージング測色計とは何ですか？
2. イメージング測色計の精度はどの程度ですか？
3. イメージング測色計はどのような用途に使われるのですか？
4. イメージング測色計の使い方は？
5. イメージング測色計と分光放射計の違いは何ですか
6. UPRtek社製イメージング測色計の特徴
7. イメージング測色計に関するよくある質問
8. 測色計の課題

イメージング測色計はどのような用途に使われるのですか？

複数の測定点を同時に測定できるため、ディスプレイや大型照明システムの均一性、欠陥、色の一貫性を評価するのに適しています。 イメージング測色計は、測定効率と測定速度の点でより優れた性能を発揮する。

イメージング測色計は、以下の分野で広く利用されています：

ディスプレイのテスト:

LCD、OLED、miniLED、microLEDなどの技術について、輝度、均一性、および色の一貫性を評価する。

照明システム:

LED、自動車用照明、デジタルサイネージの輝度および配色特性を評価する。

品質管理:

生産ラインにおける均一性の確保と欠陥の特定。

光学検査:

仮想映像システム（ARメガネなど）や、マイクロLEDディスプレイのような小型デバイスの分析。

自動車用ディスプレイとスマートコックピット：

自動車用ディスプレイの光学測定における均一性、MURA、およびBlackMuraの試験。

イメージング測色計と分光放射計の違いは何ですか

分光放射計

単一の点における光を高い分光精度で測定し、研究や校正に適しています。

イメージング測色計

画像全体にわたる空間的特性を測定するため、均一性や欠陥の評価、および広範囲の評価においてより効率的です。

UPRtek MAシリーズのイメージング測色計は、最先端のイメージング測色計技術を体現しており、生産現場や研究環境に合わせて最適化された、速度、精度、汎用性のバランスを実現しています。

UPRtek社製イメージング測色計の特徴

1. 高度なアルゴリズム:
   当社は、光学センシングから得られたデータを解析するために計算手法を採用しており、オートフォーカス、MURA（不均一性）解析、関心領域（ROI）測定などの機能を提供しています。
2. 空間光・色測定：
   のイメージング測色計は、画像内のすべてのピクセルに関するデータを取得し、輝度、色の均一性、および輝度分布の詳細な分析を可能にします。
3. 高精度校正:
   測光フィルターの校正や測定の精度を確保するための基準機器として、分光放射計が用いられる。 また、当社のアルゴリズムでは、信号処理技術を取り入れることで、測定精度の向上を図っています。
4. ダイナミック・ブライトネス・レンジ:
   ND（ニュートラルデンシティ）フィルターを装備したイメージング測色計は、低い輝度から極めて高い輝度まで、幅広い輝度レベルに対応できます。 この65MP仕様は、microLEDやその他の超高輝度測定において、最大1億cd/m²に対応しています。
5. 迅速かつ効率的な分析:
   当社は、測定時間とデータ処理時間を短縮するためのアルゴリズムおよびセンシング技術を開発しています。 他のイメージング測色計と比較して、UPRtek社のイメージング測色計の測定時間は1～2秒と短く、これは特に高スループットの生産環境に適しています。

イメージング測色計に関するよくある質問

1. イメージング測色計では何を測定できるのでしょうか？

• 輝度（明るさ）
• 色度（色座標。通常はCIE色空間におけるもの）
• コントラスト比
• ガンマ曲線
• 表示の均一性
• MURA欠陥（ディスプレイの不均一性）

2. イメージング測色計でMURAを検出することは可能か？

はい、ディスプレイのMURA解析には、一般的にイメージング測色計が使用されています。 これらは、黒ずみ、輝度のばらつき、色のムラといった欠陥を特定し、定量化することができます。

3. 自動車用ディスプレイや照明に利用できますか？

もちろんです！ イメージング測色計は、車載のダッシュボードディスプレイ、HUD（ヘッドアップディスプレイ）、および室内照明の評価によく用いられます。

4. イメージング測色計を購入する際、どのような点を考慮すべきですか？

• 測定精度と速度
• センサーの分解能
• 対応しているディスプレイの種類（調光の問題への対応機能を含む）
• ソフトウェアの機能と自動化との互換性
• コストとメーカーによるサポート

測色計の課題

イメージング測色計は、測光フィルターを装着したカメラを用いて空間領域全体の輝度および色データを取得しますが、これには固有の課題があるため、分光放射計を用いた校正が必要となります。 このキャリブレーションが極めて重要である理由について、技術的な詳細を以下に説明します：

1. フラットフィールド校正と均一性

• 課題:
  イメージング測色計は、イメージセンサー（CMOSやCCDセンサーなど）全体にわたる光の強度と色を測定します。 これらのセンサーは、表面全体で感度が不均一になることがあり、その結果、測定データに輝度や色のグラデーションといった不正確さが生じることがあります。
• 解決策:
  分光放射計を用いた校正を行うことで、イメージング測色計が画素ごとの感度ばらつきを補正し、「フラットフィールド」応答が得られるようになります。 この補正により、視野（FOV）全体にわたって均一な測定が可能になります。

データ出典：Techtarget

2. 視野角依存性と光学収差

• 課題：
  イメージング測色計には、以下の理由により視野角誤差が生じます：
  • カメラの光学系（レンズ）は、空間的な歪み、色収差、およびヴィネット効果（画像の端が暗く見える現象）を引き起こすことがあります。
  • レンズに斜めから入射した光は、フィルターやレンズを均一に透過しない場合があり、その結果、色や輝度に不正確さが生じる可能性があります。
• 解決策:
  分光放射計は、基準角（通常は測定対象の表面に対して垂直な角度）において、高精度な一点測定を行います。 これをイメージング測色計の測定値と比較することで、視野角による影響や光学的な歪みを補正することができます。

3. フィルタのスペクトル不整合

• 課題:
  イメージング測色計は、人間の目の反応を模倣するためにRGBまたはXYZフィルターを使用します（CIE 1931標準）。 しかしだ：
  • これらのフィルターは近似値であり、CIEカラーマッチング関数と完全に一致しない場合があります。
  • 特にOLEDやmicroLEDのような複雑なスペクトルを持つ光源を測定する場合、偏差（スペクトルの不一致）は色測定に誤差をもたらす。
• 解決策
  分光放射計は、光源のスペクトルパワー分布を直接測定する。 このデータは、測色器のフィルターの校正に使用され、ミスマッチを補正し、正確な測色値（CIE XYZ、u’v’、CCTなど）を保証します。

4. 時間的・空間的キャリブレーション

• 課題:
  イメージング測色計は、センサーの経年劣化、環境条件、機械的要因によって、時間とともにドリフトすることがあります。 加えて、空間的な非線形性（例えば、FOV全体にわたる応答の違い）が、生産中に生じる可能性がある。
• 解決策
  分光放射輝度計を使用した定期的な再校正により、画像測色計は標準へのトレーサビリティを維持し、長期間にわたって精度を維持します。 これには、輝度レベルに応じた直線性エラーの補正も含まれる。

校正が不可欠な理由のまとめ

イメージング測色計は、数千から数百万のピクセルにわたる空間データを使用するのに対し、分光放射計は、スペクトル忠実度の高いシングルポイント測定を得意とする。 分光放射計のデータを参照することによって：

• フラットフィールド・キャリブレーションイメージセンサー全体の不均一性を補正します。
• 視野角補正カメラの光学系による誤差を軽減する。
• スペクトル校正フィルターのミスマッチを補正。
• トレーサビリティと精度は長期にわたって維持され、多様なアプリケーションにおける信頼性を保証します。

この相補的な関係により、イメージング測色計は、分光放射計に関連する高精度を維持しながら、高速で空間分解された測定を行うことができる。

結論

UPRtek イメージング測色計は、品質管理、ディスプレイ検査、生産環境で広く使用されている汎用性の高い装置です。 その高度な機能により、複雑な視覚・照明システムを効率的かつ高速に評価する必要のある専門家にとって、明確な選択肢となっている。 シングルポイント測定ツールとは異なり、イメージング測色計は1回のキャプチャで表面全体を分析するため、ハイスループット評価に最も効果的なソリューションです。

私たちは、光センシングから得られたデータを解析するための計算手法を開発し、測定精度を高めるための信号処理技術を駆使している。

UPRtekのイメージング測色計は、MA120S/MA120C（12MP）、MA310S（31MP）、MA650S（65MP）など、さまざまなアプリケーションにおけるさまざまな測定要件を満たすために、さまざまな解像度のソリューションを提供している。 これまでで最も輝かしい画像測色計。

ピクセルから完璧へ：
UPRtek Imaging Colorimeterによって再定義された色測定

参考文献

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