本篇文章將默認(rèn)鮮艷模式來進行影像畫質(zhì)(PQ)測試，透過不同的測試項目，讓用戶了解在測試PQ時可能會遇到的狀況，由于音質(zhì)效能(AQ)需以專業(yè)人耳實際聽測，本篇文章不多加著墨，僅簡單介紹AQ的測試內(nèi)容。

現(xiàn)在讓我們跟著百佳泰專業(yè)的測試手法，一窺電視測試的真面目吧!

為什么要測試PQ跟AQ?

市面上所有電視在研發(fā)階段都一定會經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的影音測試來達到基本的要求。

但在產(chǎn)品正式上市之前，還必須審慎評估其調(diào)教后的性能，以達到各品牌所要求的影音特色表現(xiàn)。舉例來說，某些品牌可能偏好濃艷的色彩風(fēng)格，而某些品牌則要求較柔和的色彩表現(xiàn)。調(diào)教風(fēng)格是主觀的條件，并沒有明確的好壞，但卻能展現(xiàn)出品牌想傳達的意念。

調(diào)教程序通常會由經(jīng)驗豐富的測試人員來執(zhí)行，主要分為影像畫質(zhì)檢測(PQ, Picture Quality)及音效檢測 (AQ, Audio Quality)兩大類，透過專業(yè)的測試技術(shù)及經(jīng)驗，可以快速找出問題并針對關(guān)鍵細節(jié)來優(yōu)化。

百佳泰除了具備上述的測試技能及經(jīng)驗，也擁有業(yè)界公認(rèn)的影音測試設(shè)備和訓(xùn)練有素的專家。因為我們是第三方實驗室，更能以客觀的測試標(biāo)準(zhǔn)，得到公正的結(jié)果，再更進一步提出產(chǎn)品的比較數(shù)據(jù)及報告供客戶參考。

測試環(huán)境設(shè)定

測試人員必須在無反光物的暗房中，以預(yù)設(shè)的距離及角度范圍內(nèi)觀看屏幕。

暗房內(nèi)的燈光也經(jīng)過精密計算，以偏白暖色光為主。

影像畫質(zhì)檢測Picture Quality Evaluation

基本畫質(zhì)檢驗

在進行影像檢測的準(zhǔn)備時，我們會先將電視熱機至少60分鐘，并選擇電視所支持的最高分辨率模式來進行測試。若電視屏幕中有明顯的色差或是不正常的光點，我們會使用彩色分析儀(Color Analyzer)來測量其坐標(biāo)再進一步紀(jì)錄。

基本測試項目總類繁多，本文將簡單列舉以下5種范例:

1. Black Pluge Pattern

設(shè)定圖像為全黑(黑階)畫面，測試顯示器的DC恢復(fù)性能。

※外框每秒會閃爍一次。

根據(jù)我們實際檢測，有些受測電視畫面的外框并不會閃爍，并呈現(xiàn)與底色相同的黑畫面。

2. Decoder Check

藉由此圖表可以檢視該電視三原色紅/綠/藍的飽和度，從下圖的比較可以看出，左方的電視屏幕顯示藍色部分的調(diào)教較為飽和。

3. Multi Burst Pattern and Sharpness

Multi Burst Pattern主要是在檢查顯示器是否能夠產(chǎn)生清晰明確的條紋，下方圖標(biāo)為Multi Burst Pattern標(biāo)準(zhǔn)圖標(biāo)。

上方的直條紋代表著頻率，條紋的間隔越寬，代表頻率越低。在條紋圖的右方因為線條較為密集，代表較高頻，在屏幕上面每個線條都必須能夠被清楚看見。

Sharpness主要測試圖片顯示的清晰度以及銳利度調(diào)整，檢查圖片下半部的直線以及斜線的線條是否清晰或過度銳化而產(chǎn)生額外的白色線條。

以我們的測試結(jié)果為例，左方電視的右下角因過度銳化反而無法產(chǎn)出清晰的正方形圖示。

4. Uniformity

在檢測Uniformity這個項目時，會觀看全白的畫面，注意屏幕上是否有偏暗的區(qū)塊或是斑點(Mura)，理想狀態(tài)是追求整片屏幕有一致的顏色。

以下圖為例，可明顯看出該電視在屏幕顏色一致性的表現(xiàn)并不好，有多處偏暗的色塊。

當(dāng)與其他電視比較起來，暗部斑點更加明顯(下圖最左方)

5. Color saturation

我們也會檢測色彩的飽和度與準(zhǔn)確性，以下右圖為例，原本是紅色的區(qū)塊卻變成綠色，有可能是色彩空間錯誤，舉例來說像是RGB色彩空間，錯誤設(shè)定為YUV色彩空間，就有可能造成色彩錯誤。

動態(tài)影片畫質(zhì)表現(xiàn)

在動態(tài)影片畫質(zhì)表現(xiàn)這塊，首先我們會先檢查測試影片的表現(xiàn)是否正常并符合標(biāo)準(zhǔn)，并確保電視撥放流暢。

每一幕動態(tài)畫面都能看出一些蛛絲馬跡，以下圖肥美多汁的烤鴨為例，烤鴨表皮的油光及色澤就是屏幕色彩表現(xiàn)的重點，當(dāng)我們一次將多臺電視擺放在一起比較時，就能看出明顯差異。

再來看看下方這張圖，重點在于其藍色的色調(diào)以及飽和度。如何從影片快速切換的每一幕中，比較出各臺電視的差異，需要測試人員極度的專注及細心。

測試人員在觀看影片時，除了注意色彩呈現(xiàn)之外，同時也會注意畫面是否有任何不正常的閃爍或光點。以下圖為例，當(dāng)以影片觀看時，內(nèi)建程序設(shè)計為了處理一直移動的不規(guī)則線條，造成畫面產(chǎn)生不斷閃爍的情況。

影片來源: HD CLUB, 2013

4K HDR

除此之外，針對有HDR功能的電視，我們也備有HDR影片來為其評比，下圖左方是能夠偵測HDR效果的電視，其色澤較為鮮艷，色彩層次較豐富，右方是無法辨識HDR效果的電視。

影片來源:Life of Pi (HDR), 2015

HDR相關(guān)文章請見: HDR – 帶給您明暗對比、層次分明的視覺饗宴

音質(zhì)效能檢測Audio Quality Evaluation

影片來源: HD CLUB, 2013

現(xiàn)今電視皆講求輕薄的設(shè)計，不免影響到音質(zhì)的表現(xiàn)，例如共振喇叭氣音、機體共振，因此許多廠商也漸漸開始設(shè)計置于外部的音箱(Sound Bar)以達到更好的音質(zhì)表現(xiàn)效果。

在進行音質(zhì)測試時，我們采用了不同的音效如Sweep Sound (50 ~ 550Hz)及各種不同類型的音樂，包含民謠、搖滾、藍調(diào)以及其他各式不同風(fēng)格曲風(fēng)，藉由人耳實際檢測聲音的實際感受差異，由于音質(zhì)效能表現(xiàn)主要經(jīng)由專業(yè)人士的經(jīng)驗來做檢測，本篇文章即不贅述。

百佳泰能夠提供的相關(guān)測試服務(wù)

• 4K UHD Test
• Low Blue Light Test
• Software and Function Test
• Audio Electrical Performance Test
• Audio Acoustic Test
• System Performance Test
• HDMI Compliance Test
• USB Compliance Test
• DLNA Test

圖示一：飛鳥掠過伊斯坦堡的藍色清真寺上空，攝于2010年

以上描述出自于百佳泰資深技術(shù)經(jīng)理Rick Li之旅游心得，相信讀者們都曾經(jīng)歷過類似的情境，而除了攝影器材之外，人們同時也發(fā)現(xiàn)電視所呈現(xiàn)的畫面和親臨現(xiàn)場也有一大段差距。其中像是播放光線昏暗的場景時，畫面上看起來往往是黑漆漆的一片；反之在耀眼的陽光下，畫面上呈現(xiàn)的是白茫茫的一片。究竟是什么原因，會造成這樣視覺效果上的落差？

高動態(tài)范圍（High Dynamic Range :HDR）

攝影器材的感光組件及顯示器雖隨著時間不斷演進、推層出新，然而目前仍受到技術(shù)開發(fā)上的限制，所能表現(xiàn)出來的動態(tài)對比有限；相較之下，在同一個場景，人眼可以感受到的明暗變化范圍較大，人們能夠看到更明亮的光位、更深黯的暗位，以及最亮與最暗的明顯對比（即所謂動態(tài)范圍：Dynamic Range）。為了呈現(xiàn)更貼近人眼所觀察到的真實世界，真實表現(xiàn)出從太陽光射到無光射陰影處這樣大的范圍，各家影音制造廠商無一不以提高影像的動態(tài)范圍為目標(biāo)，相繼投入高動態(tài)范圍（High Dynamic Range: HDR）技術(shù)，并訂定出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對高規(guī)格的質(zhì)量把關(guān)。

圖示二：人眼及顯示器動態(tài)範(fàn)圍比較圖，來源：http://www.trusight.com

以下就利用兩張圖片來說明采用HDR技術(shù)前后的差別，第一張圖為一般標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍（圖標(biāo)三：SDR: Standard Dynamic Range）流程示意，左邊的小圖為人眼觀察到的夜晚街景，深黑色的背景和明亮耀眼的巴士車燈形成極為強烈的對比。

而從按下快門（Capture）開始，其捕捉的動態(tài)范圍相較人眼感受到的動態(tài)范圍縮小了許多，緊接著經(jīng)過后制（Post Production）、壓片（Mastering）等技術(shù)處理，動態(tài)范圍又再度縮減，最后呈現(xiàn)（Display）在消費者面前的為右邊小圖，畫面就像是漂白過一樣，霧蒙蒙一片，背景灰暗，車燈光線減弱。

圖示三：SDR(Standard Dynamic Range)，來源：CES 2016，LG Press Conference

第二張圖為采用HDR技術(shù)的流程示意（圖標(biāo)四：HDR: High Dynamic Range），左邊的小圖影像同圖標(biāo)三，同為人眼觀察到的夜晚街景，從按下快門（Capture）開始，經(jīng)過后制（Post Production）、壓片（Mastering）至畫面呈現(xiàn)（Display），動態(tài)范圍幾乎可以等寬保留，而該范圍相較圖示三明顯大了許多，最終呈現(xiàn)如右邊小圖，夜色背景夠黑黯，車燈也夠明亮，明與暗的對比程度更加明顯，十分接近原始景象。

圖示四：HDR(High Dynamic Range)，來源：CES 2016，LG Press Conference

HDR與相關(guān)技術(shù)認(rèn)證

看到這里，許多讀者不禁產(chǎn)生疑問，我最近剛買了市場上最火紅的4K（UHD）電視，是否也能在4K電視上觀賞如上述明暗分明的畫面呢？答案是，未必。想要擁有高動態(tài)范圍的影像表現(xiàn)，影片來源需搭載HDR技術(shù)，另需透過符合新一代超高分辨率規(guī)格的藍光影碟機播放，最終搭配支持HDR技術(shù)的顯示器，方能完美呈現(xiàn)HDR的視覺效果。言下之意，從影片的錄制、后制、壓片、發(fā)行、譯碼，最后到播放、顯示，整個影音產(chǎn)業(yè)的每一環(huán)節(jié)都須采用HDR技術(shù)，缺一不可。

目前致力HDR技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)已逐漸成形，產(chǎn)業(yè)一路從上游、中游到下游供貨商各自開發(fā)出相關(guān)技術(shù)并注冊商標(biāo)，上游制片廠商力推以涵蓋HDR技術(shù)的杜比Vision (Dolby Vision™)為主；播放器廠商主推新一代超高分辨率規(guī)格的ULTRA HD Blue-ray；顯示器廠商則訂出新一代超高畫質(zhì)顯示器標(biāo)準(zhǔn)ULTRA HD PREMIUM，整個供應(yīng)鏈齊頭并進、連手朝HDR技術(shù)大步躍進，以下我們就先由杜比Vision談起。

杜比Vision (Dolby Vision™)

目前被許多制片商采用的Dolby Vision技術(shù)，其輝度理想規(guī)格值設(shè)定在0.0001 nits到10,000 nits之間（參考圖示五：Dolby Vision Technology列）；而現(xiàn)階段HDR影片可行技術(shù)范圍為0.005~5,000 nits（Dolby Vision Mastering Display列）；實際應(yīng)用HDR錄制的影片也已接近可行技術(shù)，能夠保留的動態(tài)范圍從0.005 nits至4,000 nits（2016 Dolby Vision Enabled TV列），比起原本未使用HDR的錄制足足提高了約400倍的明暗對比度（參考Standard TV Signal列，動態(tài)范圍僅0.05~100nits）。400倍的倍數(shù)對于片商保護知識產(chǎn)權(quán)十分有利，一般消者若想要觀賞到畫質(zhì)清晰又明亮分明的影片，就得要自掏腰包購買正版的影片了。

圖示五：Dolby Vision技術(shù)的輝度范圍，來源：Dolby Vision White Paper

ULTRA HD Blu-ray

其次，由藍光協(xié)會Blu-ray Disc Association（BDA）主導(dǎo)的最新一代超高畫質(zhì)藍光影碟與播放器規(guī)格（ULTRA HD Blu-ray），也加入了HDR技術(shù)，而其HDR技術(shù)偏重亮度的表現(xiàn)，輝度從1,000~10,000 nits，相較Dolby Vision動態(tài)范圍有些不同。

圖示六：ULTRA HD Blu-ray規(guī)格，來源：http://panasonic.jp/diga/blu-ray/ubz1/

ULTRA HD PREMIUM

基于訊號來源的進化驅(qū)使，顯示器技術(shù)在HDR上的發(fā)展也不遑多讓，成立于2015年的 UHDA (UHD Alliance)，訂定出了新一代超高畫質(zhì)顯示器的新標(biāo)準(zhǔn)，并且給予其所認(rèn)證過的顯示器一個識別標(biāo)示「ULTRA HD PREMIUM」。

圖示七：ULTRA HD PREMIUM規(guī)格，來源：http://www.uhdalliance.org

同時，我們從圖示八中不難發(fā)現(xiàn)，該聯(lián)盟除了顯示器制造商之外，另包含多媒體內(nèi)容服務(wù)商Netflix, The Walt Disney Studios, Twentieth Century Fox, Universal Pictures, Warner Bros. Entertainment等，以及芯片巨擎Intel。

圖示八：ULTRA HD PREMIUM會員廠商，來源：http://www.uhdalliance.org

眾星云集的UHD Alliance，凝聚產(chǎn)業(yè)力量儼然成為全球家用娛樂平臺的領(lǐng)導(dǎo)指針，該組織對超高畫質(zhì)顯示器的分辨率、色域、比特率、亮度和暗度等方面訂定了相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)，確保消費者在體驗4K電視時能夠獲得最佳的體驗。在這邊我們也條列出 ULTRA HD PREMIUM顯示器的基本認(rèn)證規(guī)格：

• 分辨率Resolution – 3840 x 2160
• 色深Color depth – 10 bit
• 廣色域Wide Color Gamut (WCG) – 90% up of DCI-P3
• 高動態(tài)范圍High Dynamic Range (HDR)：

         技術(shù)選項1: 范圍可大于亮階 1,000 nits/低于0.05 nits暗階，適用于先天亮階延伸較佳的LCD面板

         技術(shù)選項2: 范圍可大于亮階540 nits/低于0.0005暗階，適用于先天暗階延伸較佳的OLED面板

在顯示器領(lǐng)域，百佳泰能夠為您做什么？

百佳泰自2015年始通過UHD Alliance認(rèn)可，正式成為其授權(quán)實驗室（UHDA Authorized Test Center），能夠提供制造廠商ULTRA HD PREMIUM認(rèn)證、相關(guān)咨詢以及衍伸出來的兼容性測試服務(wù)，而在此，我們也必須得要特別強調(diào)兼容性測試的重要性。

近期ULTRA HD Blu-ray標(biāo)準(zhǔn)影碟已問世，各大品牌的新規(guī)格播放器亦將逐一出籠，甚至部分在線影音內(nèi)容服務(wù)業(yè)者也推出 ULTRA HD+HDR的影片，提供用戶訂閱。顯示器階種一路從FULL HD、ULTRA HD發(fā)展到最新的ULTRA PREMIUM，不同時期所生產(chǎn)的影片、播放器、顯示器，相互搭配運作有可能會產(chǎn)生不如預(yù)期的效果，甚至引發(fā)千奇百怪的兼容性問題。

百佳泰資深技術(shù)經(jīng)理Rick Li將眾多兼容性問題大致歸納為兩類，其一為新機種與其他產(chǎn)品的互用性，例如備有HDMI 2.0(a)、HDCP 2.2、HDR的UHD電視，是否能和較低規(guī)格、僅具HDMI1.4、HDCP1.4接口的藍光播放器無縫接軌運作？其二為新規(guī)格的兼容性：Dolby Vision、ULTRA HD Blu-ray、Ultra HD Premium三種規(guī)格是否能夠相互運作（圖示九）。百佳泰兼容互用性測試，能夠協(xié)助客戶產(chǎn)品在最貼近實際消費者使用環(huán)境下，測試是否能與他牌硬件與軟件間順利運作，進而發(fā)展出符合用戶需求的產(chǎn)品。

通過提高動態(tài)范圍與他項影音技術(shù)不斷演進，我們誠摯地希望，未來的某一日，我們能夠改寫首段的敘述，「OOXX年，秋，日落，我們一行人來到伊斯坦堡的藍色清真寺；當(dāng)時天色微暗，投影燈點綴著湛藍夜空甚是美麗。就在看到一群飛鳥盤旋建筑物中央穹頂之際，我和友人紛紛拿出相機捕捉當(dāng)下美景，拍攝出來的畫面逼近人眼所接收的畫面，是如此清澈、明暗對比分明?！?/span>

圖示九：兼容性測試矩陣示意圖

隨著HDMI論壇釋出了HDMI 2.0與1.4的規(guī)格，我們整理2.0與1.4的差異：

市場上充滿對于HDMI 2.0認(rèn)證測試的種種疑慮，而百佳泰（Allion Labs, Inc.）早已率先協(xié)助客戶Toshiba與Pioneer通過相關(guān)HDMI 2.0裝置測試。為了讓更多臺灣的廠商進一步了解自家的2.0產(chǎn)品和其他2.0產(chǎn)品的配對狀況，百佳泰于近日舉辦了「2014百佳泰HDMI 2.0相符性與互操作性插拔大會（Plugfest）」，讓更多HDMI 2.0產(chǎn)品的相關(guān)廠商能實際體驗HDMI 2.0的測試過程。此次盛會除了邀請到HDMI Licensing, LLC.總裁Steve Venuti先生以及Sony測試實驗室（Authorized Test Center，ATC）的 Kei Matsubayashi先生和Hiroyuki Funama先生外，臺灣的大部分的IC vendor、2.0授權(quán)的儀器廠商也都一起共襄盛舉。

現(xiàn)場活動中百佳泰除了提供廠商HDMI 2.0的體驗測試，讓廠商們能實地的感受、了解HDMI 2.0的相關(guān)測試過程，資深HDMI認(rèn)證團隊也全程協(xié)助，提供實時問題偵錯服務(wù)。在這次活動中，我們觀察到，目前HDMI 2.0的產(chǎn)品，臺灣廠商以Sink device較多，6G的產(chǎn)品也只有IC vendor有提供。以下為此次所觀察到新規(guī)產(chǎn)品在認(rèn)證過程中較常發(fā)生的問題：

﹝一﹞HDMI 2.0的 Sink device在非電氣特性的測項中，在色彩編碼方案4:2:0的編碼下容易出現(xiàn)有問題的顏色顯示和黑白條紋不等長的狀況。如下圖所示：

此外，我們也發(fā)現(xiàn)實際測量后，2.0的Sink device的延伸顯示能力識別（Extended display identification data；EDID）能力常常跟廠商提供宣告不一致，顯示出消費者在使用上可能會與預(yù)期效果有落差，影響使用者經(jīng)驗（UX）的滿意度，進而造成更高的回收費用或是潛在客訴問題。

﹝二﹞ HDMI 2.0 Rx IC最常遇到的問題是對于112ps訊號延遲的Intra-Pair的訊號，容易造成噪聲及無訊號的狀況；至于2.0 Tx IC最常發(fā)生的問題也和Intra-Pair Skew及Eye pattern撞到有關(guān)，顯示出廠商在設(shè)計軟硬件時，都有再修改的空間。

圖片：6G Eye Diagram

此外，百佳泰的線纜與連接器測試中心也提供了不同廠商的cable，在現(xiàn)場供各家廠商做測試使用。在插拔測試當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)到不同的cable會有不同的測試結(jié)果，尤其是HDMI 2.0帶寬與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量將更大，因此全面性的相符性（IOP）測試才能確保產(chǎn)品不會有配對失敗或是訊號延遲的現(xiàn)象。

綜觀來說，目前HDMI 2.0的Source產(chǎn)品以國外廠商居多，6G的產(chǎn)品尚不多見，大部分還在研發(fā)階段?？梢灶A(yù)期大約是明年初，才有機會看到比較多的2.0 Source產(chǎn)品。

SONY HDMI授權(quán)測試中心代表Kei Matsubayashi表示：「HDMI 2.0帶來種種創(chuàng)新優(yōu)勢的同時，也加大了產(chǎn)品設(shè)計與研發(fā)技術(shù)的挑戰(zhàn)。我們很高興能與百佳泰結(jié)盟推出HDMI 2.0認(rèn)證測試服務(wù)，藉由雙方在測試領(lǐng)域長久累積的合作經(jīng)驗，協(xié)助廠商致力開發(fā)HDMI 2.0產(chǎn)品，提升效率、搶占先機。」

身為HDMI Founder下Sony授權(quán)認(rèn)證的ATC，百佳泰的HDMI Program包含HDMI 2.0/1.4b相符性測試服務(wù)，及其測試類別包含Sink、Source、Cable與Repeater等，協(xié)助廣大客戶確認(rèn)產(chǎn)品質(zhì)量并迅速取得認(rèn)證資格。我們同時也是MHL聯(lián)盟與DCP, LLC授權(quán)的MHL與HDCP兼容性測試中心，提供各式傳輸接口的認(rèn)證測試服務(wù)。百佳泰一系列的認(rèn)證測試、互操作性與驗證解決方案應(yīng)用在各式裝置領(lǐng)域如消費性電子、智能家庭、車用電子甚至拓展到線纜與連接器等，確?？蛻粢徽镜轿粷M足各種需求。更多HDMI 2.0認(rèn)證計劃的最新訊息，請參考官方網(wǎng)頁介紹http://www.hdmi.org/manufacturer/hdmi_2_0/index.aspx，相關(guān)認(rèn)證測試訊息，洽詢百佳泰service@allion.com。