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등색함수 필터의 설계와 이를 이용한 LCD 평판 디스플레이의 색채 측정에 대한 오차 분석
전지호,조재흥,박승남,박철웅,이동훈,정기룡,Jeon, Ji-Ho,Jo, Jae-Heung,Park, Seung-Nam,Park, Chul-Woung,Lee, Dong-Hoon,Jung, Ki-Lyong 한국광학회 2007 한국광학회지 Vol.18 No.1
필터와 검출기로 구성된 필터식 색채계의 분광감응도는 국제조명위원회(Commission Internationale de I'Eclairage, CIE)에서 정의한 등색함수와 일치해야 한다. 본 연구에서는 정확도가 높은 색채계에 적용할 수 있는 등색함수 $\bar{x},\;\bar{y}\;\bar{z}$에 대한 필터를 상용화된 색필터를 조합하여 제작할 수 있도록 설계하였다. 특히 등색함수 $\bar{x}$는 두 개의 투과대역을 가지고 있기 때문에 파장 영역이 다른 2 개의 필터로 분리하여 실현하였다. 설계에는 색필터의 두께를 곡선 맞춤변수로 두고 비선형 최소제곱법으로 필터의 품질지수 $f{_1}'$ 값을 최적화하는 프로그램을 개발하여 사용하였다. 그 결과 모든 필터의 $f{_1}'$ 값이 3 % 이하가 되도록 설계할 수 있었으며, $\bar{y}$ 등색함수 필터를 실제로 제작하여 $f{_1}'$ 측정값이 2.8 %임을 검증하였다. 또한 설계한 등색함수 필터로 색채계를 제작하여 LCD 평판 디스플레이의 색채 측정에 사용할 경우 발생하는 계통오차도 산출하였다. Filter colorimeters have a set of spectral bands for which spectral responsivity is the same as the color matching function defined by CIE (Commission Internationale de I'Eclairage). We have designed a set of color matching function filters denoted by $\bar{x}-filter,\;\bar{y}-filter,\;and\;\bar{z}-filter$. Because the $\bar{x}-function$ has two transmission bands, two $\bar{x}-filters$ are designed to cover the $\bar{x}-function$. To design the filters, we developed a nonlinear least square fit program which determines the thickness of the color glasses by minimizing its spectral mismatch value ($f{_1}'$) to below 3 %. The design has been validated by fabrication of the $\bar{y}-bar$ filter, of which $f{_1}'$ was measured to be 2.8 %. Considering a LCD flat panel display as a device under test, we have calculated the systematic error of the colorimetric measurement using the designed filters.
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