Aclaración del principio de medición óptica del deslumbramiento que se produce en las superficies de las pantallas

Dai Nippon Printing Co., Ltd. (Sede: Tokio; Presidente: Yoshinari Kitajima; Capital: 114.400 millones de yenes; en adelante, "DNP") ha dilucidado los principios de medición óptica necesarios para obtener datos fiables y objetivos sobre el deslumbramiento en superficies de pantallas recubiertas con película antirreflejo, que previene los reflejos de luz, incluso con diferentes dispositivos de medición y en diferentes condiciones, lo que anteriormente dificultaba las comparaciones. Esto permite la comparación y evaluación cuantitativa del deslumbramiento, mejorando la eficiencia del desarrollo de las películas antirreflejo. A medida que aumenta la resolución de la pantalla, el deslumbramiento tiende a aumentar, lo que hace importante una evaluación más precisa del fenómeno. En el futuro, DNP utilizará este conocimiento para identificar de forma adecuada y rápida las necesidades y los desafíos de los clientes, y para proporcionar nuevas películas antirreflejo para pantallas de gran tamaño, dispositivos móviles y pantallas de automóviles, que cada vez tienen una resolución más alta. Además, esperamos que este conocimiento respalde los debates sobre estandarización en la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), la organización internacional de estandarización que crea normas internacionales en los campos de la tecnología eléctrica y electrónica.

Se implementan contramedidas como la aplicación de una película antirreflejo en la superficie de las pantallas de computadoras, teléfonos inteligentes, etc., para reducir el deslumbramiento causado por los reflejos de la luz y la iluminación externas. Sin embargo, la superficie irregular de la película antirreflejo interactúa con la luz emitida por la matriz de píxeles de la pantalla, lo que genera un ruido granular irregular que genera una distribución fina del brillo y da lugar al fenómeno del "deslumbramiento".

Tradicionalmente, el nivel de deslumbramiento se ha evaluado visualmente por personal cualificado basándose en su experiencia e intuición. Sin embargo, esto es susceptible a la variabilidad individual, lo que dificulta la cuantificación y la reproducibilidad de los resultados de las mediciones. Por lo tanto, se han ideado métodos de medición del deslumbramiento para gestionar numéricamente el nivel de deslumbramiento en el desarrollo y el control de calidad de productos de película antideslumbrante. Sin embargo, la comparación cuantitativa de los datos de medición ha sido difícil y la fiabilidad también ha sido un problema debido a factores como la variación de las mediciones según el dispositivo de medición, incluso para la misma muestra, y el marco teórico que sustenta las mediciones ópticas aún es inmaduro. En consecuencia, ha sido imposible comparar los datos de los fabricantes de componentes que fabrican película antideslumbrante con los datos de las pantallas fabricadas por fabricantes de productos finales que ya la han aplicado, lo que ha generado problemas como la comunicación insuficiente entre los fabricantes de componentes y los del producto final.

Además, la "Determinación de los niveles de deslumbramiento de la pantalla (JIS C1006)" establecida en diciembre de 2019 no analiza la cuantificación de los datos de medición como valores absolutos, sino que se centra en la correlación entre los resultados de la medición utilizando un dispositivo de medición con condiciones fijas y pruebas de evaluación sensorial visual.

Ante esta situación, DNP, fabricante de componentes que produce películas antideslumbrantes, inició en 2015 una investigación sobre los principios de medición óptica del deslumbramiento. Esto con el fin de lograr una comunicación fluida a través de los datos de medición con sus clientes fabricantes de productos finales y acelerar el desarrollo, yendo más allá de la simple cuantificación de las evaluaciones sensoriales visuales para permitir la comparación y evaluación cuantitativa de los resultados de las mediciones. En 2018, se analizaron teóricamente los principios básicos de la generación de deslumbramiento y, en 2019, se establecieron las directrices para los métodos de cuantificación de los datos de medición como valores absolutos y lograr la compatibilidad entre diferentes condiciones de medición.

El deslumbramiento se mide tomando una fotografía de la superficie de una pantalla con película antirreflejo adherida con una cámara y dividiendo la desviación estándar de la distribución de luminancia (que se percibe como el brillo y la oscuridad del deslumbramiento en la imagen capturada) entre el valor promedio. El DNP ha confirmado que el tamaño del área de resolución mínima en la superficie de la pantalla está determinado por el ángulo desde el cual se observa la superficie de medición desde la apertura del lente de la cámara, y ha descubierto que el tamaño del área de resolución mínima en la superficie de la pantalla es inversamente proporcional al deslumbramiento.

Como resultado, se demostró que al configurar adecuadamente la distancia focal y la distancia de medición de la lente de modo que el área de resolución mínima sea la misma al tomar una fotografía, el resplandor en la superficie de la imagen es constante incluso en diferentes condiciones de medición.

Además, es bien sabido que el área de resolución mínima del sensor de imagen de una cámara depende únicamente del número F de la lente (la relación entre la distancia focal y el diámetro de la apertura). Sin embargo, al añadir la condición adicional de capturar imágenes con el mismo número F, pudimos igualar los valores de deslumbramiento emitidos por el dispositivo de medición incluso al utilizar lentes de diferentes distancias focales.

Al utilizar los conocimientos anteriores, es posible analizar las causas de las diferencias en los valores de medición y comparar datos utilizando estándares unificados, incluso cuando se utilizan diferentes equipos y condiciones de medición.

Desde 1999, DNP ha desarrollado de forma independiente un método de evaluación para cuantificar el deslumbramiento de las pantallas basado en pruebas de evaluación sensorial visual, ha informado sobre este método en conferencias académicas y ha obtenido patentes, y ha desarrollado una película antideslumbrante basada en esta tecnología.

La película antirreflejo de DNP previene el deslumbramiento en las superficies de las pantallas y reduce los reflejos de la luz externa y otras fuentes de iluminación. Destaca por mostrar imágenes de alta definición y alto contraste, y se ha utilizado en una amplia variedad de pantallas de diversos fabricantes desde principios de la década del 2000. Gracias a esto, DNP se ha asegurado la mayor cuota de mercado mundial en películas para el tratamiento de superficies de pantallas (según el pronóstico de 2018 para la edición de 2019 del informe "Estado actual y perspectivas futuras de las películas de polímeros funcionales" (Fuji Chimera Research Institute, Inc.)).