阐明显示器表面发生闪烁现象的光学测量原理
可以定量比较和评估闪烁现象!
2020年3月5日
大日本印刷株式会社 (总公司:东京都社长:北岛义齐资本金:1144亿日元以下:DNP) 阐明了在贴有防止反光的“防眩膜”的显示器表面发生光晕现象时,即使在目前难以比较的不同测量装置和测量条件下,也能获得高可靠性客观数据的光学测量原理。这样,就可以定量地比较和评价闪烁现象,提高“防眩光薄膜”的开发效率。随着显示器的清晰度越来越高,闪烁现象越来越严重,因此更准确地评估闪烁现象变得非常重要。未来,DNP将利用这一发现,为大型显示器,移动终端和汽车显示器提供新的防眩光薄膜,这些显示器将以适当和快速的方式捕捉客户的要求和挑战,从而实现高清晰度。此外,我们希望能够为制定电气和电子技术领域国际标准的国际标准化组织IEC (国际电工委员会:国际电工委员会)标准化的讨论提供支持。
【关于闪烁对比度测量的背景和DNP的努力】
在个人电脑和智能手机等的显示器上,为了减少由于外部光线和照明等的反射而产生的反射,我们采取措施,例如在表面上粘贴防眩膜。但是,防眩光薄膜表面的凹凸形状与显示器像素矩阵发出的光相互作用,产生不规则的颗粒噪声,导致精细的亮度分布,导致“闪烁”现象。
传统上,闪烁程度由专家根据经验和敏感性通过目视判断,但容易产生个体差异,并且存在测量结果的量化和再现性的问题。因此,在防眩光薄膜产品的开发和质量管理中,研究出了对闪烁程度进行数值管理的“闪烁测量方法”,但由于即使是相同的样品,不同的测量装置的测量数值也不同,而且作为光学测量前提的理论体系还不成熟,因此难以对测量数据进行定量比较,还存在可靠性问题。结果,到目前为止,无法将制造防眩光薄膜的构件制造商的数据与贴有防眩光薄膜的最终产品制造商的显示器的数据进行比较,并且构件和最终产品的制造商之间的通信不能顺利进行。它发生了。
另外,2019年12月制定的《显示器闪烁程度的计算方法 (JIS C1006) 》并没有将测定数据作为绝对值进行量化,而是着重讨论了固定条件测定装置的测定结果与目视官能评价试验之间的关系。
针对这种情况,防眩光薄膜制造部材厂商DNP为了通过测量数据实现与最终产品厂商之间的顺畅沟通,提高开发速度,不仅将目视官能评价的数值化,还为了能够对测量结果进行定量比较和评价,于2015年开始了关于闪烁测量光学测量原理的研究。2018年,我们从理论上分析了闪烁发生的基本原理,并于2019年确立了如何在不同测量条件下定量和兼容测量数据绝对值的指导方针。
【关于DNP阐明的光学测量原理】
使用相机拍摄贴有防眩光薄膜的显示器表面,然后将拍摄的图像中的亮度分布的标准偏差除以平均值来测量闪烁。DNP确认显示表面上的最小分辨率区域的大小由从相机镜头的光圈观察测量表面的角度确定,并且显示表面上的最小分辨率区域的大小与闪烁成反比。我做到了。
结果证明,通过适当设置镜头焦距和测量距离,在拍摄期间具有相同的最小分辨率区域,即使在不同的测量条件下,成像表面上的闪烁也是一致的。
此外,众所周知,相机镜头成像元件上的最小分辨率区域通常仅取决于镜头的F值 (镜头焦距与光圈孔径之比),但通过添加以相同F值成像的条件,即使使用具有不同焦距的镜头,我们也成功地匹配测量设备输出的闪烁值。
通过利用上述知识,即使在不同的测量设备和条件下,也可以分析测量值差异的原因并比较统一标准的数据。
【关于DNP防眩光防眩膜】
DNP自1999年独自构筑了将显示器闪烁的目视感官评价试验数值化的评价方法,通过在学会上发表、取得专利等,基于该技术开发出了“防闪烁防眩膜”。
DNP的“防眩光防眩光薄膜”可防止显示器表面的眩光,同时减少外部光线和照明等的反射。从21世纪初到现在,它在显示高清晰度和高对比度图像方面表现优异,并被许多制造商用于各种显示器。因此,DNP在显示器表面处理薄膜领域获得了世界第一的份额 (2019年版功能聚合物薄膜的现状和未来前景 (Fuji Chimera Research Institute Co.,Ltd。) 2018年预测) 。
【今后的发展】
随着显示器的大屏幕化和4K、8K等的高精细化,闪烁程度有增加的趋势,能够定量地比较、评价闪烁变得越来越重要。未来,DNP将继续利用闪烁光学测量原理的研究结果,开发出更好的“防闪烁防眩光薄膜”,并将在学术会议上宣布有关闪烁的最新技术。我们相信,这将使我们能够与客户公司进行基于理论的讨论,并将带来更好的防眩光解决方案。
关于显示器的闪烁对比度测量,IEC也开始标准化。在这个时候,我认为IEC强调互操作性的路径具有重要意义,因为到目前为止很难相互比较不同设备获得的测量值。我希望这将成为支持未来IEC标准化讨论的知识。
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