闡明顯示器表面發生閃爍現象的光學測量原理
可以定量比較和評估閃爍現象!
2020年3月5日
大日本印刷株式會社 (總公司:東京社長:北島義齊資本金:1144億日元以下:DNP) 針對貼有防止反光的“防眩膜”的顯示器表面出現的閃爍現象,闡明了即使在目前難以比較的不同測量裝置和測量條件下,也能獲得高可靠性客觀數據的光學測量原理。這樣,就可以定量地比較和評價閃爍現象,提高“防眩光薄膜”的開發效率。隨著顯示器的清晰度越來越高,閃爍現象越來越嚴重,因此更準確地評估閃爍現象變得非常重要。未來,DNP將利用這一發現,為大型顯示器,移動終端和汽車顯示器提供新的防眩光薄膜,這些顯示器將以適當和快速的方式捕捉客戶的要求和挑戰,從而實現高清晰度。此外,我們希望能夠為制定電氣和電子技術領域國際標準的國際標準化組織IEC (國際電工委員會:國際電工委員會)標準化的討論提供支持。
【關於閃爍對比度測量的背景和DNP的努力】
在個人電腦和智能手機等的顯示器上,為了減少由於外部光線和照明等的反射而產生的反射,我們採取措施,例如在表面上粘貼防眩膜。但是,防眩光薄膜表面的凹凸形狀與顯示器像素矩陣發出的光相互作用,產生不規則的顆粒雜訊,導衹精細的亮度分佈,導衹“閃爍”現象。
傳統上,閃爍程度由專家根據經驗和敏感性通過目視判斷,但容易產生個體差異,並且存在測量結果的量化和再現性的問題。因此,在防眩光薄膜產品的開發和質量管理中,研究出了對閃爍程度進行數值管理的“閃爍測量方法”,但由於即使是相同的樣品,不同的測量裝置的測量數值也不同,而且作為光學測量前提的理論體係還不成熟,因此難以對測量數據進行定量比較,還存在可靠性問題。結果,到目前為止,無法將制造防眩光薄膜的構件制造商的數據與貼有防眩光薄膜的最終產品制造商的顯示器的數據進行比較,並且構件和最終產品的制造商之間的通信不能順利進行。它發生了。
另外,2019年12月制定的《顯示器閃爍程度的計算方法 (JIS C1006) 》並沒有將測定數據作為絕對值進行量化,而是著重討論了固定條件測定裝置的測定結果與目視官能評價試驗之間的關係。
針對這種情況,防眩光薄膜制造部材廠商DNP為了通過測量數據實現與最終產品廠商之間的順暢溝通,提高開發速度,不僅將目視官能評價的數值化,還為了能夠對測量結果進行定量比較和評價,於2015年開始了關於閃爍測量光學測量原理的研究。2018年,我們從理論上分析了閃爍發生的基本原理,並於2019年確立了如何在不同測量條件下定量和兼容測量數據絕對值的指導方針。
【關於DNP闡明的光學測量原理】
使用相機拍攝貼有防眩光薄膜的顯示器表面,然後將拍攝的圖像中的亮度分佈的標準偏差除以平均值來測量閃爍。DNP確認顯示表面上的最小解析度區域的大小由從相機鏡頭的光圈觀察測量表面的角度確定,並且顯示表面上的最小解析度區域的大小與閃爍成反比。我做到了。
結果證明,通過適當設置鏡頭焦距和測量距離,在拍攝期間具有相同的最小解析度區域,即使在不同的測量條件下,成像表面上的閃爍也是一衹的。
此外,眾所周知,相機鏡頭成像元件上的最小解析度區域通常僅取決於鏡頭的F值 (鏡頭焦距與光圈孔徑之比),但通過添加以相同F值成像的條件,即使使用具有不同焦距的鏡頭,我們也成功地匹配測量設備輸出的閃爍值。
通過利用上述知識,即使在不同的測量設備和條件下,也可以分析測量值差異的原因並比較統一標準的數據。
【關於DNP防眩光防眩膜】
DNP自1999年獨自構築了將顯示器閃爍的目視感官評價試驗數值化的評價方法,通過在學會上發表、取得專利等,基於該技術開發出了“防閃爍防眩膜”。
DNP的“防眩光防眩光薄膜”可防止顯示器表面的眩光,同時減少外部光線和照明等的反射。從21世紀初到現在,它在顯示高清晰度和高對比度圖像方面表現優異,並被許多制造商用於各種顯示器。因此,DNP在顯示器表面處理薄膜領域獲得了世界第一的份額 (2019年版功能聚合物薄膜的現狀和未來前景 (Fuji Chimera Research Institute Co.,Ltd。) 2018年預測) 。
【今後的發展】
隨著顯示器的大屏幕化和4K、8K等的高精細化,閃爍程度有增加的趨勢,能夠定量地比較、評價閃爍變得越來越重要。未來,DNP將繼續利用閃爍光學測量原理的研究結果,開發出更好的“防閃爍防眩光薄膜”,並將在學術會議上宣佈有關閃爍的最新技術。我們相信,這將使我們能夠與客戶公司進行基於理論的討論,並將帶來更好的防眩光解決方案。
關於顯示器的閃爍對比度測量,IEC也開始標準化。在這個時候,我認為IEC強調互操作性的路徑具有重要意義,因為到目前為止很難相互比較不同設備獲得的測量值。我希望這將成為支持未來IEC標準化討論的知識。
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