确保高分辨率显示器实现像素均匀性

话题:
作者:
Anne Corning

随着技术进步和消费者需求推动图像质量改进,显示器像素正在不断发生变化。智能设备、头戴式增强现实和虚拟现实设备以及电视机屏幕继续提供越来越高的分辨率和更加生动逼真的图像。

如今,显示器行业正在从LCD(液晶显示器)技术朝着 OLED(有机发光二极管)和更新型的miniLED和microLED技术发展,这促使像素尺寸变得更小。与此同时,该行业对高对比度的追求则要求像素具有更高的亮度和更黑的黑色。这种转变为消费者提供了更好的视觉体验,但也给显示器制造商们带来了更多的生产挑战。

像素尺寸缩小到令人难以置信的程度

请查看下图中所示的不同显示器面板,并注意下方屏幕(A)上的“点”(显示器像素)如何变得更大,以及它们之间的黑色空间如何变得更明显。该显示器具有较低的像素密度,每英寸像素数量(“PPI”)较少,换言之,像素间距较大——这些描述具有大致相同的含义。由于像素并非很小或者靠得很近,因此您无法将尽可能多的像素置入给定的区域内。

pixel size and pitch

具有不同的像素尺寸、像素间距和每英寸像数(PPI)的显示器面板示例 —— 所有这些因素都会影响显示器分辨率。

随着其他显示器在上图中向后移动,它们显示出的像素大小和像素之间的空间不断缩小。顶端/最后面的面板(B)具有尺寸最小的像素,且像素之间靠得最近(最小的像素间距),因此该显示器提供最高的PPI和最高分辨率。

OLED、microLED等较新的显示器类型采用自发光技术,这意味着每个像素独立供电,并自己发光。这会导致不同像素之间的亮度和色度存在很大差异,进而给制造商们带来质量检测挑战。无论是用于直显,还是通过量子点等过滤器进行观看,都需要单独测量每个像素的性能。

OLED TV pixels

每个OLED电视机像素尺寸

在microLED等微小像素提供的最高分辨率水平下,肉眼可能很难或不可能辨别出单个像素或亚像素。然而,观看者可以辨别出像素之间的亮度(照度)或色度(颜色)变化,这会影响屏幕和图像均匀性感知。

因此,为确保这些显示器的视觉质量,所使用的计量解决方案必须能够从人眼感知的角度测量显示器。但仅仅识别均匀性缺陷是不够的——测量系统还必须能够区分每个单独的微型像素。只有通过量化像素和亚像素的亮度和色度变化,才能计算出校正因子,并应用该校正因子来校正屏幕。一旦在生产过程中对显示器设备缺陷进行了校正,制造商们就可以放心地将其推向市场,因为他们了解该显示器既符合消费者期望,又符合品牌标准。

显示器检测和校正的艺术与科学

瑞淀的产品开发团队一直致力于设计先进的测量系统,并在成像细节与成像速度之间取得恰到好处的平衡,以确保显示器检测的准确性和效率。这意味着生产更高分辨率的成像系统和开发更先进的图像处理方法,以跟上新兴显示器不断提高的分辨率。我们的 ProMetric® 成像亮度计和色度计 现在提供高达6100万像素的传感器分辨率,使用户能够精准地检测最高分辨率的显示器。

图像
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microLED显示器上可见的像素变化(左)以及测量和校正之后的均匀外观(右)。(图片© Jasper Display)

结合瑞淀的 TrueTest™ 软件 ,并使用我们获得专利的间隔像素测量方法(美国专利号9,135,851)和/或像素分割计算测量方法(美国专利号10,971,044),制造商们可以通过单次拍摄的图像采集整个显示器数据,在生产线速度下测量和检测显示器的像素和亚像素。如需了解更多有关如何确保当今的高分辨率显示器实现像素均匀性的信息,请阅读瑞淀的以下文章:“完美画质:在生产过程中测量和校正像素以确保OLED、miniLED和microLED显示器的视觉质量”。

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