Dispositivos de Medición de Deslumbramiento de Pantallas

Un dispositivo de medición de deslumbramiento de pantallas (en inglés: Determination of magnitude of display sparkle) es un instrumento de medición que mide el grado de “deslumbramiento” en pantallas como las de televisores y smartphones.

El deslumbramiento es la aparición de finos puntos brillantes que parpadean en una pantalla de visualización. El deslumbramiento se produce cuando pequeñas irregularidades en la superficie de la pantalla actúan como lentes y causan pequeñas variaciones en el brillo y el color.

La suciedad y las materias extrañas en la pantalla, como el sebo, también pueden provocar deslumbramiento. A medida que los píxeles se hacen más y más finos en las pantallas, las irregularidades aumentan relativamente, lo que tiende a aumentar el deslumbramiento, y cada vez es más importante una evaluación cuantitativa precisa del deslumbramiento.

En 2019 se estableció una norma JIS para la medición del deslumbramiento, y se están llevando a cabo evaluaciones utilizando instrumentos de medición de acuerdo con esta norma.

Usos de los Dispositivos de medición de deslumbramiento de pantallas

Los dispositivos de medición de deslumbramiento de pantallas se utilizan para evaluar las características de deslumbramiento y resolución de todo tipo de pantallas, incluidos televisores 8K/4K, monitores, proyectores, smartphones y terminales tablet. También se utilizan para evaluar grandes pantallas, terminales móviles y pantallas para vehículos, que cada vez tienen una resolución más alta.

Es habitual que las pantallas de PC y smartphones lleven películas antirreflejos aplicadas a su superficie, y el deslumbramiento también puede deberse a pequeñas irregularidades en la superficie de estas películas antirreflejos. Esto se debe a que interfiere con la luz emitida por la pantalla, lo que provoca pequeñas variaciones en el brillo.

Principio de los Dispositivos de medición de deslumbramiento de pantallas

Los Dispositivos de medición de deslumbramiento de pantallas utilizan una cámara para fotografiar la superficie de la pantalla y miden la irregularidad de la luminancia (gradación) como un “valor de deslumbramiento” a partir de la distribución de frecuencia calculada del patrón de deslumbramiento. Si el deslumbramiento es pequeño en la evaluación visual, la distribución de frecuencias es nítida con poca variación tonal y el valor de deslumbramiento es pequeño. En otras palabras, cuanto menor es el valor de deslumbramiento, menor es la variación de luminancia y menor es el deslumbramiento.

Para medir el deslumbramiento, la superficie de la pantalla se fotografía con una cámara CCD y el valor obtenido dividiendo la desviación estándar de la distribución de luminancia de la imagen fotografiada por el valor medio se muestra en forma de porcentaje.

El ángulo desde la posición de apertura del objetivo de la cámara hasta la superficie de medición en la superficie de visualización determina el tamaño del área de resolución mínima en la superficie de visualización. El tamaño del área de resolución mínima en la superficie de visualización es inversamente proporcional al deslumbramiento. Al determinar la distancia focal del objetivo y la distancia de medición de forma que el área de resolución mínima sea la misma al disparar, el valor del resplandor en la superficie de la imagen será el mismo en diferentes condiciones de medición.

Medidas contra el deslumbramiento de la pantalla

Una medida común contra el deslumbramiento de la pantalla es aplicar películas antideslumbrantes a la superficie de la pantalla. Las películas antirreflectantes evitan el deslumbramiento y reducen el reflejo de la iluminación. Producen imágenes de alta definición y excelente contraste.

Existe un tipo de película antideslumbrante conocida como película AG de bajo deslumbramiento. Se trata de una lámina antideslumbrante óptica que reduce el deslumbramiento incluso en pantallas de alta definición como las de los smartphones. Tiene un tacto suave al deslizar los dedos y es adecuada como película de superficie para paneles táctiles. Resistente a las huellas dactilares, la película AG de separación de fases también puede reducir el deslumbramiento en pantallas OLED.

Normas para la medición del resplandor de las pantallas

En 2019, se estableció la norma JIS C1006 “Cómo determinar el grado de deslumbramiento de las pantallas”. En el pasado, existía una falta de fiabilidad debido a las diferencias en los valores de medición entre distintos dispositivos de medición incluso para la misma muestra y a la inmadurez del sistema teórico de medición óptica, etc. La JIS unifica el método de medición y permite la comparación cuantitativa de los datos de medición.

Esta JIS se centraba en la comparación de los resultados de medición de un dispositivo de medición en condiciones específicas con los resultados de las pruebas de evaluación sensorial visual, y se consideraba que carecía de la perspectiva de cuantificar los datos de medición como valores absolutos. Posteriormente, se han establecido condiciones detalladas para que los datos de medición coincidan como valores absolutos incluso en condiciones de medición diferentes.

Además, la Organización Internacional de Normalización (CEI) ha iniciado la normalización de las mediciones del contraste del resplandor de las pantallas.

Fabricantes de Dispositivos de medición de deslumbramiento de pantallas

Existen pocos fabricantes de Dispositivos de medición de deslumbramiento de pantallas.

DM&S, un fabricante alemán especializado en la medición de las características ópticas de las pantallas, ha introducido en el mercado el sistema de medición del deslumbramiento de pantallas SMS-1000. Este sistema no sólo mide el deslumbramiento, sino que también evalúa la nitidez (resolución), las propiedades antideslumbrantes (propiedades de reflexión) y las propiedades de transmisión. El método de medición se ajusta a las normas JIS, así como a las IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) y ASTM (Sociedad Americana de Pruebas y Materiales). Es utilizado por usuarios relevantes de todo el mundo debido a su gran precisión de medición y su sencillo funcionamiento. El valor de deslumbramiento (%) se calcula como la cifra obtenida dividiendo la desviación estándar de la intensidad de brillo y su intensidad media a partir de la imagen del deslumbramiento vista por el ser humano. En Japón, las ventas y los servicios técnicos corren a cargo de AFRODI Co.

Topcon Technohouse Corporation comercializa el espectrorradiómetro 2D SR-5100. Este dispositivo analiza las imágenes espectralmente, pero puede medir la luminancia de toda la zona de medición, lo que permite una evaluación cuantitativa del deslumbramiento y del contraste del deslumbramiento. El dispositivo de imagen de la cámara (CCD) capta la imagen de medición y la procesa. El valor del contraste de deslumbramiento se expresa como coeficiente de variación, que se utiliza para evaluar la relación relativa entre la desviación estándar dividida por el valor medio.