Einzelne Display-Pixel werden zur Auswertung der Auflösung verwendet
Die LMK Resolution Software ist Teil des Display-Packages. Sie bietet zwei Algorithmen zur Berechnung von Auflösungsparametern, welche auf Leuchtdichtemessungen mit hoher Vergrößerung basieren. Sie wird verwendet, um den "Verlust an Bildschärfe" bzw. die wahrgenommene Auflösung zu charakterisieren. Sie misst das Auflösungsvermögen des Displays (also einschließlich des Auflösungsverlustes durch die Lichtausbreitung im Display-Stack) im Verhältnis zu der adressierbaren Auflösung (des Eingangssignals) des Displays.
Das Softwarepaket besteht aus zwei Algorithmen: Pixel Crosstalk und Slanted Line MTF. Beide Algorithmen empfehlen wir für unterschiedliche Anwendungen.
Pixel Crosstalk
Die Pixel-Crosstalk-Messung bewertet die Auflösung durch Analyse des Leuchtdichte-Streuprofils einzelner Display-Pixel in horizontaler und vertikaler Richtung. Beide Richtungen werden simultan und im gesamten Sichtfeld vermessen. Während des Messvorgangs wird zunächst ein Messbild aufgenommen, bei dem alle Pixel auf dunkel geschaltet sind. Dieses Bild dient als Korrekturbild, um die Hintergrundbeleuchtung des Displays oder andere Effekte zu berücksichtigen. Dann werden einzelne Pixel oder Subpixel eingeschaltet und für jedes Testbild werden High Dynamic Range-Messbilder aufgenommen. Die LabSoft ermittelt automatisch alle Pixelpositionen und berechnet die horizontalen und vertikalen Pixel-Crosstalk-Werte für rote, grüne, blaue und weiße Pixel in Prozent.
Die Grundlagen der Bewertungsalgorithmen basieren auf der Veröffentlichung "Pixel Crosstalk: A New Metric to Characterize DOI Loss Due to AG Treatments of Display Glasses" von Thomas Fink und Udo Krüger.
- Empfohlene Anwendungen: Virtuelle Bilder (Head-up-Displays oder Near-Eye-Displays)
- Abtastbedingungen: Es wird ein Abtastverhältnis von mehr als 30 Kamerapixeln/Display-Pixeln empfohlen, damit die durch das Objektiv verursachte Auflösungsverringerung vernachlässigt werden kann.
- Beschränkungen: Der Algorithmus kann nicht für Displays mit einem unregelmäßigen Subpixel-Layout, wie z.B. Pentile-Strukturen, verwendet werden. Hier empfehlen wir die Verwendung von dem alternativen Algorithmus "Slanted Line MTF".
Slanted Line MTF
Slanted Line MTF ist eine Methode zur Messung des Auflösungsvermögens eines Displays in Abhängigkeit von allen Eingangsfrequenzen (Eingangssignalen) in nur einer einzigen Aufnahme. Die Methode basiert auf der bewährten Slanted-Edge-Auswertung, die zur Charakterisierung der MTF (Modulationsübertragungsfunktion) von optischen Elementen wie z.B. Objektiven verwendet wird. Während der Messung wird die LMK in Bezug auf das Display leicht axial gedreht. Auf dem Display wird eine Linie (Zeile oder Spalte des Displays) mit einer Breite von genau einem Pixel oder Subpixel angezeigt. Mit einer High Dynamic Range-Messung wird ein Leuchtdichtebild der Linie aufgenommen. Nach der Korrektur des Hintergrunds und des Einflusses der Objektivverschmierung (basierend auf Objektiv-Kalibrierdaten) wird die MTF des Displays aus dem Leuchtdichtebild der Linie ermittelt und für alle Frequenzen unterhalb der zweifachen Nyquist-Frequenz des Displays ausgewertet.
Die Grundlagen der Bewertungsalgorithmen basieren auf der Veröffentlichung "Line-Based Modulation Transfer Function Measurement of Pixelated Displays" von Kenichiro Masaoka.
- Empfohlene Anwendungen: Displays (Direct-View) mit und ohne zusätzliche Schichten (z.B. Anti-Glare-Layer, Cover-Layer, Dekorelemente ...)
- Abtastbedingungen: Wir empfehlen ein Abtastverhältnis von über 10 Kamerapixeln pro Display-Pixel und das Sichtfeld der Kamera sollte das Leuchtdichteprofil der Linie nicht beschneiden.
- Beschränkungen: Die Methode ist bei virtuellen Bildern (z.B. Head-up-Display oder Near-Eye-Displays) mit Vorsicht zu verwenden. Hier können andere Aberrationen, wie z.B. Verzerrungen, das Ergebnis der MTF-Auflösung für schräge Linien verfälschen.
Zur Beurteilung der Auflösung wird eine abgeschrägte Linie von einem Display Pixel verwendet.
Für die Auflösungsvermessungen von Standard-Display-Auflösungen, also z.B. für Smartphones oder Laptop-Displays werden Makro-Objektive mit einer optischen Vergrößerung zwischen 0,5 und 2 benötigt. Für sehr kleine Displays, wie z.B. Mikrodisplays, sind auch stark vergrößernde Mikro-Objektive mit einer Vergrößerung zwischen 5 und 50 erhältlich. Für die Messung der Auflösung von Near-Eye-Displays werden spezielle NED-Objektive mit einem kleinen Sichtfeld empfohlen. Weitere Informationen zu den Mess- und Auswertealgorithmen, einschließlich eines detaillierten Vergleichs der beiden Methoden, finden Sie in unseren entsprechenden Publikationen.
DISPLAY PACKAGE
Dieses Add-on ist Teil des Add-ons Display-Paket. Es kann separat oder in Kombination mit den anderen Display-Zusatzmodulen bestellt werden.
Die anderen Display-Zusatzmodule sind unten verlinkt.
Downloads
Publikationen
Invited Paper: Reproducible Characterization of Microdisplays using Imaging Luminance Measurement Devices (ILMDs)
International Conference on Display Technology (ICDT 2024)
In this contribution, we present typical practical implications of high magnification lenses required for camera-based microdisplay measurements and analyze their impact on existing measurement methods for DeMURA, resolution and contrast. Furthermore, we show hardware and software-based methods to improve or handle the shortcomings of these high-magnification lenses.
Reproducibility Evaluations and Calibration Sensitivity of Slanted Line Display MTF Measurements in Oversampling Conditions
International Display Workshop (IDW 2023)
In this contribution we research calibration related impacts on
MTF measurements using the Slanted Line approach in
oversampling conditions. Based on this we propose a
simplified workflow of the Slanted Line MTF method and
conclude benefits and limitations of these setup conditions
MTF measurements using the Slanted Line approach in
oversampling conditions. Based on this we propose a
simplified workflow of the Slanted Line MTF method and
conclude benefits and limitations of these setup conditions
Resolution Capability Measurements: A Comparison Between MTF Slanted Line and Pixel Crosstalk
Society for Information Display 2023
In this contribution, we qualitatively and quantitively compare the recently proposed slanted line MTF resolution measurement with the established pixel crosstalk resolution measurement. This is done by comparing evaluation results and reproducibility from measurements of nine different samples in three different setups for each method.
Reproducibility and Sensitivity Experiments of Display-MTF using ILMDs with Fixed Focus Macroscopic Lenses
Eurodisplay 2022
This contribution uses the recently proposed Slanted Line approach to evaluate the MTF of a display as a measure of display resolution. It investigates the sensitivity for macroscopic imaging conditions and compares the reproducibility between four different macroscopic lenses using three different ILMDs. The samples consist of two displays combined with different structured top layers, which negatively affect the perceived resolution of the displays.
Pixel Crosstalk: A New Metric to Characterize DOI Loss Due to AG Treatments of Display Glasses
SID International Symposium 2016
A method is proposed that characterizes the loss of image clarity caused by anti-glare coatings. The method uses high resolution imaging, giving a distribution of scattered light that can be related easily to the clarity impression of the human eye. Results of different AG treated cover glasses are shown and a new parameter is proposed to characterize the loss of image clarity. This can be applied to the specification and characterization of the cover glasses as well as the characterisation of the final product for quality assurance.
Image Blurring Induced by Scattering Anti-Glare Layers
SID International Symposium 2016
We introduce the scattering-induced spreading of a narrow linear light source in transmission as an alternative method for characterization of image blurring induced by anti-glare layers. This novel method is compared to the recently presented concept of pixel crosstalk and to the transmissive scatter distribution function of anti-glare layers measured in two different ways. The reduction of transmittance modulation is presented as an additional method for characterization of image blur. The ranking of the results is compared to a generalized haze level of the AG samples as obtained from the transmittance distribution functions measured with two different methods.
- Typ:
- Add-On
- Anwendungen:
- Automotive Display
- Messgröße:
- Lichtmessung
- Aufgaben:
- Entwicklung & Industrie