Gleichförmigkeit ist ein wesentliches Qualitätskriterium für moderne Displays. Dies gilt auch für hochfrequente Ungleichförmigkeiten wie DeepGreyMura bei OLEDs oder Anti-Glare-Layer (AGL) verursachtes Display Sparkle. Im Jahr 2019 startete TechnoTeam zusammen mit zwei großen Unternehmen aus der Automobilindustrie ein Joint Venture zur Messung des Display Sparkle. Das Ziel war eine:

  • Sparkle-Messungen mit BlackMURA-konformen ILMDs/Kameras
  • Sparkle-Messungen ohne Entfernung des Anti-Glare-Layer
  • Hohe Korrelation zur menschlichen Wahrnehmung

Heute wird unsere Lösung zur Messung des Display Sparkle in den Display-Spezifikationen großer Automobilhersteller eingesetzt. Unser Sparkle Add-On kann mit allen LMK5 und LMK6 Kameras und allen Standardobjektiven ab 16 mm Brennweite verwendet werden.

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Tabelle zur Einrichtung der Sparkle-Messung für verschiedene (BlackMURA-kompatible) LMK-Systeme

Entsprechend der genutzten Kamera/Objektiv-Kombination wird ein initialer Messabstand eingestellt (siehe Tabelle). Anschließend erfolgt eine Ausrichtung gemäß dem BlackMura-Verfahren, welche einfach und bequem mit unserem Live-View-Modus durchgeführt werden kann. Hierbei werden auch die Sparkle-relevanten Setup-Parameter " Öffnungswinkel" und die "optische Vergrößerung" berechnet. Allerdings wird im Unterschied zu einer BlackMURA-Messung direkt auf das Display fokussiert (innerhalb des Moiré). Danach werden Leuchtdichtemessungungen eines grünen Testbildes durchgeführt und der Sparkle-Wert in Prozent berechnet. Der Einfluss von Moiré, der Pixelstruktur oder Staub und Pixelfehlern auf den Sparkle-Wert wird durch unseren Frequenzfilter-basierten Algorithmus korrigiert. Die Standardparameter sind den Betrachtungsabstand von automotive Displays eingestellt. Durch unsere innovatives Frequenzkonvertierung können wir algorithmisch den Effekt unterschiedlicher optischer Vergrößerungen auf den Sparkle-Messwert korrigieren, was auch in flexiblen Aufbauten zu einer hervorragenden Reproduzierbarkeit führt.

Da Sparkle-Werte sehr empfindlich auf die Fokussierung reagieren können (unscharfe Bilder des Sparkle reduzieren den Sparkle-Wert stark), haben wir den Distanz-Fokus-Scan entwickelt. Mit dieser Methode kann bei allen LMKs (insbesondere bei Objektiven mit manuellem Fokus) nach dem Maximum gesucht werden, bei dem der Sparkle am schärfsten abgebildet ist. Dieser Maximumwert ist reproduzierbar und stellt außerdem sicher, dass auch der Sparkle bewertet wird, den der Mensch beobachtet. Dazu wird lediglich eine einfache motorisierte Linearachse benötigt, die zusammen mit dem Sparkle Add-On bestellt werden kann. Natürlich erlaubt das Add-On auch die Verwendung externer (sogar manueller) Achsen. Alternativ kann auch ein LMK Positon System verwendet werden.

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Typische Kurve eines Sparkle-Scans mit Distanzfokus von der LabSoft.

 

Publikationen

International Display Workshop (IDW 2022)

This contribution examines the influence of ILMD noise on the reproducibility of different sparkle evaluation setups. Sparkle measurements at different sampling rates and aperture numbers are simulated for different ILMD sensors. Especially at low sparkle levels, the SNR can become very critical for some evaluation techniques such that the number of measurements needs to be increased significantly to ensure reproducibility among the different ILMD sensors.
Authors: I. Rotscholl, U. Krüger

Journal of the Society for Information Display

This contribution proposes a sparkle evaluation based on a spatial frequency filter, taking into account various setup influences. Furthermore, the effect of flexible setup conditions on the reproducibility of measurement results is investigated. The procedure and concepts are derived for sampling resolutions between 15 and 30 cpx/mm with display pixel pitches between 183 and 224 ppi and validated by a round-robin experiment with different test devices, including glass and foil-based Anti-Glare Layers. The findings serve as a basis for the measurement conditions of an automotive display sparkle measurement specification.
Authors: I. Rotscholl; A. Schlipf; C. Rickers; U. Krüger

Society for Information Display

The reproducible quantification of anti-glare layer based display sparkle with Imaging Luminance Measurement Devices (ILMD) is essential for testing and conformity assessment of many displays aiming at outdoor applications. This study systematically researches relevant setup and system influences of a Fourier space-based sparkle evaluation. These include 13 different antiglare layers, two displays with different PPI, and several different system setups featuring 12 different camera/lens combinations and more than 10000 individual luminance images. Based on the resulting sensitivities, the measurement procedure is optimized with respect to the achieved reproducibility. The resulting procedure serves as basis to define a new automotive specification for reproducible sparkle measurements and may do so for other applications, that need to quantify sparkle in a reproducible way.
Authors: I. Rotscholl; j. Rasmussen; C. Rickers; J. Brinkmann; B. Liu; U. Krüger

International Display Workshop 2021

This contribution evaluates a frequency-filter based sparkle evaluation and investigates the compromise between reproducible measurement results and flexible setup conditions. It bases on measurements with two displays and 9 AGLs. The findings serve as basis for the measurement conditions of an upcoming automotive display sparkle measurement specification
Authors: I. Rotscholl
Typ:
Add-On
Anwendungen:
Automotive Display
Messgröße:
Lichtmessung
Aufgaben:
Entwicklung & Industrie