Das Kontrastverhältnis auf den Kopf stellen

Das Kontrastverhältnis ist eine der Messungen zur Bestimmung der Bildqualität eines Bildschirms in der Unterhaltungselektronik. In seiner einfachsten Definition ist das Kontrastverhältnis das Verhältnis zwischen der maximalen und minimalen Lichtintensität, die von einem Display erzeugt werden kann (z.B. das weißeste Weiß gegenüber dem sattesten Schwarz). In der Regel ist ein hohes Kontrastverhältnis wünschenswert - Bildschirme mit einem großen Unterschied zwischen Schwarz und Weiß sehen scharf und klar aus. Man muss jedoch vorsichtig sein, wenn man sich die Zahlen ansieht, insbesondere beim Vergleich zwischen verschiedenen Anzeigetechnologien. Die Umgebungen, die für die meisten aktuellen Standardkontrastmessungen verwendet werden, spiegeln nicht immer die Lichtverhältnisse wider, unter denen wir heutzutage unsere Bildschirme betrachten. Die Kriterien wurden für das Heimkinoerlebnis (völlige Dunkelheit) geschaffen. Mit anderen Worten, sie entstanden, als wir Bildschirme nur als große Fernseher ansahen, bevor wir sie in unsere Tasche oder unseren Rucksack steckten und überall hin mitnahmen.

Ein Blick auf die Kontrastverhältnisse

Es gibt drei übliche Arten, wie Kontrastverhältnisse gemessen und angegeben werden:

  • Statisch - Hierbei handelt es sich um das Verhältnis zwischen der Lichtintensität von weißen und schwarzen Bereichen, die das Display bei einer bestimmten Helligkeitseinstellung gleichzeitig anzeigen kann.
  • Dynamisch - Dies ist das Verhältnis zwischen der Lichtintensität eines komplett weißen Bildschirms und eines komplett schwarzen Bildschirms. Der Unterschied scheint subtil zu sein, aber er ermöglicht es vielen Anzeigetechnologien, mit diesem Wert zu „spielen“. Zum Beispiel kann die Hintergrundbeleuchtung bei dunklen Szenen gedimmt oder bei hellen Szenen verstärkt werden, um unmöglich hohe Werte zu erhalten. Sie werden diese Werte gewöhnlich in Werbematerialien finden.
  • ANSI - Diese Messung wird mit einem schachbrettartig gemusterten Testbild durchgeführt, bei dem die Schwarz- und Weiß-Helligkeitswerte gleichzeitig gemessen und gemittelt werden. Hierbei handelt es sich um eine standardisierte Version des zuvor besprochenen statischen Kontrastverhältnisses, das normalerweise für den Vergleich von Projektoren verwendet wird.

Was haben alle diese Optionen gemeinsam? Diese Messungen werden alle in pechschwarzen Räumen durchgeführt. Es wird keine Umgebungsbeleuchtung berücksichtigt. Daher werden die realen Umgebungsverhältnisse der meisten Nicht-Fernsehbildschirme bei diesen Tests überhaupt nicht berücksichtigt. Was nützt eine Metrik, wenn sie so weit von der Realität entfernt ist?

Berücksichtigung des Umgebungslichts

Hier bei FLEx arbeiten wir daran, reale Probleme bei der Gerätenutzung zu lösen - wie können wir dafür sorgen, dass batteriebetriebene Geräte länger laufen und das Bild unter allen Bedingungen der realen Welt sichtbar ist? Dazu gehört auch die Berücksichtigung des Umgebungslichts. Wenn wir die Kontrastverhältnisse messen, stellen wir sicher, dass dies unter allen möglichen Bedingungen geschieht und nicht auf die Produktion beeindruckender Zahlen reduziert wird.

Die totale Abwesenheit von Umgebungslicht repräsentiert ideale Testbedingungen. (Bildquelle: FLEx)

Realistische Testbedingungen bei Umgebungslicht. (Bildquelle: FLEx)

Kontrastverhältnisse: Transmissive LCDs vs. reflektierende LCDs

Annahmen:

10"-4:3-Tablet

2% obere AR-Glasreflexion

Mindestens 50 nits

 

Transmissive LCDs:

10% Übertragung

BLU (Hintergrundbeleuchtungseinheit) mit 170% Verstärkung und DBEF (Film mit doppelter Helligkeitssteigerung)

80% optisch effizienter Lichtleiter

 

Reflektierende LCDs:

7% Umgebungslichtreflexion (CR 5:1)

18% direkt reflektierend (CR 40:1)

FLP (Frontlichtplatte) bei idealer Ausleuchtung

80% optisch effizienter Lichtleiter

Dieses Schaubild ist vielleicht nicht verbraucherfreundlich, aber es verrät einige Dinge. Umgebungslicht macht einen riesigen Unterschied im Kontrastverhältnis in Bezug auf Stromverbrauch und Lesbarkeit.

Wenn Sie also ein neues Display zu Ihrem Gerät hinzufügen möchten, könnte ein RLCD die richtige Wahl sein. Nicht jedes Gerät wird in der perfekten Beleuchtungsumgebung eingesetzt - die meisten Geräte sollten mit Blick auf Flexibilität entworfen werden.

FLEx bei der Arbeit

Für Gerätehersteller ist es wichtig, sich vor Augen zu halten, dass die meisten Metriken für die Anzeigequalität aus einer Zeit stammen, in der wir unsere Bildschirme ganz anders erlebt haben. Wenn Sie ein Heimkino mit einem riesigen Fernseher ausstatten möchten, könnten sie immer noch in Frage kommen. Aber für alles andere sind die Daten bedeutungslos, und sie halten die Gerätehersteller davon ab, innovativ zu sein und Geräte zu entwickeln, die den tatsächlichen Anwendungsfällen entsprechen. Wir bei FLEx wissen, dass wir gerade erst begonnen haben, über all die Möglichkeiten nachzudenken, wie wir Bildschirme einsetzen können, um die Qualität medizinischer oder industrieller Geräte, die im Freien arbeiten und länger geladen bleiben müssen, dramatisch zu verbessern. Wir wissen, dass es mehr Verbraucheranwendungen für Abenteuerlustige gibt, die bereit sind, aus ihren Höhlen herauszukommen und die Umwelt mit Hilfe von Wetter- und GPS-Technologien und reisefertigen Tablets zu erforschen. Wir sind begeistert von all den neuen Möglichkeiten und freuen uns auf jede neue Entdeckung.

Wie kann FLEx für Sie innovativ sein? Kontaktieren Sie uns.

Weitere Informationen:

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Über den Autor

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Jose leads all electrical design and embedded firmware development at FLEx Lighting. He also provides sales engineering support to customers for electrical and programming topics. Jose has 8 years of experience in electronics design, prototyping, and troubleshooting.

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