Hiện tượng ảnh lưu là gì?

Nội dung hình ảnh tĩnh thường xuất hiện trên một số loại màn hình nhất định, ví dụ như trong lĩnh vực công cộng tại các sân bay và nhà ga (thông tin chuyến đi), trên màn hình cảm ứng (các biểu tượng ứng dụng), hoặc trong các ứng dụng tiêu dùng như trò chơi điện tử hay ứng dụng điện thoại thông minh. Khi hình ảnh được cập nhật, một “bóng ma” của nội dung tĩnh trước đó có thể vẫn còn nhìn thấy – tạm thời hoặc vĩnh viễn. Hiện tượng này được gọi là ảnh lưu (image sticking), ảnh dư (residual image), ảnh tiềm ẩn (latent image), giữ ảnh (image retention), hoặc cháy ảnh (burn-in).

Ghi chú ứng dụng này nhằm giúp người đọc hiểu rõ những yếu tố quan trọng trong việc đo lường hiện tượng ảnh lưu. Tài liệu cũng mô tả các lựa chọn và lợi thế của quy trình đánh giá từ TechnoTeam khi sử dụng thiết bị LMK5 hoặc LMK6 cùng với phần mềm LabSoft.

Các ảnh độ chói trong giai đoạn đánh giá cho thấy hiện tượng ảnh lưu đang mờ dần.

Đo lường hiện tượng ảnh lưu và các khía cạnh liên quan

Việc đo hiện tượng ảnh lưu – hay nói đúng hơn là một chuỗi phép đo – bao gồm ba bước chính:

1. Giai đoạn làm nóng (Warm-up period): Giúp màn hình phục hồi khỏi hiện tượng ảnh lưu ban đầu (nếu có) và đảm bảo trạng thái hoạt động ổn định.

2. Giai đoạn cháy ảnh (Burn-in period): Hiển thị mẫu thử để tạo ra kịch bản tệ nhất cho hiện tượng ảnh lưu. Các mẫu hình và mức xám khác nhau sẽ được sử dụng tùy theo phương pháp đo.

3. Giai đoạn phục hồi (Relaxation period): Đo sự suy giảm ảnh lưu theo thời gian. Cũng sử dụng các mẫu hình và mức xám khác nhau tùy vào phương pháp.

Phép đo ảnh lưu có thể rất tốn thời gian và đối với một số loại màn hình – ví dụ như màn hình OLED – việc lặp lại phép đo là không khả thi. Vì vậy, trước và trong quá trình đo, cần đặc biệt lưu ý ba yếu tố chính:

• Sự căn chỉnh theo thời gian (temporal alignment)

• Các mức xám được sử dụng (grey levels used)

• Loại hiệu chỉnh không đồng đều hiển thị (type of display non-uniformity correction)

Trên: Cấu hình tổng quát của phép đo ảnh lưu sử dụng Thiết bị đo độ chói bằng hình ảnh (Imaging Luminance Measurement Device – ILMD), ví dụ như LMK6
Dưới: Lịch trình tổng quát của một chuỗi phép đo ảnh lưu với các mẫu thử minh họa

Trên: Giao diện người dùng để chọn vị trí kích hoạt (trigger position)

Dưới: Nguyên lý hoạt động của cơ chế kích hoạt trong quá trình đo hiện tượng ảnh lưu

Tác động của yếu tố thời gian

Thời điểm bắt đầu đo hình ảnh đầu tiên trong giai đoạn phục hồi cần được căn chỉnh chính xác với thời điểm chuyển đổi từ mẫu cháy ảnh sang mẫu phục hồi, để đánh giá đúng mức độ ảnh lưu ban đầu. Nếu phép đo bắt đầu quá muộn, hiện tượng ảnh lưu sẽ bắt đầu mờ dần và kết quả đo bị thấp. Ngược lại, nếu phép đo bắt đầu quá sớm và vô tình ghi nhận cả một phần của mẫu cháy ảnh, kết quả sẽ bị cao hơn thực tế.

Tình hình trở nên phức tạp hơn nữa do độ trễ đầu vào phụ thuộc vào cấu hình hệ thống và loại màn hình – tức là độ trễ giữa việc gửi tín hiệu chuyển mẫu và việc mẫu thực tế hiển thị trên màn hình.

Để giải quyết vấn đề căn chỉnh thời gian phức tạp này, TechnoTeam đã phát triển một cơ chế kích hoạt dựa trên nội dung hình ảnh (image content-based trigger) dành cho LMK6. Máy ảnh sẽ quan sát một vùng được chọn tự do của mẫu cháy ảnh với tần số rất cao và phát hiện quang học thời điểm mẫu thay đổi. Từ mốc tham chiếu xác định rõ ràng này, người dùng có thể dễ dàng xác lập thời điểm bắt đầu đo với độ chính xác và khả năng tái lặp cao.

Các hình ảnh bên phải minh họa nguyên lý hoạt động của cơ chế kích hoạt dựa trên nội dung hình ảnh của TechnoTeam trong quá trình đo hiện tượng ảnh lưu.

Sự phụ thuộc vào mức xám và hiệu chỉnh độ không đồng đều

Trong các phép đo hiện tượng ảnh lưu, điều quan trọng là phải tách biệt được độ không đồng đều tĩnh (vốn có của màn hình) với độ không đồng đều gây ra bởi ảnh lưu. Có hai phương pháp để thực hiện việc tách biệt này: phương pháp theo thời gian (temporal approach) và phương pháp theo không gian cục bộ (local approach).

Ngoài ra, cả độ không đồng đều tĩnh và hiện tượng ảnh lưu do kích thích có thể phụ thuộc mạnh vào mức xám – như được minh họa trong dữ liệu đo bên phải.

Các giải pháp phần mềm của TechnoTeam cung cấp sự linh hoạt hoàn toàn trong việc lựa chọn mức xám và loại hiệu chỉnh độ không đồng đều, với đầy đủ các ưu và nhược điểm – thậm chí có thể áp dụng ngay cả ở bước hậu xử lý.
Nhờ vậy, phép đo ảnh lưu có thể được tùy chỉnh tối ưu cho từng dự án cụ thể.

Ví dụ về ảnh hưởng của mức xám:
Đối với màn hình thử nghiệm tinh thể lỏng (liquid crystal test display) này, việc sử dụng các mức xám khác nhau trong giai đoạn cháy ảnh và phục hồi dẫn đến kết quả hiện tượng ảnh lưu khác biệt rõ rệt.