Herausforderungen und Qualitätssicherung beim lokalen Dimmen von LC-Displays mit seitlich angeordneten LEDs

Abstract

Das lokale Dimmen von LC-Displays bietet großes Potential zur Leistungseinsparung und zur Verbesserung der visuellen Qualität. Aufgrund der Besonderheiten von LC-Displays mit seitlich angeordneten LEDs entfalten Local-Dimming-Algorithmen bei diesen Displays zurzeit nicht ihre vollen Möglichkeiten. Beim Dimmen solcher Displays können viele ungewollte visuelle Artefakte auftreten. Daher wird das lokale Dimmen für solche Displays nur moderat eingesetzt. Eine Vermeidung dieser Artefakte kann es ermöglichen, das Potential des Local-Dimmings voll auszuschöpfen. Da nur ausreichend bekannte visuelle Artefakte verhindert werden können, werden diese ausführlich analysiert und Lösungsvorschläge zur Vermeidung gegeben. Hierzu werden acht Displays mit Edge-Lit Hintergrundbeleuchtung betrachtet. Die Displays werden dabei auf statische und dynamische Artefakte untersucht und es werden Möglichkeiten genannt, wie die visuelle Qualität gesichert und gesteigert werden kann. Um insbesondere keine Artefakte in der Darstellung künstlicher Bilder zu erzeugen, wird eine Menü-Detektion eingeführt und alle Parameter des Dimming-Algorithmus angepasst. Durch die abschließende Optimierung der Hintergrundbeleuchtung in Bezug auf das Local-Dimming, welche Anzahl und Position der LEDs sowie die Form der LSF betrifft, kann somit ein Algorithmus vorgestellt werden, welcher die Herausforderung des lokalen Dimmens für Edge-Lit-Displays meistert und gleichzeitig die visuelle Qualität sicherstellt.

Local dimming of LC-Displays offers a high potential for power saving and the improvement of the visual quality. Because of the particularities of Edge-Lit LC-Displays, local dimming algorithms do not yet reach best possible results. The dimming of such displays may produce unintentional visual artefacts. Therefore, the impact of local dimming for such displays is rare. Avoiding these artefacts can help local dimming to reach its full potential. Since only sufficiently understood visual artefacts can be prevented, they are analysed and solutions are suggested. There are eight displays with Edge-Lit backlight considered. The static and dynamic visual artefacts of these displays are analysed and a description to ensure und increase the visual quality is given. Especially to avoid artefacts with artificial images, a menu detection is introduced and all parameters of a dimming algorithm are adjusted. The final optimization of the backlight, related to the number and the position of the LEDs and the shape of the LSF, allows a local dimming algorithm, which can reach the dimming challenges of Edge-Lit displays and ensure the visual quality at the same time.