Từ điện thoại thông minh, màn hình ô tô cho đến các hệ thống chiếu sáng thông minh và ứng dụng thị giác máy, các kỹ sư đang làm việc với những công nghệ quang học ngày càng trở nên tinh vi hơn trong suốt thập kỷ qua. Màn hình sáng hơn, các bóng đèn LED (điốt phát sáng) có khả năng tùy biến cao hơn, và khách hàng ngày càng kỳ vọng vào hiệu suất hiển thị hình ảnh nhất quán dưới nhiều điều kiện vận hành khác nhau. Những tiến bộ này đã làm thay đổi hoàn toàn những tiêu chí mà các kỹ sư cần đo lường cũng như phương pháp thực hiện chúng.
Trước đây, các kỹ sư đã phát triển nhiều phương pháp đo lường ánh sáng truyền thống dành cho các hệ thống chiếu sáng vốn tương đối ổn định và dễ dự đoán. Ngày nay, họ phải thường xuyên đánh giá các hệ thống điốt phát sáng (LED) động, màn hình có độ chói cao, các phổ phân bố phức tạp, cũng như các sản phẩm được sản xuất toàn cầu đòi hỏi phải mang lại cùng một trải nghiệm thị giác đồng nhất dù được chế tạo ở bất kỳ đâu.
Tại Konica Minolta Sensing Americas, họ nhận thấy một thách thức chung trên toàn ngành: làm thế nào để thu thập dữ liệu đo lường phản ánh chính xác cách con người cảm nhận ánh sáng, đồng thời hỗ trợ tốt các mục tiêu về kỹ thuật, sản xuất và chất lượng. Các kỹ sư không chỉ phải đánh giá độ sáng, mà còn phải kiểm tra màu sắc, đặc tính quang phổ, độ đồng đều, hiệu năng góc nhìn và tính nhất quán theo thời gian.
Phụ lục bài viết
Đo lường các màn hình ngày càng sáng hơn
Công nghệ màn hình đang không ngừng thúc đẩy hiệu suất độ chói (luminance) lên những tầm cao mới. Điện thoại thông minh, màn hình buồng lái ô tô, biển báo kỹ thuật số và giao diện công nghiệp ngày càng phụ thuộc vào các thiết kế có độ sáng cao nhằm duy trì khả năng hiển thị trong những môi trường khắc nghiệt. Khi độ sáng màn hình tăng lên, các kỹ sư phải đối mặt với những thách thức đo lường mà các phương pháp truyền thống không phải lúc nào cũng giải quyết hiệu quả.
Màn hình có độ chói cao đòi hỏi các thiết bị có khả năng đo lường chính xác độ sáng đỉnh, tỷ lệ tương phản, độ đồng đều của độ chói, hiệu suất dải thang độ xám (grayscale) và độ ổn định màu sắc trên một dải động rộng. Màn hình ô tô là một ví dụ điển hình. Các buồng lái kỹ thuật số hiện đại thường tích hợp nhiều công nghệ màn hình khác nhau, đòi hỏi chúng phải hiển thị nhất quán dưới cả ánh sáng mặt trời trực tiếp lẫn điều kiện lái xe ban đêm.
Những khác biệt dù là nhỏ nhất về độ chói hay sắc độ (chromaticity) đều có thể dễ dàng bị nhận ra khi đặt các màn hình cạnh nhau. Để giải quyết những thách thức này, các kỹ sư ngày càng tin dùng các máy đo độ chói điểm, máy đo phổ bức xạ (spectroradiometer) và các hệ thống đo lường dựa trên hình ảnh.
Các giải pháp đến từ Konica Minolta Sensing Americas, Radiant Vision Systems và Instrument Systems giúp kỹ sư đánh giá độ chói, sắc độ, độ đồng đều và chất lượng màn hình theo cách bám sát nhất với cảm nhận thị giác của con người.
Duy trì tính nhất quán về màu sắc trong các hệ thống chiếu sáng LED
Công nghệ điốt phát sáng (LED) mang lại sự linh hoạt vượt trội, nhưng đồng thời cũng đặt ra những yêu cầu đo lường mới. Ngay cả những bóng đèn LED được sản xuất theo cùng một bộ chỉ tiêu kỹ thuật cũng có thể biểu hiện những khác biệt tinh tế về sắc độ, vốn chỉ lộ rõ khi sản phẩm được lắp đặt trong môi trường thực tế.
Đối với các không gian thương mại, cơ sở chăm sóc sức khỏe, chiếu sáng kiến trúc và nội thất ô tô, những sự khác biệt này có thể ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm của người dùng. Do đó, các kỹ sư cần phải đánh giá nhiều yếu tố hơn chứ không chỉ dừng lại ở mức độ chiếu sáng (illuminance). Tọa độ sắc độ, nhiệt độ màu tương quan (CCT), tính nhất quán màu sắc và đặc tính hoàn màu đều đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất tổng thể của sản phẩm.
Thách thức này càng trở nên khó nhằn hơn đối với các hệ thống LED có thể thay đổi màu sắc và tinh chỉnh độ trắng (tunable-white). Thay vì chỉ đo lường ở một điều kiện vận hành đơn lẻ, các kỹ sư có thể phải xác minh hiệu suất trên hàng trăm trạng thái màu sắc khác nhau.
Đối với những ứng dụng này, các thiết bị đo lường như Máy quang phổ CL-500A (Spectrophotometer) và Máy đo phổ bức xạ CL-70F của Konica Minolta Sensing Americas sẽ hỗ trợ các kỹ sư đánh giá đồng thời các đặc tính quang trắc (photometric) và trắc sắc (colorimetric), phục vụ đắc lực cho cả quá trình nghiên cứu phát triển lẫn khâu kiểm soát chất lượng.
Phân tích đặc tính các phổ LED ngày càng phức tạp
Một trong những thay đổi quan trọng nhất trong lĩnh vực đo lường ánh sáng hiện đại là tầm quan trọng ngày càng tăng của phân tích quang phổ. Hai nguồn sáng có thể cho ra cùng một chỉ số chiếu sáng nhưng trông vẫn khác biệt rõ rệt do sự biến thiên trong phân bố công suất quang phổ của chúng. Điều này đặc biệt đúng đối với các bóng đèn LED hiện đại, nơi sự phát xạ của chất bán dẫn và sự chuyển đổi phốt-pho tạo ra các đặc tính quang phổ mang tính đặc thù cao cho từng ứng dụng.
Những đặc tính đó chi phối khả năng hoàn màu, ngoại quan hiển thị, nhiệt độ màu tương quan và diện mạo cảm nhận được của các vật thể được chiếu sáng. Kết quả là, nhiều ứng dụng hiện nay không thể chỉ phụ thuộc hoàn toàn vào các phép đo cường độ sáng lux. Chiếu sáng bán lẻ, chiếu sáng bảo tàng, thị giác máy, đo kiểm màn hình và các ứng dụng kiểm định chất lượng ngày càng đòi hỏi những dữ liệu quang phổ chi tiết.
Các dòng máy đo phổ bức xạ từ Instrument Systems và Konica Minolta Sensing Americas mang đến cho các kỹ sư sự thấu hiểu toàn diện hơn về hiệu năng của nguồn sáng thông qua việc chụp lại toàn bộ bức tranh phân bố quang phổ. Điều này cho phép thực hiện các quy trình phân tích chuyên sâu hơn, đồng thời giúp đảm bảo rằng hiệu năng đo được hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu khắt khe của ứng dụng.
Kết nối các phép đo trong phòng thí nghiệm với hiệu suất thực tế
Môi trường được kiểm soát chặt chẽ vẫn luôn là yếu tố thiết yếu trong việc phân tích đặc tính quang học, nhưng thực tế các sản phẩm hiếm khi hoạt động dưới điều kiện lý tưởng của phòng thí nghiệm. Màn hình thường xuyên phải đối mặt với mức độ ánh sáng môi trường thay đổi liên tục, hệ thống chiếu sáng phải chịu sự biến thiên về nhiệt độ, và các cấu kiện ô tô thì phải vận hành đáng tin cậy trong vô số môi trường đa dạng.
Điều này vô hình trung tạo ra một thách thức thực tiễn: liệu các phép đo tại phòng thí nghiệm có thể dự đoán tốt hiệu suất thực tế đến mức nào? Các kỹ sư ngày nay đang tăng cường việc đánh giá độ đồng đều không gian, hiệu năng góc nhìn, đặc tính chói lóa và sự nhất quán màu sắc ngay dưới các điều kiện vận hành thực tế. Những phương pháp này vẽ nên một bức tranh hoàn chỉnh hơn về hiệu suất thị giác so với các phép đo tại một điểm thông thường.
Máy đo quang trắc hình ảnh và hệ thống ghi hình màu của Radiant Vision Systems đã trở thành những công cụ đặc biệt giá trị cho các ứng dụng này, bởi chúng cho phép kỹ sư đánh giá toàn diện sự phân bố ánh sáng cũng như độ đồng đều hiển thị trên toàn bộ bề mặt, đồng thời giúp phát hiện các khiếm khuyết mà những kỹ thuật đo lường thông thường khó lòng nhìn thấy.
Đạt được sự nhất quán trong đo lường xuyên suốt các hoạt động toàn cầu
Nhiều tổ chức hiện nay tiến hành nghiên cứu phát triển sản phẩm ở một địa điểm, xác minh tính năng ở một nơi khác, và sản xuất hàng loạt tại nhiều khu vực khác nhau. Dù mang lại những lợi ích to lớn, nhưng cách tiếp cận này rất dễ dẫn đến sự thiếu nhất quán trong đo lường, gây ảnh hưởng trực tiếp đến các quyết định sản xuất và phát triển.
Mỗi cơ sở sản xuất có thể sử dụng các thiết bị đo khác nhau, cũng như có lịch trình hiệu chuẩn, điều kiện môi trường hoặc quy trình đo kiểm riêng biệt. Chỉ cần một khác biệt nhỏ cũng đủ để dẫn đến những bất đồng về tính tuân thủ của sản phẩm cũng như hiệu năng chất lượng. Để duy trì tính nhất quán, việc chỉ lựa chọn thiết bị đo chính xác là chưa đủ.
Các tổ chức còn cần đến những quy trình hiệu chuẩn có thể truy xuất nguồn gốc, các thủ tục được tiêu chuẩn hóa, cùng các hệ thống đo lường có khả năng cho ra kết quả lặp lại đáng tin cậy tại bất kỳ cơ sở nào. Trong bối cảnh mạng lưới sản xuất tiếp tục mở rộng toàn cầu, tính nhất quán trong đo lường đã thực sự trở thành một yêu cầu mang tính chiến lược đối với cả đội ngũ kỹ thuật lẫn quản lý chất lượng.
Tầm nhìn tương lai
Những công nghệ đang định hình ngành công nghiệp chiếu sáng và hiển thị ngày nay vẫn đang không ngừng tiến hóa. Màn hình dải động cao (HDR), hệ thống chiếu sáng ô tô thích ứng, hệ thống thị giác máy tiên tiến, cùng với sự trỗi dậy của các ứng dụng thực tế ảo/thực tế tăng cường (AR/VR) đều đang đặt ra những chuẩn mực mới cho lĩnh vực đo lường quang học.
Tại Konica Minolta Sensing Americas, họ coi sự tiến hóa này là cơ hội để tích hợp các phép đo quang trắc, trắc sắc và quang phổ vào chung một quy trình làm việc duy nhất. Nhờ vào công nghệ tiên tiến từ Konica Minolta Sensing Americas, Radiant Vision Systems và Instrument Systems, các kỹ sư giờ đây đã có trong tay những công cụ ưu việt giúp họ đánh giá hiệu suất quang học với độ chính xác và chiều sâu thấu hiểu cao hơn.
Các kỹ sư đang tích cực áp dụng những phương pháp tiếp cận toàn diện hơn đối với độ sáng, màu sắc, phân tích quang phổ, hiệu suất thực tế và tính nhất quán toàn cầu nhằm bắt kịp nhịp độ đổi mới vũ bão của thế hệ chiếu sáng và hiển thị tiếp theo.
Nếu bạn cần máy đo màu chính hãng, uy tín
Lidinco là công ty cung cấp các loại máy đo màu uy tín nhập khẩu trực tiếp với giá cạnh tranh. Các sản phẩm đều được bảo hành theo chính sách hãng, tư vấn kỹ thuật tận tình.
Ngoài ra, Lidinco còn cung cấp các loại thiết bị phân tích, đo lường viễn thông, vật tư nhà máy, công nghiệp, thiết bị giáo dục, thiết bị SMT và các loại thiết bị chuyên dụng khác.
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường Tân Bình, TP. Hồ Chí Minh, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
Xem thêm: Lúc nào nên sử dụng đồng hồ vạn năng? Hướng dẫn lựa chọn và sử dụng hiệu quả
