Autor: Adam Simmons
Última actualización: 31 de enero de 2020
Introducción
Para muchas personas en el mundo moderno el humilde ordenador es una parte integral de su vida cotidiana. Ha dejado de ser el lujo extravagante de unos pocos afortunados para convertirse en un componente esencial de la mayoría de las empresas y un complemento bienvenido en muchos hogares. A pesar de la creciente miniaturización del ordenador y de la adopción de nuevas formas portátiles como el Tablet PC y los «todo en uno» integrados, la potencia bruta y la versatilidad del PC de sobremesa siguen siendo inigualables. Una característica clave del PC de sobremesa moderno que lo distingue de estas alternativas prescritas y bastante inflexibles es la inclusión de una unidad base (a menudo una torre) con componentes que pueden actualizarse fácilmente. Otra distinción es la inclusión habitual de un monitor independiente, con una pantalla mate o brillante, que ha sufrido la misma «evolución» que el resto del PC, y seguirá haciéndolo.
Aunque los fabricantes suelen tergiversar las complejidades de las diferentes tecnologías de visualización y los consumidores no las entienden bien, hay un atributo fundamental que se suele discutir: la superficie de la pantalla. En contraste con lo que ocurre «bajo el capó», la superficie de la pantalla es fácilmente visible en el exterior y encarna la conexión visual esencial entre el hombre (o la mujer) y el monitor. A diferencia de los CRT del pasado, la pantalla moderna no está limitada por una superficie de cristal dura y altamente reflectante. La naturaleza de la superficie de la pantalla es mucho más flexible y adopta muchas formas, con distintos grados de propiedades antirreflectantes o «antideslumbrantes». Pero, al igual que ocurre con la mayoría de los aspectos de las pantallas, rara vez es tan sencillo; las superficies antirreflectantes más comunes presentan ciertas salvedades. Exploramos las limitaciones de algunas de las implementaciones «antideslumbrantes» más extendidas y analizamos las alternativas y la posible dirección futura de la superficie de las pantallas de ordenador.
Pantallas mate
La superficie de una pantalla mate consta de una «capa polarizadora» exterior que se ha engrosado mediante un proceso mecánico y, a veces, químico adicional. Los métodos habituales de fabricación de esta superficie incluyen el «spluttering» multicapa o varias pasadas de «recubrimiento por inmersión» seguidas, opcionalmente, de tratamientos superficiales químicos. Aunque no es necesario explorar las complejidades de estos procesos de recubrimiento, consideraremos el resultado final deseable de este procesamiento. Se trata de conseguir un acabado mate en la superficie de la pantalla que actúe como difusor de la luz ambiental en lugar de reflejarla directamente hacia el espectador; una superficie lisa actúa un poco más como un espejo. La gran reducción de los reflejos y deslumbramientos no deseados da lugar a un término sinónimo de este tipo de pantallas: antideslumbrante. Aunque la difusión de la luz ambiental y, por tanto, la reducción del deslumbramiento es deseable, no es una solución infalible. Las propiedades ópticas de la superficie funcionan en ambos sentidos, es decir, la luz emitida por el monitor también se ve afectada. Además, existe cierto grado de interferencia entre la luz emitida y la luz incidente difusa. La trayectoria de la luz emitida (del monitor) y la luz ambiental (del entorno) y su interacción con la superficie de la pantalla mate se muestra en el siguiente diagrama.
Mientras que la deseable reducción del deslumbramiento se consigue mediante la dispersión de la luz externa, la imagen producida por el monitor se ve afectada por el mismo proceso de difusión. La luz ambiental difusa también interfiere ligeramente con la imagen producida por el monitor para exacerbar el proceso. Los efectos que esto tiene en la imagen y los beneficios atribuidos a la reducción del deslumbramiento por una superficie de pantalla mate se resumen en la siguiente tabla.
| Ventajas de una pantalla mate | Desventajas de una pantalla mate |
| La reducción del brillo mejora visibilidad de la imagen en zonas de fuerte luz directa o ambiental | Reducción del contraste y de la viveza del color |
| Potencialmente reducción de la fatiga visual en tales circunstancias, ya que no hay que enfocar «a través» de reflejos o brillos intensos para ver la imagen | Reducción de la nitidez de leve a moderada – dependiendo del grosor y la estratificación de la superficie mate, así como del paso de píxeles del monitor |
| Polvo, grasa y suciedad menos visibles | Generalmente más difícil de limpiar debido a la penetración de la suciedad y a la relativa dificultad para ver los frutos de su trabajo |
| Textura granulada o nebulosa aparente en algunos casos, sobre todo al mostrar el blanco y otros colores claros |
Pantallas brillantes
A diferencia de la superficie rugosa de una pantalla mate, una pantalla brillante tiene una capa polarizadora exterior mucho más suave. En lugar de difundir la luz ambiental, esta superficie lisa tiende a reflejarla directamente, lo que provoca reflejos y deslumbramientos no deseados, sobre todo bajo una luz directa intensa. En cambio, la luz emitida por el monitor no se ve obstaculizada por un fuerte proceso de difusión. Y, aparte de los reflejos, la imagen aparece más rica, más vibrante y sin adulterar. Las películas polarizadoras brillantes modernas suelen estar tratadas con un revestimiento químico antirreflectante (AR), como el fluoruro de magnesio o polímeros especiales, que actúan en parte para ayudar a la absorción de parte de la luz ambiental. Algunos de los modelos brillantes de Samsung tienen la superficie de la pantalla recubierta con nanopartículas de plata en lo que se denomina «panel ultra claro». Esto está diseñado para ayudar a la absorción de parte de la luz ambiental en un grado ligeramente mayor que un revestimiento químico antirreflectante tradicional sin impedir el rendimiento de la imagen.
La imagen de abajo muestra cómo la superficie del Panel Ultra Claro de un Samsung T27A950 y la superficie brillante no tratada de un portátil Dell Studio XPS15 se ve en un día de verano británico bastante brillante. La noción de verano británico no es muy importante en el contexto de esta fotografía, pero es para decir que era agradable y brillante e incluso ligeramente soleado cuando se tomaron las fotografías. Pero poco después estaba apagado y lluvioso. La luz entra por una ventana a la derecha del monitor, pero la luz del sol no incide directamente en la pantalla.
Puedes ver en la imagen de arriba que los reflejos son visibles en ambas superficies de la pantalla bajo tales condiciones de iluminación. El reflejo es más intenso en la Dell con un claro contorno de la puerta, la cámara, la mano y el antebrazo del camarógrafo y la silla roja del ordenador. En el Samsung, estos elementos están menos definidos (obviamente, la silla no es visible en absoluto, ya que está bloqueada por el portátil). Otra observación es que la imagen en el Samsung parece más rica, mientras que la imagen en el Dell aparece blanqueada. Ambas pantallas estaban ajustadas a un brillo de 160 cd/m² y en condiciones de visión oscura la imagen del Dell no aparece blanqueada de esta manera – esto es causado por la luz ambiental bastante fuerte y es algo que el Samsung no sufre de la misma manera. Las superficies antirreflectantes que se utilizan habitualmente en los portátiles, y a veces en las pantallas más grandes, son: Dell TrueBright, ASUS ColorShine, HP BrightView y Sony Xbrite. Éstas producen una imagen más oscura al reflejarse que la Dell sin tratar.
A pesar de esta ligera reducción de los reflejos y del efecto de oscurecimiento, el panel Ultra Clear sigue siendo una superficie muy brillante. Cuando se muestran los negros y los colores oscuros (o incluso los colores claros si la luz ambiental es lo suficientemente brillante) los reflejos siguen siendo un problema y la luz ambiental tiene que ser controlada con más cuidado. La gente puede sugerir que se aumente el brillo para ayudar a combatir esto, pero la luminancia relativa de las áreas oscuras (particularmente los negros) es considerablemente menor que las áreas brillantes, independientemente de la configuración del brillo. Por si no quedara claro en la imagen mixta anterior, no te harás la ilusión de que esto es otra cosa que una superficie de pantalla brillante cuando el monitor está apagado. Esto se puede ver en la fotografía de abajo, que fue tomada de nuevo en un brillante día de verano. Observe que la imagen reflejada de la habitación en el Samsung es un poco más oscura que en el Dell, pero los objetos siguen teniendo un claro detalle.
Algunas pantallas utilizan un tratamiento antideslumbrante mate muy suave para la superficie de la pantalla. Tienen un valor de bruma muy bajo, en torno al 2-4%. Esto describe el nivel de difusión de la luz por parte de la superficie de la pantalla, mientras que la mayoría de las superficies de las pantallas mate normales tienen un valor de opacidad del 25% o superior. Por lo tanto, estas pantallas pueden clasificarse como brillantes, ya que sus propiedades de emisión y reflexión de la luz se ajustan más a una superficie brillante con una ligera película antirreflectante. El tipo de tratamiento descrito anteriormente. Una minoría de fabricantes (sobre todo Apple con su anterior serie «LED Cinema Display») opta por prescindir de cualquier tratamiento antirreflectante e incluir un vidrio no tratado altamente reflectante como superficie exterior. Esto se hace en gran medida por razones estéticas, ya que no hay ninguna ventaja sobre una superficie antirreflectante debidamente tratada en lo que respecta a la calidad de la imagen. En general, la cantidad de luz reflejada por cualquier superficie antirreflectante de muy bajo brillo se reduce en comparación con una superficie brillante no tratada. El principio que subyace a la superficie brillante de la pantalla se explora en el siguiente diagrama, que tiene en cuenta tanto la luz ambiental como la luz emitida por el propio monitor.
Aunque el reflejo de la luz ambiental puede reducirse mediante el uso de un revestimiento antirreflectante o ligeramente antirreflectante, no se elimina por completo, especialmente cuando la luz es intensa o la imagen es oscura. Si el monitor está ajustado a un brillo razonable, los niveles de luz ambiental son relativamente bajos y hay poca luz que incida directamente sobre la pantalla, los reflejos no deberían ser un problema. Como la luz emitida sigue un camino más directo y no se difunde por una superficie mate, se obtiene una imagen más «limpia» y vibrante que puede apreciarse plenamente en esas condiciones. Los atributos positivos y negativos de una superficie de pantalla brillante se resumen en la siguiente tabla.
| Ventajas de una pantalla brillante | Desventajas de una pantalla brillante |
| Reflejos reducidos en determinadas condiciones de iluminación en comparación con una superficie brillante no tratada | Los niveles de luz ambiental fuertes y la luz directa que incide sobre el monitor pueden causar molestos reflejos y «blanqueo» de la imagen |
| Limpieza más fácil debido a la menor penetración de la suciedad y a la mayor visibilidad de la grasa y la suciedad | Posible aumento de la fatiga visual debido a la dificultad para enfocar la imagen a través de los reflejos |
| En general, mayor atractivo estético -siempre que la pantalla se mantenga limpia | Polvo, grasa y suciedad más visibles – especialmente cuando el monitor está apagado. La limpieza rutinaria es necesaria |
| Imagen más limpia, sin bruma ni grano | |
| La emisión de luz directa mejora el contraste y la vivacidad de la imagen |
Una solución a mediassolución a medias
Algunos fabricantes ofrecen un compromiso entre ambos: un tipo de superficie que suele denominarse «semibrillante». Estas superficies son, en realidad, mates, pero están un poco o mucho menos rugosas, lo que les da un aspecto más suave y hace que la difusión de la luz sea más débil. En otras palabras, tienen un valor de neblina relativamente bajo. El fabricante de paneles AU Optronics utiliza este tipo de superficie en algunos de sus modernos paneles VA, que tienen un valor de bruma del 13-18% (considerablemente inferior al 25% de una típica pantalla mate). Esto mejora la vivacidad y la claridad de la imagen y reduce en gran medida el grano visible en los colores blancos y claros. No aporta el nivel de claridad vibrante ni ofrece la misma sensación visual que un monitor brillante, pero sin duda reduce la difusión de la luz emitida y mejora estas características en comparación con las superficies mate de mayor brillo. La ligera desventaja que se deriva de esto es que la luz del entorno que incide en las superficies de la pantalla también se reduce menos, aumentando ligeramente el deslumbramiento. Los reflejos no son realmente un problema en la mayoría de las condiciones de iluminación y las cosas son ciertamente mejores en este departamento que una superficie de pantalla brillante. La imagen de abajo muestra el brillo y las características de reflexión de un BenQ EW2420 con una superficie mate de bajo brillo (parte trasera) en comparación con un portátil Dell Studio XPS15 con una superficie de pantalla brillante TrueLife (parte delantera). Esta fotografía fue tomada en un día luminoso de finales de la primavera, con la luz del sol entrando por la ventana de la derecha.
Puede verse un reflejo claro y de espejo en el portátil Dell, con la puerta, la pared, la silla y el teclado del portátil claramente visibles. En el BenQ se puede ver un reflejo borroso de la puerta, la parte trasera del portátil y la mano del camarógrafo. Una vez encendida la pantalla, este leve reflejo deja de ser un problema. La luz directa que incide sobre la pantalla puede seguir causando molestos reflejos, pero estas condiciones de visualización suelen ser problemáticas incluso para las superficies de pantalla mate más resistentes. La imagen siguiente muestra el BenQ EW2420, en condiciones de iluminación similares a las de la primera fotografía, mostrando un fondo de escritorio mixto a 160 cd/m². Ya no se pueden ver los objetos reflejados en la pantalla.
Samsung introdujo una superficie de pantalla «mate muy ligera» (low-haze) similar en sus monitores PLS (Plane to Line Switching) de la serie SA850 y también se ha utilizado en modelos más recientes, incluidos algunos PLS y modelos VA curvos. La superficie hace uso de un novedoso sustrato de vidrio procesado para dar un valor de bruma de alrededor del 18%, que es considerablemente menor que el 24-28% típico en un monitor de panel TN de Samsung con superficie de pantalla mate. La textura de la superficie de la pantalla también es más suave gracias al proceso utilizado. El resultado final es que las características de manejo de la imagen y los reflejos están a medio camino entre una superficie mate «normal» y una superficie brillante. La imagen siguiente compara el S27A850D (con una superficie de pantalla de bajo brillo) con el Samsung 2030BW (superficie de pantalla mate normal) con ambas pantallas apagadas. En el S27A850D se puede ver el contorno de las ventanas frente a la pantalla, mientras que en el 2030BW se puede ver un ligero resplandor en la periferia, pero sin reflejo. Cuando el S27A850D se enciende con un brillo razonable, esto no suele ser un problema, como ocurre con los modelos de BenQ.
Una solución similar se utiliza en algunos de los paneles AH-IPS de LG, incluidos los modelos 2560 x 1440 y 3440 x 1440. Los paneles AHVA de AUO (como el BL2710PT y el BL3201PT/PH) tienen un valor de neblina aún más bajo que se acerca bastante al de sus paneles VA (13-16%). La claridad y la relativa suavidad de la imagen en estos equipos es excelente. Algunos modelos, sobre todo los de HP con su tratamiento «Low Haze Enhancement» y varios modelos de Philips, como el BDM4350UC (abajo), utilizan tratamientos de muy baja nitidez, normalmente del 1 al 5% de nitidez. Estos tratamientos proporcionan una imagen similar a la de una solución totalmente brillante, incluso dando ese «aspecto húmedo» cuando la luz ambiental incide en la superficie, pero con una reflexión significativamente reducida. Tenga en cuenta que la imagen de abajo fue tomada en una habitación luminosa, pero los reflejos parecen bastante suaves. En condiciones de poca luz, los reflejos que podrían ser molestos en una pantalla «totalmente brillante» se silencian hasta el punto de hacerse invisibles y mezclarse con la imagen.
Es importante tener en cuenta que la textura de la superficie de la pantalla también es importante y hay algunos modelos que desafían las tendencias de «suavidad de la imagen» que se esperan de sus valores de bruma. Buenos ejemplos serían algunos paneles de 23,6 – 27″ de tipo IPS ‘4K’ UHD (3840 x 2160) como los utilizados en el Dell P2415Q o el ASUS PG27AQ. Estos son antirreflectantes mate claro (valor de neblina relativamente bajo), lo que preserva la vivacidad y la claridad de la imagen, pero no tienen una textura de superficie particularmente suave. Esto es bastante evidente cuando se ven contenidos más claros, ya que parecen granulados. Algunos de los nuevos paneles ‘AD-PLS’ y ‘AH-IPS’ (incluidos los que tienen una resolución de 1920 x 1080 y 1920 x 1200) tienen superficies de pantalla mate con una textura relativamente ligera, aunque los valores de bruma (~25%) son compartidos por algunos modelos con superficies de pantalla notablemente más granuladas. Los paneles 21:9 de LG con una resolución de 2560 x 1080 tienen un valor de bruma similar y una textura de superficie impresionantemente suave y «sin grano».
Superficies de pantalla futuras
Como se explora en este artículo, la reducción del brillo y el reflejo en un monitor es un arma de doble filo y debe estar finamente equilibrada para evitar consecuencias indeseables. La superficie de pantalla ideal sería aquella que no interfiriera en la transmisión de la luz, pero que al mismo tiempo fuera eficaz para reducir el impacto de la luz ambiental que incide sobre la superficie de la pantalla. En 2003, el fabricante de películas ópticas MacDermid Autotype demostró un novedoso revestimiento de película que pretendía hacer precisamente eso. El film, que se desarrolló conjuntamente con el Instituto Fraunhofer de Energía Solar, se denominó Autoflex MARAG (MothEye AntiReflection AntiGlare). Se diseñó para imitar la nanoestructura cónica de los ojos de las polillas (abajo) y la capacidad de estas estructuras para maximizar el aprovechamiento de la luz con una reflexión mínima, ya que las polillas nocturnas necesitan operar con niveles de luz bajos sin que el reflejo de la luz en la superficie del ojo delate su posición a los depredadores.
La película ofrecería aparentemente una excelente claridad de imagen, comparable a la de las actuales superficies antirreflectantes (brillantes), a la vez que combatiría el deslumbramiento de todas las fuentes externas, incluida la luz solar directa. Se afirmaba que la superficie exterior reflejaría menos del 1% de la luz, lo cual es realmente impresionante. Según nuestras comunicaciones con MacDermid Autotype, la investigación y el desarrollo de esta película MARAG en particular han concluido y en 2009 se lanzó una gama limitada de dispositivos portátiles que utilizaban esta tecnología. No se ha visto en monitores. Otras empresas también han aplicado principios similares para crear sus propias películas «ojo de polilla». El más notable es el filtro utilizado en el Philips 46PFL9706H, que era un televisor LCD premium de 46″. Lamentablemente, el proceso MARAG, aparentemente más complejo que las superficies de «ojo de polilla» de otros fabricantes, no tuvo éxito comercial, debido en gran parte al elevado coste de desarrollo incluso de pequeñas áreas de dicha película. El proceso podía aplicarse a películas de 800 x 600 mm, que serían adecuadas para su uso en monitores de PC. Sin embargo, no era posible desarrollar una película de este tamaño con una superficie de alta calidad a un precio competitivo. Por ello, la película MARAG dejó de fabricarse en 2009. Pero la empresa ha seguido desarrollando una serie de superficies de pantalla antirreflectantes y de baja opacidad, utilizando principios similares, que podrían aplicarse a los monitores.
Otra excelente innovación que podría prestarse bien a las pantallas de ordenador ha sido desarrollada por la empresa japonesa Nippon Electric Glass (NEG). El llamado «vidrio invisible» consiste en una pieza de vidrio extremadamente fina recubierta por ambas caras con un material antirreflectante (AR) muy eficaz. El material está compuesto por 30 láminas ultrafinas, cada una de ellas de unos pocos nanómetros de grosor, y, según se informa, permite una transmisión de la luz del 99,8% a través del vidrio, mientras que refleja un mero 0,1% de la luz en cada lado. Esto se compara favorablemente con el 8% de reflectancia por lado de una hoja de vidrio típica y da como resultado una pieza de vidrio que, a todos los efectos, parece invisible.
Cuando nos pusimos en contacto con NEG acerca de la tecnología en 2011, declararon que estaba siendo perfeccionada antes de considerar cualquier tipo de disponibilidad comercial. El proceso se consideraba demasiado caro para que incluso las hojas relativamente pequeñas se considerasen económicamente viables, por no hablar de las hojas más grandes que podrían utilizarse en una pantalla de ordenador. Tales aplicaciones se consideraron, y tal vez se sigan considerando, cuidadosamente. Así que se espera que el proceso de estratificación pueda aplicarse a algo adecuado para ser utilizado como capa polarizadora de un monitor. La transmisión de la luz a través del revestimiento es excelente y, una vez que los materiales y los procesos se perfeccionen, debería haber un verdadero interés comercial en este revestimiento.