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Displays & HMI Die Blicke der Öffentlichkeit anziehen

06.04.2016

Für Digital Signage geeignete Displays haben mit TV-Displays außer der großen Diagonale und der Auflösung nicht viel gemein. Berücksichtigt man die folgenden zehn wichtigsten Eigenschaften, die ein solches Display auszeichnen, ist es ein Leichtes, das für die jeweilige Applikation passende zu finden.

Ein Digital Signage Display kann vielseitig zum Einsatz kommen: als Teil der Architektur, zum Beispiel in einer
Hotel-Lobby, unaufdringlich als Bestandteil einer Stele, etwa zur Erläuterung eines Exponats im Museum, oder als eine Anzeigetafel, beispielsweise auf Bahnhöfen oder Flughäfen. Allein diese Vielfalt macht deutlich: Digital Signage Displays müssen besonderen Anforderungen gerecht werden.

Rahmenbreite

Beim Einsatz in design-
orientierten Monitoren kommt es darauf an, dass die technische Funktion und deren Erfordernisse nicht zu sehr in den Vordergrund
rücken. Der Zweck ist die aktive Anzeigefläche, und die technischen Erfordernisse sind die Außenabmessungen, die in allen
Dimensionen möglichst schlank sein sollen. Digital Signage Displays zeichnen sich durch einen sehr schlanken Rahmen aus, der die aktive Fläche umgibt. Für manche Anwendungen, zum Beispiel in einer Video Wall, sollte der Rahmen nicht nur sehr schmal sein, um keine störenden Abgrenzungen zwischen den einzelnen Displays erkennen zu lassen. Der Rahmen sollte darüber hinaus auch auf allen vier Seiten die gleichen Abmessungen aufweisen. Das sorgt dafür, dass das Auge die Stege nicht allzu dominant wahrnimmt.

Einsatz in heller Umgebung

Für den Einsatz in einer anderen Umgebung als im Büro reicht die Helligkeit, die ein normales Desktop-Display bietet, bei Weitem nicht aus. Während hier die maximal einstellbare Luminanz bei 250 cd/m² liegt, so werden in öffentlichen Bereichen wie Einkaufszentren oder Flughäfen 1.000 cd/m² oder mehr verlangt. Bei direktem Sonnenlicht kann dieser Wert sogar noch zu gering sein, so dass erst 2.000 bis 3.000 cd/m² genügen, um eine ausreichende Ablesbarkeit zu erzielen. Damit treten jedoch weitere Effekte auf, die unten näher beschrieben sind.

Einsatz im Außenbereich

Im Außenbereich oder auch in Schaufenstern mit großer Helligkeit werden an das Display noch zusätzliche Anforderungen gestellt. Die bereits erwähnte Ablesbarkeit hängt mit dem erzielbaren Kontrast, also dem Verhältnis von hellen zu dunklen Bildinformationen zusammen. Bei großer Umgebungshelligkeit müssen daher die hellen Anteile des Bildes leuchtstark sein. Auch durch die Ausführung der Oberfläche des Displays – die oberste Lage eines TFTs ist ein Polfilter – kann die Ablesbarkeit dadurch verbessert werden, indem man unerwünschte Reflexionen verringert. Anti-reflektive Polfilter reduzieren diese, Anti-Glare-Polfilter zerstreuen das einfallende Licht diffus. Welche Variante den besseren Effekt ergibt, muss man in Abhängigkeit vom Anwendungsfall entscheiden.

Selbst wenn das Display in einem Monitor eingebaut ist, darf der Einfluss von externen Wärmequellen nicht vernachlässigt werden: Während die langfristige Einwirkung von UV-Licht den Polfilter schädigt und daher im Außenbereich ein Frontglas mit UV-Filterwirkung eingesetzt werden muss, kann Infrarotstrahlung (durch Sonnenlicht oder in der Nähe aufgestellte Scheinwerfer) die Temperatur eines Displays nennenswert erhöhen. Ungeachtet des nachteiligen Einflusses auf andere Komponenten spielen hier die Eigenschaften des Flüssigkristall-Materials eine Rolle: Flüssigkristalle funktionieren als Lichtventil und als solches nur bis zu einer oberen Temperaturgrenze. Wird diese überschritten, wird die kristalline Eigenschaft unwirksam und das Display damit transparent. Dieser Effekt ist auch unter der Bezeichnung „Washout“ bekannt. Ist also absehbar, dass ein Displays im Digital-Signage-Bereich eingesetzt werden soll, muss der Hersteller bei der Auswahl des Flüssigkristall-Materials dafür Sorge tragen, dass der so genannte „Klärpunkt“ ausreichend hoch liegt, zum Beispiel bei mehr als 95 °C.

Größe zählt

Digital Signage Displays wirken, von Ausnahmen wie Aufsteller an Exponaten abgesehen, auch durch ihre schiere Größe. Dort, wo die größten TV-Displays aufhören, fangen Digital Signage Displays an. In Größen von 55 bis über 100 Zoll hinaus eignen sie sich für jede Betrachtungsdistanz. Natürlich sind auch Modelle ab 32 Zoll erhältlich, die eher auf den für Ausstellungen und Museen typischen Betrachtungsabstand abzielen.

Auflösung

Nachdem der Markt an UHD-fähigen TV-Geräten rasch Schwung gewinnt, sind auch im Digital-Signage-Bereich Auflösungen von 3.840 x 2.160 gefragt. Ebenso wie bei TV-Geräten muss der Betrachtungsabstand zur Auflösung passen: Ist ein hoch auflösendes Display zu weit vom Betrachter entfernt, wird die feine Struktur nicht mehr wahrgenommen. Umgekehrt lässt sich dort, wo Betrachter sehr nahe ans Display heran kommen, mit der hohen Auflösung ein Mehr an Detailinformationen erzielen. Damit das Display uneingeschränkt ablesbar ist, muss es einen großen Blickwinkel aufweisen; das heißt, den Bildinhalt von allen Seiten betrachtet farbtreu wiedergeben, wie es die IPS-Technologie garantiert.

Porträt oder Landscape?

Während TV-Displays elektrisch und thermisch aus Kosten- und Gewichtsgründen auf den Betrieb in der Horizontalen (landscape mode) ausgelegt sind, kann man mit Digital-Signage-Anwendungen auch eine aufrechte Orientierung (portrait mode) realisieren. Anwendungsfälle dafür gibt es viele: Die Darstellung von Gesichtern in der Modebranche, Tabellen wie Preislisten und Abfahrtszeiten oder die Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Platzes. Gerade Letzteres nutzen Displays aus, die im Special Format andere Seitenverhältnisse als 16:9 darstellen. Mit Seitenverhältnissen von 21:9 bis über 5:1 hinaus eröffnen sich interessante Einsatzgebiete, die von der Haltestellenanzeige in öffentlichen Verkehrsmitteln bis hin zur Ganzkörperdarstellung von Models in der Mode reichen.

Robustheit

Digital Signage Displays sind anderen Umgebungsbedingungen ausgesetzt als TV-Displays und müssen daher robuster sein als diese. Die Robustheit zeigt sich in der mechanischen Konstruktion, die das schwere Glas auch bei Schock und Vibration sicher hält, und auch steifer gegenüber Verwindungen ist, die unter Umständen die Bildqualität negativ beeinflussen. Außerdem wird eine TFT-Technologie wie IPS eingesetzt, die unempfindlicher gegenüber mechanischen Beanspruchungen ist; und zum Beispiel bei Druck von vorne, wie er in Verbindung mit einem Touchpanel auftritt, keine Halo-Effekte zeigt. Bei diesen sorgt der Druck auf die TFT-Zelle für eine lokale Fehlorientierung der Flüssigkristalle, so dass der Bildinhalt an dieser Stelle nicht ablesbar ist.

Dynamik

Um eine unbedingte Ablesbarkeit auch in extrem hellen Umgebungen zu erreichen, kann die Intensität des Backlights gesteigert werden. Eine Alternative zu den dadurch steigenden Kosten und der abzuführenden Verlustleistung der LEDs bietet eine Technologie, die zusätzlich zu den RGB-Segmenten ein weiteres, transparentes Subpixel einführt. Für helle Bildinhalte kann dieses dosiert aktiviert werden, um mehr Licht nach vorne zu bringen, während bei dunklen Inhalten nur der RGB-Anteil aktiv ist. Damit lässt sich der Dynamikumfang, also der Bereich zwischen dunkelster und hellster darstellbarer Farbe, steigern. Der Preis, den man dafür zahlen muss, liegt in der Verschiebung des Farbortes und im Rechenaufwand, das transparente Pixel im richtigen Verhältnis anzusteuern. Dies erledigt das Timing Controller ASIC, das auf dem TFT-Modul untergebracht ist.

24-Stunden-Betrieb

Kein TV-Display ist für den Betrieb rund um die Uhr mit höchster Helligkeit dimensioniert. Von Digital Signage Displays aber wird genau dies verlangt: Fahr- und Flugpläne müssen rund um die Uhr abrufbar sein, automatisierte Fertigungen laufen im Drei-Schicht-Betrieb, und manche Werbeanzeigen werden auch in der Nacht nicht abgeschaltet. Ein ausgewogenes thermisches Gleichgewicht und ein langlebiges Backlight sind Voraussetzungen, die ein solches Display erfüllen muss.

Ansteuerung

Ohne eine geeignete Ansteuer-Elektronik kann kein Display leuchten. Integratoren benötigen daher eine Baugruppe, die Grafiksignale wie DVI, HMDI oder DisplayPort auf die TFT-Schnittstelle wie LVDS, V-by-One oder Embedded DisplayPort umsetzt. Hy-Line, als Lieferant der Digital Signage Displays und der Baugruppe, kann die Parameter optimal abstimmen, damit das Display in bestem Licht dasteht. Er liefert auch gleich die Spezialkabel für das Display-Interface mit, so dass das komplette Kit sofort in Betrieb genommen werden kann.

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