Sự khác biệt giữa hiện tượng nhấp nháy và vì sao tần số làm mới của màn hình LED lại quan trọng
Sự tham gia của mắt người và Tần số hợp nhất nhấp nháy tới hạn (CFF) khi xem các bảng hiển thị kỹ thuật số ngoài trời
Khi tần số xung ánh sáng tăng lên trên mức Tần số hợp nhất nhấp nháy tới hạn (CFF), mắt người sẽ cảm nhận ánh sáng như một luồng sáng liên tục.
Trong các màn hình quảng cáo ngoài trời kỹ thuật số (DOOH), Tần số hợp nhất nhấp nháy tới hạn không phải là hằng số và bị ảnh hưởng bởi tốc độ chuyển động của nội dung, độ sáng của môi trường xung quanh và khoảng cách từ người xem đến màn hình.
Các bảng quảng cáo không được số hóa dường như ổn định với tốc độ làm mới thấp; tuy nhiên, một màn hình dạng tường video (video wall) phải có tốc độ làm mới cao hơn để tránh hiện tượng nhấp nháy gây chú ý. Một nghiên cứu do Hội Đồng Thị Giác (The Vision Council) thực hiện năm 2023 chỉ ra rằng 15% người xem gặp phải tình trạng mỏi mắt khi quan sát các màn hình hoạt động ở tần số dưới 60 Hz. Điều này khẳng định tầm quan trọng của tốc độ làm mới đối với sự thoải mái thị giác. Yếu tố quan trọng nhất của Tần số Hợp nhất Nhấp nháy Phê Duyệt (Critical Flicker Fusion Frequency – CFF) là lý do khiến các màn hình có tốc độ làm mới thấp bị cảm nhận là không ổn định. Khi quan sát các màn hình có tốc độ làm mới thấp, hệ thống thị giác của chúng ta có khả năng nhận diện màn hình ở cùng tần số khung hình mà màn hình đang được làm mới, do đó có thể cảm nhận rõ tốc độ làm mới thấp — đặc biệt khi thực hiện chuyển động mắt nhanh hoặc quan sát trong môi trường có độ tương phản cao.
Các yếu tố nào dẫn đến hiện tượng nhấp nháy (Flicker) được cảm nhận trên các màn hình quảng cáo LED ngoài trời do ánh sáng môi trường, khoảng cách người xem và chuyển động của nội dung
Cả ba yếu tố nêu trên đều góp phần làm giảm thêm Tần số Hợp nhất Nhấp nháy Tới hạn (Critical Flicker Fusion Frequency) trên các màn hình ngoài trời.
1) Ánh sáng môi trường: Sự gia tăng ánh sáng môi trường dẫn đến hiện tượng co đồng tử, từ đó làm tăng độ nhạy tương phản ở võng mạc và do đó làm tăng cảm nhận về hiện tượng nhấp nháy. Một màn hình LED có độ sáng dưới thông số 3.000 nit sẽ cần có tần số làm mới cao hơn để duy trì sự ổn định khi có ánh sáng mạnh.
2) Khoảng cách xem: Khi các màn hình LED ngoài trời có kích thước lớn và kích thước điểm ảnh (pixel) cũng lớn, khoảng cách người xem sẽ dẫn đến cảm nhận hiện tượng nhấp nháy do việc làm mới không đồng đều — nguyên nhân xuất phát từ bước điểm ảnh (pixel pitch) lớn hơn và góc nhìn rộng hơn.
3) Chuyển động của nội dung: Hiện tượng nhấp nháy trở nên rõ rệt hơn, đặc biệt là ở các khoảng trống giữa các khung hình khi có văn bản cuộn, video chuyển động nhanh hoặc phát sóng trực tiếp các sự kiện thể thao. Điều này càng rõ rệt hơn khi tốc độ làm mới màn hình thấp hơn 3840 Hz.
Có vô số ví dụ cho thấy một màn hình 1920 Hz sẽ hoạt động bình thường trong nhà nhưng thậm chí còn trông như đang nhấp nháy khi đặt dưới ánh nắng mặt trời trực tiếp và phát nội dung liên quan đến thể thao. Đây không phải là lỗi của màn hình. Hiện tượng này cho thấy tác động tiêu cực của môi trường đối với khả năng tổng hợp các khung hình của mắt người.
Ngưỡng không nhấp nháy: Từ mức tối thiểu khả thi đến màn hình quảng cáo LED đạt chuẩn phát sóng
1920 Hz: Mức cơ sở theo tiêu chuẩn IEEE 1789-2015 dành cho màn hình quảng cáo LED không gây cảm giác nhấp nháy
Boston: Tháng 4 năm 2017 Tiêu chuẩn IEEE 1789-2015 xác định tần số 1920 Hz là mức tối thiểu tuyệt đối cho hoạt động không nhấp nháy trên màn hình LED hiển thị nội dung quảng cáo khi được quan sát trong điều kiện tĩnh và bình thường. Đây là tiêu chuẩn tối thiểu hiện nay được ngành công nghiệp áp dụng, dựa trên nhiều năm nghiên cứu nhằm xác định mức độ an toàn quang sinh học của màn hình LED dựa trên hiện tượng lưu ảnh ở con người. Vấn đề nằm ở chỗ tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho các môi trường tĩnh, trong nhà và được kiểm soát, chứ không phù hợp với các môi trường phức tạp và đòi hỏi cao. Trong các môi trường ngoài trời có độ sáng cao, nơi ánh sáng xung quanh đạt tới 100.000 lux và nội dung chuyển động mạnh, tần số 1920 Hz là quá thấp: chính nghiên cứu của IEEE năm 2023 về vấn đề này đã phát hiện rằng 18% người xem báo cáo cảm giác khó chịu về kích thích thị giác trong những điều kiện đó. Đối với màn hình LED hiển thị nội dung tĩnh, tần số 1920 Hz vẫn là tiêu chuẩn, nhưng lại thiếu ‘dự phòng’ đủ để sử dụng ở cấp độ ‘tinh vi’, chẳng hạn như với nội dung động, quảng cáo cuộn và thu hút sự chú ý của người xem trong các ứng dụng di chuyển.
3840 Hz và cao hơn: Tỷ lệ làm mới siêu cao và tác động của chúng đối với màn hình LED quảng cáo ngoài trời động
3840 Hz đang trở thành ngưỡng hiệu năng cho các màn hình LED quảng cáo ngoài trời. Việc tích hợp các màn hình LED có tần số làm tươi cao, video độ phân giải cao và nội dung quảng cáo là lựa chọn lý tưởng cho các địa điểm có thời gian lưu lại dài và lưu lượng người qua lại lớn. Các trường hợp sử dụng khác bao gồm các màn hình quảng cáo độ sáng cao tại các trung tâm giao thông, sân vận động và khu bán lẻ đô thị. Theo kết quả kiểm tra độc lập của DisplayDaily, tần số cao hơn đã chứng minh rõ ràng rằng màn hình LED có tần số làm tươi 1920 Hz giúp giảm mệt mỏi thị giác, từ đó nâng cao 94% mức độ cảm nhận tích cực của người xem so với các màn hình LED có tần số cao hơn khi phát video chuyển động nhanh. Chúng tôi dự kiến sẽ ứng dụng các màn hình quảng cáo có tần số làm tươi cao trong các sự kiện thể thao nhằm phát sóng trực tiếp và phát sóng video khung thành trong môn futsal. Tốc độ màn trập của máy quay đặt gần khung thành kết hợp với tần số làm tươi giúp đồng bộ khung hình hoàn hảo trong các bản phát sóng ở tần số cao hơn. Chúng tôi cũng kỳ vọng nhà quảng cáo sẽ đạt được lợi tức đầu tư (ROI) tích cực, dựa trên Báo cáo quảng cáo năm 2023 của Hiệp hội Biển hiệu Kỹ thuật số (Digital Signage Federation), theo đó mức độ ghi nhớ nội dung quảng cáo tăng 22% ở tần số làm tươi 3840 Hz. Ngoài ra, chúng tôi còn có khả năng triển khai quảng cáo linh hoạt trên phương tiện vận chuyển hành khách (trong khoang chở hàng), tích hợp nội dung quảng cáo và cung cấp video tần số làm tươi cao cho quảng cáo linh hoạt — tùy thuộc vào các yếu tố khác và môn bóng chuyền tốc độ cao, vốn là môn cầu lông chính. Giải pháp này cũng cho phép lắp đặt camera quan sát khung thành bóng đá.
Tương thích khi chụp bằng camera: Loại bỏ các hiện tượng nhiễu từ màn hình quảng cáo LED tích hợp phương tiện
Hiện tượng nhiễu do tốc độ màn trập: Giới hạn 1920 Hz với hầu hết các máy ảnh chuyên nghiệp
Khi quay phim màn hình quảng cáo LED nhằm phục vụ phát sóng truyền hình, mạng xã hội hoặc tiếp thị qua người có ảnh hưởng, tần số 1920 Hz thường gây ra các hiện tượng nhiễu không mong muốn trong quá trình ghi hình, bao gồm dải màu đen di chuyển (rolling bands), nhấp nháy (stroboscopic effect) hoặc thay đổi độ sáng. Nguyên nhân là do hầu hết các máy ảnh chuyên nghiệp sử dụng tốc độ màn trập từ 1/500 giây đến 1/2000 giây để đóng băng chuyển động — và ở tần số 1920 Hz, mỗi chu kỳ làm mới sẽ có khoảng thời gian ‘tắt’ kéo dài ~0,5 ms, khi đó các đèn LED không phát sáng. Trong khoảng thời gian mở màn trập này, máy ảnh ghi lại sự vắng mặt của ánh sáng. Kết quả kiểm tra đã xác nhận sự xuất hiện của các hiện tượng nhiễu trong 78% số lần ghi hình khi tốc độ màn trập vượt quá 1/1000 giây. Điều này khiến tần số 1920 Hz trở nên không phù hợp cho mọi chiến dịch quảng cáo tập trung vào việc ghi hình và phát hành nội dung.
3840 Hz là tiêu chuẩn mới dành cho các màn hình quảng cáo LED được tối ưu hóa cho mạng xã hội và sẵn sàng phát sóng.
Ở tần số 3840 Hz, thời gian tắt chỉ là 0,25 ms. Đây nhanh hơn hầu hết các tốc độ màn trập chuyên nghiệp. Điều này có nghĩa là đèn LED về mặt cảm nhận sẽ luôn ở trạng thái 'bật' trong suốt toàn bộ thời gian phơi sáng. Do đó, sẽ không xuất hiện hiện tượng nhiễu dải (banding) ngay cả khi sử dụng tốc độ màn trập lên đến 1/4000 giây. Các bài kiểm tra độc lập xác nhận rằng màn hình LED hoạt động ở tần số 3840 Hz không phát sinh hiện tượng nhiễu trong 98% các tình huống thực tế — từ quay video cho câu chuyện mạng xã hội bằng điện thoại thông minh đến quay phim bằng máy quay điện ảnh 4K. Chính vì lý do này mà màn hình LED 3840 Hz đã trở thành tiêu chuẩn mới cho quảng cáo ngoài trời tích hợp phương tiện truyền thông. Các nhà quảng cáo giờ đây không còn phải lo lắng về nhịp độ nội dung hay điều kiện chiếu sáng khi quay phim. Các nhà làm phim cũng không còn phải bận tâm về những hiện tượng nhiễu bất ngờ làm ảnh hưởng đến chất lượng cao và độ phân giải của tác phẩm.
Xác minh thực tế: Xác nhận hiệu năng chống nhấp nháy thực sự của màn hình quảng cáo LED
Bước đầu tiên là tiếp cận thực tế: thông số kỹ thuật của màn hình LED cho biết màn hình không nhấp nháy, nhưng làm thế nào để chúng ta biết được điều đó? Hãy thử kiểm tra bằng camera điện thoại thông minh. Đặt độ sáng màn hình ở mức tối đa và ra ngoài trời. Ghi lại một đoạn video bằng các thiết lập mặc định của camera. Nếu xuất hiện các dải cuộn, dao động hoặc màn hình nhấp nháy theo bất kỳ cách nào khác, thì tần số làm mới của màn hình có thể cao hơn tiêu chuẩn IEEE 1789-2015 (> 1920 Hz). Để phân tích sâu hơn, hãy sử dụng máy hiện sóng (oscilloscope) nhằm ghi lại tín hiệu điều khiển LED. Các bộ điều khiển thực sự không nhấp nháy sẽ phát ra các xung thời gian ổn định với tần số được công bố và sẽ không bị méo dạng dưới tải nhiệt. Cuối cùng, đây là bài kiểm tra quyết định: kiểm tra trực tiếp trên màn hình. Đặt độ sáng màn hình ở mức 85% và giữ màn hình trong điều kiện ánh sáng ban ngày. Theo dõi màn hình trong 48 giờ để phát hiện bất kỳ lỗi điểm ảnh nào, sự trôi lệch độ sáng, hoặc hiện tượng mờ đi đều đặn hay không đều ở các vùng màn hình — tức là mọi biểu hiện của sự mất ổn định ở bộ điều khiển. Bài kiểm tra này cuối cùng sẽ xác định tính đúng đắn của các tuyên bố do nhà sản xuất đưa ra. Việc quảng cáo màn hình không nhấp nháy sẽ đảm bảo sự thoải mái thị giác cho khán giả của bạn.
Câu hỏi thường gặp
Tần số hợp nhất nhấp nháy tới hạn (CFF) là gì?
CFF được định nghĩa là ngưỡng tại đó ánh sáng được cảm nhận như một nguồn chiếu sáng liên tục thay vì các xung ánh sáng rời rạc. CFF không phải là hằng số: giá trị này có thể thay đổi tùy thuộc vào chuyển động của ánh sáng, ánh sáng môi trường, v.v.
Tần số làm mới trên màn hình quảng cáo LED là gì?
Làm mới là khả năng của màn hình quảng cáo LED trong việc thay đổi hình ảnh. Tần số làm mới cao sẽ loại bỏ hoàn toàn hiện tượng nhấp nháy, trong khi tần số thấp hơn có thể khiến màn hình quảng cáo LED xuất hiện rõ hiện tượng nhấp nháy.
Tần số làm mới tối ưu cho màn hình LED ngoài trời là bao nhiêu? Tần số làm mới được khuyến nghị là ít nhất 3840 Hz đối với các màn hình LED ngoài trời chất lượng cao. Tần số làm mới này loại bỏ hoàn toàn hiện tượng nhấp nháy trên màn hình và hiển thị mượt mà các hình ảnh chuyển động nhanh.
Ánh sáng môi trường ảnh hưởng như thế nào đến hiện tượng nhấp nháy?
Trong môi trường sáng, đặc biệt là những nơi có ánh sáng xung quanh, hiện tượng nhấp nháy càng rõ rệt hơn. Điều này là do ánh sáng xung quanh làm tăng độ nhạy tương phản của võng mạc. Do đó, yêu cầu tốc độ làm mới cao hơn để hiện tượng nhấp nháy trở nên ít rõ rệt hơn và ổn định hơn.
Bạn sẽ đánh giá hiện tượng nhấp nháy trên màn hình như thế nào?
Việc kiểm tra bằng camera điện thoại thông minh, kiểm tra hiệu năng bằng các công cụ phân tích dạng sóng như máy hiện sóng (oscilloscope) và đánh giá màn hình trong nhiều điều kiện tải nặng trong vòng 48 giờ là phù hợp.