El panel no lo es todo: así es el procesado con el que LG, Philips y Sony quieren convencernos de que sus TVs OLED son los mejores

Oledap

El mercado de los televisores está atravesando una etapa extraordinariamente interesante. Por un lado, la tecnología involucrada en los paneles LCD ha alcanzado la madurez necesaria para colocar en la calle soluciones con una calidad de imagen muy alta y un precio realmente competitivo. En el otro extremo tenemos la tecnología MicroLED, que, aunque aún tiene un largo camino por delante, se postula como una candidata firme a dominar el mercado durante los próximos años gracias a su calidad de imagen y su flexibilidad.

Y, por supuesto, no podemos olvidar la tecnología OLED, que es actualmente la que nos ofrece la mejor calidad de imagen global gracias, sobre todo, a la profundidad de sus negros, su contraste nativo y su colorimetría. De hecho, buena parte de los fabricantes se decanta por los paneles OLED en sus televisores de gama alta. Sin embargo, a pesar de su innegable atractivo muchos usuarios se muestran reacios a hacerse con una de estas televisiones no solo por su precio, que se ha reducido sensiblemente, sino también por temor a tropezar con problemas de retención de imágenes y baja durabilidad del panel.

Retención de imágenes y otras dudas razonables

El objetivo de este artículo es, precisamente, desvelar qué soluciones han implementado los fabricantes que apuestan por OLED para evitar que se produzca la tan temida retención de imágenes. Y, en consecuencia, nuestra intención también es averiguar si su polivalencia es equiparable a la de los televisores LCD LED, o si, por el contrario, puede ser contraproducente utilizarlos, por ejemplo, para disfrutar nuestros videojuegos favoritos, que podrían acelerar la retención de las imágenes.

Buena parte de los fabricantes monta paneles OLED de LG Display, pero esto no conlleva que todos los televisores con esta tecnología sean iguales

Y, ya metidos en harina, también nos hemos propuesto indagar en algo que esperamos que os parezca tan interesante como a nosotros: en qué medida el procesado de las imágenes enfatiza la diferencia de calidad existente entre los televisores OLED de un fabricante u otro. Y es que LG Display es uno de los mayores fabricantes de paneles OLED del mundo, lo que ha provocado que suministre sus soluciones no solo a LG Electronics, la filial de la marca que se encarga de diseñar y fabricar los televisores, sino también a muchos de sus competidores, como Sony, Panasonic, Bang & Olufsen o Philips, entre otros.

Sonyoled

Si la mayor parte de los paneles OLED de los televisores que podemos encontrar en las tiendas los fabrica LG, ¿en qué se diferencian realmente los modelos que recurren a esta tecnología de marcas como Philips, Sony o la misma LG, que cuentan con idénticos paneles?

Para responder con la máxima precisión posible todas las preguntas que acabamos de plantearnos hemos hablado largo y tendido con tres expertos en esta materia, como son Adrià Pascual, TV Product Manager en Sony España; Luis Navarrete, Especialista de Producto de LG España; y Danny Tack, Director de Planificación y Estrategia de Producto de Philips. Veamos qué es lo que nos han contado.

El panel es «solo» uno de los ingredientes de la receta

Así es. El panel incide en la calidad de imagen que nos va a ofrecer un televisor en la medida en que es el elemento físico responsable de restituir las imágenes, pero no es ni mucho menos el único componente que ejerce una influencia crítica en la calidad de imagen global. Los algoritmos de procesado, y, en consecuencia, el dispositivo responsable de ejecutarlos, que no es otro que el procesador de imagen, son al menos tan importantes como el panel.

El procesado de la imagen incide de una forma tan directa en el acabado final de esta como el propio panel

La primera conclusión a la que ya podemos llegar es que las diferencias entre dos televisores OLED de distintos fabricantes, incluso aunque incorporen el mismo panel, no se reducen solo a su diseño estético, su interfaz de usuario, su conectividad y su sonido. Entre ellos también puede existir una diferencia claramente apreciable en lo que concierne a su calidad de imagen debido a la forma en que están implementados los algoritmos de procesado que han puesto a punto los ingenieros de cada marca.

Como vamos a ver a continuación, las estrategias esgrimidas por las tres compañías que protagonizan este artículo tienen muchos puntos en común, pero también hay diferencias entre ellas importantes, sobre todo si nos atenemos a la forma en que están implementados los algoritmos de procesado de las imágenes. De hecho, son estas diferencias las que explican por qué dos televisores OLED de gama alta de distintos fabricantes pero con el mismo panel pueden ofrecernos diferencias tangibles de calidad de imagen al reproducir una misma señal de entrada.

Sony apuesta por su chip X1 Extreme 4K HDR

Adriapascual

El procesador de imagen de referencia de Sony durante 2018 es el chip X1 Extreme 4K HDR, que ha sido diseñado para procesar las imágenes a través de estas etapas: reducción del ruido, escalado a mayores resoluciones, mejora del nivel de detalle, ajuste individual del color en tiempo real y ajuste del contraste por objetos en pantalla.

Este procesado no solo se aplica a los contenidos de más alta calidad, como los que proceden de fuentes 4K HDR, sino también a los de menor resolución, por lo que las fuentes de menor calidad se ven potenciadas para acercar su calidad final tanto como sea posible a la de las señales 4K HDR.

Vamos a profundizar ahora en tres de los algoritmos utilizados por Sony para procesar las imágenes tal y como hemos descrito en el párrafo anterior. El primero de ellos es el conocido como Dual database processing, que permite al procesador de imagen comparar los fotogramas que emite la fuente que estamos reproduciendo con las imágenes almacenadas en dos bases de datos que aglutinan miles de instantáneas, logrando así eliminar el ruido y mejorar el detalle en tiempo real. Justo a continuación se lleva a cabo el escalado a mayor resolución.

Sonydatabase

El siguiente algoritmo en el que merece la pena que nos detengamos es Object base HDR re-master, que permite al procesador analizar cada fotograma por separado para identificar los objetos que lo conforman con el propósito de aplicar una primera corrección de color y contraste individual para cada uno de ellos. Una vez concluida esta etapa se lleva a cabo un ajuste final general.

Sonyremaster

La tercera tecnología de Sony en la que merece la pena que nos detengamos es Super Bit Mapping 4K, que aplica un degradado de los colores y las luces más suave para evitar que en las escenas con mucha riqueza tonal el degradado sea visible para nuestros ojos. Este algoritmo consigue suavizar las líneas y ofrecernos imágenes con un acabado más realista y fidedigno.

Sonybitmapping

El mejor aliado de LG: su procesador Alpha 9

Luisnavarrete

Pasemos ahora a LG. El procesador de imagen de referencia de la compañía surcoreana es el Alpha 9, que cuenta con cuatro núcleos de procesado (CPU), otras cuatro unidades de procesado gráfico (GPU) y su propia memoria DDR. A diferencia del Alpha 7, que era el procesador de imagen más avanzado que tenía LG el año pasado, el Alpha 9 es capaz de procesar datos de hasta 14 bits.

Los paneles más avanzados de la marca son de 10 bits, pero la capacidad de este chip de trabajar con una mayor cantidad de información le permite incrementar la precisión de las operaciones que lleva a cabo, suministrando en última instancia al panel unas imágenes de más calidad. Esta estrategia es interesante aunque este componente deba recibir información ligeramente «degradada» al estar codificada en los 10 bits que puede asumir el panel.

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Una característica muy interesante del procesador de imagen Alpha 9 es que es capaz de trabajar con señales de entrada grabadas con una cadencia de hasta 120 fotogramas por segundo, una técnica que conocemos como HFR (High Frame Rate). Y, además, puede hacerlo con señales con resolución 4K y HDR, que es lo deseable hoy en día.

En lo que concierne al procesado estricto de las imágenes, el Alpha 9 realiza un doble análisis de la señal que recibe con el objetivo de eliminar el ruido de alta frecuencia. Una vez que ha efectuado las dos pasadas que tienen como objeto la eliminación del ruido, lleva a cabo otro análisis doble de la señal que, en este caso, tiene como propósito suavizar las transiciones entre colores para que sean más suaves y no se produzca un molesto realce de contornos.

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Otra mejora muy interesante introducida por LG en el procesador Alpha 9 es su capacidad de llevar a cabo los ajustes de la colorimetría necesarios para trasladar el espacio de color de la señal de vídeo entrante a aquel en el que trabaja el propio televisor, que suele ser más ambicioso y de más calidad que el primero, con más precisión.

En este terreno la tabla de remapeo de color (lookup table) del procesador Alpha 9 trabaja con vectores de 33 x 33 x 33, frente a los vectores de 17 x 17 x 17 con los que era capaz de lidiar el procesador Alpha 7 del año pasado. Esto significa, sencillamente, que el último procesador de imagen de LG lleva a cabo la conversión del color con mucha mayor exactitud.

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Una última característica llamativa del chip Alpha 9 es que no solo es capaz de llevar a cabo el análisis de cada fotograma por zonas; también puede identificar aquellos objetos que están en movimiento y efectuar un recorte que permite aplicar un tratamiento diferente al fondo y a los objetos en desplazamiento que se encuentran en los primeros planos.

Philips delega la calidad de imagen en su chip P5

Dannytack

Una de las imágenes que tenéis debajo de estas líneas describe con mucha claridad cuáles son los cinco pilares utilizados por Philips para dar a conocer las capacidades de su procesador de imagen más avanzado actualmente. El chip P5 cuenta con un algoritmo de procesado diseñado específicamente para detectar la presencia o no de metadatos HDR en la señal entrante con el objetivo de llevar a cabo un análisis minucioso de su contraste, color y nitidez, adecuando de esta forma el procesado a las características de la señal de vídeo que es necesario restituir.

En lo referente al color el chip de imagen P5 lleva a cabo un procesado de 17 bits, lo que le permite reproducir 131.072 tonos diferentes (2¹⁷) de cada uno de los colores básicos que componen las imágenes, y, en consecuencia, trabaja con una gama de color de 2.250 trillones de tonos distintos (131.072³).

Eso sí, no debemos olvidar algo importante que mencioné cuando hablábamos de LG: los paneles OLED más avanzados hoy en día son de 10 bits, y, por tanto, pueden reproducir un espacio de algo más de 1.073 millones de colores diferentes (1.024³). El procesado de 17 bits de Philips mejora la precisión al trabajar con el color, pero al final el panel restituye un espacio de 10 bits.

Philipscpu

Por otro lado, los diodos orgánicos integrados en los paneles OLED destacan por su capacidad de controlar la emisión de luz a nivel de píxel, y esta cualidad les permite ofrecer una relación de contraste nativa sobresaliente.

Aun así, los fabricantes pueden mejorar el contraste percibido por los usuarios, más allá de las características del panel, poniendo a punto algoritmos como el desarrollado por Philips, que analiza cada fotograma por bloques para identificar las zonas más oscuras y las más luminosas con el objetivo de incrementar aún más el contraste. Esta técnica es especialmente efectiva en aquellos fotogramas que combinan un fondo muy oscuro con zonas muy luminosas, como, por ejemplo, un cielo nocturno estrellado.

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Los dos últimos algoritmos ejecutados por el procesador de imagen P5 son Perfect Sharpness y Perfect Motion. El primero analiza la señal de vídeo entrante para, al margen de cual sea su resolución, incrementar su nivel de detalle. Lo más curioso de esta tecnología es que actúa también sobre fuentes nativas con resolución 4K UHD, lo que demuestra que los procesadores de imagen más avanzados tienen margen de maniobra incluso sobre las fuentes de vídeo con más resolución y una menor tasa de compresión.

El último algoritmo aplicado por el procesador P5 es el conocido como Perfect Motion, que, como podemos deducir por su nombre, se responsabiliza de procesar los fotogramas uno a uno para eliminar el desenfoque de movimiento en las secuencias con objetos que se desplazan rápidamente o movimientos veloces de la cámara.

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Este algoritmo consta de tres partes: estimación del movimiento, que identifica las zonas del fotograma afectadas por el desplazamiento; movimiento natural, que genera fotogramas intermedios para que los objetos que se están desplazando aparezcan nítidos; y, por último, exploración de la iluminación de fondo, que ajusta fotograma a fotograma la cantidad de luz emitida por cada diodo orgánico del panel.

Así es como combaten la retención de imágenes en OLED

Las estrategias diseñadas por los tres fabricantes que protagonizan este artículo para evitar la retención de imágenes y el posible marcado del panel son similares. Grosso modo, aglutinan un conjunto de algoritmos que previenen el marcado del panel mediante una serie de operaciones de monitorización y mantenimiento que se llevan a cabo periódicamente.

Los fabricantes que apuestan por OLED han puesto a punto algoritmos que combaten con eficacia la retención de imágenes

Sony ha puesto a punto nada menos que seis algoritmos diferentes para combatir la retención de imágenes en el panel. El primero de ellos se encarga de identificar las imágenes fijas mediante un análisis basado en objetos realizado por el procesador X1 Extreme en tiempo real. Este procedimiento consiste en evaluar los posibles riesgos de retención por zonas de la pantalla, aplicando una reducción temporal del brillo en aquellos objetos que pueden representar un riesgo si se muestran inmóviles durante demasiado tiempo.

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El segundo algoritmo se encarga de detectar logotipos de reducido tamaño, como, por ejemplo, los que aparecen en una de las esquinas del televisor cuando estamos viendo un canal de televisión. Al igual que el procedimiento anterior previene la retención de esa zona de la imagen mediante una reducción de brillo parcial y local, que posteriormente se irá recuperando gradualmente una vez que el riesgo ha desaparecido.

El siguiente algoritmo permite al procesador identificar si la imagen de la pantalla permanece estática. De ser así, reduce el brillo de toda la pantalla temporalmente. En el momento en el que el usuario presiona un botón o la imagen deja de ser fija, el brillo se restablece a su nivel original. El cuarto algoritmo también actúa sobre todo el fotograma, desplazando un píxel la imagen cada cierto tiempo para evitar que siempre se reproduzca el mismo píxel y color en la misma zona del panel. Este desplazamiento, según Sony, es imperceptible para el espectador.

Podemos clasificar los algoritmos que combaten el marcado de imágenes en los paneles OLED en dos tipos: los que lo previenen y los que se responsabilizan del mantenimiento periódico del panel

Los cuatro algoritmos que acabamos de repasar tienen una evidente función de prevención de la retención de las imágenes, pero los dos últimos, los que vamos a repasar ahora, ejercen un rol de mantenimiento. El quinto procedimiento consiste en una calibración del panel que se lleva a cabo de manera periódica y solo entra en funcionamiento cuando se apaga el televisor.

Este algoritmo persigue que el panel siempre utilice el nivel correcto de brillo según la tonalidad o el color que está restituyendo un píxel concreto, evitando así que con el uso algunas zonas, como, por ejemplo, las regiones oscuras, pierdan detalle. Este proceso de calibración no acorta la vida útil del televisor.

Retencion

El último algoritmo implementado por Sony en sus televisores OLED conlleva un refresco minucioso y periódico del panel que se efectúa de forma automática cada 2.000 horas de uso. Es necesario realizarlo porque algunos píxeles se deterioran después de un uso prolongado, perdiendo su nivel de brillo inicial. Y el problema es que esa diferencia de brillo se puede transformar en una retención.

Este procedimiento persigue evitar este problema suministrando a los píxeles deteriorados una corriente eléctrica que les permite recuperar su brillo inicial. Cuando se ejecuta, este algoritmo muestra un mensaje en pantalla que advierte al usuario que se está llevando a cabo este proceso.

Las técnicas utilizadas por LG y Philips en sus televisores OLED para evitar la retención de las imágenes son muy similares a las implementadas por Sony. De hecho, su filosofía es esencialmente idéntica, por lo que también actúan sobre el nivel de brillo de forma automática cuando identifican zonas fijas en la pantalla. Y, como Sony, recurren a operaciones de mantenimiento periódicas que persiguen mantener el panel en las mejores condiciones posibles tras muchas horas de uso. Lógicamente existen pequeñas diferencias en la forma en que están implementados estos algoritmos, pero el objetivo que intentan alcanzar es exactamente el mismo.

OLED sirve para todo: podemos jugar tranquilos

Buena parte del procesado que hemos revisado a lo largo de este artículo, especialmente el que tiene que ver con la mejora de la calidad de imagen, puede aplicarse también a los televisores con panel LCD LED, y no solo a los OLED. Eso sí, los dispositivos con panel LCD son menos sensibles, aunque no totalmente inmunes, a la retención de imágenes que los que incorporan un panel OLED dada la naturaleza orgánica de los diodos emisores de luz de estos últimos.

Los algoritmos de prevención del marcado de las imágenes permiten utilizar los televisores OLED con videojuegos

En cualquier caso, llegados a este punto podemos extraer dos conclusiones interesantes. La primera de ellas es que el panel es importante, pero el procesado de las imágenes lo es tanto o más incluso que este elemento, de ahí que varios televisores con paneles idénticos puedan ofrecernos una calidad de imagen sensiblemente diferente.

La otra conclusión es que, como hemos visto, los fabricantes que apuestan por la tecnología OLED han puesto a punto un abanico amplio de tecnologías específicamente diseñadas para prevenir la retención de las imágenes. E, incluso, para corregirla si esta se produce tras muchas horas de uso. De ahí que podamos concluir que, efectivamente, podemos utilizar nuestro televisor OLED para jugar.

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Es comprensible que a muchos aficionados a los juegos nos preocupe conectar nuestro PC o consola de videojuegos a nuestra flamante tele OLED debido a que en este escenario de uso suele haber varios elementos fijos en la pantalla, como pueden ser, por ejemplo, los marcadores. Pero los algoritmos que hemos repasado en el apartado anterior previenen con eficacia la retención de las imágenes. Tanto es así que los tres fabricantes con los que hemos hablado nos han asegurado que apenas han tenido incidencias de este tipo debido a que el marcado en un escenario de uso real es muy poco probable.

A los aficionados tanto al cine como a los videojuegos tan solo nos queda confiar en que el precio de los televisores OLED se reduzca lo suficiente para que sean una alternativa real a los modelos LCD LED. Afortunadamente, en el mercado ya podemos encontrar propuestas OLED con precios mucho más competitivos que los que tenían hace dos o tres años, pero aún les queda mucho por recorrer para que esta sea una tecnología realmente popular. Esperemos que el panorama cambie lo antes posible y los televisores con panel orgánico por fin se acerquen a la mucho más asequible barrera de los 1.000 euros en tamaños en torno a las 50 pulgadas.

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