OLED vs QLED: ¿Qué tecnología es mejor?

15 de Septiembre de 2017 Sarte

La imagen de muy alta resolución está aquí para quedarse, y con ella han llegado nuevos desafíos para que, por fin, podamos ver nuestros contenidos favoritos sin las limitaciones impuestas durante decenios por la tecnología disponible. El más relevante, por su trascendencia, de tales desafíos es sin duda la HDR o Alta Gama Dinámica, cuyas implacables exigencias –empezando por el hecho de que todos los elementos de la cadena de grabación/reproducción de imágenes deben ser “HDR”- han obligado literalmente a los fabricantes de dispositivos de visualización a “ponerse las pilas” tanto en lo que afecta a los componentes responsables de la generación de imágenes como a los encargados de la gestión de los mismos. En el caso concreto de los televisores, con unos pocos fabricantes controlando la producción de paneles de última generación, el combate en la cúspide tiene lugar entre dos tecnologías: OLED y QLED. ¿Cuál es mejor? Para nosotros la segunda de ellas, como consecuencia de su “autoemisividad” y la elegancia formal de los paneles empleados… siempre y cuando esté acompañada por una electrónica de procesado de vídeo del máximo nivel.

 

Un punto de partida común: la búsqueda del negro absoluto

Sí, el negro-negro está en el origen de todo, porque cuando se trata de tener más brillo, más luminosidad, en el fondo todo es cuestión de forzar el apartado “cuantitativo”: más potencia de emisión, más procesado de realce. Por lo tanto, cabe pensar que si “aflojamos” esa potencia conseguiremos que el negro sea “más negro”. Pero la cosa no es tan fácil, como se encargan de demostrar los años y años que los fabricantes de televisores y videoproyectores llevan peleando con la necesidad, sobre todo para el visionado de imágenes animadas de alta calidad, de poder reproducir simultáneamente un blanco y un negro perfectos. Para complicarlo más, con el progreso tecnológico ha llegado la definición 4K, y, puesto que un salto tecnológico siempre comporta otros, la HDR. Y ahí es donde se alcanza la cuadratura del círculo porque lo que se exige es que también se puedan reproducir todos los matices de luminosidad, es decir, lo que se conoce como escala de grises, existentes entre ese blanco y ese negro perfectos a los que nos acabamos de referir. En definitiva, que podamos reproducir, por ejemplo, un objeto completamente negro sobre un fondo oscuro o al revés, todo ello manteniendo intactos los colores y los niveles de brillo del resto de la escena. A partir de ahí, cada fabricante se las apaña como puede, combinando sistemas de generación de imágenes con electrónica de procesado para lograr tal objetivo, lo que significa que una tecnología de visualización “correcta” con un buen procesado puede proporcionar resultados superiores a los de un buen “visualizador” gestionado por una electrónica mediocre. Aún así, el punto de partida sigue siendo el sistema de visualización, y en lo que a televisores UHD de muy altas prestaciones se refiere la batalla se concentra ahora mismo en dos sistemas: OLED y QLED.

 

OLED: Píxeles autoemisivos por definición

Desarrollada inicialmente por varias marcas pero con LG como protagonista principal en lo que a televisores UHD se refiere, la tecnología OLED tiene como principal  particularidad que los puntos de luz que utiliza son autoemisivos, es decir, igual que en los paneles de plasma, y por tanto que se pueden “encender y apagar”. Esto nos lleva a una conclusión lógica: cuando el píxel se apaga no hay nada de luz, lo que significa que permite obtener ese negro puro al que antes hacíamos referencia. A todo ello hay que añadir una menor complejidad estructural,  así como una colorimetría muy potente, una uniformidad lumínica perfecta (al ser cada píxel independiente) y una excepcional velocidad de respuesta, parámetro este último clave para reproducir sin artefactos de ningún tipo las escenas de acción más intensas. A quienes les gusten los aspectos teóricos, les diremos que los Diodos Emisores de Luz Orgánicos son unos dispositivos que se aprovechan del hecho de que ciertos componentes orgánicos emiten luz cuando son excitados por una tensión eléctrica externa, una característica que recibe el nombre de electrofosforescencia. Pese a su novedad, los paneles OLED para aplicaciones de vídeo se fabrican utilizando métodos más bien convencionales, concretamente depositando capas sucesivas mediante deposición al vapor, siendo la primera de ellas la placa base TFT que contiene la circuitería necesaria para excitar individualmente cada píxel. A continuación encontramos los OLED’s propiamente dichos seguidos por filtros de color. Finalmente, tenemos otra capa de vidrio que se coloca en la zona frontal del panel. Por su parte, cada elemento OLED consiste en varias capas de material orgánico que forman una estructura de tipo sándwich junto a dos electrodos: un cátodo negativo y un ánodo positivo. Explicado de manera simple, los electrones negativos suministrados por el cátodo son “arrastrados” hacia los “huecos” creados por el ánodo (un hueco es esencialmente un átomo que ha perdido un electrón y por tanto su carga es positiva). Cuando los electrones y los huecos se combinan en las capas de material orgánico, radian luz y cuando no hay señal en los electrones, no. Además, los OLED’s no sólo son autoemisivos –es decir que emiten luz por sí solos, como las células de un panel de plasma- sino que pueden reproducir un negro genuinamente profundo cuando la fuente lo requiere; vamos, que, como decíamos anteriormente se pueden “apagar” por completo. En lo que respecta a los posibles puntos débiles, están relacionados más con problemas de ingeniería que con el concepto OLED en sí. En primer lugar, figuraría la esperanza de vida al ser la longevidad de los elementos rojo, verde y azul diferente, “desuniformidad” que podría provocar degradaciones del color con el paso del tiempo. Por otro lado, en los primeros diseños se comprobó que el incremento de la luminosidad afecta sustancialmente a la esperanza de vida de los paneles. Pero fíjense que hemos hablado en todo momento en tiempo verbal “potencial” porque la verdad es que ahora mismo los citados “problemas” han sido resueltos.

 

QLED: Una sopa de letras con mensaje

Con mensaje y un punto de mala baba, ya que a la inmensa mayoría de consumidores lo de OLED/QLED les sonará igual, hasta el punto dar la impresión de que se trata de dos versiones de una misma tecnología. Y sin embargo, nada más lejos de la realidad porque, aparte de la citada –y hábil, todo hay que decirlo- confusión “mercadotécnica”, el QLED no es sino la evolución última de una tecnología con muchos años de vuelo: la LCD. Sí, la evolución de una tecnología que echó del mercado a otra inherentemente superior (el plasma) no precisamente por meritocracia pura y dura, sino por una concatenación de acontecimientos que no procede comentar en un espacio como el presente. Aún así, justo es reconocer que el “salto cuántico” cualitativo de la tecnología LCD tuvo lugar con motivo de la introducción de la retroiluminación por LED’s y sus variantes “Edge” y “Direct”, una mejora relevante que sin embargo no conseguía erradicar el “pecado original” del concepto LCD: la necesidad permanente de retroiluminación, con lo que ello comporta a la hora de buscar un negro absolutamente negro. Llegada la era de la UHD, los principales fabricantes se las arreglaron para superar el reto con nota gracias a la impagable ayuda del procesado de vídeo. Sin embargo, llegó la HDR y su exigencia “sí o sí” de negros absolutos –los blancos perfectos, la luminosidad, nunca han sido un problema para los paneles LCD- para conseguir un contraste dinámico superior. De nuevo, el antes mencionado “pecado original” volvía a irrumpir con fuerza, y en este caso con el “agravante” de que la otra tecnología existente en el mercado, la OLED, simple y llanamente carece del mismo. Pues bien, los famosos “puntos cuánticos” o “quantum dots” son uno de los remedios disponibles para lograr que la tecnología de visualización LCD supere los retos del ecosistema UHD/HDR. Un “remedio” que parece patrimonio exclusivo de Samsung, pero que sin embargo fue utilizado con anterioridad por otras marcas, caso de la japonesa Sony.
¿Pero qué son los puntos cuánticos? La definición estricta es que se trata de una nanoestructura de semiconductores que por su talla y sus características se comporta como un pozo de potencial que confina los electrones en una región cuyas dimensiones son del orden de la longitud de onda de los electrones (longitud de onda de De Broglie), es decir, algunas decenas de nanómetros en un semiconductor. Este confinamiento da a los puntos cuánticos unas propiedades próximas a las de un átomo, razón por la que a veces se les denomina “átomos artificiales”. Los puntos cuánticos fueron descubiertos un poco por azar por el investigador ruso Alexei Ekimov a finales de la década de los 70’ del siglo pasado en el Instituto Óptico de Leningrado. Mientras estudiaba diferentes aleaciones posibles para su empleo en microelectrónica, descubrió las sorprendentes propiedades ópticas de unos minúsculos cristales de seleniuro de cadmio. En 1980, el mencionado investigador publicó un artículo que con el tiempo se convertiría en el pilar de los puntos cuánticos. En una definición ya más “digerible”, un punto cuántico es una estructura cristalina de seleniuro de cadmio de una decena de nanómetros cuyos electrones son excitados por la luz. Este cristal formado únicamente por unos pocos átomos tiene un comportamiento cuántico y por lo tanto emite una luz fluorescente cuya longitud de onda varía en función de su talla. Con un diámetro de 2 nanómetros emite luz azul, mientras que con uno de 6 nanómetros tendremos luz roja. Además, hay otros parámetros que influyen en la fluorescencia, caso de la composición y la forma de la mencionada estructura.

 

¿Para qué sirven los puntos cuánticos?

En esencia, para mejorar el contraste y también el espacio de color de los televisores equipados con paneles LCD. En concreto, y es importante insistir en ello, los televisores que utilizan un filtro con puntos cuánticos son de tipo LCD/LED clásicos, lo que significa que combinan un panel LCD de tipo IPS, TN o VA y un sistema de retroiluminación. Recordemos que la tecnología de retroiluminación más expandida consiste en utilizar LED’s blancos llamados WLED, que de hecho son LED’s azules recubiertos de fósforo que transforman una parte de la luz azul en amarilla. La luz blanca emitida por este sistema de  iluminación posee un espectro bastante amplio a pesar de que el azul permanece muy presente. A continuación, cada subpíxel filtra la luz para recuperar los colores primarios (rojo, verde y azul), un sistema que conlleva varios defectos: para empezar, un aparte de la luz generada no es utilizada porque no corresponde ni al azul, ni al verde ni al rojo. En segundo lugar, la débil intensidad del rojo y el verde no permite reproducir el conjunto de colores visibles por el ojo humano. Recordemos al respecto que la inmensa mayoría de televisores apenas llegan a cubrir el 100% del espacio colorimétrico sRGB (en informática) o del Rec.709 (en televisión), que, en cualquier caso, sólo representan el 35% de los colores que puede percibir el ojo humano. Por el contrario, un televisor equipado con un filtro basado en puntos cuánticos utiliza un sistema de retroiluminación con LED’s azules y un filtro de puntos cuánticos concebido precisamente para emitir rojo y verde puros. De este modo, el espectro de la luz blanca es mucho más equilibrado, con más rojo y verde, mientras que las longitudes de onda inútiles desaparecen. La consecuencia directa es que los televisores con puntos cuánticos cubren perfectamente el antes citado espacio de color sRGB, así como una parte mucho mayor del Adobe RGB e incluso del Rec.2020, que es el estándar elegido para la UHD.

 

¿Por qué tecnología decidirse?

Lo primero que hay que retener de todo lo dicho es que los puntos cuánticos no son una tecnología de visualización propiamente dicha, sino simplemente un filtro que se coloca entre el sistema de retroiluminación y el panel de cristales líquidos (LCD). Dicho filtro permite, como acabamos de explicar, obtener colores de base muy próximos a los de referencia y por lo tanto expandir el espacio de color. El filtro cuántico permite igualmente mejorar el rendimiento del sistema de retroiluminación y reducir el consumo. Aún así, debe quedar claro que cada píxel no emite su propia luz y por ello el contraste sigue dependiendo, al contrario que con la tecnología OLED, del sistema de retroiluminación empleado (Edge LED o Full LED).
Esto nos permite “reconectar” con el sistema QLED de Samsung puesto que, al menos sobre el papel, permite sustituir la retroiluminación. La idea que hay detrás es excitar individualmente los puntos cuánticos en las longitudes de onda de los colores azul, verde y rojo sin utilizar luz blanca. Cada punto cuántico RGB se transforma en un subpíxel azul, verde o rojo para constituir un píxel de color. En ese caso, cada píxel puede emitir su propia luz y rivalizar de este modo con la tecnología OLED aunque, para variar, Samsung no suelta prenda sobre los detalles más “sensibles” de su nueva y, en teoría, revolucionaria propuesta, aunque los resultados prácticos son muy notables.
Dejando de lado los detalles técnicos más complejos y el hecho de que se pueda reproducir un color más o un color menos o que el nivel de brillo sea más o menos elevado, lo cierto es que todo lo dicho es sólo una parte de la historia porque a la postre la diferencia fundamental la acabará marcando el procesado de señal utilizado. De ahí que para nosotros la mejor opción del momento en materia de TV sea la ofrecida por Sony basada en tecnología OLED, por cuanto al carácter autoemisivo puro de esta última se suma una tecnología de procesado de vídeo exclusiva que además ha sido ampliamente contrastada tanto en radiodifusión profesional como en la industria cinematográfica.
 

Fabricantes: