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LED施工宝典:LED显示屏术语详解

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:为简单起见,可按LED显示屏的各基色分别进行失控像素的统计和计算,取其中的最大值作为显示屏的像素失控率。由于LED是线性器件,与传统显示器的非线性显示特性不同。单位面积内所含显示内容的数量称为信息容量。表3-2 LED显示屏的最佳视距7.单元板单元板是显示屏的主体组成单元,由发光材料及驱动电路构成。

LED施工宝典:LED显示屏术语详解

1.实像素和虚拟像素

实像素是指显示屏上的物理像素点数和实际显示的像素点是1∶1的关系,显示屏实际有多少点,只能显示多少点的图像信息。虚拟像素就是指显示屏的物理像素点数和实际显示的像素点数是1∶N(N=2、4)的关系,它能显示的图像像素比显示屏的实际像素多2倍或者4倍。

虚拟像素按照虚拟的方式可分为:软件虚拟与硬件虚拟;按照倍数关系分为2倍虚拟和4倍虚拟;按照一个模组上的排灯方式分为:1R1G1B虚拟和2R1G1B虚拟。

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实像素屏与虚拟屏是相对应的。简单来说,实像素屏就是指构成显示屏的红、绿、蓝三种发光管中的每一种发光管最终只参与一个像素的成像使用,以获得足够的亮度。虚拟屏则是利用软件算法控制每种颜色的发光管最终参与到多个相邻像素的成像当中,从而使得用较少的灯管实现较大的分辨率,能够使显示分辨率约提高4倍。大家知道,显示屏中成本支出最大的在于灯管,如何在不损失亮度的情况下为用户节省灯管成本,是显示技术追求的目标之一。而虚拟技术正是一个发展方向,就要求控制系统与驱动芯片的配合,利用软件算法与驱动芯片的响应时间相结合,达到在基本无损亮度的前提下,节约灯管成本的目的。

2.像素失控率

像素失控率是指显示屏的最小成像单元(像素)工作不正常(失控)所占的比例。而像素失控有两种模式:一是盲点,也就是瞎点,在需要亮的时候它不亮,称之为瞎点;二是常亮点,在需要不亮的时候它反而一直在亮着,称之为常亮点。

一般来说,像素的组成有2R1G1B(2颗红灯、1颗绿灯和1颗蓝灯,下述同理)、1R1G1B、2R1G、3R6G等,而失控一般不会是同一个像素里的红、绿、蓝灯同时全部失控,但只要其中一颗灯失控,即认为此像素失控。为简单起见,可按LED显示屏的各基色(即红、绿、蓝)分别进行失控像素的统计和计算,取其中的最大值作为显示屏的像素失控率。

失控的像素数占全屏像素总数之比,称之为“整屏像素失控率”。另外,为避免失控像素集中于某一个区域,又提出“区域像素失控率”的概念,即在100×100像素区域内,失控的像素数与区域像素总数(即10000)之比。此指标对《LED显示屏通用规范》SJ/T11141—2003中“失控的像素是呈离散分布”要求进行了量化,方便直观。

友情提示

目前国内的LED显示屏在出厂前均已进行老化(烤机),对失控像素的LED灯都会维修更换,“整屏像素失控率”控制在1/104之内、“区域像素失控率”控制在3/104之内是没问题的,甚至有的个别厂家的企业标准要求出厂前不允许出现失控像素,但这势必会增加生产厂家的制造维修成本和延长出货时间。在不同的应用场合下,像素失控率的实际要求可以有较大的差别,一般来说,LED显示屏用于视频播放,指标要求控制在1/104之内是可以接受,也是可以达到的;若用于简单的字符信息发布,指标要求控制在12/104之内是合理的。

3.灰度等级

LED显示屏同一级亮度中从最暗到最亮之间能区别的亮度级数。灰度也就是所谓的色阶或灰阶,是指亮度的明暗程度。对于数字化的显示技术而言,灰度是显示色彩数的决定因素。一般而言灰度越高,显示的色彩越丰富,画面也越细腻,更易表现丰富的细节。

灰度等级主要取决于系统的A-D转换位数。当然系统的视频处理芯片、存储器以及传输系统都要提供相应位数的支持才行。灰度等级一般为无灰度、8级、16级、32级、64级、128级、256级等。LED显示屏的灰度等级越高,颜色越丰富,色彩越艳丽;反之,显示颜色单一,变化简单。

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灰度虽然是决定色彩数的决定因素,但并不是说无限制越大越好。因为首先人眼的分辨率是有限的,其次是系统处理位数的提高会牵涉到系统视频处理、存储、传输、扫描等各个环节的变化,成本剧增,性价比反而下降。一般来说,民用或商用级产品可以采用8位系统,广播级产品可以采用10位系统。

4.亮度鉴别等级

亮度鉴别等级是指人眼能够分辨的图像从最黑到最白之间的亮度等级。前面提到显示屏的灰度等级有的很高,可以达到256级甚至1024级。但是由于人眼对亮度的敏感性有限,并不能完全识别这些灰度等级。也就是说可能很多相邻等级的灰度,人眼看上去是一样的。而且每人的眼睛分辨能力各不相同。对于显示屏,人眼识别的等级自然是越多越好,因为显示的图像毕竟是给人看的。人眼能分辨的亮度等级越多,意味着显示屏的色空间越大,显示丰富色彩的潜力也就越大。

友情提示

亮度鉴别等级可以用专用的软件来测试,一般显示屏能够达20级以上就算是比较好的等级了。

5.灰度非线性变换

灰度非线性变换是指将灰度数据按照经验数据或某种算术非线性关系进行变换再提供给显示屏显示。由于LED是线性器件,与传统显示器的非线性显示特性不同。为了能够让LED显示效果能够符合传统数据源同时又不损失灰度等级,一般在LED显示系统后级会做灰度数据的非线性变换,变换后的数据位数会增加(保证不丢失灰度数据)。现在国内一些控制系统供应商所谓的4096级灰度或16384级灰度或更高,都是指经过非线性变换后的灰度空间大小。4096级是采用了8位源到12位空间的非线性变换技术,16384级则是采用8位到16位的非线性变换技术。由8位源做非线性变换,转换后空间肯定比8位源大。一般至少是10位,通常12位就可以做足够的变换了。

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图3-4 点间距

6.点间距、像素密度与信息容量

点间距简称点距,是指LED显示屏的两两像素的中心距离或点间距(Dot Pitch),如图3-4所示。单位面积内像素的数量称为像素密度。单位面积内所含显示内容的数量称为信息容量。

这三者从本质上说描述的是同一概念。点间距是从两两像素间的距离来反映像素密度;点间距和像素密度是显示屏的物理属性;信息容量则是像素密度的信息承载能力的数量单位。

点间距越小,像素密度越高,信息容量越多,适合观看的距离越近。反之,点间距越大,像素密度越低,信息容量越少,适合观看的距离越远。

知识窗

LED显示屏的最佳视距见表3-2。(www.xing528.com)

表3-2 LED显示屏的最佳视距

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7.单元板

单元板是显示屏的主体组成单元,由发光材料及驱动电路构成。室内屏通常由单元板构成。

8.模组

模组是户外显示屏的最小显示单元。由若干个发光二极管按照一定的排列顺序,通过焊接、灌胶等工艺封装在固定的模壳里,便成为一个模组。

9.单元箱体

单元箱体是显示屏的主体组成单元,由单元板按一定次序组成。户外屏通常由单元箱体构成。

10.远程控制

远程并不一定是远距离。远程控制包括主控制端与被控制端在一个局域网内,而空间距离并不远;以及主控制端和被控制端在比较远的空间距离内两种类型。客户要求或者客户控制位置超出光纤直接控制的距离,那么就用远程控制。

应用技巧

显示屏到电脑距离的传输可以用光纤或网线,一般建议用光纤,因为传输信号好,不容易失真。多模光纤传输距离可以在500m以上,单模在10km,五类双绞线在100m以下。当显示屏和控制电脑的布线距离小于100m时,用网线传输;当两者间的距离小于500m大于100m时,用多模光纤;当距离大于500m以上时,用单模光纤。

知识窗

LED显示屏质量初步评估

选用LED全彩显示屏时,其质量好坏主要可从以下几个方面来进行初步评估鉴定。

(1)平整度

显示屏的表面平整度要在±1mm以内,以保证显示图像不发生扭曲,局部凸起或凹进会导致显示屏的可视角度出现死角。平整度的好坏主要由生产工艺决定。

(2)亮度及可视角度

室内全彩屏的亮度要在800cd/m2以上,室外全彩屏的亮度要在1500cd/m2以上,才能保证显示屏的正常工作,否则会因为亮度太低而看不清所显示的图像。亮度的大小主要由LED管芯的好坏决定。

可视角度的大小直接决定显示屏受众的多少,要求越大越好。可视角度的大小主要由管芯的封装方式决定。

(3)白平衡效果

白平衡效果是显示屏最重要的指标之一。色彩学上当红、绿、蓝三原色的比例为1∶4.6∶0.16时才会显示出纯正的白色,如果实际比例有一点偏差则会出现白平衡的偏差,一般要注意白色是否有偏蓝色,偏黄绿色现象。白平衡的好坏主要由显示屏的控制系统决定,管芯对色彩的还原性也有影响。

(4)色彩的还原性

色彩的还原性是指显示屏对色彩的还原性能,即显示屏显示的色彩要与播放源的色彩保持高度一致,这样才能保证图像的真实感。

(5)有无马赛克、死点现象

马赛克是指显示屏上出现的常亮或常黑的小四方块,即模组坏死现象,其主要原因为显示屏所采用的接插件质量不过关。

死点是指显示屏上出现的常亮或常黑的单个点,死点的多少主要由管芯的好坏决定。

(6)有无色块

色块是指相邻模组之间存在较明显的色差,颜色的过渡以模块为单位了。色块现象主要是由控制系统较差、灰度等级不高、扫描频率较低造成的。

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