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              LED全彩屏

              名稱:LED全彩屏

               

               

              分類:LED產品


                 
                詳細介紹

               LED全彩屏

                全彩LED像素:

                ●全彩LED像素由于其特性的設計,獨特結構,有巨大的性能價格比;

                ● 獨特的結構,使視角和光通量加大,適合小有效視距縮短,色彩柔和;

                ● LED發光管的獨特排列,使全彩色LED造價大幅度下降,模塊發熱降低,點間距可作到更小,單位面積內點密度更大;

                ● 獨特的混色控制原理,使控制簡單化,系統故障率大幅度降低;

                ● 逐單元發光管的有效隔離,消除了一般像素分解技術中的“蒙紗”和“暗亮”現象,圖像清晰度有了極大提高;

                混色控制原理:

                不同的顏色,相同亮度的顏色,人眼對其色彩的分辨力有很大的差別。

                色別 :黑色 黑綠 黑紅 黑藍 綠紅 紅綠 綠藍

                分辨力 100% 94% 90% 26% 40% 23% 19%

                從上表可以看出,藍色同其他顏色組合,人眼對其分辨力只是黑紅、黑綠的1/4左右,這也是設計全彩色LED顯示屏時可減少藍色發光體的理論依據。

                LED模塊(或模組)設計中,紅色(R)同常規LED排列一致,紅色LED具有其唯一標志性,各個紅色在顯示時不與其他紅色組合,只同綠(G)藍(B)組合。

                人的肉眼在感覺光線的強度時的數學模型等同一個積分器,在其有效分辨力以外,看到的是一個混色圖象,把紅色(R)LED做為參照點,周圍綠、藍分時疊加,將可生成一個完整的圖象。

                白平衡理論的要求:

                從NTSC的白平衡方程:Y=0.3R+0.6G+0.1B也可以看出在設計LED顯示屏時,藍色LED發光管亮度只需紅色LED發光亮度的1/3,增大藍色LED發光點的數量,對LED顯示屏不會增加多少顯示效果,只能增加不必要的負面影響。如屏體發青、白色不純等。這樣在設計中就可對藍色LED發光管復用,以便提高解析度。從白平衡方程可以看出,RGB亮度的比例對白平衡起著重要作用, R、G、B在三種發光管的亮度對白平衡的貢獻比例不同。對于LED顯示屏設計,只要根據白平衡方程以及R、G、B的發光管亮度值,即可定出一個適當的比例。(綠色:60%、紅色:30、藍色:10%)這在實現白平衡上是完全可行性,實現白平衡這是采用像素分解技術的先決條件。

                三、全彩屏具有的優點和效果

                1、混色結構:

                LED模塊模塊的每個通光孔均為獨立,可以使每個顯示點之間不可顯示部分作到適合小,保證顯示圖像的質量。LED其光線的傳輸為發散方式,這樣在一定距離時,相鄰LED發光體的光線將發生重疊(混色),構成一虛擬圖像面,這也是該模塊設計中,減少了綠色(G)和藍色(B)發光體數量后,還能顯示高質量圖象的物理基礎。

                2、 有效視距變短:

                人眼對靜態圖象的分辨力平均值約為1.25,,按照此值計算,適合小良好察距離應為:

                計算公式為:

                其中,D:像素解析度(每平方米的像素數),

                α:LED顯示屏的像素等效孔徑同像素中心距的比率

                一般的常規LED顯示模塊比率約為: α≈ 2

                像素分解LED顯示模塊比率約為: α≈ 1

                本新型混色LED顯示模塊的比率約為:α≈ 3

                可以計算,

                使用間距為5mm,每平方米密度為40000點的本新型混色LED顯示模塊制作的LED顯示屏,其適合小良好分辨距離為4.5米;

                使用間距為4mm,每平方米密度為62500點的一般常規LED顯示模塊制作的LED顯示屏,其適合小良好分辨距離為4.8米;

                比較結果,密度為40000點/m2的虛擬混色LED顯示屏的有效視距要小于密度為62500點/m2的常規LED顯示屏;圖象清晰度得到了很大的提高。

                3、光通率增大,亮度提高:

                內小外大的孔徑結構(以后稱為喇叭口結構),適應了LED發光晶片的發光特性,LED發光晶片一般在 — 800 - +800之間發射顯示;使用喇叭口結構,使得光線可更大的通過,增大了光通量。使LED整屏亮度提高。

                4、色彩更柔和

                光線的發散傳輸,在人眼混色生成圖象時,色彩變得非常柔和,不同于一般LED在正面感覺刺眼、側向圖象顏色感覺同正面有偏差;使用喇叭口結構,使得圖象在各個角度看起來都很清晰柔和,在色彩上,人眼感覺變得更豐富了。

                ●顯示時,因紅色發光體(R)具有其唯一標志性,與G、B發光管組合,混色后可形成唯一的像素點,這樣便完全不同于一般像素分解技術所形成的數據“壓縮算法”,表現在視覺效果上,可完整顯示各種同紅色組合的16 × 16點陣彩色字型,如黑色、紅色、白色、黃色等。

                ●圖象的生成不是由多點組合而構成,在控制上變得比較簡單,不必如像素分解技術需用專用芯片和復雜控制電路去實現,用常規器件即可進行設計。

                ●可以用一般的LED發光晶片構造模塊,這樣同LED發光管和LED貼片發光管來比較,將較大的降低成本,通過構造模塊,做到對逐單元發光管的分別隔離,清除了一般像素分解技術中的“蒙紗”和“暗亮”現象,圖象清晰度有了極大的提高。

                ●控制的簡單化,隨元器件的減少,使得系統故障率大幅度減低。

                ● LED發光體排列的特殊性,使得熱量發散的很快,可以構造各種LED模塊,滿足不同用戶需求。

                四、控制系統描述

                現在市場上一般全彩色顯示屏控制系統,基本上都沿用了過去雙基色LED系統的控制理論,增加了一個藍色信號而已,這樣生產出的LED顯示屏,不能稱為真正意義上的全彩色LED。 新型全彩控制系統,對LED顯示屏的控制理論進行了升級,如數據位擴展技術、灰度線性切換技術、白平衡理論、Gamma校正、亮度調整、色空間轉換、數據通訊等等;許多技術在雙基色控制系統中都是沒有的,對過去沿用的技術象Gamma校正、亮度調節、屏體掃描、灰度生成等,也重新作了研究處理,使其更適合于全彩色LED顯示屏。所以,新型全彩控制系統LED控制理論已完全不同于一般LED的控制理論了。

                1、控制系統技術特點

                ● 紅、綠、藍三色亮度可分別調整,調整幅度為768級;

                ● 真正意義上的256級灰度變換顯示;

                ● 內部1024級灰度變換;

                ● 新型Gamma內部校正技術,亮度調節技術,顯示屏上顯示的紅綠藍三色可分別校正,而顯示器上畫面不變;

                ● 數據擴展技術,灰度線形切換技術,色彩過度平滑柔和,圖象清晰度有了質的飛躍;

                ● 色空間轉換技術,使多種全彩色LED均可構造出一合適的白平衡效果;

                ● CML通訊技術,使用一根網線即可逐點逐幀傳送圖像;

                ● 完全解決一般像素分解技術中“小字”顯示的瓶頸問題,可完整顯示各種規格的字體、字號;

                2、新型GAMMA校正和數據位擴展技術

                Gamma曲線是一種特殊的色調曲線,在計算機系統中,由于顯卡或者顯示器的原因會出現實際輸出的圖像在亮度上有偏差,而Gamma曲線矯正就是通過一定的方法來矯正圖像的這種偏差的方法。一般的當用于Gamma矯正的值大于1時,圖像的高光部分被壓縮而暗調部分被擴展,當Gamma矯正的值小于1時,圖像的高光部分被擴展而暗調部分被壓縮,Gamma矯正一般用于平滑的擴展暗調的細節。利用10-bit顏色表現8位RGB數據為本系統獨創,控制系統可以把更高精度的Gamma曲線矯正用于色彩渲染。系統可以生成比8bpcc更加平滑的Gamma曲線。8-bit 數據由于精度的限制,會使得兩個相鄰的亮度采樣點之間的差異比10-bit 更大,正是這種精度上的差異使得現在的8bit 處理之后的圖像常常會出現帶狀效果(banding effect)。

                3、新型白平衡理論

                白平衡是LED行業適合為煩惱的一大難題,過去由于控制理論的局限,認為在LED顯示屏上,只有使用純紅,純綠 純藍才可構造白平衡,不同品牌和型號的LED發光管的亮度響應曲線會有差別,從個體差異上講即使同一個品牌的同一個型號的LED發光管的亮度響應曲線也會有差別。另外環境也會影響人們對于LED發光管亮度曲線的測試結果,從而使得其進行反效果補償曲線的計算的時候產生一定的偏差,這些都是在現有技術條件下無法避免的。

                為了保證得到預期的顏色輸出,必須對LED紅、綠、藍三色發光管亮度可分別調整,在控制系統中,調整幅度為768級;影響比如Gamma值和屏幕白點等指標。屏幕白點是全亮度的紅色、綠色和藍色混合的結果,一旦LED發光管確定了,就可以計算出來其響應曲線,實現色空間變換后用于LED顯示屏。這樣可對不同的發光體構造白平衡,全彩色LED顯示屏可用一般的LED發光管來做了。其顏色效果要遠優于傳統技術生產的LED顯示屏。當然需要指出的是使用純紅、純綠、純藍發光體的 LED顯示屏其色彩要優于使用普綠 、普藍發光體的 LED顯示屏。但在價格上也有很大的差異。

                4、控制系統的具體參數

                ● 顏色級: 紅綠藍各256級。顏色256×256×256=16777216色

                ● 內部紅、綠、藍各1024級灰度變化

                ● 可調亮度級數: 768級

                ● 數據傳輸頻率:<=66MHZ

                ● 圖象刷新頻率:≥60Hz

                ● 掃描方式: 1/16逐行掃描

                ● 掃描頻率: ≥900Hz/秒

                ● 傳輸距離: ≥100米(無中繼)

                ● 視頻圖像損失:無損失

               

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