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即嵌入式系統,又稱LED顯示屏離線控制系統或離線卡,無需電腦控制, 將畫面顯示資訊預先置入LED顯示屏的記憶體,然後逐屏顯示播放, 循環往復,顯示方式豐富多彩,變化多樣。
亮度為顯示屏單位面積的光強,在任何顯示裝置中都是最重要的參數。
光強的主單位叫燭光(Candela),用CD表示。
單個LED的光強通常用MCD,即千分之一CD。
把一個平方米的LED亮度加在一起,得到單位面積亮度:
尼特(NIT),1 nit=1 CD/m2
戶外屏亮度多落在5,000-10,000 nits ;
室內屏亮度規格多落在50-1,200 nits (2015.11資料)。
最佳調整亮度又不失灰階的解決方案便是
驅動芯片的電流增益功能,但因LED在不同
驅動電流的發光特性波長會改變,所以如要
在不同亮度下達到白平衡,驅動芯片的參數
必須對不同亮度進行優化。
亮度調節範本是在控制器的協助下,可針對
不同亮度手動調節驅動芯片的電流增益值,
確保不同亮度下的顯示畫面白平衡,並可以將
參數儲存於控制系統程式中,當顯示屏亮度
改變時,直接選取優化的參數值,簡化使用困難度。
可以參考技術文章:解析LED顯示屏亮度調節方法
LED顯示屏逐點校正控制系統基於色度補償原理,採用混色補償方法,
可實現對顯示屏每一個像素的三基色的亮度和色度校正,
使得顯示屏上每一個像素的亮度和色度都達到高度的一致性,
提高顯示屏的均勻性,延長顯示屏的使用壽命 。
校正系統常應用於產線校正以及現場校正。
產線校正是指對出廠前的顯示屏進行逐箱校正,
並且保證在現場任意拼接,都能取得一致性顯示效果的技術與方案,
目前許多顯示屏廠商在新屏出廠前,均會進行產線校正;
租賃廠商將不同批次不同的箱體經校正後一致,展現最佳舞臺效果。
現場校正則是在顯屏現場進行,效果最好,
但僅適用於固定安裝顯示屏,某些狀態並不具備校正條件。
在顏色感知的研究中, CIE 1931 XYZ色彩空間是其中一個最先採用 數學方式來定義的色彩空間,由國際照明委員會(CIE)於1931年創立。
指不同亮度的數量,而紅、綠、藍 三基色深度決定顯示屏表現色彩的能力。 LED 顯示屏能表現的色彩數量取決於RGB三色的灰度等級, 即三基色灰階以二進位表示時的階數, 以聚積的驅動芯片為例, 理想上16 bit灰階搭配RGB三色可以產生 216x216x 216= 281,474,976,710,656的色彩變化。
一個光源之色溫被定義為與其具有相同光色之
"標準黑體 (black body radiator)" 本身之絕對溫度值,
此溫度可以在色度圖上之普朗克軌跡上找到其對應點。
標準黑體之溫度越高,其輻射出之光線光譜中藍色成份越多,
紅色成份也就相對的越少。
以發出光色為暖白色之普通白熱燈泡為例,
其色溫為2700K,而晝光色日光燈之色溫為6000K。
單位:絕對溫度 ( Kelvin, K )
在一定的環境照度下,LED顯示屏最大亮度和背景亮度的比值。 如果要知道顯示屏對比度狀況,可觀察由暗至亮的畫面顯示是否平順, 如果呈現塊狀的效果,或是最深處亦或最淺處無法被辨識則代表對比度不佳。
又稱LED顯示屏控制器或LED顯示屏控制卡。 它是組成LED顯示屏的核心部件, 助於實現驅動芯片功能,控制顯示屏的每一顆燈的顯示圖像。 驅動芯片的功能越來越複雜,若要實現所設計的功能,必須與控制器緊密合作。
主因是半導體制程製造出來的主被動元件本身就存在變異性,
此變異性使電流產生偏移。對於LED顯示屏使用而言,
電流偏移將造成畫面區塊亮度不均,
尤其進入小間距顯示屏領域,電流值越來越小,
因此對於偏移更是敏感,容易因電流偏移造成畫面一致性差。
徧移有二種,包括:
通道間電流差異:同一顆LED驅動芯片各通道間的徧移誤差
芯片間電流差異:LED驅動芯片與LED驅動芯片間的徧移誤差
使用驅動IC 的電流增益功能以改變LED 驅動
電流大小是一種常用的LED顯示屏亮度調節方法。
LED 的光強度是電流決定的,所以降低或提高LED 驅動電流,
就可以達到顯示屏亮度調節的目的。
以往電流增益功能常被使用於顯示畫面的亮度調整,
由於使用電流增益功能調整亮度不會造成灰階損失的優點,
使電流增益功能被廣泛地應用於各種需要調節亮度功能的LED 顯示屏。
可以參考技術文章:解析LED 顯示屏亮度調節方法
為驅動芯片功能,指當LED顯示屏發生壞點時, 將單一壞點對整體畫面的影響限縮至單一像素點。
為LED驅動芯片的影像導通技術之一, D-PWM技術架構是在原傳統開關型設計中, 將低灰資料穿插于高灰資料內, 有助提升刷新率以及利用率, 屬於中階芯片技術。
驅動芯片功能,可分為LED開路偵測、LED短路偵測、 LED漏電偵測(一般發生於腳位被靜電打穿,而發生漏電而恒亮) 以及LED過熱偵測(感測的溫度大於150度時即為過熱), 搭配控制器使用,將可以快速回報顯示屏是否出現問題。
a. 幀(Frame)
一幀就是一幅完整的的畫面,
連續的幀快速播放就形成視頻或動畫,如電視圖像等。
b. 幀頻(Frame Rate)
螢幕每秒顯示的圖像幀的數量,幀率用於描述影像更新的的頻率,
用幀/秒(fps,Frames Per Second)表示。
簡單地說,就是在1秒鐘時間裡傳輸的圖片的幀數,
也可以理解為圖形處理器每秒鐘能夠刷新幾次。
每一幀都是靜止的圖像,快速連續地顯示幀便形成了運動的假像。
高的幀率可以得到更流暢、更逼真的動畫。
每秒鐘幀數(fps)愈多,所顯示的動作就會愈流暢。
單一色的亮度變化,可將灰階視為顯示屏上每一顆LED亮度的解析度。
聚積科技針對室內小點間距 顯示屏所推出整合性方案, 概念是串聯LED顯示屏重要部件, 包括LED驅動芯片、周邊芯片, 並透過與控制器廠商合作, 實現芯片功能,用以提升畫面品質與顯示規格, 提升使用者體驗。選擇鷹眼方案平臺不僅僅是選擇零組件, 同時代表選擇LED顯示屏產品特色以及最高的顯示效果。
LED就是發光二極體(英文Light Emitting Diode 的縮寫)。
此功能主要是存在於節能型驅動芯片, 使用具低轉折電壓芯片的LED顯示屏, 可搭配較低供電電壓的電源,達到節能效果。 如聚積MBI5035以及MBI5045均具備此特性。
失控像素指的是像素發光狀態與控制要求的顯示狀態不相符,
死燈是其中一個現象。根據LED顯示屏通用規範指出,
無論戶內或是戶外應用,最嚴苛的標準是整屏像素
失控率為萬分之一以下,但針對小間距產品而言,
因為燈點密度大,因此若仍採用萬分之一的標準,
顯示效果不佳,預期未來像素失控率需要控制到
十萬分之一甚至是百萬分之一才能滿足此應用需求,
而這樣嚴苛的像素失控率,對整體供應鏈上廠家均是挑戰,
也必須對生產製造工藝採取更高的標準。
注: 《LED顯示屏通用規範》SJ/T1141-2012,
由中華人民共和國工業和資訊化部發佈
a. 像素(Pixel)
b. 間距(Pitch)
LED顯示屏顯示訊息每秒鐘被完整顯示的次數(Hz),與幀頻是不同的。
數位像素解析度是指一幅數位圖像是由多少像素組成的,
一般以寬×高表示,分辯率越高,則圖像越細緻。
顯示解析度是指顯示裝置顯示精細的圖像能力,
也以寬×高表示,如果顯示裝置的解析度低於圖像解析度,
就導致顯示的圖像清晰度損失。
LED顯示屏的解析度取決於像素點間距,
即取決於單位面積顯示屏的像素數,
在確定顯示屏面積時用,較小點間距的模組能夠拼接出的顯示屏
比用大點間距的模組拼接出的顯示屏具有更高顯示解析度。
注: FULL HD為高清晰度畫面,即1920*1080;
超高清有4K=3840和8K=7680*4320…等
目前分1/2掃、1/4掃、1/8掃、1/16掃、1/32掃。
高掃描數常使用於點間距較小的顯示屏,
也因高掃設計對於畫面品質的挑戰越高,
較容易產生鬼影等相關問題(參考畫面品質問題)。
可以詢問顯示屏廠所提供的顯示屏掃描數。
從驅動芯片的輸出腳到像素點之間實行“點對點”的控制叫做靜態驅動。
主要用來即時顯示視頻、圖文、通知等,多用於全彩大螢幕顯示屏。
所謂同步架構,就是“控制電腦-(視頻處理器)
發送卡-通訊線路- 接收卡-螢幕”架構。
南京洛普在八十年代末所首創,
因為顯示的內容與電腦監視器上的圖像
或圖像的一部分一一對應,所以名為“同步”。
為LED驅動芯片的影像導通技術之一, 目前常為中、高階芯片所使用, 主要是將影像導通時間分散為數個較短的導通時間, 增加整體畫面的刷新率。
內建緩存的驅動芯片,主要多見於掃描型顯示屏, 屬於目前最高階的芯片。使用具SRAM的芯片, 可大幅提升視覺刷新率以及利用率,且無損灰階表現, 是現今掃描屏主流應用驅動芯片。
從驅動芯片的輸出腳到像素點之間實行“點對列”的控制叫做掃描驅動。
整個畫面的品質雖與螢幕的設計加工、驅動芯片的性能相關, 但最大關鍵莫過於LED燈的一致性:包括亮度一致性和色度一致性。
「利用率」指的是LED燈在資料週期內, LED燈被有效點亮時間之百分比, 以波形圖觀察OE管腳(點亮時,波形圖是下凹之處), LED利用率= T(LED點亮)/T(總時間)。
視頻處理器是針對全彩LED顯示屏推出的高性能影像處理和控制設備, 是介於信號源與顯示端(接收端)之間的設備。
當觀察者面對LED顯示屏,若處於光軸方向時,
可以看到LED的最大亮度,當觀察者向左右時,
看到的亮度會減小,當亮度減到最大亮度的一半時,
此時所處的角度加上向反方向移動得到的角度之和,
稱水準可視角度,垂直可視角度用同樣方式測量。
一般而言,顯示屏廠商均會提供可視角度的數值。
可視角度大小決定了使用者可視範圍的大小以及最佳觀賞角度。
如果太小,使用者稍微偏離螢幕正面,畫面就會失色。
對於各種顯示器件來說,最佳的觀察距離
應該是人眼無法分辨出像素的最小距離。
針對LED顯示屏,每一家廠商均有不同的建議,
業界尚未有統一標準,需視使用者需求進行調整。
以下提供三家廠商的建議可視距離計算方式
1. Barco: 最適觀賞距離(M)=點間距*2;
最小觀賞距離(M)=點間距*1,
若使用P3顯示屏,則最適距離為3*2=6公尺(M);最小觀賞距離則為3公尺(M)
2. Christie:最適觀賞距離(M)=點間距*2.5,
若使用P3顯示屏,則最適距離為3*2.5=7.5公尺(M)
3. Planar:可直接參考其網站,根據使用場合及大小,直接模擬顯示
http://directlightcalculator.planar.com/#/directlight
亦稱共用像素或動態像素,常見的是將4倍於物理像素的 像素快速的按奇偶列和奇偶行分4次送到物理像素上顯示, 其效果相當於將間距縮小一半,其成本與傳統做法相比沒增加, 但可以做到原來4倍的解析度。
色座標是一個座標值,體現RGB亮度值,
紅綠藍三色的亮度必須平衡才能準確的還原真實色彩,
換句話說,LED的白色必須是白色,而不是粉紅色。
如果紅綠藍都處於最高亮度,混合出的色彩通常不是白色,
為了得到白色(通常色溫為6500K),紅綠藍中須有一個或兩個
的亮度調低。
為了獲取正確的白色,必須反復測量調整亮度,
這個過程稱白平衡。
為LED驅動芯片功能,多見於交通屏。
因交通屏不需要時時全屏點亮,
因此透過電位改變,
使不須點亮時進入休眠狀態,
模擬電路關閉而達到節電效果。
如應用在公路上的車速顯示上,
當沒有車經過時,即自動進入0-Power mode,
以達到節能的效果,亦可以延長使用壽命。