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南京超天智能科技有限公司
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詳細介紹 全彩LED像素： ●全彩LED像素由于其特性的設計
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全彩LED像素： ●全彩LED像素由于其特性的設計，*結構，有巨大的性能價格比; ● *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*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; ● *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 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*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)具有其標志性，與G、B發光管組合，混色后可形成的像素點，這樣便*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*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,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=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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