تماس با ما

تلفن: + 86-755-33094305 فکس: + 86-755-33094305 اوباش: +8618682045279 پست الکترونیک: sales@szlitestar.com اضافه کنید: E ساختمان، Lihaoaoda پارک صنعتی، خیابان Baoan، شنزن، چین
صفحه نمایش های ویدئویی مدرن LED: ویژگی ها، فن آوری ها، دلایل انتخاب Oct 11, 2011

صفحه نمایش های ویدئویی مدرن LED: ویژگی ها، فن آوری ها، دلایل انتخاب

امروز ما تمایل داریم که نمایشگرهای صفحه نمایش LED را به عهده بگیریم. درواقع، ویژگی های مشترک در شهرهای ما تبدیل شده و ما بیشتر به پارامترهای کیفیت خارج از آن توجه می کنیم. اما از آنجا که مجله ما در این تکنولوژی متخصص است، ما اعتقاد داریم که زمان به پایان رسیده است تا اصول فنی فنی جدید LED های ویدئویی مدرن، آنهایی که در نهایت اطمینان از اینکه میلیون ها نفر از مردم در صفحه نمایش هر روز دیدن می کنند.

صفحه نمایش LED مدرن یک سیستم پیچیده با تعداد زیادی از اجزای سازنده است. کیفیت تصویر و پارامترهای عملیاتی بستگی به کیفیت هر یک از این اجزای و همچنین در عملکرد سیستم کنترل صفحه نمایش دارد.

block_eng (1).gif

                                          بلوک معمولی یک صفحه نمایش LED

ویژگی های صفحه LCD تصویر زیر از نقطه نظر کیفیت تصویر ضروری است:

  • وضوح LED ویدئو روی صفحه نمایش (تا قدرت تفکیک فضایی نامیده می شود)، در نمایشگر LED آن است که نزدیک به فاصله بین پیکسل یا اندازه زمین در ارتباط است.

  • حداکثر روشنایی (اندازه گیری در سیاهان)؛

  • محدوده روشنایی پویا به عنوان تعدادی از سطوح روشنایی صفحه نمایش قادر به پشتیبانی (گاهی اوقات آن را نیز رادیومتری یا تفکیک انرژی نامیده می شود) فهمیده می شود؛

  • • فریم ریت چگونه اغلب یک منبع ویدئو می تواند کل یک فریم از داده های جدید به یک صفحه نمایش تغذیه، فرکانس فریم تغییر در ثانیه (FPS) (که گاهی به وضوح به عنوان زمانی نامیده می شود).

  • نرخ تازه سازی (بر حسب هرتز) تعداد دفعاتی در یک ثانیه که سخت افزار نمایش تساوی داده ها، یا تازه قاب (همچنین به عنوان قدرت تفکیک زمانی نامیده می شود) است.

  • رزولوشن طیفی: تصاویر رنگی، نور طیف های مختلف را تشخیص می دهند. تصاویر طیفی چندگانه طیف و طول موج را از بین می برد تا رنگ مورد نیاز برای تکثیر باشد. این اصطلاح تعیین می کند که چند مولفه طیفی تصویر ایجاد می کنند.

  • یکنواختی رنگ در تمام صفحه؛

  • تعادل رنگ سفید و امکان تنظیم آن؛

  • ادراک خطی از روشنایی - کیفیت ذهنی از کیفیت تصویر است که تعیین چگونگی چشم انسان را بین سطوح روشنایی مجاور هر دو در قسمت های تاریک و روشن از صفحه نمایش متمایز می کند؛

  • کنتراست تصویر؛

  • کیفیت تصویر تعیین شده توسط زاویه دید

صرف نظر از کیفیت تصویر مهم است که برخی از پارامترهای اصلی عملیات صفحه نمایش LED را در نظر بگیرید:

  • سیستم بازخورد یا نظارت بر وضعیت صفحه نمایش؛

  • نرم افزار بالغ و سیستم کنترل جامع که اجازه می دهد تا مقیاس سازی سیستم و ساخت شبکه های صفحه نمایش ال سی دی و ال سی دی با کنترل از راه دور از طریق اینترنت از طریق زیر سیستم امنیتی اطلاعاتی؛

  • سطح تابش الکترومغناطیسی به شکل تداخل الکترومغناطیسی (EMI) از روی صفحه نمایش.

اجازه دهید بعضی از پارامترهای بالا را بیشتر در نظر بگیریم.

ایجاد تصویر بر روی صفحه نمایش LED و کنترل روشنایی

Pulse-Width Modulation (PWM) و میزان تجدید نظر

تصویر اولیه که نمایش داده می شود به عنوان یک فایل PC ایجاد می شود، معمولا یک کلیپ * .avi یا * .mpg می باشد. فایل توسط کنترل PC (یا کنترل کننده تصویر) رمزگشایی می شود و تبدیل به جریان ویدئوی ویژه جریان داده شده به میکروچیپ های درایورهای ثابت است. راننده های IC به طور مداوم جریان را به LED هدایت می کنند و باعث می شوند که آنها در یک طیف مشخصی ظاهر شوند.

PWM - (مدولاسیون پهنای پالس) یک روش معمول برای کنترل سطوح روشنایی مختلف است. با توجه به سطح روشنایی مورد نیاز، جریان به صورت متناوب با روشن کردن سوئیچ بین منبع و بار به سرعت و به سرعت به نوبه خود هدایت می شود. به عنوان مثال، برای رسیدن به روشنایی 50٪، جریان باید فقط نصف مدت زمان چرخه را ارسال کند، برای رسیدن به روشنایی 25٪، جریان فقط برای یک چهارم مدت زمان چرخه روشن خواهد شد. به عبارت دیگر، یک LED در یک حالت "خاموش - روشن - خاموش" عمل می کند که مدت زمان "روشن شدن" با سطح روشنایی مورد نیاز مطابقت دارد.

تکنیک PWM تضمین می کند که LED (و کل صفحه نمایش ویدئویی) یک تصویر چرخه ای تولید می کند. مدت زمان حداقل چرخه (هنگامی که یک چراغ به صورت پیوسته روشن و خاموش می شود) یک دوره تازه کردن یا بازخوانی نامیده می شود.

یک مثال را در نظر بگیرید: بگذارید بگوییم که نرخ تجدید یک صفحه نمایش LED LED برابر با 100 هرتز است. برای اطمینان از حداکثر روشنایی 100٪، ما باید جریان را در طول دوره بازخوانی که در این مورد برابر با 1/100 s = 10 ms باشد، منتقل کنیم. برای کاهش روشنایی به نصف، جریان باید برای 5 میلیمتر فرستاده شود و سپس برای 5 میلی ثانیه خاموش شود. سپس چرخه به همان شیوه تکرار می شود. برای رسیدن به سطح روشنایی 1٪، جریان در طول 0.1 میلی ثانیه به LED ها فرستاده می شود و دوره خاموش 9.9 میلی ثانیه ادامه خواهد داشت.

روش PWM پایه ممکن است اصلاح و ارتقا یابد. تولید کنندگان مختلف از اصطلاحات مختلف استفاده می کنند: PWM تقسیم شده (Macroblock)، Modulation Split Sequence (Silicon Touch) و Modulation Density Adaptive Pulse (MYs-Semi). تمام این توابع تمایل دارند "کلید" LED را در طول دوره بازخوانی "پخش" کنند. بنابراین، عملکرد صفحه در 50٪ روشنایی با نرخ صدای 100 هرتز، مانند یک تکرار "1 ms LED در - 1 ms LED off" ظاهر می شود. این بدان معنی است که برای روشنایی 50٪، دوره تازه کردن پنج بار افزایش یافته و برابر با 2 میلی ثانیه است. در نتیجه، میزان تجدید افزایش به 500 هرتز افزایش یافت. این محاسبه فقط برای روشنایی 50٪ درست است. برای هر الگوی روشنایی حداقل روشنایی یک impulse (حداقل حداقل مدت) وجود دارد هنگامی که LED روشن است، بقیه زمان آن خاموش است.

بنابراین، چرخه های "سنتی" PWM با روش های اصلاح شده مدرن تحریف می شوند. بسته به سطح روشنایی مورد نیاز ما می توانیم دوره های کوتاه تر را با نرخ بازخوانی بالاتر تعیین کنیم. در یک صفحه نمایشگر LED مشخص می شود که نرخ تجدید چاپ بین 100 گیگاهرتز و 1 کیلوهرتز است. این بدان معنی است که در طول حداقل یا حداکثر روشنایی، نرخ تازه سازی حدود 100 هرتز است. اما در سطوح روشنایی دیگر ما دوره هایی با نرخ بازشدن بالاتر را تجربه می کنیم.

بنابراین، برای روش های PWM اصلاح شده، مفهوم میزان تجدید نظر، غلط است. با این حال اگر نرخ تجدید به عنوان حداقل دوره زمانی لازم برای تجدید تصویر برای تمام سطوح روشنایی را تعریف می کنیم، باید از اشتباه از آنجا که در این تعریف سرعت بروز می کند بر روی پروسه PWM نمی اجتناب کنند.

تصاویر مبتنی بر اسکن متقارن و تقسیم زمان بر روی صفحه نمایش های ویدئویی LED

برخی از تصویربرداری روی صفحه نمایش روی صفحه نمایش LED به گونه ای طراحی شده است که از هر لحظه به تمام LED ها جلوگیری می کند. تمام LED ها بر روی یک صفحه نمایش ویدئویی به گروه ها (معمولا دو، چهار، یا هشت) جدا می شوند که به نوبه خود روشن می شوند. به این معنی است که روش های ایجاد تصویر که در بالا توضیح داده می شوند به نوبه خود به گروه های مختلف LED بر روی یک صفحه نمایش تصویری اعمال می شود. اگر صفحه نمایش دارای دو گروه باشد، شکل گیری تصویر برابر با اسکن متقاطع در تلویزیون مشابه است.

این روش اغلب برای نمایش صفحه نمایش های ویدئویی LED ارزان تر است، زیرا این روش تصویر سازی نیاز به مقدار کمتر رانندگان IC (به ترتیب دو، چهار یا هشت بار، به ترتیب). از آنجائیکه رانندگان IC در حدود 15 تا 20 درصد هزینه های نمایش را به نمایش می گذارند، اقتصاد ممکن است قابل توجه باشد. علاوه بر این، روش زمان بندی تقریبا اجتناب ناپذیر است بر روی صفحه نمایش های ویدئویی با وضوح بالا، چرا که صفحات کوچک کوچک مشکلات جدی در موقعیت تعداد زیادی از درایورهای PCB و تنظیم انتقال حرارت مناسب از درایور IC وجود دارد.

به طور طبیعی، این اقتصاد سبب کاهش روشنایی صفحه نمایش ویدئو و کاهش میزان نویز می شود (به نسبت تعدادی از گروه های LED).

بگذارید بگوییم ما دارای یک صفحه با دو گروه LED با استفاده از روش تقسیم زمان است. جریان به یک گروه برای اطمینان از روشنایی مورد نیاز عرضه می شود. گروه دیگر خاموش است پس از یک دوره بازخوانی، گروه ها متناوب می شوند: در حال حاضر گروه دوم در حالی که اولین تاریک می شود، کار می کند. بنابراین مدت لازم برای تمدید همه اطلاعات روی صفحه نمایش دو بار دیگر طول می کشد.

مفهوم میزان بازخوانی در این مورد حتی ظریف تر می شود. به طور واضح، دوره تجدید یا حداقل زمان لازم برای تمدید تصویر روی کل صفحه نمایش دو برابر می شود. با این حال، برای هر گروه طول دوره شکل گیری تصویر بدون تغییر باقی می ماند، و ما ممکن است استدلال کنیم که نرخ تازه سازی باقی می ماند همانند قبل.

صفحه نمایش LED، میزان تجدید و چشم انسان

در ابتدا، میزان تجدید نظر بر تصور تصویر تاثیر می گذارد. ما معمولا یک تصویر را روی یک صفحه نمایش به عنوان صاف می بینیم و اثر سوسو زدن را متوجه نمی شویم چرا که فرکانس نوردهی نسبتا زیاد است. ادراک بصری ما روانشناختی و طبیعت فیزیکی است. فلاش های فردی نور، توسط مغز ما به تصویر صاف و یکنواخت خلاصه می شود. طبق قانون Bloch این جمعبندی حدود 10 میلی ثانیه طول می کشد و بستگی به روشنایی چشمک می زند. اگر نور فلیکر با فرکانس کافی (به اصطلاح آستانه CFF - Frequency Flicker Critical) باشد، چشم انسان به علت قانون Talbot-Plateau پالس متوجه نمی شود. آستانه CFF بستگی به بسیاری از عوامل مانند طیف منبع نور، موقعیت منبع نور در ارتباط با چشم، سطح روشنایی دارد. با این حال، در شرایط عادی این فرکانس هرگز بیش از 100 هرتز نیست.

به این ترتیب، چشم انسان هر گونه تفاوت در تصاویر ویدئویی LED LED که با PWM و یا روش های PWM اصلاح شده با نرخ تجدید متفاوت از 100 هرتز تا 1 کیلوهرتز تشخیص داده نمی شود.

صفحه نمایش LED، نرخ بازشو و دوربین فیلمبرداری

با این حال، چشم انسان تنها ابزار نیست که می تواند تصاویر را درک کند. گاهی اوقات ما از دوربین های ویدئویی برای ضبط صفحه نمایش های ویدئویی LED استفاده می کنیم و تجهیزات ویدئویی براساس اصولی است که به طور قابل توجهی متفاوت از آنچه که توسط مغز انسان کار می کند، استوار است. این موضوع مخصوصا برای نصب تمام LED های صفحه نمایش LED در استادیوم های ورزشی، نمایشگاه های تجاری و سالن های کنسرت که رویدادها با دوربین ها ثبت می شود، اهمیت دارد. زمان نوردهی یا سرعت شاتر در دوربین های ویدئویی مدرن ممکن است از ثانیه تا یک میلی ثانیه متفاوت باشد.

بگذارید بگوییم ما به یک صفحه ی LED نگاه می کنیم که در آن تصویر با استفاده از روش PWM سنتی با نرخ تجدید 100 هرتز شکل می گیرد. صفحه نمایش تصویر یک تصویر استاتیک را نشان می دهد. اگر سعی کنیم این تصویر را با یک دوربین فیلمبرداری با استفاده از یک سرعت شاتر 1/8 ثانیه (یعنی زمان قرار گرفتن در معرض 125 میلی ثانیه) ضبط کنیم، حسگر عکس از تصویر صفحه نمایش تولید شده توسط دوره های تازه کردن 12.5 شروع می شود. صفحه نمایش LED و دوربین فیلمبرداری ما هماهنگ نیستند و هر فریم ضبط شده توسط دوربین با زمان های مختلف مربوط به شروع و پایان چرخه تازه سازی مطابقت دارد. اما با این سرعت شاتر بالا هیچ درگیری وجود نخواهد داشت و دوربین یک تصویر صاف از صفحه نمایش LED LED را ضبط خواهد کرد.

اگر ما سرعت شاتر را تا 1/250 ثانیه کاهش دهیم زمانی که مدت زمان قرار گرفتن در معرض 4 میلی ثانیه است، یک فریم دوربین 2.5 برابر کوتاهتر از دوره بازشو در صفحه نمایش LED است. این بار اختلاف بین آغاز دور دوربین و شروع چرخه PWM قابل توجه خواهد بود. بعضی فریم ها به آغاز چرخه PWM، دیگر به وسط و دیگران تا انتهای چرخه مربوط می شود. هر فریم جریان نور متفاوت را ثبت می کند و به تدریج خطا تجمع می یابد. هنگام مشاهده فیلم ضبط شده، روشنایی فریم ها به طور قابل توجهی متفاوت خواهد بود. به طور معمول، تمام اشیائی که با زمان قرار گرفتن در معرض کوتاه ثبت می شوند کمتر روشن هستند. دوربین اثر "سوسو زدن" را روی صفحه نمایش LED نشان می دهد. اگر زمان قرار گرفتن در معرض حتی بیشتر کاهش یابد، قطعا برخی از فریم های سیاه را مشاهده خواهیم کرد (زمانی که ابتدای کادر دوربین مربوط به دوره کوتاه PWM است هنگامی که LED ها خاموش می شوند) و فیلم ضبط شده حتی بیشتر فریاد می زند.

بنابراین، اگر از یک دوربین فیلمبرداری برای ضبط صفحه نمایش LED با عملکرد PWM سنتی استفاده کنیم، نرخ تازه کردن باید با نوردهی دوربین سازگاری داشته باشد یا از آن فراتر رود.

در صفحه نمایش های LED با عملکرد PWM اصلاح منطق همان اعمال می شود. از آنجایی که در حالت روشنایی بالا زمان روشن شدن چراغ ها بر روی چرخه PWM گسترش می یابد، تصویر ضبط شده نسبت به عملکرد PWM سنتی پایدارتر خواهد بود. اما در روشنایی کم، وضعیت باقی خواهد ماند: تصویر ضبط شده یا روشنایی را از دست می دهد یا سوسو می زند.

همانطور که بدون هماهنگی مناسب مشاهده می کنید، هیچ ضبط ویدئویی از یک صفحه LED باعث اعوجاج در تصویر ضبط شده نمی شود. ما می توانیم این را برای ضبط تلویزیون های مشابه با یک دوربین مشابه مقایسه کنیم: تفاوت های حالت های اسکن هر دو دستگاه به اثر خطوط سیاه سیاه مورب جدا شده از فریم های تلویزیون منجر می شود.

مسئله مهم دیگر هماهنگ سازی کنترل کننده های صفحه نمایش LED است. صفحه نمایش بزرگ LED ساخته شده از بلوک (LED ماژول ها و / یا کابینت) که نمایش تصویری تولید شده توسط کنترل های مختلف. اگر این کنترل کنندگان شروع چرخه PWM (یعنی شروع چرخه در قسمت های مختلف صفحه نمایش) را هماهنگ نکنند، ما ممکن است با مشکل زیر روبرو شویم: چرخه تجدید در برخی قسمت های صفحه نمایش LED به فریم های دوربین و دیگر بخشی از صفحه نمایش آن نخواهد بود. اگر قرار گرفتن در معرض با چرخه تجدید سازگار سازگار باشد، بخشی از صفحه نمایش ویدئویی به نظر می رسد درخشان تر و تاریک تر می شود. کل تصویر مستطیل های تاریک و روشن را تشکیل می دهد و برای تماشای آن ناخوشایند خواهد بود.

هزینه صفحه نمایش LED صفحه نمایش بسیار بالا

صرف نظر از روش نسل PWM همه آنها ویژگی های مشترک دارند. تولید PWM به اجرا در سرعت ساعت خاص F PWM. اجازه دهید فرض کنیم که ما برای تولید یک عدد N معینی از سطح روشنایی. در که نرخ مورد تجدید F R می تواند F PWM تجاوز نمی / N.

در اینجا چند مثال برای نشان دادن بیان فوق وجود دارد:

نرخ ساعت PWM سطوح روشنایی نرخ تجدید
F PWM = 10 مگاهرتز N = 256 (8 بیت در هر کانال) F = r و 39 کیلو هرتز
F PWM = 10 مگاهرتز N = 1024 (10 بیت در هر کانال) F = r و 9.8 کیلو هرتز
F PWM = 10 مگاهرتز N = 2048 (11 بیت در هر کانال) F = r و 4.9 کیلو هرتز
F PWM = 10 مگاهرتز N = 65536 (16 بیت در هر کانال) F = r و 152 هرتز
F PWM = 20 مگاهرتز N = 65536 (16 بیت در هر کانال) F = r و 305 هرتز

این اعداد نشان می دهد که هر LED از صفحه نمایش ویدئویی به دنبال برخی از فرایند نسل مستقل PWM است، به عنوان مثال روش تولید PWM به طور مستقیم به درایور IC برنامه ریزی شده است.

با درایورهای IC ساده و ارزان، PWM بر روی یک کنترل کننده برای صفحه نمایش LED تولید می شود. سپس باید چندین راننده را به صورت پیوسته پیوند داد و با یک فرآیند تولید PWM سروکار داشت. برنامه تولید PWM نیاز M 16-خروجی رانندگان کانال، نرخ تجدید ممکن است F PWM / (N * M * 16 تجاوز نمی کند، در غیر این صورت آن را به نرخ تجدید قابل توجهی پایین تر و یا نیاز به افزایش فرکانس ساعت منجر می شود.

در مورد تقسیم زمان (تقسیم اسکن) نرخ تازه سازی به نسبت ضریب تقسیم می افتد.

بنابراین، برای افزایش میزان تجدید نظر در صفحه نمایش های ویدئویی LED گزینه های زیر در دسترس هستند:

  • استفاده از رانندگان هوشمند (گران)؛

  • افزایش نرخ ساعت در فرایند تولید PWM؛

  • کاهش تعداد سطوح روشنایی (عمق رنگ).

هر روش دارای مزایا و معایب است. رانندگان فکری بسیار گران تر از رانندگان IC ساده هستند. افزایش نرخ ساعت منجر به افزایش مصرف انرژی می شود (در نتیجه نیاز به اقدامات اضافی برای انتقال حرارت برای جلوگیری از گرمای بیش از حد)؛ تعداد کمی از سطوح روشنایی منفی بر کیفیت تصویر تاثیر می گذارد.

نتیجه گیری: بازخوانی روی صفحه نمایش های ویدئویی LED

هنگامی که کیفیت صفحه نمایش عالی به دست می آید، تولیدکنندگان صفحه نمایش LED LED اغلب از نرخ تازه سازی به عنوان یک ابزار بازاریابی استفاده می کنند. پیش فرض این است که بالاتر از نرخ بازخوانی بهتر است کیفیت تصویر است. با این حال، اغلب اعداد تنها به اشتباه مشتریان بالقوه خدمت می کنند. به عنوان مثال، نرخ بازخوانی چند کیلوهرتز به این معنی است که یا روش نسل PWM اصلاح شده استفاده می شود (زمانی که میزان بازخوابی در واقع برای سطوح مختلف روشنایی متفاوت است) یا عمق رنگ غیر قابل قبول کم است.

ما باید به یاد داشته باشیم که نرخ بالای بازخوانی و مقادیر بالای عمق رنگ تنها ممکن است در سطوح روشنایی بالا اتفاق بیفتد که به خودی خود یک تصور غلط است، چرا که صفحه نمایش ویدیویی LED نباید همیشه با ظرفیت 100٪ کار کند.

برای مورد اسکن متقاطع، مقدار تازه سازی مجدد تنها به یک چرخه PWM برای یک گروه LED مربوط می شود، در حالی که نرخ بازخوانی واقعی روی صفحه (که بر ادراک ما تأثیر می گذارد) چندین بار کاهش خواهد یافت.

اطلاعات مفیدی و صادقانه در مورد عمق رنگ و نرخ ساعت برای PWM و محدوده تقریبی میزان تجدید نظر برای صفحه نمایش (به عنوان مثال، 200 -1000 هرتز) در مورد عملکرد صفحه نمایش PWM اصلاح شده است. اگر یک صفحه نمایش LED بر اساس اصل تقسیم زمانی (به عنوان مثال، تقسیم زمان = 1: 1 - عدم تقسیم زمان، بخش زمانی = 1: 2 - PWM تنها در نیمی از صفحه عمل می کند و غیره).

پارامتر فوق برای ادراک ما ضروری نیست. چشم انسان هر گونه تفاوت در کیفیت تصویر را در فرکانس های بالاتر از 100 هرتز ثبت نمی کند. در نتیجه، باید تصمیم بگیرد که آیا میزان بازخوانی بالا واقعا ضروری است یا خیر، اگر ارزش آن را داشته باشد در حالی که برای آن پول اضافی پرداخت می شود.

نرخ بازشو و یکنواختی تصویر روی صفحه ضبط شده مهم است در مواردی که صفحه نمایش LED اغلب یک شی برای ضبط ویدئو (استادیوم ها و سالن های کنسرت) می شود. بنابراین، بهتر است ابتدا قبل از امضای قرارداد خرید، برخی از ضبط آزمایشی را انجام دهید.



网站对话
live chat