جدول المحتويات
ما هو تدرج الرمادي لشاشة LED؟
تدرج الرمادي هو القدرة على إظهار عدد الدرجات التي تحتوي عليها شاشة LED من الظلام إلى السطوع.
إذا كانت شاشة LED قادرة على الحصول على 16484 درجة سطوع مختلفة، فإنها تحتوي على 214 درجة رمادية ونسميها 14 بت. (214=16484)
إذا كانت شاشة LED قادرة على الحصول على 65,536 درجة سطوع مختلفة، فإنها تحتوي على 216 درجة رمادية ونسميها 16 بت. (216=65,536)
إذا كانت شاشة LED قادرة على الحصول على 30000 درجة سطوع مختلفة، فهذا يعني أن تدرج اللون الرمادي لشاشة LED هذه أكبر من 14 بت، ولكن أصغر من 15 بت.
في مواصفات شاشة LED، يمكننا دائمًا رؤية 14-22 بت، وهو ما يعني نطاق التدرج الرمادي الذي يمكن لشاشة LED تحقيقه.
لماذا تحتاج شاشات LED إلى تدرج الرمادي العالي؟
بالنسبة لمحتوى العرض بتقنية SDR (محتوى العرض القادم من الكمبيوتر)، يكون عمق اللون عادةً 8 بت، مما يعني أن تدرج الرمادي لمحتوى العرض يحتوي فقط على 2^8 = 256 ظلًا مختلفًا. نظريًا، تكون شاشة LED ذات تدرج الرمادي 8 بت كافية لعرض محتوى العرض. فلماذا نحتاج إلى تدرج رمادي مرتفع؟
السبب هو أن اللون المختلف لشاشة LED يتم تحديده من خلال سطوع مصباح LED (الدرجات الرمادية)، ويتم التحكم في سطوع مصباح LED بواسطة PMW (تعديل عرض النبضة)
1 نبضة عرض تعني أنها تحتوي على تدرج الرمادي 1،
2 نبضة عرض تعني أنها تحتوي على تدرج الرمادي 2،
حساسية العين البشرية للسطوع
إن حساسية العين البشرية للسطوع ليست خطية، بل هي في علاقة أسية. على سبيل المثال، إذا كان سطوع منطقة ما 10 نيت، فإذا أردنا أن تشعر عيننا أن سطوع منطقة أخرى أكثر سطوعًا بمرتين، فيجب أن يكون هذا المكان 100 نيت.
وبالتالي، بالنسبة لشاشة LED، إذا كانت ذات تدرج رمادي 8 بت فقط، فإن سطوع شاشة LED مقسم إلى 256 ظلًا مختلفًا، وتكون العلاقة الاستجابية خطية. مثل تدرج الرمادي 1 لمحتوى العرض يتم تعيينه إلى تدرج الرمادي 1 لشاشة LED. يتم تعيين تدرج الرمادي 2 لمحتوى العرض إلى تدرج الرمادي 2 لشاشة LED.
بينما إذا كان تدرج الرمادي لشاشة LED هو 14 بت، مما يعني أن تدرج الرمادي 256 لمحتوى العرض سيكون في تدرج الرمادي 2 ^ 14 = 16384. سيكون تدرج الرمادي 128 لمحتوى العرض 5000 تدرج رمادي لشاشة LED. وستكون العلاقة الاستجابية أكثر تشابهًا مع علاقة استجابة أعيننا للسطوع. مما قد يمنح شاشة LED تأثيرًا بصريًا أفضل، مثل تدرج أكثر سلاسة أثناء مناطق تغيير اللون.
وبالتالي، عادةً، كلما كان التدرج الرمادي أعلى، كان التأثير البصري أفضل.
ما الذي يحدد تدرج الرمادي لشاشة LED؟
كما تعلمنا من الأعلى، يتم تحديد تدرج الرمادي لشاشة LED بواسطة PMW. يتم توفير إشارة PMW بواسطة IC، ويتم تجميع كل إشارة PMW في ثانية واحدة نطلق عليها GCLK. يتم تحديد قدرة GCLK بواسطة IC. تكون علاقة GCLK لدرجات الرمادي كما يلي
GCLK = معدل التدرج الرمادي * معدل المسح * معدل الإطارات
نظرًا لأن قدرة GCLK يتم تحديدها بواسطة IC، فمن الصيغة أعلاه، سنعرف أنه بالنسبة لـ IC معين، إذا كنت تريد زيادة تدرج الرمادي، فيمكنك تقليل معدل مسح شاشة LED في التصميم. أو يمكنك استخدام IC جيد.
ما هو معدل تحديث شاشة LED
معدل التحديث يعني تردد عرض محتوى العرض على شاشة LED في الثانية، والوحدة هي هرتز. عادةً، كلما زاد معدل تحديث شاشة LED، قل الوميض وزاد التأثير البصري المستقر لشاشة LED.
لماذا تحتاج شاشة LED إلى معدل تحديث مرتفع
عندما يتعلق الأمر بمواصفات معدل تحديث شاشة LED، فعادةً ما نجد 1920 هرتز أو 3840 هرتز أو 7680 هرتز، ولكن عندما نحاول شراء شاشة LCD، يكون معدل التحديث عادةً 60 هرتز و120 هرتز. فلماذا تحتاج شاشة LED إلى معدل تحديث مرتفع كهذا؟
السبب هو أنه في شاشة LCD، يكون الضوء الخلفي دائمًا قيد التشغيل، فهو يغير فقط بوابة R وG وB للتحكم في الضوء المار إلى أعيننا، ويكون الضوء متسقًا.
بينما بالنسبة لشاشة LED، يتم تحقيق تدرج الرمادي لشاشة LED بواسطة PMW، مما يعني أن مصباح LED سوف يضيء وينطفئ باستمرار.
على سبيل المثال (معدل إطارات شاشة LED هو 60 هرتز، والتدرج الرمادي هو 13 بت)
إذا كان معدل تحديث شاشة LED هو 60 هرتز، فإن هذا يعني أن مدة كل إطار هي 1000/60 = 16.67 مللي ثانية. في هذا الإطار الواحد، يتم تشغيل مصباح LED وإيقاف تشغيله مرة واحدة فقط. للوصول إلى تدرج الرمادي 13 بت، فهذا يعني أنه سيكون لديه 2 ^ 13 = 8192 درجة ظل مختلفة. بالنسبة لتدرج الرمادي 1، وتدرج الرمادي 2000، سيكون PMW كما يلي:
وكما ترى، عندما يكون هناك وقت تشغيل وإيقاف واحد فقط لمصباح LED، فإن مدة تشغيل مصباح LED ليست موزعة بالتساوي على مدة الإطار الواحد بالكامل. وعندما يكون وقت التشغيل محددًا للغاية، فإن سطوع مصباح LED أثناء الإطار الواحد ليس متساويًا أيضًا. لجعل PMW (التدرج الرمادي) موزعًا بالتساوي خلال الإطار بأكمله. يمكننا جعل كمية معينة من التدرج الرمادي جلسة واحدة، ثم يتم تقسيم PMW بالتساوي على تلك الجلسات، وسيُضاء مصباح LED ويُطفأ مرة واحدة خلال جلسة واحدة. سنعرف معدل التحديث = كمية الجلسة * معدل الإطارات.
يتم تحديد كميات التدرج الرمادي في الجلسة بواسطة IC، ونحن نعلم أن التدرج الرمادي = كمية الجلسة * كميات التدرج الرمادي في الجلسة. من الأعلى، نعلم أنه كلما ارتفع معدل التحديث، فهذا يعني أن PMW موزعة بشكل أكثر توازناً في GCLK، مما يعني جودة صورة أكثر استقرارًا.
سطوع منخفض وتدرج رمادي مرتفع
كما نعلم من الأعلى، في درجات الرمادي المنخفضة، لا يكون معدل التحديث مرتفعًا. لكي تتمكن من الحصول على تأثير بصري جيد في درجات الرمادي المنخفضة، فيجب أن يكون تيار خرج الدائرة المتكاملة دقيقًا، حيث أن قلة الدقة أو وميض التيار سيؤدي إلى عدم اتساق تجانس ألوان شاشة LED في درجات الرمادي المنخفضة.
بينما إذا كنت تريد تحقيق سطوع منخفض لشاشة LED، فسنحتاج إلى أن يكون للدائرة المتكاملة خرج تيار أقل. على سبيل المثال، يكون تيار خرج الدائرة المتكاملة من 4 إلى 25 مللي أمبير، وعادةً ما تعمل الدائرة المتكاملة تحت تيار 15 مللي أمبير، ومن الطبيعي أن يكون هناك فرق تيار بنسبة 5% بين الدوائر المتكاملة المختلفة. وبالتالي فإن تيار الخرج سيكون حوالي 14.25 إلى 15.75 مللي أمبير، على سبيل المثال، سيكون سطوع مصباح LED 900 إلى 1000 نيت. بينما إذا أردنا تحقيق سطوع منخفض مثل 300 نيت، فسيكون التيار حوالي 5 مللي أمبير، وسيكون تيار الخرج حوالي 4.75 إلى 5.25 مللي أمبير، بينما سيكون السطوع من 280 إلى 320 نيت. ونظرًا لأن أعيننا أكثر حساسية للسطوع المنخفض، فإن الفرق بين 40 نيت في السطوع المنخفض سهل للغاية اكتشافه.
ومن ثم، من أجل تحقيق سطوع منخفض وتدرج رمادي مرتفع، نحتاج إلى استخدام IC عالية الجودة، كما أن تصميم PCB مختلف أيضًا، حيث نحتاج إلى التأكد من أن التيار الناتج من IC دقيق للغاية.
نحن في شركة Tepixel نقدم حلول جاهزة مخصصة لمختلف مشاريع شاشات العرض LED. من شاشات العرض LED لاستوديوهات التلفزيون، وشاشات العرض LED لقاعات المؤتمرات، وشاشات العرض LED لمراكز التسوق إلى أنواع أخرى من شاشات العرض LED الإبداعية. نرحب بكم للتواصل معنا للحصول على مزيد من المعلومات
