目次
LEDディスプレイの明るさとは何ですか?
LED ディスプレイは LED ランプで構成されているため、LED ディスプレイの明るさはすべての LED ランプの明るさで構成されます。明るさの単位は cd/m2 であるため、LED ディスプレイの明るさは以下のように計算できます。
明るさ = 単一ピクセルの明るさ * LEDディスプレイのピクセルピッチ密度
ピクセルピッチ密度 = 1000/ピクセルピッチ * 1000/ピクセルピッチ
一方、ピクセルは赤、緑、青の LED ランプで構成されています。そして、各 LED ランプには独自の明るさの仕様があります。では、どの仕様を使用すればよいのでしょうか。実際、LED ディスプレイの明るさは、LED ディスプレイのホワイト バランスの明るさを指すことがよくあります。ホワイト バランスを実現するには、赤色光:緑色光:青色光の比率が 3:6:1 である必要があります。次に、LED ランプの仕様から、単一ピクセルの最大白色輝度を知ることができます。
単一ピクセルの最大白輝度 = min(赤ランプの輝度/3、緑ランプの輝度/6、青ランプの輝度/1) *10
現在、ほとんどの LED ディスプレイはマルチピクセル スキャン技術を使用しているため、式は以下のように変更する必要があります。
明るさ = 単一ピクセルの明るさ * LEDディスプレイのピクセルピッチ密度 / スキャンレート
通常、LEDディスプレイにはLEDディスプレイを保護するためのマスクや接着剤によるコーティングが施されており、これらは光透過率に影響を与えます。したがって、式を以下のように変更する必要があります（通常、光損失は10％とします）。
明るさ = 単一ピクセルの明るさ * LED ディスプレイのピクセルピッチ密度 / スキャン速度 * 光残留率
たとえば、LED ランプ製造元の Web サイトでは、LED ランプの仕様データを確認できます。ここでは、Nationstar の RS-1515MBAM を例に挙げます。仕様シートは次のリンクで確認できます: https://www.nationstar.com/en/goods/357.html
仕様から、赤色ランプは 8mA の電流入力で 55mcd の明るさを出力し、緑色ランプは 5mA の電流入力で 170mcd の明るさを出力し、青色ランプは 3mA の電流入力で 17mcd を出力することがわかります。
ピクセルピッチ1.875mm、スキャンレート32の場合、このランプを使用すると、この最大輝度は
明るさ = 最小(55/3,170/6,17)*10*284444/32/1000=1511cd/m2
上記の式は、LEDディスプレイの明るさの理論です。電源装置の負荷能力を超えず、放熱が十分であることを条件とします。
LEDスクリーンの消費電力
LED ディスプレイの消費電力は、各ピクセルの消費電力の合計です。LED ランプの明るさは入力電流と直線関係にあると想定します。上記の LED ランプの仕様から、ピクセル ピッチ 1.875mm、スキャン レート 32 を例に挙げます。
赤色ランプは8mAの電流入力で55mcdの明るさを出力します。
緑色のランプは5mAの電流入力で170mcdの明るさを出力します。
青色ランプは、3mA の電流入力で 17mcd を出力します。
そして、単一ピクセルの最大白色輝度は最小(55/3, 170/6,17)*10です。したがって、赤色LEDランプは3*17 = 51mcd、緑色ランプは17*6 = 102mcdになります。
赤色ランプの電流は51/55*8 = 7.41mA
緑のランプの電流は102/170*5 = 3mAです
青色ランプの電流は3mAです
通常、電源の電圧は4.6Vなので、1ピクセルあたりのワット数は
1ピクセルあたりのワット数 = 4.6*(7.41+3+3)=61.686mW
すると、総ワット数 = 単一ピクセルのワット数 * ピクセル密度/スキャンレート = 61.686 * 284444/32/1000 = 548.32W/平方メートル
これは理論上の話ですが、電力供給元の効率は80%程度しかないため、設計時には848.32/0.8 = 685.4W/平方メートルを使用する必要があります。
高輝度LEDスクリーン
屋外および半屋外 LED ディスプレイは、直射日光の下でも画面が読み取れるように、常に高い輝度が必要です。通常、半屋外 LED ディスプレイの場合、輝度は 4500nit 以上である必要があります。屋外 LED ディスプレイ、特に高速道路に設置される LED ディスプレイの場合、10000nit を超える高輝度が必要になることがあります。
高輝度LEDスクリーンのソリューション
1: 電力供給業者を増やす
2: 共通陰極ランプソリューション
3: 高輝度LEDランプまたは金線LEDランプの使用
4: レンズ付きLEDランプを使用する
5: より暗いマスクとランプを使用してコントラスト比を高めます (より暗いコーティングが施された Xinying ランプは、こちらのリンクで見つかります: https://en.sinyopto.com/product/108.html)
LEDディスプレイの光害の解決策
LED ディスプレイの光害は、特に屋外 LED ディスプレイで問題になっています。屋外 LED ディスプレイは、日光にさらされると高輝度になる必要があるためです。しかし、暗くなると、LED ディスプレイの高輝度は光害になります。では、これをどのように解決すればよいのでしょうか。
1: 周囲光センサーを使用すると、LED ディスプレイの明るさを周囲光に応じて変更できます。
2: LED ディスプレイの異なる明るさ設定のタイムテーブルを設定できます。
Tepixel は、さまざまな LED ディスプレイ プロジェクト向けにカスタマイズされたターンキー ソリューションを提供しています。テレビ スタジオの LED ディスプレイ、会議室の LED ディスプレイ、ショッピング モールの LED ディスプレイから、その他のクリエイティブな LED ディスプレイまで、さまざまなプロジェクトに対応しています。詳細については、お気軽にお問い合わせください。
