目次
LEDディスプレイのグレイスケールとは何ですか？
Grayscaleは、LEDディスプレイが暗闇から明るさまであるグレードの数を示す機能です。
LEDディスプレイに16,484種類のシェード輝度がある場合、2 14 グレースケールがあり、14ビットと呼ばれます。 （2 14 = 16,484）
LEDディスプレイに65,536の異なるシェードの明るさがある場合、2 16 グレースケールがあり、16ビットと呼ばれます。(216=65,536)
LEDディスプレイに30000の異なるシェードの明るさがある場合、このLEDディスプレイのグレースケールが14ビットよりも大きいが、15ビットより小さいことを意味します。
LEDディスプレイの仕様では、いつでも14-22ビットを見ることができます。これは、LEDディスプレイが達成できるグレースケールの範囲を意味します。
なぜLEDディスプレイにはハイグレースケールが必要なのですか？
コンテンツを表示するSDR（コンピューターからの表示コンテンツ）の場合、通常、色の深さは8ビットです。つまり、表示コンテンツのグレースケールには2^8 = 256の異なるシェードのみがあります。 理論的には、8ビットのグレースケールを備えたLEDディスプレイは、ディスプレイコンテンツを表示するのに十分です。それで、なぜ高グレイスケールが必要なのですか？
その理由は、LEDディスプレイの異なる色がLEDランプの輝度（グレースケール）によって決定され、LEDランプの明るさがPMWによって制御されるためです（パルス幅変調）
1幅パルスとは、グレースケールを持っていることを意味します1、
2幅パルスとは、グレースケールを持っていることを意味します2、
明るさに対する人間の目の感受性
明るさに対する人間の目の感度はライナーではなく、指数の関連性です。たとえば、エリアの明るさが10ニットの場合、目を別の領域の明るさが2倍明るく感じたい場合、この場所は100ニットである必要があります。
したがって、LEDディスプレイの場合、8ビットのグレースケールの場合、LEDディスプレイの明るさは256の異なるシェードに分割され、応答性のある関係はライナーです。表示コンテンツのグレースケール1のように、LEDディスプレイのGrayscale 1にマッピングされます。表示コンテンツのグレースケール2は、LEDディスプレイのGrayscale 2にマッピングされます。
一方、LEDディスプレイのグレースケールが14ビットの場合、表示されるコンテンツのグレースケール256は2^14 = 16384グリースケールになります。表示コンテンツのグレースケール128は、LEDディスプレイの5000グレースケールです。そして、応答性の高い関係は、私たちの目の輝度との反応の関係により似ています。これにより、LEDディスプレイは、色を変える領域中のより滑らかな勾配など、より良い視覚効果を与えることができます。
したがって、通常、グレースケールが高いほど、視覚効果が向上します。
LEDディスプレイのグレースケールを決定するもの
上から学ぶように、LEDディスプレイのグレースケールはPMWによって決定されます。 PMW信号はICによって提供され、すべてのPMW信号がGCLKと呼ばれる秒で組み合わされています。 GCLK機能はICによって決定されます。グレースケールのGCLKの関係は以下のとおりです
gclk = grayscale *スキャンレート *フレームレート
GCLKの能力はICによって決定されているため、上記の式から、特定のICについて、グレースケールを増やしたい場合は、デザインのLEDディスプレイのスキャンレートを減らすことができることがわかります。または、良いICを使用することもできます。
LEDディスプレイのリフレッシュレートとは何ですか
リフレッシュレートは、ディスプレイコンテンツの周波数が秒でLEDディスプレイに表示されることを意味し、ユニットはHzです。通常、LEDディスプレイのリフレッシュレートが高いほど、LEDディスプレイが持つはずのフリッカーとより安定した視覚効果。
LEDディスプレイには高いリフレッシュレートが必要な理由
LED ディスプレイのリフレッシュ レート仕様について言えば、通常は 1920hz、3840hz、または 7680hz ですが、LCD ディスプレイを購入しようとすると、リフレッシュ レートは通常 60hz と 120hz です。では、なぜ LED ディスプレイにはこのような高いリフレッシュ レートが必要なのでしょうか?
その理由は、LCD ディスプレイではバックライトが常にオンになっており、目に届く光を制御するために R、G、B ゲートのみが変更され、光が一定であるためです。
一方、LED ディスプレイの場合、LED ディスプレイのグレースケールは PMW によって実現され、LED ランプが常にオンとオフを繰り返すことになります。
たとえば（LEDディスプレイのフレームレートは60Hz、グレースケールは13ビット）
LED ディスプレイのリフレッシュ レートが 60Hz の場合、各フレームの持続時間は 1000/60 = 16.67 ミリ秒になります。この 1 つのフレームでは、LED ランプは 1 回だけオンとオフになります。13 ビットのグレースケールに到達するには、2^13 = 8192 の異なるグレードのシェードが必要になります。グレースケール 1 とグレースケール 2000 の場合、PMW は次のようになります。
ご覧のとおり、LED ランプのオンとオフが 1 回だけの場合、LED ランプのオンの持続時間は、1 フレームの持続時間全体に均等に分散されません。また、オン時間が長すぎると、1 フレーム中の LED ランプの明るさも均一になりません。PMW (グレースケール) をフレーム全体に均等に分散するには、特定の量のグレースケールを 1 セッションにし、PMW をそれらのセッションに均等に分割すると、LED ランプは 1 セッション中に 1 回オンとオフになります。リフレッシュ レート = セッション数 * フレーム レートであることがわかります。
セッション内のグレースケール量は IC によって決定され、グレースケール = セッション量 * セッション内のグレースケール量であることがわかっています。上記から、リフレッシュ レートが高いほど、PMW が GCLK 内でより均等に分散され、より安定した画像品質を意味することがわかります。
低輝度高グレースケール
上で説明したように、低グレースケールではリフレッシュ レートは高くありません。低グレースケールで良好な視覚効果を得るには、IC の出力電流が正確である必要があります。電流の精度が低い場合やちらつきがある場合は、低グレースケールでの LED ディスプレイの色の均一性が一定でなくなります。
一方、LED ディスプレイの輝度を低くしたい場合は、IC の電流出力を低くする必要があります。たとえば、IC の出力電流は 4～25mA ですが、通常、IC は 15mA の電流で動作しており、IC 間で 5% の電流差があるのは正常です。したがって、出力電流は約 14.25～15.75mA となり、たとえば LED ランプの輝度は 900～1000nit になります。一方、輝度を 300nit に低くしたい場合、電流は約 5mA、出力電流は約 4.75～5.25mA となり、輝度は 280～320nit になります。人間の目は低輝度に敏感なので、低輝度での 40nit の違いは非常に簡単に検出できます。
したがって、低輝度で高グレースケールを実現するには、ハイエンドの IC を使用する必要があります。また、IC からの出力電流が非常に正確で正確であることを確認する必要があるため、PCB の設計も異なります。
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