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研究LED显示屏的器件:基本概念

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  • 2024-09-03 15:54:52

互联网上有很多关于LED屏幕设计的信息,但我们认为,这些信息并不总是整体呈现,这给读者带来了不便。为了纠正这种情况,我们准备了几篇文章并将其划分如下:在本材料中,您将熟悉所使用的基本概念,在文章“ LED模块和箱体”中了解LED屏幕的组件,在文章“LED模块和箱体”中了解LED屏幕的组件,在文章“ LED模块和箱体”中了解LED屏幕的组件“管理LED屏”分别具有管理类型。

什么是led显示屏

LED显示屏(又称LED屏、视频屏、LED面板等)是以LED为基础,包含大量元器件、工作原理复杂的高科技产品。 LED形成像素,像素被内置到模块中,模块被放置在柜子中,LED屏幕就是由柜子制成的。

什么是LED

发光二极管 (LED) 是一种半导体器件,当电流通过时会发光。 LED 不像普通灯泡那样包含灯丝,也没有容易损坏或燃烧的易碎部件,因此可以持续很长时间。根据所使用的半导体晶体的类型,LED的颜色取决于:红色、白色、绿色等。如果稍微改变晶体的化学成分,产生的颜色就会改变。 LED 的外壳(主体)通常会被涂漆,这样您无需打开 LED 即可确定它的颜色。

LED 是尺寸最小的元件,但重要性不高。从很多方面来说,是它的成本决定了LED屏本身的成本。已证明具有更高质量的 LED 型号的成本可能是具有类似技术特性的同类产品的数倍。如今,日本制造商 Nichia 的型号被认为是最高质量的;美国制造的 Cree LED 的评级稍低。其次是三星和晶电(台湾)——它们的价格大致相同,中国的艾比森、士兰多色等一些甚至更低。如今,在 LED 屏幕的生产中,最常使用的是中国士兰 LED。它们的价格相对实惠并且使用寿命长。

标准 LED 的额定连续使用时间为 100,000 小时(11 年以上),并且其生命周期不受开/关循环次数的影响,开/关循环次数很多。LED 的亮度称为脉宽调制技术,其调节方式如下:不是恒定地而是交替地向 LED 提供电压。并且根据需要的亮度来确定通电的时间,即如果需要一半的亮度,则施加刷新频率一半的电压。

什么是刷新率?

刷新率(refresh rates)是一定时间内帧更新的次数(以Hz为单位)。例如,如果计算机显示器的刷新率为100 Hz,这意味着图像在1秒内更新100次。该指标非常重要,因为图像的质量很大程度上取决于它。如果刷新频率不够,那么图像就会出现“跳动”——闪烁,这可以通过人视觉上感知光源的方式来解释。如果闪烁发生得很快,那么就会发生闪烁的总和,并且灯光会被感知为持续燃烧。如今,LED 屏幕的刷新率至少为 600 Hz,大多数情况下这就足够了。

LED 是电子世界中真正的无名英雄。它们执行数十种不同的工作,并且存在于所有类型的设备中。除此之外,它们会在数字时钟上生成数字并告诉我们设备何时打开。基本上,LED 只是可以轻松安装到电路中的微型灯泡。一个或多个 LED 组合起来形成一个像素。

LED显示屏中的像素是什么

像素是一个光点,是图像的最小单位。为了创建像素传输的各种颜色,通常只使用三种不同颜色的 LED:红色、绿色和蓝色(分别表示为 R、G 和 B)。为了创建直径可达 80 毫米的大像素(用于媒体立面的 LED 屏幕),需要增加 LED 的数量,例如:2R1G1B - 即2 个红色、1 个绿色和 1 个蓝色。使用多少个 LED 以及使用什么颜色的 LED 是在考虑白平衡的最佳近似值的情况下确定的。只有当红、绿、蓝的比例为1:4.6:0.16时,才会有高质量的白色。如果偏离这个比例,白色就会出现偏差,例如:蓝白色或黄绿色。

LED屏分辨率

LED显示屏分辨率是指每1平方米LED显示屏的像素数。 4m宽屏幕的最佳分辨率。和3m高。考虑至少 256x192 的分辨率,即水平 256 像素,垂直 192 像素。该值是通过 15.6 毫米的像素间距实现的。

LED屏的像素间距

像素间距是一个像素的中心点到相邻像素的中心点的距离。因此,步长越大,屏幕分辨率越低。像素间距用拉丁字母“P”表示,例如P6——表示像素间距为6毫米的LED屏。

考虑 LED 屏幕的设计:购买时像素间距的选择非常重要:将间距减小几毫米即可显着增加 LED 的密度,从而提高屏幕的分辨率。您可以按如下方式估计所需的像素间距:它与建议的观看距离成正比,即屏幕上的像素间距为 10 毫米。建议在10米的距离观看,对于像素间距为16毫米-16米的屏幕,对于25毫米-25米的屏幕。如果距离较小,观看者将能够区分各个像素;如果距离较大,则反之,则看不到小细节。因此,为了确定像素间距,有必要了解大多数观看者距 LED 屏幕的距离。

像素配置

有多种方法可以将 LED 组合成像素,称为像素配置。如今,主要使用两种:DIP 和 SMD。

拨码配置

DIP配置的原理是将每个二极管以自己的封装植入到电路板中。由于单个像素由多个 LED 组成,因此提高了屏幕的可靠性和整体亮度水平。

DIP 配置模块最常用于户外 LED 屏幕;它们具有更高的亮度、增强的机械损坏保护、耐负温、防潮和防尘。此外,它们具有良好的色彩稳定性,并使用虚拟像素技术工作,从而形成所谓的“虚拟像素” - 它实际上并不存在,但为人眼创造了其存在的错觉。得益于此,可以数倍提高清晰度并使图像更加细致和真实。 DIP 模块的缺点包括视角小。

贴片配置

贴片配置。这是对 LED 屏幕设计产生重大影响的最新发展。其显着特点是将三个不同颜色的 LED 组合到一个外壳中;有时将它们指定为 RGB(3 合 1)。 SMD 技术提供更高的质量和更清晰的色彩再现。它们通常用于室内小像素间距的 LED 屏幕 - 音乐会和体育馆、电视演播室、火车站和机场。一般来说,SMD 配置像素的亮度较低,大约为 1200-3000 cd/m2,而 DIP 配置像素的亮度 (6000-10000 cd/m2) 则相反,但这对于室内使用来说已经足够了,否则观众无法观看。会被蒙蔽。它们具有较低的功耗、更薄因而更轻、具有良好的色彩稳定性、大视角和丰富的调色板。最近,这项技术已经扩展到户外使用的LED屏幕。

 

LED屏可视角度

视角是观看者在50%到100%之间观察图像亮度的角度。垂直观看屏幕平面时的最大亮度值。对于 DIP 配置屏幕,视角为水平 120 度、垂直 60 度;对于 SMD 配置,视角为水平 120 度、垂直 120 度。

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