高品质的LED显示屏为了达到最佳的画面质量,通常需要进行亮度与色彩的校准,使得LED显示屏点亮后的亮度、颜色一致性达到最佳,那么高品质的LED显示屏为什么要做校正,应该如何进行校正?
首先要了解肉眼感知亮度的基本特性。人的眼睛实际感觉到的亮度与一块LED显示屏实际发出的亮度,不是成线性关系,而是一种非线性关系。
例如,肉眼看一块实际亮度为1000nit的LED显示屏,我们把亮度降低到500nit,实际亮度降低了50%,但是肉眼感知亮度不是线性下降到了50%,而是感觉仅仅下降到73%。
肉眼感知屏幕亮度与LED显示屏的实际亮度这条非线性的曲线,被称作伽马曲线(如图1)。从伽马曲线能够看到,肉眼对亮度变化的视觉体验是比较主观的,与LED显示屏实际上亮度变动幅度并不一致。
图1伽马曲线
下面再来了解肉眼对色彩感知改变的特点。图2是CIE色度图,颜色可以用色坐标或者光的波长来表示,例如常见的LED显示屏的波长,红色LED为620纳米,绿色LED为525纳米,蓝色LED为470纳米。
通常情况下,在均匀色彩空间中,肉眼对于色差的宽容度是△Euv=3,也被称为视觉可感知色差,当LED之间的色差小于此数值时,被认为差异性不大,当△Euv>6表示肉眼感觉到两色之间的严重色差。
或者一般来说波长差异超过2-3纳米时,肉眼可以感觉到色差,但是肉眼对于不同颜色的敏感程度还是存在差异,不同的颜色肉眼能感觉到的波长差距是不固定的。
图2 色度坐标图
通过肉眼对亮度、颜色变化规律来看,LED显示屏需要把亮度、色彩差异保持在肉眼感受不到的差异范围以内,这样肉眼观看LED显示屏的时候才会感到亮度、颜色一致性较好。
例如Voury卓华以独家反伽马校正技术和逐点亮度校正技术,破解大屏幕显示统一性难题,可以应用于各种类型的LED显示屏,包括室内和室外、高清晰度和低清晰度等不同类型的产品。通过该技术的应用,LED显示屏可以呈现出保障低亮高灰显示效果,使动态画面显示的更加真实自然,均匀一致,提高观看体验。
一般LED显示屏实际选用的LED封装器件的亮度范围、波长范围可能比以上理想的范围要大,这就导致了肉眼可能看出LED发光芯片的亮度、颜色差异。
另外一种情况是COB封装,虽然LED发光芯片的来料亮度、波长都可以控制在理想的范围内,但是也会导致亮度、颜色的不一致。
LED显示屏的逐点校正
为了解决LED显示屏的这种不一致性,提高显示质量,可以采用逐点校正技术。
逐点校正
逐点校正是基于对LED显示屏上的每一个像素点的亮度和颜色数据信息进行采集,给出每一个基色子像素的校正系数,把它发送给显示屏的自动控制系统,由控制系统应用校正系数,完成对每一个基色子像素的差异化驱动,从而提高显示屏的亮度、色度的均匀性和色彩保真度。
Voury卓华LED显示屏配备的逐点校正系统会对每个显示屏单元板中的每个像素进行单独控制,包括其亮度和颜色的控制,以获得前所未有的均匀度,实现成千上万LED像素点能达到一模一样的发光特性。单模块亮度、色度校正技术很好的解决了屏体更换模块后,新模块与旧模块之间的色差和亮度不均匀问题。
小结
肉眼对于LED发光芯片的亮度变化的感知,与LED发光芯片实际亮度的变化呈现一种非线性关系,这条曲线叫做伽马曲线,肉眼对于颜色不同波长的敏感性不同,LED显示屏显示效果要好,显示屏的亮度、颜色的差异要控制在肉眼不能识别的范围,这样LED显示屏才能呈现较好的一致性。
LED封装器件或者COB封装的LED发光芯片的亮度、波长都有一定的范围,为了让LED显示屏呈现较好的一致性,可以采用逐点校正技术,实现高品质LED显示屏亮度、色度的一致,提高显示屏的显示质量。
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