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户外LED显示屏亮度越高越好?

日期:2018年03月15日     信息来源:拓升光电
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问: 户外LED显示屏亮度越高越好?

答:

户外LED显示屏亮度越高越好?
 在国内led显示屏行业,亮度一直是大家拿来评估显示效果的最只要指标,特别是针对户外使用的屏幕。久而久之就形成了亮度越高越好的误解,却忽略了另外一个对显示效果极为重要的指标——对比度。
 根据行业标准SJ/T11281-2007《发光二极管(LED)显示屏测试方法》的定义,显示屏在一定的环境照度下,其最大亮度与背景亮度之比称为最高对比度(具体测试条件和方法见该标准)。例如一个屏幕在全白屏状态时候亮度为5000cd/m2,全黑屏状态亮度为1cd/m2,这样屏幕的对比度就是4999:1。对比度的定义其实强调了在使用环境中,显示画面的可辨识程度,相对于亮度指标,对比度指标增加对全黑屏状态下的亮度考察,而全黑屏状态下的亮度又与环境光和屏幕本体(LED和面罩)的反光属性密切相关。以下户外的对比实例可以看出,亮度高而对比度低的屏幕反而没有亮度相对低而对比度高的屏幕效果好。
 为了提高led显示屏的对比度,欧司朗光电半导体自从2007年推出全球第一款黑体表贴三合一LED (LRTB GFUG)以来,一直专注于降低LED表明的反光系数,目前主推的产品LRTB GRUG(图二)是市面上表面黑度最高的LED之一,它不但采用黑体外壳,而且芯片周边的支架也做了通体黑色处理。该产品配合特种的驱动和面罩设计,可以做到高达8000:1的最高对比度。
 另外,即使在对比度一定的条件下,也不是亮度越高越好。亮度过高的屏幕可能带来以下3点问题:(1)高能耗;(2)光污染;(3)硬件寿命降低。
 综上所述,我们认为led显示屏的亮度并不是越高越好,对比度的指标比高度指标更能体现显示效果的好坏;并且在对比度一定的条件下,也不是亮度越高越好。
 led显示屏可视角度越大越好?
 在讨论视角的大小之前,同样我们需要先理清一下视角的概念。行业内不少厂家对弈视角规格的设定不够准确,认为可以看到显示内容的角度都是视角范围,其实不然。根据行业标准SJ/T 11281-2007《发光二极管(LED)显示屏测试方法》的定义,假设显示屏法线方向的亮度为Lf,从显示屏中心法线左右两侧检测显示屏的亮度,当左右两侧亮度值下降到Lf/2时,两条观测线之间构成的夹角称为显示屏水平方向的视角。垂直方向视角同理。
 LED本身的视角也是基于以上同样的定义。而由于显示屏上的亮度测试的定义,光探头至少需要包换16个LED像素点,会导致屏的视角会比所使用的LED的视角稍大的现象(假设面罩无挡光)由100度视角LED所做成的led显示屏有134度的可视角。
 那么led显示屏的视角是不是越大越好?其实这取决于不同的应用需求。例如道路交通信息屏,由于显示内容的受众只为路面车辆,所以视角通常只需要30度左右,过大的视角反而会造成在其它角度的光污染,以及能效的降低;又例如户外大楼外墙的广告显示屏,显示内容的受众为街道上的路人,所以水平视角需要相对较大,而垂直视角应该尽量减小。
 LED波长范围越窄颜色一定越一致?
 led显示屏显示色彩的均匀一致性取决于以下三点:(1)LED个体之间颜色的一致性,(2)驱动芯片输出电流的一致性,(3)温度的一致性。而这其中LED个体之间的一致性最重要。虽然目前基于控制系统的逐点校正方法已经很成熟,但是校正是要以牺牲绝对亮度和三基色饱和度为代价的。是以,LED的出厂一致性对于显示色彩的均匀一致性还是至关重要的。
 目前行业中的主流做法是,LED供应商通过主波长作颜色分Bin,通过不断缩小主波长的上下限范围来提高色彩一致性。但是,使用主波长作为限制颜色的唯一参数是完全不合理的方式。
 所示为色度学领域定义的CIE1931色空间,所有可见光颜色位于该马蹄形图形以内,并且可以通过(x, y)坐标严格定义。每种颜色具有主波长和饱和度两个属性。主波长通过边界上的波长点和等能量点(0.333, 0.333)之前的连线定义,饱和度由该线段上的比例定义。例如在图五中,我们选取某一绿色点B,作连接E点和B点的直线并延长到边界A(540nm)点,那么该绿色的主波长就是540nm;而该点的饱和度为BE/AE = 50%。线段AE上的所有颜色点都具有540nm的主波长,而差异在于饱和度不一样。
 所以,主波长的颜色分Bin方式并不科学,由于完全缺失了饱和度的规格限制,即使再窄的波长范围也无法精确限制颜色的一致性。
 欧司朗光电半导体对于所有的led显示屏用产品,采用基于CIE1931色空间的色坐标分Bin方式,对出货LED的主波长和饱和度两方面同时限定规格。和其他家主波长分Bin的直观对比如图六举例所示,图中黄色四边形是欧司朗LED LRTB GRUG 绿光第5号Bin(更多其它Bin区,请参加该产品规格书) 的颜色区域所在。而假设某家其他LED供应商以526nm到531nm的主波长范围为出货规格,那么该规格在图六中对应的颜色范围就是红色的三角区域,该区域几乎是黄色四边形的5倍大小。即使是把主波长范围缩小至527nm到529nm的2nm宽度,该颜色离散区域仍然是我们色指标四边形的2倍。

1楼 回答时间:2018-03-15
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