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LED顯示屏灰度與亮度的關係

對於led顯示屏的灰度和亮度到底知道多少呢?LED灰度也可以稱之爲LED亮度。

灰度等級也稱中間色調(Half-tone),主要用於傳送圖片,分別有16級、32級、64級三種方式,它採用矩陣處理方式將文件的像素處理成16、32、64級層次,使傳送的圖片更清晰。無論是單色、雙色、LED全彩顯示屏,要顯示圖像或動畫都需要對構成象素的每個LED發光灰度進行調節,其調節的精細程度就是我們通常所說的灰度等級。

 

有兩種控制LED灰度的方法:一種是改變流過的電流,一種是脈衝寬度調製。通過改變流過LED的電流。一般LED管允許連續工作電流在20毫安左右,除了紅色LED有飽和現象外,其他LED灰度基本上與流過的電流成比例;另一種方法是通過利用人眼的視覺惰性,用脈寬調製方法來實現灰度控制,也就是周期性改變光脈衝寬度(即占空比),只要這個重複點亮的周期足夠短(即刷新頻率足夠高),人眼是感覺不到發光象素在抖動。 

由於脈寬調製更適合於數字控制,所以普遍採用微機來提供LED顯示內容的今天,幾乎所有的led顯示屏都是採用脈寬調製來控制灰度等級的。LED的控制系統通常由主控箱、掃描板和顯控裝置三大部分組成。

主控箱從計算機的顯示卡中獲取一屏象素的各色亮度數據,然後重新分配給若干塊掃描板,每塊掃描板負責控制LED屏上的若干行(列),而每一行(列)上LED的顯控信號則用串行的方式傳送。
目前有兩種串行傳送顯示控制信號的方式:

1、一種是掃描板上集中控制各象素點灰度

掃描板將來自控制箱的各行象素的灰度值進行分解(即脈寬調製),然後將各行LED的開通信號以脈衝形式(點亮爲1,不亮爲0)按行用串行方式傳輸到相應的LED上,控制其是否點亮。這種方式使用器件較少,但串行傳輸的數據量較大,因爲在一個重複點亮的周期內,每個象素在16級灰度下需要16個脈衝,在256級灰度下需要256個脈衝,由於器件工作頻率限制,一般只能使LED屏做到16級灰度。 

2、一種是脈衝寬度調製

掃描板串行傳輸的內容不是每個LED的開關信號而是一個8位二進位的灰度值。每個LED都有一個自己的脈寬調製器來控制點亮時間。這樣,在一個重複點亮的周期內,每個象素點在16級灰度下只需要4個脈衝,256級灰度下只需8個脈衝,大大降低了串行傳輸頻率。用這種分散控制LED灰度的方法可以很方便地實現256級灰度控制。

led顯示屏灰度等級主要取決於系統的A/D轉換位數。當然系統的視頻處理晶片、存儲器以及傳輸系統都要提供相應位數的支持才行。目前國內LED顯示屏主要採用8位處理系統,也即256(28)級灰度。簡單理解就是從黑到白共有256種亮度變化。採用RGB三原色即可構成256×256×256=16777216種顏色。即通常所說的16兆色。國際品牌顯示屏主要採用10位處理系統,即1024級灰度,RGB三原色可構成10.7億色。

亮度鑑別等級

亮度鑑別等級是指人眼能夠分辨的圖像從最黑到最白之間的亮度等級。由於人眼對亮度的敏感性有限,並不能完全識別這些灰度等級。也就是說可能很多相鄰等級的灰度人眼看上去是一樣的。而且眼睛分辨能力每人各不相同。對於顯示屏,人眼識別的等級自然是越多越好,因爲顯示的圖像畢竟是給人看的。人眼能分辨的亮度等級越多,意味著顯示屏的色空間越大,顯示豐富色彩的潛力也就越大。亮度鑑別等級可以用專用的軟體來測試,一般顯示屏能夠達20級以上就算是比較好的等級了。


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