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湖南户外LED显示屏灰度和亮度之间究竟有什么关系

2019-08-31

    LED灰度也可以称之为LED亮度。灰度等级也称中间色调(Half-tone),主要用于传送图片,分别有16级、32级、64级三种方式,它采用矩阵处理方式将文件的像素处理成16、32、64级层次,使传送的图片更清晰。无论是单色、双色、三色屏,要显示图像或动画都需要对构成象素的每个LED发光灰度进行调节,其调节的精细程度就是我们通常所说的灰度等级。


    亮度鉴别等级是指人眼能够分辨的图像从最黑到最白之间的亮度等级。前面提到显示屏的灰度等级有的很高,可以达到256级甚至1024级。但是由于人眼对亮度的敏感性有限,并不能完全识别这些灰度等级。也就是说可能很多相邻等级的灰度人眼看上去是一样的。而且眼睛分辨能力每人各不相同。对于显示屏,人眼识别的等级自然是越多越好,因为显示的图像毕竟是给人看的。人眼能分辨的亮度等级越多,意味着显示屏的色空间越大,显示丰富色彩的潜力也就越大。亮度鉴别等级可以用专用的软件来测试,一般显示屏能够达20级以上就算是比较好的等级了。

    有两种控制湖南户外LED显示屏灰度的方法:一种是改变流过的电流,一种是脉冲宽度调制。1.改变流过LED的电流。一般LED管允许连续工作电流在20毫安左右,除了红色LED有饱和现象外,其他LED灰度基本上与流过的电流成比例;另一种方法是利用人眼的视觉惰性,用脉宽调制方法来实现灰度控制,也就是周期性改变光脉冲宽度(即占空比),只要这个重复点亮的周期足够短(即刷新频率足够高),人眼是感觉不到发光象素在抖动。由于脉宽调制更适合于数字控制,所以在普遍采用微机来提供户外LED显示屏内容的今天,几乎所有的LED屏都是采用脉宽调制来控制灰度等级的。LED的控制系统通常由主控箱、扫描板和显控装置三大部分组成。

    主控箱从计算机的显示卡中获取一屏象素的各色亮度数据,然后重新分配给若干块扫描板,每块扫描板负责控制LED屏上的若干行(列),而每一行(列)上LED的显控信号则用串行的方式传送。

    目前有两种串行传送显示控制信号的方式:

    1.一种是扫描板上集中控制各象素点灰度,扫描板将来自控制箱的各行象素的灰度值进行分解(即脉宽调制),然后将各行LED的开通信号以脉冲形式(点亮为1,不亮为0)按行用串行方式传输到相应的LED上,控制其是否点亮。这种方式使用器件较少,但串行传输的数据量较大,因为在一个重复点亮的周期内,每个象素在16级灰度下需要16个脉冲,在256级灰度下需要256个脉冲,由于器件工作频率限制,一般只能使户外LED显示屏做到16级灰度。

    2.一种是脉冲宽度调制。扫描板串行传输的内容不是每个LED的开关信号而是一个8位二进制的灰度值。每个LED都有一个自己的脉宽调制器来控制点亮时间。这样,在一个重复点亮的周期内,每个象素点在16级灰度下只需要4个脉冲,256级灰度下只需8个脉冲,大大降低了串行传输频率。用这种分散控制LED灰度的方法可以很方便地实现256级灰度控制。