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Noticias de la Industria

pantalla de vídeo LED y control de brillo

La imagen inicial que se mostrará como se crea un archivo de PC, por lo general un * .avi o .mpg * Clip. El archivo se decodifica por el (controlador o video) de control PC y transformado en el flujo de vídeo especializado alimentado a microchips de los conductores de corriente constante. Los conductores IC corriente directa constante para LEDs haciendo que brillen en un cierto espectro.

PWM - (modulación por ancho de pulso) es una técnica muy utilizada para el control de varios niveles de brillo. Dependiendo del nivel de brillo requerido, la corriente se transmite a los LED intermitente girando el interruptor entre la oferta y la carga de encendido y apagado a un ritmo más rápido. Por ejemplo, para lograr% de brillo 50 la corriente debe ser enviada sólo la mitad de la duración del ciclo, para alcanzar% de brillo 25 la corriente se conectará por sólo la cuarta parte de la duración del ciclo. En otras palabras, un LED funcionará en un "encendido - apagado" modo en el que la duración del "encendido" período se corresponderá con el nivel de brillo necesario.

técnica PWM asegura que un LED (y toda la pantalla de vídeo) produce una imagen cíclico. La duración del ciclo mínimo (cuando un LED se enciende y se apaga de forma consecutiva) se llama un período de actualización o la frecuencia de actualización.

Considere un ejemplo: Digamos que la tasa de actualización de una pantalla de vídeo LED es igual a 100 Hz. Para asegurar el máximo brillo de 100% necesitamos reenviar corriente durante todo el periodo de refresco que es en este caso igual a 1 / 100 s = 10 ms. Para reducir el brillo a la mitad, la corriente debe ser reenviada para 5 ms y luego desactivada para 5 ms. Entonces el ciclo se repite de la misma manera. Para alcanzar sólo el nivel de brillo 1%, la corriente se reenviará a los LED durante 0.1 ms y el período desactivado durará 9.9 ms.

El método PWM básico puede ser modificado y mejorado. Los distintos fabricantes utilizan una terminología diferente: PWM revueltos (macrobloque), secuencial de Split Modulación (Silicon Touch), y modulación adaptativa densidad de impulsos (MY's-Semi). Todas estas funciones tienden a "difundir" el interruptor de LED en todo el período durante el período de actualización. Por lo tanto, operación de la pantalla en 50% de brillo con 100 Hz frecuencia de actualización se verá como un "ms repetidas 1 LED en - ms 1 LED apagado" ciclo. Esto significa que para un brillo 50% del período de actualización se incrementó cinco veces y es igual a 2 ms. En consecuencia, la frecuencia de actualización aumentó a 500 Hz. Este cálculo sólo es cierto para el 50% de brillo. Para cada patrón de brillo existe un brillo mínimo de un impulso (una cierta duración mínima) cuando el LED está encendido, el resto del tiempo que se apaga.

Por lo tanto, los estrictos ciclos PWM "tradicionales" están distorsionados por métodos modernos modificados. Dependiendo del nivel de brillo necesario podemos identificar períodos más cortos con mayor frecuencia de actualización. En una frecuencia de refresco de pantalla de vídeo LED particular puede variar entre, digamos, 100 1 Hz y kHz. Esto significa que durante el mínimo o el máximo brillo de la frecuencia de actualización es de alrededor de 100 Hz. Pero en otros niveles de brillo nos encontramos con períodos de mayor frecuencia de actualización.

Así, por métodos PWM modificado el concepto de tasa de refresco se convierte en algo engañoso. Sin embargo, si definimos frecuencia de actualización como un período mínimo necesario para renovar la imagen para todos los niveles de brillo, Vamos a evitar cualquier mal entendido ya que en esta frecuencia de actualización definición no depende del proceso de PWM.

Las imágenes basadas en la exploración entrelazada y división en el tiempo en pantallas de vídeo LED

Algunos de imágenes pantalla LED está estructurado de tal manera que se impida el suministro de corriente a todos los LEDs a la vez. Todos los LEDs en una pantalla de video se separan en grupos (por lo general, dos, cuatro u ocho) que se conecta a su vez. Eso significa que los métodos de creación de imagen descrito anteriormente se aplican a su vez a diferentes grupos de LEDs en una pantalla de vídeo. Si la pantalla tiene dos de estos grupos, la formación de la imagen es equivalente a la exploración entrelazada en la televisión análoga.

Este método se utiliza principalmente para hacer pantallas LED más barato, ya que este método de formación de la imagen necesita menor cantidad de conductores IC (por dos, cuatro u ocho veces, de forma correspondiente). Dado que los controladores IC contribuyen aproximadamente 15 20-% al costo de la pantalla, la economía puede ser significativo. Por otra parte, el método de división de tiempo es prácticamente inevitable en las pantallas de vídeo de alta resolución LED porque las pequeñas pantallas de paso presentan serios problemas en el posicionamiento de gran número de conductores sobre los PCB y organizar la transferencia de calor adecuada de los conductores de IC.

Naturalmente, esta economía conduce a un menor brillo de la pantalla de vídeo y menor tasa de actualización (en proporción al número de grupos de LEDs emplea).

Digamos que tenemos una pantalla con dos grupos de LED, utilizando el método de división de tiempo. La corriente se suministra a un grupo para asegurar el brillo necesario. El otro grupo está apagado. Después de un período de actualización de los grupos se alternan: ahora el segundo grupo se alimenta mientras que la primera se oscurece. Por lo tanto el período necesario para renovar toda la información en la pantalla se convierte en el doble de tiempo.

El concepto de frecuencia de actualización en este caso se vuelve aún más sutil. En sentido estricto, el periodo de refresco o un tiempo mínimo necesario para renovar la imagen en toda la pantalla de dobles. Sin embargo, para cada grupo de la duración del período de formación de la imagen se mantiene sin cambios, y podemos afirmar que frecuencia de actualización sigue siendo el mismo que antes.

pantalla LED, frecuencia de actualización y el ojo humano

En primer lugar, frecuencia de actualización afecta a la percepción de la imagen. Por lo general, percibimos una imagen en una pantalla tan suave y no notamos un efecto de parpadeo debido a que la frecuencia de parpadeo es bastante alto. Nuestra percepción visual es un tanto psicológico como físico en la naturaleza. Los destellos de luz individuales se resumen en una imagen "suave" por nuestro cerebro. De acuerdo con la ley de la Bloch, esto resumiendo una duración aproximada de 10 ms y depende de brillo de destellos de luz. Si la luz parpadea con una frecuencia suficiente (llamado umbral CFF - Crítico de frecuencia del parpadeo), el ojo humano no se da cuenta de pulsación de acuerdo con la Ley Talbot-Plateau. El umbral CFF depende de muchos factores tales como el espectro de la fuente de luz, el posicionamiento de la fuente de luz en relación con el ojo, nivel de brillo. Sin embargo, en condiciones normales, esta frecuencia no supera nunca 100 Hz.

Por lo tanto, un ojo humano no va a distinguir las diferencias en las imágenes de pantalla LED formados con un PWM o PWM métodos modificados con frecuencias de actualización que varían de 100 1 Hz a kHz.

pantalla LED, frecuencia de actualización y una cámara de vídeo

Sin embargo, un ojo humano no es el único instrumento que puede percibir imágenes. A veces usamos cámaras de video para grabar pantallas LED y de vídeo se basa en principios radicalmente diferente de la empleada por el cerebro humano. Esto es especialmente importante para todas las instalaciones de la pantallas LED en los estadios deportivos, ferias comerciales o salas de conciertos donde los eventos se graban con cámaras. tiempo de exposición o velocidad de obturación de las cámaras de video modernas pueden variar de segundos a una milésima de segundo.

Digamos que miramos un Pantalla LED donde la imagen se forma utilizando el método PWM tradicional con frecuencia de actualización 100 Hz. La pantalla de video muestra una imagen estática. Si tratamos de grabar esta imagen con una cámara de vídeo usando una velocidad de obturación segundo 1 / 8 (es decir, el tiempo de exposición de milisegundos 125) fotosensor registrará la luz de la imagen de la pantalla producida por 12.5 refrescar períodos. La pantalla LED y nuestra cámara de vídeo no están sincronizados y cada fotograma grabado por la cámara se corresponderán con el tiempo diferentes en relación con el principio y el final del ciclo de actualización. Pero con esta alta velocidad de obturación no habrá conflictos y la cámara graba una imagen suave de la pantalla de vídeo LED.

Si reducimos la velocidad del obturador para 1 segundos / 250 cuando el tiempo de exposición es igual ms 4, un fotograma de la cámara será más corto 2.5 tiempos de periodo de actualización de la pantalla de vídeo LED. Esta vez la discrepancia entre el comienzo de la trama de la cámara y comienzo del ciclo PWM será significativo. Algunos marcos corresponderán al comienzo del ciclo de PWM, otros a la media, y otros todavía al final del ciclo. Cada cuadro registrará diferente flujo luminoso y poco a poco se acumula el error. Cuando vemos el vídeo grabado el brillo de marcos será notablemente diferente. Por lo general, todos los objetos grabados con corto tiempo de exposición aparecen con menos brillo. La cámara grabará efecto de "parpadeo" en la pantalla de vídeo LED. Si reduce el tiempo de exposición aún más definitivamente vamos a ver algunos marcos de color negro (cuando el comienzo de la trama de la cámara corresponde al periodo PWM corta cuando los LED están apagados) y el vídeo grabado oscilarán aún más.

Por lo tanto, si usamos una cámara de vídeo para grabar una pantalla de LED con la función PWM tradicional, la frecuencia de actualización debe ser compatible con o exceder la exposición de la cámara.

En las pantallas de vídeo LED con función PWM modificado se aplica la misma lógica. Dado que en el modo de alto brillo de inflexión en la época de los LED se "extendió" durante el ciclo PWM, la imagen grabada será más estable en comparación con función PWM tradicional. Pero al brillo bajo la situación seguirá siendo el mismo: la imagen grabada o bien perder el brillo o parpadeará.

Como se puede ver sin una correcta sincronización ninguna grabación en vídeo de una pantalla LED dará lugar a distorsiones en la imagen grabada. Podemos comparar esto con la grabación de la televisión análoga con una cámara análoga: las diferencias en los modos de escaneo de ambos dispositivos dará lugar a un efecto de líneas diagonales negras que separan los marcos de televisión.

Otra cuestión importante es la sincronización de controladores de pantalla LED de vídeo. Las grandes pantallas de LED están hechas de bloques (módulos LED y / o gabinetes) que muestran imágenes generadas por diferentes controladores. Si estos controladores no sincronizan el inicio del ciclo PWM (es decir, el inicio del ciclo en diferentes partes de la pantalla), podemos encontrar el siguiente problema: el ciclo de actualización en algunas partes de la pantalla LED corresponderá a los fotogramas de la cámara y en otros Partes de la pantalla que no. Si la exposición es compatible con el ciclo de renovación, parte de la pantalla de vídeo parecerá más brillante y otra más oscura. La imagen entera consistirá de rectángulos oscuros y brillantes y será incómodo de mirar.

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