Modern LED video screens: Characteristics, Technologies, Reasons to Choose
Modern LED video screen is a complex system with enormous number of components. The image quality and operational parameters depend on the quality of each of those components as well as on the functionality of screen control system.
The following LED video screen characteristics are essential from the point of view of image quality:
- LED video screen resolution (so called spatial resolution), in LED video screens it is closely related to distance between pixels or pitch size;
- Maximum brightness (measured in Nits);
- Dynamic brightness range understood as the number of brightness levels that the screen is capable to support (sometimes it is also called radiometric or energy resolution);
- Frame rate measures how often a video source can feed an entire frame of new data to a display, the frequency of frames changing per second (fps) (sometimes referred to as temporal resolution);
- Refresh rate (measured in Hz) is the number of times in a second that a display hardware draws the data, or refreshes the frame (also referred to as temporal resolution);
- Spectral resolution: Color images distinguish light of different spectra. Multi-spectral images resolve even finer differences of spectrum or wavelength than is needed to reproduce color. The term determines how many spectral components create an image;
- Color uniformity throughout the screen;
- White balance and possibility of fine-tuning it;
- Linear perception of brightness – subjective quality of image quality that determines how the human eye distinguishes between adjacent brightness levels both on dark and bright parts of the screen;
- Image contrast;
- Image quality determined by the viewing angle.
Apart from the image quality it is important to consider some key operational parameters of the LED video screen:
- Feedback or monitoring system of screen condition;
- Mature software and comprehensive control system that allow to scaling of the system and construction of LED and LCD video screen networks with remote control via the Internet through in-built informational security subsystem;
- Level of electromagnetic radiation in the form of electromagnetic interference (EMI) from the screen.
Let us consider some of the above parameters in greater detail.
Creation of image on the LED video screen and brightness control
Pulse-Width Modulation (PWM) and refresh rate
The initial image to be displayed is created as a PC file, usually an *.avi or *.mpg clip. The file is decoded by the control PC (or video controller) and transformed into the specialized video stream fed to microchips of constant current drivers. The IC drivers forward constant current to LEDs causing them to glow in a certain spectrum.
PWM – (Pulse-width modulation) is a commonly used technique for controlling various brightness levels. Depending on the brightness level required, the current is forwarded to LEDs intermittently by turning the switch between supply and load on and off at a fast pace. For example, to achieve 50% brightness the current should be forwarded only half of the cycle duration, to reach 25% brightness the current will be switched on for only quarter of the cycle duration. In other words, an LED will operate in a “switched on – switched off” mode where the duration of the “switched on” period will correspond to the brightness level required.
PWM technique ensures that an LED (and the whole video screen) produces a cyclical image. The duration of the minimum cycle (when an LED is switched on and off consecutively) is called a refresh period or refresh rate.
Consider an example: Let us say that the refresh rate of an LED video screen is equal to 100 Hz. To ensure the maximum 100% brightness we need to forward current during the whole period of refresh which is in this case equal to 1/100 s = 10 ms. To reduce brightness by half, the current should be forwarded for 5 ms and then switched off for 5 ms. Then the cycle repeats in the same manner. To achieve only 1% brightness level the current will be forwarded to LEDs during 0.1 ms and the switched off period will last 9.9 ms.
The basic PWM method may be modified and upgraded. Different manufacturers use different terminology: Scrambled PWM (Macroblock), Sequential Split Modulation (Silicon Touch), and Adaptive Pulse Density Modulation (MY’s-Semi). All these functions tend to “spread” the LED switch on period over the whole refresh period. Thus, screen operation at 50% brightness with 100 Hz refresh rate will look like a repeated “1 ms LED on - 1 ms LED off” cycle. It means that for a 50% brightness the refresh period increased five times and is equal to 2 ms. Consequently, refresh rate increased to 500 Hz. This calculation is only true for the 50% brightness. For each brightness pattern there exists a minimum brightness of one impulse (some minimum duration) when LED is switched on, the rest of the time it is switched off.
Thus, strict “traditional” PWM cycles are distorted by modern modified methods. Depending on the brightness level required we can identify shorter periods with higher refresh rate. On a particular LED video screen refresh rate may vary between, let us say, 100 Hz and 1 kHz. It means that during the minimum or maximum brightness the refresh rate is around 100 Hz. But at other brightness levels we encounter periods with higher refresh rate.
Thus, for modified PWM methods the concept of refresh rate becomes rather misleading. However, if we define refresh rate as a minimum period necessary to renew image for all brightness levels, we will avoid all misunderstandings since in this definition refresh rate does not depend on the PWM process.
Interlaced scan-based images and time division on LED video screens
Some LED video screen imaging is structured in such a way as to prevent current supply to all LEDs at once. All LEDs on a video screen are separated into groups (usually, two, four, or eight) which are switched on in turn. That means that methods of creating image described above are applied in turn to different groups of LEDs on a video screen. If the screen has two such groups, the image formation is equivalent to interlaced scanning in analogous TV.
This method is mostly used to make LED video screens cheaper, since this method of image formation needs smaller amount of IC drivers (by two, four or eight times, correspondingly). Since IC drivers contribute approximately 15-20% to screen cost, the economy may be significant. Moreover, the time division method is practically inevitable on high resolution LED video screens because small pitch screens present serious problems in positioning large number of drivers on PCBs and arranging proper heat transfer from IC drivers.
Naturally, this economy leads to lower video screen brightness and lower refresh rate (proportionally to the number of LED groups employed).
Let us say that we have a screen with two LED groups using time division method. The current is supplied to one group to ensure the required brightness. The other group is switched off. After one refresh period the groups alternate: now the second group is powered while the first goes dark. Therefore the period necessary to renew all information on the screen becomes twice longer.
The concept of refresh rate in this case becomes even more subtle. Strictly speaking, the period of refresh or a minimum time needed to renew image on the whole screen doubles. However, for each group the length of image formation period remains unchanged, and we may argue that refresh rate remains the same as before.
LED video screen, refresh rate and human eye
Primarily, refresh rate affects image perception. We usually perceive an image on a screen as smooth and do not notice a flickering effect because the frequency of flickering is rather high. Our visual perception is a psychological as well as physical in nature. The individual flashes of light are summed up into a “smooth” image by our brain. According to the Bloch’s Law, this summing up lasts approximately 10 ms and depends on brightness of light flashes. If light flickers with sufficient frequency (so called threshold CFF – Critical Flicker Frequency), human eye does not notice pulsation according to the Talbot-Plateau Law. The threshold CFF depends on many factors such as the spectrum of the light source, positioning of the light source in relation to the eye, brightness level. However, in normal conditions this frequency never exceeds 100 Hz.
Thus, a human eye will not distinguish any differences in LED video screen images formed with a PWM or modified PWM methods with refresh rates varying from 100 Hz to 1 kHz.
LED screen, refresh rate and a video camera
However, a human eye is not the only instrument that may perceive images. Sometimes we use video cameras to record LED video screens, and video equipment is based on principles drastically different from the one employed by the human brain. This is especially important for all LED video screen installations in the sports stadiums, trade shows or concert halls where events are recorded with cameras. Exposure time or shutter speed in modern video cameras may vary from seconds to a millisecond.
Let us say that we look at a LED screen where image is formed using traditional PWM method with 100 Hz refresh rate. The video screen displays a static image. If we try to record this image with a video camera using a 1/8 second shutter speed (i.e. exposure time of 125 milliseconds) the photo sensor will record light from the screen image produced by 12.5 refresh periods. The LED screen and our video camera are not synchronized and each frame recorded by the camera will correspond to different time related to the beginning and the end of the refresh cycle. But with this high shutter speed there will be no conflict and the camera will record a smooth image of the LED video screen.
If we reduce shutter speed to 1/250 seconds when exposure time equals 4 ms, one camera frame will be 2.5 times shorter than refresh period on the LED video screen. This time the discrepancy between the beginning of the camera frame and beginning of the PWM cycle will be significant. Some frames will correspond to the beginning of the PWM cycle, others to the middle, and others still to the end of the cycle. Each frame will record different light flow and gradually the error accumulates. When we view the recorded video the brightness of frames will be noticeably different. Typically, all objects recorded with short exposure time appear less bright. The camera will record “flickering” effect on the LED video screen. If the exposure time reduced even further we will definitely see some black frames (when the beginning of the camera frame corresponds to the short PWM period when LEDs are switched off) and the recorded video will flicker even more.
Thus, if we use a video camera to record a LED screen with traditional PWM function, the refresh rate should be compatible with or exceed the camera exposure.
On LED video screens with modified PWM function the same logic applies. Since in high brightness mode the turning on time of LEDs is “spread” over the PWM cycle, the recorded image will be more stable compared to traditional PWM function. But at low brightness the situation will remain the same: the recorded image will either lose brightness or will flicker.
As you see without proper synchronization any video recording of a LED screen will result in distortions in recorded image. We can compare this to recording the analogous TV with an analogous camera: the differences in scanning modes of both devices will lead to an effect of diagonal black lines separating TV frames.
Another important issue is the synchronization of LED video screen controllers. Large LED screens are made of blocks (LED modules and/or cabinets) that display imaging generated by different controllers. If these controllers do not synchronize the beginning of the PWM cycle (i.e. the beginning of the cycle on different parts of the screen) we may encounter the following problem: refresh cycle on some parts of the LED screen will correspond to camera frames and on other parts of the screen it will not. If the exposure is compatible with refresh cycle, part of the video screen will seem brighter, another darker. The whole image will consist of dark and bright rectangles and will be uncomfortable to watch.
The cost of LED video screen high refresh
Irrespective of the PWM generation method they all have common features. PWM generation operates on a certain clock rate Fpwm. Let us assume that we have to generate a certain number N of brightness levels. In that case refresh rate Fr cannot exceed Fpwm/N.
These numbers demonstrate that each LED of video screen follows some independent PWM generation process, i.e. PWM generation method is programmed directly into IC drivers.
With simple and cheap IC drivers, PWM is generated on a controller for the LED video screen. We should then consider how many drivers are linked consecutively and are serviced by one PWM generation process. If one PWM generation scheme requires M 16-output channel drivers, the refresh rate may not exceed Fpwm/(N*M*16, otherwise it leads to significantly lower refresh rate or the need to increase clock frequency.
In case of time division (interlace scanning) the refresh rate falls in proportion to division coefficient.
Thus, to increase refresh rate on LED video screens the following options are available:
- Use of “intelligent” (expensive) drivers;
- Increase of clock rate in the PWM generation process;
- Reducing the number of brightness levels (color depth).
Each method has advantages and shortcomings. The intellectual drivers are much more expensive than simple IC drivers; the rise in clock rate leads to higher power consumption (consequently requires additional measures for heat transfer to avoid overheating); low number of brightness levels negatively affects the image quality.
Conclusion: Refresh on LED video screens
LED video screen manufacturers frequently use refresh rate as a marketing tool when boasting excellent screen quality. The presupposition is that the higher the refresh rate the better is image quality. However, often the numbers serve only to confuse potential customers. For instance, refresh rate of several kHz means that either the modified PWM generation method is used (when refresh rate is in fact different for different brightness levels) or that the color depth is unacceptably low.
We should remember that high refresh rate and high color depth values may only occur at high brightness levels which in itself are a misconception, since a LED video screen should not always operate at 100% capacity.
For the case of interlaced scanning the refresh rate value will only correspond to one PWM cycle for one LED group, while the actual refresh rate for the screen (which affects our perception) will be several times lower.
It is more informative and honest to mention color depth and clock rate for PWM and approximate range of refresh rate for the screen (for example, 200 -1000 Hz) in case of modified PWM screen function. If a LED video screen is based on the time division principle (for example, time division = 1:1 – absence of time division, time division = 1:2 – PWM only operates on half of the screen etc.).
The above parameter is not essential for our perception. Human eye does not register any difference in image quality at frequencies above 100 Hz. Consequently, one should decide if high refresh rate is really necessary and if it is worth while paying extra for it.
Refresh rate and uniformity of recorded screen image are only important in cases where a LED screen frequently becomes an object for video recording (stadiums and concert halls). Therefore, it is better to first conduct some trial recording prior to signing the purchase contract.
Source: HPMLED
(Version en español)
Pantallas LED modernas: Características, tecnologías, razones para elegir
Tendemos hoy a tomar a pantallas LED para concedido. De hecho, hicieron características comunes en nuestras ciudades y prestamos sobre todo la atención a sus parámetros exteriores de la calidad. Pero puesto que nuestra revista se especializa en esta tecnología, creemos que el tiempo ha venido explicar los principios técnicos importantes de pantallas LED modernas, esos principios que se aseguran en última instancia de qué millones de gente consideran en las pantallas diarias.
La pantalla LED moderna es un sistema complejo con el número enorme de componentes. La calidad de la imagen y los parámetros operacionales dependen de la calidad de cada uno de esos componentes así como en la funcionalidad del sistema de control de la pantalla.
Las características siguientes de la pantalla LED son esenciales desde el punto de vista de la calidad de la imagen:
- Resolución de la pantalla LED (resolución espacial supuesta), en pantallas LED es estrechamente vinculada distanciarse entre los pixeles o el tamaño del pitch;
- Brillo máximo (medido en el Nits);
- La gama de brillo dinámica entendida como el número de niveles del brillo que la pantalla es capaz apoyar (a veces él también se llama radiométrica o resolución en energía);
- Medidas cuantas veces una fuente video puede alimentar un cuadro entero de nuevos datos a una pantalla, la frecuencia de la tarifa del cuadro de los cuadros que cambian por el segundo (fps) (designados a veces la resolución temporal);
- La frecuencia de actualización (medida en el Hz) es el número de épocas en un segundo que un hardware de la pantalla drena los datos, o actualizares el cuadro (también designado la resolución temporal);
- Resolución espectral: Las imágenes del color distinguen la luz de diversos espectros. Las imágenes multiespectrales resuelven incluso diferencias más finas del espectro o de la longitud de onda que necesario reproducir color. El término determina cuántos componentes espectrales crean una imagen;
- Uniformidad del color a través de la pantalla;
- Balance de blancos y posibilidad del ajuste preciso él;
- La percepción lineal del brillo - la calidad subjetiva de la calidad de la imagen que determina cómo el ojo humano distingue entre el brillo adyacente nivela ambos en las piezas oscuras y brillantes de la pantalla;
- Contraste de la imagen;
- Calidad de la imagen determinada por el ángulo de visión.
Aparte de la calidad de la imagen es importante considerar algunos parámetros operacionales dominantes de la pantalla LED:
- Sistema de la realimentación o de supervisión de condición de la pantalla;
- Software maduro y sistema de control comprensivo que permiten al escalamiento del sistema y de la construcción las redes de la pantalla LED y del LCD con teledirigido vía el Internet con subsistema informativo incorporado de la seguridad;
- Nivel de radiación electromágnetica bajo la forma de interferencia electromagnética (EMI) de la pantalla.
Consideremos algunos de los parámetros antedichos minuciosamente.
Creación de imagen en la pantalla LED y control de brillo
Modulación por ancho de pulsos (PWM) y frecuencia de actualización
La imagen inicial que se exhibirá se crea como archivo de la PC, generalmente un clip de *.avi o de *.mpg. El archivo es descifrado por el del PC del control (o controlador video) y transformado en el video stream especializado alimentado a los microchipes de conductores actuales constantes. Los conductores del IC transmiten a la corriente constante el LEDs que los hace brillar intensamente en cierto espectro.
PWM - (modulación de la anchura de impulso) es una técnica de uso general para controlar varios niveles del brillo. Dependiendo del nivel del brillo requerido, la corriente es remitida al LEDs intermitentemente dando vuelta al interruptor entre la fuente y la carga por intervalos a un ritmo acelerado. Por ejemplo, para alcanzar el brillo del 50% la corriente se debe remitir solamente la mitad de la duración del ciclo, para alcanzar el brillo del 25% que la corriente será encendida para solamente el cuarto de la duración del ciclo. Es decir un LED funcionará en “encendido - apagado” del modo donde la duración del “encendido” período corresponderá al nivel del brillo requerido.
La técnica del PWM se asegura de que un LED (y la pantalla video entera) produzca una imagen cíclica. La duración del ciclo mínimo (cuando un LED se cambia por intervalos consecutivamente) se llama un actualizar período o una frecuencia de actualización.
Considerar un ejemplo: Digamos que la frecuencia de actualización de una pantalla LED es igual a 100 Hz. Para asegurar el brillo máximo 100% que necesitamos remitir la corriente durante el período entero de actualizar que sea en este caso igual a 1/100 s = el 10 ms. Para reducir brillo por mitad, la corriente se debe remitir para el 5 ms y después apagar para el 5 ms. Entonces las repeticiones del ciclo de manera semejante. Para alcanzar el brillo del solamente 1% nivelar la corriente será remitido al LEDs durante 0.1 ms y cambiado de período durará a 9.9 ms.
El método básico del PWM puede ser modificado y ser aumentado. Diversos fabricantes utilizan diversa terminología: Scrambled PWM (Macroblock), Sequential Split Modulation (Silicon Touch), y Adaptive Pulse Density Modulation (MY’s-Semi). Todas estas funciones tienden “extender” el interruptor del LED el período durante el período entero del actualizar. Así, la operación de la pantalla en el brillo del 50% con frecuencia de actualización de 100 Hz parecerá un “1 ms repetido LED encendido - a 1 ms LED apagado” del ciclo. Significa que para un brillo del 50% el período del actualizar creciente cinco veces y es igual al 2 ms. Por lo tanto, frecuencia de actualización creciente a 500 Hz. Este cálculo es solamente verdad para el brillo del 50%. Para cada patrón del brillo existe un brillo mínimo de un impulso (una cierta duración mínima) cuando se enciende el LED, el resto del tiempo que se apaga.
Así, los ciclos “tradicionales” terminantes del PWM son torcidos por métodos modificados modernos. Dependiendo del nivel del brillo requerido podemos identificar períodos más cortos con una frecuencia de actualización más alta. En la pantalla LED del detalle una frecuencia de actualización puede variar en medio, dejó nos decir, 100 Hz y 1 kHz. Significa que durante el mínimo o el brillo del máximo la frecuencia de actualización es alrededor 100 Hz. Pero en otros niveles del brillo encontramos períodos con una frecuencia de actualización más alta.
Así, porque los métodos modificados del PWM el concepto de frecuencia de actualización llega a ser algo engañoso. Sin embargo, si definimos frecuencia de actualización como período mínimo necesario renovar la imagen para todos los niveles del brillo, evitaremos todos los malentendidos puesto que en esta definición la frecuencia de actualización no depende del proceso del PWM.
Imágenes explorar-basadas entrelazadas y división de tiempo en las pantallas LED
Una cierta proyección de imagen de la pantalla LED se estructura a fin de prevenir la fuente actual a todo el LEDs inmediatamente. Todo el LEDs en una pantalla video se separa en los grupos (generalmente, dos, cuatro, u ocho) se encienden que alternadamente. Eso significa que ese los métodos de crear imagen descritos arriba están aplicados alternadamente a diversos grupos de LEDs en una pantalla. Si la pantalla tiene dos tales grupos, la formación de la imagen es equivalente a la exploración entrelazada en la TV análoga.
Este método se utiliza sobre todo para hacer más barato, puesto que este método de formación de la imagen necesita a cantidad más pequeña de conductores del IC (por dos, cuatro u ocho veces, correspondientemente). Puesto que los conductores del IC contribuyen aproximadamente 15-20% al coste de la pantalla, la economía puede ser significativa. Por otra parte, el método de la división de tiempo es prácticamente inevitable en las pantallas LED de la de alta resolución porque las pequeñas pantallas del pitch presentan problemas serios en la colocación del gran número de conductores en PCBs y el arreglo de traspaso térmico apropiado de conductores del IC.
Naturalmente, esta economía lleva para bajar el brillo de la pantalla y una frecuencia de actualización más baja (al número de LED agrupa proporcional empleado).
Digamos que tenemos una pantalla con dos grupos del LED usar método de la división de tiempo. La corriente se suministra a un grupo para asegurar el brillo necesario. Apagan al otro grupo. Después de un período del actualizar el suplente de los grupos: ahora accionan al segundo grupo mientras que va el primer obscuridad. Por lo tanto el período necesario renovar toda la información sobre la pantalla llega a ser dos veces más largo.
El concepto de frecuencia de actualización en este caso llega a ser aún más sutil. En realidad, el período de actualizar o de un rato mínimo necesario renovar a pantalla de la imagen en general dobla. Sin embargo, porque sigue habiendo cada grupo la longitud del período de la formación de la imagen sin cambiar, y nosotros puede sostener que la frecuencia de actualización sigue siendo igual que antes.
Pantalla LED, frecuencia de actualización y ojo humano
Sobre todo, la frecuencia de actualización afecta a la opinión de la imagen. Percibimos una imagen en una pantalla como liso y no notamos generalmente un efecto del parpadeo porque la frecuencia del parpadeo es algo alta. Nuestra percepción visual es un psicológica como física en la naturaleza. Los flashes individuales de la luz se resumen en “alisan” imagen por nuestro cerebro. Según la Ley del Bloch, esta recapitulación dura a aproximadamente 10 ms y depende del brillo de flashes ligeros. Si es ligero los parpadeos con la suficiente frecuencia (alc supuesto del umbral - Críticos Frecuencia de Parpadeo), ojo humano no notan la pulsación según la Ley de la Talbot-Plateau. El alc del umbral depende de muchos factores tales como el espectro de la fuente de luz, colocación de la fuente de luz en lo referente al ojo, nivel del brillo. Sin embargo, en condiciones normales esta frecuencia nunca excede 100 Hz.
Así, un ojo humano no distinguirá ninguna diferencias en las imágenes de la pantalla LED formadas con un PWM o métodos modificados del PWM con las frecuencias de actualización que varían a partir 100 Hz a 1 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. Utilizamos a veces las cámaras de vídeo a las pantallas LED del grabar, y el equipo video se basa en los principios drástico diferentes de el que está empleado por el cerebro humano. Esto es especialmente importante para todas las instalaciones de pantalla LED en los estadios deportivos, ferias comerciales o salas de conciertos donde los acontecimientos están grabados con cámaras. El tiempo de exposición o la velocidad de obturador en cámaras de vídeo modernas puede variar a partir de segundos a un milisegundo.
Digamos que miramos a pantalla LED donde la imagen se forma usar método tradicional del PWM con frecuencia de actualización de 100 Hz. La pantalla exhibe una imagen estática. Si intentamos al grabar esta imagen con una cámara de vídeo usar una segundo velocidad de obturador de 1/8 (es decir tiempo de exposición de 125 milisegundos) el foto sensor luz del grabar de la pantalla que la imagen produjo antes de los períodos 12.5 del actualizar. No sincronizan a la pantalla LED y nuestra cámara de vídeo y cada cuadro grabar por la cámara corresponderá a diverso tiempo relacionado con el principio y el extremo del ciclo del actualizar. Pero con esta alta velocidad de obturador no habrá conflicto y la cámara grabar una imagen lisa de la pantalla LED.
Si reducimos velocidad de obturador a 1/250 de los segundos en que el tiempo de exposición iguala a 4 ms, un cuadro de la cámara será 2.5 veces más corto que período del actualizar en la pantalla LED. Esta vez la discrepancia entre el principio del cuadro de la cámara y el principio del ciclo del PWM será significativa. Algunos cuadros todavía corresponderán al principio del ciclo del PWM, a otros al centro, y a otros al extremo del ciclo. Cada cuadro diverso flujo ligero del grabar y el error acumula gradualmente. Cuando vemos el vídeo grabar el brillo de cuadros será perceptiblemente diferente. Típicamente, todo se opone grabar con tiempo de exposición corta aparece menos brillante. La cámara efecto del “parpadeo” del grabar sobre la pantalla LED. Si más futuro reducido del tiempo de exposición el incluso nosotros ve definitivamente que algunos cuadros negros (cuando el principio del cuadro de la cámara corresponde al período corto del PWM en que se apaga el LEDs) y el vídeo grabar parpadeo aún más.
Así, si utilizamos una cámara de vídeo al grabar una pantalla LED con la función tradicional del PWM, la frecuencia de actualización debe ser compatible con o exceder la exposición de la cámara.
En las pantallas LED con la función modificada del PWM la misma lógica se aplica. Puesto que en modo del alto brillo girar la época del LEDs “extender” sobre el ciclo del PWM, la imagen grabar será más estable comparada a la función tradicional del PWM. Pero en el brillo bajo la situación seguirá siendo igual: la imagen grabar perderá brillo o parpadeo.
Como usted ve sin la sincronización apropiada cualquier grabación video de una pantalla LED dará lugar a distorsiones en imagen grabar. Podemos comparar esto a la grabación la TV análoga con una cámara análoga: las diferencias en modos de exploración de ambos dispositivos llevarán a un efecto de las líneas negras diagonales que separan los cuadros de la TV.
Otra edición importante es la sincronización de los controladores de la pantalla LED. Hacen las pantallas LED grandes de bloques (los modulos LED y/o los gabinetes) esa proyección de imagen de la exhibición generada por diversos controladores. Si estos controladores no sincronizan el principio del ciclo del PWM (es decir el principio del ciclo en diversas piezas de la pantalla) podemos encontrar el problema siguiente: el ciclo del actualizar en algunas piezas de la pantalla LED corresponderá a los cuadros de la cámara y en otras piezas de la pantalla no. Si la exposición es compatible con el ciclo del actualizar, la pieza de la pantalla parecerá más brillante, otra más oscura. La imagen entera consistirá en rectángulos oscuros y brillantes y será incómoda mirar.
El coste de alto actualizar de la pantalla LED
Con independencia del método de la generación del PWM todos tienen características comunes. La generación del PWM funciona encendido cierta frecuencia de reloj Fpwm. Asumamos que tenemos que generar cierto número (N) de niveles del brillo. En esa frecuencia de actualización del caso Frno puede exceder Fpwm/N.
Estos números demuestran que cada LED de la pantalla sigue un cierto proceso de generación independiente del PWM, es decir el método de la generación del PWM está programado directo en conductores del IC.
Con los conductores simples y baratos del IC, el PWM se genera en un controlador para la pantalla LED. Debemos entonces considerar cuántos conductores se ligan consecutivamente y son mantenidos por un proceso de generación del PWM. Si un esquema de la generación del PWM requiere conductores del canal de salida de M 16, la frecuencia de actualización puede no exceder Fpwm/(N*M*16, si no lleva para bajar perceptiblemente frecuencia de actualización o la necesidad de aumentar frecuencia de reloj.
En caso de la división de tiempo (entrelazar la exploración) la frecuencia de actualización baja en proporción con coeficiente de la división.
Así, aumentar frecuencia de actualización en las pantallas LED las opciones siguientes están disponibles:
- Uso de conductores “inteligentes” (costosos);
- Aumento de la frecuencia de reloj en el proceso de generación del PWM;
- Reducción del número de niveles del brillo (profundidad de color).
Cada método tiene ventajas y defectos. Los conductores intelectuales son mucho más costosos que conductores simples del IC; la subida de la frecuencia de reloj lleva al consumo de una energía más alta (por lo tanto requiere las medidas adicionales para que el traspaso térmico evite sobrecalentamiento); el número bajo de brillo nivela afecta negativamente a la calidad de la imagen.
Conclusión: Actualizar en las pantallas LED
Los fabricantes de la pantalla LED utilizan con frecuencia de actualización como herramienta de comercialización al jactarse calidad excelente de la pantalla. La presuposición es que más alta es la frecuencia de actualización mejor es la calidad de la imagen. Sin embargo, los números sirven a menudo confundir solamente a clientes potenciales. Por ejemplo, la frecuencia de actualización de varios kHz significa que o el método modificado de la generación del PWM está utilizado (cuando la frecuencia de actualización es de hecho diferente para diversos niveles del brillo) o que la intensidad del color es inaceptable baja.
Debemos recordar que los altos valores de la frecuencia de actualización y altos valores de profundidad de color pueden ocurrir solamente en los niveles del alto brillo que en sí mismo son una idea falsa, puesto que una pantalla LED no debe funcionar siempre en la capacidad 100%.
Para el caso de la exploración entrelazada el valor de la frecuencia de actualización corresponderá solamente a un ciclo del PWM para un grupo del LED, mientras que la frecuencia de actualización real para la pantalla (que afecta a nuestra percepción) será varias veces más bajo.
Es más informativo y honesto mencionar intensidad del color y la frecuencia de reloj para el PWM y la gama aproximada de frecuencia de actualización para la pantalla (por ejemplo, 200 -1000 Hz) en caso de la función modificada de la pantalla del PWM. Si basan a una pantalla LED en el principio de la división de tiempo (por ejemplo, división de tiempo = el 1:1 - ausencia de división de tiempo, división de tiempo = 1:2 - el PWM funciona solamente encendido la mitad de la pantalla etc.).
El parámetro antedicho no es esencial para nuestra percepción. El ojo humano no coloca ninguna diferencia en calidad de la imagen en las frecuencias sobre 100 Hz. Por lo tanto, uno debe decidir si la alta frecuencia de actualización es realmente necesaria y a si es el pagar de mérito extraordinariamente ella.
La frecuencia de actualización y la uniformidad de la imagen grabar de la pantalla son solamente importantes en caso de que una pantalla LED haga con frecuencia un objeto para la grabación video (los estadios y salas de conciertos). Por lo tanto, es mejor a primero conduce una cierta grabación de la prueba antes de firmar el contrato de compra.
Fuente: HPMLED
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