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技術分享 | 凱視達LED顯示屏亮色度均勻性校正
編輯:雁楓 [ 2019-11-13 9:44:50 ] 文章來源:凱視達
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    全彩LED顯示屏燈點顯示原理為通過其內部紅綠藍三色LED燈,根據三基色相加原理,控制RGB三色燈的PWM脈沖寬度調制信號,從而顯示各種復雜的色彩。

    LED顯示屏由大量LED燈點排列組合而成,其光強、波長及飽和度共同影響屏幕的顯示均勻性。實際上在LED屏幕出廠前,如果單個燈點的RGB三色配色不一致,則會引起屏幕“雪花點”或者“麻點”現象。且隨著LED屏幕的長時間使用,RGB三色燈的衰減的程度不一樣,也會造成亮度或者色度的偏差,影響視覺效果。

    為保證全屏亮度和色彩顯示的一致性,亮色度逐點校正顯得尤為重要。

1. 原理介紹

    1.1亮度校正原理
    亮度均勻性校正,主要應用于存在亮度差異的同一批模組拼接而成的顯示屏幕中,通過數碼單反相機或者科學級制冷相機分別拍攝LED屏幕中的紅綠藍三色照片,并識別測量出各燈點的亮度值將亮度不均勻的燈點調整至一個統一的亮度值,從而達到亮度一致的目的。

    通過對比校正前后的亮度分布統計圖和顯示屏顯示效果,LED顯示屏幕亮度均勻性得到明顯改善,人眼基本觀察不到“麻點”現象。

    由于亮度校正是將所有燈點亮度調整一致,且考慮到燈點壽命問題,校正后的顯示屏亮度相比校正前會有所損減,但不影響觀感。

    1.2色度校正原理
    從色度學角度描述LED的色度可表示為Yxy,其中Y表示LED的亮度,x、y為色品坐標,色度校正會同時校正亮度和色度。對于存在色度差異的顯示屏而言,將其色坐標繪制到色品圖上時,色坐標呈現為散亂的塊斑,色度校正目的是通過色域變換技術將分布不均的色域變換到同一公共色域,即顯示屏上所有燈點的內部最小色域(內部三角形范圍)。

    通俗來說,色度校正就是將存在色差的LED,通過補色來使色度一致。例如紅色存在色度差異,則通過對其他LED燈補入少量的藍色和綠色,使得2種紅色達到一致,綠色存在色差則通過補入少量的紅色和藍色,藍色存在色差則補入少量的紅色和綠色。

色域調整示意圖

2. 凱視達亮色度校正系統

    2.1逐點校正系統概述
    逐點校正是一項用于提升LED顯示屏亮色均勻度和色彩保真度的技術,即通過對LED顯示屏上的每個像素(或每一個基色子像素)區域的亮度(和色度)數據進行采集,給出每個基色子像素的校正系數或每個像素的校正系數矩陣,將其反饋給顯示屏的控制系統,由控制系統應用校正系數,實現對每個像素(或每一個基色子像素)的差異性驅動,讓LED顯示屏的畫面純凈細膩。

    凱視達逐點校正系統的特點:

    →支持整屏逐點亮度校正
    →支持逐點亮度校正時拼接亮暗線調整
    →支持逐點亮色度校正時屏幕存在包邊
    →支持整屏逐點亮色度校正
    →支持逐點亮色度圖像裁剪拍攝,校正速率翻倍(凱視達科學級相機)

    當只需進行亮度校正時,使用常規數碼相機也能對LED燈點亮度精準的采集,校正更加簡便快捷。逐點校正系統通過局域網連接2臺計算機,一臺用作控制屏幕顯示,另一臺通過局域網互聯進行校正。如下圖所示:

校正系統框架圖

    當屏幕與控制臺距離較遠時,局域網連接的2臺電腦分別各自運行kystarCLB 和屏幕控制軟件。當屏幕與控制臺距離較近時,可以在同一臺電腦上運行上述2款軟件校正。

    2.2逐點校正設備清單
     

                亮度校正數碼相機                                 亮色度校正數碼相機

     
               KystarCLB 軟件                                      ColorAdjust 軟件

   
            凱視達控制系統軟件

    硬件

    → 計算機2臺,配備網線或是路由設備,推薦高配置處理速度更快。
    可以連接至同一局域網,可以通過網線直連。如需一次拍攝整屏大小的點對點校正圖像,需要計算機支持對應大小的視頻信號。
    → 相機1臺(帶鏡頭)。
    佳能70D或者佳能7D Mark II,配備USB延長線以及相機電源適配器,三腳架。色度校正需要使用凱視達提供的色度校正科學級相機。
    →  支持點對點輸出的發送設備,配合上位機軟件逐點顯示。

    軟件

    → KystarCLB 校正軟件。
    校正過程中,負責拍攝屏幕的圖片以及校正處理。
    → ColorAdjust 屏幕控制軟件。
    校正過程中,負責與KystarCLB通信控制屏幕顯示。
    → 凱視達控制系統軟件。
    負責調屏以及校正后的數據下載。

    2.3模組快速校正概述
    當現場LED顯示屏模組數量較多,且存在多批次模組混用時,通?;岜硐殖瞿W橛肽W櫓淶納炔鉅?。針對目前多數校正系統對現場屏幕校正耗時長、速度慢等不足,凱視達推出模組色度快速校正,通過簡單的數據輸入操作,可以使屏幕模組間亮色度快速達到一致。

模組色度快速校正軟件

    模組色度快速校正特點:

    →簡單,搭建環境方便,只需一臺色度計配合凱視達控制系統軟件
    →快速高效,節省下載校正數據時間
    →校正精度高,通過高精度的色度計測量模組色度,結合凱視達色域調整算法與顏色混色技術使屏幕亮色度達到一致的同時,使亮色度損失最小。

    2.4模組快速校正設備清單

     
                     光槍、色度計                                     凱視達控制系統軟件

    硬件

    計算機1臺,色度計1臺(用于測量不同模組色度信息)

    軟件

    凱視達控制系統軟件。負責調屏及處理不同模組色度,計算各模組色域及顯示屏調整后的校正數據,快速下載調整系數至凱視達硬件中。

3. 凱視達亮色度校正應用

    3.1亮度校正應用
    亮度校正后,整屏顯示更純凈通透,顯示屏“污點”基本消失不見。

   
               亮度校正前                                                   亮度校正后

    3.2色度校正應用
    對于有明顯色度差異的屏幕,使用凱視達色度系統后,視覺效果大大改善,無論觀看圖像或是視頻,人眼基本感覺不到色差。
   
                   校正前                                                     校正后

   

                   校正前                                                    校正后
   

                 校正前                                                      校正后


 


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