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技術(shù)分享 | 凱視達(dá)LED顯示屏亮色度均勻性校正

來(lái)源:凱視達(dá)        編輯:小月亮    2019-11-15 17:34:28     加入收藏    咨詢(xún)

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全彩LED顯示屏燈點(diǎn)顯示原理為通過(guò)其內(nèi)部紅綠藍(lán)三色LED燈,根據(jù)三基色相加原理,控制RGB三色燈的PWM脈沖寬度調(diào)制信號(hào),從而顯示各種復(fù)雜的色彩。

  全彩LED顯示屏燈點(diǎn)顯示原理為通過(guò)其內(nèi)部紅綠藍(lán)三色LED燈,根據(jù)三基色相加原理,控制RGB三色燈的PWM脈沖寬度調(diào)制信號(hào),從而顯示各種復(fù)雜的色彩。

  LED顯示屏由大量LED燈點(diǎn)排列組合而成,其光強(qiáng)、波長(zhǎng)及飽和度共同影響屏幕的顯示均勻性。實(shí)際上在LED屏幕出廠(chǎng)前,如果單個(gè)燈點(diǎn)的RGB三色配色不一致,則會(huì)引起屏幕“雪花點(diǎn)”或者“麻點(diǎn)”現(xiàn)象。且隨著LED屏幕的長(zhǎng)時(shí)間使用,RGB三色燈的衰減的程度不一樣,也會(huì)造成亮度或者色度的偏差,影響視覺(jué)效果。

  為保證全屏亮度和色彩顯示的一致性,亮色度逐點(diǎn)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(yīng)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(guò)數(shù)碼單反相機(jī)或者科學(xué)級(jí)制冷相機(jī)分別拍攝LED屏幕中的紅綠藍(lán)三色照片,并識(shí)別測(cè)量出各燈點(diǎn)的亮度值將亮度不均勻的燈點(diǎn)調(diào)整至一個(gè)統(tǒng)一的亮度值,從而達(dá)到亮度一致的目的。

  通過(guò)對(duì)比校正前后的亮度分布統(tǒng)計(jì)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(diǎn)”現(xiàn)象。

  由于亮度校正是將所有燈點(diǎn)亮度調(diào)整一致,且考慮到燈點(diǎn)壽命問(wèn)題,校正后的顯示屏亮度相比校正前會(huì)有所損減,但不影響觀感。

  1.2色度校正原理

  從色度學(xué)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(biāo),色度校正會(huì)同時(shí)校正亮度和色度。對(duì)于存在色度差異的顯示屏而言,將其色坐標(biāo)繪制到色品圖上時(shí),色坐標(biāo)呈現(xiàn)為散亂的塊斑,色度校正目的是通過(guò)色域變換技術(shù)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(diǎn)的內(nèi)部最小色域(內(nèi)部三角形范圍)。

  通俗來(lái)說(shuō),色度校正就是將存在色差的LED,通過(guò)補(bǔ)色來(lái)使色度一致。例如紅色存在色度差異,則通過(guò)對(duì)其他LED燈補(bǔ)入少量的藍(lán)色和綠色,使得2種紅色達(dá)到一致,綠色存在色差則通過(guò)補(bǔ)入少量的紅色和藍(lán)色,藍(lán)色存在色差則補(bǔ)入少量的紅色和綠色。

  色域調(diào)整示意圖

2. 凱視達(dá)亮色度校正系統(tǒng)

  2.1逐點(diǎn)校正系統(tǒng)概述

  逐點(diǎn)校正是一項(xiàng)用于提升LED顯示屏亮色均勻度和色彩保真度的技術(shù),即通過(guò)對(duì)LED顯示屏上的每個(gè)像素(或每一個(gè)基色子像素)區(qū)域的亮度(和色度)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,給出每個(gè)基色子像素的校正系數(shù)或每個(gè)像素的校正系數(shù)矩陣,將其反饋給顯示屏的控制系統(tǒng),由控制系統(tǒng)應(yīng)用校正系數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)像素(或每一個(gè)基色子像素)的差異性驅(qū)動(dòng),讓LED顯示屏的畫(huà)面純凈細(xì)膩。

  凱視達(dá)逐點(diǎn)校正系統(tǒng)的特點(diǎn):

  →支持整屏逐點(diǎn)亮度校正

  →支持逐點(diǎn)亮度校正時(shí)拼接亮暗線(xiàn)調(diào)整

  →支持逐點(diǎn)亮色度校正時(shí)屏幕存在包邊

  →支持整屏逐點(diǎn)亮色度校正

  →支持逐點(diǎn)亮色度圖像裁剪拍攝,校正速率翻倍(凱視達(dá)科學(xué)級(jí)相機(jī))

  當(dāng)只需進(jìn)行亮度校正時(shí),使用常規(guī)數(shù)碼相機(jī)也能對(duì)LED燈點(diǎn)亮度精準(zhǔn)的采集,校正更加簡(jiǎn)便快捷。逐點(diǎn)校正系統(tǒng)通過(guò)局域網(wǎng)連接2臺(tái)計(jì)算機(jī),一臺(tái)用作控制屏幕顯示,另一臺(tái)通過(guò)局域網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)行校正。如下圖所示:

  校正系統(tǒng)框架圖

  當(dāng)屏幕與控制臺(tái)距離較遠(yuǎn)時(shí),局域網(wǎng)連接的2臺(tái)電腦分別各自運(yùn)行kystarCLB 和屏幕控制軟件。當(dāng)屏幕與控制臺(tái)距離較近時(shí),可以在同一臺(tái)電腦上運(yùn)行上述2款軟件校正。

  2.2逐點(diǎn)校正設(shè)備清單

亮度校正數(shù)碼相機(jī)

亮色度校正數(shù)碼相機(jī)

KystarCLB 軟件

ColorAdjust 軟件

  凱視達(dá)控制系統(tǒng)軟件

  硬件

  → 計(jì)算機(jī)2臺(tái),配備網(wǎng)線(xiàn)或是路由設(shè)備,推薦高配置處理速度更快。

  可以連接至同一局域網(wǎng),可以通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)直連。如需一次拍攝整屏大小的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)校正圖像,需要計(jì)算機(jī)支持對(duì)應(yīng)大小的視頻信號(hào)。

  → 相機(jī)1臺(tái)(帶鏡頭)。

  佳能70D或者佳能7D Mark II,配備USB延長(zhǎng)線(xiàn)以及相機(jī)電源適配器,三腳架。色度校正需要使用凱視達(dá)提供的色度校正科學(xué)級(jí)相機(jī)。

  →  支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸出的發(fā)送設(shè)備,配合上位機(jī)軟件逐點(diǎn)顯示。

  軟件

  → KystarCLB 校正軟件。

  校正過(guò)程中,負(fù)責(zé)拍攝屏幕的圖片以及校正處理。

  → ColorAdjust 屏幕控制軟件。

  校正過(guò)程中,負(fù)責(zé)與KystarCLB通信控制屏幕顯示。

  → 凱視達(dá)控制系統(tǒng)軟件。

  負(fù)責(zé)調(diào)屏以及校正后的數(shù)據(jù)下載。

  2.3模組快速校正概述

  當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)LED顯示屏模組數(shù)量較多,且存在多批次模組混用時(shí),通常會(huì)表現(xiàn)出模組與模組之間的色度差異。針對(duì)目前多數(shù)校正系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)屏幕校正耗時(shí)長(zhǎng)、速度慢等不足,凱視達(dá)推出模組色度快速校正,通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)輸入操作,可以使屏幕模組間亮色度快速達(dá)到一致。

  模組色度快速校正軟件

  模組色度快速校正特點(diǎn):

  →簡(jiǎn)單,搭建環(huán)境方便,只需一臺(tái)色度計(jì)配合凱視達(dá)控制系統(tǒng)軟件

  →快速高效,節(jié)省下載校正數(shù)據(jù)時(shí)間

  →校正精度高,通過(guò)高精度的色度計(jì)測(cè)量模組色度,結(jié)合凱視達(dá)色域調(diào)整算法與顏色混色技術(shù)使屏幕亮色度達(dá)到一致的同時(shí),使亮色度損失最小。

  2.4模組快速校正設(shè)備清單

光槍、色度計(jì)

 

  凱視達(dá)控制系統(tǒng)軟件

  硬件

  計(jì)算機(jī)1臺(tái),色度計(jì)1臺(tái)(用于測(cè)量不同模組色度信息)

  軟件

  凱視達(dá)控制系統(tǒng)軟件。負(fù)責(zé)調(diào)屏及處理不同模組色度,計(jì)算各模組色域及顯示屏調(diào)整后的校正數(shù)據(jù),快速下載調(diào)整系數(shù)至凱視達(dá)硬件中。

3. 凱視達(dá)亮色度校正應(yīng)用

  3.1亮度校正應(yīng)用

  亮度校正后,整屏顯示更純凈通透,顯示屏“污點(diǎn)”基本消失不見(jiàn)。

  亮度校正前

 

  亮度校正后

  3.2色度校正應(yīng)用

  對(duì)于有明顯色度差異的屏幕,使用凱視達(dá)色度系統(tǒng)后,視覺(jué)效果大大改善,無(wú)論觀看圖像或是視頻,人眼基本感覺(jué)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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