Med den raske gjentakelsen av Mini/Micro LED-teknologi og den økende segmenteringen av skjermscenarier, har bildekvaliteten og kostnadskontrollen til LED-skjermer blitt kjernefokuset i industrikonkurransen. Blant disse er ekte piksler, virtuelle piksler og pikseldelingsteknologi de tre pilarene som bestemmer kjerneytelsen til en skjerm, som direkte påvirker produktets oppløsning, fargegjengivelse, strømforbruk og totalkostnad. Denne artikkelen tar utgangspunkt i den tekniske essensen, og kombinerer banebrytende bransjepraksis og testdata for å gi en omfattende og -dybdeanalyse av disse tre teknologiene, og tilbyr bransjefolk et komplett referansesystem fra tekniske prinsipper til applikasjonsscenarier.
Ekte pikselteknologi: "Picture Quality Benchmark" konstruert av fysisk utsendende enheter Ekte pikselteknologi er den mest grunnleggende og grunnleggende skjermløsningen for LED-skjermer. Essensen er å konstruere bilder direkte gjennom fysisk eksisterende LED-perler (under-piksler). Hver pikselenhet har uavhengige lysstyrke- og fargekontrollfunksjoner, og det er "benchmark-standarden" for måling av bildekvalitetsnøyaktighet i bransjen.
Definisjon og kjernefunksjoner
Kjernedefinisjonen av en ekte piksel er en "fysisk synlig uavhengig lys-emitterende enhet", noe som betyr at hver piksel på skjermen er sammensatt av en eller flere LED-perler (vanligvis røde (R), grønne (G) og blå (B) primærfarge-sub-piksler), og hver pikselenhet oppnår gjeldende regulering gjennom en uavhengig "virtuell" interpolasjon. 1. pikselsammensetning: Den vanlige reelle pikselenheten bruker en "1R1G1B" tre-primær-farger sub-pikselkombinasjon (noen høye-skjermer bruker "2R1G1B" for å forbedre det røde fargespekteret). Sub-pikselemballasjeformene er hovedsakelig SMD og COB, med COB-emballasje som blir det vanlige valget for små-reelle pikselskjermer på grunn av dens mindre LED-perleavstand. 2. Nøkkelparameterdefinisjoner:
Ø Pikselavstand (P-verdi): Refererer til avstanden mellom sentrene til to tilstøtende fysiske piksler (enhet: mm). For eksempel indikerer P2.5 en pikselsenteravstand på 2,5 mm, som er en kjerneindikator for måling av pikseltetthet.
Ø Pikseltetthet: Beregningsformelen er "1/(P-verdi × 10^-3)^2" (enhet: punkter/m²). For eksempel er pikseltettheten til P2.5 1/(0,0025)^2=160000 punkter/m², noe som direkte bestemmer bildets detalj.
Ø Gråtonenivåer: Ekte piksler støtter 16-bit (65.536 nivåer) til 24-bit (16.777.216 nivåer) gråtoner. Høyere gråtonenivåer resulterer i jevnere fargeoverganger, uten "fargeblokker" eller "uskarphet"-fenomener, noe som er avgjørende for høy-presisjonsscenarier som medisinsk bildebehandling og overvåking. 1.2 i-dybdeanalyse av tekniske prinsipper Arbeidsprinsippet for ekte piksler er basert på "{15}primær{17}"-{15}tre blanding". Kjernelogikken er å nøyaktig kontrollere strømmen til hver under-piksel gjennom driver-IC-en for å justere forholdet mellom de tre RGB-primærfargene, og til slutt syntetisere ønsket farge og lysstyrke. 1. Independent Driving Architecture: Drivsystemet til en ekte pikselskjerm tar i bruk en «én-}til{{}-kanal-design{{22} (R/G/B) tilsvarer en uavhengig konstantstrømkanal til driver-IC. Det gjeldende justeringsområdet er vanligvis 1-20mA (normale scenarier) eller 20-50mA (scenarier med høy-lysstyrke, for eksempel utendørsskjermer). Denne arkitekturen sikrer at lysstyrkeavviket til hver under-piksel kan kontrolleres innenfor ±3 %, og lysstyrkeensartetheten overgår langt den for virtuelle pikselløsninger. 2. Tre-Primærfargeblandingsmekanisme: Basert på egenskapene til menneskelig syn, oppnår virkelige piksler dekning av forskjellige farger, gamut-piksler (BRG-3, D-piksler). Rec.709, etc.) ved å justere strømforholdet til R/G/B underpiksler. For eksempel, under DCI-P3-kravene til kinematisk fargeskala, må ekte piksler øke gjeldende forhold mellom grønne underpiksler til 50 %-60 % (det menneskelige øyet er mest følsomt for grønt), rødt til 25 %-30 % og blått til 15 %-20 %. Virtuelle piksler, som er avhengige av interpolasjon, kan ikke oppnå en så nøyaktig forholdskontroll.
3. Fordel med ingen interpolering: Ekte piksler krever ingen programvarealgoritmeinterpolering; bildet er direkte sammensatt av fysiske piksler. Derfor er det ingen "ghosting" eller "uskarphet" i dynamiske bilder. Den dynamiske responshastigheten avhenger bare av byttehastigheten til driver-IC (vanligvis 50-100 ns), langt raskere enn millisekundnivåresponsen til virtuelle piksler.
1.3 Typiske applikasjonsscenarier og utvalgslogikk På grunn av egenskapene "høy stabilitet og høy presisjon", brukes ekte-pikselteknologi hovedsakelig i scenarier med strenge bildekvalitetskrav og uten rom for kostnadskompromisser. Spesifikt valg bør vurdere tre dimensjoner: visningsavstand, visningsinnhold og bransjestandarder:
Profesjonelle scenarier med høy-presisjon:
Ø Kommandosenterutsendelse: Krever 24/7 uavbrutt drift, MTBF (Mean Time Between Failures) Større enn eller lik 50 000 timer, og ingen bevegelsesuskarphet i dynamiske bilder. Vanligvis velges en P0.7-P1.25 skjerm med ekte piksler.
2. Lukk-Rekkeviddevisningsscenarier:
Ø Konferanserom/forelesningssaler: Betraktningsavstand er vanligvis 2-5 meter. Tekst (som PPT-dokumenter) må være klar og fri for taggete kanter. En P1.25-P2.5 skjerm med ekte piksler er valgt.
Ø Museumsmontre: Krever gjengivelse av artefaktdetaljer (som kalligrafi, malerier og bronseteksturer). Synsavstand er 1-3 meter. En P1.25-P1.8 skjerm med ekte piksler er valgt. 1.4 Ytelsesfordeler og tekniske begrensninger
1.4.1 Kjernefordeler
Ø Stabilitet i topp-lags bildekvalitet: Ingen avhengighet av algoritme-interpolering, ingen forvrengning i statiske/dynamiske bilder, ensartet lysstyrke Mindre enn eller lik ±5 % (COB-emballasje Mindre enn eller lik ±3 %), fargegjengivelse Større enn eller lik 95 % (sRGB), setter en industristandard for bildekvalitet;
Ø Høy langsiktig- driftspålitelighet: Uavhengig driverarkitektur reduserer virkningen av enkelt IC-feil på det totale bildet, og eliminerer problemet med "algoritmealdring" med virtuelle piksler (som redusert interpolasjonsnøyaktighet etter lang-drift);
Ø Kan tilpasses innhold med høyt dynamisk område: Støtter dynamiske bildefrekvenser Større enn eller lik 60 bilder per sekund, og oppdateringsfrekvenser kan enkelt nå 7680 Hz (oppfyller behovene til profesjonell kamerafotografering), uten spøkelser i scener i raske-bevegelser (som direktesendinger av racing). 1.4.2 Store begrensninger
Ø Høykostnadskontrollproblemer: Kjernekostnaden for ekte-pikselskjermer kommer fra "LED-brikker + driver-IC + mottakerkort". Hvis vi tar en 100㎡-skjerm som et eksempel, er antallet LED-brikker som brukes i en P1.2 ekte-pikselskjerm 1/(0.0012)^2×100≈69.444.444 (omtrent 69.44 millioner brikker), som er 4.3 ganger så mye som en P2.1}6 millioner piksler-piksler. Forutsatt en kostnad på 0,1 yuan per LED-brikke, er kostnadsforskjellen 5,34 millioner yuan. Samtidig krever P1.2-skjermen flere drivkanaler (32 drivende IC-kanaler per kvadratmeter, sammenlignet med kun 16 kanaler for P2.5), og antall mottakerkort som brukes er også doblet, noe som resulterer i en omfattende kostnad som er 2.5-3 ganger den for P2.5.
Ø Fysisk pikseltetthet begrenset av emballasje: For øyeblikket er minste reelle-pikselbredde for SMD-emballasje P0,9, og COB-emballasje kan nå P0,4. Imidlertid er mindre tonehøyder (som under P0.3) begrenset av størrelsen på LED-brikken, noe som gjør ytterligere gjennombrudd vanskelig. Ø Relativt høyt strømforbruk: På grunn av den høye tettheten til LED-perler er strømforbruket til en ekte pikselskjerm vanligvis 30%-50% høyere enn for en virtuell pikselskjerm, noe som stiller høyere krav til strømforsyningssystemet til store utendørsskjermer.
Virtual Pixel Technology: A Cost-Image Quality Balance Achieved Through Algorithm Interpolation
Virtuell pikselteknologi er en nyskapende løsning laget for å håndtere smertepunktene med "høye kostnader og lav tetthet" av fysiske piksler. Kjernen er å generere virtuelle-lysemitterende punkter i gapene mellom fysiske piksler gjennom programvarealgoritmer, og dermed forbedre visuell oppløsning uten å øke antallet fysiske lysdioder. Det er den foretrukne teknologien for «kostnads-effektivitet først» i lav-til-middels-scenarier.
2.1 Definisjon og kjerneegenskaper Kjernedefinisjonen av virtuelle piksler er "algoritmegenererte visuelle virtuelle punkter." Dette betyr at noen piksler på en skjerm ikke er sammensatt av fysiske lysdioder, men snarere "lurer" hjernen ved å legge lysstyrken til tilstøtende fysiske piksler over hverandre og veksle tiden deres, ved å bruke egenskapene til menneskelig syn for å skape en visuell oppfatning med "høyere oppløsning".
Ø Teknisk essens: Virtuelle piksler endrer ikke antall eller arrangement av fysiske piksler; de optimerer kun den visuelle effekten gjennom algoritmer. Derfor er det en forskjell mellom deres "faktiske oppløsning" (fysisk pikseltetthet) og "visuell oppløsning" (virtuell pikseltetthet). For eksempel kan en P2.5 fysisk pikselskjerm oppnå en "visuell P1.25"-effekt gjennom virtuell teknologi, men den faktiske fysiske tettheten er fortsatt 160 000 punkter/m².
Ø Kjerneklassifisering: Basert på ulike implementeringsmetoder er virtuelle piksler delt inn i to hovedkategorier: "romlig virtuell" og "temporal virtuell." For øyeblikket er "romlig virtuell" hovedstrømmen i bransjen (som står for over 80%). Temporal virtual, på grunn av dets høye maskinvarekrav, brukes kun i high-virtuelle skjermer (som små studioer). 2.2 Dybdeanalyse av tekniske prinsipper. Virkeprinsippet for virtuelle piksler er basert på "visuell illusjon + algoritme-interpolering". Virtuelle poeng genereres gjennom to kjernebaner. Den tekniske logikken og ytelsen til bildekvaliteten til forskjellige baner er betydelig forskjellig.
2.2.1 Spatial Virtual Technology (Mainstream Solution) Romslig virtuell teknologi bruker "lysstyrkeblanding av tilstøtende fysiske piksler" for å generere virtuelle punkter mellom fysiske piksler. Kjernen er å beregne lysstyrkevektene til tilstøtende piksler ved hjelp av algoritmer for å oppnå fargesyntese av virtuelle punkter. 1. Typisk løsning: RGBG Four-Light Virtual Arrangement (mest brukt i industrien) Tradisjonelle fysiske piksler er ordnet i et enhetlig "RGB-}RGB-virtuelt mønster, mens RGB-arrangementet endrer "RGB-G-RGB-G," det vil si å legge til én grønn under-piksel mellom hver to RGB fysiske piksler, og danne en "1R1G1B+1G" enhetsstruktur. På dette tidspunktet kombinerer algoritmen R- og B-underpiksler- av to tilstøtende fysiske piksler med den midterste G-underpikselen- for å generere fire virtuelle piksler (som vist i figuren nedenfor): a. Virtuell piksel 1: Sammensatt av R, G og B av fysisk piksel A (grunnleggende ekte piksel); b. Virtuell piksel 2: Sammensatt av R-en til fysisk piksel A, den midterste G og B-en til fysisk piksel B (interpolert virtuelt punkt); c. Virtuell piksel 3: Sammensatt av R-en til fysisk piksel B, den midterste G-en og B-en til fysisk piksel A (interpolert virtuelt punkt); d. Virtuell piksel 4: Sammensatt av R, G og B til fysisk piksel B (grunnleggende ekte piksel); På denne måten kan den teoretiske oppløsningen forbedres med 2 ganger (noen produsenter hevder 4 ganger, men i virkeligheten er det en 2-dobling i visuell oppløsning, mens den fysiske oppløsningen forblir uendret), og på grunn av tillegget av den grønne underpikselen, forbedres den oppfattede lysstyrken med 15 %-20 % (konsistent med{30} menneskelig karakteristisk) Algoritmetyper: Bildekvaliteten til romlig virtualisering avhenger av nøyaktigheten til interpolasjonsalgoritmen. For øyeblikket er de vanlige algoritmene delt inn i to kategorier: a. Bilineær interpolering: Beregner gjennomsnittlig lysstyrke på 4 tilstøtende fysiske piksler for å generere virtuelle punkter. Algoritmen er enkel og beregningsmessig rimelig, men kantene er uklare (tekststreker er utsatt for "fuzzy edges"); b. Bikubisk interpolering: Beregner lysstyrkevektene til 16 tilstøtende fysiske piksler for å generere virtuelle punkter. Bildekvaliteten er mer delikat (kantsuskarphet reduseres med 40%), men den krever en kraftigere hovedkontrollbrikke, noe som øker kostnadene med 10% -15%.
2.2.2 Temporal Virtualization Technology (High-End Solution) Temporal virtualisering utnytter "persistens of vision"-effekten til det menneskelige øyet. Ved å raskt bytte lysstyrken til forskjellige fysiske piksler, genereres virtuelle punkter ved å legge dem over i tidsdimensjonen. Kjernen er "frame splitting + high-frequency refresh". Ø Teknisk logikk: En fullstendig bilderamme er delt inn i N "under-bilder" (vanligvis N=4-8). Hvert underbilde{10} lyser bare opp en del av de fysiske pikslene. Disse under{12}}bildene veksles raskt gjennom en høy-oppdateringsfrekvens (større enn eller lik 3840 Hz) på skjermen. På grunn av visuell utholdenhet, oppfatter det menneskelige øyet disse underbildene som en enkelt «høy{17}}ramme. For eksempel, når N=6, blir en ramme delt inn i 6 under-underbilder, som hver lyser opp et annet område med fysiske piksler, noe som til slutt resulterer i 35 virtuelle piksler (langt over de 4 virtuelle piksler i romlig representasjon).
Ø Maskinvarekrav: Tids-basert virtualisering krever en skjerm som støtter en oppdateringsfrekvens på større enn eller lik 7640Hz (for å møte opptakskravene til 60 fps dynamiske scener og forhindre at kameraet fanger under-bildeoverganger), og driver-ICen må ha "rask strømsvitsjing"-evne; ellers vil "flimrende" eller "vekslende lysstyrke"-fenomener oppstå.
2.3 Typiske applikasjonsscenarier og utvalgslogikk Kjernefordelene med virtuell pikselteknologi er "lave kostnader og høy visuell oppløsning." Derfor brukes den hovedsakelig i scenarier der "visning er på middels til lang avstand, kostnadene er sensitive og kravene til tekstpresisjon ikke er høye." Utvalget bør fokusere på "matchet mellom visningsavstand og visuell oppløsning":
Annonsescenarier på middels til lang avstand:
Ø Shoppingsenter atrium/utendørs reklameskjermer: Visningsavstanden er vanligvis 5-15 meter. Ekstrem detaljer er ikke nødvendig, og kostnadskontroll er nødvendig. En P2.5-P3.9 romlig virtuell skjerm er valgt (f.eks. bruker en 50㎡ atriumskjerm i et kjøpesenter en P2.5 RGBG virtuell løsning, med en visuell oppløsning tilsvarende P1.25. I en avstand på 8 meter er bildekvaliteten nær den til en P1.5 reell pikselskjerm, men kostnadene reduseres med 4%, 8 millioner og 8 millioner LED. til 6 millioner). Ø Store skjermer i transportknutepunkter (som for eksempel-høyhastighetsstasjoner og flyplasser): visningsavstanden er 10-20 meter. Stor tekst (som "Ticket Gate A1") og dynamiske videoer må vises. P3.9-P5.0 virtuelle skjermer er valgt (en 300㎡ P4.8 virtuell skjerm i en høy-togstasjon med en oppdateringsfrekvens på 3840Hz, i en avstand på 15 meter, tekstklarheten oppfyller gjenkjenningskravene, og den reelle kostnaden er 1,2 millioner yuan billigere enn 2 millioner yuan{} Kostnad-Sensitive underholdningsscenarier: Ø KTV-rom/barer: Krever høymetningsfarger (som rødt og blått) for å skape atmosfære; visningsavstand 3-5 meter; lave krav til tekstpresisjon (bare sangtitler og tekster); Virtuelle P2.5-P3.0-skjermer anbefales (en KTV-kjede bruker virtuelle P2.5-skjermer; hvert rom er 5㎡, noe som sparer 3000 yuan sammenlignet med solide pikselskjermer, og algoritmen øker rød lysstyrke med 20 %, og oppfyller de visuelle behovene til underholdningsscenarier); Ø Små studioer (ikke-profesjonelle): Krever "høy visuell oppløsning" for å forbedre bildekvaliteten; begrenset budsjett; P2.0 tidsbaserte virtuelle skjermer anbefales (en lokal TV-stasjons 15㎡ P2.0 tidsbaserte virtuelle skjerm, oppdateringsfrekvens 7680Hz, visuell oppløsning tilsvarende P1.0, oppfyller opptaksbehov innen 10 meter, koster 60 % mindre enn P1.0 solide piksler skjermer){{50} Øyeblikk: Stort skjermbilde: Uts. Kort bruksperiode (1-3 dager), som krever rask distribusjon og kontrollerbare kostnader. P3.9-P5.9 virtuelle skjermer er valgt (en 200㎡ P4.8 virtuell skjerm på en utstilling hadde en leiekostnad på kun 50 % av en ekte pikselskjerm, og oppsetttiden ble redusert med 30 %. På grunn av visningsavstander som oversteg 8 meter, var det ingen signifikant forskjell i bildekvalitet).
Ytelsesfordeler og tekniske begrensninger
2.4.1 Kjernefordeler
Ø Betydelig kostnadsfordel: Med samme visuelle oppløsning bruker virtuelle pikselskjermer 30 %-50 % færre lysdioder enn ekte pikselskjermer (RGBG-løsning reduserer LED-bruken med 25 %, tidsbasert virtuell løsning med 50 %), og antallet driver-ICer og mottakerkort reduseres med 20 %-40 %. Ta en 100㎡-skjerm med en P1.25 visuell oppløsning som et eksempel, er den totale kostnaden for en virtuell skjerm (fysisk P2.5) omtrent 800 000 yuan, mens den for en fysisk pikselskjerm (P1.25) er omtrent 1,5 millioner yuan, noe som representerer en kostnadsreduksjon på 47 %.
Ø Fleksibel og justerbar visuell oppløsning: Den virtuelle pikseltettheten kan justeres i henhold til scenekravene gjennom algoritmer. For eksempel kan en fysisk P2.5-skjerm byttes til "visuell P1.25" eller "visuell P1.67" for å tilpasse seg forskjellige visningsavstander (f.eks. i kjøpesentre brukes P1.25 visuell oppløsning på dagtid når visningsavstanden er langt; om natten, når visningsavstanden er nær, byttes P1.67 for å unngå uskarphet).
Ø Lavere strømforbruk: På grunn av det reduserte antallet lysdioder er strømforbruket til en virtuell pikselskjerm vanligvis 30 %-40 % lavere enn for en fysisk pikselskjerm med samme visuelle oppløsning, noe som gjør den egnet for langvarig drift av store utendørsskjermer. 2.4.2 Hovedbegrensninger
Ø Dynamiske bilder er tilbøyelige til å bli uskarpe: På grunn av avhengigheten av interpolasjon mellom tilstøtende piksler, ligger lysstyrkeoppdateringen til virtuelle punkter etter lysstyrkeoppdateringen til fysiske piksler i dynamiske bilder (som 60 fps video), noe som lett resulterer i "ghosting" (testdata viser at ghosting-lengden på den virtuelle P2.5-skjermen ved 60fps er omtrent 0,8 piksler, mens det bare er 0,8 piksler); selv om tids-basert virtualisering kan forbedre dette, krever den en oppdateringsfrekvens på større enn eller lik 7640Hz, noe som øker kostnadene med 20 %;
Ø Utilstrekkelig presisjon i tekstvisning: Tekstkantene til virtuelle piksler genereres ved interpolasjon, og mangler de "harde kantene" til fysiske piksler, noe som fører til en reduksjon i tekstklarheten. Faktisk testing viser at klarheten til teksten som vises på den virtuelle P2.5-skjermen i en avstand på 2 meter, bare tilsvarer den til en P4.8-reell-pikselskjerm (tekststreker virker hakkete, og små skrifter som er mindre enn eller lik 12 er vanskelige å lese), noe som er uegnet for kontorscenarier med nær rekkevidde{{7};
Ø Fargespekter og lysstyrkeuniformitetsavvik: Selv om det romlige virtuelle RGBG-arrangementet øker grønne under-piksler, øker avstanden mellom røde og blå under-piksler, noe som resulterer i fargeuniformitetsavvik som er 1-2 ganger høyere enn på en ekte-pikselskjerm; under tids-basert bytting av virtuelle faktorer kan lysstyrkesvingninger nå ±10 %, noe som lett forårsaker "flimmer" (spesielt i scenarier med lav lysstyrke);
Ø Dependence on algorithm and hardware matching: The image quality of virtual pixels is highly dependent on the collaboration of "interpolation algorithm + driver IC + main control chip," otherwise the algorithm cannot run in real time, resulting in "lag"; if the driver IC switching speed is insufficient (e.g., >100 ns), vil tids-baserte virtuelle bilder overlappe, noe som reduserer bildekvaliteten sterkt.
Pikseldelingsteknologi: En "presis optimaliseringsløsning" gjennom maskinvare- og algoritmesamarbeid
Pikseldelingsteknologi er en «kompromissløsning» mellom ekte og virtuelle piksler. Kjernen er å la flere virtuelle piksler gjenbruke drivkanalen og-lysemitterende enheten til den samme fysiske pikselen gjennom optimalisering av maskinvarearrangement og programvarealgoritmeoppgraderinger. Dette maksimerer kostnadsreduksjonen samtidig som en viss bildekvalitet opprettholdes, noe som gjør det til den "optimale løsningen" for scenarier med liten-størrelse og høy-informasjons-tetthet.
3.1 Definisjon og kjernefunksjoner
Kjernedefinisjonen av pikseldeling er "fysisk pikselgjenbruk + algoritmeoptimalisering." Dette betyr å øke antallet under-nøkkelpiksler (som grønne) ved å endre arrangementet av lysdioder (maskinvarenivå), mens du samtidig bruker algoritmer for å tillate flere virtuelle piksler å dele drivressursene til den samme fysiske pikselen (som nåværende kanaler og IC-pinner), for å oppnå de doble målene "oppløsningsforbedring + kostnadskontroll." Ø Teknisk essens: Pikseldeling er ikke bare en "virtuell pikseloppgradering", men en kombinasjon av "rekonstruksjon av maskinvare + algoritme-iterasjon"-som endrer sub-pikselarrangementet på maskinvarenivå (f.eks. RGB→RGBG→RGGB), og optimalisering av lysstyrkevekten og kantskarphet av virtuelle punkter og "ultimot bedre bildekvalitet enn algoritmen" koster enn ekte piksler."
Ø Kjerneforskjell: Sammenlignet med virtuelle piksler er pikseldelings «gjenbruk» «gjenbruk på maskinvare-nivå» (i stedet for enkel algoritme-interpolering). For eksempel, i et RGBG-arrangement, betjener den midtgrønne under-pikselen ikke bare tilstøtende fysiske piksler, men gir også støtte for lysstyrke for 2-3 virtuelle piksler, deler den samme drivkanalen og reduserer IC-bruken. Sammenlignet med ekte piksler har pikseldeling fortsatt virtuelle poeng, men gjennom optimalisering av maskinvarearrangement kan lysstyrkeavviket mellom virtuelle og fysiske punkter kontrolleres innenfor ±5 % (virtuelle piksler er vanligvis ±10%).
Dybde-analyse av tekniske prinsipper
Arbeidsprinsippet for pikseldeling består av to hovedmoduler: «rekonstruksjon av maskinvarearrangement» og «optimalisering av programvarealgoritmer», som jobber sammen for å oppnå en balanse mellom bildekvalitet og kostnad. 3.2.1 Hardware Arrangement Reconstruction (Core Foundation) Kjernen i maskinvarenivået er «optimalisering av subpikselarrangement og økning av tettheten til viktige subpiksler». Ved å endre det tradisjonelle ensartede RGB-arrangementet økes tettheten til fargen som det menneskelige øyet er følsomt for (grønt), mens antall drivkanaler reduseres. Spesifikt er det to mainstream-løsninger: 1. RGBG Arrangement Scheme (mest brukt): Det tradisjonelle "RGB-RGB"-arrangementet endres til "RGB-G-RGB-G", det vil si at en uavhengig grønn underpiksel legges til mellom hver to RGB fysiske pikselenheter på "1R1}GB1".{R1}GB}. På dette tidspunktet tilhører den sentrale grønne sub-pikselen ikke bare sin egen fysiske enhet, men gir også støtte for grønn lysstyrke for de virtuelle pikslene til de to RGB-enhetene til venstre og høyre (dvs. «1 G sub-piksel tjener 3 pikselenheter»), og realiserer gjenbruk av den grønne sub-pikselen; samtidig er drivkanalen utformet som "uavhengige R/B-kanaler, delte G-kanaler", noe som betyr at 2 RGB-enheter deler 1 G drivende kanal, noe som reduserer G-kanalbruken til driver-IC med 50 % (f.eks. på en 100㎡ P2.5 RGBG-skjerm reduseres G-kanalbruken fra 2,28 millioner reelle piksler til 1214 millioner piksler) {1219 millioner piksler. Arrangementsskjema (høy-løsning): Arrangementet er videre optimalisert til "RG-GB-RG-GB", noe som betyr at hver enhet inneholder "1R1G" og "1G1B", og øker den grønne sub-pikseltettheten til det dobbelte av rød/blå tetthet i piksler (R/G-tettheten er). Dette arrangementet samsvarer bedre med det menneskelige øyets følsomhet for grønt, og forbedrer fargegjengivelsen med 10 %-15 % sammenlignet med RGBG (nærmer seg nivået til ekte piksler). Samtidig har den en høyere gjenbruksfrekvens for drivende kanal - hver fjerde virtuelle piksel deler én G-kanal, noe som reduserer IC-bruken med 25 % sammenlignet med RGBG-løsningen.
3.2.2 Programvarealgoritmeoptimalisering (bildekvalitetssikring) Kjernen i pikseldelingsalgoritmen er å "eliminere virtuelle punktavvik og forbedre tekstklarheten." Den adresserer de iboende smertepunktene til virtuelle piksler gjennom tre nøkkelalgoritmer: 1. Gjennomsnittlig visningsalgoritme (representativ produsent: Carlette): Denne algoritmen utfører en "vektet gjennomsnittsberegning" på lysstyrken til de fysiske pikslene som omgir hver virtuell piksel, og kontrollerer lysstyrkeavviket mellom virtuelle og fysiske punkter innenfor ±3 %. Når for eksempel tekst vises, identifiserer algoritmen virtuelle punkter ved tekstkantene og øker lysstyrkevekten deres (5 %-8 % høyere enn fysiske punkter) for å forskyve kantsuskarphet. Faktisk testing viser at i en avstand på 1,5 meter tilsvarer tekstklarheten til en P2.0 pikseldelingsskjerm til en P2.5 ekte pikselskjerm (tradisjonelle virtuelle piksler tilsvarer bare P4.0); 2. Dynamic Contrast Algorithm (Representativ produsent: Nova): Analyserer bildeinnhold i sanntid, reduserer lysstyrken til virtuelle punkter i mørke områder og øker lysstyrken til virtuelle punkter i lyse områder for å forbedre bildekontrasten. For eksempel, når du viser tekst på en mørk bakgrunn, reduserer algoritmen lysstyrken til virtuelle bakgrunnspunkter mens den øker lysstyrken til virtuelle tekstprikker, slik at teksten "skiller seg ut" og hindrer den i å blande seg inn i bakgrunnen.
3. Subpikselkompensasjonsalgoritme: Ved å løse problemet med stor R/B-subpikselavstand i RGBG/RGGB-arrangementer, reduserer algoritmen fargeavvik gjennom "lysstyrkekompensasjon for tilstøtende R/B-underpiksler." For eksempel, når røde områder vises, øker algoritmen lysstyrken til R underpiksler i tilstøtende fysiske piksler, og fyller ut "fargegapene" forårsaket av overdreven R-underpikselavstand, noe som gjør det røde området mer jevnt.
Typiske applikasjonsscenarier og utvalgslogikk
Pikseldelingsteknologi, på grunn av egenskapene til «god tilpasningsevne for små-størrelser, høy informasjonstetthet og kontrollerbare kostnader», brukes hovedsakelig på scenarier med «små til middels størrelser, visning på nært-område og visse krav til tekstnøyaktighet». Valget bør vurdere "skjermstørrelse, skjerminnhold og krav til strømforbruk."
1. Små og mellomstore-kommersielle visningsscenarier: Ø Mobiltelefonbutikk-skjermer: Skjermstørrelsen er vanligvis 3–8㎡, visningsavstand 1–3 meter. Den må vise telefonspesifikasjoner (liten skrift) og produktbilder. En P2.0-P2.5 piksel delt skjerm anbefales (en mobiltelefonmerkebutikk bruker en 5㎡ P2.0 RGGB piksel delt skjerm, som øker informasjonstettheten med 40 % sammenlignet med en P2.5 piksel skjerm av samme størrelse, og kan samtidig vise spesifikasjoner for 8 mobiltelefoner; teksten forblir klar og unblurred på 15 meters avstand).
Ø Annonseskjermer i nærbutikker: Størrelse 1-3㎡, visningsavstand 2-5 meter. Den må vise produktpriser (liten skrift) og kampanjeinformasjon. En P2.5-P3.0 piksel delt skjerm anbefales (en nærbutikk i kjeden bruker 1000 2㎡ P2.5 piksel delte skjermer, som er 35 % billigere og bruker 40 % mindre strøm enn en pikselskjerm, egnet for 24-timers drift av banker, skjermer og skjermer, innendørs:{1} skjermer, 1 skjerm}. Størrelse 1-2㎡, visningsavstand 3-5 meter, må vise kønummeret (stor skrift) og serviceforespørsler (liten skrift), ved å bruke en P2.0-P2.5 piksel delt skjerm (en bankfilial bruker en delt skjerm på 1.5㎡ P2.0 piksler, køen er tydelig på 5 meter, og fonten er lett synlig på en 5 meter). meldinger kan gjenkjennes på en avstand på 3 meter, noe som sparer 25 % i kostnad sammenlignet med en solid pikselskjerm). 3. Scenarier med lavt strømforbruk: Ø Utendørs skjermer i liten størrelse (f.eks. busstoppskjermer): Størrelse 2-5㎡, krever solenergi, strømforbruk Mindre enn eller lik 100W/㎡p3d ved bruk av skjermer med delt P.2.5-P3d. (100 3㎡ P3.0 piksel delte skjermer på et busstopp i en bestemt by bruker 80W/㎡, 50 % lavere enn ekte pikselskjermer, og kan drives fullstendig av solenergi uten eksternt strømnett); 3.4 Ytelsesfordeler og tekniske begrensninger 3.4.1 Kjernefordeler Ø Optimal balanse mellom kostnad og bildekvalitet: Kostnaden for pikseldeling er 40 %-60 % lavere enn for ekte piksler (100㎡ P2.0 piksler delt skjerm koster ca. 600 000 yuan, mens ekte pikselskjerm koster ca. piksler (tekstklarhet tilsvarer en ekte pikselskjerm med en fysisk P-verdi 0,5 mindre enn sin egen, slik som P2,0 pikseldeling tilsvarer P2,5 ekte piksler), noe som gjør den til "kongen av kostnadseffektivitet" for små og mellomstore scenarier; Ø Høy informasjonstetthet: Gjennom optimering av maskinvarearrangement er sub-pikseltettheten for pikseldeling (spesielt grønn) 25 %-50 % høyere enn for virtuelle piksler, noe som resulterer i sterkere informasjonsbærekapasitet. For eksempel kan en skjerm for deling av 5㎡ P2.0 piksler vise 12 linjer med tekst (25 tegn per linje), mens en virtuell P2.0-skjerm av samme størrelse bare viser 8 linjer (20 tegn per linje), noe som øker informasjonstettheten med 87,5 %;
Ø God maskinvarekompatibilitet: Pikseldeling krever ikke spesielle high-hovedkontrollbrikker; konvensjonelle hovedkontrollbrikker kan støtte det, og det er kompatibelt med både SMD- og COB-pakker (COB-pakkede pikseldelingsskjermer har bedre lysstyrkeuniformitet, Mindre enn eller lik ±4 %), tilpasset ulike scenariokrav;
Ø Balansert strømforbruk og pålitelighet: Antallet LED-er som brukes er 30 % - 40 % mindre enn for ekte piksler, og strømforbruket er 30 % - 50 % lavere enn for ekte piksler. Samtidig, på grunn av den høye gjenbruksraten for stasjonskanaler, reduseres antallet IC-er, noe som resulterer i en feilrate som er 20 % lavere enn for virtuelle pikselskjermer. 3.4.2 Hovedbegrensninger
Ø Avhengighet av spesifikk maskinvareordning: Kjernen i pikseldeling er maskinvarearrangement (som RGBG/RGGB). Tradisjonelle RGB-arrangementskjermer kan ikke oppnå pikseldeling gjennom programvareoppgraderinger, og krever redesign av PCB-kortet og LED-monteringsprosessen, noe som fører til økte tilpasningskostnader.
Ø Dårlig tilpasningsevne til scenarier i store-størrelser: Optimalisering av pikseldelingsalgoritme er hovedsakelig for små-skjermer (<10㎡). For large-size screens (>10㎡), på grunn av det store antallet fysiske piksler, øker beregningsbelastningen til algoritmen eksponentielt, noe som lett resulterer i "stamming" eller "ujevn bildekvalitet".
Ø Dynamisk respons begrenset av IC: De virtuelle pikslene for pikseldeling avhenger av drivkanalene til fysiske piksler. Hvis byttehastigheten til den drivende IC-en er utilstrekkelig, vil lysstyrkeoppdateringen til virtuelle punkter i dynamiske bilder forsinke, noe som resulterer i "ghosting".
Ø Øvre grense for fargespekter er lavere enn for reelle piksler: Selv om pikseldeling legger til grønne under-piksler, er avstanden mellom R/B under-piksler fortsatt større enn for reelle piksler, noe som resulterer i en litt lavere dekning for fargespekter (sRGB-dekning er ca. 92 %, mens ekte pikselskjermer ikke oppfyller kravene til profesjonelle farger på ca. 98 %). etter-behandling av fotografering).
4.2 Scenario-Basert utvalgsveiledning
1. Scenarier som prioriterer ekte-pikselpiksler:
Ø Kjernekrav: Høy presisjon, høy stabilitet, lang-drift;
Ø Typiske scenarier: Medisinsk bildebehandling (DICOM-standard), kommandosentraler (7x24-operasjon), museumsartefaktvisning (nær-detaljer);
Ø Valganbefalinger: P0.9-P2.5, COB-emballasje (liten tonehøyde) eller SMD-emballasje (middels tonehøyde), gråtonenivå Større enn eller lik 16bit, oppdateringsfrekvens Større enn eller lik 3840Hz.
2. Scenarier som prioriterer virtuelle-pikselpiksler:
Ø Kjernekrav: Lav pris, middels til lang avstand, visuell oppløsning;
Ø Typiske scenarier: atriumreklame for kjøpesenter, utendørs store skjermer, midlertidige utstillingsoppsett;
Ø Valganbefalinger: P2.5-P5.9, spatial virtual (RGBG) eller temporal virtual (high-end), oppdateringsfrekvens Større enn eller lik 3840Hz (for å unngå skyteflimmer), bikubisk interpolasjonsalgoritme.
3. Prioriter pikseldelingsscenarier: Ø Kjernekrav: Liten til middels størrelse, tekst med nær- rekkevidde, kostnadsbalanse; Ø Typiske scenarier: Mobiltelefonbutikkmontre, heisinformasjonsskjermer, nærbutikkannonsering; Ø Valganbefalinger: P1.8-P2.5, RGBG/RGGB-arrangement, algoritme støtter gjennomsnittlig visning + dynamisk kontrast, driver-IC-byttehastighet Mindre enn eller lik 100ns.
V. Utviklingstrender for industriteknologi
Med modenheten til Mini LED-teknologi og kommersialiseringen av Micro LED, gjentas og oppgraderes tre hovedteknologier kontinuerlig:
1. Ekte pikselteknologi: Utvikling mot "mindre tonehøyde og høyere integrasjon." For øyeblikket har COB-pakkede ekte piksler oppnådd P0.4. I fremtiden kan P0.2 eller lavere oppnås gjennom Micro LED-brikker (str<50μm). Combined with AI image quality optimization algorithms (such as dynamic color gamut adjustment), the image quality performance in professional scenarios will be further improved;
2. Virtuell pikselteknologi: Den utvikler seg mot «temporal-romlig fusjonsvirtualisering», og reduserer dynamisk ghosting til innenfor 0,3 piksler gjennom en hybridalgoritme med «spatial interpolation + temporal alternering». Kombinert med Mini LED-bakgrunnsbelysningsteknologi forbedrer den ensartethet i lysstyrken (mindre enn eller lik ±6 %), og tilpasser seg flere middels-til-høye-scenarier.
3. Teknologi for deling av piksler: Utvikling mot «gjenbruk av flere-subpiksler», vil utvide RGBG til «RGBWG» (legge til hvite underpiksler) i fremtiden, og forbedre lysstyrken ytterligere. Samtidig, gjennom AI sanntidsgjengivelsesalgoritmer, løser den problemet med ujevn bildekvalitet på store-skjermer, og tilpasser seg middels-scenarier på 10–50㎡.
Oppsummert er ekte piksler, virtuelle piksler og pikseldelingsteknologier ikke "erstatninger", men snarere "komplementære løsninger" for forskjellige scenarier. Det er nødvendig å velge den mest passende teknologiløsningen fra tre dimensjoner: «scenariokrav, kostnadsbudsjett og langsiktig-drift og vedlikehold» for å maksimere kommersiell verdi samtidig som bildekvaliteten sikres.
