Strauji atkārtojot Mini/Micro LED tehnoloģiju un pieaugošo displeju scenāriju segmentāciju, LED displeju attēla kvalitāte un izmaksu kontrole ir kļuvusi par nozares konkurences galveno uzmanību. Tostarp reālie pikseļi, virtuālie pikseļi un pikseļu koplietošanas tehnoloģija ir trīs pīlāri, kas nosaka displeja galveno veiktspēju, tieši ietekmējot izstrādājuma izšķirtspēju, krāsu atveidi, enerģijas patēriņu un kopējās izmaksas. Šis raksts sāksies ar tehnisko būtību, apvienojot progresīvākās-nozares prakses un testu datus, lai sniegtu visaptverošu un-padziļinātu šo trīs tehnoloģiju analīzi, piedāvājot nozares profesionāļiem pilnīgu atsauces sistēmu no tehniskajiem principiem līdz lietojumprogrammu scenārijiem.
Īsta pikseļu tehnoloģija: "Attēla kvalitātes etalons", ko veido fiziski izstarojošās vienības. Reālā pikseļu tehnoloģija ir visvienkāršākais un galvenais displeja risinājums LED displejiem. Tās būtība ir tieši konstruēt attēlus, izmantojot fiziski esošās LED lodītes (apakš{1}}pikseļus). Katrai pikseļu vienībai ir neatkarīgas spilgtuma un krāsu kontroles iespējas, un tas ir "etalonstandarts" attēla kvalitātes precizitātes mērīšanai nozarē.
Definīcija un galvenās funkcijas
Reāla pikseļa galvenā definīcija ir "fiziski redzama neatkarīga gaismas -izstarojoša vienība", kas nozīmē, ka katrs displeja ekrāna pikselis sastāv no vienas vai vairākām LED lodītēm (parasti sarkanas (R), zaļas (G) un zilas (B) primārās krāsas apakšpikseļiem), un katra pikseļu vienība sasniedz pašreizējo regulējumu, izmantojot neatkarīgu punktveida kanālu interpolācija. 1. Pikseļu sastāvs: galvenā reālo pikseļu vienība izmanto "1R1G1B" trīs-primāro-krāsu apakš-pikseļu kombināciju (daži augstākās klases ekrāni izmanto "2R1G1B", lai uzlabotu sarkano krāsu gammu). Apakš-pikseļu iepakojuma formas galvenokārt ir SMD un COB, un COB iepakojums kļūst par galveno izvēli maziem-reālu pikseļu ekrāniem, jo ir mazāks attālums starp LED lodītēm{16}} Galveno parametru definīcijas:
Ø Pikseļu atstatums (P-vērtība): attiecas uz attālumu starp divu blakus esošo fizisko pikseļu centriem (vienība: mm). Piemēram, P2.5 norāda 2,5 mm atstarpi starp pikseļiem, kas ir pikseļu blīvuma mērīšanas galvenais rādītājs.
Ø Pikseļu blīvums: aprēķina formula ir "1/(P-vērtība × 10^-3)^2" (vienība: punkti/m²). Piemēram, P2.5 pikseļu blīvums ir 1/(0,0025)^2=160,000 punkti/m², kas tieši nosaka attēla detaļu.
Ø Pelēktoņu līmeņi: reālie pikseļi atbalsta 16-bitu (65 536 līmeņu) līdz 24- bitu (16 777 216 līmeņu) pelēktoņu. Augstāki pelēktoņu līmeņi nodrošina vienmērīgākas krāsu pārejas bez "krāsu blokiem" vai "izplūšanas" parādībām, kas ir ļoti svarīgi augstas-precizitātes scenārijiem, piemēram, medicīniskai attēlveidošanai un uzraudzībai. 1.2 Tehnisko principu padziļināta analīze sajaukšana". Galvenā loģika ir precīzi kontrolēt katra apakš-pikseļa strāvu caur draivera IC, lai pielāgotu RGB trīs pamatkrāsu attiecību, galu galā sintezējot vēlamo krāsu un spilgtumu. 1. Neatkarīga braukšanas arhitektūra: reāla pikseļu ekrāna vadīšanas sistēma izmanto "vienu-uz{536vienu" apakšpikseļa dizainu, kas nozīmē, ka (R/G/B) atbilst neatkarīgam vadītāja IC pastāvīgas strāvas kanālam. Pašreizējais regulēšanas diapazons parasti ir 1-20mA (parastos scenārijos) vai 20-50mA (augsta-spilgtuma scenārijiem, piemēram, āra ekrāniem). Šī arhitektūra nodrošina, ka katra apakš-pikseļa spilgtuma novirzi var kontrolēt ±3% robežās, un spilgtuma vienmērīgums ievērojami pārsniedz virtuālo pikseļu risinājumu spilgtuma vienmērīgumu. Rec.709 utt.), pielāgojot R/G/B apakšpikseļu pašreizējo attiecību. Piemēram, saskaņā ar DCI-P3 kino krāsu gammas prasībām reālajiem pikseļiem ir jāpalielina pašreizējā zaļo apakšpikseļu attiecība līdz 50–60% (cilvēka acs ir visjutīgākā pret zaļo), sarkano līdz 25–30%, bet zilo līdz 15–20%. Virtuālie pikseļi, paļaujoties uz interpolāciju, nevar sasniegt tik precīzu attiecību kontroli.
3. Interpolācijas neesamības priekšrocība: reāliem pikseļiem nav nepieciešama programmatūras algoritma interpolācija; attēls ir tieši sastāv no fiziskiem pikseļiem. Tāpēc dinamiskajos attēlos nav "spoguļu" vai "izplūšanas". Dinamiskās reakcijas ātrums ir atkarīgs tikai no draivera IC pārslēgšanās ātruma (parasti 50-100 ns), kas ir daudz ātrāks nekā virtuālo pikseļu reakcija milisekunžu līmenī.
1.3. Tipiski pielietojuma scenāriji un atlases loģika Pateicoties tās "augstai stabilitātei un augstas precizitātes" īpašībām, īstā{1}}pikseļu tehnoloģija galvenokārt tiek izmantota scenārijos ar stingrām attēla kvalitātes prasībām un nav vietas izmaksu kompromisiem. Konkrētā atlasē jāņem vērā trīs dimensijas: skatīšanās attālums, displeja saturs un nozares standarti.
Augstas-precizitātes profesionālie scenāriji:
Ø Komandu centra nosūtīšana: nepieciešama nepārtraukta darbība 24/7, MTBF (vidējais laiks starp kļūmēm) ir lielāks par vai vienāds ar 50 000 stundām, un dinamiskos attēlos nav kustības izplūšanas. Parasti tiek atlasīts P0.7-P1.25 reālo pikseļu ekrāns.
2. Aizvērt-diapazona skatīšanās scenārijus:
Ø konferenču telpas/lekciju zāles: skatīšanās attālums parasti ir 2-5 metri. Tekstam (piemēram, PPT dokumentiem) ir jābūt skaidram un bez robainām malām. Ir atlasīts P1.25-P2.5 reālo pikseļu ekrāns.
Ø Muzeja vitrīnas: nepieciešams reproducēt artefaktu detaļas (piemēram, kaligrāfiju, gleznas un bronzas faktūras). Skatīšanās attālums ir 1-3 metri. Ir atlasīts P1.25-P1.8 reālo pikseļu ekrāns. 1.4 Veiktspējas priekšrocības un tehniskie ierobežojumi
1.4.1. Galvenās priekšrocības
Ø Augstākā-līmeņa attēla kvalitātes stabilitāte: nav atkarības no algoritma interpolācijas, nav izkropļojumu statiskajos/dinamiskajos attēlos, spilgtuma vienmērīgums Mazāks vai vienāds ar ±5% (COB iepakojums Mazāks vai vienāds ar ±3%), krāsu reproducēšana Lielāka vai vienāda ar 95% (sRGB), iestatot nozares attēla kvalitātes etalonu;
Ø Augsta{0}}ilgtermiņa darbības uzticamība: neatkarīga draivera arhitektūra samazina vienas IC kļūmes ietekmi uz kopējo attēlu un novērš virtuālo pikseļu “algoritma novecošanas” problēmu (piemēram, samazināta interpolācijas precizitāte pēc ilgstošas darbības);
Ø Pielāgojams augsta dinamiskā diapazona saturam: atbalsta dinamisko kadru ātrumu, kas ir lielāks vai vienāds ar 60 kadriem sekundē, un atsvaidzes intensitāte var viegli sasniegt 7680 Hz (atbilst profesionālas fotografēšanas vajadzībām), bez spoku veidošanās ātri{2}}kustīgās ainās (piemēram, sacīkšu tiešraides){3}} Galvenie ierobežojumi.
Ø Augstu izmaksu kontroles grūtības: reālu{0}}pikseļu displeju galvenās izmaksas nāk no "LED mikroshēmas + draivera IC + uztvērēja karte". Ņemot par piemēru 100 ㎡ displeju, LED mikroshēmu skaits, kas tiek izmantots P1.2 reālā{6}}pikseļu ekrānā, ir 1/(0,0012)^2 × 100≈69 444 444 (aptuveni 69,44 miljoni mikroshēmu), kas ir 4,3 reizes vairāk nekā P1.6 miljoni pikseļu ekrānā (6 miljoni čipu). Pieņemot, ka LED mikroshēmas izmaksas ir 0,1 juaņa, izmaksu atšķirība ir 5,34 miljoni juaņa. Vienlaikus P1.2 ekrānam ir nepieciešams vairāk braukšanas kanālu (32 braukšanas IC kanāli uz kvadrātmetru, salīdzinot ar tikai 16 kanāliem P2.5), un arī izmantoto uztvērēju karšu skaits tiek dubultots, kā rezultātā tiek nodrošinātas visaptverošas izmaksas, kas ir 2,5–3 reizes lielākas nekā P2.5.
Ø Fizisko pikseļu blīvumu ierobežo iepakojums: pašlaik minimālais reālais{0}}pikseļu solis SMD iepakojumam ir P0,9, un COB iepakojums var sasniegt P0,4. Tomēr mazākus soļus (piemēram, zem P0,3) ierobežo LED mikroshēmas izmērs, kas apgrūtina turpmākus izrāvienus. Ø Salīdzinoši liels enerģijas patēriņš: LED lodīšu lielā blīvuma dēļ reāla pikseļu ekrāna enerģijas patēriņš parasti ir par 30%-50% lielāks nekā virtuālajam pikseļu ekrānam, kas izvirza augstākas prasības lielu āra ekrānu barošanas sistēmai.
Virtuālo pikseļu tehnoloģija: izmaksas{0}}Attēla kvalitātes līdzsvars, kas panākts, izmantojot algoritmu interpolāciju
Virtuālo pikseļu tehnoloģija ir novatorisks risinājums, kas radīts, lai novērstu fizisko pikseļu "augsto izmaksu un zemā blīvuma" sāpju punktus. Tās būtība ir ģenerēt virtuālus gaismas{1}}punktus spraugās starp fiziskajiem pikseļiem, izmantojot programmatūras algoritmus, tādējādi uzlabojot vizuālo izšķirtspēju, nepalielinot fizisko gaismas diožu skaitu. Tā ir ieteicamā tehnoloģija “izmaksu-efektivitātei vispirms” zema-līdz-vidēja diapazona-scenārijās.
2.1. Definīcija un galvenās īpašības Virtuālo pikseļu galvenā definīcija ir "algoritma{1}}ģenerēti vizuālie virtuālie punkti". Tas nozīmē, ka daži displeja ekrāna pikseļi nesastāv no fiziskām gaismas diodēm, bet drīzāk "mānās" smadzenes, pārklājot blakus esošo fizisko pikseļu spilgtumu un mainot to laiku, izmantojot cilvēka redzes īpašības, lai radītu "augstākas izšķirtspējas" vizuālo uztveri.
Ø Tehniskā būtība: Virtuālie pikseļi nemaina fizisko pikseļu skaitu vai izvietojumu; tie tikai optimizē vizuālo efektu, izmantojot algoritmus. Tāpēc pastāv atšķirība starp to "faktisko izšķirtspēju" (fizisko pikseļu blīvumu) un "vizuālo izšķirtspēju" (virtuālo pikseļu blīvumu). Piemēram, P2.5 fizisko pikseļu ekrāns var sasniegt "vizuālo P1.25" efektu, izmantojot virtuālo tehnoloģiju, taču faktiskais fiziskais blīvums joprojām ir 160 000 punkti/m².
Ø Pamatklasifikācija: pamatojoties uz dažādām ieviešanas metodēm, virtuālie pikseļi tiek iedalīti divās galvenajās kategorijās: "telpiskais virtuālais" un "laika virtuālais". Pašlaik "telpiskais virtuālais" ir galvenais šajā nozarē (kas veido vairāk nekā 80%). Augsto aparatūras prasību dēļ temporālais virtuālais tiek izmantots tikai augstākās-virtuālajos ekrānos (piemēram, mazās studijās). 2.2 Tehnisko principu padziļināta analīze Virtuālo pikseļu darbības princips ir balstīts uz "vizuālo ilūzija + algoritma interpolācija". Virtuālie punkti tiek ģenerēti, izmantojot divus galvenos ceļus. Dažādu ceļu tehniskā loģika un attēla kvalitātes rādītāji būtiski atšķiras.
2.2.1. Telpiskā virtuālā tehnoloģija (galvenais risinājums) Telpiskā virtuālā tehnoloģija izmanto "blakus esošo fizisko pikseļu spilgtuma sajaukšanu", lai ģenerētu virtuālus punktus starp fiziskajiem pikseļiem. Pamatā ir aprēķināt blakus esošo pikseļu spilgtuma svarus, izmantojot algoritmus, lai panāktu virtuālo punktu krāsu sintēzi. 1. Tipisks risinājums: RGBG Four-Light Virtual Arrangement (visplašāk izmanto rūpniecībā) Tradicionālie fiziskie pikseļi tiek sakārtoti vienotā "RGB{4}}RGB formātā, savukārt RGB izkārtojums mainās uz G" "RGB-G-RGB-G", tas ir, pievienojot vienu zaļu apakšpikseļu- starp katriem diviem fiziskajiem RGB pikseļiem, veidojot "1R1G1B+1G" vienības struktūru. Šajā brīdī algoritms apvieno divu blakus esošo fizisko pikseļu R un B apakšpikseļus ar vidējo G apakšpikseļu{15}}, lai ģenerētu četrus virtuālos pikseļus (kā parādīts attēlā zemāk): a. Virtuālais pikselis 1: sastāv no R, G un B fiziskā pikseļa A (pamata reālais pikselis); b. 2. virtuālais pikselis: sastāv no fiziskā pikseļa A R, vidējā G un fiziskā pikseļa B (interpolēts virtuālais punkts); c. 3. virtuālais pikselis: sastāv no fiziskā pikseļa B R, vidējā G un fiziskā pikseļa A (interpolēts virtuālais punkts); d. Virtuālais pikselis 4: sastāv no R, G un B fiziskā pikseļa B (pamata reālais pikselis); Tādā veidā teorētisko izšķirtspēju var uzlabot 2 reizes (daži ražotāji apgalvo 4 reizes, bet reāli tas ir 2-kārtīgs vizuālās izšķirtspējas pieaugums, bet fiziskā izšķirtspēja nemainās), un, pievienojot zaļo apakšpikseļu, uztveramais spilgtums tiek uzlabots par 15%-20% (atbilstoši cilvēces intervīzijas pola 0}.) Veidi: telpiskās virtualizācijas attēla kvalitāte ir atkarīga no interpolācijas algoritma precizitātes. Pašlaik galvenie algoritmi ir sadalīti divās kategorijās: a. Bilineārā interpolācija: aprēķina 4 blakus esošo fizisko pikseļu vidējo spilgtumu, lai ģenerētu virtuālos punktus. Algoritms ir vienkāršs un skaitļošanas ziņā lēts, bet malas ir izplūdušas (teksta triepieniem ir tendence uz "izplūdušām malām"); b. Bikubiskā interpolācija: aprēķina 16 blakus esošo fizisko pikseļu spilgtuma svaru, lai ģenerētu virtuālos punktus. Attēla kvalitāte ir maigāka (malu izplūšana ir samazināta par 40%), taču tai ir nepieciešama jaudīgāka galvenā vadības mikroshēma, palielinot izmaksas par 10% -15%.
2.2.2. Temporālās virtualizācijas tehnoloģija (augsts{1}}risinājums) Temporālā virtualizācija izmanto cilvēka acs "redzes noturības" efektu. Ātri pārslēdzot dažādu fizisko pikseļu spilgtumu, tiek ģenerēti virtuālie punkti, pārklājot tos laika dimensijā. Kodols ir "kadru sadalīšana + augstas{5}}frekvences atsvaidzināšana". Ø Tehniskā loģika: pilns attēla kadrs ir sadalīts N "apakš-attēlos" (parasti N=4-8). Katrs apakšattēls{10}}izgaismo tikai daļu fizisko pikseļu. Šie apakš{12}}attēli tiek ātri mainīti, izmantojot augstas Vizuālās noturības dēļ cilvēka acs uztver šos apakšattēlus kā vienu "augstas{17}}izšķirtspējas kadru. Piemēram, ja N=6, kadrs tiek sadalīts 6 apakšattēlos-, katrs apgaismo atšķirīgu fizisko pikseļu apgabalu, galu galā iegūstot 35 virtuālos pikseļus (telpiskajā attēlojumā daudz vairāk nekā 4 virtuālos pikseļus).
Ø Aparatūras prasības:{0}}laika virtualizācijai ir nepieciešams displejs, kas atbalsta atsvaidzes intensitāti, kas ir lielāks par vai vienāds ar 7640 Hz (lai atbilstu 60 kadri/s dinamisku sižetu uzņemšanas prasībām un neļautu kamerai uzņemt apakš-attēla pārejas), un draivera IC ir jābūt "ātrai strāvas pārslēgšanai"; pretējā gadījumā notiks "mirgojoša" vai "mainīga spilgtuma" parādība.
2.3. Tipiski lietojumu scenāriji un atlases loģika Virtuālās pikseļu tehnoloģijas galvenās priekšrocības ir "zemas izmaksas un augsta vizuālā izšķirtspēja". Tāpēc to galvenokārt izmanto gadījumos, kad "skatīšanās notiek no vidēja līdz liela attāluma, izmaksas ir jutīgas un teksta precizitātes prasības nav augstas." Atlasē jākoncentrējas uz "skatīšanās attāluma un vizuālās izšķirtspējas atbilstību":
Vidēja un liela attāluma reklāmas scenāriji:
Ø Tirdzniecības centra ātrijs/āra reklāmas ekrāni: skatīšanās attālums parasti ir 5-15 metri. Īpašas detaļas nav nepieciešamas, un ir nepieciešama izmaksu kontrole. Tiek atlasīts P2.5-P3.9 telpiskais virtuālais ekrāns (piem., 50 ㎡ ātrija ekrāns iepirkšanās centrā izmanto P2.5 RGBG virtuālo risinājumu ar vizuālo izšķirtspēju, kas līdzvērtīgs P1.25. 8 metru attālumā attēla kvalitāte ir tuva P1.5 reālā pikseļu ekrāna kvalitātei, taču izmaksas ir samazinātas par 4 0 miljoniem. 6 miljoni). Ø Lieli ekrāni transporta mezglos (piemēram, ātrgaitas dzelzceļa stacijās un lidostās): skatīšanās attālums ir 10-20 metri. Ir jāparāda liels teksts (piemēram, "Biļešu vārti A1") un dinamiski videoklipi. Ir atlasīti P3.9-P5.0 virtuālie ekrāni (300 ㎡ P4.8 virtuālais ekrāns ātrgaitas dzelzceļa stacijā ar atsvaidzes intensitāti 3840 Hz, 15 metru attālumā, teksta skaidrība atbilst atpazīšanas prasībām, un izmaksas ir par 1,2 miljoniem lētākas nekā reāli pikseļi 2) Izmaksas-Sensitīvi izklaides scenāriji: Ø KTV telpas/bāri: nepieciešamas augstas piesātinājuma krāsas (piemēram, sarkanā un zilā), lai radītu atmosfēru; skatīšanās attālums 3-5 metri; zemas teksta precizitātes prasības (tikai dziesmu nosaukumi un vārdi); Ieteicami P2.5-P3.0 virtuālie ekrāni (KTV ķēdē tiek izmantoti P2.5 virtuālie ekrāni; katra telpa ir 5 ㎡, ietaupot 3000 juaņas salīdzinājumā ar cieto pikseļu ekrāniem, un algoritms palielina sarkano spilgtumu par 20%, apmierinot izklaides scenāriju vizuālās vajadzības); Ø mazas studijas (neprofesionālas): nepieciešama "augsta vizuālā izšķirtspēja", lai uzlabotu attēla kvalitāti; ierobežots budžets; Ieteicami P2.0 uz laiku balstīti virtuālie ekrāni (vietējās TV stacijas 15 ㎡ P2.0 uz laiku balstīts virtuālais ekrāns, atsvaidzes intensitāte 7680 Hz, vizuālā izšķirtspēja, kas atbilst P1.0, atbilst fotografēšanas vajadzībām 10 metru rādiusā, maksā par 60% mazāk nekā P1.0 cieto pikseļu ekrāni). 3. Scenario Large Screens. Izstādes/pasākumi: Īss lietošanas periods (1-3 dienas), kas prasa ātru izvietošanu un kontrolējamas izmaksas. Tiek atlasīti P3.9-P5.9 virtuālie ekrāni (200 ㎡ P4.8 virtuālā ekrāna nomas maksa izstādē bija tikai 50% no reālā pikseļu ekrāna, un iestatīšanas laiks tika samazināts par 30%. Tā kā skatīšanās attālumi pārsniedza 8 metri, attēla kvalitāte būtiski neatšķīrās).
Veiktspējas priekšrocības un tehniskie ierobežojumi
2.4.1. Galvenās priekšrocības
Ø Ievērojama izmaksu priekšrocība: ar tādu pašu vizuālo izšķirtspēju virtuālie pikseļu ekrāni izmanto par 30%-50% mazāk gaismas diožu nekā reālie pikseļu ekrāni (RGBG risinājums samazina LED lietojumu par 25%, uz laiku balstīts virtuālais risinājums par 50%), un draiveru IC un uztvērēju karšu skaits ir samazināts par 20%–40%. Kā piemēru ņemot 100 ㎡ ekrānu ar P1.25 vizuālo izšķirtspēju, virtuālā ekrāna (fiziskā P2.5) kopējās izmaksas ir aptuveni 800 000 juaņu, savukārt fiziskā pikseļu ekrāna (P1.25) izmaksas ir aptuveni 1,5 miljoni juaņu, kas nozīmē izmaksu samazinājumu par 47%.
Ø Elastīga un regulējama vizuālā izšķirtspēja: virtuālo pikseļu blīvumu var pielāgot atbilstoši ainas prasībām, izmantojot algoritmus. Piemēram, P2.5 fizisko ekrānu var pārslēgt uz "vizuālo P1.25" vai "vizuālo P1.67", lai pielāgotos dažādiem skatīšanās attālumiem (piemēram, iepirkšanās centros P1.25 vizuālā izšķirtspēja tiek izmantota dienas laikā, kad skatīšanās attālums ir tāls; naktī, kad skatīšanās attālums ir tuvu, P1.67 tiek pārslēgts, lai izvairītos no izplūšanas).
Ø Mazāks enerģijas patēriņš: samazinātā gaismas diožu skaita dēļ virtuālā pikseļu ekrāna enerģijas patēriņš parasti ir par 30%-40% mazāks nekā fiziska pikseļu ekrāna ar tādu pašu vizuālo izšķirtspēju, tāpēc tas ir piemērots ilgstošai lielu āra ekrānu darbībai. 2.4.2 Galvenie ierobežojumi
Ø Dinamiskie attēli ir pakļauti izplūšanai: Sakarā ar paļaušanos uz interpolāciju starp blakus esošiem pikseļiem, virtuālo punktu spilgtuma atjaunināšana atpaliek no fizisko pikseļu spilgtuma dinamiskos attēlos (piemēram, 60 kadri/s video), kā rezultātā viegli rodas "dublēšana" (testa dati liecina, ka P2.5 virtuālā ekrāna dubultojuma garums ir aptuveni 60,8 pikseļi). pikseļu ekrāns ir tikai 0,1 pikseļi); lai gan uz laiku balstīta virtualizācija var to uzlabot, tai ir nepieciešams atsvaidzes intensitāte, kas ir lielāka par vai vienāda ar 7640 Hz, palielinot izmaksas par 20%;
Ø Nepietiekama teksta attēlošanas precizitāte: virtuālo pikseļu teksta malas tiek ģenerētas ar interpolāciju, trūkst fizisko pikseļu "cieto malu", kā rezultātā samazinās teksta skaidrība. Faktiskā pārbaude liecina, ka P2.5 virtuālajā ekrānā 2 metru attālumā redzamā teksta skaidrība ir līdzvērtīga tikai P4.8 reāla-pikseļu ekrāna skaidrībai (teksta svītras ir robainas, un mazi fonti, kas ir mazāki vai vienādi ar 12, ir grūti salasāmi), kas nav piemērots tuvu-diapazona biroja tekstam-;
Ø Krāsu gamma un spilgtuma vienmērīguma novirze: lai gan telpiskais virtuālais RGBG izkārtojums palielina zaļo apakš{0}}pikseļu skaitu, atstarpe starp sarkanajiem un zilajiem apakšpikseļiem palielinās, kā rezultātā krāsu vienmērīguma novirze ir 1-2 reizes lielāka nekā reālā-pikseļu ekrānā; laika-pamatojoties uz virtuālo faktoru attēla pārslēgšanu, spilgtuma svārstības var sasniegt ±10%, viegli izraisot "mirgošanu" (īpaši zema spilgtuma scenārijos);
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), laika{1}}balstīti virtuālie attēli pārklājas, ievērojami pasliktinot attēla kvalitāti.
Pikseļu koplietošanas tehnoloģija: "precīzs optimizācijas risinājums", izmantojot aparatūras un algoritmu sadarbību
Pikseļu koplietošanas tehnoloģija ir "kompromisa risinājums" starp reāliem un virtuālajiem pikseļiem. Tās būtība ir ļaut vairākiem virtuālajiem pikseļiem atkārtoti izmantot viena un tā paša fiziskā pikseļa virzošo kanālu un gaismas{1}}vienību, izmantojot aparatūras izkārtojuma optimizāciju un programmatūras algoritmu jaunināšanu. Tādējādi tiek maksimāli samazinātas izmaksas, vienlaikus saglabājot noteiktu attēla kvalitāti, padarot to par “optimālu risinājumu” maza izmēra, liela{4}informācijas{5}blīvuma scenārijiem.
3.1. Definīcija un galvenās funkcijas
Pikseļu koplietošanas galvenā definīcija ir "fiziska pikseļu atkārtota izmantošana + algoritma optimizācija". Tas nozīmē, ka ir jāpalielina galveno apakšpikseļu (piemēram, zaļo) skaits, mainot gaismas diožu izvietojumu (aparatūras līmenī), vienlaikus izmantojot algoritmus, kas ļauj vairākiem virtuālajiem pikseļiem koplietot viena un tā paša fiziskā pikseļa virzošos resursus (piemēram, pašreizējos kanālus un IC tapas), tādējādi sasniedzot divus mērķus: "izšķirtspējas uzlabošana + izmaksu kontrole". Ø Tehniskā būtība: pikseļu koplietošana nav vienkārši "virtuālo pikseļu jauninājums", bet gan "aparatūras rekonstrukcijas + algoritma iterācijas" kombinācija,-mainot apakšpikseļu izvietojumu aparatūras līmenī (piem., RGB → RGBG → RGGB), kā arī optimizējot spilgtuma svaru un malas, uzlabojot virtuālo attēla kvalitāti. virtuālie pikseļi un zemākas izmaksas nekā reālie pikseļi."
Ø Galvenā atšķirība: salīdzinot ar virtuālajiem pikseļiem, pikseļu koplietošanas "atkārtota izmantošana" ir "aparatūras{0}līmeņa atkārtota izmantošana" (nevis vienkārša algoritma interpolācija). Piemēram, RGBG izkārtojumā vidējais zaļais apakš-pikselis ne tikai apkalpo blakus esošos fiziskos pikseļus, bet arī nodrošina spilgtuma atbalstu 2–3 virtuālajiem pikseļiem, koplietojot to pašu braukšanas kanālu un samazinot IC lietojumu. Salīdzinot ar reāliem pikseļiem, pikseļu koplietošanai joprojām ir virtuāli punkti, taču, optimizējot aparatūras izvietojumu, spilgtuma novirzi starp virtuālajiem un fiziskajiem punktiem var kontrolēt ±5% robežās (virtuālie pikseļi parasti ir ±10%).
-Padziļināta tehnisko principu analīze
Pikseļu koplietošanas darbības princips sastāv no diviem galvenajiem moduļiem: "aparatūras izkārtojuma rekonstrukcija" un "programmatūras algoritma optimizācija", kas darbojas kopā, lai panāktu līdzsvaru starp attēla kvalitāti un izmaksām.{0}} Aparatūras izkārtojuma rekonstrukcija (Core Foundation) Aparatūras līmeņa pamatā ir "apakšpikseļu izkārtojuma optimizēšana un galveno apakšpikseļu blīvuma palielināšana". Mainot tradicionālo vienoto RGB izkārtojumu, tiek palielināts cilvēka acs jutīgās krāsas (zaļās) blīvums, bet tiek samazināts braukšanas kanālu skaits. Konkrēti, ir divi galvenie risinājumi: 1. RGBG izkārtojuma shēma (visplašāk izmantotā): tradicionālais RGB-RGB izkārtojums ir mainīts uz RGB-G-RGB-G, tas ir, starp katrām divām RGB fizisko pikseļu vienībām tiek pievienots neatkarīgs zaļš apakšpikslis, veidojot "{1R1G}1GBB", kas atkārtojas. Šajā brīdī centrālais zaļais apakš{13}}pikselis ne tikai pieder savai fiziskajai vienībai, bet arī nodrošina zaļā spilgtuma atbalstu divu RGB vienību virtuālajiem pikseļiem kreisajā un labajā pusē (t.i., "1 G apakšpikselis apkalpo 3 pikseļu vienības"), tādējādi nodrošinot zaļā apakšpikseļa{19}}aparatūras atkārtotu izmantošanu; vienlaikus braukšanas kanāls ir veidots kā "neatkarīgi R/B kanāli, koplietoti G kanāli", kas nozīmē, ka 2 RGB vienībām ir kopīgs 1 G braukšanas kanāls, samazinot draivera IC G kanāla lietojumu par 50% (piemēram, 100 ㎡ P2.5 RGBG ekrānā G kanāla lietojums ir samazināts no 2,28 miljoniem reālu {1 GB{.1}4 miljonu pikseļu) Izkārtojuma shēma (augsta{30}}gala risinājums): izkārtojums ir optimizēts uz "RG-GB-RG-GB", kas nozīmē, ka katra vienība satur "1R1G" un "1G1B", palielinot zaļo apakšpikseļu blīvumu līdz divreiz lielākam par sarkano/zilo (reālais pikseļu blīvums ir vienāds ar R/G/B). Šis izkārtojums labāk atbilst cilvēka acs jutībai pret zaļo krāsu, uzlabojot krāsu atveidi par 10%-15%, salīdzinot ar RGBG (tuvojoties reālo pikseļu līmenim). Tajā pašā laikā tas lepojas ar lielāku braukšanas kanālu atkārtotas izmantošanas ātrumu — katriem četriem virtuālajiem pikseļiem ir viens G kanāls, samazinot IC izmantošanu par 25%, salīdzinot ar RGBG risinājumu.
3.2.2. Programmatūras algoritma optimizācija (attēla kvalitātes nodrošināšana) Pikseļu koplietošanas algoritma pamatā ir "virtuālo punktu novirzes novēršana un teksta skaidrības uzlabošana". Tas risina virtuālo pikseļu raksturīgos sāpju punktus, izmantojot trīs galvenos algoritmus: 1. Vidējais displeja algoritms (ražotāja pārstāvis: Carlette): šis algoritms veic "vidējo svērto aprēķinu" par katru virtuālo pikseļu aptverošo fizisko pikseļu spilgtumu, kontrolējot spilgtuma novirzi starp virtuālajiem un fiziskajiem punktiem ±3%. Piemēram, parādot tekstu, algoritms identificē virtuālos punktus teksta malās un palielina to spilgtuma svaru (5%-8% vairāk nekā fiziskajos punktos), lai kompensētu malu izplūšanu. Faktiskā pārbaude liecina, ka 1,5 metru attālumā P2.0 pikseļu koplietošanas ekrāna teksta skaidrība ir līdzvērtīga P2.5 reāla pikseļu ekrānam (tradicionālie virtuālie pikseļi ir līdzvērtīgi tikai P4.0); 2. Dinamiskā kontrasta algoritms (pārstāvis ražotājs: Nova): analizē attēla saturu reāllaikā, samazinot virtuālo punktu spilgtumu tumšās zonās un palielinot virtuālo punktu spilgtumu gaišajos apgabalos, lai uzlabotu attēla kontrastu. Piemēram, attēlojot tekstu uz tumša fona, algoritms samazina fona virtuālo punktu spilgtumu, vienlaikus palielinot teksta virtuālo punktu spilgtumu, tādējādi liekot tekstam "izcelties" un neļaujot tam saplūst ar fonu.
3. Apakšpikseļu kompensācijas algoritms: risinot problēmu ar lielo R/B apakšpikseļu atstarpi RGBG/RGGB izkārtojumos, algoritms samazina krāsu novirzes, izmantojot "blakus esošo R/B apakšpikseļu spilgtuma kompensāciju". Piemēram, parādot sarkanos apgabalus, algoritms palielina R apakšpikseļu spilgtumu blakus esošajos fiziskajos pikseļos, aizpildot "krāsu spraugas", ko rada pārmērīga R apakšpikseļu atstarpe, padarot sarkano laukumu vienmērīgāku.
Tipiski pielietojuma scenāriji un atlases loģika
Pikseļu koplietošanas tehnoloģija, ņemot vērā tās "labas maza izmēra pielāgošanās spējas, augstu informācijas blīvumu un kontrolējamu cenu" īpašību, galvenokārt tiek izmantota scenārijos ar "maziem un vidējiem izmēriem, tuvu{1}}skatīšanās diapazonu un noteiktām teksta precizitātes prasībām". Izvēloties, jāņem vērā "ekrāna izmērs, displeja saturs un enerģijas patēriņa prasības".
1. Maza un vidēja izmēra-komerciālā displeja scenāriji: Ø mobilo tālruņu veikala displeja ekrāni: ekrāna izmērs parasti ir 3–8 ㎡, skatīšanās attālums 1–3 metri. Tam ir jāparāda tālruņa specifikācijas (mazs fonts) un produktu attēli. Ieteicams P2.0-P2.5 pikseļu koplietots ekrāns (mobilo tālruņu zīmolu veikalā tiek izmantots 5 ㎡ P2.0 RGGB pikseļu koplietošanas ekrāns, kas palielina informācijas blīvumu par 40%, salīdzinot ar tāda paša izmēra P2,5 pikseļu ekrānu, un vienlaikus var attēlot specifikācijas 8 mobilajiem tālruņiem; teksts paliek skaidrs un neizplūdis 5 metri attālumā).
Ø Veikalu reklāmu ekrāni: izmērs 1-3 ㎡, skatīšanās attālums 2-5 metri. Tajā ir jāparāda produktu cenas (mazs fonts) un reklāmas informācija. Ieteicams P2.5-P3.0 pikseļu koplietošanas ekrāns (veikalā tiek izmantoti 1000 2㎡ P2.5 pikseļu koplietojamie ekrāni, kas ir par 35% lētāki un patērē par 40% mazāk enerģijas nekā pikseļu ekrāns, piemērots 24-stundu darbībai). 2. Informācijas displejs Scenario: 1-2㎡, skatīšanās attālums 3–5 metri, ir jāparāda rindas numurs (liels fonts) un pakalpojumu uzvednes (mazs fonts), izmantojot P2.0-P2.5 pikseļu koplietojamo ekrānu (bankas filiāle izmanto 1,5 ㎡ P2.0 pikseļu koplietojamo ekrānu, rindas attālums var būt 5 metri attālumā, pakalpojumu numurs ir skaidri redzams 3 metri, ietaupot izmaksas par 25% salīdzinājumā ar cieto pikseļu ekrānu). 3. Zema enerģijas patēriņa scenāriji: Ø maza izmēra āra ekrāni (piem., autobusu pieturu ekrāni): izmērs 2–5 ㎡, nepieciešama saules enerģija, enerģijas patēriņš ir mazāks par vai vienāds ar 100 W/㎡, izmantojot P2,5 -{0}3 pikseļu ekrānu. P3.0 pikseļu koplietojamie ekrāni autobusu pieturā noteiktā pilsētā patērē 80 W/㎡, kas ir par 50% mazāks nekā īstie pikseļu ekrāni, un tos var pilnībā darbināt ar saules enerģiju bez ārēja elektrotīkla); 3.4. Veiktspējas priekšrocības un tehniskie ierobežojumi 3.4.1. Galvenās priekšrocības Ø Optimāls līdzsvars starp izmaksām un attēla kvalitāti: pikseļu koplietošanas izmaksas ir par 40–60% zemākas nekā īstu pikseļu izmaksas (100 ㎡ P2.0 pikseļu koplietošanas ekrāns maksā apmēram 600 000 juaņas, savukārt reāla attēla kvalitāte ir aptuveni 1 miljons ekrāna). Par 30–50% labāks nekā virtuālie pikseļi (teksta skaidrība ir līdzvērtīga reālam pikseļu ekrānam, kura fiziskā P vērtība ir par 0,5 mazāka nekā tā paša, piemēram, P2,0 pikseļu koplietošana ir līdzvērtīga P2,5 reālajiem pikseļiem), padarot to par "rentablu karali" maziem un vidējiem scenārijiem; Ø Augsts informācijas blīvums: pateicoties aparatūras izkārtojuma optimizācijai, pikseļu koplietošanas apakšpikseļu blīvums (īpaši zaļā krāsā) ir par 25–50% lielāks nekā virtuālajiem pikseļiem, kā rezultātā ir lielāka informācijas pārnešanas jauda. Piemēram, 5 ㎡ P2.0 pikseļu koplietošanas ekrānā var parādīt 12 teksta rindiņas (25 rakstzīmes katrā rindiņā), savukārt tāda paša izmēra P2.0 virtuālais ekrāns parāda tikai 8 rindiņas (20 rakstzīmes katrā rindā), palielinot informācijas blīvumu par 87,5%;
Ø Laba aparatūras saderība: pikseļu koplietošanai nav nepieciešamas īpašas augstākās klases galvenās vadības mikroshēmas; parastās galvenās vadības mikroshēmas to var atbalstīt, un tas ir saderīgs gan ar SMD, gan COB pakotnēm (COB-iepakotajiem pikseļu koplietošanas ekrāniem ir labāks spilgtuma vienmērīgums, mazāks vai vienāds ar ±4%), pielāgojoties dažādām scenāriju prasībām;
Ø Līdzsvarots enerģijas patēriņš un uzticamība: izmantoto gaismas diožu skaits ir par 30–40% mazāks nekā reālo pikseļu skaits, un enerģijas patēriņš ir par 30–50% mazāks nekā reālajiem pikseļiem. Tajā pašā laikā, pateicoties lielajam piedziņas kanālu atkārtotas izmantošanas ātrumam, tiek samazināts IC skaits, kā rezultātā atteices līmenis ir par 20% mazāks nekā virtuālo pikseļu ekrāniem. 3.4.2 Galvenie ierobežojumi
Ø Atkarība no konkrēta aparatūras izkārtojuma: pikseļu koplietošanas pamatā ir aparatūras izkārtojums (piemēram, RGBG/RGGB). Tradicionālie RGB izkārtojuma displeji nevar nodrošināt pikseļu koplietošanu, izmantojot programmatūras jauninājumus, tāpēc ir jāpārveido PCB plate un LED montāžas process, kā rezultātā palielinās pielāgošanas izmaksas.
Ø Slikta pielāgošanās lieliem{0}}izmēra scenārijiem: pikseļu koplietošanas algoritma optimizācija galvenokārt paredzēta maziem{1}}izmēra ekrāniem (<10㎡). For large-size screens (>10㎡), lielā fizisko pikseļu skaita dēļ algoritma skaitļošanas slodze palielinās eksponenciāli, viegli izraisot "stostīšanos" vai "nevienmērīgu attēla kvalitāti".
Ø Dinamiskā atbilde, ko ierobežo IC: pikseļu koplietošanas virtuālie pikseļi ir atkarīgi no fizisko pikseļu virzošajiem kanāliem. Ja braukšanas IC pārslēgšanās ātrums ir nepietiekams, dinamisko attēlu virtuālo punktu spilgtuma atjaunināšana aizkavēsies, kā rezultātā radīsies "spoguļi".
Ø Krāsu gammas augšējā robeža ir zemāka nekā reāliem pikseļiem: lai gan pikseļu koplietošana papildina zaļos apakš{0}}pikseļus, R/B sub-pikseļu atstatums joprojām ir lielāks nekā reālajiem pikseļiem, kā rezultātā ir nedaudz mazāks krāsu gammas pārklājums (sRGB pārklājums ir aptuveni 92%), bet reālas pikseļu prasības nevar atbilst 8 procentiem. profesionāli attēli (piemēram, fotogrāfiju pēc{4}apstrāde).
4.2. Scenārijs{1}}Pamatots atlases ceļvedis
1. Scenāriji, kas piešķir prioritāti reāliem{1}}pikseļu pikseļiem:
Ø Pamatprasības: augsta precizitāte, augsta stabilitāte, ilgstoša darbība;{0}}
Ø Tipiski scenāriji: medicīniskā attēlveidošana (DICOM standarts), komandu centri (7x24 darbība), muzeja artefaktu displejs (tuvplānā{2}}detaļa);
Ø Atlases ieteikumi: P0.9-P2.5, COB iepakojums (mazs tonis) vai SMD iepakojums (vidējs tonis), pelēktoņu līmenis ir lielāks vai vienāds ar 16 bitiem, atsvaidzes intensitāte ir lielāka vai vienāda ar 3840 Hz.
2. Scenāriji, kas piešķir prioritāti virtuālajiem{1}}pikseļu pikseļiem:
Ø Pamatprasības: zemas izmaksas, vidēja līdz liela attāluma, vizuālā izšķirtspēja;
Ø Tipiski scenāriji: Tirdzniecības centra ātrija reklāma, āra lielie ekrāni, pagaidu izstāžu iekārtojumi;
Ø Atlases ieteikumi: P2.5-P5.9, telpiskais virtuālais (RGBG) vai laika virtuālais (augstākās klases), atsvaidzes intensitāte ir lielāka par vai vienāda ar 3840 Hz (lai izvairītos no fotografēšanas mirgošanas), bikubiskā interpolācijas algoritms.
3. Piešķiriet prioritāti pikseļu koplietošanas scenārijiem: Ø Pamatprasības: mazs vai vidējs izmērs, tuvu-diapazona teksts, izmaksu bilance; Ø Tipiski scenāriji: Mobilo tālruņu veikala vitrīnas, liftu informācijas ekrāni, veikalu reklāma; Ø Izvēles ieteikumi: P1.8-P2.5, RGBG/RGGB izkārtojums, algoritms atbalsta vidējo displeju + dinamisko kontrastu, draivera IC pārslēgšanās ātrums Mazāks vai vienāds ar 100ns.
V. Nozares tehnoloģiju attīstības tendences
Līdz ar Mini LED tehnoloģijas briedumu un Micro LED komercializāciju trīs galvenās tehnoloģijas tiek nepārtraukti atkārtotas un modernizētas:
1. Real Pixel Technology. Attīstās uz "mazāku soli un lielāku integrāciju". Pašlaik COB iesaiņotie reālie pikseļi ir sasnieguši P0.4. Nākotnē P0,2 vai zemāku līmeni var sasniegt, izmantojot Micro LED mikroshēmas (izmērs<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. Virtuālo pikseļu tehnoloģija. Attīstoties uz "telpiskās saplūšanas virtualizāciju", tā samazina dinamisko dubultošanos līdz 0,3 pikseļiem, izmantojot hibrīda algoritmu "telpiskā interpolācija + laika maiņa". Apvienojumā ar Mini LED fona apgaismojuma tehnoloģiju tas uzlabo spilgtuma vienmērīgumu (mazāks par vai vienāds ar ±6%), pielāgojoties vairāk vidējas un augstākās klases scenārijiem.
3. Pikseļu koplietošanas tehnoloģija. Attīstoties uz "vairāku{1}}apakšpikseļu atkārtotu izmantošanu", tā nākotnē paplašinās RGBG līdz "RGBWG" (pievienojot baltus apakšpikseļus), vēl vairāk uzlabojot spilgtumu. Vienlaikus, izmantojot AI reāllaika-renderēšanas algoritmus, tas atrisina nevienmērīgas attēla kvalitātes problēmu uz lieliem-izmēra ekrāniem, pielāgojoties vidēja{5}}izmēra scenārijiem 10–50 ㎡.
Rezumējot, reālie pikseļi, virtuālie pikseļi un pikseļu koplietošanas tehnoloģijas nav "aizvietotāji", bet drīzāk "papildu risinājumi" dažādiem scenārijiem. Lai maksimāli palielinātu komerciālo vērtību, vienlaikus nodrošinot attēla kvalitāti, ir jāizvēlas vispiemērotākais tehnoloģiskais risinājums no trim dimensijām: "scenārija prasības, izmaksu budžets un ilgtermiņa darbība un apkope".
