Reālo pikseļu un virtuālo pikseļu pamatjēdzieni
LED displeja tehnoloģijā "īstie pikseļi" un "virtuālie pikseļi" ir divas pikseļu displeja galvenās tehnoloģijas. Izmantojot dažādas pikseļu kompozīcijas loģikas un braukšanas metodes, tie ietekmē displeja ekrāna izšķirtspēju, izmaksas un piemērojamos scenārijus. Abu atšķirības un īpašības ir detalizēti analizētas tālāk.
Reālo pikseļu definīcija un īpašības
Reāls pikselis ir fiziski saskaitāms, faktisks pikselis LED displeja ekrānā. Katrs reālais pikselis var neatkarīgi kontrolēt savu spilgtumu un krāsu, kolektīvi veidojot attēlu ekrānā. Reālā pikseļu displejā pastāv 1:1 atbilstība starp fiziskajiem pikseļiem un faktiski parādītajiem pikseļiem; pikseļu skaits ekrānā nosaka attēla informācijas apjomu, ko var parādīt.
Īsta pikseļa gaismas -izstarojošie punkti atrodas uz LED lampām, un tiem ir vienota rakstura. No tehniskās ieviešanas viedokļa katra sarkanā, zaļā un zilā gaismas diode reālā pikseļu displejā galu galā piedalās tikai viena pikseļa attēlveidošanā, lai sasniegtu pietiekamu spilgtumu. Šis dizains nodrošina katra pikseļa neatkarību un integritāti, padarot displeja efektu stabilāku un uzticamāku.
Īsta pikseļu displeja priekšrocība ir tā displeja efekta stabilitāte un konsekvence. Tā kā katrs pikselis tiek kontrolēts neatkarīgi, pikseļu koplietošana neizraisa krāsu sajaukšanas problēmu, tāpēc tas ir īpaši piemērots lietojumprogrammām, kurām nepieciešama augstas precizitātes displejs, piemēram, profesionālai filmu un televīzijas ražošanai un augstas klases komerciāliem displejiem.
Virtuālo pikseļu definīcija un īpašības
Virtuālais pikselis ir displeja paņēmiens, kas ieviests, izmantojot īpašus algoritmus un vadības tehnoloģijas, kas ļauj displeja ekrānam vizuāli parādīt augstākas izšķirtspējas efektu nekā faktiskie fiziskie pikseļi. Vienkārši sakot, tas "simulē" vairāk pikseļu, izmantojot tehniskos līdzekļus.
Virtuālajos pikseļu displejos tiek izmantota LED multipleksēšanas tehnoloģija. Vienu LED var kombinēt ar blakus esošajām gaismas diodēm līdz četrām reizēm (augšējā, apakšējā, kreisā un labā), ļaujot mazākam gaismas diodes skaitam parādīt vairāk attēla informācijas un sasniegt augstāku izšķirtspēju. Virtuālie pikseļi ir izkliedēti ar gaismas -izstarojuma punktiem starp gaismas diodēm, veidojot virtuālus attēla punktus, sajaucot blakus esošos sarkanos, zaļos un zilos apakšpikseļus.
Virtuālo pikseļu pamatā ir fizisko pikseļu kombinācija un sadalījums, ļaujot displeja ekrānā parādīt vairāk attēla detaļu un efektu nekā faktiskie pikseļi. Tas var parādīt divas vai četras reizes vairāk attēla pikseļu nekā faktiskie pikseļi displejā. Piemēram, kad R, G, B ir sadalīti proporcijā 2:1:1, viens pikselis sastāv no divām sarkanām gaismas diodes, viena zaļa gaismas diodes un viena zila gaismas diodes, tādējādi padarot parādīto attēlu četras reizes lielāku par oriģinālu.
Tehniskie principi un ieviešanas metodes
Reālo pikseļu tehniskās ieviešanas princips
Īstu{0}}pikseļu LED displeju tehnoloģija ir balstīta uz tradicionālajām displeja vadības metodēm, un tās galvenā iezīme ir 1:1 atbilstība starp fiziskajiem pikseļiem un displeja pikseļiem. No aparatūras viedokļa LED displejs sastāv no pikseļiem, kas sastāv no LED diodēm un saistītām vadības shēmām, kas ļauj precīzi kontrolēt katra pikseļa spilgtumu un tumšumu, lai parādītu bagātīgu informāciju.
Gaismas diodes (LED) kodols ir PN pāreja, kas sastāv no P-tipa un N- tipa pusvadītājiem. Kad PN savienojumam tiek pielikts tiešais spriegums, elektroni un caurumi savienojas krustojumā, atbrīvojot enerģiju kā fotonus, tādējādi izstarojot gaismu. No dažādiem materiāliem izgatavotas gaismas diodes izstaro dažādu krāsu gaismu; piemēram, gallija fosfīda (GaP) gaismas diodes parasti izstaro zaļu gaismu, bet gallija arsenīda (GaAs) gaismas diodes izstaro sarkanu gaismu.
Pilnkrāsu{0}}LED displejā katrs pikselis sastāv no trim gaismas diodēm: sarkana, zaļa un zila. Kontrolējot dažādu krāsu gaismas diožu spilgtumu un tumšumu katrā pikselī, var izveidot bagātīgus un daudzveidīgus attēlus un video. Lai precīzi kontrolētu katra pikseļa spilgtumu un krāsu LED displejā, ir nepieciešama atbilstoša vadības ķēde. Izplatītas braukšanas metodes ietver statisku braukšanu un dinamisku braukšanu. Statiskā braukšana attiecas uz to, ka katram pikselim ir sava neatkarīga draivera mikroshēma kontrolei. Šī metode nodrošina labus displeja rezultātus un vienmērīgu spilgtumu, taču shēma ir sarežģīta un izmaksas ir augstas. To parasti izmanto lietojumprogrammās ar nelielu pikseļu skaitu un ārkārtīgi augstām displeja kvalitātes prasībām. Savukārt dinamiskajā braukšanā tiek izmantota skenēšanas metode, pēc kārtas izgaismojot dažādas pikseļu rindas un kolonnas, izmantojot cilvēka acs redzes noturību, lai panāktu pilnīga attēla parādīšanu.
Virtuālo pikseļu tehniskās ieviešanas principi
Virtuālo pikseļu tehnoloģija ir displeja vadības shēma, kas nodrošina līdzvērtīgu izšķirtspējas pieaugumu, kartējot fiziskos pikseļus ar displeja pikseļiem (N=2 vai 4). Tās galvenā tehnoloģija ir LED lampu pārkārtošana starp fiziskajiem pikseļiem, lai izveidotu virtuālo pikseļu kombināciju. Virtuālajos pikseļos tiek izmantota sadalīta gaismas -izstarojoša struktūra, veidojot virtuālos pikseļus, sajaucot blakus esošos sarkanos, zaļos un zilos apakšpikseļus.
Konkrētā īstenošanā virtuālo pikseļu tehnoloģijai ir vairāki risinājumi. Kā piemēru ņemot četru-lampu RGGB dinamisko apakšpikseļu-pikseļu renderēšanas tehnoloģiju, fiziskā pikseļu izkārtojumā trīs RGB apakš-pikseļi katrā melnajā rāmī veido pilnu pikseļu satura attēlošanai. Tomēr četru-lampu RGGB izkārtojumā katrs melnais rāmis satur tikai vienu apakšpikseli. Izmantojot uzlaboto dinamisko sub-pikseļu renderēšanas tehnoloģiju, apkārtējos apakš-pikseļus var elastīgi aizņemties atbilstoši attēla saturam, ļaujot vienam sub{10}}pikselim nodrošināt pilnīgu pikseļu satura attēlojumu.
Salīdzinot ar fiziskajiem pikseļiem, četru-lampu RGGB izkārtojumā katram (RGB) pikselim ir jāpievieno tikai viens apakšpikselis (G), lai panāktu 4-reižu palielinājumu displeja efektā. Līdzīgi trīs-lampu Delta1 vertikālā dinamiskā apakšpikseļu{7}}atveidošanas tehnoloģija nodrošina arī augstas-izšķirtspējas displeju, elastīgi aizņemoties apkārtējos apakšpikseļus.
Virtuālos pikseļus var iedalīt kategorijās pēc to vadības metodes (programmatūras virtuālais pret aparatūras virtuālo), to reizinātāja (2x virtuālais pret. 4x virtuālais) un LED izkārtojuma (1R1G1B virtuālais pret . 2R1G1B virtuālo). 2R1G1B virtuālo pikseļu shēmā katra diode var koplietot četrus pikseļus, ievērojami uzlabojot displeja izšķirtspēju.
Tehnisko raksturlielumu salīdzinošā analīze
Displeja efektu salīdzinājums
Tā kā katrs pikselis reālā{0}}pikseļu displejā tiek kontrolēts neatkarīgi, displeja efekts ir stabilāks un precīzāks. Rādot vienu-viltu tekstu, īsts-pikseļu displejs var attēlot skaidru tekstu, savukārt virtuālā-pikseļu displejs var parādīt neskaidru tekstu. Tas ir tāpēc, ka virtuālie pikseļi izmanto laika dalīšanas{6}}multipleksēšanu, cikliski skenējot informāciju par četriem blakus esošajiem pikseļiem, kā rezultātā malu detaļas var būt mazāk asas.
Runājot par krāsu veiktspēju, reāliem{0}}pikseļu displejiem ir precīzākas un konsekventākas krāsas, jo katra pikseļa RGB apakšpikselis ir veltīts šim pikselim. Virtuālie-pikseļu displeji iegūst krāsas, sajaucot blakus esošo pikseļu apakšpikseļus, kas noteiktos apstākļos var izraisīt krāsu novirzes vai nepietiekamu piesātinājumu.
No skatīšanās pieredzes viedokļa reāli{0}}pikseļu displeji saglabā labu displeja kvalitāti jebkurā skatīšanās attālumā, savukārt optimālajam skatīšanās attālumam virtuālajiem-pikseļu displejiem ir jābūt lielākam par 2048 reizēm par monitora ekrāna fizisko pikseļu soli. Skatoties tuvplānā-, virtuālie{5}}pikseļu attēli var izskatīties graudaini, īpaši ap statisku tekstu, kur var parādīties robainas malas.
Izmaksu un veiktspējas līdzsvars
Īsti{0}}pikseļu displeji ir salīdzinoši dārgi, jo ir nepieciešams vairāk fizisko gaismas diožu un draiveru shēmu. Īpaši augstas-izšķirtspējas lietojumprogrammās reālu-pikseļu risinājumu izmaksas pieaug eksponenciāli. Virtuālā pikseļu tehnoloģija, atkārtoti izmantojot gaismas diodes, var nodrošināt augstāku izšķirtspēju un skaidrāku attēla kvalitāti ar nelielu vai nepalielinot gaismas diožu skaitu, ievērojami samazinot izmaksas.
No veiktspējas viedokļa virtuālo pikseļu tehnoloģija nodrošina augstāku izšķirtspēju un skaidrākus vizuālos efektus par zemākām izmaksām. Klientiem, kuri meklē augstas-izšķirtspējas, augstas-izšķirtspējas un izmaksu-efektīvus LED displejus, virtuālie pikseļu displeji ir lielisks risinājums. Īpaši lietojumprogrammās ar garāku skatīšanās attālumu virtuālo pikseļu displeja efekts var pietuvoties reālo pikseļu displeja efektam, taču par ievērojami zemākām izmaksām.
Tomēr virtuālo pikseļu tehnoloģijai ir raksturīgi attēla kvalitātes ierobežojumi; piemērotos skatīšanās attālumos tā displeja efekts ir pieņemams. Esošajiem ražotājiem ir produkti, kas nodrošina gandrīz -reālu-pikseļu displeja efektus, jo īpaši tādos gadījumos kā konferenču telpas, biroji un komerciālas lietojumprogrammas, kur tuvu-skata displeja kvalitātes prasības nav augstas, un kur virtuālo pikseļu tehnoloģijai ir nepārprotama priekšrocība.
Lietošanas scenāriji un tipiski gadījumi
Reālu{0}}pikseļu displeju lietojumprogrammu scenāriji
Īsti{0}}pikseļu displeji to stabilā displeja efekta un precīzo krāsu dēļ tiek plaši izmantoti profesionālajās jomās ar augstām attēla kvalitātes prasībām:
Augstākās-klases komerciālie displeji:** luksusa mazumtirdzniecībā,{1}}augstākās klases viesnīcās un citās vietās reāli-pikseļu LED displeji var attēlot precīzas krāsas un smalkus attēlus, uzlabojot zīmola tēlu un klientu pieredzi. Piemēram, 440{5}}metrus-garais āra izliektais LED ekrāns, ko Visionox uzbūvēja Dubaijā, izmantojot reālu pikseļu tehnoloģiju, kļuva par garāko āra fiksēto LED ekrānu Tuvajos Austrumos un pat visā pasaulē.
Filmu ražošana un virtuālā filmēšana:** filmu un televīzijas industrijā ir ārkārtīgi augstas prasības attiecībā uz displeja precizitāti, tāpēc reāli{0}}pikseļu displeji ir vēlamā izvēle. Piemēram, Hunaņas provinces muzejā notiekošajā "Dzīves māksla-Immersive Digital Exhibition of Mawangdui Han Dynasty Culture" Unilumin Technology pielāgoja 15-metru-diametra LED akustiski caurspīdīgu imersīvo kupola telpu, izmantojot reālu pikseļu tehnoloģiju, radot skaidrus, dinamiskus attēlus un .
Liela mēroga-pasākumu norises vietas:** liela mēroga-pasākumos, piemēram, sporta pasākumos un koncertos, auditorijai ir nepieciešami skaidri un stabili attēli uz lieliem ekrāniem. Īsti-pikseļu displeji var apmierināt vajadzību pēc augstas izšķirtspējas pat skatoties no attāluma, piemēram, 490+ kvadrātmetru ekrāns, ko Absens uzstādīja Jingshan Starptautiskajā tenisa centrā.
Virtuālo pikseļu displeju lietojumprogrammu scenāriji
Virtuālo pikseļu tehnoloģija ar tās augsto izmaksu{0}}efektivitāti ir plaši izmantota šādās jomās:
Virtuālā fotografēšana un XR tehnoloģija: virtuālo pikseļu tehnoloģija ievērojami samazina virtuālās fotografēšanas izmaksu barjeru. Piemēram, pasaulē lielākās vienas-vienības LED virtuālās studijas, ko kopīgi uzcēla Absens un Bocai Media, kopējais ekrāna laukums ir aptuveni 1700 kvadrātmetri, un tajā tiek izmantota virtuālo pikseļu tehnoloģija, lai pārspētu pasaules pikseļu skaita rekordu vienā ekrānā ar 600 miljoniem pikseļu. Šī tehnoloģija ļauj filmu un televīzijas producēšanai sasniegt revolucionāru pieredzi, kas ietver "nulles pēcražošanas{5}}" un "tas, ko jūs redzat, ir tas, ko jūs saņemat".
Vidējās-klases komerciālais displejs: iepirkšanās centros, izstāžu zālēs un citos gadījumos, kad ir vajadzīgas lielas displeja platības, bet ar ierobežotu budžetu, virtuālie pikseļu displeji var sasniegt augstas-izšķirtspējas efektus par zemākām izmaksām. Piemēram, Unilumin Technology virtuālā fotografēšanas sistēma un risinājumi ir izmantoti vairākos projektos, piemēram, Hengdian Studio No. 1 un Beijing Starlight VP Virtual Studio.
* **Izglītība un apmācība: virtuālo pikseļu tehnoloģiju plaši izmanto arī izglītības sektorā. Piemēram, uzņēmums Aoto Electronics izveidoja virtuālās šaušanas studijas tādām universitātēm kā Hubei Tehnoloģiju universitātes Digitālās mākslas industrijas koledža un Pekinas Kinoakadēmija, nodrošinot skolotājiem un studentiem ērtības, lai apgūtu un apgūtu virtuālās fotografēšanas tehnoloģijas.
Tehniskie parametri un veiktspējas rādītāji
Reālā pikseļu displeja tehniskie parametri
Reāla{0}}pikseļu displeja tehniskie parametri parasti ietver šādus aspektus:
Pikseļu blīvums: tas attiecas uz pikseļu skaitu laukuma vienībā, ko parasti izsaka punktos uz kvadrātmetru (dD/m²). Piemēram, īsta-pikseļu displeja ar 10 mm fizisko punktu soli fiziskais blīvums ir 10 000 punkti uz kvadrātmetru (m²). Lielāks pikseļu blīvums nodrošina smalkāku attēla displeju, taču nepieciešams vairāk gaismas diožu, tādējādi palielinot ražošanas izmaksas.
Spilgtums: reāliem{0}}pikseļu displejiem parasti ir augsts spilgtums. Iekštelpu ekrānu punktu diametrs ir 3–8 mm, savukārt āra ekrānu punktu diapazons ir PH10–PH37,5. Spilgtums ir jāpielāgo atbilstoši videi; āra gaismas avoti ir spēcīgi, un tiem ir nepieciešams vairāk nekā 5000 cd/m²; iekštelpu gaisma ir vājāka, nepieciešama tikai 1800 cd/m².
Pelēktoņu līmenis: tas atspoguļo displeja spēju kontrolēt spilgtuma līmeni. Augstas pelēktoņu krāsas tiek plaši izmantotas attēlu apstrādē, medicīniskajā attēlveidošanā un citās jomās. Tipisks 14 bitu displejs nodrošina 16384 pelēktoņu līmeņus (2^14), sadalot displeju no tumšākā līdz spilgtākajam 16384 daļās. Augstāki pelēktoņu līmeņi nodrošina bagātīgākas krāsas. Kontrasta attiecība: tas attiecas uz LED displeja ekrāna maksimālā spilgtuma attiecību pret fona spilgtumu noteiktā apkārtējā apgaismojuma līmenī. LED displejiem optimālai veiktspējai ieteicama kontrasta attiecība 5000:1 vai lielāka. Augsts kontrasta koeficients var padarīt attēlus spilgtākus, bet pārāk augsts kontrasta koeficients var izraisīt attēla detaļu zudumu.
Virtuālā pikseļu displeja ekrāna tehniskie parametri
Virtuālie pikseļu displeji, vienlaikus saglabājot pamatparametrus, panāk veiktspējas uzlabojumus, izmantojot tehnoloģisko optimizāciju:
Līdzvērtīga izšķirtspēja: fizisko pikseļu skaits virtuālā pikseļu displejā ir aptuveni 1 (N=2, 4) reizes lielāks par faktiski parādīto pikseļu skaitu, kas nozīmē, ka tas var parādīt 2–4 reizes vairāk pikseļu nekā faktiskie pikseļi. Piemēram, 2R1G1B virtuālo pikseļu risinājumā katra diode var koplietot 4 pikseļus.
Atsvaidzes intensitāte: augsts atsvaidzes intensitātes līmenis saīsina kadra laiku un palielina atsvaidzes biežumu, kā rezultātā displejs kļūst vienmērīgāks. Virtuālajos pikseļu displejos parasti tiek izmantoti īpaši-augsti atsvaidzes intensitāte — 7680 Hz un 1/8 skenēšanas biežums, lai efektīvi novērstu mirgošanu un trīci tradicionālajā fotogrāfijā.
Krāsu veiktspēja: virtuālie pikseļu displeji nodrošina pilnu{0}}krāsu displeju, apvienojot trīs galvenās krāsas (sarkanā, zaļā un zilā). Pikseļu atkārtotas izmantošanas vadības tehnoloģija uztur skenēšanas frekvenci virs 240 Hz, lai novērstu ekrāna mirgošanu, vienlaikus samazinot enerģijas patēriņu un izmaksas, pielāgojoties augsta dinamiskā diapazona scenārijiem, piemēram, televīzijas apraidei.
Enerģijas patēriņa kontrole: Virtuālo pikseļu tehnoloģija optimizē enerģijas patēriņu, samazinot fizisko gaismas diožu skaitu. Konkrēta virtuālā pikseļu ekrāna vidējais enerģijas patēriņš ir aptuveni 600 W/m2, un maksimālais enerģijas patēriņš ir mazāks vai vienāds ar 1000 W/m2, kas ir ievērojami mazāks nekā reālam pikseļu ekrānam.
Nozares novērtējums un attīstības tendences
Divu tehnoloģiju ekspertu novērtējums
Nozares eksperti piedāvā objektīvus reālo{0}}pikseļu un virtuālo{{1} pikseļu tehnoloģiju novērtējumus: Kārlete norādīja: "Strauji attīstoties displeja tehnoloģijai, lietotāju pieprasījums pēc augstākas-izšķirtspējas produktiem katru dienu pieaug. Virtuālo pikseļu parādīšanās var palielināt produktu izšķirtspēju, nepalielinot izmaksas, kas ir izdevīgi nozares augstas-izšķirtspējas attīstības veicināšanai." Virtuālie pikseļi ir pikseļu atkārtotas izmantošanas metode, kas var nodrošināt augstāku izšķirtspēju un skaidrāku attēla kvalitāti, nepalielinot vai tikai ar nelielu LED skaitu.
Tomēr eksperti norāda arī uz virtuālo pikseļu tehnoloģiju ierobežojumiem. Pikseļu koplietošanas dēļ virtuālo pikseļu faktiskais displeja efekts pasliktinās, palielinoties virtuālajam palielinājumam. Skatoties tuvplānā-attēls izskatīsies graudains, īpaši statisks teksts, kuram būs robainas malas. Tas nozīmē, ka virtuālo pikseļu tehnoloģija nevar pilnībā aizstāt reālos pikseļus profesionālās lietojumprogrammās.
Kas attiecas uz īstu{0}}pikseļu tehnoloģiju, eksperti uzskata, ka tās priekšrocības displeja kvalitātē ir nenoliedzamas, jo īpaši augstākās klases lietojumprogrammās. Tomēr, nepārtraukti optimizējot virtuālo pikseļu tehnoloģiju, atšķirība starp tām samazinās. Pie atbilstošā skatīšanās attāluma un pielietojuma scenārijiem virtuālie pikseļi jau var nodrošināt vizuālu pieredzi, kas ir tuvu reālajiem pikseļiem.
Nākotnes attīstības tendences
LED displeju tehnoloģiju attīstība parāda šādas tendences:
Nepārtraukta virtuālo pikseļu tehnoloģijas optimizācija: pēdējos gados četru{0}}lampu virtuālo pikseļu shēma ir kļuvusi arvien izplatītāka. Virtuālo zaļo četru{2} spuldžu shēmā katrs pikselis sastāv no četrām gaismas diodēm: sarkana, zaļa, zila un virtuāli zaļa. Pilnā displeja ciklā katra sarkanā/zilā gaismas diode tiek atkārtoti izmantota četras reizes, un katra zaļā/virtuāli zaļā gaismas diode tiek izmantota divas reizes. Apvienojumā ar 14-bitu augstas precizitātes vadības sistēmu virtuālo pikseļu displeja kvalitāte tiks vēl vairāk uzlabota.
Lietojumprogrammu scenāriju paplašināšana: LED virtuālo šaušanas studiju skaits strauji pieaug, sasniedzot 41 visā valstī, un tās ir izplatītas vairākās provincēs un pilsētās, tostarp Pekinā, Šanhajā un Guandunā. Līdz ar virtuālās ražošanas un 8K video popularizēšanu LED displeji tiek jaunināti no viena displeja funkcijas uz "fotografēšanai-draudzīgu" risinājumu.
Tehnoloģiskā integrācija un inovācijas: pastāvīgi parādās jauninājumi, piemēram, viedā sinhronizācijas tehnoloģija, optiskās struktūras optimizācija un adaptīvās vadības sistēmas. Atsvaidzes intensitātes regulēšanas sistēmu izstrāde, kas dinamiski atbilst fotografēšanas aprīkojuma kadru ātrumam, samazina mirgošanu, ko izraisa frekvences atšķirības; un izmantojot tādas tehnoloģijas kā difūzijas plēves un mikrostruktūras virsmas apstrāde samazina muarē rakstu iespējamību.
Papildu inovācijas: tirgus turpina paplašināties: tirgus pētījumi liecina, ka tiek prognozēts, ka globālais Micro LED tirgus apjoms pieaugs no aptuveni 100 miljoniem ASV dolāru 2020. gadā līdz vairāk nekā 1 miljardam ASV dolāru 2025. gadā, veidojot salikto gada pieauguma tempu (CAGR) vairāk nekā 30%. Virtuālā pikseļu tehnoloģija būs nozīmīgs šīs izaugsmes virzītājspēks, jo īpaši patērētāju tirgū.
