Выбор разрешающей способности интерьерных и экстерьерных светодиодных экранов
Разрешение светодиодного экрана — количество пикселей на единицу площади.
Для вычисления этого параметра находят разрешение одного модуля, которое равно произведению количества пикселей, расположенных в одной линии модуля по горизонтали на количество пикселей в одной линии модуля по вертикали. Далее, вычисляют разрешение дисплея, умножая количество модулей, из которых собран дисплей, на разрешение одного модуля.
Разрешение экрана зависит от пиксельного шага — расстояния между двумя ближайшими светодиодами/кластерами по горизонтали и вертикали.
Существуют понятия реального и виртуального пикселя, соответственно реального и виртуального пиксельного шагов, реального и виртуального разрешения.
Реальный (фактический) пиксель — пиксель, собранный из физически существующих светодиодов. Именно реальное разрешение экрана (плотность реальных пикселей) определяет качество изображения.
Виртуальный пиксель — это визуальное создание большего числа пикселей посредством управляющей программы, которая пиксели видеоизображения проецируется на часть пикселя дисплея (световой элемент), а не на экран, что ввиду анатомической особенности глаз, человек воспринимает как более четкое и насыщенное изображение.
Создание такой технологии возможно лишь в экранах матричного типа, где 4-х диодные пиксели расположены на равных расстояниях друг от друга. Иная конструкция (в т.ч.с другим количеством светодиодов в элементе) не позволяет создать виртуальное увеличение плотности пикселей. Виртуальный пиксельный шаг раза в два меньше реального. Например, если продавец заявляет, что виртуальный шаг пикселя 12,5 мм, надо понимать, что в реальности расстояние между соседними светодиодными элементами порядка 25 мм.
Мгновенная перемена картинки может обернуться зависанием и потерей части видеоинформации. Главное, виртуальный пиксель не может заменить реальный. Солидные производители LED-дисплеев вовсе не акцентируют внимание на виртуальных пикселях, работая над увеличением физической плотности светодиодных элементов.
При покупке всегда нужно брать экран с максимально возможным физическим разрешением.
Оптимальное разрешение экрана для уличных светодиодных экранов
Выбор разрешения LED-дисплея зависит от поставленных перед ним задач. Чем ближе экран располагается к зрителю, тем выше должна быть плотность пикселей. Отдельные светодиодные элементы сливаются в единое изображение на дистанции, равной 1000 пиксельных шагов, т.е. на дисплее с шагом 20 мм, человеческий глаз воспринимает изображение целостным с расстояния не менее 20 метров.
Если экран планируется монтировать вблизи тротуара, где дистанция между потенциальным зрителем и дисплеем менее 20 м, стоит выбрать экран с большим разрешением.
Стоит помнить, чем больше плотность пикселей на экране, тем реалистичнее изображение, и привлекательнее рекламируемый на нем товар. С другой стороны, если необходимо установить внушительных размеров медиафасад или покрыть большую площадь светодиодным полотном, можно выбрать дисплей с меньшей плотностью пикселей.
Разрешение дисплеев среднего размера, расположенного на дистанции 10-15 метров от потенциальных клиентов, должно составлять порядка 866х433.
Разрешение менее 256х192 имеет смысл выбирать для кластерного светодиодного полотна, устанавливаемого в качестве подсветки.
Многие продавцы указывают разрешение одного модуля, либо плотность пикселей на 1 кв.м. Оптимальная плотность пикселей LED-экранов от 1024 пикселей/кв.м (для панорамных наружных медиафасадов) до 8789 пикселей/кв.м (для наружных светодиодных дисплеев).
Если указано только разрешение единичного модуля, для осуществления выбора необходимо запрашивать размер модулей (они различаются в зависимости от производителя и модели экрана)/разрешение экрана/плотность пикселей.
Высота, на которой будет установлен экран, также влияет на выбор разрешения. Чем ниже должен располагаться экран, тем плотнее должны располагаться пиксели.
Оптимальное разрешение для интерьерных светодиодных экранов
При выборе интерьерного светодиодного экрана учитывают аналогичные параметры. Но, поскольку в помещении дистанция от наблюдателя до зрителя значительно короче, важно сделать изображение не просто хорошо видимым, а реалистичным, красивым и притягательным для потенциального клиента.
Плотность пикселей должна быть не менее 8789 пикселей/кв.м. Для рекламы дорогих товаров класса премиум, внутри торговых центров имеет смысл устанавливать светодиодный экран с минимальным интервалом между светодиодными элементами (3 мм, 1,5 мм), вплоть до Full HD (шаг 0,5 мм).
Если светодиодное полотно предполагается использовать исключительно для подсветки и оформления интерьера, разрешение экрана/полотна выбирают согласно проекту дизайнера.
Как выбрать разрешение гибкого светодиодного экрана?
Разрешение гибкого светодиодного экрана выбирают так же, как для стандартного, но для гибких моделей допустима меньшая плотность пикселей на квадратный метр. Особенно это касается кластерных экранов, служащих для покрытия больших площадей необычных форм.
Как выбрать хорошую лебедку для светодиодного экрана? Мы рассказали об этом здесь.
Как часто нужно проводить профилактическое обслуживание светодиодных экранов? Узнайте об этом, прочитав нашу статью.
Принципы выбора разрешения для LED-экрана
При выборе размера светодиодного экрана, помимо его стоимости, учитывают следующие факторы:
МУЛЬТИСЕРВИС
Продолжение статьи Дэвида Филвинда – менеджера по международному маркетингу компании Lighthouse Technologies, начатой в 3 выпуске Screens (журнал о светодиодных экранах и вывесках), о наиболее важных параметрах светодиодных экранов, которые должны принимать в расчет все покупатели и операторы.
Разрешение видеоэкрана
Чтобы воспроизводить эти сигналы без потери разрешения изображения, Вам необходимо минимальное разрешение видеоэкрана приблизительно 648 x 486 (NTSC) или 768 x 576 (PAL-SECAM). Если вы будете использовать экран с меньшим количеством пикселей, чем ваш исходный видеоматериал, то воспроизводимые изображения будут иметь меньшее разрешение, чем источник сигнала.
Однако, если видеоэкран разработан правильно, он все еще может воспроизводить приемлемое видеоизображение. Экраны с приблизительно 1/3 разрешения VGA могут обеспечить достаточное по качеству видеоизображение. Таким образом, экрана с разрешением около 200×150 пикселей вполне достаточно для получения приемлемого изображения. Например, чтобы достигнуть разрешения 640 x 480 (VGA) на экране среднего размера (3 м х 2,25 м), нам понадобился бы экран с пикселями, расположенными друг от друга на расстоянии 4,5 мм. (Это расстояние между пикселями называют шагом между пикселями и обычно измеряют в миллиметрах.)
Расстояние между зрителем и видеоэкраном должно стать основополагающим фактором при рассмотрении всех этих компонентов. С появлением на рынке SMD (surface mounting device – приборы для поверхностного монтажа) светодиодов (три светодиода красный, зеленый и синий в одном корпусе) стало возможно производить экраны с шагом 10, 6 и даже 4,5 мм. Шаг 12 мм между пикселями является пределом для обычных светодиодов.
При шаге между пикселями 12 мм (при использовании обычных светодиодов) видеоэкран имеет слабый контраст и выделяет много тепла. Выбор шага между пикселями и разрешения экрана диктуют физические ограничения размера видеоэкрана, зона обзора и углы обзора, и, конечно же, бюджет – ведь стоимость экрана определяется его площадью.
Расстояние смешивания цветов
Для внутренних светодиодных экранов с SMD светодиодами это число равно 250, поскольку светодиоды расположены близко друг к другу. Это расстояние иногда ошибочно называют минимальной зоной обзора. Например, для экрана с шагом 10 мм между пикселями расстояние будет равно 10×250 = 2,5 м.
Максимальное расстояние наблюдения. Обычно это 20-30 высот экрана. Например, для видеоэкрана высотой 4,57 метра: 30 x 4,57 м = 137 м.
Видеообработка
Если у Вас есть два конкурентоспособных светодиодных экрана подобной технологии, того же самого размера и одинакового разрешения, можно оценить различия в производителях светодиодов, управляющей электронике и методах монтажа светодиодов. Стандартный видеосигнал не может быть непосредственно показан на светодиодном экране без предварительной обработки.
Качество этой видеообработки чаще упускается из виду потенциальными покупателями. Здесь применимо первое правило для любой трансляции: шум на входе = шуму на выходе. Видеоизображение состоит из множества горизонтально сканируемых линий (строк), но они все не появляются на телевизионном экране в одно и то же время. В первую 1/60-ую секунды (1/50-ую для PAL-SECAM) показываются нечетные строки, а во вторую, 1/60-ую секунды, показываются четные строки.
Все телевизоры работают по этому принципу, и мы называем это черезстрочной разверткой. Поскольку большинство видеоэкранов не использует непосредственно этот видеосигнал, мы должны сначала убрать черезстрочную структуру из видеосигнала. Самый простой способ сделать это состоит в том, чтобы взять первый набор строк, называемый полем, удвоить его, и показать на экране, игнорируя второе поле.
Некоторые дешевые видеопроцессоры делают это и отбрасывают половину первоначальной информации из изображения. Более сложные видеопроцессоры запоминают информацию в строках первого поля и затем объединяют ее с информацией в строках второго поля. Тогда Вы можете показать на видеоэкране полноценный кадр. Однако, если объект на экране перемещался быстро, он может оказаться в другом положении во втором поле, и это может привести к недопустимым видеоэффектам (мерцанию).
Решение этой проблемы требует интерполяции двух наборов строк из первого и второго полей кадра изображения в реальном масштабе времени, и, наконец, мы должны масштабировать изображение, чтобы оно соответствовало разрешению видеоэкрана, которое обычно отличается от разрешения источника видеосигнала. Комбинация этих процессов, особенно масштабирование, требует большой и мощной видеообработки, чтобы получить чистый, без артефактов и мерцаний, видеосигнал.
Обычно это делается выделенным видеопроцессором, который стоит довольно дорого, если вы хотите получить действительно хороший результат. Есть значительные различия в том, как производители видеоэкранов обрабатывают видеосигнал источника для показа на экране, и получить эту информацию от изготовителей порой превращается в весьма нелегкий процесс. Но это того стоит, так как обработка видеосигнала может привести к нежелательным различиям в качестве показанного на экране изображения.
Яркость и контраст
Цветовая температура видеоэкрана должна быть обычно 5000°К для внутренних экранов, и 6500°К для наружных экранов. С установленной цветовой температурой, изображение «белого поля» должно быть измерено в нескольких точках (обычно 12, одно измерение в центре и равномерно по экрану) на расстоянии нормальной минимальной зоны обзора. Затем на экран подается изображение «черного поля» и измеряется яркость отраженного от экрана окружающего света (достаточно одного измерения в центре экрана).
Яркость видеоэкрана – это среднее из 12 измерений “белого поля” минус яркость отраженного света на “черном поле”. Угол обзора обычно определяется по точке, где яркость экрана составляет 50 % от максимума. Если вы будете идти вдоль экрана, то вы будете видеть изменение яркости, и желательно измерить углы обзора на 3-х основных цветах и на белом, чтобы убедиться, что цвет остается однородным подо всеми углами обзора.
Светодиодные экраны имеют проблему, которая является уникальной для этой технологии и называется “shouldering” (загораживать плечом), когда изменение цвета вызвано тем, что один светодиод блокирует (загораживает) другой светодиод на критических углах обзора.
Углы обзора должны действительно включать изменения цвета, и если существенное цветовое изменение происходит прежде, чем яркость падает до 50%, то это и есть угол обзора. Добавление козырьков между пикселями или рядами светодиодов уменьшает засветку видеоэкрана другими источниками света, и увеличивает контрастность. Это также уменьшает вертикальный угол обзора, но обычно это не является проблемой для большинства случаев применения светодиодных видеоэкранов.
Если производители видеоэкрана используют большие токи для управления светодиодами, они могут указать яркость экрана свыше 8000 нит. Но проблема состоит в том, что большие токи управления приводят к более быстрой деградации светодиодов и однородность яркости экрана может быстро измениться. Обычно “время жизни” светодиодов колеблется в диапазоне от 20 000 до 100 000 часов.
Эти цифры являются действительными, если они определены при фактических токах управления светодиодами, которые будут использоваться в реальных условиях показа и, конечно, при измерении яркости экрана. Проводя оценку видеоэкрана большого формата, всегда спрашивайте рекомендации и у изготовителя, и у фирмы, осуществляющей монтаж. Убедитесь, что предыдущие клиенты, купившие у фирмы видеоэкран, находятся в ситуации схожей с вашей (например: если вы покупаете внутренний экран, то сравнение с наружным экраном не имеет смысла).
Прежде, чем вы купите светодиодный экран
Определение этих факторов заранее позволит изготовителю/поставщику оценить необходимый шаг между пикселями светодиодного экрана и его характеристики. Когда планируете бюджет для покупки видеоэкрана, и особенно светодиодного экрана, вы должны сознавать, что без анализа контента, который вы будете показывать на экране, финальный результат может оказаться плачевным.
Это хорошее правило – сначала определить контент для экрана и сделать образец в формате, в котором вы планируете осуществлять показы. В частности сцены с большим количеством динамики и панорам создадут определенные проблемы для процессора видеообработки. Обращайте внимание на нежелательные шумовые помехи на больших частях экрана одного цвета (особенно черные или очень темные области изображения).
Всегда помните, что презентационные материалы производителей видеоэкранов предназначены для того, чтобы подчеркнуть их лучшие стороны, и только Вам решать, как заставить их доказать, насколько действительно хорош этот экран. Тестовые образцы для проверки цвета, оттенков серого и движения весьма существенны. Возьмите их с собой для тестирования видеоэкрана в формате, который вы будете использовать на Вашем экране.
Когда вы остановили свой выбор на продукции 2 или 3 компаний, вы должны серьезно рассмотреть конкурирующие экраны, возможно установив их рядом и подключив их к одному источнику видеосигнала. Такое тестирование конкурирующих светодиодных экранов действительно может быть очень недешевым, но это единственный путь реально сравнить продукты конкурентов. Поставщики, отказывающиеся участвовать в таком тестировании своих видеоэкранов, должны заставить Вас задуматься о том, насколько самоуверенны они в своих экранах, и на что будет походить их техническая поддержка после продажи светодиодного экрана!
Какое выбрать разрешение светодиодного экрана?
Чтобы воспроизводить эти сигналы без потери разрешения изображения, Вам необходимо минимальное разрешение видеоэкрана приблизительно 648 x 486 (NTSC) или 768 x 576 (PAL-SECAM). Если вы будете использовать экран с меньшим количеством пикселей, чем ваш исходный видеоматериал, то воспроизводимые изображения будут иметь меньшее разрешение, чем источник сигнала.
Однако, если видеоэкран разработан правильно, он все еще может воспроизводить приемлемое видеоизображение. Экраны с приблизительно 1/3 разрешения VGA могут обеспечить достаточное по качеству видеоизображение. Таким образом, экрана с разрешением около 200×150 пикселей вполне достаточно для получения приемлемого изображения. Например, чтобы достигнуть разрешения 640 x 480 (VGA) на экране среднего размера (3 м х 2,25 м), нам понадобился бы экран с пикселями, расположенными друг от друга на расстоянии 4,5 мм. (Это расстояние между пикселями называют шагом между пикселями и обычно измеряют в миллиметрах.)
на рис. Светодиодный экран, светодиодный модуль, светодиодный пиксель
Расстояние между зрителем и видеоэкраном должно стать основополагающим фактором при рассмотрении всех этих компонентов. С появлением на рынке SMD (surface mounting device – приборы для поверхностного монтажа) светодиодов (три светодиода красный, зеленый и синий в одном корпусе) стало возможно производить экраны с шагом 10, 6 и даже 4,5 мм. Шаг 12 мм между пикселями является пределом для обычных светодиодов.
При шаге между пикселями 12 мм (при использовании обычных светодиодов) видеоэкран имеет слабый контраст и выделяет много тепла. Выбор шага между пикселями и разрешения экрана диктуют физические ограничения размера видеоэкрана, зона обзора и углы обзора, и, конечно же, бюджет – ведь стоимость экрана определяется его площадью.
Расстояние смешивания цветов
При рассмотрении пикселей вблизи светодиоды RGB (красный, зеленый, синий) проявляются как независимые точки. Расстояние от экрана, на котором происходит преобразование трех отдельных цветов в один цвет, известно как «расстояние смешивания цветов». Способность к лучшему смешиванию цветов позволяет изображениям казаться ясными и четкими вблизи и является важнейшим фактором для внутренних видеоэкранов. Для наружных экранов с обычными светодиодами типа лампы, расстояние смешивания цветов может быть вычислено по следующей формуле: шаг между пикселями умножить на 500.
Для внутренних светодиодных экранов с SMD светодиодами это число равно 250, поскольку светодиоды расположены близко друг к другу. Это расстояние иногда ошибочно называют минимальной зоной обзора. Например, для экрана с шагом 10 мм между пикселями расстояние будет равно 10×250 = 2,5 м.
Максимальное расстояние наблюдения. Обычно это 20-30 высот экрана. Например, для видеоэкрана высотой 4,57 метра: 30 x 4,57 м = 137 м.
Вопросы-ответы
Основные понятия технических характеристик светодиодного экрана
Шаг пикселя
Расстояние от центральной точки одного пикселя до центральной точки соседнего пикселя в миллиметрах. Шаг пикселя получил обозначение латинской литерой Р. Например, Р6 означает экран с шагом пикселя 6мм.
Размеры модуля ШхВ (мм)
Физический размер модуля (светодиодной матрицы) в миллиметрах.
Цветовая температура (К)
Цветовая температура измеряется в Кельвинах. Как правило, цветовую температуру подразделяют на 4 диапазона:
Доступ для обслуживания экрана
Установка и обслуживание экрана возможно с фронтальной и тыльной стороны.
Частота обновления данных (Гц)
Количество раз в секунду, за которые светодиодный экран аппаратно обновляет данные воспроизведения. Увеличивая частоту обновления светодиодных экранов, уменьшается мерцание, тем самым снижается утомление глаз потенциальных зрителей.
Количество кабинетов
Кабинет представляет собой герметичный корпус, с лицевой стороны которого находится несколько светодиодных модулей, а внутри — составляющие элементы: блоки питания, охлаждение, принимающая карта. Такая конфигурация позволяет кабинету быть самостоятельной единицей экрана и работать независимо от всего экрана. Кабинеты используются для сборки больших экранов и многократного использования. Также возможны сборки в модульном исполнении, изготовление одного кабинета нестандартных размеров с профилем и без него.
Рабочее напряжение (В)
Рабочее напряжение светодиодного экрана, подаваемое на блоки питания и конвертируемая мощность для работы светодиодных модулей и контроллеров.
Срок службы светодиодов (ч)
Это заявленное количество часов непрерывной работы светодиодного экрана, после чего яркость сокращается на 50%. Например, 100 000 часов означает примерно 11 лет непрерывной работы светодиодов. Также необходимо учесть, что блоки питания в среднем работают 5 лет. Замена блоков питания не влияет на цветопередачу самого экрана.
Гарантийное обслуживание
Гарантийное обслуживание — это ремонт оборудования силами поставщика при условии соблюдения правил эксплуатации.
Конфигурация пикселя
Конфигурация DIP. Принцип имплантирования каждого диода в монтажную плату в своем собственном корпусе. Благодаря тому, что каждый пиксель формируется из ряда светодиодов, увеличивается надежность и общий уровень яркости светодиодного экрана. Конфигурация SMD. Три разных по цвету светодиода объединяются в один корпус, иногда их обозначают RGB (3 в 1). Технология SMD обеспечивает более качественную и четкую цветопередачу.
Оттенки серого
Это диапазон оттенков серого цвета без видимых цветов. Самый темный оттенок — черный, который является полным отсутствием цвета и отражения света. Самый яркий из возможных оттенков — белый. Отражение различных оттенков серого обеспечивается тремя основными цветами светодиода (красный, зеленый, синий). Монохромные модули воспроизводят оттенки в рамках своего цвета
Контрастность
Отношение яркостей самой светлой и самой темной частей изображения.
Плотность пикселей на м2
Количество пикселей, которые помещаются на площади в 1м2.
Частота кадра (Гц)
Частота, с которой происходит обновление видеопотока, измеряется в кадрах в секунду или герцах. Высокая частота кадров полезна при передачи в видеопотоке движущегося изображения, поскольку это сохраняет четкость картинки.
Вес экрана (кг)
Общий вес светодиодного изделия в полной комплектации без учета рамы и подкаркаса металлоконструкции, на которую монтируется светодиодный экран.
Температурный режим работы (°)
Максимальное и минимальное обозначение °С для работы экрана.
Размер экрана (мм)
Размер светодиодного экрана выбирается в зависимости от расстояния, с которого на него будут смотреть потенциальные зрители. Чем больше это расстояние, тем, соответственно, размер светодиодного экрана должен быть больше.
Управление/ПО
Управление светодиодным экраном возможно через ПК, сервер или видеоплеер. В зависимости от контроллера возможна полностью автономная работа. Программное обеспечение зависит от управляющих контроллеров, поставляемых в комплекте светодиодного экрана, без которых работа экрана невозможна.
Производитель светодиодов
Nichia (Япония), Cree(Америка), Epistar (Япония), Epistar+Silan(комбинированные), Silan (Китай).
Глубина цветовой палитры (бит)
Количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображения. Измеряется в битах на точку. Количество цветов равно 2 в степени количества битов.
Максимальный угол обзора (°)
Максимальный угол, с которого наблюдатель будет видеть изображение на экране без искажений. Различают горизонтальный и вертикальный углы обзора.
Потребляемая мощность Вт/м2/ч
Мощность, расходуемая при работе светодиодного экрана. Средний показатель составляет 250-300 Вт/м2, максимально допустимый 750-900 Вт/м2.
Яркость экрана (Кд/м2)
Измеряет силу света на пике белого цвета на 1м2. Также распространено использование единицы измерения Нит/м2.
Энергопотребление экрана (кВт/ч)
Максимальное потребление электроэнергии — это пиковая нагрузка на сеть при максимальной яркости и белого фона экрана. Среднее потребление электроэнергии — это стандартный (номинальный) режим работы при условии воспроизведние видео и меняющегося изображения со всеми цветовыми оттенками, где темные тона — это слабо светящиеся светодиоды, а черный цвет передается полным отсутствием свечения светодиода.
Степень защиты от внешней среды
Для обозначения степени защиты от воздействий окружающей среды используется система кодов IP согласно МЭК 529-89 (ГОСТ 142543-96). Степень защиты кодируется в виде IP XY, где X — степень защиты от твредых тел и пыли, а Y — степень защиты от влаги. Рассмотрим некоторые примеры. IP 65, где 6 — проникновение пыли полностью исключается, 5 — защиты от струи воды, выбрасываемой с произвольного направления. IP 43, где 4 — защита от тел диаметром более 1мм, 3 — защита от дождя, падающего под углом 60° от вертикали.
Разрешение экрана (пиксель)
Разрешение — это размер одной точки изображения на экране. Чем точка крупнее, тем ниже общее разрешение экрана и тем на большем расстоянии необходимо находится зрителю, чтобы видеть слитное изображение.