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Che cosa è la scala di grigi del display LED?

La scala di grigi si riferisce alle tonalità di un colore da chiaro a scuro. È anche nota come tono o gradazione. Rosso, verde e blu hanno tutti una scala di grigi. Gli schermi LED hanno generalmente 8 bit, 10 bit, 12 bit, 14 bit, 16 bit, …N bit, ecc. Rosso, verde e blu RGB, ogni colore primario è diviso in 2^N livelli di grigio. Ad esempio, un display LED RGB a colori completi a 8 bit ha 2^8=256 livelli di grigio per ogni colore primario e può visualizzare 256 X 256 X 256 = 16,777,216 colori. Il numero di tonalità determina la ricchezza dei colori visualizzati. In termini di schermi LED, livelli di scala di grigi più elevati significano immagini più dettagliate e vivaci. Può visualizzare dettagli sottili.

Principi della scala di grigi

Display LED in scala di grigi

Le immagini in scala di grigi mostrano diversi livelli di luminosità tra il bianco e il nero. Ogni pixel nell'immagine contiene un valore tra queste tonalità, solitamente rappresentato da dati a 8 bit. Pertanto, ci sono 256 possibili livelli di scala di grigi, senza alcun colore coinvolto.

Il livello di scala di grigi dipende dalla capacità di conversione digitale-analogica (DAC) del sistema. Gli schermi LED in genere utilizzano i seguenti sistemi:

  • 1. Sistema a 8 bit: 256 livelli di luminosità tra bianco e nero.
  • 2. Sistema a 10 bit: 1,024 livelli di luminosità.
  • 3. Sistema a 12 bit: 4,096 livelli di luminosità.
  • 4. Sistema a 14 bit: 16,384 livelli di luminosità.

Un sistema a bit più elevato offre transizioni più fluide tra le tonalità, il che migliora la qualità complessiva dell'immagine e i dettagli. Quindi, esiste un modo per controllare la scala di grigi del display LED?

Metodi per controllare la scala di grigi del display LED

Esistono due metodi principali per controllare la scala di grigi dei LED.

Modifica la corrente che scorre attraverso il LED.

In genere, un chip LED può gestire una corrente continua di circa 20 mA. Per la maggior parte dei LED, la luminosità è proporzionale alla corrente, fatta eccezione per i LED rossi, che possono saturarsi a correnti più elevate.

Modulazione di larghezza di impulso (PWM).

Utilizza la persistenza della visione dell'occhio umano. Accendendo e spegnendo rapidamente il LED, la luminosità viene controllata regolando la larghezza degli impulsi luminosi. Se gli impulsi di frequenza sono sufficientemente rapidi, l'occhio umano percepisce un'immagine stabile senza sfarfallio.

Poiché la tecnologia PWM è ideale per il controllo digitale, quasi tutti i moderni display LED la utilizzano per gestire la scala di grigi.

I sistemi di controllo display LED sono in genere costituiti da una scatola di controllo principale, schede di scansione e dispositivi di controllo display. La scatola di controllo principale prende i dati di luminosità dalla scheda grafica del computer e li distribuisce alle schede di scansione. Ogni scheda di scansione controlla diverse file di LED. I segnali per ogni LED vengono quindi trasmessi in serie.

Esistono due modi principali per trasmettere segnali di controllo:

Controllo centralizzato sulla scheda di scansione: La scheda di scansione suddivide i dati di luminosità in segnali on/off (1 per on, 0 per off) per ogni LED. Questi segnali vengono inviati riga per riga in impulsi ai LED. Sebbene questo metodo richieda meno componenti, comporta un'elevata trasmissione di dati. Ad esempio, una scala di grigi a 16 livelli necessita di 16 impulsi e una scala di grigi a 256 livelli richiede 256 impulsi, limitando i livelli di scala di grigi raggiungibili a causa dei vincoli di frequenza del dispositivo.

Controllo decentralizzato con PWM individuale per ogni LED

Invece di inviare semplici segnali on/off, la scheda di scansione invia un valore di luminosità a 8 bit a ciascun LED. Ogni LED ha il suo controller PWM, che regola direttamente la sua luminosità. Riduce il numero di impulsi richiesti per il controllo della scala di grigi, necessitando solo di 4 impulsi per la scala di grigi a 16 livelli e 8 impulsi per la scala di grigi a 256 livelli. Questo metodo decentralizzato semplifica il raggiungimento di livelli di scala di grigi più elevati, fino a 256.

Come identificare i livelli di luminosità dello schermo LED

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I livelli di identificazione della luminosità si riferiscono alla gamma di luminosità che l'occhio umano può percepire, dal nero più scuro al bianco più luminoso. Mentre gli schermi LED possono raggiungere livelli di scala di grigi fino a 256 o persino 1024, l'occhio umano non è abbastanza sensibile da distinguere tutti questi livelli. Spesso, livelli di scala di grigi adiacenti possono apparire identici a noi e questa sensibilità varia da persona a persona.

Per gli schermi LED, più livelli di luminosità l'occhio umano riesce a distinguere, meglio è. Livelli di luminosità più distinguibili significano uno spazio colore più ampio e il potenziale per immagini più ricche e vivaci. In genere, con oltre 20 livelli di luminosità rilevabili, gli schermi LED sono considerati di buona qualità.

Più alto è il livello di scala di grigi dello schermo LED, più colorato e vivido diventa il display. D'altro canto, livelli di scala di grigi più bassi danno come risultato colori più semplici e meno vari. Tuttavia, livelli di scala di grigi più alti aumentano anche i costi. Una volta che la scala di grigi supera la capacità dell'occhio umano di percepire le differenze, l'economicità dello schermo diminuisce.

Quando si scelgono i parametri della scala di grigi dello schermo LED, si dovrebbe bilanciare la prestazione visiva con il costo. È meglio selezionare un livello che soddisfi le proprie esigenze senza spendere troppo.

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Conclusione:

In alto, abbiamo introdotto la conoscenza della scala di grigi del display LED. Se hai bisogno di visualizzare dettagli più approfonditi, scegli un display LED a bassa luminosità e alta scala di grigi. Come produttore professionale di schermi LED, SightLED fornisce una varietà di display LED ad alta definizione e alta scala di grigi. Se ne hai bisogno, non esitare a contattarci.

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