Kako industrijske kamere kalibriraju 4K COB LED zaslone

Korištenje industrijskih kamera za izvođenje kalibracija svjetlosti i kromatnosti pixel po pixel na 4K COB LED zasloni to je mnogo složenije od tradicionalne kalibracije SMD-a.

Izazov dolazi od dvije tehnologije koje se istodobno preklapaju:

• S druge strane, COB ima optičku strukturu koja emitira zraku na površini.
• ultra visoka gustoća piksela na 4K razini

Zajedno, oni guraju optičke slike, kontrolu kretanja i kalibracije algoritmi do svojih granica.

U suprotnosti s konvencionalnim SMD displejima, COB paneli se ne ponašaju kao izolirani izvor svjetlosti. Umjesto toga, ponašaju se više kao kontinuirani emiteri površine s optičkim slojevima difuzije. Jednom kada inženjeri kombiniraju to s P1.25 ili manjim pikselnim tonovima, standardne metode kalibracije LED-ova više ne rade pouzdano.

U nastavku je prikazan cjelovit inženjerski tok rada koji se koristi u modernim sustavima kalibracije COB-a.

1. za Arhitektura hardvera sustava

Izbor industrijske kamere

Industrijska kamera je ključna komponenta cijelog kalibracijskog sustava.

4K COB ekran sadrži milijune gusto zapakiranih piksela, tako da kamera mora s velikom preciznošću snimati izuzetno finu svjetlost i varijacije boja.

Tipični visoko-konkretni senzori uključuju:

• Sony IMX304
• Sony IMX253

s rezolucijama oko 4096×3000.

Zašto je odluka toliko važna

4K COB prikaz često koristi piksele manje od P1.25.

U slučaju da je u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "specifična oznaka" znači oznaka "specifična oznaka" ili "specifična oznaka" ili "specifična oznaka" ili "s

Da bi se postigao točan kalibracija, inženjeri obično zahtijevaju:

Svaka LED-izlazna površina mora zauzeti najmanje 3×3 kamera piksela.

U slučaju da se ne provodi ispitivanje, sustav može provjeriti:

• granice osvetljenosti
• promjena u difuziji svjetlosti
• skloništa rubova
• podpixelno optičko ponašanje

Bez dovoljne gustoće optičkog uzorkovanja, točnost kalibracije dramatično opada.

2. - Što? Sistem za kontrolu kretanja

Jedna kamera obično ne može uhvatiti cijeli 4K prikaz s dovoljnom preciznošću.

Stoga se kalibracijski sustavi oslanjaju na precizne platforme za kretanje.

Tipične konfiguracije uključuju:

• XYZ motorizirane faze
• sistemi za branik
• robotičkim rukama

"Sistem za upravljanje" ili "program za upravljanje" koji je opremljen ili osmišljen za:

Prilikom skeniranja velikih ekrana, sustav snima više preklapajućih područja slike i kasnije ih kompjuterski spaja.

Za osiguravanje pouzdanog šivanja:

• preplićaju se regije obično prelaze 20%
• pogreške u pozicioniranju moraju ostati mikroskopske.
• vibracijska izolacija postaje kritična.

Okruženje u tamnoj sobi

U slučaju da je COB kalibracija niske sive boje izuzetno osjetljiva na svjetlost okoline.

U slučaju da je to potrebno za ispitivanje, u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog Pravilnika, ispitivanje se provodi u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog Pravilnika.

• svjetlost ispod 0,1 lux
• stabilnost temperature oko 25°C
• kontrolirana vlažnost
• proizvodnja od zraka

Čak i mali odraz može iskriviti mjerenja niske svjetlosti.

3. Slijedi sljedeće: Zašto se kalibracija COB-a temeljno razlikuje od SMD-a

Izvor svjetlosti površine vs. Izvor svjetlosti točke

Ovo je najveća razlika.

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "srednja vrijednost" znači vrijednost koja se može izračunati na temelju vrijednosti za svaku komponentu.

Ta metoda ne uspijeva s COB.

Zbog toga što COB koristi kontinuirani fosfor i slojeve za kapsulaciju, svjetlost se širi preko susjednih regija. Granice piksela postaju zamagljene umjesto da budu oštro definirane.

Kako inženjeri rješavaju ovo

Umesto detekcije središnje točke, sustavi kalibracije COB koriste:

• centroidna ekstrakcija
• Gausovski priključak
• prilagodljiva ponderiranje regije

Te metode preciznije procjenjuju djelotvorni optički centar svakog piksela.

Osim toga, nejednakost debljine fosfora može stvoriti unutarnje gradijente svjetlosti unutar jedne površine piksela.

Stoga algoritmi često izračunavaju ponderirane regionalne prosječne vrijednosti umjesto da se oslanjaju na mjerenja u jednoj točki.

4. - Što? U skladu s člankom 3. stavkom 2.

U skladu s člankom 3. stavkom 1.

Međutim, različite serije PCB-a često pokazuju primjetne razlike u boji.

U nekim supstratima može biti više od:

sljedeći članak

čak i prije nego što počne osvetljenje.

Stoga su moderni kalibracijski sustavi također u stanju zauzeti:

• referentne slike u tamnom stanju
• karte reflektivnosti supstrata

Algoritam zatim kompenzira ne samo emitiranu svjetlost, već i reflektanciju površine pozadine.

To postaje posebno važno u aplikacijama HDR-a visoke kontraste.

- Pet. Strategija kalibracije na više razina za 4K zaslone

U skladu s člankom 4. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "specifična oznaka" znači oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili oznaka ili ozn

Umjesto toga, inženjeri koriste hijerarhijski tok rada.

U skladu s člankom 6. stavkom 1.

Kamera snima pojedine module izbliza.

Tipična udaljenost:

• oko 300 mm

U ovoj fazi sustav stvara:

• za uređaje za uređivanje svjetlosti
• podaci o korekciji hromatičnosti

U skladu s člankom 4. stavkom 2.

Kamera se pomjera dalje unazad i snima više ormarića istovremeno.

Tipična udaljenost:

• oko 800 mm

Ova faza ispravlja:

• razlike u svjetlosti šavova
• nepojava temperature boje
• u slučaju da je to potrebno, to se može učiniti u skladu s člankom 6. stavkom 2.

U skladu s člankom 4. stavkom 2.

Na kraju, širokougaoni sustav snima cijeli ekran.

Tipična udaljenost:

• oko 5 metara

Ova faza nadoknađuje:

• sredina do ruba svjetlosti padavina
• gradijenti ugla gledanja
• nejednakost svjetlosti na velikom nivou

6. - Što? Rekonstrukcija u superrezolutciji

Ponekad čak i kamere visoke rezolucije ne mogu potpuno razlučiti sitne COB piksele.

U tim slučajevima inženjeri koriste računarske tehnike super-razlučivosti.

Metode uključuju:

• sastavljanje podataka o promjeni
• podpixel registracija
• interpolacija više kadra

Kamera se fizički pomjera za djeliće piksela između ekspozicija.

Softver zatim rekonstruira raspodjele svjetlosti visoke rezolucije računskim putem.

To značajno poboljšava preciznost bez potrebe za iznimno skupim senzorima.

- Sedam. Uređivanje algoritma

U slučaju da je to potrebno, potrebno je utvrditi:

Sistem prvo uspostavlja usporedbu pixel-pixel između:

• koordinate kamere
• Koordinate LED-a

Inženjeri obično koriste ciljeve za kalibraciju na šahovskoj ploči u kombinaciji s korekcijom distorzije.

Za COB-ove zamagljene optičke ivice sustav se primjenjuje:

• sredstva za upravljanje
• Otsu prag
• lokalno povećanje kontrasta

da se precizno identificiraju područja piksela.

Korak 2: Stvaranje svjetlosti i boje

Za svaki LED piksel sustav snima:

Svaka vrsta svjetlosti

"Sistem za upravljanje" ili "program za upravljanje" koji je opremljen ili osposobljen za:

• 0,1% sivo
• punoploćeno bijelo izlazno

To čuva i informacije o osvjetljenju i sjenci.

U slučaju da je to potrebno, u skladu s člankom 6. stavkom 2.

Industrijske kamere ne daju izravne vrijednosti prave hromatičnosti.

Stoga inženjeri kalibriraju odgovor kamere koristeći:

• s druge opreme
• s druge vrste
• Matrice za transformaciju RGB-XYZ

Ovo pretvara RGB podatke senzora u CIE XYZ prostor boja.

Korak 3: Stvaranje kompenzacijske matrice

Sistem generiše tablice kalibracije za svaki piksel.

Kompenzacija svjetlosti

Algoritam obično normalizira sve piksele u odnosu na najslabiju prihvatljivu referentnu točku.

Kompenzacija boja

Sistem prilagođava RGB povećanja kako bi se pikseli poravnali s ciljnom bijelom točkom i temperaturom boje.

U slučaju da je primjena primjene iz članka 4. stavka 1. točke (a) ne primjenjuje se, primjenjuje se sljedeći uvjet:

Zbog toga što su slojevi COB-a neprekidni, susjedni pikseli optički utječu jedni na druge.

To stvara optički prekriven govor.

Za ispravak primjenjuju se napredni sustavi:

• algoritmi dekonvolucije
• modeli kompenzacije susjedstva

za odvođenje preklapajućih svjetlosnih doprinosa.

Ovaj korak je ključan za ultra-finije prikaze.

8. - Što? Upload podataka i provjera

U slučaju da je sustav u stanju da izračuna koeficijent ispravke, sustav ga šalje u:

• kartice za prijem
• sRAM-a za upravljački IC
• naoružana Flash memorija

U slučaju da je to potrebno, prikaz mora biti u skladu s člankom 6. stavkom 2.

Tipični ciljevi učinkovitosti uključuju:

Za usporedbu, nekalibrirani zasloni često pokazuju samo 70~80% jednakoća osvijetljenosti.

9. - Što? Glavni inženjerski izazovi i rješenja

Zašto je kalibracija COB-a mnogo teža od tradicionalne kalibracije LED-a

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, SMD-ovi se mogu koristiti za kalibraciju.

U slučaju da je to potrebno, sustav za kalibraciju COB-a mora također upravljati:

• optička difuzija
• nejednakost fosfora
• interpixelno prekriveno zvučno djelovanje
• površinska reflektancija
• toplinska nestabilnost
• ovisnost o uglu gledanja

Jednom kada inženjeri kombiniraju ove faktore s milijunima piksela na 4K displeju, kalibracija postaje multidisciplinarni sustav koji uključuje:

• optika
• strojno viđenje
• upravljanje kretanjem
• znanost boje
• računarska slika
• uređivanje u stvarnom vremenu

Stoga su sustavni kalibracijski sustavi COB i dalje jedan od najzahtjevnijih područja u industriji LED zaslona.