Какие режимы сканирования используются в светодиодных дисплеях?

По мере развития технологии светодиодных дисплеев пользователи ожидают более высокой яркости, более плавной частоты обновления и лучшей общей стабильности. Одним из ключевых факторов, определяющих эти характеристики, является режим сканирования, используемый в Экраны с светодиодными лампами . Понимание методов сканирования светодиодных дисплеев помогает покупателям выбрать подходящий продукт, особенно когда важны яркость, стоимость и качество изображения.

Светодиодный дисплей содержит тысячи, а иногда и миллионы светодиодных ламп. Если бы все светодиодные пиксели включались одновременно, микросхеме драйвера требовалось бы чрезвычайно большое количество выводов, что сделало бы схему сложной и очень дорогой. Поэтому в светодиодных дисплеях используется временное разделение подсветки, при котором строки или столбцы светодиодов загораются последовательно, а не одновременно. Этот метод временного разделения называется режимом сканирования светодиодного дисплея.

Типы режимов сканирования светодиодных дисплеев

Режимы сканирования светодиодных дисплеев делятся на две основные категории:

• Статический режим
• Динамический режим (сканирующий режим)

Среди двух типов динамические светодиодные дисплеи с разверткой встречаются гораздо чаще, поскольку они снижают стоимость оборудования и обеспечивают стабильную производительность.

1. Светодиодный дисплей со статическим управлением

В светодиодном дисплее со статическим управлением каждый светодиоду выделяется отдельный канал драйвера. Поскольку каждый пиксель постоянно подсвечивается, экраны со статической разверткой обеспечивают чрезвычайно высокую яркость и превосходную стабильность изображения. Они не мерцают, и камеры могут снимать их без полос развертки или искажений.

Однако для статических светодиодных дисплеев требуется значительно больше выводов интегральных драйверов, что делает их намного дороже. В результате они обычно используются в высококлассных или профессиональных светодиодных приложениях, таких как вещательные студии и премиальные внутренние дисплеи.

Основные характеристики светодиодных дисплеев со статическим управлением:

• Очень высокая яркость
• Исключительно стабильное изображение без мерцания
• Наивысшая совместимость с камерами
• Высокая стоимость из-за большего количества интегральных драйверов

2. Светодиодный дисплей с динамическим управлением (режим развертки)

Динамический светодиодный дисплей с разверткой использует временное мультиплексирование. В этой структуре светодиоды располагаются в матрице строк и столбцов. Драйверная микросхема светодиода делит свои выводы на терминалы выбора строк и терминалы данных столбцов. Быстро переключая, какая строка активна в каждый момент времени, система последовательно зажигает каждую строку в быстрых циклах.

Благодаря эффекту инерции зрения (около 1/24 секунды) человеческий глаз воспринимает светодиоды как постоянно горящие, даже если в любой момент времени освещена лишь часть экрана.

Динамическая светодиодная развертка значительно снижает использование драйверных микросхем и уменьшает стоимость аппаратного обеспечения.

Распространенные коэффициенты динамической развертки включают:

• 1/4 сканирование
• 1/8 сканирования
• 1/16 сканирование
• 1/32 сканирование

Число в знаменателе указывает, на сколько групп разделены строки. Например, модуль светодиодного дисплея с разверткой 1/16 в любой момент времени зажигает только 1 из 16 групп строк.

Правило:
Чем выше коэффициент развертки (чем больше знаменатель), тем ниже средняя яркость.

Статические и динамические светодиодные дисплеи: сравнение

Как выбрать правильный режим сканирования

Выбор режима сканирования светодиодного дисплея предполагает баланс между яркостью, стоимостью, частотой обновления и энергопотреблением. Ниже приведены несколько практических правил:

1. Режим сканирования против яркости

Более высокие коэффициенты сканирования (например, 1/16) уменьшают количество одновременно включенных строк, снижая среднюю яркость. Для компенсации этого интегральные схемы управления светодиодами используют более высокие импульсные токи во время включения, что помогает экрану поддерживать достаточную яркость.

Таким образом, светодиодный дисплей с режимом сканирования 1/16 может создавать высокий пиковый ток, но при этом сохранять разумное среднее энергопотребление.

2. Режим сканирования против плотности пикселей

• Наружные светодиодные дисплеи:
  При использовании более крупных светодиодных ламп и повышенных требований к яркости обычно применяются меньшие коэффициенты сканирования, такие как 1/2 или 1/4 , обеспечивая лучшую яркость.
• Светодиодные дисплеи для помещений:
  Поскольку они обладают высокой плотностью пикселей и требуют меньшей яркости, обычно используются сканирование 1/8 или 1/16 , что снижает стоимость и тепловыделение.

3. Влияние на визуальную производительность

Режим сканирования влияет на зрительский опыт несколькими способами:

• Скорость обновления:
  Низкие частоты обновления могут вызывать мерцание при быстром движении глаз зрителя. Камеры могут фиксировать линии сканирования, что заметно на плохо спроектированных динамических экранах.
• Появление шлейфа (ghosting):
  Если микросхема драйвера неправильно управляет гашением, некоторые светодиоды могут излучать слабый нежелательный свет.

Вот почему правильно спроектированный экран СИД с разверткой 1/16 может превзойти плохо спроектированный экран СИД с разверткой 1/4 , даже несмотря на то, что последний технически имеет более низкую развертку.

Заключение

Вам не нужно зацикливаться на значениях соотношения развертки при покупке светодиодного дисплея. Вместо этого обратите внимание на показатели реальной производительности — яркость, частоту обновления, стабильность и визуальное качество. Светодиодные дисплеи со статическим управлением обеспечивают наилучшую производительность, но стоят дороже. Динамические сканирующие светодиодные дисплеи остаются основным выбором, поскольку эффективно сочетают стоимость и функциональность.

Правильно спроектированный светодиодный дисплей, независимо от того, 1/8 сканирование или 1/16 сканирование, по-прежнему может обеспечивать отличное визуальное качество для большинства внутренних и внешних применений.

1. Уменьшает ли более высокое соотношение развертки яркость?

Да. Более высокое соотношение развертки — например, 1/16 — означает, что одновременно загорается меньше строк, что снижает среднюю яркость. Однако интегральные схемы драйверов СИД используют компенсацию импульсного тока для поддержания приемлемого уровня яркости.

2. Какой режим сканирования лучше подходит для светодиодных экранов в помещении?

Внутренние светодиодные дисплеи обычно используют сканирование 1/8 или 1/16, поскольку они обладают более высокой плотностью пикселей и не требуют экстремальной яркости, что делает динамическое сканирование экономически выгодным решением.

3. Повлияет ли режим сканирования на работу камеры и визуальную стабильность?

Да. Плохо спроектированные схемы сканирования могут вызывать мерцание, линии сканирования или эффект призрака. Хорошо спроектированный светодиодный дисплей с 1/16 сканированием может обеспечивать отличную визуальную стабильность и высокую частоту обновления, подходящую для съёмки.