Paggamit ng mga industriyal na kamera upang isagawa ang pagkakalibrado ng liwanag at kulay sa bawat pixel sa 4K COB LED display ay malaki ang kumplikasyon kumpara sa tradisyonal na kalibrasyon ng SMD.
Ang hamon ay nagmumula sa dalawang teknolohiya na nagsasabay-sabay:
Kasama-sama, ito ay nagpapahihigit sa mga limitasyon ng optical imaging, control ng galaw, at mga algorithm sa kalibrasyon.
Hindi tulad ng mga konbensyonal na display na SMD, ang mga panel na COB ay hindi kumikilos bilang mga hiwalay na point light source. Sa halip, kumikilos sila nang higit na katulad ng mga patuloy na surface emitter na may mga layer ng optical diffusion. Kapag pinagsama ng mga inhinyero ang mga ito sa pixel pitch na P1.25 o mas maliit pa, ang mga karaniwang paraan ng kalibrasyon ng LED ay hindi na maaasahan.
Nasa ibaba ang buong workflow ng inhinyeriya na ginagamit sa mga modernong high-end na sistema ng COB calibration.
Ang industrial na kamera ay ang pangunahing bahagi ng buong sistema ng pagkakalibrado.
Ang isang 4K COB display ay naglalaman ng milyon-milyong malapit na nakapiling piksel, kaya ang kamera ay dapat kumuhang napakadetalyadong pagbabago ng liwanag at kulay nang may mataas na katiyakan.
| Parameter | kailangan sa Pagkakalibrado ng 4K COB | Inirerekomendang Specification |
|---|---|---|
| Resolusyon | Dapat kumuhang napakadetalyadong impormasyon sa antas ng module | ≥12 MP |
| Uri ng sensor | Mataas na sensitibidad para sa pagkuha ng mababang antas ng grays | ≥1-inch sensor |
| Dynamic range | Panatilihin ang mga detalye sa mababang antas ng grays | ≥12-bit (ang 14-bit ay pinipiling opsyon) |
| Pagtugon sa Spektral | Kasabay ng panlasa ng paningin ng tao | Suporta sa kalibrasyon ng CIE 1931 XYZ |
| Data interface | Kakayanin ang napakalaking datos sa real-time | 10GigE / Camera Link / CoaXPress |
| Uri ng lente | Minimahin ang distorsyon | Telecentric o lens na may napakababang distorsyon |
Kasama sa karaniwang mga high-end sensor:
na may resolusyon na humigit-kumulang sa 4096×3000.
Ang isang 4K COB display ay karaniwang gumagamit ng pixel pitch na mas maliit kaysa sa P1.25.
Halimbawa, ang isang solong module na may sukat na 320×180 mm ay maaaring naglalaman na ng higit sa 25,000 pixels.
Upang makamit ang tumpak na kalibrasyon, kailangan ng mga inhinyero sa pangkalahatan:
Ang bawat LED na nagpapalabas ng liwanag ay dapat sakop ang hindi bababa sa 3×3 na camera pixels.
Ito ay sumusunod sa mga prinsipyo ng Nyquist sampling at nagpapahintulot sa sistema na ma-detect nang wasto:
Kapag kulang ang densidad ng optical sampling, biglang bumababa ang katiyakan ng calibration.
Karaniwan, hindi kayang kuhanin ng isang kamera ang buong 4K display nang may sapat na katiyakan.
Kaya naman, ang mga sistema ng calibration ay umaasa sa mga platform ng galaw na may mataas na katiyakan.
Kasama sa karaniwang konpigurasyon:
Kinakailangan ng mga sistemang ito ng pag-uulit na mas mahusay kaysa sa ±5 μm.
Sa pag-scan ng malalaking display, kinukuha ng sistema ang maraming magkakasalungat na rehiyon ng imahe at pinagsasama-sama ang mga ito nang komputasyonal mamaya.
Upang matiyak ang maaasahang pagsasama-sama:
Ang COB na mababang-gray na kalibrasyon ay lubhang sensitibo sa liwanag mula sa kapaligiran.
Kaya naman, ang kalibrasyon ay karaniwang isinasagawa sa loob ng isang kontroladong dilim na silid na may:
Kahit ang mga maliit na nakakaligaw na pagmimirror ay maaaring magdistort ng mga pagsukat na may mababang katinuan.
Ito ang pinakamalaking pagkakaiba.
| Katangian | SMD LED | COB LED |
|---|---|---|
| Uri ng Emisyon | Point light source | Surface light source |
| Hangganan ng Pixel | Matalas at malinaw | Malambot at nangangalat |
| Pagganap ng Optical | Malapit sa Lambertian | Naaapektuhan ng kurba ng resin |
| Mababang Antas ng Kulay Gris | Mga Nakikita na Punto | Emissyon mula sa Mabilog na Ibabaw |
Ang tradisyonal na mga algorithm sa pagka-kalibrado ng SMD ay lubos na umaasa sa pagtukoy ng sentro ng bawat LED package.
Nabigo ang paraan na iyon sa COB.
Dahil ang COB ay gumagamit ng patuloy na phosphor at encapsulation layers, ang liwanag ay kumakalat sa mga kapitbahay na rehiyon. Ang mga hangganan ng pixel ay nagiging malabo imbes na malinaw at mahusay na tinatakda.
Sa halip na pag-detect ng sentro, ang mga sistema ng pagka-kalibrado ng COB ay gumagamit ng:
Ang mga pamamaraang ito ay mas tiyak na nagtatantya sa epektibong optical center ng bawat piksel.
Bukod dito, ang hindi pantay na kapal ng phosphor ay maaaring magdulot ng panloob na gradient ng katinuan sa loob ng isang solong lugar ng piksel.
Kaya naman, ang mga algorithm ay kadalasang kinukwenta ang timbangang average ng rehiyon imbes na umaasa sa mga sukat na iisang punto lamang.
Ang COB contrast performance ay lubos na nakasalalay sa kadiliman ng ibabaw ng PCB.
Gayunpaman, ang iba’t ibang batch ng PCB ay kadalasang nagpapakita ng malinaw na pagkakaiba sa kulay.
Ang ilang substrates ay maaaring lumampas sa:
δE > 3
kahit bago pa man simulan ang pag-iilaw.
Kaya naman, ang mga modernong sistema ng kalinawan ay nakakakuha rin ng:
Ang algorithm ay kumukompensate hindi lamang sa sinisilaw na liwanag, kundi pati na rin sa reflectance ng ibabaw ng background.
Ito ay lalo nang naging mahalaga sa mga aplikasyong HDR na may mataas na kontrast.
Ang direktang isang beses na kalinawan sa buong display na COB na 4K ay karaniwang hindi praktikal.
Sa halip, ginagamit ng mga inhinyero ang isang hiyerarkikal na workflow.
Kumukuha ang kamera ng mga indibidwal na module sa malapit.
Karaniwang distansya:
Sa yugtong ito, ang sistema ay gumagawa ng:
Lumalayo ang kamera at kumuha ng maraming cabinet nang sabay-sabay.
Karaniwang distansya:
Itong yugto ay nagwawasto ng:
Sa wakas, isang sistema na may malawak na anggulo ang kumuha ng buong display.
Karaniwang distansya:
Ang yugtong ito ay nagkompensate para sa:
Minsan, kahit ang mga mataas na resolusyon na kamera ay hindi kayang lubos na i-resolve ang mga napakaliit na pixel ng COB.
Sa mga ganitong kaso, ginagamit ng mga inhinyero ang mga computational na super-resolution na teknik.
Kabilang sa mga paraan:
Ang kamera ay pisikal na gumagalaw ng bahagi ng isang pixel sa pagitan ng bawat exposure.
Ang software naman ay nagrereconstruct ng mas mataas na resolusyon na distribusyon ng liwanag gamit ang komputasyon.
Ito ay nagpapabuti nang malaki ng katiyakan nang hindi kailangang gumamit ng mahal na mga sensor.
Una, itinatag ng sistema ang pagmamapa mula pixel hanggang pixel sa pagitan ng:
Kadalasan, ginagamit ng mga inhinyero ang mga target na kalibrasyon na may disenyo ng chessboard kasama ang pagwawasto ng distorsyon.
Para sa mga naburong gilid na optikal ng COB, inaaplay ng sistema ang:
upang tukuyin nang tumpak ang mga rehiyon ng pixel.
Para sa bawat LED pixel, kinukuha ng sistema ang sumusunod:
Gamit ang HDR multi-exposure imaging na sumasaklaw sa:
Ito ay nagpapanatili ng parehong impormasyon sa mga highlight at anino.
Ang mga industrial camera ay hindi direktang nag-o-output ng tunay na mga halaga ng chromaticity.
Kaya naman, kinakalibrado ng mga inhinyero ang tugon ng kamera gamit ang:
Ito ay nagpapalit ng datos ng sensor na RGB sa kulay na espasyo ng CIE XYZ.
Ang sistema ay gumagawa ng mga lookup table para sa bawat piksel.
Karaniwang ina-normalize ng algorithm ang lahat ng piksel batay sa pinakamadilim na payagan na punto ng sanggunian.
Ina-adjust ng sistema ang mga ganansya ng RGB upang i-align ang mga piksel sa target na puting punto at temperatura ng kulay.
Dahil ang mga layer ng COB encapsulation ay patuloy, ang mga magkakasunod na pixel ay nakaaapekto sa isa't isa nang optical.
Ito ay nagdudulot ng optical crosstalk.
Upang ito ay kumpensahin, ang mga advanced na sistema ay gumagamit ng:
upang hiwalayin ang mga overlapping na kontribusyon ng liwanag.
Mahalaga ang hakbang na ito para sa mga ultra-fine-pitch na display.
Pagkatapos lumikha ng mga coefficient ng koreksyon, inuupload ng sistema ang mga ito sa:
Ang display ay sumasailalim nang kung kailanman sa pagsusuri ng pagpapatunay.
Kasaganaan ng karaniwang layunin sa pagganap:
| Metrikong | Layunin |
|---|---|
| Pagkakaisa ng liwanag | ≥95% |
| Pagkakapareho ng Kulay | δE ≤ 1.5 |
| Linayaran ng Mababang Grayscale | Walang nakikitang pagkakahati-hati sa ilalim ng 32 na antas ng grayscale |
Para sa paghahambing, ang mga display na hindi nakakalibrado ay karaniwang nagpapakita lamang ng 70–80% na pagkakapantay-pantay ng liwanag.
| Hamon | Tunay na Dahilan | Solusyon sa Inhenyeriya |
|---|---|---|
| Panginginig sa Mababang Grayscale | Mahinang pagkakasunod-sunod sa mababang kasalukuyan | I-sync ang exposure sa mga siklo ng refresh |
| Pagbabago ng kulay batay sa angle ng panonood | Mga epekto ng refraksyon ng resin | Kompensasyon ng multi-angle LUT |
| Termal na pagdikit | Pagtaas ng temperatura habang nasa calibration | 30-minutong thermal stabilization |
| Mga pattern ng moiré | Interference ng sensor grid | Maliit na pagkiling ng camera o optical LPF |
| Malaking dami ng data sa 4K | Malaking sukat ng LUT bawat-pixel | Lossless na compression at real-time na decompression |
Ang tradisyonal na SMD calibration ay nakatuon pangunahin sa pagwawasto ng mga hiwalay na point-source.
Ang COB calibration ay kailangang pamahalaan din:
Kapag pinagsama na ng mga inhinyero ang mga salik na ito sa milyong-milyong piksel sa isang 4K display, ang pagka-kalibrado ay naging isang multidisiplinaryong sistema na kinasasangkutan ng:
Ito ang dahilan kung bakit nananatiling isa sa mga pinakateknikal na mahihirap na larangan ang mga high-end COB calibration system sa industriya ng LED display ngayon.
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
ID
SR
UK
VI
ET
HU
TH
TR
FA
AF
MS
GA
HY
AZ
MN
UZ
