• Главная
  • Светодиодные экраны и мультимедиа

Светодиодные экраны и мультимедиа

В последнее время нам все чаще на глаза попадаются большие видеоэкраны — на стадионах, улицах, на оживленных перекрестках, на концертах, на выставках и даже в офисах. Чаще всего они используются для демонстрации рекламных роликов или прямой видеотрансляции

Все эти экраны используют так называемую светодиодную технологию -LEDLight Emitting Diodes.

На данный момент это одна из немногих технологий воспроизведения изображения, которая позволяет получить хорошее качество изображения в любых погодных условиях — при ярком солнечном свете, в жаркую погоду и в морозы, что особенно актуально для нашей страны с ее северным климатом.

В других странах эта технология переживает поистине бурный расцвет — во всех крупных городах, где сосредоточена индустрия развлечений — Лас-Вегас, Монте-Карло, Макао LED дисплеи приходят на замену неоновым вывескам — ведь по своим возможностям они, несомненно, превосходят самые сложные неоновые вывески.

Что же представляет из себя LED-технология?

Светодиод — это полупроводник, принцип работы которого основан на таком физическом явлении как возникновение светового излучения при прохождении электрического тока через p-n-переход. Длина волны спектра излучения, или цвет свечения, может варьироваться и зависит от типа полупроводниковых материалов, из которых изготовлен p-n-переход.

Технология LED известна уже не один десяток лет (люминесценцию в карбиде кремния впервые наблюдал Раунд в 1907 году), но в последние годы использование светодиодов для визуализации изображения на больших экранах происходит особенно стремительно.

Для экранов в настоящий момент используют два типа светодиодов:

- DIP

 

 

- SMD

 

 

DIP (dual in-line package) — это привычный многим тип диода со стеклянной колбой и длинными «ножками» контактов.
Для LED-дисплеев используются дискретные диоды красного, зеленого и синего цветов, скомпонованные в квадратные пиксели, каждый из которых образует одну точку изображения. Необходимый цвет в точке достигается подбором интенсивности свечения диодов этих трех цветов внутри пикселя. То есть для получения нужного цвета используется пространственный синтез, который лежит в основе почти всех современных дисплейных технологий (чтобы увидеть это, достаточно посмотреть, например, на экран компьютерного или плазменного монитора)

Экраны с DIP диодами более устойчивы к механическим воздействиям, что позволяет использовать их для рекламных экранов большого разрешения. Например для стадионови мониторов для периметра спортивного поля.

 

 

Экраны с SMD диодами все больше завоевывают свою популярность при проведении различных празднеств, концертов и промомероприятий — ведь малый размер этих диодов позволяет встраивать их в самые различные материалы — тонкие ленты и даже в тонкие резиновые коврики, которыми можно обвернуть любую поверхность.

 

 

Светодиоды — достаточно эффективный источник света.

На данный момент их светоотдача вплотную приблизилась к эффективности люминесцентных источников света и составляет около 100 люменов на ватт и это не предел. Поэтому энергопотребление большого экрана может быть весьма небольшим, всего несколько киловатт (в среднем один диод потребляет около 1 Вт).

Как и говорилось выше, одной из важнейших характеристик LED-дисплея, является расстояние между центрами соседних пикселей — шаг точек или Pixel Pitch. У первых LED дисплеев этот параметр имел довольно большое значение, в связи, с чем они применялись главным образом в уличных условиях. Сегодня типичные значения шага точек для уличных дисплеев лежат в диапазоне 16-30 мм.

Пространство между диодами окрашено в черный цвет, что позволяет получать контрастное изображение даже при прямом солнечном свете.

Величина Pixel Pitch определяется положением экрана и теми задачами, для которых он изготовлен. Для больших рекламных экранов, установленных высоко над землей, вполне достаточно 25-30 мм, для информационных табло и вывесок величина должна находиться в пределах 16-20 мм между пикселями. Для экранов, которые  эксплуатируются в помещениях (сцена, выставочный стенд, переносной экран для аренды) рекомендуемый шаг пикселя от 16 до 4 мм.

Так как глаз человека имеет определенный предел разрешения, то комфортное расстояние для просмотра (Distance View), при котором изображение не рассыпается на пиксели, определяется по формуле:

где:

VD: Viewing distance — минимальная дистанция для просмотра

DS: Display's diagonal size — размер диагонали экрана

NHR: Display's native horizontal resolution (in pixels) — количество пикселей по горизонтали

NVR: Display's native vertical resolution (in pixels) — количество пикселей по вертикали

CVR: Vertical resolution of the video being displayed (in pixels) разрешение видео — пикселей по вертикали (для DVD качества 480, для HDMI — 1080)

tn 1/60 равен 0,00029

 

В чем преимущества применения светодиодной технологии для LED экранов по сравнению с конкурирующими технологиями?

1. Контрастность изображения, даже при значительной внешней засветке.

2. Повышенная яркость и расширенный цветовой диапазон, это дает возможность получать более насыщенные цвета. Одно из преимуществ светодиодных дисплеев — большой диапазон регулировки яркости, практически недоступный никаким другим технологиям получения изображения.

3. Низкие эксплуатационные расходы

4. Автоматическая коррекция цвета и яркости каждого модуля, ведь в процессе производства происходит отбор светодиодов по яркостным и цветовым характеристикам. Для производства LED-дисплеев подбираются диоды одной категории с похожими характеристиками. Для точной балансировки измеренные автоматикой характеристики каждого диода прописываются в ПЗУ каждого модуля, и характеристики становятся идентичными в пределах одного модуля. Таким образом, при включении модуля в большой экран характеристики модуля передаются в общий управляющий процессор, который и выравнивает яркость и цветопередачу всех модулей.

5. Повышенный угол обзора у светодиодных дисплеев, как по горизонтали, так и по вертикали (у лучших образцов Indoor дисплеев — почти 180°), у внешних чуть меньше из-за маскирующих солнечный свет козырьках, ограничивающих вертикальный угол обзора.

6. Модульный принцип построения.

LED экраны собираются из модулей, которые имеют небольшой размер — в пределах 10-30см. Это позволяет собирать дисплеи произвольной формы. Модули могут крепиться в металлические шкафы (Cabinet), из стали или алюминия, что позволяет собирать из них достаточно большие LED-дисплеи (2,5-3 м в высоту) без дополнительной несущей структуры. Использование специального каркаса и направляющих и вовсе позволяет достичь просто гигантских размеров. На сегодняшний день самый большой LED дисплей установила компания Panasonic, чьим специалистам удалось собрать самый большой в мире светодиодный экран высокого разрешения (1280x720 точек), он имеет около 61 метра в ширину и почти 25 метров в высоту. Масса конструкции составляет 332,5 тонны, она включает в себя 158 панелей и насчитывает общим числом девять миллионов светодиодных ламп. Экран установлен на трассе Charlotte Motor Speedway, США. При этом швы (щели) между модулями практически отсутствуют.
При желании LED-дисплей можно сделать подвижным (перемещающимся по направляющим без прерывания демонстрации изображения) или, например, сформировать из модулей криволинейную поверхность, что не позволяют сегодня другие технологии отображения визуальной информации.

7. Надежность

Производители LED-дисплеев уделяют особое внимание их надежности. В светодиодных системах отсутствуют механические подвижные части и нет столь высокотемпературных и потенциально взрывоопасных устройств, как лампы, т. е. ломаться, особенно, нечему.

8. Простота использования

Сигнал для светодиодных дисплеев формируется специальным контроллером. У разных производителей контроллеры отличаются. Это может быть решение на базе персонального компьютера или аппаратное решение, где компьютер выполняет внешнюю управляющую роль и после настройки может быть отключен. Наиболее продвинутые контроллеры могут иметь несколько входов, способных принимать сигнал практически всех распространенных форматов, масштабировать, кадрировать их, формировать изображение picture-in-picture, корректировать цвет и гамму изображения.

Наша компания занимается поставкой и монтажом LED экранов для внутренней и внешней эксплуатации.