技術(shù)分享 | 凱視達(dá)LED顯示屏亮色度均勻性校正

來(lái)源：凱視達(dá) 編輯：小月亮 2019-11-15 17:34:28 加入收藏

全彩LED顯示屏燈點(diǎn)顯示原理為通過(guò)其內(nèi)部紅綠藍(lán)三色LED燈，根據(jù)三基色相加原理，控制RGB三色燈的PWM脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，從而顯示各種復(fù)雜的色彩。

　　LED顯示屏由大量LED燈點(diǎn)排列組合而成，其光強(qiáng)、波長(zhǎng)及飽和度共同影響屏幕的顯示均勻性。實(shí)際上在LED屏幕出廠前，如果單個(gè)燈點(diǎn)的RGB三色配色不一致，則會(huì)引起屏幕“雪花點(diǎn)”或者“麻點(diǎn)”現(xiàn)象。且隨著LED屏幕的長(zhǎng)時(shí)間使用，RGB三色燈的衰減的程度不一樣，也會(huì)造成亮度或者色度的偏差，影響視覺(jué)效果。

　　為保證全屏亮度和色彩顯示的一致性，亮色度逐點(diǎn)校正顯得尤為重要。

1. 原理介紹

　　1.1亮度校正原理

　　亮度均勻性校正，主要應(yīng)用于存在亮度差異的同一批模組拼接而成的顯示屏幕中，通過(guò)數(shù)碼單反相機(jī)或者科學(xué)級(jí)制冷相機(jī)分別拍攝LED屏幕中的紅綠藍(lán)三色照片，并識(shí)別測(cè)量出各燈點(diǎn)的亮度值將亮度不均勻的燈點(diǎn)調(diào)整至一個(gè)統(tǒng)一的亮度值，從而達(dá)到亮度一致的目的。

　　通過(guò)對(duì)比校正前后的亮度分布統(tǒng)計(jì)圖和顯示屏顯示效果，LED顯示屏幕亮度均勻性得到明顯改善，人眼基本觀察不到“麻點(diǎn)”現(xiàn)象。

　　由于亮度校正是將所有燈點(diǎn)亮度調(diào)整一致，且考慮到燈點(diǎn)壽命問(wèn)題，校正后的顯示屏亮度相比校正前會(huì)有所損減，但不影響觀感。

　　1.2色度校正原理

　　從色度學(xué)角度描述LED的色度可表示為Yxy，其中Y表示LED的亮度，x、y為色品坐標(biāo)，色度校正會(huì)同時(shí)校正亮度和色度。對(duì)于存在色度差異的顯示屏而言，將其色坐標(biāo)繪制到色品圖上時(shí)，色坐標(biāo)呈現(xiàn)為散亂的塊斑，色度校正目的是通過(guò)色域變換技術(shù)將分布不均的色域變換到同一公共色域，即顯示屏上所有燈點(diǎn)的內(nèi)部最小色域(內(nèi)部三角形范圍)。

　　通俗來(lái)說(shuō)，色度校正就是將存在色差的LED，通過(guò)補(bǔ)色來(lái)使色度一致。例如紅色存在色度差異，則通過(guò)對(duì)其他LED燈補(bǔ)入少量的藍(lán)色和綠色，使得2種紅色達(dá)到一致，綠色存在色差則通過(guò)補(bǔ)入少量的紅色和藍(lán)色，藍(lán)色存在色差則補(bǔ)入少量的紅色和綠色。

　　色域調(diào)整示意圖

2. 凱視達(dá)亮色度校正系統(tǒng)

　　2.1逐點(diǎn)校正系統(tǒng)概述

　　逐點(diǎn)校正是一項(xiàng)用于提升LED顯示屏亮色均勻度和色彩保真度的技術(shù)，即通過(guò)對(duì)LED顯示屏上的每個(gè)像素(或每一個(gè)基色子像素)區(qū)域的亮度(和色度)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，給出每個(gè)基色子像素的校正系數(shù)或每個(gè)像素的校正系數(shù)矩陣，將其反饋給顯示屏的控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)應(yīng)用校正系數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)像素(或每一個(gè)基色子像素)的差異性驅(qū)動(dòng)，讓LED顯示屏的畫面純凈細(xì)膩。

　　凱視達(dá)逐點(diǎn)校正系統(tǒng)的特點(diǎn)：

　　→支持整屏逐點(diǎn)亮度校正

　　→支持逐點(diǎn)亮度校正時(shí)拼接亮暗線調(diào)整

　　→支持逐點(diǎn)亮色度校正時(shí)屏幕存在包邊

　　→支持整屏逐點(diǎn)亮色度校正

　　→支持逐點(diǎn)亮色度圖像裁剪拍攝，校正速率翻倍(凱視達(dá)科學(xué)級(jí)相機(jī))

　　當(dāng)只需進(jìn)行亮度校正時(shí)，使用常規(guī)數(shù)碼相機(jī)也能對(duì)LED燈點(diǎn)亮度精準(zhǔn)的采集，校正更加簡(jiǎn)便快捷。逐點(diǎn)校正系統(tǒng)通過(guò)局域網(wǎng)連接2臺(tái)計(jì)算機(jī)，一臺(tái)用作控制屏幕顯示，另一臺(tái)通過(guò)局域網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)行校正。如下圖所示：

　　校正系統(tǒng)框架圖

　　當(dāng)屏幕與控制臺(tái)距離較遠(yuǎn)時(shí)，局域網(wǎng)連接的2臺(tái)電腦分別各自運(yùn)行kystarCLB 和屏幕控制軟件。當(dāng)屏幕與控制臺(tái)距離較近時(shí)，可以在同一臺(tái)電腦上運(yùn)行上述2款軟件校正。

　　2.2逐點(diǎn)校正設(shè)備清單

亮度校正數(shù)碼相機(jī)

亮色度校正數(shù)碼相機(jī)

KystarCLB 軟件

ColorAdjust 軟件

　　凱視達(dá)控制系統(tǒng)軟件

　　硬件

　　→ 計(jì)算機(jī)2臺(tái)，配備網(wǎng)線或是路由設(shè)備，推薦高配置處理速度更快。

　　可以連接至同一局域網(wǎng)，可以通過(guò)網(wǎng)線直連。如需一次拍攝整屏大小的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)校正圖像，需要計(jì)算機(jī)支持對(duì)應(yīng)大小的視頻信號(hào)。

　　→ 相機(jī)1臺(tái)(帶鏡頭)。

　　佳能70D或者佳能7D Mark II，配備USB延長(zhǎng)線以及相機(jī)電源適配器，三腳架。色度校正需要使用凱視達(dá)提供的色度校正科學(xué)級(jí)相機(jī)。

　　→ 支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸出的發(fā)送設(shè)備，配合上位機(jī)軟件逐點(diǎn)顯示。

　　軟件

　　→ KystarCLB 校正軟件。

　　校正過(guò)程中，負(fù)責(zé)拍攝屏幕的圖片以及校正處理。

　　→ ColorAdjust 屏幕控制軟件。

　　校正過(guò)程中，負(fù)責(zé)與KystarCLB通信控制屏幕顯示。

　　→ 凱視達(dá)控制系統(tǒng)軟件。

　　負(fù)責(zé)調(diào)屏以及校正后的數(shù)據(jù)下載。

　　2.3模組快速校正概述

　　當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)LED顯示屏模組數(shù)量較多，且存在多批次模組混用時(shí)，通常會(huì)表現(xiàn)出模組與模組之間的色度差異。針對(duì)目前多數(shù)校正系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)屏幕校正耗時(shí)長(zhǎng)、速度慢等不足，凱視達(dá)推出模組色度快速校正，通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)輸入操作，可以使屏幕模組間亮色度快速達(dá)到一致。