LED屏幕关键技术指标说明

最近因为2008年夏季度奥运于中国北京举行时，LED屏幕与相关应用受到重视，我们继续为您分享关于LED屏幕(LED显示屏)相关的知识库。全彩LED屏幕的关键技术指标要求具有足够高的亮度、观看距离及视角、良好的色还原度、足够高的灰阶能力、足够高的扫瞄刷新速率、足够高的视讯信号处理能力，尤其是一致性要好，结构工艺等也要下功夫。

以下为技术指标的解释说明：

1.图素失控率
图素失控率是指屏幕的最小成像单元（图素）工作不正常（失控）所佔的比例。而图素失控有两种模式：一是盲点，也就是瞎点，在需要亮的时候它不亮，称之为瞎点；二是常亮点，在需要不亮的时候它反而一直在亮着，称之为常亮点。一般地，图素的组成有2R1G1B（2颗红灯、1颗绿灯和1颗蓝灯，下述同理）、1R1G1B、2R1G、3R6G等等，而失控一般不会是同一个图素裡的红、绿、蓝灯同时全部失控，但只要其中一颗灯失控，即认为此图素失控。为简单起见，按LED屏幕的各基色（即红、绿、蓝）分别进行失控图素的统计和计算，取其中的最大值作为屏幕的图素失控率。失控的图素数佔全屏图素总数之比，称之为「整屏图素失控率」。另外，为避免失控图素集中于某一个区域，即「区域图素失控率」，也就是在100×100图素区域内，失控的图素数与区域图素总数（即10000）之比。

2.灰阶等级
灰阶也就是所谓的色阶或灰度，是指亮度的明暗程度。对于数位化的显示技术而言，灰阶是显示色彩数的决定因素。一般而言灰阶越高，显示的色彩越丰富，画面也越细腻，更易表现丰富的细节。

灰阶等级主要取决于系统的A/D转换位元数。当然系统的视讯处理芯片、内存以及传输系统都要提供相应位元数的支援才行。 LED屏幕如果采用8位元处理系统，也即256（28）级灰阶。简单理解就是从黑到白共有256种亮度变化。如果采用RGB三原色即可构成256×256×256=16777216种顏色，即通常所说的16兆色。 国际品牌屏幕主要采用10位元处理系统，即1024级灰阶，RGB三原色可构成10.7亿色。灰阶虽然是决定色彩数的决定因素，但并不是说无限制越大越好。因为首先人眼的解析度是有限的，再者係统处理位元数的提高会牵涉到系统视讯处理、存储、传输、扫瞄等各个环节的变化，成本剧增，性价比反而下降。一般来说民用或商用级产品可以采用8位元系统，广播级产品可以采用10位元系统。

3. 色差校正 
由于色座标的差异，电视视讯信号的色域与LED的色域存在差别，造成播出的电视节目顏色显得不真实。所以，色座标的校正十分重要。校正的转换计算比较复杂，难于用软体完成，从各厂家的产品来看，儘管大家都声称有这种色校正功能，恐怕都没有做到色校正。
 
4. 一致性 
全彩LED大型屏幕的最大难点就是一致性，或者说最容易被观眾觉察的毛病就是一致性不好，屏幕显得一块深一块浅，俗称马赛克现象，是最令人反感的。造成一致性不好的原因是多方面的，包括选用的LED品质、驱动电路、结构设计和施工等。但是，除非所用发光二极体的离散性太大外，否则一致性的问题主要是设计和施工问题。或许一般的人观看有问题的LED户外看板，也许一开始看不到马赛克现象，也许很轻但不是没有，一般人与专业人士的观察将有一些差异。

5.亮度鑑别等级
亮度鑑别等级是指人眼能够分辨的图像从最黑到最白之间的亮度等级。前面提到屏幕的灰阶等级有的很高，可以达到256级甚至1024级。但是由于人眼对亮度的敏感性有限，并不能完全识别这些灰阶等级。也就是说可能很多相邻等级的灰阶人眼看上去是一样的。而且眼睛分辨能力每人各不相同。对于屏幕，人眼识别的等级自然是越多越好，因为显示的图像毕竟是给人看的。人眼能分辨的亮度等级越多，意味着屏幕的色空间越大，显示丰富色彩的潜力也就越大。亮度鑑别等级可以用专用的软体来测试，一般屏幕能够达20级以上就算是比较好的等级了。

6. 数位处理能力 
要得到优质图像，必须有高品质的视讯信号源。对于一般的大屏幕用户，所能得到的最好信号就是广播电视信号，DVD、VCD等只是家用级的。因此，对输入信号进行数位处理、提升图像品质就是必不可少的了。事实上大家都有这样的体会：播放经过挑选的节目时，显示效果是非常满意的，但如果是实况转播电视节目或放映DVD影片，难免有各种画面和镜头，例如夜景等暗画面或大面积的高亮度明亮画面，那时效果就要大打折扣了。怎样才能在各种画面和镜头下都有满意的效果呢?这就要靠数位信号处理，例如数位梳形滤波，滤波降噪，边缘锐化，远动预测和补偿，色度修正，非线性修正等等。特别值得一提的是比例缩放(SCALE)处理，是LED大屏幕的特殊问题，要由大屏幕业界下功夫研究。由于大屏幕像素总是少于视讯资讯源，在播放时必然遇到比例缩放问题，採样和重现中的损失以及造成的混迭和缺陷会造成图像品质下降。如何减少和降低损失，需要数位信号处理技术。数位图像处理技术已经取得很大的进展，有许多成果，例如大尺寸电视或投影中的技术成果，可以直接运用到大屏幕显示中来。数位处理系统的处理能力集中体现在处理位元数和处理速度上，运用DSP或高档FPGA是必然趋势。 

7.灰阶非线性变换
灰阶非线性变换是指将灰阶数据按照经验资料或某种算术非线性关係进行变换再提供给屏幕显示。由于LED是线性器件，与传统显示器的非线性显示特性不同。为了能够让LED显示效果能够符合传统资料源同时又不损失灰阶等级，一般在LED显示系统后级会做灰阶数据的非线性变换，变换后的资料位元数会增加（保证不遗失灰阶数据）。

8.可靠性和寿命 
可靠性是屏幕的生命，无论是用于企业形象，或是基于商业模式的活动，LED屏幕稳定可靠都是至关重要的。可靠性指标由平均无故障时间(MTBF)和平均修復时间(MTTR)来表述。MTBF 10000小时是一个非常高的指标，实际上也不一定需要。不少厂家下了大功夫提高系统的可靠性，但是究竟达到了什麼水准，并不能提供有说服力的资料，这也造成了我们在选购LED屏幕的难处，并造成了LED屏幕品质与价格上的差异。