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技术分享 | 凯视达LED显示屏亮色度均匀性校正
编辑:雁枫 [ 2019-11-13 9:44:50 ] 文章来源:凯视达
户外大屏幕

    全彩LED显示屏灯点显示原理为通过其内部红绿蓝三色LED灯,根据三基色相加原理,控制RGB三色灯的PWM脉冲宽度调制信号,从而显示各种复杂的色彩。

    LED显示屏由大量LED灯点排列组合而成,其光强、波长及饱和度共同影响屏幕的显示均匀性。实际上在LED屏幕出厂前,如果单个灯点的RGB三色配色不一致,则会引起屏幕“雪花点”或者“麻点”现象。且随着LED屏幕的长时间使用,RGB三色灯的衰减的程度不一样,也会造成亮度或者色度的偏差,影响视觉效果。

    为保证全屏亮度和色彩显示的一致性,亮色度逐点校正显得尤为重要。

1. 原理介绍

    1.1亮度校正原理
    亮度均匀性校正,主要应用于存在亮度差异的同一批模组拼接而成的显示屏幕中,通过数码单反相机或者科学级制冷相机分别拍摄LED屏幕中的红绿蓝三色照片,并识别测量出各灯点的亮度值将亮度不均匀的灯点调整至一个统一的亮度值,从而达到亮度一致的目的。

    通过对比校正前后的亮度分布统计图和显示屏显示效果,LED显示屏幕亮度均匀性得到明显改善,人眼基本观察不到“麻点”现象。

    由于亮度校正是将所有灯点亮度调整一致,且考虑到灯点寿命问题,校正后的显示屏亮度相比校正前会有所损减,但不影响观感。

    1.2色度校正原理
    从色度学角度描述LED的色度可表示为Yxy,其中Y表示LED的亮度,x、y为色品坐标,色度校正会同时校正亮度和色度。对于存在色度差异的显示屏而言,将其色坐标绘制到色品图上时,色坐标呈现为散乱的块斑,色度校正目的是通过色域变换技术将分布不均的色域变换到同一公共色域,即显示屏上所有灯点的内部最小色域(内部三角形范围)。

    通俗来说,色度校正就是将存在色差的LED,通过补色来使色度一致。例如红色存在色度差异,则通过对其他LED灯补入少量的蓝色和绿色,使得2种红色达到一致,绿色存在色差则通过补入少量的红色和蓝色,蓝色存在色差则补入少量的红色和绿色。

色域调整示意图

2。 凯视达亮色度校正系统

    2.1逐点校正系统概述
    逐点校正是一项用于提升LED显示屏亮色均匀度和色彩保真度的技术,即通过对LED显示屏上的每个像素(或每一个基色子像素)区域的亮度(和色度)数据进行采集,给出每个基色子像素的校正系数或每个像素的校正系数矩阵,将其反馈给显示屏的控制系统,由控制系统应用校正系数,实现对每个像素(或每一个基色子像素)的差异性驱动,让LED显示屏的画面纯净细腻。

    凯视达逐点校正系统的特点:

    →支持整屏逐点亮度校正
    →支持逐点亮度校正时拼接亮暗线调整
    →支持逐点亮色度校正时屏幕存在包边
    →支持整屏逐点亮色度校正
    →支持逐点亮色度图像裁剪拍摄,校正速率翻倍(凯视达科学级相机)

    当只需进行亮度校正时,使用常规数码相机也能对LED灯点亮度精准的采集,校正更加简便快捷。逐点校正系统通过局域网连接2台计算机,一台用作控制屏幕显示,另一台通过局域网互联进行校正。如下图所示:

校正系统框架图

    当屏幕与控制台距离较远时,局域网连接的2台电脑分别各自运行kystarCLB 和屏幕控制软件。当屏幕与控制台距离较近时,可以在同一台电脑上运行上述2款软件校正。

    2.2逐点校正设备清单
     

                亮度校正数码相机                                 亮色度校正数码相机

     
               KystarCLB 软件                                      ColorAdjust 软件

   
            凯视达控制系统软件

    硬件

    → 计算机2台,配备网线或是路由设备,推荐高配置处理速度更快。
    可以连接至同一局域网,可以通过网线直连。如需一次拍摄整屏大小的点对点校正图像,需要计算机支持对应大小的视频信号。
    → 相机1台(带镜头)。
    佳能70D或者佳能7D Mark II,配备USB延长线以及相机电源适配器,三脚架。色度校正需要使用凯视达提供的色度校正科学级相机。
    →  支持点对点输出的发送设备,配合上位机软件逐点显示。

    软件

    → KystarCLB 校正软件。
    校正过程中,负责拍摄屏幕的图片以及校正处理。
    → ColorAdjust 屏幕控制软件。
    校正过程中,负责与KystarCLB通信控制屏幕显示。
    → 凯视达控制系统软件。
    负责调屏以及校正后的数据下载。

    2.3模组快速校正概述
    当现场LED显示屏模组数量较多,且存在多批次模组混用时,通常会表现出模组与模组之间的色度差异。针对目前多数校正系统对现场屏幕校正耗时长、速度慢等不足,凯视达推出模组色度快速校正,通过简单的数据输入操作,可以使屏幕模组间亮色度快速达到一致。

模组色度快速校正软件

    模组色度快速校正特点:

    →简单,搭建环境方便,只需一台色度计配合凯视达控制系统软件
    →快速高效,节省下载校正数据时间
    →校正精度高,通过高精度的色度计测量模组色度,结合凯视达色域调整算法与颜色混色技术使屏幕亮色度达到一致的同时,使亮色度损失最小。

    2。4模组快速校正设备清单

     
                     光枪、色度计                                     凯视达控制系统软件

    硬件

    计算机1台,色度计1台(用于测量不同模组色度信息)

    软件

    凯视达控制系统软件。负责调屏及处理不同模组色度,计算各模组色域及显示屏调整后的校正数据,快速下载调整系数至凯视达硬件中。

3. 凯视达亮色度校正应用

    3.1亮度校正应用
    亮度校正后,整屏显示更纯净通透,显示屏“污点”基本消失不见。

   
               亮度校正前                                                   亮度校正后

    3.2色度校正应用
    对于有明显色度差异的屏幕,使用凯视达色度系统后,视觉效果大大改善,无论观看图像或是视频,人眼基本感觉不到色差。
   
                   校正前                                                     校正后

   

                   校正前                                                    校正后
   

                 校正前                                                      校正后


 


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北京凯视达科技有限公司是一家专注于视频图像领域软硬件产品研发、生产及销售的高新技术企业,拥有多项认证及产品发明专利,(专利号ZL2014108181363、ZL2014108181221、ZL2014108182474)拥有Kommander媒体服务系统、LED视频处理设备、LED视频色彩还原技术和任意倍频技术,是国内LED显示技术解决方案提供商。
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