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平整度levelupdegree
发光二极管、像素、显示模块、显示模组在组成LED显示屏平面时的凹凸偏差。
LED显示屏的平整度不好易导致观看时,屏体颜色不均匀。
2)电性能指标
灰度等级grayscale
LED显示屏同一级亮度中从最暗到最亮之间能区别的亮度级数。
灰度也就是所谓的色阶或灰阶,是指亮度的明暗程度。
对于数字化的显示技术而言,灰度是显示色彩数的决定因素。
一般而言灰度越高,显示的色彩越丰富,画面也越细腻,更易表现丰富的细节。
灰度等级主要取决于系统的A/D转换位数。
当然系统的视频处理芯片、存储器以及传输系统都要提供相应位数的支持才行。
一般为无灰度、8级、16级、32级、64级、128级、256级等,LED显示屏的灰度等级越高,颜色越丰富,色彩越艳丽;
反之,显示颜色单一,变化简单。
目前国内LED显示屏主要采用8位处理系统,也即256(28)级灰度。
简单理解就是从黑到白共有256种亮度变化。
采用RGB三原色即可构成256×
256×
256=16777216种颜色。
即通常所说的16兆色。
国际品牌显示屏主要采用10位处理系统,即1024级灰度,RGB三原色可构成10.7亿色。
换帧频率refreshframefrequency
LED显示屏LED显示屏画面信息更新的频率。
一般为25Hz、30Hz、50Hz、60Hz等,换帧频率越高,变化的图像连续性越好。
刷新频率refreshfrequency
LED显示屏显示数据每秒钟被重复显示的次数。
常为60Hz、120Hz、240Hz等,刷新频率越高,图像显示越稳定。
3)光学指标
显示屏亮度luminanceofLEDscreen
LED显示屏在法线方向的平均亮度。
单位:
cd/m²
。
在同等点密度下,LED显示屏的亮度取决于所采用的LED晶片的材质、封装形式和尺寸大小,晶片越大,亮度越高;
反之,亮度越低。
视角viewingangle
在水平和垂直两个方向的亮度分别为LED显示屏法线方向亮度的一半时,该观察方向与LED显示屏法线的夹角分别称为水平视角和垂直视角,一般以±
表示左右和上下各多少度。
如果一块显示屏的水平视角为120度、垂直视角为45度,在此观看范围内能使所有观众享受到最佳的观看效果。
超出此范围,观众将可收看到低于正常亮度50%的视觉效果。
LED显示屏的视角越大,其受众群体越多,覆盖面积越广,反之越小。
LED晶片的封装方式决定LED显示屏的视角的大小,其中,表贴LED灯的视角较好,椭圆形LED单灯的水平视角较好。
视角与亮度成反比。
视角范围
灯材
水平
垂直
表贴LED灯
160
160
椭圆形LED灯
120
45
圆形LED灯
60
显示屏寿命lifeofLEDscreen
LED是一种半导体器件,其寿命为10万小时。
LED显示屏的寿命取决于其所采用的LED灯的寿命和显示屏所用的电子元器件的寿命。
一般平均无故障时间不低于1万小时。
如何选择适用的LED
屏体尺寸设计
在设计屏体大小时,有三个重要的因素:
(1)显示内容的需要
(2)场地空间条件
(3)显示屏单元模板尺寸(室内屏)或象素大小(户外屏)
普通LED显示屏的分辨率一般最大为480行×
768列。
特殊显示屏可超出此限,常用办法是用两块屏来组合而成;
另外就是用超高速芯片设计电路,但成本较高。
以下是室内屏的设计参考尺寸:
φ3.0mm的点间距是4.00mm,屏体最大尺寸约为:
2.0米(高)×
3米
φ3.75mm的点间距是4.75mm,屏体最大尺寸约为:
2.5米(高)×
4米
φ5.0mm的点间距是7.62mm,屏体最大尺寸约为:
3.7米(高)×
6米
在设计室内显示屏的几何尺寸时,应以显示屏单元模板的尺寸为基础。
一块单元模板分辨率一般为32行×
64列,即共有2048个象素,其几何尺寸如下:
φ3.75mm单元模板尺寸为:
152mm(高)×
304mm(宽)
φ5mm单元模板尺寸为:
244mm(高)×
487mm(宽)
室内显示屏体外边框的尺寸可按要求确定,一般应与屏体大小成比例。
外边框的尺寸通常为5cm-10cm(每边)。
对于户外屏而言,首先要确定象素尺寸。
象素尺寸的选定除了应考虑前面提到的显示内容的需要和场地空间因素外,还应考虑安装位置和视距。
若安装位置与主体视距越远,则象素尺寸应越大,因为象素尺寸越大,象素内的发光管就越多,亮度就越高,而有效视距也就越远。
但是,象素尺寸越大,单位面积的象素分辨率就越低,显示的内容也就越少。
耗电与电源要求
显示屏的耗电量分为平均耗电量和最大耗电量。
平均耗电量又称工作电量是平时实际耗电量。
最大耗电量是启动时或全亮等极端情况时的耗电量,最大耗电量是交流电供电(线径,开关等)必须考虑的要素。
φ5mm显示屏耗电量:
平均耗电量:
200W/平方米;
最大耗电量:
450W/平方米
φ3.75mm显示屏耗电量=φ5mm显示屏耗电量×
2.5倍
显示屏属大型精密电子设备,为了安全使用及可靠工作,其AC220V电源输入端或与其相连微机的AC220V电源输入端必须接大地。
注:
微机的AC220V电源输入接地端已与微机机壳相连。
户外屏须特别考虑的问题
户外屏的主要问题如下:
(1)显示屏安装在户外,经常日晒雨淋,风吹尘盖,工作环境恶劣。
电子设备被淋湿或严重受潮会引起短路甚至起火,引发故障甚至火灾,造成损失。
(2)显示屏可能会受到雷电引起的强电强磁袭击。
(3)环境温度变化极大。
显示屏工作时本身就要产生一定的热量,如果环境温度过高而散热又不良,集成电路可能工作不正常,甚至被烧毁,从而使显示系统无法正常工作。
(4)受众面宽,视距要求远、视野要求广;
环境光变化大,特别是可能受到阳光直射。
针对以上特殊要求,户外显示屏必须做到:
(1)屏体及屏体与建筑的结合部必须严格防水防漏;
屏体要有良好的排水措施,一旦发生积水能顺利排放。
(2)在显示屏及建筑物上安装避雷装置。
显示屏主体和外壳保持良好接地,接地电阻小于3欧姆,使雷电引起的大电流及时泄放。
(3)安装通风设备降温,使屏体内部温度在-10℃~40℃之间。
屏体背后上方安装轴流风机,排出热量。
(4)选用工作温度在-40℃~80℃之间的工业级集成电路芯片,防止冬季温度过低使显示屏不能启动。
(5)为了保证在环境光强烈的情况下远距离可视,必须选用超高亮度发光二极管。
(6)显示介质选用新型广视角管,视角宽阔,色彩纯正,一致协调,寿命超过10万小时。
显示介质的外封装为目前最流行的带遮沿方形筒体,硅胶密封,无金属化装配;
其外型精致美观,坚固耐用,具有防阳光直射、防尘、防水、防高温、防电路短路“五防“特点
1、点间距计算方法:
每个像素点到每一个相邻像素点之间的中心距离;
每个像素点可以是一颗LED灯[如:
PH10(1R)]、两颗LED灯[如:
PH16(2R)]、三颗led灯[如:
PH16(2R1G1B)],P16的点间距为:
16MM;
P20的点间距为:
20MM;
P12的点间距为:
12MM...
2、长度和高度计算方法:
点间距×
点数=长/高
如:
PH16长度=16点×
1.6㎝=25.6㎝
高度=8点×
1.6㎝=12.8㎝
PH10长度=32点×
1.0㎝=32㎝
高度=16点×
1.0㎝=16㎝
3、屏体使用模组数计算方法:
总面积÷
模组长度÷
模组高度=使用模组数
10个平方的PH16户外单色led显示屏使用模组数等于:
10平方米÷
0.256米÷
0.128米=305.17678≈305个
更加精确的计算方法:
长度使用模组数×
高度使用模组数=使用模组总数
长5米、高2米的PH16单色led显示屏使用模组数:
长使用模组数=5米÷
0.256米=19.53125≈20个
高使用模组数=2米÷
0.128米=15.625≈16个
使用模组总数目=20个×
16个=320个
4.LED显示屏可视距离的计算方法:
RGB颜色混合距离三色混合成为单一颜色的距离:
LED全彩屏视距=像素点间距(mm)×
500/1000
最小的观看距离能显示平滑图像的距离:
LED显示屏可视距离=像素点间距(mm)×
1000/1000
最合适的观看距离观看者能看到高度清晰画面的距离:
LED显示屏最佳视距=像素点间距(mm)×
3000/1000
最远的观看距离:
LED显示屏最远视距=屏幕高度(米)×
30(倍)
5.LED显示屏扫描方式计算方法:
扫描方式:
在一定的显示区域内,同时点亮的行数与整个区域行数的比例。
室内单双色一般为1/16扫描,
室内全彩一般是1/8扫描,
室外单双色一般是1/4扫描,
室外全彩一般是静态扫描。
目前市场上LED显示屏的驱动方式有静态扫描和动态扫描两种,静态扫描又分为静态实像素和静态虚拟,动态扫描也分为动态实像和动态虚拟;
驱动器件一般用国产HC595,台湾MBI5026,日本东芝TB62726,一般有1/2扫,1/4扫,1/8扫,1/16扫。
举列说明:
一个常用的全彩模组像素为16*8(2R1G1B),如果用MBI5026驱动,模组总共使用的是:
16*8*(2+1+1)=512,MBI5026为16位芯片,512/16=32
(1)如果用32个MBI5026芯片,是静态虚拟
(2)如果用16个MBI5026芯片,是动态1/2扫虚拟
(3)如果用8个MBI5026芯片,是动态1/4扫虚拟
如果板子上两个红灯串连
(4)用24个MBI5026芯片,是静态实像素
(5)用12个MBI5026芯片,是动态1/2扫实像素
(6)用6个MBI5026芯片,是动态1/4扫实像素
在LED单元板,扫描方式有1/16,1/8,1/4,1/2,静态。
如果区分呢?
一个最简单的办法就是数一下单元板的LED的数目和74HC595的数量。
计算方法:
LED的数目除以74HC595的数目再除以8=几分之一扫描
实像素与虚拟是相对应的:
简单来说,
实像素屏就是指构成显示屏的红绿蓝三种发光管中的每一种发光管最终只参与一个像素的成像使用,以获得足够的亮度。
虚拟像素是利用软件算法控制每种颜色的发光管最终参与到多个相邻像素的成像当中,从而使得用较少的灯管实现较大的分辨率,能够使显示分辨率提高四倍。
6.LED显示屏电源个数计算方法:
(电源是30A和40A;
单色是8块单元板1个40A的电源,双色是6块单元板1个电源;
如果全彩的单元板就好按全亮时的最大功率来算)
a.一个电源能带几张单元板的个数=电源的电压*电源的电流/单元板的横向像素点数/单元板的纵向像素点数/0.1/2例如:
半户外P10:
5V40A的电源可带:
5*40/(32*16*0.1/0.5)=7.8取大8个;
b.根据屏体总功率求出所需电源个数=平均总功率/一个电源的功率(电源电压*电源电流)例如:
一个条屏的长用12个P10模组,高用3个P10模组总共:
36个模组那么所需电源个数=32*16*0.1*36*0.5/5/40=4.6取大(5个电源)
7.LED显示屏功率计算方法:
功率的公式是P=UI
P代表功率,U代表电压,I代表电流,通常我们所用的电源电压是5V,电源是30A和40A;
户外屏的功率参照网站上“产品参数”里,那边都很明确的,下面将举1个例子。
某单位要做9个平方米的户内5.0双色的电子屏,计算最大需要多少功率。
先要算出40A的电源个数=9(0.244*0.488)/6=12.5=13只电源(要整数,以大为标准)那么很简单,最大功率P=13只*40A*5V=2600W。
单灯的功率=一颗灯功率5V*20mA=0.1W
LED显示屏单元板的功率=单灯的功率*分辨率(横向像素点数*纵向像素点数)/2
屏体的最大功率=屏体的分辨率*每分辨率灯数*0.1
屏体的平均功率=屏体的分辨率*每分辨率灯数*0.1/2
屏体的实际功率=屏体的分辨率*每分辨率灯数*0.1/扫描数(4扫,2扫,16扫,8扫,静态)
8.LED显示屏亮度计算方法:
亮度:
屏体整体亮度由单颗灯的亮度整合起来,举例如下:
3906点的P16户外全彩屏2R1PG1B(1/4扫描),大连路美管芯,其中红管发光亮度为800mcd,绿管发光亮度为2300mcd,蓝管发光亮度为350mcd,由此可计算一个平方理论亮度为(800*2+2300+350)*3906/1000/4=4150cd
在明确亮度及点密度的要求条件下,如何计算机单管的亮度?
计算方法如下:
(以两红、一绿、一蓝为例)
红色LED灯亮度:
亮度(CD)/M2÷
点数/M2×
0.3÷
2
绿色LED灯亮度:
0.6
蓝色LED灯亮度:
0.1
例如:
每平米2500点密度,2R1G1B,每平米亮度要求为5000CD/M2,则:
红色LED灯亮度为:
5000÷
2500×
2=0.3
绿色LED灯亮度为:
0.6÷
2=1.2
蓝色LED灯亮度为:
0.1=0.2
每像素点的亮度为:
0.3×
2+1.2+0.2=2.0CD
9.LED显示屏分辨率的计算方法:
LED显示屏每平方分辨率=1/像素间距(单位化为M)/像素间距(单位化为M)例如:
P16每平方分辨率=1/0.016/0.016=3906DOT(点)
10.LED显示屏的视角要根据选用的LED灯珠而定:
如室内表贴灯:
SMD0603/0805:
H:
160度V:
120度
SMD3528视角:
140度V:
室外插灯DIP:
dip346/546:
H:
110度V:
50度
LED各发光管波长范围:
红色:
625-630nm
黄绿色:
568-572nm
纯绿色:
520-530nm
蓝色:
460-470nm
黄色:
585-590nm
一般亮度要求如下:
(1)室内:
>
800CD/M2
(2)半室内:
2000CD/M2
(3)户外(坐南朝北):
4000CD/M2
(4)户外(坐北朝南):
8000CD/M2
红绿蓝在白色构成方面有什么样的亮度要求?
红、绿、蓝在白色的成色方面贡献是不一样的。
其根本原因是由于人类眼睛的视网膜对于不同波长的光感觉不同而造成的。
经过大量的实验检验得到以下大约比例,供参
考设计:
简单红绿蓝亮度比为:
3:
6:
1
精确红绿蓝亮度比为:
3.0:
5.9:
1.1
显示屏一般的长宽比例是多少?
图文屏:
根据显示的内容确定;
视频屏:
一般为4:
3或接近4:
3;
理想的比例为16:
9。
显示屏的安装要求?
供电要求:
供电接线点应在屏体尺寸之内
220V市电供电,火线零线接地线;
380V市电供电,三火线一零线接地线;
千瓦以上显示屏应加降压启动设备。
通讯要求:
通讯距离是以通讯线长为定义。
要以所安装显示屏的型号所用通讯线长度标准来安装通讯线。
通讯线禁止与电源线在同一线管内走线。
安装要求:
显示屏安装左右水平,不准许后倾
吊装要加装上下调节杆
壁挂安装前要装前倾脱落钩
落地安装要加定位支撑螺栓。
在LED行业中,点数(即像素点)与点间距对应关系如下:
PH4=62500点
PH4.7=44300点
PH6=27800点
PH8
=15625点
PH10=10000点
PH11.5=7500点
PH12=6400点
PH12.5=6400点
PH16=3906点
PH20=2500点
PH25=1600点
PH31.25=1024点
PH37.5=711点
PH40=625点
PH45=495点
P50=400点
LED显示屏安装及电源与功率的计算方法