LED教程与设计方案及实际问题分析与解决Word格式.docx
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LED显示屏分类多种多样，大体按照如下几种方式分类：
（1）按使用环境分为户内,户外及半户外
户内屏面积一般从不到1平米到十几平米,点密度较高，在非阳光直射或灯光照明环境使用，观看距离在几米以外，屏体不具备密封防水能力。
户外屏面积一般从几平米到几十甚至上百平米，点密度较稀（多为1000-4000点每平米）,发光亮度在3000-6000cd/平米（朝向不同，亮度要求不同），可在阳光直射条件下使用，观看距离在几十米以外，屏体具有良好的防风抗雨及防雷能力。
半户外屏介于户外及户内两者之间,具有较高的发光亮度,可在非阳光直射户外下使用，屏体有一定的密封，一般在屋檐下或橱窗内。
（2）按颜色分为单色，双基色，三基色（全彩）
单色是指显示屏只有一种颜色的发光材料，多为单红色，在某些特殊场合也可用黄绿色（例如殡仪馆）。
双基色屏一般由红色和黄绿色发光材料构成。
三基色屏分为全彩色（fullcolor）,由红色，黄绿色（波长570nm），蓝色构成及真彩色（naturecolor）,由红色，纯绿色（波长525nm）,蓝色构成。
（3）按控制或使用方式分同步和异步
同步方式是指LED显示屏的工作方式基本等同于电脑的监视器，它以至少30场/秒的更新速率点点对应地实监视器上的图时映射电脑像,通常具有多灰度的颜色显示能力，可达到多媒体的宣传广告效果。
异步方式是指LED屏具有存储及自动播放的能力，在PC机上编辑好的文字及无灰度图片通过串口或其他网络接口传入LED屏,然后由LED屏脱机自动播放，一般没有多灰度显示能力，主要用于显示文字信息，可以多屏联网。
（4）按像素密度或像素直径划分
由于户内屏采用的LED点阵模块规格比较统一所以通常按照模块的像素直径划分主要有：
∮3.0mm60000像素/平米∮3.75mm44000像素/平米∮5.0mm17000像素/平米
户外屏的像素直径及像素间距目前没有十分统一的标准，按每平米像素数量大约有1024点，1600点,2000点,2500点,4096点等多种规格。
（5）按显示性能可分为
视频显示屏：
一般为全彩色显示屏
文本显示屏：
一般为单基色显示屏
图文显示屏：
一般为双基色显示屏
行情显示屏：
一般为数码管或单基色显示屏；
三、LED显示屏特点
全面了解LED显示屏特点，是为了选择高性价比LED显示屏,与其它大屏幕终端显示器相比,LED显示屏主要有以下特点。
?
亮度高：
色彩丰富鲜艳，户外显示屏的亮度大于8000mcd/m2，是目前唯一能够在户外全天候使用的大型；
寿命长：
LED寿命长达100,000小时（十年）以上；
视角大：
室内视角可大于160度，户外视角可大于120度；
结构模块化，屏幕面积可大可小，小至不到一平米，大则可达几百、上千平米；
易与计算机接口，支持软件丰富，操作方便灵活，画面清晰稳定。
显示屏联网：
利用一台微机可以同时控制多个显示屏显示不同的内容，显示屏也可脱机工作。
既可以显示文字又可以显示图形图像，字体字型变化丰富。
注：
常见大型显示终端对比
屏幕类型优点缺点
电视墙全彩色、面积大画面有分隔感、亮度低不能在户外用、色差大、造价高
PDP全彩色、画面细腻面积不大、亮度低、寿命短
投影机全彩色、画面细腻亮度低不能在户外用、画面受光不均。
四、基本概念
LED:
LightEmittingDiode（发光二极管）的缩写。
单点直径（Singledotdiameter）指一个像素点的直径，单位通常为mm。
象素（PIXEL）：
指每单个或多个发光管组成的发光点。
是画面上可以被独立控制的最小单元PIXEL是pictureelement的缩写，在三基色显示屏上，象素由三部分组成：
红，绿，篮，每一部分由一个或几个LED组成，理论上，分别调节红，绿，蓝的亮度，可以表现出任意颜色。
间距（PITCH）
相邻象素的中心距离。
间距越小，可视距离越短。
分辨率（Resolution）
通常用于数字显示设备，表示总的象素数量，一般写成宽X高的形式，如800X600。
可视角度（ViewingAngle）
当观察者面对LED时可以看到LED的最大亮度，当观察者向左或右移动时，看到的亮度会减少，当亮度减到最大亮度的一半时，此时所处的角度加上向反方向移动得到的角度之和，称水平可视角度，垂直可视角度用同样方式测量。
LED的视角厂家会给出参数。
亮度（Brightness）
亮度在任何显示设备中都是最重要的参数。
亮度的主单位叫烛光（candela），用CD表示，单个LED的亮度通常用millicandelas，MCD，即千分之一CD，把一个平方米的LED亮度加在一起，就得到单位面积亮度，用尼特（NITS）表示，1NITS＝1CD/m2。
红绿蓝三色的亮度必须平衡才能准确的还原真实色彩，换句话说，LED的白色必须是白色，而不3楼
红绿蓝三色的亮度必须平衡才能准确的还原真实色彩，换句话说，LED的白色必须是白色，而不是粉红色。
如果红绿蓝都处于最高亮度，混合出的色彩通常不是白色，为了得到白色（通常称为6500K色温），红绿蓝中须有一个或两个的亮度调低，为了获取正确的白色，必须反复测量调整亮度，这个过程称白平衡。
可视距离（ViewingDistance）
对于各种显示器件来说，最佳的观察距离应该是人眼无法分辨出象素的最小距离，，这个距离大约是点间距的3400倍。
电视和电脑的观测距离通常要小于这个要求，但可接受的距离不能小于点间距的1700倍。
灰度等级（GreyLevels）
也称色彩深度，指不同亮度的数量，红绿蓝有各自的灰度，在全彩色系统中一般是256级灰度，可以产生256X256X256＝16,777,216种颜色，在PC中称为24位色，在LED显示系统中称为8位系统。
LED显示屏能表现的色彩数量取决于RGB三色的灰度等级，在标准的全彩显示屏中为256级灰度，对于体育场馆的LED全彩系统，256灰度是不够的，无法准确的恢复还原色彩。
刷新率（RefreshRate）
显示屏画面更新的速率，通常用赫兹表示（Hz）。
与帧频是不同的。
帧频（FrameRate）
显示屏每秒显示的图像帧的数量，通常取决于输入的信号（25fpsforPAL,30fpsforNTSC）
场频（Field）
PAL和NTSC的一半帧，因为PAL和NTSC是隔行扫描，每次刷新只显示半帧图像。
高级概念
纯绿（Puregreen）和真绿（truegreen）过去30年，各种颜色LED被相继开发出来，首先是红色，黄色，黄绿色，蓝色LED和纯绿LED在90年代相继被日亚工程师发明。
至此,制造LED全彩色显示屏成为可能。
播放视频的LED显示屏必须用纯绿，如果用黄绿来做，颜色肯定不真实，如果一个象素里绿管的数量很多，比红管和蓝管的数量多，那肯定是黄绿管，因为黄绿的亮度不够，必须用多个，但黄绿LED价格低廉。
该种显示屏俗称伪彩屏。
GAMMA矫正（gammacorrection）
这是一种通过变换函数来减少灰度数量，从而产生一个更接近真实环境的色彩和对比度，全彩屏实际表现的颜色受到很多限制，当夜晚时，必须降低屏体亮度，此时能够显示的色彩就会减少，因此，数字RGB显示的色彩肯定少于16M色，为了解决这个问题，需要更高层次的灰度，1Bill色的系统（红绿蓝各1024级色）可以表现更真实的色彩，因为从256级灰度扩大到1024级，极大的丰富了可表现的色彩数目。
虚拟象素技术（VirtualResolution）
也称共享象素或动态象素，将4倍于物理象素的象素快速的按奇偶列和奇偶行分4次送到物理象素上显示，其效果相当于将间距缩小一半，其成本与传统做法基本相比，基本没增加，但可以做到原来4倍的分辨率。
一致性（Uniformity）
整个画面的质量很大程度上取决于LED的一致性。
一致性的问题是LED固有的问题，当LED生产时。
他们的亮度，视角，还有其它的特性实际上都不统一，这些参数分布在某一范围，制造商工艺控制的越好，这个范围越小，选用优质厂商提供的LED可以减少调试的工作量，人眼对颜色和亮度的敏感度相当高，对于LED之间的差别很容易察觉，特别在高亮的显示系统中，这种差别更大，设计者必须采用各种技术来消除这种差别，增加一致性。
色差（ColourShift）
LED显示屏由红绿蓝三色组合来产生各种颜色，但这三种颜色由不同材料做成，视角是有差异的，不同LED的光谱分布都是变化的，这些能被观测的差异称为色差。
当偏过一定角度观察LED时，其颜色发生改变,人眼判断真实画面的色彩的能力（比如电影画面）比观测计算机产生的画面要好。
单元板规格（Cellboardsize）
指单元板的尺寸，通常用单元板长乘以宽的表达式表示，以毫米为单位。
（48×
244）
单元板的解析度（Cellboardpixels）：
指一块单元板有多少个像素，通常用单元板像素的行数乘以列数的表达式表示。
（如：
64×
32）
像素密度（Latticedensity）
也称点阵密度，通常指每平方米显示屏上的像素个数。
每平方米最大的功耗（Consumptionpersqm）
每平方米每小时的最大耗电量，通常是指显示屏全白色工作情况下的耗电量。
因为在电源设计上我们采用了增容设计，所以在显示屏满负荷情况下，也不会达到电源的最大功率，对显示屏起到了很好的保护作用。
重量（Kg）
通常指每平方米屏体的重量（含电源、边框等），但不包括框架的重量。
通讯距离（Communicationdistance）
操作平台（电脑）与屏幕之间的距离。
通常8芯网线传输不大于130米，光纤传输在500米—1300米。
支持模式（Supportmode）
VGA的英文全称是VideoGraphicArray，即显示绘图阵列，通常说的显卡接口。
VGA支持在640X480的较高分辨率下同时显示16种色彩或256种灰度，同时在320X240分辨率下可以同时显示256种颜色.
肉眼对颜色的敏感远大于分辨率，所以即使分辨率较低图像依然生动鲜明。
VGA由于良好的性能迅速开始流行，厂商们纷纷在VGA基础上加以扩充，如将显存提高至1M并使其支持更高分辨率如800X600或1024X768，这些扩充的模式就称之为VESA（VideoElectronicsStandardsAssociation，视频电子标准协会）的SuperVGA模式，简称SVGA，现在的显卡和显示器都支持SVGA模式。
不管是VGA还是SVGA，使用的连线都是15针的梯形插头，传输模拟信号。
5楼
五、显示屏大小的计算方式。
1．室内显示屏的计算方式。
（1）给出屏的具体数据（长、宽，面积）。
a.例子：
所做屏的规格是Φ5（指像素的直径）屏，屏长5.8米，宽2.6米。
b.首先，清楚Φ5屏的技术参数单元板规格为488×
244mm，单元板解析度64×
32
c.计算所用单元板的块数。
屏长或宽用的板数＝预做屏长或宽÷
单元板的长或宽
屏长用的板数：
5.8米×
1000÷
488=11.89≈12
屏宽用的板数：
2.6米×
244=10.65≈11
d.计算实际的屏的大小。
实际屏长或宽用＝单元板的长或宽×
屏长或宽用的块数
实际屏长：
488×
12=5856mm即5.856米
实际屏宽：
244×
11=2684mm即2.684米
e.屏的面积：
5.856×
2.684=15.72（平方米）
通常清况屏体外边框尺寸在屏体尺寸基础上每边各加5-10cm。
f.屏的分辨率=屏用的板数×
单元板的解板度
屏的分辨率=（12×
64）×
（11×
（2）只给出屏的面积，没有长宽。
a.例子：
做一个面积为9㎡的屏，屏的规格是Φ5（指像素的直径）。
b.如果只给出了面积，长宽我们要自己算。
可以按长、宽4：
3或16：
9的比例去算。
这样画面效果好。
（这里以4：
3为例）
c.理论屏屏长为：
长=（面积÷
12）的平方根×
4
宽=（面积÷
3
即：
长=3.46m
宽=2.60m
d.长宽已经求出来了，下边的计算见
（1）中的例子。
2．室外显示屏的计算方式。
a.例子：
要做P20的户外全彩屏长约10米，宽约6米
b.首先清楚，单元箱体的规格（箱体长宽）为1280×
960mm，解析度为64×
48
c.计算箱体的个数。
屏长或宽用的箱数＝预做屏长或宽÷
单元箱的长或宽
屏长用的箱体数：
10米×
1280=7.8123≈8
屏宽用的箱体数：
6米×
960=6.25≈6
d.计算实际的屏的大小。
实际屏长或宽用＝箱体的（规格）长或宽×
屏长或宽用的箱体个数
1280×
8=10240mm即10.24米
960×
6=5760mm即5.76米
e.屏的面积：
10.24×
5.76=158.9824≈158.98（平方米）
f.屏的分辨率=箱体的解析度长宽×
箱体的长宽个箱=（64×
10）×
6）
如果做一个P20的户外全彩屏面积大约为50平方米。
长=8.16m
宽=6.12m
d.大概长宽以求出，接下来的计算参考例
（1）。
六、显示屏的亮度计算方法
以全彩屏为例，通常红、绿、蓝白平衡配比为3：
4：
1
红色LED灯亮度：
亮度（CD）/M2÷
点数/M2×
0.3（白平衡配比占30%）÷
2
绿色LED灯亮度：
0.6（白平衡配比占60%）
蓝色LED灯亮度：
0.1（白平衡配比占10%）
（1）已知整屏亮度求单管亮度。
例如：
每平米2500点密度，2R1G1B，每平米亮度要求为5000cd/m2，则：
6楼
红色LED灯亮度为：
5000÷
2500×
0.3÷
2=0.3cd=300mcd
绿色LED灯亮度为：
0.6=1.2cd=1200mcd
蓝色LED灯亮度为：
0.1=0.2cd=200mcd
每像素点的亮度为：
0.3×
2+1.2+0.2=2.0cd=2000mcd
（2）已知单管亮度求整屏亮度。
以P31.25，日亚管为例。
HSM显示屏主要管芯规格红绿
HSM-PH-A+（日亚）180-440mcd1020-2400mcd
因为白平衡配亮度配比红：
绿：
蓝=3：
6：
1；
又白平衡的配比以绿管亮度去配其它管。
所以如下：
由红：
绿=3：
6可知，绿管亮度是红管的2倍，即红管亮度为：
2400（蓝）÷
2=1200mcd又因为红、绿、蓝四个管中，红管有2个，所以，单个红管的亮度为：
1200÷
2=600mcd。
由绿：
蓝=6：
1可知，绿管亮度是蓝管的6倍，即蓝管亮度为：
6=400mcd
因，1个发光像素=2红管+1绿管+1蓝管；
即一个像素的亮度=600（红）×
2+2400（绿）+400（蓝）=3400mcd=3.4cd
每平方米亮度=1个发光像素的亮度×
每平方米的像素密度（个数）=3.4cd×
1024（像素个数）=3482cd。
以光损20%计算，实际发光亮度应为：
2785.28cd。
补充知识：
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