Основни концепти стварних пиксела и виртуелних пиксела
У технологији ЛЕД екрана, "прави пиксели" и "виртуелни пиксели" су две основне технологије приказа пиксела. Кроз различите логике композиције пиксела и методе покретања, они утичу на резолуцију, цену и применљиве сценарије екрана екрана. Разлике и карактеристике ова два су детаљно анализиране у наставку.
Дефиниција и карактеристике реалних пиксела
Прави пиксел је физички избројив, стварни пиксел на ЛЕД екрану. Сваки прави пиксел може независно да контролише своју осветљеност и боју, колективно конструишући слику на екрану. У стварном приказу пиксела, постоји кореспонденција 1:1 између физичких пиксела и стварно приказаних пиксела; број пиксела на екрану одређује количину информација о слици која се може приказати.
Тачке{0}}емитовања светлости правог пиксела налазе се на ЛЕД цевима и показују кохезивну карактеристику. Из перспективе техничке имплементације, свака црвена, зелена и плава ЛЕД диода у правом пикселском дисплеју на крају учествује само у снимању једног пиксела како би се постигла довољна осветљеност. Овај дизајн обезбеђује независност и интегритет сваког пиксела, чинећи ефекат приказа стабилнијим и поузданијим.
Предност правог екрана у пикселима лежи у стабилности и доследности његовог ефекта приказа. Пошто је сваки пиксел независно контролисан, не постоји проблем мешања боја изазван дељењем пиксела, што га чини посебно погодним за апликације које захтевају висок{1}}прецизан приказ, као што су професионална филмска и телевизијска продукција и врхунски-комерцијални екрани.
Дефиниција и карактеристике виртуелних пиксела
Виртуелни пиксел је техника приказа која се примењује коришћењем специфичних алгоритама и технологија управљања, омогућавајући екрану да визуелно представи ефекат веће резолуције од стварних физичких пиксела. Једноставно речено, „симулира“ више пиксела користећи техничка средства.
Виртуелни пикселни дисплеји користе ЛЕД технологију мултиплексирања. Једна ЛЕД диода се може комбиновати са сусједним ЛЕД диодама до четири пута (горе, доље, лијево и десно), омогућавајући мањем броју ЛЕД диода за приказ више информација о слици и постизање веће резолуције. Виртуелни пиксели су распршени, са тачкама-емитовања светлости између ЛЕД диода, формирајући виртуелне тачке слике мешањем суседних црвених, зелених и плавих под-пиксела.
Срж виртуелних пиксела лежи у комбинацији и дистрибуцији физичких пиксела, омогућавајући екрану да прикаже више детаља и ефеката слике од стварних пиксела. Може да прикаже два или четири пута више пиксела слике од стварних пиксела на екрану. На пример, када су Р, Г, Б распоређени у односу 2:1:1, један пиксел се састоји од две црвене ЛЕД диоде, једне зелене ЛЕД диоде и једне плаве ЛЕД диоде, чиме је приказана слика четири пута већа од оригиналне.
Технички принципи и методе имплементације
Принцип техничке имплементације реалних пиксела
Технологија правих-пикселних ЛЕД екрана заснована је на традиционалним методама контроле екрана, при чему је њена основна карактеристика 1:1 кореспонденција између физичких пиксела и пиксела екрана. Из хардверске перспективе, ЛЕД екран се састоји од пиксела састављених од ЛЕД диода и повезаних контролних кола, омогућавајући прецизну контролу над осветљеношћу и тамом сваког пиксела за приказ богатих информација.
Језгро ЛЕД (Лигхт Емиттинг Диоде) је ПН спој који се састоји од полупроводника типа П- и Н-. Када се напредни напон примени на ПН спој, електрони и рупе се рекомбинују на споју, ослобађајући енергију као фотони, чиме емитују светлост. ЛЕД диоде направљене од различитих материјала емитују различите боје светлости; на пример, ЛЕД диоде са галијум фосфидом (ГаП) обично емитују зелено светло, док ЛЕД диоде са галијум-арсенидом (ГаАс) емитују црвено светло.
У ЛЕД екрану у пуној-боји, сваки пиксел се састоји од три ЛЕД диоде: црвене, зелене и плаве. Контролом осветљености и таме ЛЕД диода различитих боја у сваком пикселу, могу се креирати богате и разноврсне слике и видео снимци. Да бисте прецизно контролисали осветљеност и боју сваког пиксела на ЛЕД дисплеју, потребно је одговарајуће управљачко коло. Уобичајене методе вожње укључују статичку вожњу и динамичку вожњу. Статичка вожња се односи на то да сваки пиксел има сопствени независни управљачки чип за контролу. Овај метод даје добре резултате приказа и уједначену осветљеност, али кола су сложена и цена је висока. Обично се користи у апликацијама са малим бројем пиксела и изузетно високим захтевима за квалитет екрана. Динамичка вожња, с друге стране, користи метод скенирања, осветљавајући различите редове и колоне пиксела наизменично, користећи постојаност вида у људском оку да би се постигла потпуна слика.
Принципи техничке имплементације виртуелних пиксела
Технологија виртуелних пиксела је шема контроле екрана која постиже еквивалентно повећање резолуције мапирањем физичких пиксела у пикселе екрана (Н=2 или 4). Његова основна технологија лежи у преуређивању ЛЕД цеви између физичких пиксела како би се формирала комбинација виртуелних пиксела. Виртуелни пиксели користе дистрибуирану{4}}структуру која емитује светлост, формирајући виртуелне пикселе мешањем суседних црвених, зелених и плавих под-пиксела.
У специфичној имплементацији, технологија виртуелних пиксела има неколико решења. Узимајући технологију динамичког приказивања пиксела са четири-лампе РГГБ-, у физичком распореду пиксела, три РГБ под-пиксела унутар сваког црног оквира формирају комплетан пиксел за приказ садржаја. Међутим, у РГГБ распореду са четири-лампе, сваки црни оквир садржи само један под-пиксел. Кроз напредну технологију динамичког приказивања под-пиксела, околни под-пиксели могу да се флексибилно позајмљују у складу са садржајем слике, омогућавајући једном под-пикселу да постигне комплетан приказ садржаја пиксела.
У поређењу са физичким пикселима, у РГГБ распореду са четири{0}}лампе, сваки (РГБ) пиксел треба да дода само један под-пиксел (Г) да би се постигао 4-пута повећања ефекта приказа. Слично, Делта1 са три{6}}лампе вертикално динамичко-технологија приказивања пиксела такође постиже-приказ високе резолуције флексибилним позајмљивањем околних подпиксела.
Виртуелни пиксели се могу категоризовати према методу контроле (софтверски виртуелни наспрам хардверског виртуелног), њиховом множитељу (2к виртуелни наспрам. 4к виртуелни) и распореду ЛЕД диода (1Р1Г1Б виртуелни наспрам. 2Р1Г1Б виртуелни). У шеми виртуелних пиксела 2Р1Г1Б, свака диода може да дели четири пиксела, значајно побољшавајући резолуцију екрана.
Упоредна анализа техничких карактеристика
Поређење ефеката приказа
Пошто се сваки пиксел у правом-пикселу независно контролише, ефекат приказа је стабилнији и тачнији. Када се приказује текст са једним-цртањем, прави-пикселски екран може да прикаже јасан текст, док виртуелни-пиксел може да прикаже нејасан текст. То је зато што виртуелни пиксели користе временско{6}}мултиплексирање, циклично скенирајући информације четири суседна пиксела, што може довести до мање оштрих детаља ивица.
Што се тиче перформанси боја, прави{0}}пикселни екрани имају тачније и доследније боје јер је РГБ подпиксел сваког пиксела посвећен том пикселу. Виртуелни-дисплеји пиксела постижу боју мешањем подпиксела суседних пиксела, што може довести до одступања боје или недовољне засићености боје под одређеним условима.
Из перспективе искуства гледања, прави{0}}екрани у пикселима одржавају добар квалитет приказа на било којој удаљености гледања, док оптимална раздаљина гледања за виртуелне-пикселе екране треба да буде већа од 2048 пута физичког нагиба пиксела екрана монитора. На удаљеностима за гледање изблиза, слике виртуелних-пиксела могу да изгледају зрнасто, посебно око статичког текста где се могу појавити назубљене ивице.
Баланс трошкова и перформанси
Екрани са правим{0}}пикселима су релативно скупи због потребе за више физичких ЛЕД диода и управљачких кола. Нарочито у апликацијама високе{2}}резолуције, цена правих-решења пиксела експоненцијално расте. Технологија виртуелних пиксела, поновним коришћењем ЛЕД диода, може да обезбеди већу резолуцију и јаснији квалитет слике са малим или нимало повећања броја ЛЕД диода, значајно смањујући трошкове.
Из перспективе перформанси, технологија виртуелних пиксела постиже већу резолуцију и јасније визуелне ефекте по нижој цени. За купце који траже ЛЕД екране високе{1}}резолуције, високе{2}}дефиниције и исплативе-е, виртуелни пикселни дисплеји су одлично решење. Нарочито у апликацијама са већим раздаљинама гледања, ефекат приказа виртуелних пиксела може се приближити ефекту стварних пиксела, али по знатно нижој цени.
Међутим, технологија виртуелних пиксела има инхерентна ограничења у квалитету слике; на одговарајућој удаљености гледања, његов ефекат приказа је прихватљив. Постојећи произвођачи имају производе који постижу скоро -стварне-ефекте приказа пиксела, посебно у сценаријима као што су конференцијске собе, канцеларије и комерцијалне апликације где захтеви за квалитет приказа близу{3}}приказа нису високи, где технологија виртуелних пиксела има јасну предност.
Сценарији примене и типични случајеви
Сценарији апликација за екране са правим{0}}пикселима
Екран са правим{0}}пикселима, због свог стабилног ефекта приказа и тачне боје, има широку примену у професионалним областима са високим захтевима за квалитет слике:
Врхунски-комерцијални дисплеји:** У луксузним малопродајама,-хотелима и другим местима, прави-пикселни ЛЕД екрани могу да представе прецизне боје и деликатне слике, побољшавајући имиџ бренда и корисничко искуство. На пример, спољни закривљени ЛЕД екран дужине 440-метара- који је направио Висионок у Дубаију, користећи технологију реалних пиксела, постао је најдужи фиксни ЛЕД екран на отвореном на Блиском истоку, па чак и широм света.
Филмска продукција и виртуелно снимање:** Филмска и телевизијска индустрија има изузетно високе захтеве за прецизност приказа, што прави -пикселе прави избор. На пример, на „Имерзивној дигиталној изложби културе династије Мавангдуи Хан“ у Музеју провинције Хунан, Унилумин Тецхнологи је прилагодила ЛЕД акустички прозирну имерзивну куполу пречника 15-метара- користећи технологију реалних пиксела, што је резултирало јасним, богатим, деликатним сликама.
Велики-Велики догађаји:** На великим-догађајима као што су спортски догађаји и концерти, публици су потребне јасне и стабилне слике на великим екранима. Екрани са правим-пикселима могу да задовоље потребу за високом дефиницијом чак и када се гледају са удаљености, као што је екран од 490+ квадратних метара који је Абсен инсталирао у Међународном тениском центру Јингсхан.
Сценарији апликација виртуелних пиксела
Технологија виртуелних пиксела, са својом високом{0}}ефикасношћу, има широку примену у следећим областима:
Виртуелно снимање и КСР технологија: Технологија виртуелних пиксела значајно смањује баријеру трошкова за виртуелно снимање. На пример, највећи светски-ЛЕД виртуелни студио са једном јединицом, који су заједнички изградили Абсен и Боцаи Медиа, има укупну површину екрана од приближно 1700 квадратних метара и користи технологију виртуелних пиксела да обори глобални рекорд по броју пиксела на једном екрану са 600 милиона пиксела. Ова технологија омогућава филмској и телевизијској продукцији да постигне револуционарно искуство „нулте пост-продукције“ и „оно што видите то и добијете“.
Средњи{0}}комерцијални екран: У тржним центрима, изложбеним халама и другим приликама које захтевају велике изложбене површине, али са ограниченим буџетима, виртуелни екрани пиксела могу да постигну ефекте високе{1}}резолуције по нижој цени. На пример, систем виртуелног снимања и решења компаније Унилумин Тецхнологи примењени су у више пројеката као што су Хенгдиан Студио Но. 1 и Беијинг Старлигхт ВП Виртуал Студио.
* **Образовање и обука: Технологија виртуелних пиксела се такође широко користи у образовном сектору. На пример, Аото Елецтроницс је изградио виртуелне студије за снимање за универзитете као што су Висока школа за индустрију дигиталне уметности Универзитета Хубеи и Пекиншка филмска академија, пружајући наставницима и студентима погодност да уче и савладају виртуелну технологију снимања.
Технички параметри и индикатори учинка
Технички параметри приказа реалних пиксела
Технички параметри стварног{0}}пикселског екрана обично обухватају следеће аспекте:
Густина пиксела: Ово се односи на број пиксела по јединици површине, обично изражен у тачкама по квадратном метру (дД/м²). На пример, прави-пиксел екран са физичким кораком тачке од 10 мм има физичку густину од 10.000 тачака по квадратном метру (м²). Већа густина пиксела резултира финијим приказом слике, али захтева више ЛЕД диода, што повећава трошкове производње.
Осветљеност: Екрани са правим{0}}пикселима обично имају високу осветљеност. Унутрашњи екрани имају пречник тачке од 3-8 мм, док спољни екрани имају распон тачке ПХ10-ПХ37.5. Осветљеност треба прилагодити окружењу; спољни извори светлости су јаки, захтевају преко 5000 цд/м²; унутрашње светло је слабије, захтева само 1800 цд/м².
Ниво сивих тонова: Ово одражава способност екрана да контролише нивое осветљености. Високе нијансе сиве се широко користе у обради слика, медицинском снимању и другим пољима. Типичан 14-битни екран пружа 16384 нивоа сивих тонова (2^14), деле екран од најтамнијег до најсветлијег на 16384 дела. Већи нивои сивих тонова резултирају богатијим бојама. Однос контраста: Односи се на однос максималне осветљености ЛЕД екрана и осветљености позадине под датим нивоом амбијенталног светла. За ЛЕД екране, за оптималне перформансе препоручује се однос контраста од 5000:1 или већи. Висок однос контраста може да учини слике живописнијим, али претерано висок однос контраста може довести до губитка детаља слике.
Технички параметри екрана виртуелног пиксела
Виртуелни екрани пиксела, уз задржавање основних параметара, постижу побољшања перформанси кроз технолошку оптимизацију:
Еквивалентна резолуција: Број физичких пиксела на виртуелном приказу пиксела је приближно 1 (Н=2, 4) пута већи број пиксела који су стварно приказани, што значи да може да прикаже 2 до 4 пута више пиксела од стварних пиксела. На пример, у решењу виртуелних пиксела 2Р1Г1Б, свака диода може да дели 4 пиксела.
Брзина освежавања: Високе брзине освежавања скраћују време кадра и повећавају фреквенцију освежавања, што резултира глаткијим приказом. Виртуелни екрани пиксела обично користе ултра-високе стопе освежавања од 7680 Хз и 1/8 брзине скенирања да би ефикасно елиминисали треперење и подрхтавање у традиционалној фотографији.
Перформансе боја: Виртуелни екрани пиксела постижу приказ у пуној-боји кроз комбинацију три основне боје (црвене, зелене и плаве). Технологија контроле поновне употребе пиксела одржава фреквенцију скенирања изнад 240 Хз како би елиминисала треперење екрана уз истовремено смањење потрошње енергије и трошкова, прилагођавајући се сценаријима високог динамичког опсега као што је телевизијско емитовање.
Контрола потрошње енергије: Технологија виртуелних пиксела оптимизује потрошњу енергије смањењем броја физичких ЛЕД диода. Просечна потрошња енергије одређеног виртуелног екрана је око 600В/м2, а максимална потрошња енергије је мања или једнака 1000В/м2, што је знатно ниже од оне код реалног екрана пиксела.
Процена индустрије и трендови развоја
Стручна евалуација две технологије
Стручњаци из индустрије нуде објективне процене технологија стварних-пиксела и виртуелних-пиксела: Карлет је изјавио: „Са брзим развојем технологије екрана, потражња корисника за производима више-дефиниције свакодневно се повећава. Појава виртуелних пиксела може повећати резолуцију производа без повећања трошкова, што је корисно за промовисање{фини4}дефинисања високе индустрије.“ Виртуелни пиксели су метод поновне употребе пиксела који може да обезбеди вишу резолуцију и јаснији квалитет слике без повећања или само са малим бројем ЛЕД диода.
Међутим, стручњаци истичу и ограничења технологије виртуелних пиксела. Због дељења пиксела, стварни ефекат приказа виртуелних пиксела се погоршава како се виртуелно увећање повећава. На удаљености од-гледања изблиза, слика ће изгледати зрнасто, посебно статични текст, који ће показати назубљене ивице. То значи да технологија виртуелних пиксела не може у потпуности да замени стварне пикселе у професионалним апликацијама.
Што се тиче технологије правих{0}}пиксела, стручњаци верују да су њене предности у квалитету екрана неоспорне, посебно у врхунским-апликацијама. Међутим, уз континуирану оптимизацију технологије виртуелних пиксела, јаз између њих се смањује. На одговарајућим растојањима гледања и сценаријима примене, виртуелни пиксели већ могу да пруже визуелно искуство блиско оном правих пиксела.
Трендови будућег развоја
Развој технологије ЛЕД дисплеја показује следеће трендове:
Континуирана оптимизација технологије виртуелних пиксела: Последњих година, шема виртуелних пиксела са четири-лампице постаје све чешћа. У шеми виртуелне зелене четири-лампе, сваки пиксел се састоји од четири ЛЕД диоде: црвене, зелене, плаве и виртуелно зелене. У целом циклусу приказа, свака црвена/плава ЛЕД диода се поново користи четири пута, а свака зелена/виртуелна зелена ЛЕД се поново користи два пута. У комбинацији са 14-битним системом контроле високе прецизности, квалитет приказа виртуелних пиксела ће бити додатно побољшан.
Проширивање сценарија примене: Број ЛЕД виртуелних студија за снимање брзо се повећава, достижући 41 широм земље, распоређених у више провинција и градова укључујући Пекинг, Шангај и Гуангдонг. Са популаризацијом виртуелне продукције и 8К видеа, ЛЕД екрани се унапређују са функције једног екрана на решење „пријатељског{3}} снимања.
Технолошка интеграција и иновације: Иновације као што су технологија интелигентне синхронизације, оптимизација оптичке структуре и системи прилагодљиве контроле се стално појављују. Развој система за подешавање брзине освежавања који се динамички подудара са брзином кадрова опреме за снимање смањује треперење узроковано разликама у фреквенцији; а коришћење технологија као што су дифузиони филмови и површински третмани микроструктуре смањује вероватноћу моире узорака.
Даље иновације: Тржиште наставља да се шири: Истраживање тржишта показује да се предвиђа да ће величина глобалног Мицро ЛЕД тржишта порасти са приближно 100 милиона долара у 2020. на преко 1 милијарду долара у 2025. години, што представља комбиновану годишњу стопу раста (ЦАГР) од преко 30%. Технологија виртуелних пиксела биће значајан покретач овог раста, посебно на потрошачком тржишту.
