#4/2006

Der Bereich der LED-Bildschirm Anwendungen erweitert

Boris Pereverzev

Die Einwohner der großen Städte sind an helle LED-Bildschirme, die normalerweise dynamische Video live Clips übertrugen gewöhnt und sind in die dicht besiedelten Plätze angebracht. Aber nur wenige wissen, dass solche Bildschirme nah mit Entwicklungen in der Leuchtdioden verbunden werden. Heute nur diese Technologie ermöglicht, um annehmbare Bildqualität unter jeder hellen Bedingung - sogar am direkten Tageslicht zu erreichen. Für eine lange Zeit bekannt, bewog sich LED-Technologie innerhalb der letzten Dekade schnell vorwärts. Auf Straßen von Las Vegas können wir die gesamte Geschichte der LED-Bildschirme praktisch verfolgen. Von Paare Jahren vor, in Las Vegas war es sogar möglich, die Vorgänger von LED - die Lampe-Bildschirme zu sehen.

Zuerst wurden die getrennten Dioden der roten, grünen und blauen Farben in Platz-Pixel, jeder Pixel gruppiert, der einen Bildpunkt darstellt. Die erforderliche Farbe in jedem Punkt wurde durch die passende Vorwähler der leuchtenden Intensität von den mehrfarbigen Dioden innerhalb des Pixels erzielt. Wirklich ist diese dreidimensionale Synthese auch die Basis praktisch aller zeitgenössischen Bildschirmtechnologien (man kann auf dem Computer oder dem Plasma-Bildschirm durch das zehnfache Vergrößerungsglas schauen, zum der Grundregel zu verstehen).

Leuchtdiode ist eine der wirkungsvollsten leuchtenden Quellen. In leuchtender Leistungsfähigkeit ausgedrückt übersteigt sie fünfmal die übliche Glühlampe, aber Entwickler fahren fort, schwer zu arbeiten, um Leistungsfähigkeits-Koeffizienten zu erhöhen. Anscheinend werden 60-70 Lumen pro Watt bald erzielt und von den Leuchtdioden Leuchtstofflampen gleich dann leistungsfähig sein.

Außerdem werden Leuchtdioden mit den zugewiesenen Spektraleigenschaften der Emission und folglich produziert, erfordert das Zusammenbauen des LED-Bildschirms nicht zusätzliche farbige helle Filter (diese Filter verringern Helligkeit und sind für alle weiteren Technologien wesentlich).

Outdoor-LED-Bildschirm Outdoor-LED-Bildschirm

Eine der wichtigsten Eigenschaften des LED-Bildschirms, der im Allgemeinen den Bereich seiner Anwendung feststellt, ist der Abstand zwischen Mitten der nächsten Pixel - der Pixelabstand. Am Anfang war dieser Parameter ziemlich bedeutend, dass der Grund für nur outdoor Anwendung war. Heute ist der durchschnittliche Pixelabstand für Outdoor-LED-Bildschirme 20-30 Millimeter. Auflösung des menschlichen Auges ist ungefähr 2 eckige Minuten und bedeutet, dass das Bild empfunden wird, wie nur vom Abstand des Meters vermischt 30-50. Der LED-Bildschirm mit einem 30 mm Pixelabstand und Breite von 10 Metern hat nur 330 horizontale Punkte, die regelmäßigem Video-Player fast gleich ist.

Selbstverständlich ist das Bild auf einem großen Outdoor-LED-Bildschirm sogar von den kürzeren Abständen sichtbar, aber die Abbildung wird unangenehmer und unbequem, um aufzupassen. Näher nähern uns wir den mehr LED-Bildschirmverteilungen in kleinere unterschiedliche Segmente und werden uninteressant. Die Situation verschlechtert wegen des Grundes, dass jeder Pixel 3-5 LED enthält und freier Raum zwischen diesen LED vom schwarzen Plastik gebildet wird. Diese Plastikoberfläche herabsetzt Sonnenreflexion vom Bildschirm, den Kontrast erhöht und ermöglicht den Bildschirm, am Tageslicht zu funktionieren.

Alles für LED-Bildschirm-Auflösung

Die LED-Bildschirme werden errichtet von den unterschiedlichen Modulen, dessen Zahl sehr hoch sein kann und machen es möglich, Qualitätssignale zu übertragen. Jedoch sogar muss ein 10 mm Pixelabstand LED-Bildschirm 8 Meter in der Breite sein, zwecks das SVGA Eingangssignal zu übertragen. Das ist, warum Entwickler immer den Pixelabstand verringern wollten, aber wegen der technischen Gründe, die er auf getrennten Bildschirmen problematisch war. Gleichzeitig ging Bildschirmkontrast unten, entstanden die Probleme mit Überhitzung und Schaltung zu weniger leistungsfähiger LED verursachte die Helligkeitsabnahme.

Indoor-SMD-LED-Bildschirm Indoor-SMD-LED-Bildschirm

Zu die Bildqualität Produzenten aufzuladen kam mit einigen interessanten Lösungen zum Beispiel der Technologie „des virtuellen Pixels“ auf. In den Spezifikationen wurde die virtuelle Auflösung als Doppeltes der körperlichen Auflösung angezeigt. Einfach, sagend, in solchen Modellen, kann der zusätzliche (virtuelle) Pixel von unterschiedlichen LED gebildet werden, die das Teil der benachbarten „realen“ Pixel sind. Diese Methode verbessert nicht die Darstellung der kleinen Details über den Bildschirm, aber Erlaubnis, die geneigten und gebogenen Linien auszugleichen. „Virtueller Pixel“ verbessert wirklich ein wenig die Qualität der dynamischen Video Abbildung, aber, wenn er zu einem freien statischen Bild kommt, wie Textsymbolen, die es unbrauchbar ist.

Aber der Fortschritt steht nicht noch. Vor die spätesten Entwicklungen in der LED-Technologie erlaubten Verwertung-Bildschirme in jenen Bereichen, in denen einigen Jahren es unmöglich war. Mit dem Auftreten der oberflächenmontiert Technologie (auch genannt SMD – oberflächenmontiert Vorrichtung) es möglich, Aufbau der Leuchtdiode, der Heizung verringerte, indem man die lichtemittierenden Kristalle in ein kleines Gehäuse zu verursachen wurde und setzte, anstelle von einigen getrennten Leuchtdioden einen Vollfarb zu erreichen (in den Spezifikationen wird es normalerweise RGB 3-in-1 genannt).

Es bildete möglich, die Größe des leuchtenden Punktes in jedem Pixel ohne seine Helligkeitsverkleinerung zu verringern und den Pixelabstand gleichzeitig zu verringern. Der Autor dieses Artikels zusammen mit Teilnehmern musste zwei Modelle der LED-Bildschirme mit identischem Pixelabstand (10 mm) vergleichen, von dem einer auf getrennten Leuchtdioden und anderen auf integriertem errichtet wurde. Die Wahl war zugunsten der letzteren einmütig. Die Bildschirme mit Dioden „3-in-1“ verkürzen durch eine weiter den Betrachtungsabstand im Vergleich mit traditionellem.

Die Integration von drei Leuchtdioden in eine, die, den kleineren Pixelabstand sicherstellend unterbringt, ermöglichte die Kreation von den hochauflösenden LED-Bildschirmen (kann indoor verwendet werden). Die Systeme mit 3 (einem 3.5) mm Pixelabstand sind bereits entwickelt worden.

Die anerkanntesten Firmen stellen ihre hochauflösenden LED-Bildschirme auf internationalen Ausstellungen dar: Barco (hat Serienproduktion des 3.5, 6, 8, 10 mm Pixelabstandes), Daktronics (3, 4, 6 und 10 mm), Lighthouse (6 mm und oben), Toshiba (6 mm und oben). Einige russische Unternehmen bieten auch Bildschirme mit einem 6 mm Abstand an („Gelitron Video Systems“, „Inkoteks – Display Systems“, „New Light Technologies").

LED-Technologie Indoor

Optische Eigenschaften der LED-Bildschirme

Jedoch was gibt die Technologie der Leuchtdiode in diesem neuen Bereich der Anwendung? Zuerst ist Bildkontrast mit bedeutender externer Ablichtung das Beste im Vergleich mit allen weiteren Technologien. Wahrnehmbarere Pixel werden durch erhöhte Helligkeit und verlängerte Farben-Palette und auch durch gesättigt ausgeglichen und Farben säubern. So erfordert vordere Projektion sogar mit dem Gebrauch der Spitzenprojektoren schwierige Steuerung der externen Ablichtung und es gibt nicht viele Beispiele der erfolgreichen Lösungen. Rückprojektion ist viel wirkungsvoller als Frontseite in Kontrast ausgedrückt, aber erfordert bedeutende Menge freien Raum hinter dem Bildschirm und Farbensättigung kann nicht mit LED-Bildschirmen sogar konkurrieren.

Videowände (PC Week/RE, N 36/2005, P. 22 sehen), auch besetzen beträchtlichen Raum (normalerweise 60 cm + eingehend) und haben zu offensichtliche Nähte auf dem Bildschirm. Außerdem konservieren Videowürfel, von denen Videowände zusammengebaut werden, ihre Eigenschaften auf dem annehmbaren Niveau nur unter beständigen Arbeitsbedingungen, z.B. in den Fahrdienstleiter Hallen, in denen sie nie arbeiten. Videowände machen auch einige Probleme mit den Lampen, die in den Projektion Modulen benutzt werden. Die Probleme ergeben sich aus Unterschieden bezüglich der Spektraleigenschaften, die die Ungleichheit der Farbwiedergabe auf unterschiedlichen Würfeln und die Notwendigkeit an ihrem periodischen Abstimmen durch qualifizierten Ingenieur verursachen.

Die gleichen Probleme LED-Bildschirmen sind viel einfacher zu lösen. LED-Bildschirm Zuverlässigkeit ist höher, während Betriebskosten niedriger sind. LED-Bildschirm mit Größe der Meter 6x4.5 und des 6 mm Pixelabstandes enthält ungefähr 750 000 Leuchtdioden „3-in-1“, d.h. wirklich 2.25 Million verschiedene Leuchtdioden. Wie wird die Gleichförmigkeits- und Farben Sauberkeit in diesem Fall erzielt? LED werden während der Fertigung entsprechend Helligkeits- und Farben Eigenschaften vorgewählt. Für Bildschirmproduktion werden die Dioden von einer Kategorie gänzlich vorgewählt (mit nahen Eigenschaften). Für das exaktere Balancieren wird jede Dioden Kennlinie durch Roboter-Ausrüstung gemessen; folglich sind Eigenschaften innerhalb eines Moduls praktisch identisch. So wenn man das Modul in den Bildschirm hinzufügt, werden die Eigenschaften des Moduls auf den allgemeinen Steuerprozessor gebracht, der Helligkeit und Farbenwiedergabe aller Module ausgleicht.

Der Betrachtungswinkel der Indoor-LED-Bildschirme ist ziemlich bedeutend und solcher Nachteil der outdoor Modelle, wie, Tageslichtmasken (oder Hebel) zu verkleiden, die vertikalen Betrachtungswinkel begrenzen, nicht erforderliches Indoor ist.

Innerer Outdoor-LED-Bildschirm Indoor-SMD-LED-Bildschirm
Innerer Outdoor-LED-Bildschirm Indoor-SMD-LED-Bildschirm

Helligkeit des Indoor-LED-Bildschirms entspricht 1000-3000 cd/m2. Für Vergleich: Helligkeit des Kino-Bildschirms - 20-60 cd/m2, funktionierende Helligkeit des Computer-Bildschirms - 200 cd/m2. Folglich sind Indoor-LED-Bildschirme in Helligkeit ausgedrückt nur zu ihren outdoor Änderungen, die Helligkeitsstrecke 5000-7000 cd/m2 Schlusse. Einer der Hauptvorteile der LED-Bildschirme - Helligkeits-Adjustierung (bis 100 Prozentsatz Maßeinheiten), die zu jeder möglicher anderen Technologie fast unerreichbar ist (ausgenommen Kathodenstrahlröhre). Es gibt keine Konkurrenten in Betriebslebenszeit ausgedrückt außerdem; LED-Hersteller behaupten, dass LED für 50000 arbeitet, sich Stunden bevor ihre Helligkeit um eine Hälfte verringert.

LED-Bildschirm Aufbau

Die Vorteile der LED-Bildschirme sind nicht nur in ihren elektrischen Eigenschaften, aber auch in der technischen Struktur, basiert auf Modulgrundregel. Die typische Modulgröße für ein 6-10 Millimeter-Pixelabstand LED-Bildschirme ist über 50x50 cm, manchmal grösser. Die Größe von Barco ILite 3 mit 3.5 mm ist 258x193 mm. Die Modultiefe ist von 10 bis 20 cm (bis 30 cm mit Kabeln und Verbindungen). Einige Hersteller haben extrem starke Modul-Rahmen, die sie ermöglichen, große LED-Bildschirme (2.5-3 Meter hoch) ohne zusätzliche Stützstruktur zusammenzubauen. Jedoch ist es möglich, bis 15 Module (6-7 Meter in der Höhe) zu hängen.

LED-Bildschirme werden in zwei Veränderungen geliefert: als unterschiedliche Module mit Extrazusätzen oder als komplette Sätze, die den gestaltenden External (Rahmen) für spezifische Bildschirmgröße und zum Beispiel umfassen, ein stehender Stützpol. Im ersten Fall kann der Kunde den LED-Bildschirm selbst zusammenbauen und ihn mit jeder möglicher Form und irgendeinem Längenverhältnis haben. Die zweite Version ist vorzuziehend, wenn es notwendig ist, einen Standard-Bildschirm zu erhalten (4: 3 oder 16: 9). Normalerweise komplette Sätze kosteten preiswerteres. Produzenten versuchen, größere Möglichkeiten der Kunden der Lösungen vorzuschlagen, indem sie die Modulgröße verringern. So in den neuen Produkten Barco-OLite mit einem 10 mm Pixelabstand, sind die Modulmaße nur 116.6x83.6 mm. Von solchen Modulen ist es möglich, LED-Bildschirme fast jeder möglicher Form zusammenzubauen oder verschiedene Symbole und Firmenzeichen von den Modulen auszubreiten, auf dessen Oberfläche hochwertiges Videobild demonstriert werden kann.

Preis der LED-Bildschirme

Wie jede mögliche Ausrüstung zu den Berufszwecken mit dem verlängerten Service-Zeitraum, sind LED-Bildschirme teuer. Module mit dichter Anordnung für Leuchtdioden (mit kleinerem Pixelabstand) kosten mehr. Wenn die Kosten des spezifischen Outdoor-LED-Bildschirms mit einem 23 Millimeter-Pixelabstand herum 8300 Dollar pro Quadratmeter (Bildschirm mit den Größen der Meter 8x6 mit der realen Auflösung 380x256 kostet ungefähr 400 000 Dollar), betragen, dann erreicht der Preis ein 3 Millimeter-Abstand des LED-Bildschirms 100 000-150 000 Dollar pro Quadratmeter. Dennoch wächst die Popularität der ähnlichen Lösungen für hochwertiges Indoor-Bild definitiv. Auf ein großes diese Tendenz verlängern entwickelt passendes zum Mieten des Geschäfts, das mehr Bildschirme für spezielle Ereignisse und Erscheinen verlangen wird. LED-Bildschirme sind für den vollständig verwendbar, da sie das wiederholte Zusammenbauen / Auseinanderbauend erlauben und beim Abstimmen verhältnismäßig einfach sind.