然而从LED显示屏系统的整体表现来看,这些显示屏是否能够满足使用者的需求?
这些LED显示屏显示的影像是否能符合人眼视觉的观赏?
“视觉刷新频率”指的是屏幕更新的速率,通常用赫兹(Hz)为单位表示,一般而言视觉刷新频率在3,000Hz以上,为高效能LED显示屏。
虽然对人眼而言,视觉刷新频率达60Hz以上已经感受到的是连续画面,但是越高的视觉刷新频率,显示的图像越稳定,人眼越不容易觉得疲劳。

现今在高质量视频中,为得到更精细的画面,如精彩回放或是特写摄影的过程,纷纷都以每秒1,000Hz以上的高速摄影机进行拍摄。此时,对于也会被拍摄到的LED显示屏,在高速快门下仍能够呈现连续画面(无黑色扫描线)或是连续色阶,就是很大的挑战。

明和W系列户内外LED显示屏

明和W2系列碳纤维LED显示屏
“灰度等级”指的是各种颜色在最暗与最亮色之间,拥有不同变化之颜色阶层,一般而言灰阶在14比特(bit)以上,即至少拥有16,384种颜色阶层以上,为高效能LED显示屏,明和W系列、W2系列LED显示屏均满足此项指标,被广泛应用于剧场剧院、会议室、演播厅等场所:

吴桥杂技文化艺术中心

湖南大剧院

深圳海雅大剧院

长沙万家丽国际MALL
若灰度级数不足,会发生颜色层次不足或是渐层颜色色阶不够平滑之情况,而无法充分展现影片的色彩。使得LED显示效果大幅降低。
我们知道LED显示屏几个核心的部件,如LED开关电源、LED驱动芯片、LED灯珠等,针对LED显示屏的刷新频率和灰度等级,LED驱动芯片直接决定了LED显示屏在视觉刷新频率、灰度等级的表现。
在目前LED驱动芯片之中,最高新的技术为“ScrambledPWM(S-PWM)技术”,S-PWM技术是改进传统脉波宽度调变(PWM)的技术,其将一个影像导通的时间分散成数个较短的导通时间,以增加整体的视觉更新率。
更进一步说明,新一代的LED驱动芯片所内建的S-PWM技术,能将原本每帧(frame)计数一次(LED晶粒ON→LED晶粒OFF)的方式,平均打散成多次计数,且每个打散的等份,皆可维持原先未打散前的On/Off比例,如下图所示。

S-PWM技术提供了不同的计数模式,因此能把影像刷新频率提升至最高64倍。
若换成以S-PWM来进行提高影像刷新频率的作业,只需用低阶时钟(如5MHz)即可将视觉刷新频率轻松提高64倍,且能达到4,800Hz以上。相比一般视频觉刷新频率的能力至少高10倍以上,亦能避免产生高频电磁干扰(EMIissue)、过电压突波(Overshoot)及欠电压突波(Undershoot)的问题。
S-PWM驱动芯片的LED显示屏,用数码相机高速快门进行照像,仍然不会出现水平黑色扫描线与色块分布(如下图所示)。其视觉刷新频率、灰度等级的表现,远超越使用传统开关型驱动芯片的LED显示屏。

明和集团是一家集演艺设备产品研发与制造、工程设计与技术支持、传媒演艺活动策划与设计为一体的文化产业综合型企业,系国家文化产业示范基地、国家高新技术企业、国家文化出口重点企业,下设有明和光电、明和传媒、明和工程等多家分子公司。


