LED 处理器为什么如此重要?

  开关和缩放器、扩展器和支架等产品是专业AV领域的无名英雄。这些都是在每一个装置中使用的工具,很少受到公众的关注。随着LED已经成为专业AV的首选显示技术,最新加入无名英雄名单的是LED处理器。随着LED墙的不断涌入,系统集成商必须给他们最好的机会来产生令人印象深刻的结果,这就是LED处理器的用武之地。我们认为是时候重新调整平衡,展示LED处理器的活力了。

  颜色显然是制作最佳LED墙的关键因素,那么LED处理器如何确保您的LED项目具有最佳的颜色精度呢?真正重要的是了解传入的视频信号,不仅要尝试点亮像素,还要考虑到像素的特性,以尽可能好的方式点亮像素。为了得到正确的答案,你需要解决一系列问题,你掌握了Rec2020中的学问吗?(Rec2020色域覆盖了75%的可见光谱);你掌握了DCI-P3中学问了吗?颜色空间是什么?(数字电影中使用的RGB颜色空间);可能驱动标牌系统的操作系统是什么?这些都是内容附带的非常重要的东西,知道如何解释这些内容并在面板上做正确的事情非常重要。

  为了帮助做到这一点,厂商与制造商合作,共同开发新的LED显示单元。厂商帮助他们了解如何从显示单元中获得最佳性能,因为我们不想只是某个地方机架上的一个黑匣子。我们想为人们对这些东西的整体体验做出贡献。为此,厂商对其内部的电子产品进行了审查,并全面开发了LED化学品和定制硅,以在LED封装中形成前所未有的颜色。使用自己的“颜色管理”技术,用色度计校准LED屏幕,以确保准确的颜色性能。它的工作原理是:在图像增强器校准过程中,色度计将测量LED屏幕的原始色域,使用专利算法,LED屏幕将能够显示标准色域,如Rec709、DCI-P3、Rec2020等。此外,还可以生成一份报告,其中包括各种颜色的ΔE值,作为颜色准确性的证明。

  韩国厂商对LED处理器公司的做法略有不同,因为它可以提供端到端的解决方案。他们不是处理器公司,也不是LED公司,他们有LED解决方案,所以他们可以控制从处理到面板的一切。

  很多市场都是关于将面板X连接到处理器Y,因此你需要在处理器中进行更多的操作才能获得你想要的结果,因为你每次都要处理很多不同的变量。我们有一组可控的变量来处理,我们可以控制我们的输出。提供最佳LED墙的方法从工艺的一开始就开始了:你必须从原材料开始,你的颜色取决于你放在面板上的二极管,你需要有一个标准,确保你在特定的带宽范围内选择一致的二极管来制作你的面板。我们非常挑剔,我们使用的颜色带宽非常窄。你必须首先把产品做好,这是最基本的。

  一款独立于软件包的产品使用了一个专利IC驱动程序,可以根据内容进行更改。通常市场上所有的IC驱动器都使用恒流技术PWM(脉宽调制),这意味着LED通过开关来调节亮度,但当它们打开时,它们总是处于相同的强度。这会导致灰度限制。我们可以将LED电流更改为一个LED脉冲的大小。我们可以更精细地控制LED发出的亮度,尤其是在低亮度时。

  校准是LED处理器产生最佳结果的另一个关键因素,但您可以使用哪些不同的技术来确保您想要的红色是您在LED墙上看到的红色?面板制作完成,然后进行校准,校准将决定面板的外观。校准有两个部分,第一部分是决定颜色是什么?第二是确保所有像素都能达到这种颜色。

  为了做到这一点,有一种称为“动态校准”的方法,我们从这些像素中读取信息,然后告诉处理器,这就是像素的峰值所能做的。处理器为我们连接的面板设置了最大校准,面板与处理器通信,说这是我们能做的,处理器说好吧,这或多或少是你能达到的最大亮度。第二部分要棘手得多,因为你如何确定什么颜色实际上是红色,或者什么构成蓝色?

  通常,对于95%的人来说,他们所做的是选择他们想要选择的标准,然后面板将不得不尝试制作这种颜色。我们可以读取面板的信息、颜色空间的形成以及他们试图显示的图像的形成,并将该颜色重新分配给最接近的颜色,特别是该像素的颜色,每帧每秒60次或100次,全世界每一个像素。这就是诀窍,它需要进行巨大的处理、读取和比较颜色,以确保其尽可能接近颜色空间。对于校准,行业厂商已经开发了专门的软件,提供给生产LED显示单元的合作伙伴,因此他们与兆像素处理器兼容。我们需要捕捉每个像素的元数据,以了解它们的功能。每个LED封装都有红、绿和蓝子像素的色度。有时像素是RGB,有时可能是RGB W、RGB WW或其他颜色。

  我们还描述了面板的某些特性,当你偏离轴看它时,它会做什么?它的特性将不同于当你在轴上看它的时候。我们也记录了所有这些数据,一旦收集完毕,科学仪器就会进行所有这些测量。当我们与制造商合作时,我们确保每个LED模块上都有内存,这样我们收集的所有元数据都会存储在每个模块上的存储芯片中,因此,如果该模块被移除或更换,数据就会与模块一起存在。一些厂商已经建立了自己摄像机来与校准算法协同工作,该公司在这一领域有着悠久的创新历史,厂商开发了标准SMD LED机柜的颜色均匀性校准算法和色度校准,还在几年前开发了世界上第一个CoB校准算法和校准系统。

  在过去的10年里,LED显示单元的营销信息和一般销售宣传一直直接针对像素间距,像素间距越小,你购买的显示单元质量越好,这一直是口头禅。但随着LED处理器越来越好,我们真的应该专注于这些工具,而不是沉迷于像素间距吗?我们已经在其他产品领域(消费类电视、摄影摄像机)看到了这种情况,像素间距总是有竞争的,但也有一点是,人们意识到,由于观看距离的原因,这可能是他们想要改变以提高图像质量的错误功能。

  像素间距很重要,因为更精细的像素间距的物理显示优势是不可替代的。然而,买家也应该考虑LED屏幕的观看距离和尺寸。同时,买家应该更多地关注LED处理器和接收卡。相同的LED面板在不同的LED处理器和不同的接收卡中会获得不同的性能。因为不同的LED处理程序和接收卡具有不同级别的算法,有助于提高面板的性能,尤其是在图像质量方面。

  实现颜色准确性显然对LED至关重要,但现在市场上最黑的黑色是否是LED制造商和LED处理器供应商面临的最大挑战?肯定有很多公司在新技术上花费大量资金来实现深度黑。这个问题最近出现了,因为随着像素间距越来越小,实现真正出色的黑变得越来越困难,因为像素周围的空白空间越来越少。尤其是使用CoB技术,分辨率达到0.8和0.9毫米,在这些设备上实现深黑越来越困难。

  一些制造商正在努力将这么多LED和这么多LED驱动器封装在如此狭小的空间中,热量会更多,当热量更多时会发生什么?LED有更多的退化。所以现在突然之间,他们只以800尼特或600尼特的速度驱动LED单元,而不是2000尼特。如果你的动态范围只有600尼特,你会更关心黑色。为此,该公司最近开发了一种获得专利的掩模技术,在LED周围涂上碳纳米管,成为一种吸光材料。

  LED处理器可以帮助构建成功的LED墙的另一个方面是管理帧速率和校正抖动。但要做到这一点,你需要合适的产品和技术来完成你要求他们完成的任务。从根本上讲,处理者需要足够快,有足够的内存来正确处理输入和输出的内容。如果帧速率不匹配,通常会出现很多问题。

  获取应用程序的处理器,了解您将要驱动到其中的内容,并确保处理器能够处理它,因为它会影响后续的工作。LED控制器能够将帧从输入重新映射到输出,通常是低帧输入的两倍或三倍,以获得更高的帧速率输出,如24fps到48fps或72fps。抖动问题通常发生在23.98或30Hz等低帧速率下,通过帧自适应技术,可以确保从23.98到LED面板可以实现的最大帧的帧速率完全没有抖动。随着现在围绕人工智能的大肆宣传,你应该抵制让它为你做LED处理的冲动,因为你最终可能会得到一些看起来并不真实的东西。我们看到一些制造商在广告中宣传人工智能帧混合等东西,用摄像机平移或类似的东西可以使某些东西看起来像黄油一样光滑。但这实际上并不是艺术家对内容的意图,因为它是用不存在的数据编制的。我们关心的是尽最大努力代表原始视频内容中的内容。

  近几年,虚拟制作呈指数级增长,并在很大程度上依赖高质量的LED来让假风景看起来真实。使用高端LED处理器能让月球画面看起来真的像月球吗?如果你想在虚拟制作中“欺骗”摄像机,这与欺骗人眼的过程类似。要实现的关键是动态范围,包括亮度和颜色。如果你观察森林中的自然场景,就像秋天的光线一样,你会看到从1尼特到1000尼特的自然动态范围,因为这就是自然世界的形成方式,而人眼现在已经习惯了这一水平。如果你的LED屏幕只能显示2-1500尼特,那么你离自然场景就很远了。这也适用于颜色,你需要能够显示尽可能宽和准确的色域,因为人眼习惯于看到正确的绿色,而不是“错误的”绿色,所以这就是为什么处理是关键。

  如果这篇文章已经能够确定使用LED处理器的重要性,那么这一信息是否传达给了系统集成商,或者他们是否仍然只关注LED贴片的价格或预算中可实现的最小像素间距?其实,出售的许多LED屏幕仍然是基于价格和像素间距购买的。但这并不全是厄运和悲观,这尤其是由于VP、电子竞技和广播等新的、更先进的应用程序的出现,在那些要求极高的环境中,系统集成商一直需要先进的处理解决方案。投资一个像样的LED处理器的决定与项目类型直接相关。如果我们在会议室或商店安装屏幕,我们通常不会遇到这种问题,但如果我们在设计工作室、指挥控制或广播,为了满足这一需求,厂家提供了两种风格的处理器,一种用于日常工作,另一种可以由用户在虚拟生产环境中实时操作。在某个时候,LED将成为一种商品,谁将其与正确的配料结合在一起,并制作出一个好的配方,这就是问题所在。加工是该配方中最关键的部分之一。

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