技術(shù)分享 | 凱視達LED顯示屏亮色度均勻性校正

　　全彩LED顯示屏燈點(diǎn)顯示原理為通過(guò)其內部紅綠藍三色LED燈，根據三基色相加原理，控制RGB三色燈的PWM脈沖寬度調制信號，從而顯示各種復雜的色彩。

　　LED顯示屏由大量LED燈點(diǎn)排列組合而成，其光強、波長(cháng)及飽和度共同影響屏幕的顯示均勻性。實(shí)際上在LED屏幕出廠(chǎng)前，如果單個(gè)燈點(diǎn)的RGB三色配色不一致，則會(huì )引起屏幕“雪花點(diǎn)”或者“麻點(diǎn)”現象。且隨著(zhù)LED屏幕的長(cháng)時(shí)間使用，RGB三色燈的衰減的程度不一樣，也會(huì )造成亮度或者色度的偏差，影響視覺(jué)效果。

　　為保證全屏亮度和色彩顯示的一致性，亮色度逐點(diǎn)校正顯得尤為重要。

1. 原理介紹

　　1.1亮度校正原理

　　亮度均勻性校正，主要應用于存在亮度差異的同一批模組拼接而成的顯示屏幕中，通過(guò)數碼單反相機或者科學(xué)級制冷相機分別拍攝LED屏幕中的紅綠藍三色照片，并識別測量出各燈點(diǎn)的亮度值將亮度不均勻的燈點(diǎn)調整至一個(gè)統一的亮度值，從而達到亮度一致的目的。

　　通過(guò)對比校正前后的亮度分布統計圖和顯示屏顯示效果，LED顯示屏幕亮度均勻性得到明顯改善，人眼基本觀(guān)察不到“麻點(diǎn)”現象。

　　由于亮度校正是將所有燈點(diǎn)亮度調整一致，且考慮到燈點(diǎn)壽命問(wèn)題，校正后的顯示屏亮度相比校正前會(huì )有所損減，但不影響觀(guān)感。

　　1.2色度校正原理

　　從色度學(xué)角度描述LED的色度可表示為Yxy，其中Y表示LED的亮度，x、y為色品坐標，色度校正會(huì )同時(shí)校正亮度和色度。對于存在色度差異的顯示屏而言，將其色坐標繪制到色品圖上時(shí)，色坐標呈現為散亂的塊斑，色度校正目的是通過(guò)色域變換技術(shù)將分布不均的色域變換到同一公共色域，即顯示屏上所有燈點(diǎn)的內部最小色域(內部三角形范圍)。

　　通俗來(lái)說(shuō)，色度校正就是將存在色差的LED，通過(guò)補色來(lái)使色度一致。例如紅色存在色度差異，則通過(guò)對其他LED燈補入少量的藍色和綠色，使得2種紅色達到一致，綠色存在色差則通過(guò)補入少量的紅色和藍色，藍色存在色差則補入少量的紅色和綠色。

　　色域調整示意圖

2. 凱視達亮色度校正系統

　　2.1逐點(diǎn)校正系統概述

　　逐點(diǎn)校正是一項用于提升LED顯示屏亮色均勻度和色彩保真度的技術(shù)，即通過(guò)對LED顯示屏上的每個(gè)像素(或每一個(gè)基色子像素)區域的亮度(和色度)數據進(jìn)行采集，給出每個(gè)基色子像素的校正系數或每個(gè)像素的校正系數矩陣，將其反饋給顯示屏的控制系統，由控制系統應用校正系數，實(shí)現對每個(gè)像素(或每一個(gè)基色子像素)的差異性驅動(dòng)，讓LED顯示屏的畫(huà)面純凈細膩。

　　凱視達逐點(diǎn)校正系統的特點(diǎn)：

　　→支持整屏逐點(diǎn)亮度校正

　　→支持逐點(diǎn)亮度校正時(shí)拼接亮暗線(xiàn)調整

　　→支持逐點(diǎn)亮色度校正時(shí)屏幕存在包邊

　　→支持整屏逐點(diǎn)亮色度校正

　　→支持逐點(diǎn)亮色度圖像裁剪拍攝，校正速率翻倍(凱視達科學(xué)級相機)

　　當只需進(jìn)行亮度校正時(shí)，使用常規數碼相機也能對LED燈點(diǎn)亮度精準的采集，校正更加簡(jiǎn)便快捷。逐點(diǎn)校正系統通過(guò)局域網(wǎng)連接2臺計算機，一臺用作控制屏幕顯示，另一臺通過(guò)局域網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)行校正。如下圖所示：

　　校正系統框架圖

　　當屏幕與控制臺距離較遠時(shí)，局域網(wǎng)連接的2臺電腦分別各自運行kystarCLB 和屏幕控制軟件。當屏幕與控制臺距離較近時(shí)，可以在同一臺電腦上運行上述2款軟件校正。

　　2.2逐點(diǎn)校正設備清單

亮度校正數碼相機

亮色度校正數碼相機

KystarCLB 軟件

ColorAdjust 軟件

　　凱視達控制系統軟件

　　硬件

　　→ 計算機2臺，配備網(wǎng)線(xiàn)或是路由設備，推薦高配置處理速度更快。

　　可以連接至同一局域網(wǎng)，可以通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)直連。如需一次拍攝整屏大小的點(diǎn)對點(diǎn)校正圖像，需要計算機支持對應大小的視頻信號。

　　→ 相機1臺(帶鏡頭)。

　　佳能70D或者佳能7D Mark II，配備USB延長(cháng)線(xiàn)以及相機電源適配器，三腳架。色度校正需要使用凱視達提供的色度校正科學(xué)級相機。

　　→  支持點(diǎn)對點(diǎn)輸出的發(fā)送設備，配合上位機軟件逐點(diǎn)顯示。

　　軟件

　　→ KystarCLB 校正軟件。

　　校正過(guò)程中，負責拍攝屏幕的圖片以及校正處理。

　　→ ColorAdjust 屏幕控制軟件。

　　校正過(guò)程中，負責與KystarCLB通信控制屏幕顯示。

　　→ 凱視達控制系統軟件。

　　負責調屏以及校正后的數據下載。

　　2.3模組快速校正概述

　　當現場(chǎng)LED顯示屏模組數量較多，且存在多批次模組混用時(shí)，通常會(huì )表現出模組與模組之間的色度差異。針對目前多數校正系統對現場(chǎng)屏幕校正耗時(shí)長(cháng)、速度慢等不足，凱視達推出模組色度快速校正，通過(guò)簡(jiǎn)單的數據輸入操作，可以使屏幕模組間亮色度快速達到一致。

　　模組色度快速校正軟件

　　模組色度快速校正特點(diǎn)：

　　→簡(jiǎn)單，搭建環(huán)境方便，只需一臺色度計配合凱視達控制系統軟件

　　→快速高效，節省下載校正數據時(shí)間

　　→校正精度高，通過(guò)高精度的色度計測量模組色度，結合凱視達色域調整算法與顏色混色技術(shù)使屏幕亮色度達到一致的同時(shí)，使亮色度損失最小。

　　2.4模組快速校正設備清單

光槍、色度計

　　凱視達控制系統軟件

　　硬件

　　計算機1臺，色度計1臺(用于測量不同模組色度信息)

　　軟件

　　凱視達控制系統軟件。負責調屏及處理不同模組色度，計算各模組色域及顯示屏調整后的校正數據，快速下載調整系數至凱視達硬件中。

3. 凱視達亮色度校正應用

　　3.1亮度校正應用

　　亮度校正后，整屏顯示更純凈通透，顯示屏“污點(diǎn)”基本消失不見(jiàn)。

　　亮度校正前

　　亮度校正后

　　3.2色度校正應用

　　對于有明顯色度差異的屏幕，使用凱視達色度系統后，視覺(jué)效果大大改善，無(wú)論觀(guān)看圖像或是視頻，人眼基本感覺(jué)不到色差。

　　校正前

　　校正后

　　校正前

　　校正后

校正前

校正后