目前主流的大尺寸視頻高清顯示技術(shù)主要包括:小間距LED屏、DLP拼接屏、液晶拼接屏、投影融合屏、超大尺寸液晶顯示屏等,其技術(shù)各有優(yōu)劣,適用于不同環(huán)境的需求,其主要技術(shù)性能指標對比如圖1所示。
1.視覺(jué)拼縫問(wèn)題
LCD和PDP都有物理和光學(xué)拼縫,LCD拼縫目前最小為3.5mm,DLP稍好一些,可以達到0.5~1mm,多屏投影融合在處理得當的時(shí)候能夠將拼接區域處理掉;小間距LED顯示技術(shù)可以實(shí)現光學(xué)無(wú)拼縫,超大尺寸液晶顯示屏雖然沒(méi)有物理及光學(xué)拼縫,但大面積顯示尺寸受限。
2.顯示效果
從灰度、對比度、亮度、刷新率等指標考察,DLP背投和投影融合技術(shù)顯示效果最差(由投影的物理屬性決定了最差),LCD顯示效果較好,但長(cháng)時(shí)間使用后,因亮度衰減而出現暗邊、黑角,此外屏與屏之間會(huì )出現亮度和色彩差異,而人眼對差異的東西很敏感,小間距LED顯示技術(shù)的灰度、對比度、刷新率等指標都很好,也可以通過(guò)逐點(diǎn)校正解決光衰問(wèn)題,但存在兩個(gè)問(wèn)題:
(1)死燈:LED顯示屏的死等率的標準一般是萬(wàn)分之一到萬(wàn)分之三,但小間距LED標準需要大幅提高,以P2.5規格的小間距LED顯示屏為例,每平方米共有16萬(wàn)個(gè)燈珠;如果間距進(jìn)一步到1mm水平的時(shí)候,每平方米則有100萬(wàn)個(gè)燈珠,此時(shí)若按液晶屏“不多于3個(gè)壞點(diǎn)”的標準要求,LED顯示屏幾乎無(wú)可能將死燈率降低到百萬(wàn)分之三,不過(guò)由于一般屏幕面積至少幾十平方米,觀(guān)看距離一般也在十米左右,這個(gè)影響可以適當放寬。
(2)亮度和灰度的矛盾:由于經(jīng)常需要長(cháng)時(shí)間觀(guān)看顯示屏,而室內照度較低,LED顯示屏亮度應該大幅度降低,參考電視機亮度是350cd/m²~500cd/m²;DLP拼接亮度是250cd/m²~400cd/m²;液晶拼接亮度是450cd/m²~700cd/m²。LED作為自發(fā)光顯示技術(shù),與被動(dòng)發(fā)光不同,人眼更加敏感,因此需要更低的亮度人眼才會(huì )舒適,一般低于300cd/m²的水平才能夠達到人眼最佳觀(guān)看效果,而此時(shí)畫(huà)面出現灰度損失,并且伴隨著(zhù)亮度的降低,灰度損失也會(huì )越來(lái)越嚴重。當亮度降低到200cd/m²以下時(shí),大部分顯示屏的灰度損失極大,畫(huà)質(zhì)幾乎到了“不堪入目”的程度。如何在300cd/m²的亮度水平下實(shí)現灰度的最小損失,對于LED顯示屏生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)是個(gè)瓶頸,這也是采用此項技術(shù)的關(guān)鍵所在。
3.分辨率
DLP、LCD都擁有較高的分辨率,而小間距LED技術(shù)由于像素點(diǎn)是由燈珠構成的,因此在成本同樣的前提下,分辨率可能低于其他技術(shù)。除非小間距LED尺寸足夠大,而諸如指揮、控制、監控等領(lǐng)域,常常需要顯示屏去匹配各個(gè)子系統輸出的標準分辨率信號,如高清攝像機的1080P信號,而在規定的尺寸內,標準LED顯示屏箱體可能無(wú)法拼接出所需的標準分辨率。
4.成本問(wèn)題
在所有室內大屏幕顯示解決方案中,成本最低的是LCD拼接和多屏投影融合,其次是PDP拼接。目前小間距LED顯示與DLP背投拼接相比,雖然小間距LED具有很多技術(shù)優(yōu)勢,但高成本是困擾小間距LED的主要問(wèn)題。
5.使用壽命
單從使用時(shí)間長(cháng)短來(lái)看,LED顯示技術(shù)擁有最長(cháng)的使用壽命,而室內應用中,LED顯示亮度要求很低,達到最大輸出功率20%即可滿(mǎn)足要求。室內中高端顯示市場(chǎng)是以DLP背投顯示為主,但DLP技術(shù)有著(zhù)天然的缺陷,首先是根本無(wú)法消除的顯示單元之間的1mm拼縫,最少吞噬一個(gè)顯示像素。其次在色彩表現力方面也遜色于直接發(fā)光的LED顯示屏。尤為不足的是,由于DLP顯示單元之間的差異,造成了整個(gè)顯示屏的色彩和亮度的均勻性很難掌控,隨著(zhù)產(chǎn)品運行時(shí)間的增加,單元之間差異也會(huì )越開(kāi)越大,拼縫很難保持一致,并且會(huì )越來(lái)越明顯。而單元之間的色彩差異以及拼縫的調整,即使在后期進(jìn)行維護維修,都是一件比價(jià)困難的事情。
綜合上述因素,結合本項目實(shí)際應用,兼顧多種功能使用特點(diǎn)(表2),視頻顯示系統采用小間距LED拼接屏作為主顯示屏,考慮到最佳放映效果、兼顧日常應用模式,屏體尺寸按照2.35:1設計,最高支持4K超高清放映模式,屏體顯示區域尺寸為11.2m x 4.8m(28 x 12組),邊框寬度100mm,底部距地(舞臺)900mm,滿(mǎn)足多種應用場(chǎng)景、高清圖片及720P、1080P、藍光DVD、1.3K、2K、4K高清等多種視頻格式播放。滿(mǎn)足各種應用對于視頻顯示的要求,具體參數如表3。
從項目論證到設計方案技術(shù)經(jīng)濟對比,備選設備選型比較分析,最終選用P2.5LED拼接屏最為主顯示屏,全屏顯示像素可達860萬(wàn),滿(mǎn)足4K標準,確定采用性?xún)r(jià)比最高的P2.5LED拼接屏最為本項目主顯示屏。滿(mǎn)足當前各種應用以及未來(lái)高清播放的標準,達到完全無(wú)縫以及顯示色彩的自然真實(shí)。同時(shí),在后期維護方面,采用成熟的逐點(diǎn)校正技術(shù),使用一兩年以上的顯示屏可使用儀器進(jìn)行整屏的一次性校正,確保用戶(hù)的投資價(jià)值最大化。