Uz brzu iteraciju Mini/Micro LED tehnologije i sve veću segmentaciju scenarija zaslona, kvaliteta slike i kontrola troškova LED zaslona postali su središte konkurencije u industriji. Među njima, stvarni pikseli, virtualni pikseli i tehnologija dijeljenja piksela tri su stupa koji određuju osnovne performanse zaslona, izravno utječući na razlučivost proizvoda, reprodukciju boja, potrošnju energije i ukupne troškove. Ovaj će članak započeti s tehničkom suštinom, kombinirajući vrhunske-industrijske prakse i testne podatke kako bi pružio sveobuhvatnu i-dubinsku analizu ove tri tehnologije, nudeći profesionalcima u industriji potpun referentni sustav od tehničkih principa do scenarija primjene.
Real Pixel tehnologija: "Picture Quality Benchmark" konstruiran fizički emitirajućim jedinicama Real pixel tehnologija je najosnovnije i najosnovnije rješenje za LED zaslone. Njegova je bit izravno konstruirati slike putem fizički postojećih LED kuglica (sub-piksela). Svaka jedinica piksela ima neovisne mogućnosti kontrole svjetline i boje, i to je "standard standarda" za mjerenje točnosti kvalitete slike u industriji.
Definicija i osnovne značajke
Temeljna definicija pravog piksela je "fizički vidljiva neovisna jedinica-za emitiranje svjetlosti," što znači da je svaki piksel na zaslonu sastavljen od jedne ili više LED kuglica (obično crvenih (R), zelenih (G) i plavih (B) pod{1}}piksela primarne boje), a svaka jedinica piksela ostvaruje trenutnu regulaciju kroz nezavisni pogonski kanal, bez ikakvih "virtualnih točkica" koje generira algoritam interpolacija. 1. Sastav piksela: Glavna stvarna jedinica piksela usvaja kombinaciju tri-primarne-pod{8}}piksela "1R1G1B" tri-boje (neki-krajnji zasloni koriste "2R1G1B" za poboljšanje raspona crvene boje). Oblici pakiranja pod-piksela uglavnom su SMD i COB, pri čemu COB pakiranje postaje glavni izbor za male{15}}zaslone s pravim pikselima zbog manjeg razmaka između kuglica LED. 2. Ključne definicije parametara:
Ø Razmak između piksela (P-vrijednost): Odnosi se na udaljenost između središta dvaju susjednih fizičkih piksela (jedinica: mm). Na primjer, P2.5 označava središnji razmak piksela od 2,5 mm, što je osnovni pokazatelj za mjerenje gustoće piksela.
Ø Gustoća piksela: Formula za izračun je "1/(P-vrijednost × 10^-3)^2" (jedinica: točkice/m²). Na primjer, gustoća piksela za P2.5 je 1/(0,0025)^2=160,000 točaka/m², izravno određujući detalje slike.
Ø Razine sivih tonova: Pravi pikseli podržavaju 16-bit (65,536 razina) do 24-bit (16,777,216 razina) sivih tonova. Više razine sivih tonova rezultiraju glatkijim prijelazima boja, bez fenomena "blokova boja" ili "zamućenja", što je ključno za scenarije visoke-preciznosti kao što su medicinsko snimanje i nadzor. 1.2 Detaljna-analiza tehničkih principa Načelo rada pravih piksela temelji se na "neovisnoj vožnji + tri-primarne-boje miješanje". Temeljna je logika precizno kontrolirati struju svakog pod-piksela kroz upravljački sklop kako bi se prilagodio omjer RGB tri primarne boje, u konačnici sintetizirajući željenu boju i svjetlinu. 1. Neovisna pogonska arhitektura: upravljački sustav stvarnog pikselnog zaslona usvaja dizajn kanala "jedan-na-jedan", što znači da svaki pod-piksel (R/G/B) odgovara nezavisnom kanalu konstantne struje pokretačkog IC. Trenutačni raspon prilagodbe je obično 1-20mA (normalni scenariji) ili 20-50mA (visoki-scenariji svjetline, kao što su zasloni na otvorenom). Ova arhitektura osigurava da se odstupanje svjetline svakog pod-piksela može kontrolirati unutar ±3%, a ujednačenost svjetline daleko premašuje onu rješenja virtualnih piksela. 2. Tri-mehanizma miješanja primarnih boja: Na temelju karakteristika ljudskog vida, stvarni pikseli postižu pokrivenost različitih standarda raspona boja (kao što su sRGB, DCI-P3, Rec.709, itd.) podešavanjem trenutnog omjera R/G/B podpiksela. Na primjer, prema DCI-P3 zahtjevima za kinematografski raspon boja, stvarni pikseli moraju povećati trenutni omjer zelenih podpiksela na 50%-60% (ljudsko oko je najosjetljivije na zeleno), crvene na 25%-30%, a plave na 15%-20%. Virtualni pikseli, koji se oslanjaju na interpolaciju, ne mogu postići tako preciznu kontrolu omjera.
3. Prednost nepostojanja interpolacije: pravi pikseli ne zahtijevaju nikakvu interpolaciju softverskog algoritma; slika je izravno sastavljena od fizičkih piksela. Stoga nema "duhova" ili "zamućenja" u dinamičkim slikama. Brzina dinamičkog odziva ovisi samo o brzini prebacivanja pogonskog IC-a (obično 50-100ns), daleko brže od odziva virtualnih piksela na razini milisekunde.
1.3 Tipični scenariji primjene i logika odabira Zbog svojih karakteristika "visoke stabilnosti i visoke preciznosti", tehnologija stvarnih-piksela uglavnom se koristi u scenarijima sa strogim zahtjevima za kvalitetu slike i nema prostora za kompromise oko troškova. Poseban odabir treba uzeti u obzir tri dimenzije: udaljenost gledanja, sadržaj prikaza i industrijske standarde:
Visoko{0}}precizni profesionalni scenariji:
Ø Otprema zapovjednog centra: Zahtijeva neprekidan rad 24/7, MTBF (srednje vrijeme između kvarova) veće ili jednako 50 000 sati i nema zamućenja pri pokretu na dinamičkim slikama. Obično se odabire P0.7-P1.25 zaslon sa stvarnim pikselom.
2. Zatvori-scenarije gledanja raspona:
Ø Konferencijske sobe/dvorane za predavanja: udaljenost gledanja je obično 2-5 metara. Tekst (kao što su PPT dokumenti) mora biti jasan i bez nazubljenih rubova. Odabran je zaslon od P1.25-P2.5 pravih piksela.
Ø Muzejske vitrine: Zahtijeva reprodukciju detalja artefakta (kao što su kaligrafija, slike i brončane teksture). Udaljenost gledanja je 1-3 metra. Odabran je zaslon s pravim pikselom P1.25-P1.8. 1.4 Prednosti izvedbe i tehnička ograničenja
1.4.1 Osnovne prednosti
Ø Stabilnost kvalitete slike najviše- razine: nema ovisnosti o interpolaciji algoritma, nema izobličenja u statičnim/dinamičkim slikama, ujednačenost svjetline manja ili jednaka ±5% (COB pakiranje manja ili jednaka ±3%), reprodukcija boja veća od ili jednaka 95% (sRGB), postavljanje standarda u industriji za kvalitetu slike;
Ø Visoka dugoročna-operativna pouzdanost: neovisna arhitektura upravljačkog programa smanjuje utjecaj kvara jednog IC-a na cjelokupnu sliku i eliminira problem "starenja algoritma" virtualnih piksela (kao što je smanjena točnost interpolacije nakon dugotrajnog-radnje);
Ø Prilagodljiv sadržaju visokog dinamičkog raspona: Podržava dinamički broj sličica u sekundi veći ili jednak 60fps, a stope osvježavanja mogu lako doseći 7680Hz (zadovoljavajući potrebe profesionalnog snimanja kamerom), bez duhova u brzim-scenama u pokretu (kao što su prijenosi utrka uživo). 1.4.2 Glavna ograničenja
Ø Poteškoće s kontrolom visokih troškova: Osnovni trošak pravih-pikselnih zaslona dolazi od "LED čipova + upravljačkog sklopa IC + prijemne kartice". Uzimajući kao primjer zaslon od 100㎡, broj LED čipova korištenih u P1.2 real-pikselnom zaslonu je 1/(0,0012)^2×100≈69,444,444 (približno 69,44 milijuna čipova), što je 4,3 puta više od P2.5 real{17}}pikselnog zaslona (16 milijuna čipova). Uz pretpostavku cijene od 0,1 juana po LED čipu, razlika u cijeni je 5,34 milijuna juana. Istovremeno, zaslon P1.2 zahtijeva više pogonskih kanala (32 pogonska IC kanala po kvadratnom metru, u usporedbi sa samo 16 kanala za P2.5), a broj korištenih prijemnih kartica također je udvostručen, što rezultira sveobuhvatnim troškom koji je 2,5-3 puta veći od P2.5.
Ø Fizička gustoća piksela ograničena pakiranjem: Trenutačno je minimalni stvarni-razmak piksela za SMD pakiranje P0,9, a COB pakiranje može doseći P0,4. Međutim, manji koraci (kao što je ispod P0.3) ograničeni su veličinom LED čipa, što otežava daljnje prodore. Ø Relativno velika potrošnja energije: Zbog velike gustoće LED kuglica, potrošnja energije stvarnog pikselnog zaslona obično je 30%-50% veća od one virtualnog pikselnog zaslona, što postavlja veće zahtjeve za sustav napajanja velikih vanjskih zaslona.
Tehnologija virtualnih piksela: tro-ravnoteža kvalitete slike postignuta interpolacijom algoritma
Tehnologija virtualnih piksela je inovativno rješenje stvoreno za rješavanje bolnih točaka "visoke cijene i niske gustoće" fizičkih piksela. Njegova je srž generiranje virtualnih-točaka emitiranja svjetlosti u prazninama između fizičkih piksela putem softverskih algoritama, čime se poboljšava vizualna rezolucija bez povećanja broja fizičkih LED dioda. To je preferirana tehnologija za "cijenovnu-učinkovitost na prvom mjestu" u scenarijima niskog-do-srednjeg-dometa.
2.1 Definicija i temeljne karakteristike Temeljna definicija virtualnih piksela jesu "algoritmom-generirane vizualne virtualne točke." To znači da neki pikseli na zaslonu nisu sastavljeni od fizičkih LED dioda, već "varaju" mozak superponiranjem svjetline susjednih fizičkih piksela i izmjenom njihovog vremena, koristeći karakteristike ljudskog vida za stvaranje vizualne percepcije "više rezolucije".
Ø Tehnička bit: Virtualni pikseli ne mijenjaju broj ili raspored fizičkih piksela; oni samo optimiziraju vizualni učinak putem algoritama. Stoga postoji razlika između njihove "stvarne rezolucije" (fizičke gustoće piksela) i "vizualne rezolucije" (virtualne gustoće piksela). Na primjer, zaslon s fizičkim pikselima P2.5 može postići "vizualni P1.25" učinak putem virtualne tehnologije, ali stvarna fizička gustoća i dalje je 160 000 točaka/m².
Ø Osnovna klasifikacija: Na temelju različitih metoda implementacije, virtualni pikseli podijeljeni su u dvije glavne kategorije: "prostorni virtualni" i "vremenski virtualni". Trenutačno je "prostorna virtualna" glavna struja u industriji (više od 80%). Vremenska virtuala, zbog svojih visokih hardverskih zahtjeva, koristi se samo u-visokim virtualnim zaslonima (kao što su mali studiji). 2.2 Detaljna-analiza tehničkih principa Princip rada virtualnih piksela temelji se na "vizualnoj iluziji + interpolaciji algoritma". Virtualne točke generiraju se kroz dvije osnovne staze. Tehnička logika i izvedba kvalitete slike različitih staza značajno se razlikuju.
2.2.1 Prostorna virtualna tehnologija (glavno rješenje) Prostorna virtualna tehnologija koristi "miješanje svjetline susjednih fizičkih piksela" za generiranje virtualnih točaka između fizičkih piksela. Suština je izračunati težinu svjetline susjednih piksela pomoću algoritama za postizanje sinteze boja virtualnih točaka. 1. Tipično rješenje: RGBG četiri-Svjetlosni virtualni raspored (najviše korišten u industriji) Tradicionalni fizički pikseli raspoređeni su u uniformni "RGB-RGB" uzorak, dok RGBG virtualno rješenje mijenja raspored u "RGB-G-RGB-G", odnosno dodavanje jednog zelenog pod-piksela između svaka dva RGB fizička piksela, tvoreći jediničnu strukturu "1R1G1B+1G". U ovoj točki algoritam kombinira R i B sub-piksele dvaju susjednih fizičkih piksela sa srednjim G sub-pikselom za generiranje četiri virtualna piksela (kao što je prikazano na slici ispod): a. Virtualni piksel 1: Sastavljen od R, G i B fizičkog piksela A (osnovni pravi piksel); b. Virtualni piksel 2: Sastoji se od R fizičkog piksela A, sredine G i B fizičkog piksela B (interpolirana virtualna točka); c. Virtualni piksel 3: Sastoji se od R fizičkog piksela B, sredine G i B fizičkog piksela A (interpolirana virtualna točka); d. Virtualni piksel 4: Sastavljen od R, G i B fizičkog piksela B (osnovni pravi piksel); Na taj način se teoretska razlučivost može poboljšati 2 puta (neki proizvođači tvrde 4 puta, ali u stvarnosti, to je 2-struko povećanje vizualne razlučivosti, dok fizička razlučivost ostaje nepromijenjena), a zbog dodavanja zelenog sub-piksela, percipirana svjetlina se poboljšava za 15%-20% (u skladu sa karakteristikama ljudskog vida). 2. Algoritam interpolacije Vrste: Kvaliteta slike prostorne virtualizacije ovisi o točnosti algoritma interpolacije. Trenutno se glavni algoritmi dijele u dvije kategorije: a. Bilinearna interpolacija: izračunava prosječnu svjetlinu 4 susjedna fizička piksela za generiranje virtualnih točaka. Algoritam je jednostavan i računalno jeftin, ali rubovi su mutni (crteži teksta skloni su "nejasnim rubovima"); b. Bikubična interpolacija: izračunava težine svjetline 16 susjednih fizičkih piksela za generiranje virtualnih točaka. Kvaliteta slike je delikatnija (zamućenje rubova smanjeno je za 40%), ali zahtijeva snažniji glavni kontrolni čip, povećavajući cijenu za 10%-15%.
2.2.2 Tehnologija temporalne virtualizacije (High-End Solution) Temporalna virtualizacija koristi učinak "postojanosti vida" ljudskog oka. Brzim mijenjanjem svjetline različitih fizičkih piksela, virtualne točke se generiraju njihovim superponiranjem u vremenskoj dimenziji. Srž je "dijeljenje okvira + visoko-frekventno osvježavanje". Ø Tehnička logika: Kompletan okvir slike podijeljen je na N "pod-slika" (obično N=4-8). Svaka pod-slika osvjetljava samo dio fizičkih piksela. Ove pod-slike se brzo izmjenjuju kroz visoku-frekvenciju osvježavanja (veću ili jednaku 3840 Hz) na zaslonu. Zbog vizualne postojanosti, ljudsko oko percipira ove pod-slike kao jedan kadar "visoke-razlučivosti". Na primjer, kada je N=6, okvir je podijeljen u 6 pod-slika, od kojih svaka osvjetljava različito područje fizičkih piksela, što u konačnici rezultira s 35 virtualnih piksela (daleko premašujući 4 virtualna piksela u prostornom prikazu).
Ø Hardverski zahtjevi: virtualizacija temeljena na vremenu-zahtijeva zaslon koji podržava brzinu osvježavanja veću ili jednaku 7640Hz (kako bi se ispunili zahtjevi snimanja dinamičkih scena od 60fps i spriječilo kameru da uhvati prijelaze pod-slike), a IC upravljački program mora imati mogućnost "brzog prebacivanja struje"; inače će se pojaviti fenomen "treperenja" ili "izmjenične svjetline".
2.3 Tipični scenariji primjene i logika odabira Osnovne prednosti tehnologije virtualnih piksela su "niska cijena i visoka vizualna rezolucija". Stoga se uglavnom koristi u scenarijima gdje je "gledanje na srednjoj do velikoj udaljenosti, cijena je osjetljiva, a zahtjevi za preciznošću teksta nisu visoki." Odabir bi se trebao usredotočiti na "usklađenost između udaljenosti gledanja i vizualne rezolucije":
Scenariji oglašavanja na srednje i velike udaljenosti:
Ø Atrij trgovačkog centra/zasloni za vanjsko oglašavanje: udaljenost gledanja je obično 5-15 metara. Ekstremni detalji nisu potrebni, a kontrola troškova je neophodna. Odabran je prostorni virtualni zaslon P2.5-P3.9 (npr. atrijski zaslon od 50㎡ u trgovačkom centru koristi virtualno rješenje P2.5 RGBG, s vizualnom razlučivošću koja je ekvivalentna P1.25. Na udaljenosti od 8 metara, kvaliteta slike približna je onoj na zaslonu s pravim pikselima P1.5, ali je cijena smanjena za 40%, a broj LED kuglica smanjen je s 8 milijuna do 6 milijuna). Ø Veliki zasloni u prometnim čvorištima (kao -stanice brze željeznice i zračne luke): udaljenost gledanja je 10-20 metara. Moraju se prikazati veliki tekst (kao što je "Ticket Gate A1") i dinamični videozapisi. P3.9-Odabrani su virtualni zasloni P5.0 (virtualni zaslon od 300㎡ P4.8 na željezničkoj postaji velike-brze brzine s brzinom osvježavanja od 3840Hz, na udaljenosti od 15 metara, jasnoća teksta zadovoljava zahtjeve prepoznavanja, a cijena je 1,2 milijuna juana jeftinija od pravih zaslona piksela). 2. Troškovi-Osjetljivi scenariji zabave: Ø KTV sobe/barovi: Za stvaranje atmosfere zahtijevaju boje visoke zasićenosti (kao što su crvena i plava); udaljenost gledanja 3-5 metara; niski zahtjevi za preciznošću teksta (samo naslovi i tekstovi pjesama); Preporučuju se virtualni zasloni P2.5-P3.0 (lanac KTV-a koristi virtualne zaslone P2.5; svaka soba ima 5㎡, čime se štedi 3000 juana u usporedbi sa zaslonima sa punim pikselom, a algoritam povećava svjetlinu crvene za 20%, zadovoljavajući vizualne potrebe scenarija zabave); Ø Mali studiji (neprofesionalni): zahtijevaju "visoku vizualnu rezoluciju" za poboljšanje kvalitete slike; ograničen proračun; Preporučuju se virtualni zasloni P2.0 temeljeni na vremenu (virtualni zaslon lokalne TV postaje od 15㎡ P2.0 temeljen na vremenu, brzina osvježavanja 7680Hz, vizualna razlučivost ekvivalentna P1.0, zadovoljava potrebe snimanja unutar 10 metara, košta 60% manje od P1.0 zaslona s punim pikselom). 3. Privremeni scenariji postavljanja: Ø veliki zasloni za Izložbe/događaji: Kratko razdoblje korištenja (1-3 dana), zahtijeva brzu implementaciju i kontrolirane troškove. Odabrani su virtualni zasloni P3.9-P5.9 (virtualni zaslon P4.8 od 200㎡ na izložbi imao je cijenu najma od samo 50% stvarnog zaslona piksela, a vrijeme postavljanja smanjeno je za 30%. Zbog udaljenosti gledanja većih od 8 metara, nije bilo značajne razlike u kvaliteti slike).
Prednosti izvedbe i tehnička ograničenja
2.4.1 Osnovne prednosti
Ø Značajna troškovna prednost: pri istoj vizualnoj rezoluciji, zasloni s virtualnim pikselima koriste 30%-50% manje LED dioda nego zasloni sa stvarnim pikselima (RGBG rješenje smanjuje upotrebu LED dioda za 25%, virtualno rješenje temeljeno na vremenu za 50%), a broj upravljačkih sklopova i kartica prijemnika smanjen je za 20%-40%. Uzimajući zaslon od 100㎡ s vizualnom rezolucijom P1.25 kao primjer, ukupna cijena virtualnog zaslona (fizički P2.5) je približno 800 000 juana, dok je cijena zaslona fizičkog piksela (P1.25) približno 1,5 milijuna juana, što predstavlja smanjenje troškova od 47%.
Ø Fleksibilna i podesiva vizualna razlučivost: Virtualna gustoća piksela može se prilagoditi prema zahtjevima scene putem algoritama. Na primjer, fizički zaslon P2.5 može se prebaciti na "vizualni P1.25" ili "vizualni P1.67" kako bi se prilagodio različitim udaljenostima gledanja (npr. u trgovačkim centrima, vizualna razlučivost P1.25 koristi se tijekom dana kada je udaljenost gledanja velika; noću, kada je udaljenost gledanja blizu, P1.67 se prebacuje kako bi se izbjeglo zamućenje).
Ø Manja potrošnja energije: Zbog smanjenog broja LED dioda, potrošnja energije virtualnog zaslona s pikselima obično je 30%-40% niža od potrošnje energije s fizičkim pikselnim zaslonom iste vizualne razlučivosti, što ga čini prikladnim za dugotrajni rad velikih vanjskih zaslona. 2.4.2 Glavna ograničenja
Ø Dinamičke slike sklone su zamućivanju: Zbog oslanjanja na interpolaciju između susjednih piksela, ažuriranje svjetline virtualnih točaka zaostaje za fizičkim pikselima u dinamičkim slikama (kao što je video od 60 fps), što lako dovodi do "duhova" (podaci testiranja pokazuju da je duljina duhova P2.5 virtualnog zaslona pri 60 fps oko 0,8 piksela, dok je duljina duhova na zaslonu s fizičkim pikselima je samo 0,1 piksela); iako virtualizacija-temeljena na vremenu to može poboljšati, ona zahtijeva brzinu osvježavanja veću ili jednaku 7640Hz, povećavajući trošak za 20%;
Ø Nedovoljna preciznost prikaza teksta: Rubovi teksta virtualnih piksela generiraju se interpolacijom, nedostaju "tvrdi rubovi" fizičkih piksela, što dovodi do smanjenja jasnoće teksta. Stvarno testiranje pokazuje da je jasnoća teksta prikazanog na P2.5 virtualnom zaslonu na udaljenosti od 2 metra samo ekvivalentna onoj na P4.8 stvarnom-pikselnom zaslonu (crteži teksta izgledaju nazubljeni, a male fontove manje od ili jednako 12 teško je čitati), što je neprikladno za-tekst-temeljene uredske scenarije;
Ø Odstupanje ujednačenosti raspona boja i svjetline: Iako prostorni virtualni RGBG raspored povećava zelene pod-piksele, razmak između crvenih i plavih pod-piksela se povećava, što rezultira odstupanjem ujednačenosti boje koje je 1-2 puta veće od onoga kod stvarnog-piksela zaslona; tijekom-zamjene slike na temelju virtualnog faktora, fluktuacije svjetline mogu doseći ±10%, lako uzrokujući "treperenje" (posebno u scenarijima niske svjetline);
Ø Dependence on algorithm and hardware matching: The image quality of virtual pixels is highly dependent on the collaboration of "interpolation algorithm + driver IC + main control chip," otherwise the algorithm cannot run in real time, resulting in "lag"; if the driver IC switching speed is insufficient (e.g., >100ns), vremenski-virtualne slike će se preklapati, ozbiljno degradirajući kvalitetu slike.
Tehnologija dijeljenja piksela: "Precizno rješenje za optimizaciju" kroz suradnju hardvera i algoritama
Tehnologija dijeljenja piksela je "kompromisno rješenje" između stvarnih i virtualnih piksela. Njegova je srž dopustiti višestrukim virtualnim pikselima da ponovno koriste pogonski kanal i-jedinicu za emitiranje svjetlosti istog fizičkog piksela putem optimizacije rasporeda hardvera i nadogradnje softverskog algoritma. Time se maksimizira smanjenje troškova uz zadržavanje određene kvalitete slike, što ga čini "optimalnim rješenjem" za scenarije male-veličine, visoke-informacije-gustoće.
3.1 Definicija i osnovne značajke
Temeljna definicija dijeljenja piksela je "ponovno korištenje fizičkih piksela + optimizacija algoritma". To znači povećanje broja ključnih sub{2}}piksela (kao što su zeleni) promjenom rasporeda LED dioda (hardverska razina), uz istovremeno korištenje algoritama koji omogućuju da više virtualnih piksela dijeli pogonske resurse istog fizičkog piksela (kao što su trenutni kanali i IC pinovi), postižući dvostruke ciljeve "poboljšanja rezolucije + kontrole troškova". Ø Tehnička suština: Dijeljenje piksela nije samo "virtualna nadogradnja piksela," već kombinacija "hardverske rekonstrukcije + iteracije algoritma"-mijenjanja pod-rasporeda piksela na hardverskoj razini (npr. RGB→RGBG→RGGB) i optimiziranja težine svjetline i izoštravanja rubova virtualnih točaka na razini algoritma, u konačnici postižući "bolju sliku" kvaliteta od virtualnih piksela i niža cijena od stvarnih piksela."
Ø Temeljna razlika: U usporedbi s virtualnim pikselima, "ponovno korištenje" dijeljenja piksela je "ponovno korištenje-na hardverskoj razini" (umjesto jednostavne interpolacije algoritma). Na primjer, u RGBG rasporedu, srednji zeleni sub{2}}piksel ne služi samo susjednim fizičkim pikselima, već također pruža podršku za svjetlinu za 2-3 virtualna piksela, dijeleći isti pogonski kanal i smanjujući upotrebu IC-a. U usporedbi sa stvarnim pikselima, dijeljenje piksela i dalje ima virtualne točke, ali kroz optimizaciju rasporeda hardvera, odstupanje svjetline između virtualnih i fizičkih točaka može se kontrolirati unutar ±5% (virtualni pikseli su obično ±10%).
Detaljna-analiza tehničkih principa
Princip rada dijeljenja piksela sastoji se od dva glavna modula: "rekonstrukcija rasporeda hardvera" i "optimizacija algoritma softvera", koji rade zajedno kako bi se postigla ravnoteža između kvalitete slike i cijene. 3.2.1 Rekonstrukcija rasporeda hardvera (Osnovni temelj) Srž razine hardvera je "optimiziranje rasporeda subpiksela i povećanje gustoće ključnih subpiksela". Promjenom tradicionalnog jednolikog RGB rasporeda povećava se gustoća boje na koju je ljudsko oko osjetljivo (zelena), a smanjuje se broj pokretačkih kanala. Konkretno, postoje dva glavna rješenja: 1. Shema rasporeda RGBG (najčešće korištena): Tradicionalni raspored "RGB-RGB" mijenja se u "RGB-G-RGB-G", to jest, neovisni zeleni podpiksel dodaje se između svake dvije RGB fizičke jedinice piksela kako bi se formirala jedinica koja se ponavlja "1R1G1B+1G". U ovom trenutku, središnji zeleni pod-piksel ne samo da pripada vlastitoj fizičkoj jedinici, već također pruža podršku zelene svjetline za virtualne piksele dviju RGB jedinica s lijeve i desne strane (tj. "1 G pod-piksel služi 3 jedinice piksela"), ostvarujući hardversku ponovnu upotrebu zelenog pod{19}}piksela; istodobno, pogonski kanal je dizajniran kao "neovisni R/B kanali, zajednički G kanali", što znači da 2 RGB jedinice dijele 1 G pogonski kanal, smanjujući korištenje G kanala IC pogonskog programa za 50% (npr., u 100㎡ P2.5 RGBG zaslonu, korištenje G kanala smanjeno je s 2,28 milijuna stvarnih piksela na 1,14 milijuna). 2. RGGB raspored Shema (High{30}}rješenje): raspored je dodatno optimiziran na "RG-GB-RG-GB", što znači da svaka jedinica sadrži "1R1G" i "1G1B", povećavajući gustoću zelenog pod-piksela na dvostruko veću od crvene/plave (gustoća R/G/B ista je u stvarnim pikselima). Ovaj raspored bolje odgovara osjetljivosti ljudskog oka na zeleno, poboljšavajući reprodukciju boja za 10%-15% u usporedbi s RGBG (približavajući se razini stvarnih piksela). Istodobno se može pohvaliti višom stopom ponovne upotrebe pokretačkog kanala - svaka četiri virtualna piksela dijele jedan G kanal, smanjujući upotrebu IC-a za 25% u usporedbi s RGBG rješenjem.
3.2.2 Optimizacija softverskog algoritma (osiguranje kvalitete slike) Srž algoritma dijeljenja piksela je "eliminacija odstupanja virtualne točke i poboljšanje jasnoće teksta." Rješava inherentne bolne točke virtualnih piksela kroz tri ključna algoritma: 1. Algoritam prosječnog prikaza (Reprezentativni proizvođač: Carlette): Ovaj algoritam izvodi "ponderirani prosječni izračun" svjetline fizičkih piksela koji okružuju svaki virtualni piksel, kontrolirajući odstupanje svjetline između virtualnih i fizičkih točaka unutar ±3%. Na primjer, pri prikazivanju teksta, algoritam identificira virtualne točke na rubovima teksta i povećava njihovu težinu svjetline (5%-8% više od fizičkih točaka) kako bi poništio zamućenje rubova. Stvarno testiranje pokazuje da je na udaljenosti od 1,5 metara jasnoća teksta P2.0 zaslona za dijeljenje piksela ekvivalentna P2.5 stvarnom pikselnom zaslonu (tradicionalni virtualni pikseli samo su ekvivalentni P4.0); 2. Algoritam dinamičkog kontrasta (predstavnik proizvođača: Nova): Analizira sadržaj slike u stvarnom vremenu, smanjujući svjetlinu virtualnih točaka u tamnim područjima i povećavajući svjetlinu virtualnih točaka u svijetlim područjima kako bi se poboljšao kontrast slike. Na primjer, kada se prikazuje tekst na tamnoj pozadini, algoritam smanjuje svjetlinu pozadinskih virtualnih točaka dok povećava svjetlinu tekstualnih virtualnih točaka, čineći tekst "istaknutim" i sprječavajući njegovo stapanje s pozadinom.
3. Algoritam kompenzacije subpiksela: Rješavajući problem velikog razmaka R/B subpiksela u RGBG/RGGB aranžmanima, algoritam smanjuje odstupanje boja putem "kompenzacije svjetline susjednih R/B subpiksela." Na primjer, kada prikazuje crvena područja, algoritam povećava svjetlinu R subpiksela u susjednim fizičkim pikselima, popunjavajući "praznine u boji" uzrokovane prekomjernim razmakom R subpiksela, čineći crveno područje ujednačenijim.
Tipični scenariji primjene i logika odabira
Tehnologija dijeljenja piksela, zbog svojih karakteristika "dobre prilagodljivosti maloj-veličini, visoke gustoće informacija i kontroliranog troška", uglavnom se primjenjuje na scenarije s "malom do srednjom veličinom, gledanjem iz-blizine i određenim zahtjevima za točnost teksta." Odabir treba uzeti u obzir "veličinu zaslona, sadržaj zaslona i zahtjeve za potrošnju energije."
1. Scenariji malih i srednjih-komercijalnih zaslona: Ø Zasloni u trgovinama mobitela: Veličina zaslona je obično 3-8㎡, udaljenost gledanja 1-3 metra. Mora prikazati specifikacije telefona (mali font) i slike proizvoda. Preporuča se dijeljeni zaslon P2.0-P2.5 piksela (trgovina robne marke mobilnih telefona koristi zajednički zaslon od 5㎡ P2.0 RGGB piksela, koji povećava gustoću informacija za 40% u usporedbi sa zaslonom piksela P2.5 iste veličine i može istovremeno prikazati specifikacije za 8 mobilnih telefona; tekst ostaje jasan i nezamućen na udaljenosti od 1,5 metara).
Ø Zasloni za oglašavanje u trgovinama: Veličina 1-3㎡, udaljenost gledanja 2-5 metara. Mora prikazati cijene proizvoda (mali font) i promotivne informacije. Preporuča se dijeljeni zaslon P2.5-P3.0 (lanac trgovina koristi 1000 2㎡ P2.5 dijeljene zaslone piksela, koji su 35% jeftiniji i troše 40% manje energije od zaslona piksela, pogodan za 24-satni rad). 2. Scenariji prikaza informacija u zatvorenom prostoru: Ø Zaslon reda čekanja banke: Veličina 1-2㎡, udaljenost gledanja 3-5 metara, treba prikazati broj reda čekanja (veliki font) i upite za uslugu (mali font), korištenjem zajedničkog zaslona P2.0-P2.5 piksela (podružnica banke koristi zajednički zaslon od 1.5㎡ P2.0 piksela, broj reda je jasno vidljiv na udaljenosti od 5 metara, a upiti usluge malim fontom mogu se prepoznati na udaljenosti od 3 metra, ušteda od 25% troškova u usporedbi sa zaslonom sa punim pikselom). 3. Scenariji niske potrošnje energije: Ø Zasloni male veličine na otvorenom (npr. zasloni na autobusnim stanicama): Veličina 2-5㎡, zahtijeva solarnu energiju, potrošnja energije manja od ili jednaka 100W/㎡, korištenje zajedničkih zaslona P2,5-P3,9 piksela (100 3㎡ Dijeljeni zasloni P3.0 piksela na autobusnoj stanici u određenom gradu troše 80 W/㎡, 50% niže od zaslona sa stvarnim pikselima i mogu se u potpunosti napajati solarnom energijom bez vanjske električne mreže); 3.4 Prednosti performansi i tehnička ograničenja 3.4.1 Osnovne prednosti Ø Optimalna ravnoteža između cijene i kvalitete slike: Trošak dijeljenja piksela je 40%-60% niži od onog za stvarne piksele (100㎡ P2.0 piksel dijeljeni zaslon košta oko 600.000 juana, dok pravi pikselni zaslon košta oko 1 milijun juana), a kvaliteta slike je 30%-50% bolja od virtualni pikseli (jasnoća teksta je ekvivalentna stvarnom pikselnom zaslonu s fizičkom P vrijednošću 0,5 manjom od vlastite, kao što je P2.0 dijeljenje piksela ekvivalentno P2.5 stvarnim pikselima), što ga čini "kraljem isplativosti" za male i srednje scenarije; Ø Visoka gustoća informacija: Zahvaljujući optimizaciji rasporeda hardvera, gustoća sub-piksela dijeljenja piksela (posebno zelene) je 25%-50% veća od gustoće virtualnih piksela, što rezultira većim kapacitetom prijenosa informacija. Na primjer, zaslon za dijeljenje piksela P2.0 od 5㎡ može prikazati 12 redaka teksta (25 znakova po retku), dok virtualni zaslon P2.0 iste veličine prikazuje samo 8 redaka (20 znakova po retku), povećavajući gustoću informacija za 87,5%;
Ø Dobra hardverska kompatibilnost: Dijeljenje piksela ne zahtijeva posebne vrhunske glavne upravljačke čipove-; konvencionalni glavni kontrolni čipovi ga mogu podržati, a kompatibilan je i sa SMD i COB paketima (COB-pakirani zasloni za dijeljenje piksela imaju bolju ujednačenost svjetline, manju od ili jednaku ±4%), prilagođavajući se različitim zahtjevima scenarija;
Ø Uravnotežena potrošnja energije i pouzdanost: Broj upotrijebljenih LED dioda je 30%-40% manji od broja stvarnih piksela, a potrošnja energije je 30%-50% manja od broja stvarnih piksela. U isto vrijeme, zbog visoke stope ponovne upotrebe pogonskih kanala, broj IC-ova je smanjen, što je rezultiralo stopom kvarova 20% nižom od one kod zaslona virtualnih piksela. 3.4.2 Glavna ograničenja
Ø Ovisnost o specifičnom rasporedu hardvera: Srž dijeljenja piksela je raspored hardvera (kao što je RGBG/RGGB). Zasloni s tradicionalnim RGB rasporedom ne mogu postići dijeljenje piksela putem softverskih nadogradnji, što zahtijeva redizajn PCB ploče i procesa montiranja LED-a, što dovodi do povećanih troškova prilagodbe.
Ø Loša prilagodljivost scenarijima velike-veličine: optimizacija algoritma za dijeljenje piksela uglavnom je za male{1}}zaslone (<10㎡). For large-size screens (>10㎡), zbog velikog broja fizičkih piksela, računalno opterećenje algoritma raste eksponencijalno, što lako dovodi do "zastajkivanja" ili "neujednačene kvalitete slike".
Ø Dinamički odgovor ograničen IC-om: Virtualni pikseli dijeljenja piksela ovise o pokretačkim kanalima fizičkih piksela. Ako je brzina prebacivanja pogonskog IC-a nedovoljna, ažuriranje svjetline virtualnih točaka u dinamičkim slikama će kasniti, što će rezultirati "duhom".
Ø Gornja granica raspona boja niža je od granice stvarnih piksela: iako dijeljenje piksela dodaje zelene sub{0}}piksele, razmak R/B sub-piksela i dalje je veći od razmaka stvarnih piksela, što rezultira nešto nižom pokrivenošću raspona boja (sRGB pokrivenost je oko 92%, dok su zasloni sa stvarnim pikselima oko 98%), što ne može zadovoljiti zahtjeve raspona boja profesionalnih slika (kao što je npr. post-obrada fotografije).
4.2 Vodič za odabir-temeljen na scenariju
1. Scenariji koji daju prednost stvarnim-pikselima:
Ø Osnovni zahtjevi: visoka preciznost, visoka stabilnost, dugotrajan-rad;
Ø Tipični scenariji: medicinsko snimanje (standard DICOM), zapovjedni centri (rad 7x24), muzejski prikaz artefakata (detalji izbliza);
Ø Preporuke za odabir: P0.9-P2.5, COB pakiranje (mali korak) ili SMD pakiranje (srednji korak), razina sivih tonova veća ili jednaka 16 bita, brzina osvježavanja veća ili jednaka 3840 Hz.
2. Scenariji davanja prioriteta pikselima virtualnih-piksela:
Ø Osnovni zahtjevi: niske cijene, srednje do velike udaljenosti, vizualna rezolucija;
Ø Tipični scenariji: oglašavanje u atriju trgovačkog centra, vanjski veliki ekrani, privremene izložbe;
Ø Preporuke za odabir: P2.5-P5.9, prostorni virtualni (RGBG) ili vremenski virtualni (vrhunski), brzina osvježavanja veća ili jednaka 3840Hz (kako bi se izbjeglo treperenje pri snimanju), algoritam bikubične interpolacije.
3. Dajte prioritet scenarijima dijeljenja piksela: Ø Temeljni zahtjevi: mala do srednja veličina, tekst malog-dometa, ravnoteža troškova; Ø Tipični scenariji: vitrine trgovina mobitela, zasloni s informacijama o dizalima, oglašavanje trgovina; Ø Preporuke za odabir: P1.8-P2.5, raspored RGBG/RGGB, algoritam podržava prosječni prikaz + dinamički kontrast, brzina prebacivanja upravljačkog IC-a Manja ili jednaka 100ns.
V. Trendovi razvoja tehnologije u industriji
Sa zrelošću Mini LED tehnologije i komercijalizacijom Micro LED-a, tri glavne tehnologije neprestano se ponavljaju i nadograđuju:
1. Tehnologija Real Pixel: Razvoj prema "manjem koraku i većoj integraciji." Trenutno su stvarni pikseli pakirani u COB-u postigli P0,4. U budućnosti, P0.2 ili niže može se postići pomoću mikro LED čipova (veličina<50μm). Combined with AI image quality optimization algorithms (such as dynamic color gamut adjustment), the image quality performance in professional scenarios will be further improved;
2. Tehnologija virtualnih piksela: razvijajući se prema "vremenskoj-virtualizaciji prostorne fuzije," smanjuje dinamičke duhove na unutar 0,3 piksela kroz hibridni algoritam "prostorne interpolacije + vremenske izmjene." U kombinaciji s Mini LED tehnologijom pozadinskog osvjetljenja, poboljšava ujednačenost svjetline (Manje od ili jednako ±6%), prilagođavajući se scenarijima srednje-do-visoke-cene.
3. Tehnologija dijeljenja piksela: razvijajući se prema "ponovnoj upotrebi više-subpiksela," proširit će RGBG na "RGBWG" (dodavanje bijelih subpiksela) u budućnosti, dodatno poboljšavajući svjetlinu. Istovremeno, pomoću AI algoritama za-renderiranje u stvarnom vremenu, rješava problem neujednačene kvalitete slike na velikim-zaslonima, prilagođavajući se-srednjim scenarijima od 10-50㎡.
Ukratko, stvarni pikseli, virtualni pikseli i tehnologije dijeljenja piksela nisu "zamjene", već prije "komplementarna rješenja" za različite scenarije. Potrebno je odabrati najprikladnije tehnološko rješenje iz tri dimenzije: "zahtjevi scenarija, proračun troškova i dugoročan-rad i održavanje," kako bi se povećala komercijalna vrijednost uz osiguravanje kvalitete slike.
