一、逐点校对技能概念
从显现屏制作的最终一道流程着手,经过对差异性的LED灯点选用差异性的驱动来处理该问题,这便是逐点校对。
上世纪90年代后期,国内外呈现逐点校对的理论雏形,并敞开了这一技能的实践探究。可是,由于缺少适用的通用数据收集东西以及技能壁垒等要素,该技能的研讨长时间处于不接连、不体系,独树一帜缺少沟通的状况,逐点校对也缺少一个公认的界说。
现在,比较合理的界说为:逐点校对,即经过对LED屏上的每颗灯点区域的亮度(和色度)数据进行收集,得出关于每颗灯点的校对系数(或关于每个像素的系数矩阵),将其反应给显现屏的操控体系,由操控体系运用校对系数完结对每颗灯点的差异性驱动,然后大幅进步显现屏的像素亮度(色度)均匀性。
二、逐点校对技能组成
从上面的界说能够看到,逐点校对技能能够分解为以下四个部分:
1. 原始数据收集;
2. 校对数据生成;
3. 驱动操控;
4. 收集体系与操控体系的结合;
以下就这四个方面别离进行剖析论述。
2.1 原始数据收集
原始数据收集是逐点校对的第一步,是最根底的一步,也是展开最缓慢最困难的一步。依照收集参数看,可分为亮度数据和色度数据两种;依照收集方针分,可分为模块级收集,箱体级收集与全屏分区域收集;依照收集环境分,可分为工厂办法收集与现场办法收集;从收集的技能道路与东西的视点看,则大致能够分为以下几个方向:
1. 机械设备+光度探头:即用机械传动设备操控光度探头顺次逐一收集每颗灯点的数。前期的试验设备曾经是屏体笔直于地上放置,用机架等距离移动亮度计逐点丈量。后来逐步展开为机台办法,模块或单元板水平放置,探头笔直收集数据。为进步功率,单个机台可设备多个探头,笔者见识中单机台最多探头数为16个,以箱体为单位进行收集。
这种收集办法的长处在于精度高,但也有着丧命的缺陷:功率低。难以完结大规模工业化运用。此外,无法完结现场校对。近年来,跟着技能进步,这种机台式收集办法正渐渐地淡出历史舞台。
2. 数码相机:运用数码相机对灯点的成像灰度数据,来完结逐点校对,可说是当时最廉价的收集处理计划。08年以来,几大显现屏操控体系厂商均连续大力投入研制力气,开发自己的相机收集体系,展开逐点校对的实践,大大促进了逐点校对技能的推行和遍及。
数码相机计划的长处在于设备相对廉价,缺陷在于精度低、安稳度差,个别间一致性差异也很大,难以满意大规模工业生产的需求。此外,数码相机计划多由操控体系厂商结合本身体系独立开发,互不兼容。
3. 根据CCD的平面亮度/色度散布丈量仪器:此类仪器的研制伴跟着全球平板显现工业的高速增加,其运用成像亮度丈量原理,可高效获取成像平面上恣意区域的亮度/色度值。自06年以来,日本、美国、丹麦、法国、德国以及我国均有相关产品连续面世,但能满意LED逐点校对有用化特殊要求的却屈指可数。
这类设备精度高,安稳性好,校对作用佳,但价格相对贵重。
4. 工业CCD收集计划:上述几个方向之外,还有一些根据工业相机的处理计划,如Barco公司自行开发的工业相机模组校对流水线计划;再如逐点校对的前驱长春希达,他们自主研制并继续完善的工业 CCD校对计划,是国内首创的亮色一体校对处理计划。
工欲善其事,必先利其器。跟着收集东西的功率进步,功用增强,逐点校对的数据收集有了更广泛的空间和可能性,从工厂延伸到了现场,重新屏延伸到了老屏,从平面屏扩展到了弧形屏甚至异形屏。
2.2 校对数据的生成
校对数据的生成可分解为3个部分,一是原始数据批改处理,二是校对方针值的设定,三是校对数据的核算生成。其间最重要的技能打破在于“原始数据批改处理”,尤其是现场校对环境下的数据批改。
2.2.1 原始数据批改处理
现场校对最简略的一种状况是:平面屏,挑选显现屏的最佳观众区域作为单一的数据收集机位,对全屏分区域顺次进行数据收集。这样收集到的数据必定带有因调查视角不同引入的体系误差。收集数据呈现:笔直法线方向亮度高,违背法线方向亮度下降,违背视点越大,亮度越低的现象。假如不加以批改,校对后的显现屏必定将下部暗,上部亮;机位笔直方向暗,两头亮;违背校对点观看时,明暗呈现失真。
而当屏体是外弧形或现场环境约束,有必要多机位才干完结收集时,由于不同机位收集视角不同,如不加批改,其接缝处必将呈现显着的分界线。
上述问题导致许多屏无法进行现场校对。近来,有数码相机计划选用邻区比照反应的办法,也有设备选用拍照全屏图画做参阅的办法进行批改。
2.2.2 校对方针值的设定
校对方针值的设定也是逐点校对技能值得深入探讨的一部分。众所周知,亮度校对丢失亮度,色度校对既丢失亮度也会丢失容域空间和颜色饱和度。那么怎么设定合理的校对方针亮度和色度值,结合客户需求,在亮度、色域和均匀度之间找到最佳平衡点呢?
当时,许多数码相机校对计划,由于缺少中心数据,都将方针值的设定环节放在收集之前,可是不同的显现屏有着不同的最佳平衡点,尤其是色度校对,方针值设定的不合理,将直接导致校对失利!合理的方针值设定依靠收集数据的统计剖析,因而,咱们将方针值的设定放在收集完结之后,并供给各种辅佐参数和图线协助用户调整方针值。
2.3 驱动操控
有了校对数据,还需求操控体系的正确运用,才干完结逐点校对。
驱动操控的完结有两种途径:一为电流起伏操控,二为脉冲宽度操控(PWM办法)。由于电流起伏与亮度并不是严厉的线性关系,且电流的增减会引起LED芯片主波长的偏移,因而,电流操控运用得越来越少,当时逐点校对驱动操控完结的首要办法为调理脉宽。
国内首要操控体系供货商早已完结逐点的LED灯点差异性驱动操控,仅仅由于通用收集设备的缺失,直到2008年,逐点校对仍是少量自有操控体系的职业领军企业的独有技能优势。跟着收集设备的打破发展,08年还大部分停留在宣扬卖点上,无法有用起来的操控体系逐点校对功用,到2010年已逐步成为操控体系入市的必备利器。到今日,商场上的全彩显现屏操控体系,不具有亮度逐点校对才能的已屈指可数。
可是,逐点校对的驱动操控方面,也还存在有待完善的当地,体现在以下几个方面:
1. 校对的低辉及线性体现有待改进;
2. 现在具有色度校对功用的体系尚为数不多;
3. 校对后带载点数有待扩展;
此外,除了运用操控体系完结驱动操控外,还有一种技能思路是经过对前端视频流进行实时处理,从信号源的层面完结校对。可分为硬件完结与软件完结两种。硬件完结即在视频信号源与操控体系之间加一个信号处理器,内部存储校对数据,对输入的视频流信号运用校对数据进行实时运算后输出给操控体系。软件完结即截取电脑为信号源的显现数据流,加以校对数据运算后输出到DVI端口。
与操控体系完结校对相比较,由于DVI信号只有为8位,这种用前端视频处理器完结校对的办法将严重丢失灰度,其低辉与线性体现欠安将是必定结果,且运用色度校对时,也会因精度缺乏作用不抱负。
2.4 收集体系与操控体系的结合
逐点校对过程中,需求以下三个过程:操控体系操控屏体,在指定区域显现红绿蓝三色画面;收集体系别离完结收集;生成校对数据后写入操控体系。
09年前,收集体系多为操控体系自己开发,合作自己的操控体系运用。LED屏厂商引入进口收集设备结合自有操控体系,有两种状况,一是遵循收集体系的操控接口协议要求对操控体系进行改造,运用收集体系的软件功用完结校对;二是自行开发软件,完结显现操控、收集体系收集、与校对数据的生成与写入。这2种状况都意味着技能导入难度高、本钱高,也同样地,不兼容,无法与商场通用的操控体系相结合。
由于收集设备专业、安稳,仅需一次数据收集即可完结校对,因而显现操控的部分变得非常简略,不需求与操控体系交互通讯也可完结。而写入操控体系的过程,则能够运用数据文档的办法,由操控体系自行完结读取写入相关存储区域的作业。
这样一来,通用操控体系无需做任何改造,也无需揭露任何操控接口指令,就能够经过读取中科维优揭露格局的校对数据文档,完结逐点校对,体系对接的作业量压缩到最低,收集体系也最小本钱地完结了与层出不穷的操控体系之间的最大兼容。