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(biāo)對(duì)比如圖1所示。
1.視覺拼縫問題
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(dá)到0.5~1mm,多屏投影融合在處理得當(dāng)?shù)臅r(shí)候能夠?qū)⑵唇訁^(qū)域處理掉;小間距LED顯示技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)無(wú)拼縫,超大尺寸液晶顯示屏雖然沒有物理及光學(xué)拼縫,但大面積顯示尺寸受限。
2.顯示效果
從灰度、對(duì)比度、亮度、刷新率等指標(biāo)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(zhǎng)時(shí)間使用后,因亮度衰減而出現(xiàn)暗邊、黑角,此外屏與屏之間會(huì)出現(xiàn)亮度和色彩差異,而人眼對(duì)差異的東西很敏感,小間距LED顯示技術(shù)的灰度、對(duì)比度、刷新率等指標(biāo)都很好,也可以通過(guò)逐點(diǎn)校正解決光衰問題,但存在兩個(gè)問題:
(1)死燈:LED顯示屏的死等率的標(biāo)準(zhǔn)一般是萬(wàn)分之一到萬(wàn)分之三,但小間距LED標(biāo)準(zhǔn)需要大幅提高,以P2.5規(guī)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(biāo)準(zhǔn)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,觀看距離一般也在十米左右,這個(gè)影響可以適當(dāng)放寬。
(2)亮度和灰度的矛盾:由于經(jīng)常需要長(zhǎng)時(shí)間觀看顯示屏,而室內(nèi)照度較低,LED顯示屏亮度應(yīng)該大幅度降低,參考電視機(jī)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(dá)到人眼最佳觀看效果,而此時(shí)畫面出現(xiàn)灰度損失,并且伴隨著亮度的降低,灰度損失也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。當(dāng)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(xiàn)灰度的最小損失,對(duì)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(xiàng)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(gòu)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(jiān)控等領(lǐng)域,常常需要顯示屏去匹配各個(gè)子系統(tǒng)輸出的標(biāo)準(zhǔn)分辨率信號(hào),如高清攝像機(jī)的1080P信號(hào),而在規(guī)定的尺寸內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)LED顯示屏箱體可能無(wú)法拼接出所需的標(biāo)準(zhǔn)分辨率。
4.成本問題
在所有室內(nèi)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(shì),但高成本是困擾小間距LED的主要問題。
5.使用壽命
單從使用時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)看,LED顯示技術(shù)擁有最長(zhǎng)的使用壽命,而室內(nèi)應(yīng)用中,LED顯示亮度要求很低,達(dá)到最大輸出功率20%即可滿足要求。室內(nèi)中高端顯示市場(chǎng)是以DLP背投顯示為主,但DLP技術(shù)有著天然的缺陷,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(xiàn)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,隨著產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)間的增加,單元之間差異也會(huì)越開越大,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(diào)整,即使在后期進(jìn)行維護(hù)維修,都是一件比價(jià)困難的事情。
綜合上述因素,結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用,兼顧多種功能使用特點(diǎn)(表2),視頻顯示系統(tǒng)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(yīng)用模式,屏體尺寸按照2.35:1設(shè)計(jì),最高支持4K超高清放映模式,屏體顯示區(qū)域尺寸為11.2m x 4.8m(28 x 12組),邊框?qū)挾?00mm,底部距地(舞臺(tái))900mm,滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景、高清圖片及720P、1080P、藍(lán)光DVD、1.3K、2K、4K高清等多種視頻格式播放。滿足各種應(yīng)用對(duì)于視頻顯示的要求,具體參數(shù)如表3。
從項(xiàng)目論證到設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比,備選設(shè)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(dá)860萬(wàn),滿足4K標(biāo)準(zhǔn),確定采用性價(jià)比最高的P2.5LED拼接屏最為本項(xiàng)目主顯示屏。滿足當(dāng)前各種應(yīng)用以及未來(lái)高清播放的標(biāo)準(zhǔn),達(dá)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(hù)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,確保用戶的投資價(jià)值最大化。