با تکرار سریع فناوری Mini/Micro LED و افزایش بخش بندی سناریوهای نمایشگر، کیفیت تصویر و کنترل هزینه نمایشگرهای LED به کانون اصلی رقابت صنعت تبدیل شده است. در این میان، پیکسلهای واقعی، پیکسلهای مجازی و فناوری اشتراکگذاری پیکسل سه رکن تعیینکننده عملکرد اصلی نمایشگر هستند که مستقیماً بر وضوح محصول، بازتولید رنگ، مصرف انرژی و هزینه کلی تأثیر میگذارند. این مقاله از ماهیت فنی شروع میشود و با ترکیب{2}روشهای پیشرفته صنعت و دادههای آزمایشی، تجزیه و تحلیلی جامع و عمیق از این سه فناوری ارائه میکند و به متخصصان صنعت یک سیستم مرجع کامل از اصول فنی تا سناریوهای کاربردی ارائه میدهد.

فناوری پیکسل واقعی: "معیار کیفیت تصویر" ساخته شده توسط واحدهای ساطع کننده فیزیکی فناوری پیکسل واقعی اساسی ترین و اصلی ترین راه حل نمایش برای نمایشگرهای LED است. ماهیت آن ساخت مستقیم تصاویر از طریق مهرههای الایدی (-پیکسلهای فرعی) موجود است. هر واحد پیکسل دارای قابلیتهای کنترل روشنایی و رنگ مستقل است و "استاندارد معیار" برای اندازهگیری دقت کیفیت تصویر در صنعت است.
تعریف و ویژگی های اصلی
تعریف اصلی پیکسل واقعی یک "واحد ساطع کننده نور مستقل از لحاظ فیزیکی قابل مشاهده است"، به این معنی که هر پیکسل روی صفحه نمایش از یک یا چند مهره LED (معمولاً زیر-پیکسلهای رنگ اصلی قرمز (R)، سبز (G) و آبی (B) تشکیل شده است، و هر واحد پیکسل از طریق یک کانال رانندگی مستقل، بدون هیچ گونه "قطعات رانندگی algoritt" تنظیم فعلی را به دست میآورد. درون یابی. 1. ترکیب پیکسل: واحد پیکسل واقعی جریان اصلی از یک ترکیب سه-زیر{7}}رنگ اصلی-«1R1G1B» «1R1G1B» استفاده میکند (بعضی از صفحههای{9} انتها از «2R1G1B» برای افزایش طیف رنگ قرمز استفاده میکنند). فرمهای بستهبندی زیر{14}پیکسلی عمدتاً SMD و COB هستند، با بستهبندی COB به انتخاب اصلی برای صفحهنمایشهای پیکسل واقعی کوچک-به دلیل فاصله کمتر مهرههای LED آن{16}} تعاریف پارامترهای کلیدی:
Ø فاصله پیکسل (P{0}}مقدار): به فاصله بین مراکز دو پیکسل فیزیکی مجاور (واحد: میلی متر) اشاره دارد. به عنوان مثال، P2.5 فاصله مرکز پیکسل 2.5 میلی متر را نشان می دهد که نشانگر اصلی برای اندازه گیری تراکم پیکسل است.
Ø تراکم پیکسل: فرمول محاسبه "1/(P-مقدار × 10^-3)^2" (واحد: نقطه/m²) است. به عنوان مثال، تراکم پیکسلی P2.5 1/(0.0025)^{9}}000 نقطه/m² است که مستقیماً جزئیات تصویر را تعیین میکند.
Ø سطوح خاکستری: پیکسل های واقعی از 16-بیتی (65,536 سطح) تا 24{10}} بیت (16,777,216 سطح) مقیاس خاکستری پشتیبانی می کنند. سطوح بالاتر خاکستری منجر به انتقال رنگ نرمتر، بدون «بلوکهای رنگی» یا پدیدههای «تار» میشود، که برای سناریوهای با دقت بالا مانند تصویربرداری پزشکی و نظارت ضروری است{9}} تجزیه و تحلیل عمیق اصول فنی اصول کار بر اساس «پیکسلهای وابسته +» سه-ترکیب-رنگ اصلی. منطق اصلی کنترل دقیق جریان هر زیر{18}}پیکسل از طریق آی سی درایور برای تنظیم نسبت سه رنگ اصلی RGB، در نهایت ترکیب رنگ و روشنایی مورد نظر است. 1. معماری رانندگی مستقل: سیستم رانندگی یک صفحه نمایش پیکسل واقعی از طرح "یک{19}}"به هر یک از کانال های فرعی" استفاده می کند. (R/G/B) مربوط به یک کانال جریان ثابت مستقل از آی سی راننده است. محدوده تنظیم فعلی معمولاً 1-20 میلی آمپر (سناریوهای عادی) یا 20-50 میلی آمپر (سناریوهای-روشنایی بالا، مانند صفحه نمایش در فضای باز) است. این معماری تضمین میکند که انحراف روشنایی هر زیر-پیکسل را میتوان در 3% ± کنترل کرد و یکنواختی روشنایی بسیار بیشتر از راهحلهای پیکسل مجازی است. 2. سه-مکانیسم اختلاط رنگ اولیه: بر اساس ویژگیهای بینایی انسان، پیکسلهای واقعی به پوششهایی از طیف رنگهای مختلف (گیگابایت، گسترههای رنگی مختلف مانند استاندارد-CI) دست مییابند. Rec.709 و غیره) با تنظیم نسبت جریان زیرپیکسل های R/G/B. به عنوان مثال، تحت الزامات طیف رنگی سینمایی DCI-P3، پیکسل های واقعی باید نسبت فعلی زیرپیکسل های سبز را به 50٪ -60٪ (چشم انسان به سبز حساس تر است)، قرمز را به 25٪ -30٪ و آبی را به 15٪ - 20٪ افزایش دهند. پیکسل های مجازی، با تکیه بر درون یابی، نمی توانند به چنین کنترل نسبت دقیقی دست یابند.
3. مزیت عدم درون یابی: پیکسل های واقعی نیازی به درون یابی الگوریتم نرم افزاری ندارند. تصویر مستقیماً از پیکسل های فیزیکی تشکیل شده است. بنابراین، در تصاویر پویا هیچ «شبح» یا «تار» وجود ندارد. سرعت پاسخ پویا فقط به سرعت سوئیچینگ آی سی راننده (معمولاً 50-100 ثانیه) بستگی دارد، که بسیار سریعتر از پاسخ سطح میلی ثانیه پیکسل های مجازی است.
1.3 سناریوهای کاربردی معمولی و منطق انتخاب به دلیل ویژگی های "پایداری بالا و دقت بالا"، فناوری پیکسل واقعی عمدتاً در سناریوهایی با الزامات کیفیت تصویر سختگیرانه استفاده می شود و جایی برای کاهش هزینه ها وجود ندارد. انتخاب خاص باید سه بعد را در نظر بگیرد: فاصله مشاهده، محتوای نمایش، و استانداردهای صنعت:
سناریوهای حرفه ای با دقت بالا-:
Ø ارسال مرکز فرماندهی: به عملکرد بی وقفه 24 ساعته، MTBF (میانگین زمان بین خرابی ها) بیشتر یا مساوی 50000 ساعت و بدون تاری حرکت در تصاویر پویا نیاز دارد. معمولاً یک صفحه نمایش پیکسل واقعی P0.7-P1.25 انتخاب میشود.
2. سناریوهای مشاهده محدوده را ببندید:
Ø اتاقهای کنفرانس/سالنهای سخنرانی: فاصله دید معمولاً 2-5 متر است. متن (مانند اسناد PPT) باید واضح و بدون لبه های ناهموار باشد. یک صفحه نمایش پیکسل واقعی P1.25-P2.5 انتخاب شده است.
Ø موارد نمایش موزه: نیازمند بازتولید جزئیات مصنوعات (مانند خوشنویسی، نقاشی، و بافت های برنزی) است. فاصله مشاهده 1-3 متر است. یک صفحه نمایش پیکسل واقعی P1.25-P1.8 انتخاب شده است. 1.4 مزایای عملکرد و محدودیت های فنی
1.4.1 مزایای اصلی
Ø{0}}پایداری کیفیت تصویر در سطح بالا: بدون وابستگی درون یابی الگوریتم، بدون اعوجاج در تصاویر ایستا/دینامیک، یکنواختی روشنایی کمتر یا مساوی ± 5% (بسته بندی COB کمتر یا مساوی ± 3%)، بازتولید رنگ بیشتر یا مساوی 95% (sRGB)، تعیین علامت کیفیت تصویر برای صنعت
Ø قابلیت اطمینان عملیاتی بلندمدت{{0}: معماری مستقل درایور تأثیر خرابی IC منفرد را بر تصویر کلی کاهش میدهد و مشکل «پیری الگوریتم» پیکسلهای مجازی (مانند کاهش دقت درونیابی پس از عملکرد طولانیمدت) را حذف میکند.
Ø قابل تطبیق با محتوای دامنه دینامیکی بالا: از نرخ فریم پویا بیشتر یا مساوی 60 فریم در ثانیه پشتیبانی میکند، و نرخ تازهسازی میتواند به راحتی به 7680 هرتز برسد (نیازهای عکاسی دوربین حرفهای را برآورده میکند)، بدون ارواح در صحنههای متحرک سریع{{2}(مانند پخش زنده مسابقهای). 1.4.2 Major Limit.
Ø دشواری کنترل هزینه بالا: هزینه اصلی نمایشگرهای{0} پیکسل واقعی از "تراشه های LED + آی سی درایور + کارت گیرنده" تامین می شود. با در نظر گرفتن یک نمایشگر 100㎡ به عنوان مثال، تعداد تراشههای LED استفاده شده در صفحهنمایش پیکسل واقعی P1.2 1/(0.0012)^2×100≈69,444,444 (تقریباً 69.44 میلیون تراشه) است که 4.3 برابر تراشههای واقعی{17} پیکسل P1 است. با فرض هزینه 0.1 یوان برای هر تراشه LED، تفاوت هزینه 5.34 میلیون یوان است. به طور همزمان، صفحه نمایش P1.2 به کانال های رانندگی بیشتری نیاز دارد (32 کانال آی سی راندن در هر متر مربع، در مقایسه با تنها 16 کانال برای P2.5)، و تعداد کارت های گیرنده استفاده شده نیز دو برابر می شود و در نتیجه هزینه جامعی 2.5-3 برابر P2.5 است.
Ø تراکم پیکسل فیزیکی با بستهبندی محدود شده است: در حال حاضر، حداقل-پیچ پیکسل واقعی برای بستهبندی SMD P0.9 است و بستهبندی COB میتواند به P0.4 برسد. با این حال، گام های کوچکتر (مانند زیر P0.3) با اندازه تراشه LED محدود می شود و پیشرفت های بیشتر را دشوار می کند. Ø مصرف انرژی نسبتاً بالا: به دلیل چگالی بالای دانه های LED، مصرف برق یک صفحه نمایش پیکسل واقعی معمولاً 30٪ - 50٪ بیشتر از یک صفحه نمایش پیکسل مجازی است که تقاضاهای بیشتری را برای سیستم منبع تغذیه صفحه نمایش های بزرگ در فضای باز ایجاد می کند.
فناوری پیکسل مجازی: هزینه{0}}توازن کیفیت تصویر که از طریق درونیابی الگوریتم به دست میآید
فناوری پیکسل مجازی راه حلی نوآورانه است که برای رفع مشکلات ناشی از "هزینه بالا و چگالی کم" پیکسل های فیزیکی ایجاد شده است. هسته اصلی آن تولید نور مجازی-نقاط ساطع کننده در شکاف بین پیکسل های فیزیکی از طریق الگوریتم های نرم افزاری است، در نتیجه وضوح تصویر را بدون افزایش تعداد LED های فیزیکی بهبود می بخشد. این فناوری ترجیحی برای "اول هزینه-اثربخشی" در سناریوهای-پایین تا-متوسط- است.

2.1 تعریف و ویژگی های اصلی تعریف اصلی پیکسل های مجازی "نقاط مجازی بصری ایجاد شده توسط الگوریتم{1}} است." این بدان معناست که برخی از پیکسلهای روی صفحه نمایش از LEDهای فیزیکی تشکیل نشدهاند، بلکه مغز را با قرار دادن روشنایی پیکسلهای فیزیکی مجاور و تغییر زمان آنها، با استفاده از ویژگیهای بینایی انسان برای ایجاد ادراک بصری با وضوح بالاتر، «فریب» میدهند.
Ø ماهیت فنی: پیکسل های مجازی تعداد یا ترتیب پیکسل های فیزیکی را تغییر نمی دهند. آنها فقط جلوه بصری را از طریق الگوریتم ها بهینه می کنند. بنابراین، بین «رزولوشن واقعی» (تراکم پیکسل فیزیکی) و «رزولوشن تصویری» (تراکم پیکسلی مجازی) تفاوت وجود دارد. به عنوان مثال، صفحه نمایش پیکسل فیزیکی P2.5 می تواند از طریق فناوری مجازی به جلوه "P1.25 بصری" دست یابد، اما چگالی فیزیکی واقعی هنوز 160000 نقطه در متر مربع است.
Ø طبقه بندی هسته: بر اساس روش های مختلف پیاده سازی، پیکسل های مجازی به دو دسته اصلی «مجازی فضایی» و «مجازی زمانی» تقسیم می شوند. در حال حاضر، "مجازی فضایی" جریان اصلی در صنعت است (بیش از 80٪). مجازی موقت، به دلیل نیازهای سختافزاری بالا، فقط در{3}صفحههای مجازی با کیفیت بالا (مانند استودیوهای کوچک) استفاده میشود. 2.2 در-تحلیل عمیق اصول فنی اصل کار پیکسلهای مجازی مبتنی بر "توهم بصری + درون یابی الگوریتم" است. نقاط مجازی از طریق دو مسیر اصلی تولید می شوند. منطق فنی و عملکرد کیفیت تصویر مسیرهای مختلف به طور قابل توجهی متفاوت است.

2.2.1 فناوری مجازی فضایی (راه حل اصلی) فناوری فضایی مجازی از "اختلاط روشنایی پیکسل های فیزیکی مجاور" برای ایجاد نقاط مجازی بین پیکسل های فیزیکی استفاده می کند. هسته اصلی محاسبه وزن روشنایی پیکسلهای مجاور با استفاده از الگوریتمها برای دستیابی به سنتز رنگ نقاط مجازی است. 1. راهحل معمول: RGBG Four-آرایش مجازی نور (بیشترین استفاده در صنعت) پیکسلهای فیزیکی سنتی به صورت یکنواخت مرتب میشوند، در حالی که راهحل مجازی RGB به یکنواخت تغییر میکند. "RGB-G-RGB-G"، یعنی اضافه کردن یک زیر-پیکسل سبز بین هر دو پیکسل فیزیکی RGB، و ساختار واحد "1R1G1B+1G" را تشکیل میدهد. در این مرحله، الگوریتم زیر{14}}پیکسل های R و B دو پیکسل فیزیکی مجاور را با پیکسل زیر-G میانی ترکیب می کند تا چهار پیکسل مجازی تولید کند (همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است): الف. پیکسل مجازی 1: متشکل از R، G و B پیکسل فیزیکی A (پیکسل واقعی اصلی). ب پیکسل مجازی 2: از R پیکسل فیزیکی A، G وسط و B پیکسل فیزیکی B (نقطه مجازی درون یابی شده) تشکیل شده است. ج. پیکسل مجازی 3: از R پیکسل فیزیکی B، G وسط و B پیکسل فیزیکی A (نقطه مجازی درونیابی شده) تشکیل شده است. د پیکسل مجازی 4: متشکل از R، G و B پیکسل فیزیکی B (پیکسل واقعی اصلی). به این ترتیب، وضوح نظری را می توان 2 برابر بهبود بخشید (بعضی از سازندگان ادعا می کنند 4 برابر، اما در واقع، افزایش 2{27} برابری وضوح تصویری است، در حالی که وضوح فیزیکی بدون تغییر باقی می ماند) و به دلیل اضافه شدن زیر پیکسل سبز، روشنایی درک شده 15٪ -20٪ با {0}بینش انسانی بهبود می یابد. انواع الگوریتم: کیفیت تصویر مجازی سازی فضایی به دقت الگوریتم درون یابی بستگی دارد. در حال حاضر الگوریتم های اصلی به دو دسته تقسیم می شوند: الف. درون یابی دو خطی: میانگین روشنایی 4 پیکسل فیزیکی مجاور را برای ایجاد نقاط مجازی محاسبه می کند. الگوریتم ساده و از نظر محاسباتی ارزان است، اما لبهها تار هستند (مستقلهای متن مستعد "لبههای فازی" هستند). ب درون یابی دو مکعبی: وزن روشنایی 16 پیکسل فیزیکی مجاور را برای ایجاد نقاط مجازی محاسبه می کند. کیفیت تصویر ظریف تر است (تاری لبه 40٪ کاهش می یابد، اما به یک تراشه کنترل اصلی قدرتمندتر نیاز دارد که هزینه را 10٪ -15٪ افزایش می دهد.
2.2.2 فناوری مجازی سازی موقت (راه حل بالا-) مجازی سازی زمانی از اثر "تداوم دید" چشم انسان استفاده می کند. با تغییر سریع روشنایی پیکسل های فیزیکی مختلف، نقاط مجازی با قرار دادن آنها در بعد زمانی تولید می شوند. هسته "تقسیم فریم + تازه-فرکانس بالا" است. Ø منطق فنی: یک قاب کامل از تصویر به N "تصویر فرعی" (معمولا N=4-8) تقسیم می شود. هر تصویر فرعی{10}}تنها بخشی از پیکسلهای فیزیکی را روشن میکند. این تصاویر فرعی{12}}بهسرعت از طریق نرخ تازهسازی فرکانس بالا (بیشتر یا برابر با 3840 هرتز) روی صفحه نمایش به سرعت تغییر میکنند. به دلیل تداوم بصری، چشم انسان این تصاویر فرعی{16}}را بهعنوان یک فریم با وضوح{17}بالا درک میکند. به عنوان مثال، وقتی N{19}}، یک فریم به 6 تصویر فرعی تقسیم میشود، که هر کدام ناحیه متفاوتی از پیکسلهای فیزیکی را روشن میکنند، که در نهایت منجر به 35 پیکسل مجازی میشود (بسیار بیشتر از 4 پیکسل مجازی در نمایش فضایی).
Ø الزامات سختافزاری: مجازیسازی مبتنی بر زمان به نمایشگری نیاز دارد که از نرخ تازهسازی بیشتر یا مساوی 7640 هرتز پشتیبانی کند (برای برآورده کردن شرایط تصویربرداری صحنههای پویا 60 فریم در ثانیه و جلوگیری از گرفتن عکسهای زیر{3} توسط دوربین)، و آی سی درایور باید دارای "قابلیت تعویض جریان سریع" باشد. در غیر این صورت، پدیده های "سوسو زدن" یا "درخشندگی متناوب" رخ خواهد داد.
2.3 سناریوهای کاربردی معمولی و منطق انتخاب مزایای اصلی فناوری پیکسل مجازی "هزینه کم و وضوح تصویر بالا" است. بنابراین، عمدتاً در سناریوهایی استفاده می شود که در آن "مشاهده در فاصله متوسط تا طولانی است، هزینه حساس است و الزامات دقت متن بالا نیست." انتخاب باید روی "تطابق بین فاصله دید و وضوح بصری" تمرکز کند:
سناریوهای تبلیغاتی بین راه دور:
Ø آتریوم مرکز خرید/صفحههای تبلیغاتی در فضای باز: فاصله مشاهده معمولاً 5-15 متر است. جزئیات زیاد مورد نیاز نیست و کنترل هزینه ضروری است. یک صفحه مجازی فضایی P2.5{25}}P3.9 انتخاب شده است (به عنوان مثال، یک صفحه نمایش اتریوم 50 ㎡ در یک مرکز خرید از راه حل مجازی P2.5 RGBG، با وضوح تصویری معادل P1.25 استفاده می کند. در فاصله 8 متری، کیفیت تصویر نزدیک به کیفیت تصویر P1.5 است و هزینه آن از عدد 8 پیکسل واقعی LED به میزان 4 کاهش می یابد، اما تعداد پیکسل های LED کاهش می یابد. میلیون تا 6 میلیون). Ø نمایشگرهای بزرگ در مراکز حمل و نقل (مانند{30}}ایستگاههای قطار سریع السیر و فرودگاهها): فاصله دید 10-20 متر است. متن بزرگ (مانند "Ticket Gate A1") و ویدئوهای پویا باید نمایش داده شوند. P3.9{39}}صفحههای مجازی P5.0 انتخاب میشوند (صفحهنمایش مجازی 300 ㎡ P4.8 در ایستگاه راهآهن پرسرعت{41} با نرخ تازهسازی 3840 هرتز، در فاصله 15 متری، وضوح متن مطابق با الزامات تشخیص است و هزینه آن 1.2 میلیون پیکسل ارزانتر از صفحهنمایش واقعی{9}2} است) هزینه{44}}سناریوهای سرگرمی حساس: Ø اتاقها/بارهای KTV: برای ایجاد جو به رنگهای با اشباع بالا (مانند قرمز و آبی) نیاز است. فاصله دید 3-5 متر؛ الزامات دقت متن پایین (فقط عنوان آهنگ و اشعار)؛ صفحههای مجازی P2.5-P3.0 توصیه میشوند (یک زنجیره KTV از صفحهنمایش مجازی P2.5 استفاده میکند؛ هر اتاق 5 ㎡ است، در مقایسه با صفحهنمایشهای پیکسل جامد، 3000 یوان صرفهجویی میکند، و الگوریتم روشنایی قرمز را 20% افزایش میدهد، نیازهای بصری سناریوهای سرگرمی را برآورده میکند). Ø استودیوهای کوچک (غیر حرفه ای): برای بهبود کیفیت تصویر به "رزولوشن بصری بالا" نیاز دارند. بودجه محدود؛ صفحهنمایش مجازی مبتنی بر زمان P2.0 توصیه میشود (صفحهنمایش مجازی مبتنی بر زمان 15㎡ P2.0 ایستگاه تلویزیون محلی، نرخ تازهسازی 7680 هرتز، وضوح بصری معادل P1.0، برآورده کردن نیازهای عکاسی در فاصله 10 متری، هزینه 60 درصد کمتر از صفحهنمایشهای پیکسل جامد P1.0 برای Temporgaryeoscreens. نمایشگاه ها/رویدادها: دوره استفاده کوتاه (1-3 روز)، مستلزم استقرار سریع و هزینه های قابل کنترل است. صفحههای مجازی P3.9-P5.9 انتخاب شدهاند (صفحهنمایش مجازی P4.8 200 ㎡ در یک نمایشگاه تنها 50 درصد از یک صفحه پیکسل واقعی هزینه اجاره داشت و زمان راهاندازی 30 درصد کاهش یافت. به دلیل فاصلههای مشاهده بیش از 8 متر، تفاوت قابلتوجهی در کیفیت تصویر وجود نداشت).
مزایای عملکرد و محدودیت های فنی
2.4.1 مزایای اصلی
Ø مزیت قابل توجه هزینه: با وضوح تصویری یکسان، صفحههای پیکسل مجازی 30% -50% کمتر از LED نسبت به صفحهنمایشهای پیکسل واقعی استفاده میکنند (راهحل RGBG مصرف LED را تا 25%، راهحل مجازی مبتنی بر زمان را تا 50%) کاهش میدهد، و تعداد ICهای درایور و کارتهای گیرنده 20% -40% کاهش مییابد. با در نظر گرفتن یک صفحه نمایش 100 ㎡ با وضوح بصری P1.25 به عنوان مثال، هزینه کلی یک صفحه مجازی (P2.5 فیزیکی) تقریباً 800000 یوان است، در حالی که صفحه نمایش پیکسل فیزیکی (P1.25) تقریباً 1.5 میلیون یوان است که نشان دهنده کاهش هزینه 47 درصدی است.
Ø وضوح تصویری انعطاف پذیر و قابل تنظیم: تراکم پیکسل مجازی را می توان با توجه به نیازهای صحنه از طریق الگوریتم ها تنظیم کرد. به عنوان مثال، صفحه فیزیکی P2.5 را می توان به "Visual P1.25" یا "Visual P1.67" تغییر داد تا با فواصل دید متفاوت تطبیق یابد (به عنوان مثال، در مراکز خرید، وضوح بصری P1.25 در طول روز که فاصله دید دور است استفاده می شود؛ در شب، زمانی که فاصله دید نزدیک است، P1.67 برای جلوگیری از محو شدن تغییر می کند).
Ø مصرف انرژی کمتر: به دلیل کاهش تعداد LEDها، مصرف برق یک صفحه نمایش پیکسل مجازی معمولاً 30%-40% کمتر از یک صفحه نمایش پیکسل فیزیکی با وضوح تصویری یکسان است، که آن را برای عملکرد طولانی مدت صفحه نمایش های بزرگ در فضای باز مناسب می کند. 2.4.2 محدودیت های اصلی
Ø تصاویر پویا مستعد تار شدن هستند: به دلیل وابستگی به درون یابی بین پیکسل های مجاور، به روز رسانی روشنایی نقاط مجازی از پیکسل های فیزیکی در تصاویر پویا (مانند ویدیوی 60 فریم بر ثانیه) عقب است و به راحتی منجر به "شبح" می شود (داده های آزمایش نشان می دهد که طول شبح در صفحه نمایش مجازی P2.5.5 پیکسل در حدود 0 پیکسل است، در حالی که پیکسل های فیزیکی P2.0f پیکسل در حدود 0 پیکسل است. صفحه نمایش فقط 0.1 پیکسل است)؛ اگرچه مجازیسازی مبتنی بر زمان{5}}میتواند این را بهبود بخشد، اما به نرخ تازهسازی بیشتر یا برابر با 7640 هرتز نیاز دارد که هزینه را 20% افزایش میدهد.
Ø دقت نمایش متن ناکافی: لبههای متن پیکسلهای مجازی با درون یابی تولید میشوند و فاقد «لبههای سخت» پیکسلهای فیزیکی هستند که منجر به کاهش وضوح متن میشود. آزمایش واقعی نشان می دهد که وضوح متن نمایش داده شده در صفحه مجازی P2.5 در فاصله 2 متری تنها معادل وضوح صفحه پیکسل واقعی P4.8 است (قطعات متنی ناهموار به نظر می رسد و فونت های کوچک کمتر یا مساوی 12 خواندن آنها دشوار است)، که برای texts{7} بسته مناسب نیست{6}
Ø انحراف یکنواختی وسعت رنگ و روشنایی: اگرچه آرایش مجازی RGBG فضایی، زیر{0}پیکسلهای سبز را افزایش میدهد، اما فاصله بین پیکسلهای فرعی قرمز و آبی افزایش مییابد و در نتیجه انحراف یکنواختی رنگ 1-2 برابر بیشتر از یک صفحه- پیکسل واقعی است. در طول زمان{6}}تغییر تصویر مبتنی بر فاکتور مجازی، نوسانات روشنایی می تواند به ± 10% برسد که به راحتی باعث "سوسو زدن" می شود (به ویژه در سناریوهای کم روشنایی).
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., >100 ثانیه)، تصاویر مجازی مبتنی بر زمان-همپوشانی دارند و کیفیت تصویر را به شدت کاهش میدهند.
فناوری به اشتراک گذاری پیکسل: یک "راه حل بهینه سازی دقیق" از طریق همکاری سخت افزار و الگوریتم
فناوری به اشتراک گذاری پیکسل یک "راه حل سازش" بین پیکسل های واقعی و مجازی است. هسته اصلی آن اجازه دادن به چندین پیکسل مجازی برای استفاده مجدد از کانال محرک و واحد ساطع نور از همان پیکسل فیزیکی از طریق بهینه سازی آرایش سخت افزاری و ارتقاء الگوریتم نرم افزاری است. این کاهش هزینه را به حداکثر میرساند و در عین حال کیفیت تصویر مشخصی را حفظ میکند، و آن را به "راهحل بهینه" برای سناریوهای-کوچک-اطلاعات-در اندازههای کوچک و چگالی بالا تبدیل میکند.
3.1 تعریف و ویژگی های اصلی
تعریف اصلی اشتراک گذاری پیکسل "استفاده مجدد از پیکسل فیزیکی + بهینه سازی الگوریتم" است. این به معنای افزایش تعداد پیکسلهای فرعی کلیدی (مانند سبز) با تغییر آرایش LED (سطح سختافزار) است، در حالی که همزمان با استفاده از الگوریتمهایی به چندین پیکسل مجازی اجازه میدهد منابع محرک یک پیکسل فیزیکی (مانند کانالهای فعلی و پینهای آی سی) را به اشتراک بگذارند، و به اهداف دوگانه «بهبود وضوح + کنترل هزینه» دست یابیم. Ø ماهیت فنی: اشتراکگذاری پیکسل صرفاً یک «ارتقای پیکسل مجازی» نیست، بلکه ترکیبی از «بازسازی سختافزار + تکرار الگوریتم» است-تغییر چینش پیکسلهای فرعی در سطح سختافزار (مثلاً RGB→RGBG→RGGB)، و بهینهسازی وزن روشنایی و بهینهسازی وزن روشنایی و تیز کردن لبهها در سطح مجازی "کیفیت تصویر بهتر از پیکسل های مجازی و هزینه کمتر از پیکسل های واقعی."
Ø تفاوت اصلی: در مقایسه با پیکسلهای مجازی، «استفاده مجدد» اشتراکگذاری پیکسل «استفاده مجدد در سطح سختافزاری-» (بهجای درونیابی الگوریتم ساده) است. برای مثال، در آرایش RGBG، پیکسل زیر{2} سبز وسط نه تنها به پیکسلهای فیزیکی مجاور خدمات میدهد، بلکه از روشنایی 2 تا 3 پیکسل مجازی پشتیبانی میکند، کانال رانندگی یکسانی را به اشتراک میگذارد و استفاده از آی سی را کاهش میدهد. در مقایسه با پیکسلهای واقعی، اشتراکگذاری پیکسل هنوز دارای نقاط مجازی است، اما از طریق بهینهسازی آرایش سختافزاری، انحراف روشنایی بین نقاط مجازی و فیزیکی را میتوان تا 5±% کنترل کرد (پیکسلهای مجازی معمولاً 10±%) هستند.
تجزیه و تحلیل عمیق-اصول فنی
اصل کار اشتراک گذاری پیکسل از دو ماژول اصلی تشکیل شده است: "بازسازی آرایش سخت افزاری" و "بهینه سازی الگوریتم نرم افزار"، که با هم برای دستیابی به تعادل بین کیفیت تصویر و هزینه کار می کنند. 3.2.1 بازسازی آرایش سخت افزاری (Core Foundation) هسته اصلی سطح سخت افزار "بهینه سازی آرایش زیرپیکسل ها و افزایش تراکم زیرپیکسل های کلید" است. با تغییر آرایش یکنواخت سنتی RGB، تراکم رنگی که چشم انسان به آن حساس است (سبز) افزایش مییابد، در حالی که تعداد کانالهای رانندگی کاهش مییابد. به طور خاص، دو راهحل اصلی وجود دارد: 1. طرح ترتیببندی RGBG (که بیشترین استفاده را دارد): آرایش سنتی «RGB-RGB» به «RGB-G-RGB-G» تغییر میکند، یعنی یک زیرپیکسل سبز مستقل بین هر دو واحد RGB فیزیکی تکرارکننده تکرار1}«{1} واحد تکرار فیزیکی RGB1}{1}{1}{1}«{1}» اضافه میشود. در این مرحله، زیر{13}}پیکسل سبز مرکزی نه تنها به واحد فیزیکی خودش تعلق دارد، بلکه پشتیبانی از روشنایی سبز را برای پیکسلهای مجازی دو واحد RGB در سمت چپ و راست ارائه میکند (یعنی «1 G sub-پیکسل ۳ واحد پیکسل را ارائه میدهد)، که استفاده مجدد سختافزاری از زیر{19}پیکسل سبز را درک میکند. به طور همزمان، کانال رانندگی بهعنوان «کانالهای R/B مستقل، کانالهای G اشتراکگذاری شده» طراحی شده است، به این معنی که 2 واحد RGB کانال رانندگی 1G را به اشتراک میگذارند، که مصرف کانال G از آیسی درایور را تا 50 درصد کاهش میدهد (مثلاً در صفحهنمایش 100㎡ P2.5 RGBG، استفاده از کانال G از 2.28 میلیون پیکسل به 2.28 میلیون پیکسل واقعی کاهش مییابد). طرح چیدمان (راه حل بالا-): این چیدمان بیشتر به "RG-GB-RG-GB" بهینه شده است، به این معنی که هر واحد حاوی "1R1G" و "1G1B" است، که تراکم پیکسل سبز فرعی{38} را به دو برابر واقعی بودن RG/آبی افزایش میدهد. این آرایش با حساسیت چشم انسان به رنگ سبز مطابقت دارد و تولید مثل رنگ را 10%-15% در مقایسه با RGBG (نزدیک به سطح پیکسل های واقعی) بهبود می بخشد. به طور همزمان، نرخ استفاده مجدد از کانال رانندگی بالاتری دارد - هر چهار پیکسل مجازی یک کانال G را به اشتراک میگذارند و در مقایسه با راهحل RGBG، استفاده از آی سی را 25 درصد کاهش میدهد.
3.2.2 بهینه سازی الگوریتم نرم افزار (تضمین کیفیت تصویر) هسته اصلی الگوریتم اشتراک گذاری پیکسل "حذف انحراف نقطه مجازی و بهبود وضوح متن" است. این الگوریتم به نقاط درد ذاتی پیکسل های مجازی از طریق سه الگوریتم کلیدی می پردازد: 1. الگوریتم نمایش میانگین (سازنده نماینده: Carlette): این الگوریتم یک "میانگین وزنی محاسبه" را بر روی روشنایی پیکسل های فیزیکی اطراف هر پیکسل مجازی انجام می دهد و انحراف روشنایی بین 3٪ و نقاط فیزیکی را کنترل می کند. برای مثال، هنگام نمایش متن، الگوریتم نقاط مجازی را در لبههای متن شناسایی میکند و وزن روشنایی آنها را (5%{10}}8% بیشتر از نقاط فیزیکی) افزایش میدهد تا تاری لبه را جبران کند. آزمایش واقعی نشان می دهد که در فاصله 1.5 متری، وضوح متن صفحه اشتراک گذاری پیکسل P2.0 معادل صفحه پیکسل واقعی P2.5 است (پیکسل های مجازی سنتی فقط معادل P4.0 هستند). 2. الگوریتم کنتراست پویا (سازنده نماینده: نوا): محتوای تصویر را در زمان واقعی تجزیه و تحلیل می کند، روشنایی نقاط مجازی را در مناطق تاریک کاهش می دهد و روشنایی نقاط مجازی را در مناطق روشن افزایش می دهد تا کنتراست تصویر را افزایش دهد. به عنوان مثال، هنگام نمایش متن در پسزمینه تاریک، الگوریتم روشنایی نقاط مجازی پسزمینه را کاهش میدهد در حالی که روشنایی نقاط مجازی متن را افزایش میدهد، متن را برجسته میکند و از ترکیب شدن آن با پسزمینه جلوگیری میکند.
3. الگوریتم جبران ساب پیکسل: با پرداختن به مسئله فاصله بزرگ زیرپیکسل های R/B در آرایش های RGBG/RGGB، این الگوریتم انحراف رنگ را از طریق " جبران روشنایی زیرپیکسل های R/B مجاور" کاهش می دهد. به عنوان مثال، هنگام نمایش نواحی قرمز، الگوریتم روشنایی زیرپیکسلهای R را در پیکسلهای فیزیکی مجاور افزایش میدهد و «شکافهای رنگی» ناشی از فاصله بیش از حد زیر پیکسلهای R را پر میکند و ناحیه قرمز را یکنواختتر میکند.
سناریوهای کاربردی معمولی و منطق انتخاب
فناوری اشتراکگذاری پیکسل، به دلیل ویژگیهای «انطباقپذیری خوب در اندازه کوچک-، تراکم اطلاعات بالا، و هزینه قابل کنترل»، عمدتاً در سناریوهایی با «اندازههای کوچک تا متوسط، مشاهده نزدیک-و الزامات خاص برای دقت متن اعمال میشود». انتخاب باید "اندازه صفحه نمایش، محتوای نمایشگر، و الزامات مصرف انرژی" را در نظر بگیرد.
1. کوچک و متوسط-سناریوهای نمایش تجاری با اندازه: Ø صفحه نمایش فروشگاه تلفن همراه: اندازه صفحه معمولاً 3-8 اینچ است و فاصله مشاهده 1-3 متر است. نیاز به نمایش مشخصات گوشی (فونت کوچک) و تصاویر محصول دارد. صفحه نمایش مشترک پیکسلی P2.0-P2.5 توصیه می شود (یک فروشگاه برند تلفن همراه از صفحه نمایش مشترک پیکسلی 5 ㎡ P2.0 RGGB استفاده می کند که تراکم اطلاعات را در مقایسه با صفحه نمایش پیکسلی P2.5 با همان اندازه تا 40 درصد افزایش می دهد و می تواند به طور همزمان مشخصات 8 تلفن همراه را نمایش دهد؛ متن در فاصله 5 متری واضح و تار باقی می ماند.
Ø صفحات تبلیغاتی فروشگاه رفاه: اندازه 1-3㎡، فاصله دید 2-5 متر. نیاز به نمایش قیمت محصول (فونت کوچک) و اطلاعات تبلیغاتی دارد. صفحهنمایش مشترک P2.5{48}}P3.0 پیکسل توصیه میشود (یک فروشگاه زنجیرهای از صفحهنمایشهای مشترک پیکسل P2.5 استفاده میکند که 35 درصد ارزانتر هستند و 40 درصد انرژی کمتری نسبت به صفحهنمایش پیکسل مصرف میکنند، مناسب برای عملکرد 24 ساعته 1-2㎡، فاصله مشاهده 3-5 متر، نیاز به نمایش شماره صف (فونت بزرگ) و اعلانهای خدمات (فونت کوچک)، با استفاده از صفحه نمایش مشترک P2.0-P2.5 پیکسل (شعبه بانک از صفحه نمایش مشترک 1.5 اینچی P2.0 پیکسل استفاده میکند، خدمات صف در فاصله کمی قابل مشاهده است و تعداد صفها به وضوح قابل مشاهده است. تشخیص داده شده در فاصله 3 متری، 25٪ در هزینه در مقایسه با صفحه نمایش پیکسل جامد صرفه جویی می کند). 3. سناریوهای مصرف کم مصرف: Ø صفحه نمایش های کوچک در فضای باز (به عنوان مثال، صفحه نمایش ایستگاه اتوبوس): اندازه 2-5㎡، نیاز به انرژی خورشیدی، مصرف انرژی کمتر یا برابر با 100W/29pixels، با استفاده از صفحه نمایش مشترک 100W/25P. ({30}}㎡ صفحه نمایش پیکسل P3.0 مشترک در یک ایستگاه اتوبوس در یک شهر خاص 80W/㎡ مصرف می کند، 50٪ کمتر از صفحه نمایش پیکسل واقعی، و می تواند به طور کامل با انرژی خورشیدی بدون شبکه برق خارجی تامین شود). 3.4 مزیت های عملکرد و محدودیت های فنی 3.4.1 مزایای اصلی Ø تعادل بهینه بین هزینه و کیفیت تصویر: هزینه اشتراک گذاری پیکسل 40 تا 60 درصد کمتر از پیکسل های واقعی است (هزینه صفحه نمایش اشتراکی 100 پیکسل P2.0 حدود 600000 یوان است، در حالی که کیفیت تصویر واقعی 1 تا 5 میلیون پیکسل حدود 0 درصد قیمت دارد) پیکسل (شفافیت متن معادل یک صفحه پیکسل واقعی با مقدار P فیزیکی 0.5 کوچکتر از صفحه نمایش خود است، مانند اشتراک گذاری پیکسل P2.0 که معادل پیکسل واقعی P2.5 است)، آن را به "پادشاه مقرون به صرفه بودن" برای سناریوهای کوچک و متوسط تبدیل می کند. Ø تراکم اطلاعات بالا: از طریق بهینه سازی آرایش سخت افزاری، تراکم پیکسل فرعی اشتراک گذاری پیکسل (مخصوصاً سبز) 25 تا 50 درصد بیشتر از پیکسل های مجازی است که در نتیجه ظرفیت حمل اطلاعات قوی تر است. به عنوان مثال، یک صفحه اشتراک گذاری پیکسل 5 ㎡ P2.0 می تواند 12 خط متن (25 کاراکتر در هر خط) را نمایش دهد، در حالی که یک صفحه مجازی P2.0 با همان اندازه فقط 8 خط (20 کاراکتر در هر خط) را نمایش می دهد که تراکم اطلاعات را 87.5٪ افزایش می دهد.
Ø سازگاری با سختافزار خوب: اشتراکگذاری پیکسل به تراشههای کنترل اصلی{0}بالا خاص نیاز ندارد. تراشههای کنترل اصلی معمولی میتوانند آن را پشتیبانی کنند، و با هر دو بسته SMD و COB سازگار است (صفحههای اشتراکگذاری پیکسل بستهبندی شده COB یکنواختی روشنایی بهتری دارند، کمتر یا مساوی 4±%)، که با شرایط سناریوهای مختلف سازگار است.
Ø مصرف برق متعادل و قابلیت اطمینان: تعداد LED های استفاده شده 30٪ -40٪ کمتر از پیکسل های واقعی است و مصرف برق 30٪ - 50٪ کمتر از پیکسل های واقعی است. در عین حال، به دلیل استفاده مجدد از کانالهای درایو، تعداد آیسیها کاهش مییابد و در نتیجه میزان خرابی آن 20 درصد کمتر از صفحهنمایشهای پیکسل مجازی است. 3.4.2 محدودیتهای اصلی
Ø وابستگی به چیدمان سخت افزاری خاص: هسته اشتراک گذاری پیکسل چیدمان سخت افزاری است (مانند RGBG/RGGB). نمایشگرهای چیدمان RGB سنتی نمی توانند از طریق ارتقاء نرم افزار به اشتراک گذاری پیکسل دست یابند، که نیازمند طراحی مجدد برد PCB و فرآیند نصب LED است که منجر به افزایش هزینه های سفارشی سازی می شود.
Ø سازگاری ضعیف با سناریوهای اندازه بزرگ-: بهینهسازی الگوریتم اشتراکگذاری پیکسل عمدتاً برای صفحهنمایشهای کوچک-<10㎡). For large-size screens (>10㎡)، به دلیل تعداد پیکسلهای فیزیکی زیاد، بار محاسباتی الگوریتم بهطور تصاعدی افزایش مییابد و به راحتی منجر به «لکنت» یا «کیفیت تصویر ناهموار» میشود.
Ø پاسخ پویا محدود شده توسط آی سی: پیکسل های مجازی اشتراک گذاری پیکسل به کانال های محرک پیکسل های فیزیکی بستگی دارد. اگر سرعت سوئیچینگ آی سی رانندگی ناکافی باشد، به روز رسانی روشنایی نقاط مجازی در تصاویر پویا با تاخیر مواجه می شود و در نتیجه "شبح" ایجاد می شود.
Ø حد بالای گستره رنگ کمتر از پیکسل های واقعی است: اگرچه اشتراک گذاری پیکسل، زیر{0}پیکسل های سبز را اضافه می کند، فاصله پیکسل های فرعی R/B همچنان بزرگتر از پیکسل های واقعی است و در نتیجه پوشش رنگی کمی پایین تر است (پوشش sRGB حدود 92 درصد است، در حالی که 98 پیکسل واقعی صفحه نمایش های حرفه ای نمی توانند حدود 98 پیکسل رنگی مورد نیاز است). (مانند پردازش پست{4}}عکاسی).
4.2 سناریو{1}راهنمای انتخاب مبتنی بر
1. سناریوهای اولویتبندی پیکسلهای واقعی-:
Ø الزامات اصلی: دقت بالا، پایداری بالا، عملکرد طولانی مدت؛-
Ø سناریوهای معمول: تصویربرداری پزشکی (استاندارد DICOM)، مراکز فرماندهی (عملیات 7x24)، نمایش مصنوعات موزه (جزئیات-از نزدیک).
Ø توصیه های انتخاب: P0.9-P2.5، بسته بندی COB (پیچ کوچک) یا بسته بندی SMD (پیچ متوسط)، سطح خاکستری بزرگتر یا مساوی 16 بیت، نرخ تازه سازی بیشتر یا مساوی 3840 هرتز.
2. سناریوهای اولویتبندی پیکسلهای مجازی-:
Ø الزامات اصلی: هزینه کم، فاصله متوسط تا طولانی، وضوح بصری.
Ø سناریوهای معمول: تبلیغات آتریوم مرکز خرید، صفحه نمایش های بزرگ در فضای باز، راه اندازی نمایشگاه موقت.
Ø توصیههای انتخاب: P2.5-P5.9، مجازی فضایی (RGBG) یا مجازی زمانی (بالا)، نرخ تازهسازی بیشتر یا برابر با 3840 هرتز (برای جلوگیری از سوسو زدن عکس)، الگوریتم درونیابی دو مکعبی.
3. سناریوهای اشتراک گذاری پیکسل را اولویت بندی کنید: Ø الزامات اصلی: اندازه کوچک تا متوسط، متن نزدیک-، تعادل هزینه. Ø سناریوهای معمولی: قاب های نمایش فروشگاه تلفن همراه، صفحه نمایش اطلاعات آسانسور، تبلیغات فروشگاه رفاه. Ø توصیه های انتخاب: P1.8-P2.5، ترتیب RGBG/RGGB، الگوریتم از نمایشگر متوسط + کنتراست پویا، سرعت سوئیچ آی سی راننده کمتر یا مساوی 100 ثانیه پشتیبانی می کند.
V. روند توسعه فناوری صنعت
با بلوغ فناوری Mini LED و تجاری سازی Micro LED، سه فناوری اصلی به طور مداوم در حال تکرار و ارتقا هستند:
1. فناوری پیکسل واقعی: در حال توسعه به سمت "پیچ کوچکتر و ادغام بالاتر". در حال حاضر، پیکسل های واقعی بسته بندی شده COB به P0.4 دست یافته اند. در آینده، P0.2 یا کمتر را می توان از طریق تراشه های Micro LED (اندازه<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. فناوری پیکسل مجازی: در حال توسعه به سمت "مجازی سازی-همجوشی مکانی"، شبح پویا را از طریق یک الگوریتم ترکیبی "تناوب مکانی + تناوب زمانی" به 0.3 پیکسل کاهش می دهد. همراه با فناوری نور پسزمینه LED Mini، یکنواختی روشنایی (کمتر یا مساوی ± 6%) را بهبود میبخشد و با سناریوهای-میانگین تا{7}}بالا{8}} سازگار میشود.
3. فناوری اشتراکگذاری پیکسل: در حال توسعه به سمت «استفاده مجدد از چند-زیرپیکسل»، RGBG را به «RGBWG» (افزودن زیرپیکسلهای سفید) در آینده گسترش میدهد و روشنایی را بیشتر بهبود میبخشد. همزمان، از طریق الگوریتمهای رندر{3}}زمان واقعی هوش مصنوعی، مشکل کیفیت تصویر ناهموار در صفحههای-سایز بزرگ را حل میکند و با سناریوهای{5}}در اندازه متوسط 10-50 تطبیق میدهد.
به طور خلاصه، پیکسلهای واقعی، پیکسلهای مجازی و فناوریهای اشتراکگذاری پیکسل «جایگزین» نیستند، بلکه «راهحلهای مکمل» برای سناریوهای مختلف هستند. برای به حداکثر رساندن ارزش تجاری و در عین حال اطمینان از کیفیت تصویر، لازم است که مناسب ترین راه حل فناوری را از سه بعد انتخاب کنید: «نیازهای سناریو، بودجه هزینه، و-عملکرد و نگهداری طولانی مدت».









