雷曼光电LED全彩显示屏配光解决方案

三、 白平衡设计

    我们根据客户的需求，总结出一套自己的计算方式。客户只要将你所需要的亮度和显示屏的点间距告诉我们，我们就可以全方位地为客户服务，为客户的显示屏作一个完美的配光方案。为方便下面的介绍，我先介绍几个术语及定义。

    白平衡：将三种颜色调配到一种设想的白色的过程。调配可分两个内容：颜色和亮度。
1：设定固定条件：温度、电压、选用电源线。
2： 设定颜色目标及范围（公差），一般是指目标颜色的X，Y值。  
3：进行白色亮度调节。
混合色的总亮度等于组成混合色的各种颜色的亮度总合称为亮度相加定律。

    颜色外观相同的光，不管它们的光谱成份是否一样，在颜色混合中具有相同的效果，就是说，凡是在视觉上相同的颜色都是等效的，由此定律可导出颜色的代替律。

    颜色匹配方程：若以（C）代表被匹配颜色的单位，（R）（G）（B）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位，R、G、B、C分别代表红、绿、蓝和被匹配颜色的数量，当达到匹配时：
C（C）≡R（R）≡G（G）≡B（B）
≡表示视觉上相等，R、G、B为代表量，可以为负值。请参看下图

    我们先介绍一个重心定律给大家，图中B为颜色1，G为颜色2，R为颜色3，C为G+R的混合色，W为B+C的混合色，这其实就是一个白平衡的示意图，我们可以把C作为绿色和红色的混合色，从图中可以看出，它大约位于黄色的区域，C再和蓝色混合，它可以通过我们的白色区间，是可以混出白光的。
其中B=X1+Y1+Z1               C=X2+Y2+Z2
X1、Y1、Z1；X2、Y2、Z2为蓝光和混合色C的三刺激值。</DIV><DIV>重心定律就是：
        CM/BM=B/C=（X1+Y1+Z1）/（X2+Y2+Z2）
也就是CM的距离与C成反比，即混合色中C所占的比重越大，CM的距离越短，这就和白灯制作时大家的经验一样，荧光粉的量越多，光色越偏黄（即CM越短）。

   下面给大家介绍我们的计算方法：
   1. 首先要将面光源转为点光源，得出W点的亮度值，我们知道面光源的单位是Nit，即cd/m2，而我们LED的亮度是mcd，我们注意将单位转mcd。用显示屏的总亮度除以每平方米的点数即可。
   2. 寻找R、G两种颜色配色后的座标（已知R、G、B、W四点座标计算BW直线的延长线的交点可得出C点座标）。
   3. 根据重心定律可计算出C点的IV值（已知W点的IV值）。
   4. 根据补色原理，可以得出B、G、R的IV值。
   5. 根据所需的IV值计算所需用的电流值（前提是已知20mA的IV值，且近似认为IV与电流成正比）。

说明：
1. 该方法可计算R/G/B各需要的LED数。
2. 可近似的计算在使用过程中R/G/B所需要的电流值，这里的电流只能是近似值，有以下原因：
①  IV与电流不一定完全成正比关系。
②  所知道的LED的IV、WD为一平均值。
故在调白平衡时，还要根据实际情况，略作调整，不能完全照此数值来进行调节。

    也许你认为上述方法过于专业和繁琐，那我们还有一种比较简便的方法供你参考，为解说方便，我们以举例的方式来介绍。

    我们知道，混合一种白光的R/G/B大致比例为3：6：1，我们根据这个知识就很方便地计算出每种颜色LED所需的亮度值。

    比如有一客户需要一块Pitch为16mm，亮度为5000Nit的户外全彩屏，那么我们应该怎样来计算我们的LED每种颜色到底需要多高亮度。
1. 先计算每一平方米的Pixel数量=1 m2/（16mm X16mm X10-6）=3906 pcs/m2
2. 每一Pixel的亮度=5000Nit/3906 pcs/m2=1.28cd/m2
3. 如果像素组成方式为1：1：1时，则可按以下方法计算
            Red=1.28 X 30% X 1000=384mcd
Green=1.28 X 60% X 1000=768mcd
Blue=1.28 X 10% X 1000=128mcd，

    这样我们很快就知道了答案，很方便是吗？但以上计算方法只能很粗略地计算，而且有一点要特别注意，由于LED装上屏后，要封上一层黑胶，这会降低LED的亮度，再加上各种不同的LED在老化后都有不同程度的衰减，根据我们多年的经验，为使显示屏达到在阳光下图像清晰所必需的5000Nit，最好将设计值提高30%，即为6500Nit比较安全。