教你如何计算和控制LED显示屏灰度

    LED显示屏行业中有一项重要参数：灰度，即也就是LED屏的亮度。灰度等级也被称为中间色调，主要用于传送图像、图片、视频，分别有16级、32级、64级三种方式，它采用矩阵处理方式将文件的像素处理成16、32、64级层次，使传送的图片更清晰。无论是全彩屏，还是双色屏，要显示图像或动画都需要对构成象素的每个LED发光灰度进行调节，其调节的精细程度就是我们通常所说的灰度等级。

    一、显示屏的亮度计算方法

    以全彩屏为例，通常红、绿、蓝白平衡配比为3：6：1

    红色LED灯亮度：亮度(CD)/M2÷点数/M2×0。3(白平衡配比占30%)÷2

    绿色LED灯亮度：亮度(CD)/M2÷点数/M2×0。6(白平衡配比占60%)

    蓝色LED灯亮度：亮度(CD)/M2÷点数/M2×0。1(白平衡配比占10%)

    (1)已知整屏亮度求单管亮度。

    例如：每平米2500点密度，2R1G1B，每平米亮度要求为5000cd/m2，则：

    红色LED灯亮度为：5000÷2500×0。3÷2=0。3cd=300mcd

    绿色LED灯亮度为：5000÷2500×0。6=1。2cd=1200mcd

    蓝色LED灯亮度为：5000÷2500×0。1=0。2cd=200mcd

    每像素点的亮度为：0。3×2+1。2+0。2=2。0cd=2000mcd

    (2)已知单管亮度求整屏亮度。

    例如：以P31。25，日亚管为例。

    HSM显示屏主要管芯规格红绿

    HSM-PH-A+(日亚)180-440mcd1020-2400mcd

    因为白平衡配亮度配比红：绿：蓝=3：6：1；又白平衡的配比以绿管亮度去配其它管。所以如下：

    由红：绿=3：6可知，绿管亮度是红管的2倍，即红管亮度为：2400(蓝)÷2=1200mcd又因为红、绿、蓝四个管中，红管有2个，所以，单个红管的亮度为：1200÷2=600mcd。

    由绿：蓝=6：1可知，绿管亮度是蓝管的6倍，即蓝管亮度为：2400(蓝)÷6=400mcd因，1个发光像素=2红管+1绿管+1蓝管；

    即一个像素的亮度=600(红)×2+2400(绿)+400(蓝)=3400mcd=3。4cd

    每平方米亮度=1个发光像素的亮度×每平方米的像素密度(个数)=3。4cd×1024(像素个数)=3482cd。以光损20%计算，实际发光亮度应为：2785。28cd。

    二、LED显示屏控制灰度的方法

    下面介绍两种控制LED显示屏灰度的方法。

    一种是改变流过LED的电流，一般LED管芯允许连续工作电流在20毫安左右，除了红色LED有饱和现象外，其他LED亮度基本上与流过的电流成比例；另外可以利用人眼的视觉惰性，用脉宽调制方法来实现灰度控制，也就是周期性改变光脉冲宽度，只要这个重复点亮的周期足够短，人眼是感觉不到发光象素在抖动。由于脉宽调制更适合于数字控制，所以在普遍采用微机来提供LED显示内容的今天，几乎所有的LED屏都是采用脉宽调制来控制灰度等级的。

    另一种是扫描板串行传输的内容不是每个LED的开关信号而是一个8位二进制的亮度值。每个LED都有一个自己的脉宽调制器来控制点亮时间。这样，在一个重复点亮的周期内，每个象素点在16级灰度下只需要4个脉冲，256级灰度下只需8个脉冲，大大降低了串行传输频率。用这种分散控制LED灰度的方法可以很方便地实现256级灰度控制。