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Différence entre l'échelle de gris et la luminosité des écrans d'affichage LED

by | 11 Mar 2024 | Blogs | 0 commentaires

Des écrans publicitaires LED extérieurs géants aux murs intérieurs, les écrans LED sont partout. Lorsque vous achetez des écrans LED, vous avez probablement entendu parler des concepts d'échelle de gris et de luminosité dans les écrans LED, mais en quoi sont-ils liés et différents ?

Qu’est-ce que l’échelle de gris de l’affichage LED ?

Écran LED en niveaux de gris

L'échelle de gris d'un écran LED correspond à la plage de niveaux de luminosité entre le noir le plus foncé et le blanc le plus brillant pouvant être affiché. Il s’agit essentiellement du spectre de niveaux de gris qu’un pixel LED peut produire. L'intensité de chaque pixel d'un écran LED peut être modifiée pour produire différentes nuances de gris, ce qui améliore la profondeur et les détails de l'image globale. Le nombre de niveaux de gris qu'un écran LED peut produire affecte directement sa capacité à afficher des images détaillées et réalistes. Des niveaux de gris plus élevés permettent des transitions plus fines entre les tons, ce qui améliore la qualité de l'image grâce à des textures plus détaillées et des gradations plus douces.

Qu'est-ce que la luminosité de l'écran LED ?

Différence entre l'échelle de gris et la luminosité des écrans d'affichage LED 1

La luminosité d'un écran LED se mesure en nits ou candelas par mètre carré (cd/m²) et fait référence à l'intensité de la lumière émise par l'écran. Il mesure la quantité de lumière produite par l'écran et affecte la façon dont le contenu est visualisé dans diverses conditions d'éclairage. La luminosité est un attribut clé des écrans LED, en particulier pour les écrans LED extérieurs exposés à la lumière directe du soleil. À l’inverse, les écrans intérieurs peuvent nécessiter une luminosité plus faible, mais doivent tout de même être ajustés aux conditions de lumière ambiante pour garantir le confort et éviter la fatigue oculaire.

La différence entre l'échelle de gris et la luminosité des écrans d'affichage LED

Les niveaux de gris et la luminosité sont étroitement liés pour définir la qualité visuelle d'un écran LED. La profondeur des niveaux de gris nécessite un contrôle précis du niveau de luminosité de chaque pixel pour restituer les différentes nuances entre le noir et le blanc. Ils constituent un lien d’équilibrage. Augmenter la luminosité d'un écran LED sans ajuster correctement l'échelle de gris peut entraîner une image décolorée qui perd des détails exquis. À l’inverse, un moniteur doté d’une excellente échelle de gris mais d’une luminosité insuffisante risque de ne pas produire l’effet souhaité, notamment dans des environnements lumineux.

L'amélioration simultanée des deux attributs garantit que l'écran produit des images vives et réalistes avec des détails et un contraste riches. Quelques meilleurs fabricants d'écrans LED, comme DOITVISION, s'efforcent souvent d'optimiser à la fois l'utilisation prévue de l'écran, que ce soit pour les environnements intérieurs ou extérieurs où la luminosité est critique.

Pour clarifier la différence entre les niveaux de gris et la luminosité dans les écrans LED, vous pouvez vous référer à ce qui suit :

AspectNiveaux de grisLuminosité
DéfinitionDésigne la gamme de nuances entre le noir et le blanc qu'une LED peut afficher, sans impliquer de couleur. Il représente la variation d'intensité de la lumière que les pixels peuvent produire pour créer différentes nuances.L'intensité perçue de la lumière émise par l'écran, influençant la luminosité ou l'obscurité de l'écran pour le spectateur.
Objectif principalUtilisé pour transmettre des images, déterminant la clarté et les détails de l'image en permettant la représentation de différentes nuances de gris.Contrôle la visibilité globale de l'affichage, affectant la facilité avec laquelle le contenu peut être vu dans diverses conditions d'éclairage.
Informations transmisesContient uniquement des informations sur la luminosité pour représenter différentes nuances du noir au blanc, permettant la représentation d'images dans différents degrés de lumière sans couleur.Représente le niveau d'intensité lumineuse émis par l'écran, ayant un impact sur la luminance et la visibilité de l'écran.
Impact sur la qualité de l'imageAffecte les détails et la texture de l'image, permettant un contenu visuel nuancé avec profondeur et réalisme grâce à la représentation de plusieurs nuances.Influence la capacité de l'écran à être vu et à interagir, en particulier dans des environnements avec des conditions d'éclairage variables, et affecte le dynamisme global de l'image.
Relation avec la couleurNe contient pas d'informations sur la couleur ; se concentre sur les niveaux de luminosité pour obtenir la perception de la profondeur et des détails des images.Fonctionne en conjonction avec les couleurs et les niveaux de gris pour améliorer l'impact visuel de l'affichage, affectant ainsi la vivacité et le dynamisme du contenu.

Comment régler l'échelle de gris d'un écran LED

Le réglage de l'échelle de gris d'un écran d'affichage LED implique de calibrer l'écran pour garantir qu'il restitue avec précision le spectre complet des tons de gris entre le noir et le blanc. Il existe deux manières principales de contrôler l'échelle de gris des LED : en ajustant le courant et en utilisant la modulation de largeur d'impulsion (PWM).

Ajuster le courant circulant dans la LED

La première méthode consiste à faire varier la quantité de courant circulant dans la LED. Généralement, les LED ont un courant de fonctionnement continu d'environ 20 mA, à l'exception des LED rouges, qui peuvent présenter une saturation au-dessus d'un certain niveau. Pour la plupart des LED, la sortie en niveaux de gris est proportionnelle au courant qui les traverse, donc l'ajustement du courant peut ajuster le niveau de luminosité.

Modulation de largeur d'impulsion (PWM)

La deuxième méthode est la modulation de largeur d’impulsion, qui utilise les propriétés visuelles éphémères de l’œil humain. En allumant et éteignant rapidement les LED sur des périodes de temps très courtes (en ajustant la durée (ou la largeur) de l'impulsion « on » par rapport à la période « off » (cycle de service)), le PWM peut simuler une variété de niveaux de luminosité. Tant que le cycle d'impulsions lumineuses est répété suffisamment rapidement (garantissant un taux de rafraîchissement élevé), l'œil humain perçoit un flux lumineux constant sans scintillement, permettant ainsi de contrôler les niveaux de gris. Compte tenu de son aptitude au contrôle numérique, le PWM est largement utilisé dans les écrans LED, gérés par des microcontrôleurs ou des ordinateurs pour l'affichage dynamique du contenu.

Systèmes de contrôle d'affichage LED

Les écrans LED modernes utilisent généralement le PWM pour le contrôle des niveaux de gris et l'intègrent dans leur système de contrôle, qui comprend le boîtier de commande principal, la carte du scanner et le panneau d'affichage lui-même. Le boîtier de commande reçoit les données de luminosité des pixels de la carte d'affichage de l'ordinateur et les redistribue à plusieurs cartes de scanner. Chaque carte de numérisation gère un nombre spécifique de lignes (ou de colonnes) sur l'écran LED, transmettant des signaux de commande à des LED individuelles en mode série.

Transmission en série des signaux de commande d'affichage

Il existe deux méthodes principales pour la transmission en série des signaux de commande d'affichage :

Contrôle centralisé des niveaux de gris : La carte de numérisation décompose la valeur en niveaux de gris de chaque pixel (via PWM) et envoie des signaux d'impulsion pour activer les LED en conséquence. Cette méthode nécessite moins de composants, mais transmet une grande quantité de données puisque plusieurs impulsions sont nécessaires pour chaque pixel à différents niveaux de gris. En raison des limitations de fréquence de l'appareil, cette méthode limite généralement l'affichage à des niveaux de gris inférieurs, tels que 16 niveaux de couleur.

Modulation de largeur d'impulsion distribuée : Dans cette méthode, la carte de numérisation transmet une valeur binaire en niveaux de gris de 8 bits à chaque LED, et chaque LED possède son propre modulateur de largeur d'impulsion pour ajuster sa durée de lueur. Cela réduit considérablement le besoin de transmission de données série haute fréquence, car moins d'impulsions sont nécessaires par cycle, ce qui facilite l'obtention de niveaux de gris plus élevés, tels que 256 nuances de couleur, tout en réduisant la bande passante des données.

En pratique, pour régler l’échelle de gris d’un écran LED, vous aurez peut-être besoin d’un logiciel et d’un équipement spécialisés. Voici les étapes abrégées :

Équipements et logiciels d'étalonnage : Utilisez un colorimètre ou un photomètre conçu pour les écrans LED et un logiciel d'étalonnage, tel que le logiciel de correction LED Novastar, qu'ils peuvent ajuster pour correspondre aux niveaux de gris standardisés.

Réglage du niveau de noir : Ajustez d'abord le niveau de noir de l'écran pour vous assurer que les noirs les plus sombres sont aussi profonds que possible sans perdre de détails dans les scènes sombres.

Correction gamma: Cette étape consiste à ajuster la valeur gamma du moniteur. Une correction gamma appropriée garantit que l'échelle de gris est linéaire par rapport à l'œil humain, améliorant ainsi la qualité globale de l'image.

Test final et ajustement : Après les premiers réglages, le moniteur est testé avec une série d'images pour garantir que le rendu en niveaux de gris est parfaitement précis.

Qu'arrive-t-il à un écran LED si l'échelle de gris n'est pas réglée correctement ?

Affichage à LED de concert

Si les paramètres de niveaux de gris sur un écran LED sont mal configurés, cela peut entraîner divers effets néfastes pouvant nuire aux performances de l'écran et à l'expérience du spectateur. Des exemples d’erreurs potentielles sont répertoriés ci-dessous :

Perte de détails de l'image et distorsion des couleurs

Problème: Des paramètres d'échelle de gris inadéquats peuvent réduire le nombre de niveaux de luminosité pouvant être affichés par l'écran, entraînant une perte de détails de l'image.

Exemple d'effet : Les dégradés subtils du ciel ou de la texture dans une scène naturelle deviennent flous et peuvent ne pas reproduire fidèlement les couleurs, ce qui entraîne des tons non naturels ou asymétriques, particulièrement visibles dans les images détaillées ou texturées telles que les visages humains.

Contraste et netteté de l'image réduits

Problème : une échelle de gris incorrecte affecte la capacité du moniteur à distinguer les éléments les plus clairs des éléments les plus sombres, ce qui affecte le contraste global et la netteté de l'image.

Exemple d'effet : Les images peuvent paraître trop claires ou trop sombres, ce qui altère la profondeur et la richesse du contenu visuel. Les détails peuvent être flous, ce qui rend difficile la distinction entre les différents éléments de l'image.

Gaspillage d’énergie et durée de vie réduite

Problème: Des paramètres d'échelle de gris excessifs peuvent entraîner une luminosité excessive, une consommation d'énergie accrue et raccourcir la durée de vie du moniteur.

Exemple d'effet : des coûts d'exploitation et un impact environnemental plus élevés en raison du gaspillage d'énergie, tandis que la qualité de l'affichage se détériore plus rapidement avec le temps, y compris des problèmes tels que des pixels défectueux ou une luminosité incohérente.

Diminution de l'expérience du public

Problème : L'effet cumulatif de ces problèmes réduit considérablement le plaisir du téléspectateur.

Exemple d'effet : Une combinaison d'images floues, de couleurs déformées et de contraste insuffisant peut entraîner une fatigue du spectateur, rendant la visualisation prolongée d'un écran inconfortable ou moins attrayante.

Résumer

L'échelle de gris et la luminosité d'un écran LED sont importantes pour obtenir une qualité d'image optimale. Une bonne luminosité garantit que l'écran LED est facilement visible dans diverses conditions d'éclairage, tandis que la profondeur du gris ajoute des nuances et des détails à l'image, rendant le contenu réaliste, réaliste et dynamique. Qu'il s'agisse de publicité extérieure, d'écrans LED intérieurs pour le divertissement, DOITVISION fera de son mieux, alors n'hésitez pas à nous contacter si vous avez besoin d'un écran LED de haute qualité.

FAQ:

Quelle est la différence entre les niveaux de gris des écrans LED intérieurs et extérieurs ?

Les différences entre les exigences en niveaux de gris des écrans LED intérieurs et extérieurs, comme ceci :

FonctionnalitéÉcrans LED d'intérieurÉcrans LED d'extérieur
Exigences en matière de niveaux de grisNiveaux de gris plus élevés (par exemple, 10 bits, 12 bits)Niveaux de gris inférieurs à ceux de l'intérieur, mais toujours significatifs pour maintenir le contraste des couleurs et les détails
Éclairage environnementalÉclairage intérieur relativement stableVarie considérablement avec la lumière directe du soleil et les ombres
Proximité du publicDes distances de visualisation plus proches nécessitent des détails plus fins et des changements de couleurGénéralement vu de plus grandes distances ; l'accent est mis sur la luminosité et le contraste
Qualité d'imageNécessite des effets d'image délicats et réalistes avec des couleurs plus riches et des détails plus clairsDonne la priorité à une visibilité claire dans diverses conditions d'éclairage, en mettant l'accent sur la luminosité et le contraste plutôt que sur les détails
Performances en niveaux de grisDestiné à afficher plus de niveaux de luminosité pour une expérience visuelle nuancéeGarantit une échelle de gris adéquate pour maintenir le contraste des couleurs et les détails sous une lumière intense
Optimisation du système de contrôleIndispensable pour améliorer la reproduction des niveaux de gris et des couleursCrucial pour équilibrer la luminosité, le contraste et les niveaux de gris afin d'optimiser la visibilité extérieure

À propos de l’auteur

Kris Liang

Kris Liang

Fondateur/Expert en affichage LED

Kiris Liang est le fondateur de Doitvision. 12 ans et plus dans l'industrie visuelle LED. Pleine passion du LED, designer produit & chef commercial. À la recherche d'un coéquipier technique/marketing/ventes.

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