Trang Chủ-Internet-Tính năng thay đổi độ sáng và độ tương phản của hình ảnh kỹ thuật số. Tiêu chí và phương pháp để đánh giá mở rộng chất lượng của hình ảnh ở định dạng đồ họa raster

Tính năng thay đổi độ sáng và độ tương phản của hình ảnh kỹ thuật số. Tiêu chí và phương pháp để đánh giá mở rộng chất lượng của hình ảnh ở định dạng đồ họa raster

Mọi người đều biết rõ rằng máy ảnh không hoàn hảo và không phải lúc nào cũng chọn chính xác màu sắc (ánh sáng) trong ảnh. Đôi khi đèn flash không có thời gian để sạc và chúng tôi thấy một hình vuông gần như đen của Malevich, đôi khi nó hoạt động quá mạnh và chúng tôi thấy một hình vuông màu trắng của một nghệ sĩ vô danh với các chấm đỏ ở giữa (mắt chuột đồng), và đôi khi chúng tôi cố gắng không phụ thuộc vào đèn flash, chúng tôi cố gắng chụp mà không có đèn flash, và ảnh có màu nâu vàng nâu. Tất cả điều này có thể dễ dàng được chữa khỏi bằng Photoshop (tất nhiên, trong giới hạn hợp lý! Tất nhiên, sẽ không thể khôi phục một khung hình hoàn toàn đen hoặc dư sáng hoàn toàn).

Cách thay đổi độ sáng, độ tương phản và độ bão hòa một cách chính xác

Trước tiên, hãy bắt đầu với những định nghĩa ngắn, và sau đó là những định nghĩa ngắn gọn, để hiểu những gì chúng ta đang thay đổi.

Từ điển nào cho chúng ta biết về chủ đề này:

độ sáng- ánh sáng đặc trưng của các cơ quan. Tỉ số giữa cường độ ánh sáng do một bề mặt phát ra với diện tích hình chiếu của nó trên mặt phẳng vuông góc với trục quan sát.

Sự tương phản- Khả năng phân biệt của đối tượng quan sát với phông nền xung quanh nó (bức xạ đơn sắc); độ tương phản màu - một loại tương phản quang học liên quan đến sự khác biệt về sắc thái màu.

Bão hòa- về mặt vật lý, độ bão hòa màu được xác định bởi bản chất của sự phân bố bức xạ trong quang phổ của ánh sáng nhìn thấy.

Hmm ... Các thuật ngữ khó hiểu ... Tôi sẽ cố gắng diễn đạt nó theo cách đơn giản hơn và liên quan đến chủ đề này:

độ sáng- lượng màu trắng trong ảnh của bạn. Bạn đặt độ sáng càng cao, khung hình càng nhạt.

Sự tương phản- sự khác biệt giữa các màu liền kề, khác nhau. Độ tương phản càng cao, chúng ta thấy sự chuyển đổi từ màu này sang màu khác càng rõ nét (đôi khi độ tương phản hoạt động như làm sắc nét).

Bão hòa- trông bạn màu này hay màu kia ngon ngọt và tươi sáng như thế nào. Bạn có thể tăng nó trong giới hạn không khiêm tốn nhất - sau đó bức ảnh thậm chí bắt đầu "cắt" mắt.

Tất nhiên, bạn có thể viết ra từng đặc điểm từng điểm một, nhưng điều đó sẽ sai. Thay đổi chính xác một cách phức tạp cả ba cài đặt khung hình. Làm sao? Bây giờ chúng ta hãy tìm ra nó ...

Hãy xem xét một bức ảnh tối, độ tương phản thấp ...

Các lệnh này bị ẩn trong menu "Hình ảnh", sau đó là "Chỉnh sửa", sau đó là "Độ sáng / Độ tương phản" và "Màu sắc / Độ bão hòa":

Và

Khi bạn nhấp vào nút "Độ sáng / Độ tương phản", chúng tôi thấy cửa sổ này:

Khi chọn "Màu nền / Độ bão hòa" như thế này:

Để bắt đầu, hãy mở “Độ sáng / Độ tương phản” và bình tĩnh và yên bình di chuyển cả hai thanh trượt sang phải đến giá trị độ sáng và độ tương phản mong muốn (tất cả điều này được thực hiện theo cách hoàn toàn trực quan và trong từng trường hợp theo cách riêng của nó!). Không phải lúc nào bạn cũng nên đặt chính xác các giá trị giống như trên khung này:

Đối với tôi, dường như trước tiên bạn cần đặt độ sáng thành +120 và độ tương phản là +30. Nhưng mọi người lưu ý rằng màu sắc quá chói và không tự nhiên. Thật tốt khi chúng tôi biết menu Hue / Saturation nằm ở đâu, điều này sẽ giúp chúng tôi khắc phục điều này:

Đối với tôi, có vẻ như nếu bạn đặt lại giá trị bão hòa bằng 13 điểm, thì kết quả là tốt. Có vẻ như vậy thôi, nhưng tôi luôn chơi an toàn và một lần nữa vào phần “Độ sáng / Độ tương phản”, kiểm tra xem có nên thay đổi điều gì khác để đạt được kết quả đẹp nhất và ảnh chân thực hay không.

Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của TV khi lựa chọn là giá trị của độ tương phản hình ảnh trên màn hình TV. Nếu bạn chọn TV cho chất lượng hình ảnh, thì hãy nhớ chú ý đến giá trị độ tương phản của các kiểu máy khác nhau.

Theo định nghĩa độ tương phản bằng với tỷ lệ độ sáng tại điểm sáng nhất trên màn bằng độ sáng của điểm mà ảnh tối nhất. Nói cách khác, chia mức độ trắng cho mức độ màu đen và lấy độ tương phản. Hiện tại chỉ có thể thu được giá trị của các mức này bằng cách kiểm tra đặc biệt đối với TV bằng các thiết bị chuyên dụng. Do đó, người dùng đơn giản phải tin vào nhà sản xuất hoặc các đánh giá khác nhau trên các trang web thử nghiệm TV. Ai nên tin tưởng nhiều hơn và cách kiểm tra độ tương phản, chúng ta sẽ nói thêm.

Chúng tôi đã nói rằng độ tương phản là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của TV. Do đó, các nhà sản xuất cố gắng tối đa hóa giá trị này để cải thiện doanh số bán hàng. Nhà sản xuất có thể đo độ sáng của pixel trong phòng thí nghiệm khi áp dụng một tín hiệu không bao giờ được sử dụng trong điều kiện thực tế. Sau đó đo độ sáng của pixel đó trong trường hợp không có tín hiệu, điều này không thể thực hiện được với chế độ xem thông thường. Sau đó, giá trị tương phản được tính toán. Và do đó, các giá trị đo được trong các điều kiện như vậy được bao gồm trong hộ chiếu sản phẩm. Do đó, ngày nay chúng ta thấy rằng giá trị độ tương phản của nhiều TV chỉ đơn giản là nằm ngoài quy mô. Tất cả điều này là có thể vì không có quy tắc ràng buộc nào trên thế giới để đo độ tương phản của màn hình.


sự tương phản tuyệt vời

đăng lại tương phản tĩnh (tự nhiên) và động. Độ tương phản tự nhiên chỉ phụ thuộc vào khả năng của màn hình, trong khi độ tương phản động có được do sử dụng các công nghệ bổ sung.

Độ tương phản tĩnh được đo bằng độ sáng của các điểm trong cùng một cảnh (sáng nhất và tối nhất). Khi đo độ tương phản động, các công nghệ được sử dụng để tăng độ tương phản động. Bản thân TV, khi phát video, điều chỉnh độ tương phản tùy thuộc vào cốt truyện hiện đang được hiển thị trên màn hình. Đó là, đèn nền trong ma trận LCD \ u200b \ u200 được kiểm soát. Khi một cảnh sáng được chiếu, quang thông từ đèn nền tăng lên. Và khi cảnh chuyển sang tối (ban đêm, phòng tối, v.v.), thì đèn nền bắt đầu giảm quang thông của nó. Nó chỉ ra rằng trên các cảnh sáng, do sự gia tăng ánh sáng từ đèn nền, giá trị mức độ đen là xấu, và trên các cảnh tối, mức độ màu đen là tốt, nhưng lượng ánh sáng sẽ giảm. Chúng tôi khó nhận thấy điều này, bởi vì trong những cảnh sáng, ngay cả những người da đen được chiếu sáng cũng có vẻ hoàn toàn đen. Và trên các cảnh tối, độ sáng của các đối tượng sáng có vẻ đủ. Như một đặc điểm của tầm nhìn con người.

Sơ đồ kiểm soát đèn nền như vậy làm tăng độ tương phản, mặc dù không nhiều như các nhà sản xuất tuyên bố. Thật vậy, nhiều TV có độ tương phản động vượt trội hơn các thiết bị không có sơ đồ điều chỉnh như vậy về chất lượng hình ảnh.

Tuy nhiên, màn hình có độ tương phản tự nhiên cao sẽ được đánh giá cao hơn. Điều này có thể được chứng minh bằng cách hiển thị hình ảnh có chữ trắng trên nền đen. Trên màn hình có độ tương phản tĩnh cao, văn bản thực sự sẽ có màu trắng và nền sẽ là màu đen. Nhưng màn hình có độ tương phản động cao, nếu nó hiển thị trên nền đen, các chữ cái sẽ có màu xám. Do đó, khi phát video bình thường trên màn hình được tăng độ tương phản tự nhiên, hình ảnh sẽ gần với hình ảnh thực nhất có thể. Ví dụ, trên nền bầu trời buổi tối sẽ có đèn đường sáng. Và trên nền bầu trời sáng ban ngày, một chiếc ô tô màu đen sẽ thực sự là màu đen. Đây là hình ảnh chúng ta thấy trong các rạp chiếu phim.

Ngược lại càng thật càng tốt, hình ảnh trên màn hình của TV kính động học. Nhưng với sự ra đời của thời đại HDTV, những chiếc TV này đã phải nhường chỗ cho các thiết bị khác trên thị trường. Ngày nay, máy chiếu gia đình LCOS đạt được giá trị tương phản gốc cao. Vị trí đầu tiên trong số các thiết bị này được chiếm bởi các thiết bị JVC với phiên bản D-ILA của chúng. Tiếp theo là Sony với công nghệ SXRD. TV Plasma đã có thể được xếp ở vị trí thứ ba.

Các nhà sản xuất TV LCD đã giới thiệu một số công nghệ trong những năm gần đây để đạt được mức độ tương phản có thể có ở các mẫu TV khác. Kết quả tốt nhất trong việc tăng độ tương phản có được bằng cách sử dụng đèn nền LED với tính năng làm mờ cục bộ. Trong trường hợp này, không thể điều chỉnh đèn nền của từng pixel và không thể điều khiển từng đèn LED riêng lẻ, nhưng kết quả vẫn tốt. Nhưng các nhà sản xuất đã từ bỏ loại đèn nền hiệu quả nhất, khi các đèn LED nằm trên toàn bộ diện tích màn hình. Sản xuất như vậy hóa ra là tốn kém. Ngày nay, cái gọi là ánh sáng bên chủ yếu được sử dụng. Ở đây các đèn LED được đặt ở trên cùng và dưới cùng. Đối với chiếu sáng bên, các sơ đồ làm mờ cục bộ cũng đã được phát triển. Các TV có đèn nền như vậy cho kết quả khá tốt về độ tương phản.

Khi chọn TV trong cửa hàng rất khó để đánh giá chất lượng của độ tương phản hiển thị. Ánh sáng bên ngoài cản trở, màn hình có thể có một lớp phủ khác: chống phản chiếu hoặc bóng. Giá trị thực của độ tương phản không phải lúc nào cũng được ghi trong hộ chiếu, bởi vì các nhà sản xuất đo lường nó trong các phòng thí nghiệm và khi các tín hiệu đặc biệt được áp dụng cho màn hình. Ngay cả sau khi đọc một vài bài đánh giá trên Internet, không phải lúc nào bạn cũng rõ giá trị tương phản thực là bao nhiêu. Rốt cuộc, mọi người đều đo lường nó theo cách riêng của họ.

Có một số phương pháp đo độ tương phản. Đầu tiên, một trường màu đen được đưa vào đầu vào và đo độ sáng, sau đó trường màu trắng được cấp và đo độ sáng. Nó tạo ra độ tương phản tốt, nhưng khi xem thực tế sẽ không bao giờ có hình ảnh hoàn toàn trắng hoặc đen hoàn toàn. Đồng thời, khi một tín hiệu video thông thường được hiển thị trên TV, tính năng xử lý video được bật, điều này cũng tạo ra những thay đổi riêng. Bài kiểm tra theo phương pháp ANSI cho kết quả đọc trung thực hơn, khi đưa bàn cờ với các ô trắng và đen lên màn hình. Nó giống một hình ảnh bình thường hơn. Tuy nhiên, lề trắng sẽ ảnh hưởng đến phép đo giá trị độ sáng của lề đen. Vì vậy, không có phương pháp chính xác duy nhất để đo độ tương phản.

Vì vậy, các khuyến nghị chọn TV có độ tương phản tốt vẫn được giữ nguyên. Nếu bạn chủ yếu xem phim trong một căn phòng có bóng râm, thì tốt nhất là plasma. Trong một căn phòng đầy đủ ánh sáng, một TV LCD với đèn nền LED sẽ cho kết quả tốt do độ sáng cao. Giữa các kiểu máy này, bạn có thể đặt TV LCD nếu có giới hạn cho đầu ra ánh sáng. Và bạn cần nhớ điều chính, bất kỳ TV nào cũng cần cài đặt phù hợp. Điều chỉnh độ sáng và độ tương phản của máy một cách chính xác để có được chất lượng hình ảnh tốt nhất.

Ngoài ra:

1. Thay đổi tuyến tính về độ sáng và độ tương phản. Với sự thay đổi tuyến tính, độ sáng và độ tương phản trong hầu hết các chương trình đồ họa (ví dụ: Adobe Photoshop) được tối ưu hóa đồng thời và kết hợp trong một hộp thoại.

Để thay đổi tuyến tính độ sáng và độ tương phản, hãy chọn từ menu Hình ảnh yêu cầu Điều chỉnh và kích hoạt tính năng Yar-


xương / thuốc cản quang. Sau đó, trong hộp thoại mở ra, đặt giá trị mong muốn cho độ sáng và độ tương phản 1 (Hình 209).

Cơm. 209. Hộp thoại Hình ảnh đã Xử lý và Đường dốc và Độ tương phản

Trong hộp thoại Độ sáng / Độ tương phản chỉ có hai dải trong đó độ sáng và độ tương phản được thay đổi bằng cách di chuyển các thanh trượt. Để làm cho hình ảnh sáng hơn, thanh trượt giá trị độ sáng được di chuyển sang phải, tối hơn - sang trái. Tương tự, tăng và giảm độ tương phản tổng thể của hình ảnh.

Chức năng thay đổi độ sáng và độ tương phản này cho phép bạn xem trước tác động của quá trình xử lý, vì điều này, hộp kiểm phải được bật trong hộp thoại Quang cảnh. Nếu kết quả xử lý phù hợp với người dùng, hãy nhấp vào nút Có.

Với hiệu chỉnh tuyến tính, độ sáng của mỗi phần tử được tăng lên một lượng cố định. Ví dụ, khi chỉ định giá trị 10 đơn vị trong hộp thoại chương trình, chương trình phải tuân theo

Các lệnh và chức năng xử lý ảnh được cung cấp cho Adobe Photoshop phiên bản 4. 0. Trong các phiên bản gần đây hơn của chương trình, tên của các lệnh và chức năng xử lý ảnh có thể khác nhau.


đảm bảo rằng khoảng độ sáng không vượt quá giới hạn trên (255) và dưới (0).

Sự thay đổi tuyến tính về độ sáng và độ tương phản với mức độ hiệu chỉnh đáng kể dẫn đến mất chi tiết hình ảnh. Vì vậy, khi để lộ các chi tiết trong vùng sáng, chúng sẽ bị mất trong vùng tối và ngược lại. Kết quả có thể chấp nhận được khi điều chỉnh độ sáng nhỏ hoặc khi tác động của sự thay đổi bị giới hạn trong một phạm vi độ sáng nhất định.

Ngoài ra, với "làm sáng" tuyến tính, tức là, tăng độ sáng của tất cả các điểm chuyển màu lên một giá trị, sinh lý của thị giác con người không được tính đến.

Một người cảm nhận những thay đổi về độ sáng gần như theo logarit, và do đó, để đạt được độ rõ đồng nhất có tính đến sinh lý thị giác của con người, nó phải được tạo ra không tuyến tính, ví dụ, theo một hàm mũ (hàm mũ). Trong trường hợp này, sự mất mát thông tin sẽ giảm xuống.

2. Thay đổi không tuyến tính về độ sáng và độ tương phản. Bạn có thể thay đổi độ sáng và độ tương phản không tuyến tính bằng các chức năng khác nhau:

Chức năng "Đường cong", cho phép bạn thay đổi độ sáng và
tin tưởng sử dụng đường cong giai điệu hoặc bảng ánh xạ
các giá trị;


Chức năng "Cấp độ" thay đổi độ sáng và độ tương phản:

a) toàn cục, sử dụng đặc tính gamma;

b) chọn lọc, đối với "vùng sáng", vùng tối và vùng giữa của hình ảnh.
Những tính năng tiêu chuẩn này được tìm thấy trong mọi

chương trình xử lý hình ảnh như Adobe Photoshop.

A. Thay đổi độ sáng và độ tương phản bằng đường cong tông màu.

Độ sáng và độ tương phản của hình ảnh kỹ thuật số có thể được thay đổi tùy ý bằng cách thiết lập sự xuất hiện của đường cong tông màu.

Để sử dụng chức năng này, bạn cần vào menu Hình ảnh chọn một đội Điều chỉnh và kích hoạt tính năng Các đường cong. Thao tác này sẽ mở ra một hộp thoại (xem Hình 200), trong đó bạn cần thiết lập loại đường cong chuyển màu cho hình ảnh đang được xử lý.

Trong trường hợp này, cần phải sửa các điểm trên biểu đồ sẽ giới hạn phần đã sửa của phạm vi âm sắc, ví dụ, vùng "điểm sáng". Để thực hiện việc này, hãy đưa con trỏ đến một điểm nhất định trên đường cong chia độ và bằng cách nhấn phím trái chuột, hãy sửa nó. Hơn nữa, trong phạm vi được đánh dấu của biểu đồ, loại đường cong phân cấp được thay đổi cho đến khi thu được kết quả mong muốn.


Dưới các biểu đồ được trình bày hai nút của các công cụ để xây dựng đường cong: bên trái - một công cụ để làm việc với một đường cong trơn, bên phải - để làm việc với một đường cong tùy ý. Góc của đường cong tông màu càng lớn theo phương ngang, độ tương phản của hình ảnh càng cao.

Nếu kết quả xử lý phù hợp với người dùng, sau đó nhấn nút Vâng trong hộp thoại.

Trên hình. 210 hiển thị hình ảnh đã xử lý và chế độ xem đường cong tông màu để làm sáng hình ảnh và làm nổi bật các chi tiết trong vùng bóng tối.

Excel cho Office 365 Word cho Office 365 Outlook cho Office 365 PowerPoint cho Office 365 Excel 2019 Word 2019 Outlook 2019 PowerPoint 2019 Project Professional 2019 Excel 2016 Word 2016 Outlook 2016 PowerPoint 2016 Project Professional 2016 Excel 2013 Word 2013 Outlook 2013 PowerPoint 2013 Excel 2010 Word 2010 Outlook 2010 PowerPoint 2010 Excel 2007 Word 2007 Outlook 2007 PowerPoint 2007 Project Online Desktop Client Dự án Chuyên nghiệp 2013 Tiêu chuẩn dự án 2013 Tiêu chuẩn dự án 2016 Tiêu chuẩn dự án 2019Ít hơn

Thay đổi độ sáng màn hình

Bạn có muốn điều chỉnh độ sáng không màn ?

    Windows 10: Nhấn nút Bắt đầu, chọn một mục Thông số và sau đó - _гт_ hệ thống. trong phần độ sáng và màu sắcđặt thanh trượt thay đổi độ sángđể điều chỉnh độ sáng. Để biết thêm thông tin, hãy xem Thay đổi độ sáng màn hình

    Windows 8: Nhấn phím Windows + C. Chọn một mục Thông số, và sau đó - thay đổi cài đặt máy tính. Lựa chọn máy tính và thiết bị, _gt_ trưng bày. Bật điều chỉnh độ sáng màn hình tự động. Để biết thêm thông tin, hãy xem Điều chỉnh độ sáng và độ tương phản

Tìm hiểu thêm về cách điều chỉnh ảnh trong các ứng dụng Office.

Video này trình bày một số cách để tùy chỉnh hình ảnh.

(Trong khi phát lại video, bạn có thể nhấp vào mũi tên thay đổi kích thước ở góc dưới cùng bên phải của khung để tăng kích thước hình ảnh.)


Thời lượng: 1:35

Điều chỉnh độ sáng, độ trong hoặc độ tương phản


Ghi chú:, ngay cả khi bạn đã sửa chữa. Tính năng này không khả dụng trong Word hoặc Excel.

Thay đổi bảng màu Office để tăng độ tương phản

Bảng màu văn phòng có quá sáng không? Bạn có cần nhiều độ tương phản hơn trong các ứng dụng Office của mình không? Xem Thay đổi chủ đề Office (office 2016 và 2013) để biết thêm thông tin.

Bạn có thể thay đổi độ sáng, độ tương phản hoặc độ sắc nét của hình ảnh bằng các công cụ hiệu chỉnh.

Theo chiều kim đồng hồ từ trên cùng bên trái: Bản vẽ gốc, bản vẽ tăng độ mịn, tăng độ tương phản và tăng độ sáng.


Điều chỉnh độ sáng và độ tương phản của ảnh

Lời khuyên: Nếu đang sử dụng PowerPoint, bạn vẫn có thể giữ phiên bản gốc của ảnh ngay cả khi bạn đã thay đổi độ sáng của ảnh. Tính năng này không khả dụng trong Word hoặc Excel.

Tổng biên tập - Vladimir Krylov, Ph.D.
Phó Tổng biên tập - Mikhail Nikulichev, Ph.D.

Phần đầu của bài viết dành cho các đặc điểm của màn hình LED hiện đại ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh - kiểm soát độ sáng bằng phương pháp PWM, sự hình thành hình ảnh với sự phân chia thời gian và tốc độ làm tươi của màn hình. Phần thứ hai của bài viết đề cập đến dải động của độ sáng, khả năng tái tạo màu và độ tương phản của màn hình, trình điều khiển và hệ thống điều khiển hiện đại cho màn hình LED, khả năng tương thích điện từ và tiếng ồn công nghiệp của màn hình.

Màn hình LED là một thiết bị điện tử phức tạp có chứa một số lượng lớn các thành phần. Chất lượng hình ảnh và hiệu suất của màn hình LED phụ thuộc cả vào thông số của các thành phần được sử dụng trong màn hình và vào khả năng của hệ thống điều khiển màn hình.

Về chất lượng hình ảnh, các đặc điểm màn hình sau đây là quan trọng:

  • độ phân giải màn hình (cái gọi là không gianđộ phân giải), trong trường hợp màn hình LED, thường được biểu thị bằng khoảng cách giữa các pixel (kích thước sân);
  • độ sáng tối đa (đo bằng nits);
  • phạm vi độ sáng động, được biểu thị bằng số mức độ sáng có thể được hiển thị trên màn hình LED (đặc tính này còn được gọi là đo phóng xạ hoặc năng lượng quyền);
  • tốc độ khung hình, được biểu thị bằng khung hình trên giây (fps) (đây là độ phân giải tạm thời);
  • tốc độ làm tươi khung hình (refresh rate), được đo bằng Hertz (đây cũng là độ phân giải tạm thời);
  • độ phân giải quang phổ - có bao nhiêu thành phần quang phổ tạo thành một hình ảnh;
  • độ đồng đều màu trên màn hình;
  • cân bằng trắng và khả năng điều chỉnh nó;
  • tuyến tính của cảm nhận về độ sáng - một đặc điểm chủ quan của chất lượng hình ảnh, được thể hiện ở khả năng phân biệt các mức độ sáng gần bằng mắt, cả trong vùng tối của hình ảnh và vùng sáng;
  • độ tương phản hình ảnh màn hình;
  • đặc tính thay đổi chất lượng hình ảnh màn hình tùy theo góc nhìn;

Ngoài chất lượng hình ảnh, chúng tôi cũng lưu ý các đặc điểm hiệu suất sau của màn hình LED:

  • sự hiện diện của một hệ thống giám sát trạng thái của màn hình LED;
  • phát triển phần mềm (phần mềm) của hệ thống điều khiển (khả năng xây dựng mạng lưới màn hình LED, bao gồm mạng chứa cả màn hình LED và LCD, khả năng điều khiển màn hình qua Internet, sự hiện diện của hệ thống con an toàn thông tin cài sẵn);
  • mức độ bức xạ điện từ dưới dạng nhiễu sóng vô tuyến công nghiệp do màn hình LED tạo ra.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn một số tính năng trên.

Hình ảnh màn hình LED và điều khiển độ sáng

Điều chế độ rộng xung (PWM) và tốc độ làm mới

Hình ảnh đầu tiên để xuất ra màn hình LED được tạo thành một tệp máy tính, thường là một video clip ở một số định dạng (* .avi, * .mpg). Tệp này được giải mã bởi máy tính điều khiển (hoặc bộ điều khiển video), sau đó được chuyển đổi thành một luồng kỹ thuật số đặc biệt được cung cấp cho các vi mạch điều khiển dòng điện không đổi, do đó, đảm bảo dòng điện đi qua đèn LED, gây ra bức xạ trong một phổ nhất định .

Để hình thành các mức độ sáng khác nhau của bức xạ LED, kỹ thuật điều chế độ rộng xung - PWM (PWM - Pulse-width modulation) được sử dụng. Bản chất của kỹ thuật này là tùy theo mức độ sáng yêu cầu, dòng điện không được cấp liên tục cho đèn LED mà chỉ được cấp một thời gian (tùy theo mức độ sáng yêu cầu) rồi ngừng cấp, sau đó lại được cấp lại. , Vân vân. Ví dụ, để tạo thành độ sáng bằng một nửa mức tối đa, cần phải truyền dòng điện trong một nửa thời gian của một chu kỳ nhất định, trong một phần tư độ sáng - một phần tư thời gian, v.v. Nói cách khác, đèn LED hoạt động ở chế độ “bật-tắt” và thời gian bật tỷ lệ thuận với mức độ sáng cần thiết.

Từ kỹ thuật này, hình ảnh trên đèn LED (và do đó trên màn hình) được hình thành theo chu kỳ. Thời gian của chu kỳ tối thiểu xảy ra liên tiếp "bật" và "tắt" của đèn LED được gọi là khoảng thời gian cập nhật (làm mới, thời gian làm mới). Giá trị tương hỗ thường được sử dụng - tốc độ làm mới.

Hãy xem xét một ví dụ. Đặt tốc độ làm tươi màn hình LED là 100 Hz. Nếu chúng ta cần cung cấp độ sáng đầy đủ - 100%, thì chúng ta liên tục áp dụng dòng điện cho đèn LED trong toàn bộ thời gian làm mới, trong trường hợp này là 1/100 s = 10 ms. Nếu độ sáng là 50% được yêu cầu, thì trong thời gian này, chúng ta áp dụng dòng điện trong 5 ms, không áp dụng cho 5 ms tiếp theo, trong chu kỳ tiếp theo chúng ta áp dụng lại 5 ms, 5 ms - không, v.v. Nếu yêu cầu 1% độ sáng tối đa, dòng điện được áp dụng trong 0,1 ms và không áp dụng trong 9,9 ms.

Ngoài kỹ thuật này, các phương pháp PWM đã sửa đổi được sử dụng: Scrambled PWM (Macroblock), Điều chế phân tách tuần tự (Silicon Touch), Điều chế mật độ xung thích ứng (MY-Semi). Bản chất của các kỹ thuật này là "làm mờ" thời gian "bật" của đèn LED trong toàn bộ thời gian làm mới. Vì vậy, sự hình thành độ sáng 50% ở tốc độ làm mới 100 Hz có thể trông như thế này: 1 ms - đèn LED bật, 1 ms - tắt, 1 ms - bật, 1 ms - tắt, v.v. Tức là, đối với độ sáng 50%, chúng ta có thể nói rằng khoảng thời gian làm mới giảm 5 lần và trở thành bằng 2 ms. Theo đó, tần số làm mới tăng lên và trở thành 500 Hz. Nhưng những con số này chỉ có giá trị đối với sự hình thành của độ sáng 50%. Đối với mỗi sơ đồ tạo độ sáng, có một độ sáng tối thiểu - 1 xung (một số thời gian tối thiểu) để bật đèn LED và thời gian còn lại đèn sẽ tắt.

Do đó, tính chu kỳ rõ ràng vốn có trong PWM truyền thống khi sử dụng các phương pháp sửa đổi bị bóp méo, vì tùy thuộc vào mức độ sáng, có thể phân biệt các khoảng thời gian có thời gian ngắn hơn (và do đó tần số làm mới cao hơn). Ví dụ, chúng ta có thể nói rằng đối với một màn hình LED nhất định, tần số làm mới thay đổi từ 100 Hz đến 1 kHz. Điều này có nghĩa là chúng tôi hiển thị độ sáng tối thiểu trên màn hình LED với chu kỳ làm mới là 100 Hz. Và khi tạo ra mức độ sáng cao, có thể phân biệt được các khoảng thời gian (“bật-tắt” của đèn LED) với thời lượng ngắn hơn.

Vì vậy, đối với các phương pháp PWM đã sửa đổi, một khái niệm như tốc độ làm mới có thể được hiểu một cách mơ hồ. Tuy nhiên, nếu chúng tôi coi khoảng thời gian làm mới là thời gian tối thiểu để hình ảnh được cập nhật cho tất cả các mức độ sáng, thì giá trị này không phụ thuộc vào sơ đồ tạo PWM.

Sự xen kẽ hoặc phân chia thời gian của màn hình LED

Trong một số trường hợp, thiết kế của màn hình LED cung cấp một phương pháp hình ảnh như vậy, trong đó dòng điện không thể được áp dụng cho tất cả các đèn LED cùng một lúc. Tất cả các đèn LED màn hình được chia thành nhiều nhóm (thường là hai, bốn hoặc tám), được bật lần lượt. Có nghĩa là, các kỹ thuật hình ảnh được mô tả ở trên lần lượt được áp dụng cho từng nhóm này. Trong trường hợp của hai nhóm như vậy, sự hình thành hình ảnh tương tự như sự xen kẽ được sử dụng trong truyền hình tương tự.

Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để giảm chi phí của màn hình LED, vì việc triển khai nó yêu cầu ít trình điều khiển LED hơn (hai, bốn, tám lần - số lần tương ứng với số lượng nhóm được chuyển đổi lần lượt), chiếm một phần đáng kể chi phí của màn hình LED. Ngoài ra, phương pháp phân chia thời gian thực tế không thể tránh khỏi với màn hình LED có độ phân giải cao (tức là màn hình nhỏ), vì trong trường hợp này, rất khó để chứa một số lượng lớn trình điều khiển và tản nhiệt của chúng.

Cần hiểu rằng khi sử dụng phương pháp này, độ sáng tối đa của màn hình LED bị giảm, và tần số làm mới cũng giảm (theo hệ số tương ứng với số lượng nhóm).

Giả sử rằng chúng ta thực hiện phân chia thời gian giữa hai nhóm đèn LED. Một nhóm được cung cấp năng lượng theo độ sáng yêu cầu và phương pháp PWM được sử dụng. Nhóm còn lại bị ngắt kết nối với nguồn hiện tại vào lúc này. Sau khoảng thời gian làm mới, các nhóm thay đổi - bây giờ nhóm thứ hai được cung cấp năng lượng và nhóm đầu tiên bị tắt. Do đó, tổng thời gian mà tất cả thông tin trên màn hình LED được cập nhật sẽ tăng gấp đôi.

Khái niệm tần số làm mới trong trường hợp này thậm chí còn bị mờ nhạt hơn. Nói một cách chính xác, khoảng thời gian làm mới là thời gian tối thiểu mà hình ảnh được cập nhật cho toàn bộ màn hình LED được tăng lên. Tuy nhiên, nếu đối với mỗi nhóm chúng ta chỉ xem xét khoảng thời gian mà hình ảnh được tạo thành bằng phương pháp PWM, thì tần số làm mới là như nhau.

Tốc độ làm mới của màn hình LED và mắt người

Tần số làm mới, trước hết, ảnh hưởng đến cảm nhận hình ảnh của mắt người. Hình ảnh, nói một cách hình tượng, liên tục “nhấp nháy”, mặc dù với tần suất khá cao. Cảm nhận về hình ảnh ánh sáng của một người là một hiện tượng tâm sinh lý và được sắp xếp theo cách mà các tia chớp sáng riêng lẻ được tổng hợp lại theo thời gian. Sự tổng kết này diễn ra trong một thời gian nhất định (10 ms) và phụ thuộc vào độ sáng của các tia chớp (định luật Bloch). Nếu ánh sáng “nhấp nháy” đủ nhanh, với tần số trên một ngưỡng nhất định (CFF - Tần số nhấp nháy tới hạn), thì mắt người sẽ cảm nhận ánh sáng này theo cách tương tự như thể nó đang cháy liên tục (định luật Talbot-Plateau). Tần số ngưỡng của CFF phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như quang phổ của nguồn sáng, vị trí của nguồn liên quan đến mắt và mức độ sáng. Tuy nhiên, có thể nói rằng trong điều kiện bình thường, tần số này không vượt quá 100 Hz là an toàn.

Do đó, nếu chúng ta xem xét khả năng cảm nhận hình ảnh trên màn hình LED, được hình thành bằng phương pháp PWM hoặc PWM sửa đổi, bởi mắt người, thì hình ảnh có tốc độ làm tươi 100 Hz và 1 kHz sẽ được cảm nhận theo cùng một cách.

Tốc độ làm mới màn hình và máy quay video

Tuy nhiên, không chỉ mắt người, mà cả thiết bị ghi hình, có đặc điểm khác với mắt, cũng có thể hoạt động như một hệ thống nhận thức. Điều này đặc biệt đúng đối với màn hình LED được lắp đặt trong sân vận động, cơ sở thể thao hoặc địa điểm tổ chức buổi hòa nhạc, từ đó các chương trình phát sóng video thường được thực hiện. Thời gian phơi sáng, hoặc tốc độ màn trập (tốc độ màn trập), trong máy ảnh video hiện đại có thể thay đổi từ giây đến phần nghìn giây.

Hãy xem xét một màn hình LED trong đó hình ảnh được tạo theo phương pháp PWM truyền thống với tốc độ làm mới là 100 Hz. Một hình ảnh tĩnh được hiển thị trên màn hình. Cũng giả sử rằng chúng ta đang quay màn hình LED bằng máy quay video có tốc độ cửa trập 1/8 giây, tức là thời gian phơi sáng 125 ms. Trong thời gian này, ánh sáng từ 12,5 chu kỳ làm mới sẽ chiếu vào cảm biến quang. Khi chúng tôi chụp một loạt khung hình với tốc độ cửa trập nhất định, sự khác biệt về thông lượng ánh sáng rơi vào phần tử cảm quang không vượt quá thông lượng được tạo bởi các đèn LED trong 0,5 khoảng thời gian làm mới, tức là không quá 4% tổng lưu lượng. Tất nhiên, sự khác biệt được hình thành do máy quay video và màn hình LED không được đồng bộ hóa và mỗi khung hình do máy quay video tạo ra rơi vào một thời điểm khác so với thời điểm bắt đầu chu kỳ làm mới của đèn LED. Như vậy, hình ảnh video từ camera sẽ hiển thị khá đồng đều từ màn hình LED.

Bây giờ chúng ta hãy giảm tốc độ cửa trập mà chúng ta chụp xuống 1/250 giây, thời gian phơi sáng là 4 ms. Thời gian này ít hơn 2,5 lần so với thời gian làm mới. Bây giờ mối quan hệ giữa thời gian bắt đầu của khung máy quay video và bắt đầu của chu kỳ PWM sẽ rất quan trọng. Một số khung có thể đi đến đầu chu kỳ, những khung khác đến giữa, và vẫn còn những khung khác đến cuối. Do đó, một sai số đáng kể được hình thành trong thông lượng ánh sáng trong các khung hình khác nhau. Tức là, hình ảnh được phát trên máy quay video sẽ thay đổi độ sáng một cách ngẫu nhiên, nó sẽ "nổi". Ngoài ra, độ sáng của hình ảnh sẽ giảm, tuy nhiên, điều này thường xảy ra đối với tất cả các đối tượng được chụp ở tốc độ màn trập ngắn. Nếu bạn giảm tốc độ cửa trập hơn nữa, thì các khung hình màu đen sẽ có nhiều khả năng xuất hiện hơn (khi phần đầu của khung máy quay video rơi vào phần đó của chu kỳ PWM, nơi đèn LED "tắt") và hình ảnh từ máy ảnh sẽ nhấp nháy.

Do đó, nếu chúng ta muốn quay màn hình LED trên máy quay video, trên đó hình ảnh được tạo bằng PWM truyền thống, thì tốc độ làm tươi phải tương đương hoặc vượt quá tốc độ cửa trập mà máy ảnh đang quay.

Trong trường hợp sử dụng các phương pháp PWM đã sửa đổi, có thể thực hiện lý luận tương tự. Do thời gian bật đèn LED trong chu kỳ PWM ở độ sáng cao bị “nhòe”, hình ảnh được chụp trên máy quay sẽ ổn định hơn so với PWM truyền thống. Nhưng ở độ sáng thấp, tình hình vẫn vậy - hình ảnh sẽ thay đổi độ sáng hoặc nhấp nháy. Theo quy luật, một hình ảnh thực có các mức độ sáng khác nhau, hình ảnh được chụp bằng máy quay phim cũng sẽ có lỗi, mặc dù bản chất khác nhau.

Vì vậy, khi quay video không thể tránh khỏi hiện tượng méo ảnh với các thông số chụp tùy tiện. Bạn luôn có thể tìm thấy tốc độ cửa trập mà video sẽ bị méo. Tình huống tương tự như quay một TV analog với một camera analog. Do sự khác biệt về tần số quét, các thanh màu đen chéo xuất hiện trên TV đang được quay theo cách này.

Quan trọng hơn đối với quay phim bằng đèn LED là vấn đề về tính đồng nhất của hình ảnh được quay bởi máy quay video. Màn hình LED là một thiết kế mô-đun, bao gồm nhiều khối, hình ảnh trên đó được hình thành trực tiếp bởi các bộ điều khiển khác nhau. Nếu các bộ điều khiển này không đồng bộ hóa thời điểm bắt đầu chu kỳ PWM, tức là thời điểm bắt đầu chu kỳ ở các phần khác nhau của màn hình LED rơi vào các thời điểm khác nhau, thì trường hợp sau có thể xảy ra khi chụp. Trên một phần của màn hình LED, phần bắt đầu của khung máy quay video có thể trùng với phần bắt đầu của chu kỳ PWM và ở phần khác, ví dụ, ở giữa. Nếu tốc độ cửa trập có thể so sánh với khoảng thời gian làm mới, thì hình ảnh sẽ sáng hơn ở một vùng và tối hơn ở vùng khác. Toàn bộ hình ảnh trên màn hình LED trong trường hợp này sẽ được chia thành các hình chữ nhật với độ sáng khác nhau, gây khó chịu hơn cho người xem.

Chi phí tăng tốc độ làm tươi của màn hình LED

Bất kể PWM được tạo theo cách nào, các lược đồ triển khai chúng đều có các đặc điểm chung. Mạch tạo PWM có một số xung nhịp F pwm. Để nó được yêu cầu để tạo ra N mức độ sáng. Trong trường hợp này, tốc độ làm tươi F r không được vượt quá F pwm / N.

Để minh họa, đây là một số ví dụ:

Các số liệu trên giả định rằng có các mạch PWM độc lập cho mỗi đèn LED, tức là mạch PWM được triển khai trực tiếp trong các trình điều khiển màn hình LED.

Trong trường hợp sử dụng các trình điều khiển đơn giản và tạo PWM trên bộ điều khiển màn hình LED, cần tính đến số lượng trình điều khiển được kết nối nối tiếp và được phục vụ bởi một mạch PWM. Nếu một mạch PWM phục vụ M trình điều khiển với 16 đầu ra, thì tần số làm mới không được vượt quá F pwm / (N * M * 16), dẫn đến giảm đáng kể tần số làm mới hoặc cần tăng đáng kể tần số xung nhịp.

Trong trường hợp phân chia thời gian (xen kẽ), như chúng ta đã nói, tần số làm mới giảm tương ứng với hệ số phân chia.

Vì vậy, để tăng tốc độ làm tươi của màn hình LED, có thể thực hiện các tùy chọn sau:

  • việc sử dụng các trình điều khiển "thông minh";
  • tăng xung nhịp của mạch tạo PWM;
  • giảm số lượng mức độ sáng (độ sâu màu).

Mỗi phương pháp này đều có những ưu và nhược điểm riêng. Vì vậy các driver thông minh đắt hơn các loại thông thường, việc tăng xung nhịp làm tăng điện năng tiêu thụ (và do đó phải tản nhiệt, cần phải loại bỏ nhiệt để tránh quá nhiệt), giảm số mức sáng làm giảm chất lượng hình ảnh.

Làm mới màn hình LED: Kết luận

Thông thường, một thông số như tốc độ làm tươi của màn hình LED được sử dụng cho mục đích tiếp thị như một trong những chỉ số chất lượng hình ảnh. Người ta cho rằng tốc độ làm tươi càng cao, màn hình LED càng tốt, tất cả những thứ khác đều bình đẳng. Tuy nhiên, đôi khi các số liệu được đưa ra có thể đánh lừa người mua tiềm năng. Ví dụ: chỉ định tốc độ làm tươi vài kilohertz, như chúng ta đã thấy, có thể có nghĩa là sử dụng các phương pháp PWM đã sửa đổi, trong đó tốc độ làm mới khác nhau đối với các mức độ sáng khác nhau hoặc giảm độ sâu màu.

Cần hiểu rằng các giá trị cao của tốc độ làm tươi và đồng thời, độ sâu màu, rất có thể cho thấy rằng việc làm mới này trong màn hình LED đạt được ở các mức độ sáng (cao) nhất định.

Trong trường hợp quét xen kẽ, tần số tương ứng với một chu kỳ PWM cho một nhóm đèn LED có thể được chỉ định, trong khi tốc độ làm tươi màn hình thực tế (ảnh hưởng đến nhận thức) thấp hơn vài lần.

Rõ ràng, nhiều thông tin hơn là chỉ báo về độ sâu màu và tần số xung nhịp PWM, với việc có thể bổ sung dải tần số làm mới màn hình (ví dụ: 200-1000 Hz) trong trường hợp sử dụng các phương pháp PWM đã sửa đổi. Nếu phân chia thời gian được sử dụng trong màn hình LED, thì cần phải chỉ ra rõ ràng phương pháp hình thành hình ảnh này (ví dụ: phân chia thời gian = 1: 1 - không chia thời gian, phân chia thời gian = 1: 2 - PWM hoạt động đồng thời trên một nửa màn hình , Vân vân.).

Đối với cảm nhận của mắt, thông số này của màn hình LED nói chung là không đáng kể. Đối với tần số trên 100 Hz, mắt người sẽ không thấy sự khác biệt về chất lượng hình ảnh. Do đó, cần phải hiểu liệu có cần tốc độ làm tươi cao hay không và có đáng để trả tiền cho nó hay không.

Trong trường hợp sử dụng tích cực màn hình LED trong khi quay video, chỉ số này trở nên đáng kể, nhưng bạn cũng nên chú ý đến độ đồng đều của hình ảnh trong quá trình quay video. Đối với những màn hình LED như vậy, có thể thực hiện một số chụp thử nghiệm hơn là chỉ dựa vào tốc độ làm tươi.

Bài viết liên quan: