D = Н Ч 1000,
где D – минимальное расстояние наблюдения, Н – шаг между пикселями.
На этом расстоянии будет наблюдаться сглаженное изображение. Более близкое рассмотрение приведет к эффекту распада «картинки» на отдельные точки. То есть потеряется целостность изображения. Например, для видеоэкрана с шагом между пикселями 19 мм оптимальное расстояние будет равно (19 Ч 1000) = 19 м, а для уже упоминавшегося экрана с шагом 10 мм – 10 м.
Максимальное расстояние наблюдения. Наряду с минимальным расстоянием существует и максимально допустимое, обычно это 20–30 высот экрана. Например, для видеоэкрана высотой 4,57 м максимальное расстояние составит 30 Ч 4,57 = 137 м.
Немаловажным фактором качественной работы светодиодного экрана является достаточная яркость и контрастность. Как правило, яркость для наружных экранов должна быть не менее 5 тыс. нит, для внутренних экранов – не менее 1 тыс. нит. Измеритель яркости называется хромометром (например, модель Minolta CS-100a). Цветовая температура видеоэкрана с белым полем должна быть 6500 °К для outdoor и 5000 °К для indoor. С установленной цветовой температурой изображение «белого поля» должно быть измерено в нескольких точках (обычно 12 – одно измерение в центре и равномерно по экрану) на расстоянии нормальной минимальной зоны обзора. Затем на экран подается изображение «черного поля» и измеряется яркость отраженного от экрана окружающего света (достаточно одного измерения в центре экрана). Яркость видеоэкрана – это среднее из 12 измерений «белого поля» минус яркость отраженного света на «черном поле».
Для управления светодиодами производители видеоэкранов могут использовать большие токи, указывая при этом значение яркости экрана свыше 8 тыс. нит. Но большие токи управления приводят к быстрой деградации светодиодов, и однородность яркости экрана может быстро измениться.
Если идти вдоль экрана, то будет заметно изменение его яркости. В определенной точке яркость экрана составит 50% от максимума. То существенное цветовое изменение, которое происходит прежде, чем яркость видеоэкрана понижается до этого значения, называется углом обзора. При измерении углов обзора желательно делать замеры трех основных цветов (голубого, красного, зеленого) и белого, чтобы убедиться в том, что цвет остается однородным под всеми углами обзора.
Светодиодные экраны имеют уникальную проблему – shouldering (от англ. «загораживать плечом»), когда изменение цвета вызвано тем, что один светодиод блокирует (загораживает) другой на критических углах обзора. Добавление козырьков между пикселями или рядами светодиодов уменьшает «засветку» видеоэкрана другими источниками света, увеличивая контрастность. Это также уменьшает вертикальный угол обзора, что не является проблемой для большинства случаев применения светодиодных видеоэкранов.
Видеообработка изображений
Стандартный видеосигнал не может быть показан на светодиодном экране без предварительной обработки, что нередко упускается из виду потенциальными покупателями. Здесь применимо первое правило для любой трансляции: шум на входе равен шуму на выходе. Видеоизображение состоит из множества горизонтально сканируемых линий (строк), но они появляются на телевизионном экране не сразу в одно и то же время. В первую 1/60 с (1/50 для PAL-SEKAM) показываются нечетные строки, во вторую 1/60 – четные строки и т.д. По этому принципу (чересстрочной развертки) работают все телевизоры.
Большинство экранов не использует непосредственно этот видеосигнал – им необходим чистый целостный импульс. Для достижения данной цели сначала убирают чересстрочную структуру и затем масштабируют изображение до соответствия разрешению видеоэкрана, которое обычно отличается от разрешения источника видеосигнала.
Самый простой путь в исправлении чересстрочной структуры – удвоить первый набор строк (называемый «полем») и показать его, игнорируя второе поле. Некоторые дешевые видеопроцессоры так и делают, отбрасывая половину первоначальной информации из изображения. Более сложные аппараты запоминают информацию в строках первого поля и затем объединяют ее с информацией в строках второго поля. Тогда на видеоэкране появляется полноценный кадр.
Однако если объект на экране перемещается быстро, он может оказаться в другом положении во втором поле, что приведет к недопустимым видеоэффектам: мерцанию или артефактам (искажению). Решение этой проблемы требует интерполяции двух наборов строк кадра из первого и второго полей в реальном времени.
Также важны функциональные возможности компьютера, поскольку информация обрабатывается сначала компьютером и только потом попадает на экран. В частности, сцены с большим количеством динамики и панорам, как правило, создают определенные проблемы для процессора видеообработки, если этого не учитывать на стадии изготовления, то есть во время компьютерной обработки.
Видеосигнал, который будет воспроизводить видеоэкран, имеет оригинальное разрешение приблизительно 486/576 (NTSC/PAL-SEKAM) по вертикали и примерно 240–720 по горизонтали (в зависимости от качества источника сигнала). Рассмотрим на примере, как он воспроизводится на видеоэкране.
Во избежание потери разрешения изображения необходимо минимальное разрешение видеоэкрана приблизительно 648Ч486 (NTSC) или 768Ч576 (PAL-SEKAM). Экраны с разрешением примерно 1/3 разрешения VGA могут обеспечить достаточное по качеству видеоизображение. Таким образом, экрана с разрешением около 200Ч150 пикселей вполне достаточно для получения приемлемого изображения. Например, чтобы достичь разрешения 640Ч480 (VGA) на экране среднего размера (3Ч2,25 м), понадобился бы экран с пикселями, расположенными друг от друга на расстоянии 4,5 мм.
Следовательно, комбинация всех процессов подготовки видеосигнала для воспроизведения его на светодиодном экране требует серьезной обработки, которая под силу только выделенным дорогостоящим видеопроцессорам. Есть значительные различия в том, как производители видеоэкранов обрабатывают видеосигнал источника для показа на экране, но получить эту информацию от изготовителя не всегда легко.
Важно отметить, что при трансляции изображений сами экраны не искажают информацию, честно отображая любое передаваемое изображение. А вот процессоры с недостаточными параметрами будут ухудшать качество. Поэтому при выборе экранов внимание в первую очередь стоит уделять процессорам, а сами носители должны быть с необходимым шагом и укладываться в бюджет. Правильный выбор процессора гарантирует качество изображений, а необходимый шаг пикселя и габариты экрана оптимизируют затраты.
Финансовый вопрос
В настоящее время на рынке присутствует немалое количество производителей и распространителей светодиодных экранов. Эволюция в данной сфере привела к большой конкуренции среди ее представителей. Технология изготовления светодиодной продукции сейчас более доступна, чем другие известные методы производства световых носителей (например, электронно-лучевых трубок). Одни эксперты оценивают сегодняшний рынок в 50 компаний, другие же утверждают, что только в Китае их не меньше 100. Отметим и неизбежный побочный эффект развития рынка: увеличение количества контрафактной продукции и появление «производителей-однодневок». Их существование заканчивается, едва начавшись: прежде чем навсегда прекратить свою деятельность, они успевают продать всего несколько систем.
Однако специалисты выделяют группу компаний, как зарубежных, так и отечественных, успевших показать себя с лучшей стороны. Назвать их все, естественно, не представляется возможным, поэтому приведем лишь некоторые из них: Clear Channel Outdoor (США), Daktronics (США), EKTA (Укpaинa), Global group (Россия), Lamar Advertising (США), Saco (Канада), Screen Agency (Россия), SiliconView (США), Tecnovision (Итaлия), Toshiba (Япония), Visioneered Image Systems (VIS) (США), Xtronx (США), YESCO (США), «Агонтех» (Тайвань), АТВ «АлексАрт» (Россия), АТВ «Наружные системы» (Россия), «Барко» (Бельгия), «Гелиотрон видеосистемы» (Россия), группа компаний RADES (Россия), «Инкотекс – Дисплейные системы» (Россия), «К-Системс» (Россия), «Лайтхаус» (Гонконг), НАТА ИНФО (Россия), НПП «Цифровые решения» (Россия), «Нью Лайт Технолоджи» (Россия), «Ситивидение» (Россия), «Три-Стар» (Россия) и др.
В последние годы доверие к экранам растет. На данный момент ситуация такова, что у пользователя мало способов влиять на все составляющие триединства светодиодных экранов. Конечную конструкцию экрана он выбирает из предлагаемых готовых решений. Качественное изображение на видеоэкране большого формата, которое можно достичь только благодаря наиболее высокому разрешению, ограничивается выделенным бюджетом. Зато при выборе места размещения конструкции можно проявить всю широту знаний и комплексный подход к решению данного вопроса.
Таблица 1. Обобщенные характеристики модулей для наружного применения и SMD 3 в 1, SUB-SMD, SMD
| Параметр | Значение\ |
| Масса, кг/м2 | Не более 60 |
| Регулировка яркости по каждому цвету | 256 градаций |
| Количество отображаемых цветов | Более 16 млн |
| Частота обновления экрана, кадр/с | Не менее 60 |
| Класс защиты IP: | |
| • лицевая поверхность | IP 65 |
| • тыльная поверхность | IP 43 |
| Срок эксплуатации, ч | Не менее 50 тыс. |
| Время наработки на отказ, ч | Не менее 10 тыс. |
| Коэффициент «слепых» пикселей | Не более 0,0003 |
| Электропитание | 185–250 В переменного тока, 47–64 Гц |
| Условия эксплуатации: | |
| • температура, °С | –30…+60 |
| • влажность без конденсации, % 10–90 |
Примечание. Данные взяты из открытых источников на май 2007 года.
Список литературы
Вывески № 7 (85), ИЮЛЬ, 2007 г.