Светодиодные экраны

Общее описание

Светодиодный экран (его еще называют LED-screen или LED-дисплей) — устройство для передачи и отображения визуальной информации, в котором пикселем является полупроводниковый светодиод.

Светодиоды — полупроводниковые приборы, излучающие свет в результате прохождения через них электрического тока. Цвет светового излучения светодиода может быть красным, зеленым или синим, в зависимости от длины волны. Для того, чтобы светодиодный экран получился полноцветным, нужно использовать светодиоды разных цветов.

Основные плюсы светодиодных экранов:

• безопасность — пригодны к использованию как в помещении, так и на улице;
• высокая степень яркости — отличная видимость даже при ярком солнечном освещении;
• долгий срок службы.

Именно поэтому светодиодные экраны получили широкое распространение.

Пиксель (англ. Pixel) — наименьший элемент изображения. Диаметр пикселя 1,9-80 мм. В своем составе каждый пиксель имеет от одного до восьми светодиодов (рис.2).

В полноценном LED дисплее каждый пиксель содержит зеленый, синий и красный светодиоды. Обычно в одном пикселе находится 8 светодиодов, однако бывает и больше. Встроенный процессор дает все основные цвета и все оттенки белого цвета.

Шаг пикселей (англ. Pitch) — промежуток между центрами двух находящихся рядом пикселей. Чем выше разрешение светодиодного экрана, тем более качественным будет изображение. Для этого шаг пикселя должен быть минимальным.

Светодиоды на пиксель (англ. LEDs per pixel) — это местоположение и количество синих, красных и зеленых светодиодов в одном пикселе.

Модуль — это объединение пикселей в конструкционные элементы, имеющие стандартные размеры. Разные производители выпускают модули различных размеров. Основные размеры модулей: 160×160 мм, 130×65 мм, 256×256 мм и т.д. Сам модуль представляет собой небольшую плату, на лицевой стороне которой встроены светодиоды, а на обратной стороне находятся электронные элементы. Модуль состоит из нескольких пикселей. Количество пикселей определяется их диаметром. Обычно, при выходе светодиодов из строя, замене подлежат именно модули. В составе ЗИПа имеется определенное количество модулей.

Кабинет — большие сборные элементы (по-другому их еще называют панели), которые включают в себя определенное количество модулей (Рис.4). Параметры модулей кратны параметру кабинета. Например, панель, имеющая размер 960×960 мм, состоит из 36 (6×6) модулей с размерами 160×160 мм каждый. Еще пример: размер панели 1024×768 мм, она включает в себя 12 (4×3) модулей размером 256×256 мм.

Размеры кабинетов — 0,5-2 м, толщина — 175 мм. Вид кабинета спереди и сзади изображен на фотографии. Панели скрепляются друг с другом без зазоров, образуя цельное экранное полотно. В составе кабинетов обязательно присутствует источники питания.

Такое строение кабинетов делает возможным конструирование экранов самых разных размеров. При этом система остается достаточно гибкой — возможно обслуживание отдельных модулей, что значительно упрощает сервис.

Обзорный угол светодиода (англ. LED angle) — характеристика светодиода, определяющая наибольшее отклонение в ту или иную сторону, при котором светодиод достаточно ярко воспринимается. Изображение на дисплее будет видно максимально ярко в том случае, если на светодиодный LED дисплей смотреть перпендикулярно его поверхности. При изменении угла обзора, яркость обзора и цветопередача становится гораздо ниже. Размер угла светодиода может колебаться в небольших пределах — от 70 до 120 градусов. При этом, замер угла оптимального обзора определяется углом, при котором яркость снижается не менее, чем в два раза.

Обзорный угол экрана (англ. Viewing angle) — угол, при котором яркость изображения в два раза ниже по отношению к яркости, имеющейся при взгляде на экран под прямым углом. Угол обзора экрана колеблется в пределах 100-160 градусов.

Графическое разрешение (англ. Graphic definition) — количество пикселей на экране. Обычно, графическое разрешение экрана обозначается таким образом: горизонтальное разрешение экрана Х вертикальное разрешение экрана. Например, 500×400.

Разрешение (Resolution) — это количество пикселей, которое приходится на один квадратный метр монитора.

Стандартная яркость (англ. Standard brightness) — яркость света, излучаемого модулем. Яркость света измеряется в канделах на метр квадратный (NIT). Обычно яркость экранов для помещений (Indoor) составляет 1200-3000 кд/м², а для уличных экранов (Outdoor) необходима яркость 6500-10000 кд/м².

Требуемая мощность (англ. Power Consumption): пиковая мощность 750-900 Вт/м², усредненная мощность — 250-300 Вт/м².

Вес стационарного уличного экрана составляет 60-70 кг/м², а вот экраны для помещений и арендные экраны имеют значительно меньший вес. Меньше всего весят имеющие крупный шаг гибкие экраны-сетки. Обычно, такие экраны используются на заднем плане театральных сцен, в уличном декоре и в других местах, где нет высоких требований к качеству изображения (Рис.5)

Как выбрать формат экрана?

Остановите свой выбор на формате LED-экрана, который соответствует обычному формату видео и компьютерных программ: 4:3 или 16:9. В противном случае будет затруднительно составить контент.

Размеры экрана, соответствующие формату 4:3 в порядке убывания:

• 8×6
• 6×4
• 4×3
• 3×2,25
• 2×1,5 м

Размеры экрана, соответствующие формату 16:9 это:

• 8×4,5
• 6×3,375
• 4×2,25
• 3×1,68
• 2×1,125 м

На что обратить внимание при выборе шага пикселей?

1. Если формат LED-экрана равен 4:3, то для светодиодного экрана с высоким качеством изображения параметр графического разрешения должен быть более, чем 256×192 пикселей. Например, при размере экрана 6×4 метра, шаг пикселей должен быть менее 23,5 мм, а если экран имеет размер 3×2,25, то шаг пикселей будет менее 11,75 мм. Понятно, что качество изображения будет тем выше, чем меньше величина шага.
2. Дистанция просмотра — наиболее комфортное расстояние для просмотра. Измеряется в метрах. В случае, если дистанция просмотра меньше, чем это необходимо, то человек видит пиксельную структуру изображения, что, естественно, выступает для него раздражителем. Например, если пиксельный шаг будет равен 16 мм, то наименьшая дистанция, при котором изображение будет удовлетворительным, равна 16 м, а если пиксельный шаг равен 4 мм, то расстояние для просмотра должно быть не менее 4 м.

Наибольшую дистанцию просмотра, при котором изображение будет удовлетворительным вычисляют по формуле: наибольшая дистанция, выраженная в метрах = 6 В, где В — ширина экрана в метрах.

На уличных экранах со светодиодной подсветкой (Outdoor) чаще всего используется пиксельный шаг размером от 10 до 40 мм. Для крупных наружных экранов наиболее часто используемый шаг — 16 мм. Для внутренних экранов применяют шаг 1,9-10 мм. Вообще, чем меньше шаг, тем выше качество экрана и, соответственно, выше его стоимость. Что касается гибкого экрана-сетки, то по желанию Заказчика шаг между пикселями может быть от 10 мм и более.

Какой тип светодиодов выбрать?

На стоимость светодиодного LED-экрана влияет не только расстояние между пикселями, но и тип встроенных светодиодов.

Самыми качественными и дорогостоящими по праву считаются японские светодиоды Nichia, за ними идут американские Cree, далее тайванские светодиоды Epistar и Samsung, и улучшенные китайские Multicolor, Absen. Замыкает этот перечень китайский Silan, к слову, самый распространенный тип светодиодов. Стоимость отдельных типов светодиодов, имеющих схожие технические характеристики, может отличаться в несколько раз. Чем более качественные светодиоды, тем они более надежные и долговечные, и тем больше они соответствуют стандартам яркости и цветопередачи.

Технология изготовления светодиодных экранов:

Для изготовления светодиодных экранов могут применяться различные методы компоновки светодиодов. Выбор метода компоновки зависит от вида экрана.

Светодиодные кластеры — это приборы для излучения, которые состоят из необходимого количества светодиодов. Кластеры находятся в светонепроницаемом и влагозащищенном корпусе. Один кластер равен одному пикселю изображения. Этот метод компоновки применяют для изготовления внешних экранов больших размеров.

Светодиодные матрицы — здесь диоды находятся на поверхности экрана. В этом случае, у пикселя отсутствует конструктивное оформление, но при этом каждый светодиод соответствует конкретному пикселю. Данная технология производства применяется для изготовления внутренних светодиодных экранов.

Виртуальные пиксели. Этот метод компоновки характеризуется тем, что светодиоды не закрепляются за конкретными пикселями. Специальные программы создают пиксели из светодиодов, расположенных рядом друг с другом. Пиксели могут объединяться как горизонтально, так и вертикально, из-за чего создается эффект, что пикселей на экране вдвое больше. Таким образом, возможно в несколько раз увеличить разрешение экрана. На выходе получается достаточно качественное изображение.

Технология поверхностного монтажа. При этом методе компоновки микроскопические светодиоды находятся в одном корпусе, который припаян к печатным проводникам. Таким образом, достигается довольно высокое разрешение экрана и уменьшается дистанция обзора. Светодиоды влагопроницаемы, поэтому такие экраны обычно используют в помещении. Однако, если использовать очень яркие светодиоды и влагозащитное полотно, то полученный экран можно устанавливать и на улице.

Способы вывода изображения на экран:

Светодиодные экраны способны воспроизводить изображение практически с любого доступного источника. В качестве источника может использоваться:

• компьютер;
• компьютерная сеть (в том числе Интранет и Интернет);
• система видеоконференции;
• DVD-проигрыватель;
• видеомагнитофон;
• видеокамера;
• спутниковое и кабельное телевидение;
• системы производственного видеонаблюдения.

Как осуществляется управление LED дисплеем?

Сигнал управления от компьютера передается с помощью определенного числа приемных и передающих карт (Receiving Cards, Sending Cards), которые имеются в составе любого светодиодного экрана.

Управление экраном осуществляется посредством компьютера, на которое установлено специальное ПО, входящее в поставочный комплект. В зависимости от назначения экрана (внешний или внутренний), система управления может быть как удаленной, так и встроенной. Также возможна передача данных и управление экраном через радиоканалы или сети, так как оборудование поддерживает протокол TCP/IP. Правда, не обошлось здесь и без минусов. Пропускная величина канала для передачи изображений должна быть довольно большой.

Варианты установки светодиодных экранов

Внешние уличные экраны закрепляют либо на стенах зданий, либо устанавливают на крышах при помощи конструкций типа «ноги».

Что касается внутренних экранов, то обычно их прикрепляют к стенам, подвешивают на тросах или ставят на специальные стойки. Какой бы вариант установки вы ни выбрали, без разработки проекта по монтажу экрана не обойтись. А в некоторых случаях для установки необходимы специальные металлические сооружения.

Перед тем, как крепить экран на стене или на крыше здания, необходимо провести расчеты для того, чтобы исключить аварийные ситуации. Что касается заказчика, то в его обязанности входит подвести электропитание к месту установки экрана и получить все необходимые разрешения для установки.

Использование внешних экранов в России имеет свои особенности. Это, прежде всего, необходимость использования систем кондиционирования или вентиляции, которые исключают возможность поломки оборудования при работе при очень низких или при очень высоких температурах воздуха.

Где возможно применение светодиодных экранов?

Из-за высокой яркости и большого размера изображения, светодиодные экраны используются организаторами различного рода мероприятий, требующих привлечения большого количества зрителей. Большей частью светодиодные экраны востребованы:

• При организации наружной рекламы;
• В сфере развлечений;
• В шоу-бизнесе.

Если светодиодный экран вам необходим лишь время от времени, то лучший вариант — аренда светодиодного экрана. В этом случае, экран собирают прямо на территории аренды. Также существуют передвижные автономные экраны, вмонтированные в грузовые автомобили. Такие экраны не требуют подвода электричества.

Основные плюсы LED дисплеев:

1. Поверхность экрана служит одновременно и источником света и модулятором, что выгодно отличает светодиодный экран от видеокубов или проекторов, в которых источник света от самого экрана не исходит. Поэтому, при попадании на экран яркого солнечного света, изображение на дисплее остается контрастным, особенно, если дополнительно используются серые фильтры, ослабляющие уличный свет.
2. Внутренний LED дисплей (светодиодный экран) можно эксплуатировать в помещениях с особыми требованиями в отношении шума, а также в помещениях с загрязненным воздухом.
3. Экран работает без участия оператора. Это возможно благодаря наличию экранного ПО и системы контроля. Возможно дистанционное управление экраном.

Поставка светодиодных экранов

Ансилюм предлагает лучшие светодиодные экраны от ведущих китайских производителей.

У нас представлены:

• экраны наружного пользования (Outdoor), предназначенные для рекламных целей, стадионов, и для проведения крупных мероприятий;
• экраны внутреннего пользования (Indoor);
• передвижные и разборные мобильные экраны.

Ансилюм гарантирует на все время эксплуатации экрана выполнение всех необходимых работ:

• разработку проектной документации;
• производство металлических конструкций для надежного крепления экрана;
• доставку экрана;
• первичное обучение персонала;
• работы по монтажу и настройке экрана; обслуживание экрана (гарантийное и послегарантийное).