Grundläggande information om LED-skärmar.

Du kanske redan vet att det är LED-tekniken gör riktigt stora skärmar möjligt. Lampan (LED:en) är en halvledare som avger ljus när elektroner passerar genom den. Från utsidan kan den se ut som en liten lampa, men den fungerar på ett helt annat sätt.

Synliga pixlar
Per definition är en pixel en "självlysande prick" som finns på varje LED-skärm. Denna lysande prick kan utgöras av en eller flera lysdioder, beroende på dimension och funktion på skärmen. Vid fullfärgs-LED utgörs varje pixel av de tre grundläggande LED-färgerna, rött, grönt och blått som tillsammans kan bilda hela färgskalan.

Det mänskliga ögat har tre typer av receptorer för ljus och var och en motsvarar en primär färg. Alla andra färger är resultatet av en samtidig stimulering av dessa tre typer av receptorer, som i sin tur blandar de kromatiska komponenter som fångas upp av ögat. Genom blandningen av de tre primära färgerna, i olika procentsatser, kan varje pixel olika färger.

Varje kvadratmeter av en LED-skärm kan innehålla allt från 1024 pixlar (32 x 32 pixlar) upp till 9216 pixlar, eller högre, (96 x 96 pixlar) beroende på vilka modell man väljer. Antalet pixlar kan variera på samma yta på grund av något som kallas pixel pitch. Pixel pitch på en LED-display definierar avståndet mellan pixlarna, uttryckt i millimeter. Detta är en avgörande faktor för en LED-skärms betraktningsavstånd av följande skäl: ju närmare pixlarna sitter varandra desto kortare är det minsta betraktningsavståndet.

Alltså:
Lägre pixel pitch = Högre upplösning = högre kostnad per ytenhet.
Högre pixel pitch = Lägre upplösning = lägre kostnad per ytenhet.
Du kan avgöra vilken pixel pitch du behöver genom att definiera den minsta betraktningsavståndet (MVD, minimum viewing distance). MVD är det närmaste du kan komma skärmen innan pixlarna börjar synas som prickar i bilden. Varje LED-skärmstillverkare har sin egen metod för hur man beräknar MVD för en skärm så det finns ingen absolut formel för detta eftersom var och en av oss uppfattar detta olika.
Ett ganska exakt och enkelt sätt att beräkna MVD är dock att omvandla pixel pitch till avstånd i meter. Till exempel en LED-skärm som har en 10mm pixel pitch har då en MVD på 10m, medan en skärm med 20mm pixel pitch har en MVD på 20m.

Varför skulle man då någonsin gå till en högre pixel pitch och därmed en lägre bildkvalitet?

Av två huvudsakliga anledningar: ett är ekonomiskt och den andra är biologiskt.

Den ekonomiska anledningen är ganska uppenbar: ju högre antal pixlar på en LED-skärm, desto högre kostnad. Det är här viktigt att notera att, eftersom pixlarna räknas i två dimensioner (Höjd x Bredd) innebär det att när man minskar pixel pitch ökar LED-tätheten och därmed kostnaden exponentiellt. Faktum är att sänka pixel pitch med 50% ökar antalet pixlar med 400% och därmed också kostnaderna.
Låt till exempel ta en LED-skärm på 1 m2. Med en 20mm pixel pitch, har vi 2500 pixlar på denna skärm (1000 / 20 = 50, 50 × 50 = 2500 pixlar), men med en 10mm pixel pitch, har vi 10000 bildpunkter.

Den biologiska anledningen är minst lika viktig. Det mänskliga ögat kan inte urskilja små detaljer från långa avstånd. Därför kommer det mänskliga ögat, från längre avstånd, inte att se de detaljer som en riktigt högupplöst LED-skärm kan visa.

Detta för oss tillbaka till den ekonomiska anledningen. Om du tittar på en LED-skärm från ett stort avstånd, varför använda en högupplöst skärm när dina ögon ändå inte kommer att uppskatta dess överlägsna prestanda?
 

Montering krävs

Att sätta samman en 100m2 stor skärm är helt enkelt ett resultat av ihopmontering av ett antal mindre moduler. Varje LED-skärmstillverkare har moduler av olika storlekar och former (kvadratiska eller rektangulära, från 25 × 25 cm upp till 1m x 1m). Det är omöjligt och onödigt att definiera bästa form och storlekskombination då var och en har sina för och nackdelar. Men låt oss ta ett enkelt exempel. Anta att vi har moduler om 1mx1m och att vi i detta fall vill bygga 35m2 LED-skärm. Då kommer vi att behöva 35 moduler som vi monterar i fem rader med sju moduler vardera (7x5=35).

Detta modulsystem gör LED-skärmar lämpliga för alla typer av installationer (i fönster, väggar, tak, på fasader och i tillfälliga strukturer för särskilda händelser). Skärmarna kan enkelt underhållas och det finns inga särskilda begränsningar i form, storlek och upplösning.

Så har alltså varje LED-skärm av samma storlek och samma pixel pitch samma bildkvalitet? Tyvärr inte. Det finns många fler faktorer som kan göra skillnad, till exempel gammakorrigering. Gammakorrigeringen är en grundläggande video management funktionen som användsnär man vill visualisera bilder på en skärm, från din tv till datorskärm och LED-skärm. Gammakorrigeringen kontroller och styr ljusstyrka och färgnivåerna i bilden. Om den inte utförs korrekt visas bilden antingen för ljus eller för mörk. Men varför?

För att besvara detta är det nödvändigt att titta på ytterligare en biologisk funktion i våra ögon. Det mänskliga ögat uppfattar ljus logaritmiskt. Det här innebär att ögat kan se både en blixt i ett åskväder och också det svaga ljuset från en avlägsen stjärna. Om ögats reaktion på ljus var linjär skulle människan vara helt blind under en viss ljusnivå och konstant bländad av lampor som är för ljusa. Endast med en riktig gammakorrigering är det möjligt att helt naturligt visualisera bilder. En perfekt gammakorrigering är ofta resultatet av åratal av forskning och erfarenhet, vilket då resulterar i högre kvalitet på bilderna.

Antalet färger påverkar också bildkvaliteten. På marknaden finns det flera LED-skärmstillverkare, var och en med sin egen teknik och sina produkter. Användandet av en 8-bitars teknik kan visualisera 256 färgernivåer för var och en av de tre primärfärgerna. Detta innebär att de kan visualisera 256 × 256 × 256 = 16,8 miljoner färger totalt.

Bildskärmar som utnyttjar en 16-bitars teknologi för varje färg har möjlighet att visualisera 65000 färgnivåer för var och en av de tre primärfärgerna. Detta innebär att det är möjligt att visualisera 65000 × 65000 × 65000 = 275 miljarder färger totalt. Det är många färger..
Men om skärmen arbetar på högsta ljushet är det för det mänskliga ögat ingen stor skillnad mellan en skärm med 16 miljoner färger och en med 275 miljarder färger. Skillnader visar sig när skärmen arbetar med sänkt ljusstyrka, till exempel för att bromsa det naturliga slitaget av lysdioderna eller för att minska energiförbrukningen.

Det finns som sagt många faktorer som påverkar bildens kvalitet på LED-skärmar. Här har vi bara försökt att sammanfatta grunderna.

Mer ordförklaringar finns i vår ordlista!