低亮也能多彩？灰度对显示屏有多重要？

文章转载自：中麒光电

众所周知，LED显示屏是由“远高亮”的户外应用发展而来。近年兴起的微间距LED屏幕，由于适用观看距离更近，被广泛应用于演播厅、控制中心、公司会议等室内场景。但室内场景的环境亮度往往不如户外高，用户在这种低亮环境下长时间关注屏幕，需要相应低亮的LED显示屏才能带来更舒适的观看体验。

但由于LED的线性响应特性，现有的LED显示屏控制系统在降低屏体亮度时会出现低灰度丢失的问题，影响画面最终呈现的还原效果。

什么是灰度？

灰度，是显示色彩数的决定因素，是指黑度的明暗程度。一般来说，灰度越高，即灰阶级数越高，LED显示屏呈现的色彩越丰富，画面也越细腻，更易表现丰富的细节。

灰阶是提升LED显示屏低亮显示效果的关键。当前，消费者对显示屏画质要求越来越高，LED显示屏实现“低亮高灰”效果日益重要。

“低亮高灰”显示屏

“低亮高灰”显示屏追求的是在降低亮度的前提下，画面灰度几乎无损失，即人眼难以觉察明显的灰度损失，且近距离观感较为不伤眼。目前有两种控制LED灰度的方法：

改变流过的电流。就是实现单个LED根据不同信号而发出不同强度的光束，从而实现LED显示屏灰度等级的变化。但容易导致波长漂移，使光的颜色发生变化。

脉宽调节（PWM）。根据人眼暂存效应，周期性改变光脉冲宽度(即占空比) ，也就说通过控制点亮LED的时间的长短和频率来实现灰度变化。只要这个重复点亮的周期足够短，人眼就感觉不到发光象素在抖动，就能实现更多的灰度呈现。

Gamma处理

但在实际应用中，灰度数量是有限的，视频源决定了灰阶的数量，比如8Bits=256级灰度、10bits=1024级灰度……

若想要在不增加信息量的前提下提高LED显示屏低亮段的灰度，除了以上两种方法，还可以对显示屏的灰度控制信号进行Gamma处理，即取代灰度均匀分布，通过变换函数把灰度更多地使用在人眼敏感的低亮段，实现灰度资源的高效利用。

灰度均匀分布与非均匀分布示意图

从上图可以看出，当LED显示屏在同一低亮段时，非均匀分布的灰度级数比均匀分布的灰度级数更高。相对而言，采用灰度非均匀分布的显示屏画质也更细腻（对比见下图）

经过Gamma处理后，显示屏的图像效果得到明显改善、色彩更鲜艳

寻找低亮度和高灰度之间的平衡点，是提高微间距Mini LED显示屏画质，提升用户视觉体验的关键点之一。中麒光电依托10年半导体产业链垂直布局的实力，一直致力于核心技术与产品创新，旗下多款Mini LED微间距显示产品的灰度等级高达22 bit，在驱动控制技术加持下，可以达到更高水准。

未来，中麒将继续聚焦Mini&Micro LED技术突破，秉承“以客户为中心 与伙伴共成长”的经营理念，为客户提供更加优质、成熟的LED显示产品。