Mit der schnellen Weiterentwicklung der Mini-/Micro-LED-Technologie und der zunehmenden Segmentierung von Anzeigeszenarien sind die Bildqualität und die Kostenkontrolle von LED-Anzeigen zum Kernthema des Branchenwettbewerbs geworden. Dabei sind echte Pixel, virtuelle Pixel und Pixel-Sharing-Technologie die drei Säulen, die die Kernleistung eines Displays bestimmen und sich direkt auf die Auflösung, Farbwiedergabe, den Stromverbrauch und die Gesamtkosten des Produkts auswirken. Dieser Artikel beginnt mit der technischen Essenz und kombiniert modernste Branchenpraktiken und Testdaten, um eine umfassende und tiefgehende Analyse dieser drei Technologien bereitzustellen und Branchenfachleuten ein vollständiges Referenzsystem von technischen Prinzipien bis hin zu Anwendungsszenarien zu bieten.
Real-Pixel-Technologie: Der „Bildqualitätsmaßstab“, der aus physikalisch emittierenden Einheiten besteht. Die Real-Pixel-Technologie ist die grundlegendste und zentralste Anzeigelösung für LED-Displays. Sein Kern besteht darin, Bilder direkt durch physisch vorhandene LED-Perlen (Sub-Pixel) zu konstruieren. Jede Pixeleinheit verfügt über unabhängige Helligkeits- und Farbsteuerungsfunktionen und ist der „Benchmark-Standard“ für die Messung der Bildqualitätsgenauigkeit in der Branche.
Definition und Kernfunktionen
Die Kerndefinition eines echten Pixels ist eine „physikalisch sichtbare, unabhängige lichtemittierende Einheit“, was bedeutet, dass jedes Pixel auf dem Bildschirm aus einer oder mehreren LED-Perlen (normalerweise rote (R), grüne (G) und blaue (B) Primärfarben-Sub--Pixel besteht und jede Pixeleinheit die Stromregulierung durch einen unabhängigen Antriebskanal erreicht, ohne dass „virtuelle Punkte“ durch algorithmische Interpolation erzeugt werden.. 1. Pixelzusammensetzung: Die gängige reale Pixeleinheit übernimmt eine „1R1G1B“-Kombination aus drei{{6}primären-Sub{8}}-Farben (einige hochwertige-Bildschirme verwenden „2R1G1B“, um den roten Farbraum zu erweitern). Bei den Sub--Gehäuseformen handelt es sich hauptsächlich um SMD und COB, wobei COB-Gehäuse aufgrund des kleineren LED-Perlenabstands. 2. zur Mainstream-Wahl für Realpixel-Bildschirme mit kleinem-Abstand werden.. 2. Wichtige Parameterdefinitionen:
Ø Pixelabstand (P--Wert): Bezieht sich auf den Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter physischer Pixel (Einheit: mm). Beispielsweise gibt P2,5 einen Pixelmittenabstand von 2,5 mm an, was ein zentraler Indikator für die Messung der Pixeldichte ist.
Ø Pixeldichte: Die Berechnungsformel lautet „1/(P-Wert × 10^-3)^2“ (Einheit: Punkte/m²). Die Pixeldichte von P2.5 beträgt beispielsweise 1/(0,0025)^2=160.000 Punkte/m² und bestimmt direkt die Bilddetails.
Ø Graustufen: Echte Pixel unterstützen 16-Bit (65.536 Stufen) bis 24-Bit (16.777.216 Stufen) Graustufen. Höhere Graustufen führen zu sanfteren Farbübergängen ohne „Farbblöcke“ oder „Unschärfe“-Phänomene, was für hochpräzise Szenarien wie medizinische Bildgebung und Überwachung von entscheidender Bedeutung ist.. 1.2 Eingehende-Analyse technischer Prinzipien Das Funktionsprinzip realer Pixel basiert auf „unabhängiger Ansteuerung + drei{15}}primärer-Farbmischung. Die Kernlogik besteht darin, den Strom jedes Sub--Pixels durch den Treiber-IC präzise zu steuern, um das Verhältnis der drei RGB-Primärfarben anzupassen und letztendlich die gewünschte Farbe und Helligkeit zu synthetisieren.. 1. Unabhängige Antriebsarchitektur: Das Antriebssystem eines echten Pixelbildschirms verwendet ein „Eins{19}}zu--Kanaldesign, was bedeutet, dass jedes Sub-(R/G/B) einem unabhängigen Konstantstromkanal des Treibers entspricht IC. Der aktuelle Einstellbereich beträgt typischerweise 1-20 mA (normale Szenarien) oder 20-50 mA (Szenarien mit hoher Helligkeit, z. B. Bildschirme im Freien). Diese Architektur stellt sicher, dass die Helligkeitsabweichung jedes Subpixels innerhalb von ±3 % gesteuert werden kann und die Helligkeitsgleichmäßigkeit die von virtuellen Pixellösungen bei weitem übertrifft.. 2. Drei-Mechanismus zum Mischen von Primärfarben: Basierend auf den Eigenschaften des menschlichen Sehens erreichen reale Pixel die Abdeckung verschiedener Farbraumstandards (wie sRGB, DCI-P3, Rec.709 usw.), indem sie das aktuelle Verhältnis von R/G/B anpassen Subpixel. Gemäß den DCI-P3-Anforderungen an den filmischen Farbraum müssen echte Pixel beispielsweise das aktuelle Verhältnis von grünen Subpixeln auf 50–60 % (das menschliche Auge reagiert am empfindlichsten auf Grün), Rot auf 25–30 % und Blau auf 15–20 % erhöhen. Virtuelle Pixel, die auf Interpolation basieren, können keine solch präzise Verhältnissteuerung erreichen.
3. Vorteil ohne Interpolation: Echte Pixel erfordern keine Software-Algorithmus-Interpolation; Das Bild besteht direkt aus physischen Pixeln. Daher kommt es bei dynamischen Bildern nicht zu „Geisterbildern“ oder „Unschärfen“. Die dynamische Reaktionsgeschwindigkeit hängt nur von der Schaltgeschwindigkeit des Treiber-ICs ab (typischerweise 50-100 ns) und ist weitaus schneller als die Reaktion virtueller Pixel im Millisekundenbereich.
1.3 Typische Anwendungsszenarien und Auswahllogik Aufgrund ihrer „hohen Stabilität und hohen Präzision“-Eigenschaften wird die Echtpixeltechnologie hauptsächlich in Szenarien mit strengen Anforderungen an die Bildqualität und keinem Spielraum für Kostenkompromisse eingesetzt. Bei der spezifischen Auswahl sollten drei Dimensionen berücksichtigt werden: Betrachtungsabstand, Anzeigeinhalt und Industriestandards:
Hochpräzise professionelle Szenarien:
Ø Command Center Dispatch: Erfordert einen ununterbrochenen Betrieb rund um die Uhr, MTBF (mittlere Zeit zwischen Ausfällen) größer oder gleich 50.000 Stunden und keine Bewegungsunschärfe in dynamischen Bildern. Typischerweise wird ein P0,7-P1,25-Realpixel-Bildschirm ausgewählt.
2. Schließen-Bereichsbetrachtungsszenarien:
Ø Konferenzräume/Hörsäle: Der Betrachtungsabstand beträgt normalerweise 2-5 Meter. Text (z. B. PPT-Dokumente) muss klar und frei von gezackten Kanten sein. Es wird ein P1,25-P2,5-Echtpixelbildschirm ausgewählt.
Ø Museumsvitrinen: Erfordert die Reproduktion von Artefaktdetails (wie Kalligraphie, Gemälde und Bronzetexturen). Der Betrachtungsabstand beträgt 1-3 Meter. Es wird ein P1.25-P1.8-Realpixel-Bildschirm ausgewählt. 1.4 Leistungsvorteile und technische Einschränkungen
1.4.1 Kernvorteile
Ø Bildqualitätsstabilität auf höchstem Niveau: Keine Algorithmus-Interpolationsabhängigkeit, keine Verzerrung in statischen/dynamischen Bildern, Helligkeitsgleichmäßigkeit kleiner oder gleich ±5 % (COB-Verpackung kleiner oder gleich ±3 %), Farbwiedergabe größer oder gleich 95 % (sRGB), was einen Branchenmaßstab für Bildqualität setzt;
Ø Hohe langfristige Betriebszuverlässigkeit: Die unabhängige Treiberarchitektur reduziert die Auswirkungen eines einzelnen IC-Ausfalls auf das Gesamtbild und eliminiert das Problem der „Algorithmusalterung“ virtueller Pixel (z. B. verringerte Interpolationsgenauigkeit nach langfristigem Betrieb);
Ø Anpassbar an Inhalte mit hohem Dynamikumfang: Unterstützt dynamische Bildraten größer oder gleich 60 fps und Bildwiederholraten können problemlos 7680 Hz erreichen (entsprechend den Anforderungen professioneller Kameraaufnahmen), ohne Geisterbilder in sich schnell bewegenden Szenen (z. B. Live-Rennübertragungen). 1.4.2 Große Einschränkungen
Ø Hohe Schwierigkeit bei der Kostenkontrolle: Die Kernkosten von Echtpixel-Displays ergeben sich aus „LED-Chips + Treiber-IC + Empfängerkarte“. Am Beispiel eines 100㎡-Displays beträgt die Anzahl der in einem P1.2-Real--Pixel-Bildschirm verwendeten LED-Chips 1/(0,0012)^2×100≈69.444.444 (ca. 69,44 Millionen Chips), was dem 4,3-fachen eines P2.5-Real--Pixel-Bildschirms (16 Millionen Chips) entspricht. Geht man von Kosten von 0,1 Yuan pro LED-Chip aus, beträgt die Kostendifferenz 5,34 Millionen Yuan. Gleichzeitig erfordert der P1.2-Bildschirm mehr Treiberkanäle (32 Treiber-IC-Kanäle pro Quadratmeter im Vergleich zu nur 16 Kanälen für P2.5), und die Anzahl der verwendeten Empfängerkarten wird ebenfalls verdoppelt, was zu Gesamtkosten führt, die 2,5- bis 3-mal so hoch sind wie bei P2.5.
Ø Physikalische Pixeldichte durch Gehäuse begrenzt: Derzeit beträgt der minimale reale-Pixelabstand für SMD-Gehäuse P0,9, und COB-Gehäuse können P0,4 erreichen. Allerdings sind kleinere Abstände (z. B. unter P0,3) durch die Größe des LED-Chips begrenzt, was weitere Durchbrüche erschwert. Ø Relativ hoher Stromverbrauch: Aufgrund der hohen Dichte an LED-Perlen ist der Stromverbrauch eines echten Pixelbildschirms in der Regel 30–50 % höher als der eines virtuellen Pixelbildschirms, was höhere Anforderungen an das Stromversorgungssystem großer Außenbildschirme stellt.
Virtuelle Pixel-Technologie: Ein Kosten--Gleichgewicht bei der Bildqualität, das durch Algorithmusinterpolation erreicht wird
Die virtuelle Pixeltechnologie ist eine innovative Lösung, die entwickelt wurde, um die Probleme „hoher Kosten und geringer Dichte“ physischer Pixel anzugehen. Sein Kern besteht darin, durch Softwarealgorithmen virtuelle Lichtemissionspunkte in den Lücken zwischen physischen Pixeln zu erzeugen und so die visuelle Auflösung zu verbessern, ohne die Anzahl der physischen LEDs zu erhöhen. Es ist die bevorzugte Technologie für „Kosten{3}}Effektivität an erster Stelle“ in Szenarien mit niedrigem-bis-mittlerem-Bereich.
2.1 Definition und Kernmerkmale Die Kerndefinition virtueller Pixel ist „durch Algorithmen generierte visuelle virtuelle Punkte“. Das bedeutet, dass einige Pixel auf einem Bildschirm nicht aus physischen LEDs bestehen, sondern das Gehirn „austricksen“, indem sie die Helligkeit benachbarter physischer Pixel überlagern und deren Zeit abwechseln, wodurch die Eigenschaften des menschlichen Sehens genutzt werden, um eine visuelle Wahrnehmung mit „höherer Auflösung“ zu erzeugen.
Ø Technische Essenz: Virtuelle Pixel verändern nicht die Anzahl oder Anordnung physischer Pixel; Sie optimieren lediglich die visuelle Wirkung durch Algorithmen. Daher gibt es einen Unterschied zwischen ihrer „tatsächlichen Auflösung“ (physikalische Pixeldichte) und ihrer „visuellen Auflösung“ (virtuelle Pixeldichte). Beispielsweise kann ein P2,5-Bildschirm mit physischen Pixeln durch virtuelle Technologie einen „visuellen P1,25“-Effekt erzielen, die tatsächliche physische Dichte beträgt jedoch immer noch 160.000 Punkte/m².
Ø Kernklassifizierung: Basierend auf unterschiedlichen Implementierungsmethoden werden virtuelle Pixel in zwei Hauptkategorien unterteilt: „räumlich virtuell“ und „zeitlich virtuell“. Derzeit ist „räumlich virtuell“ der Mainstream in der Branche (mit einem Anteil von über 80 %). Temporal Virtual wird aufgrund seiner hohen Hardwareanforderungen nur in virtuellen High-End-Bildschirmen (z. B. kleinen Studios) verwendet.. 2.2 Eingehende-Analyse technischer Prinzipien Das Funktionsprinzip virtueller Pixel basiert auf „visueller Illusion + Algorithmusinterpolation“. Virtuelle Punkte werden über zwei Kernpfade generiert. Die technische Logik und die Bildqualitätsleistung verschiedener Pfade unterscheiden sich erheblich.
2.2.1 Räumliche virtuelle Technologie (Mainstream-Lösung) Die räumliche virtuelle Technologie nutzt die „Helligkeitsmischung benachbarter physischer Pixel“, um virtuelle Punkte zwischen physischen Pixeln zu erzeugen. Der Kern besteht darin, die Helligkeitsgewichte benachbarter Pixel mithilfe von Algorithmen zu berechnen, um eine Farbsynthese virtueller Punkte zu erreichen.. 1. Typische Lösung: Virtuelle RGBG-Anordnung mit vier-Lichtern (am weitesten verbreitet in der Branche). Herkömmliche physische Pixel werden in einem einheitlichen „RGB-RGB“-Muster angeordnet, während die virtuelle RGBG-Lösung die Anordnung in „RGB-G-RGB-G“ ändert, d. h. durch Hinzufügen eines Grüns Sub-Pixel zwischen jeweils zwei physischen RGB-Pixeln, wodurch eine „1R1G1B+1G“-Einheitsstruktur entsteht. An diesem Punkt kombiniert der Algorithmus die R- und B-Sub--Pixel zweier benachbarter physischer Pixel mit dem mittleren G-Sub--Pixel, um vier virtuelle Pixel zu erzeugen (wie in der Abbildung unten dargestellt): a. Virtuelles Pixel 1: Besteht aus R, G und B des physischen Pixels A (grundlegendes reales Pixel); B. Virtuelles Pixel 2: Bestehend aus dem R des physischen Pixels A, dem mittleren G und dem B des physischen Pixels B (interpolierter virtueller Punkt); C. Virtuelles Pixel 3: Besteht aus dem R des physischen Pixels B, dem mittleren G und dem B des physischen Pixels A (interpolierter virtueller Punkt); D. Virtuelles Pixel 4: Besteht aus R, G und B des physischen Pixels B (grundlegendes reales Pixel); Auf diese Weise kann die theoretische Auflösung um das Zweifache verbessert werden (einige Hersteller geben das Vierfache an, aber in Wirklichkeit handelt es sich um eine zwei{27}fache Steigerung der visuellen Auflösung, während die physikalische Auflösung unverändert bleibt), und durch die Hinzufügung des grünen Subpixels wird die wahrgenommene Helligkeit um 15–20 % verbessert (im Einklang mit den Eigenschaften des menschlichen Sehens). . 2. Interpolationsalgorithmustypen: Die Bildqualität der räumlichen Virtualisierung hängt von der Genauigkeit der ab Interpolationsalgorithmus. Derzeit sind die Mainstream-Algorithmen in zwei Kategorien unterteilt: a. Bilineare Interpolation: Berechnet die durchschnittliche Helligkeit von 4 benachbarten physischen Pixeln, um virtuelle Punkte zu generieren. Der Algorithmus ist einfach und rechenintensiv, aber die Kanten sind verschwommen (Textstriche neigen zu „unscharfen Kanten“); B. Bikubische Interpolation: Berechnet die Helligkeitsgewichte von 16 benachbarten physischen Pixeln, um virtuelle Punkte zu generieren. Die Bildqualität ist empfindlicher (die Kantenunschärfe wird um 40 % reduziert), es ist jedoch ein leistungsstärkerer Hauptsteuerchip erforderlich, was die Kosten um 10 bis 15 % erhöht.
2.2.2 Zeitliche Virtualisierungstechnologie (High-End-Lösung) Die zeitliche Virtualisierung nutzt den „Persistence of Vision“-Effekt des menschlichen Auges. Durch schnelles Umschalten der Helligkeit verschiedener physischer Pixel werden durch Überlagerung in der Zeitdimension virtuelle Punkte erzeugt. Der Kern ist „Frame-Splitting + Hochfrequenzaktualisierung“. Ø Technische Logik: Ein vollständiger Bildrahmen wird in N „Unter--Bilder“ (typischerweise N=4-8) unterteilt. Jedes Unterbild beleuchtet nur einen Teil der physischen Pixel. Diese Unterbilder werden durch eine hochfrequente Bildwiederholfrequenz (größer oder gleich 3840 Hz) auf dem Display schnell abgewechselt. Aufgrund der visuellen Persistenz nimmt das menschliche Auge diese Teilbilder als ein einzelnes Einzelbild mit „hoher Auflösung“ wahr. Wenn beispielsweise N=6 gilt, wird ein Frame in 6 Teilbilder - unterteilt, von denen jedes einen anderen Bereich physischer Pixel beleuchtet, was letztendlich zu 35 virtuellen Pixeln führt (weit mehr als die 4 virtuellen Pixel in der räumlichen Darstellung).
Ø Hardwareanforderungen: Zeit{0}basierte Virtualisierung erfordert ein Display, das eine Bildwiederholfrequenz von mindestens 7640 Hz unterstützt (um die Aufnahmeanforderungen dynamischer Szenen mit 60 fps zu erfüllen und zu verhindern, dass die Kamera Unterbildübergänge erfasst), und der Treiber-IC muss über die Fähigkeit zur schnellen Stromumschaltung verfügen; andernfalls kommt es zu „Flackern“ oder „Helligkeitswechsel“-Phänomenen.
2.3 Typische Anwendungsszenarien und Auswahllogik Die Hauptvorteile der virtuellen Pixeltechnologie sind „niedrige Kosten und hohe visuelle Auflösung“. Daher wird es hauptsächlich in Szenarien verwendet, in denen „die Betrachtung aus mittlerer bis großer Entfernung erfolgt, die Kosten empfindlich sind und die Anforderungen an die Textgenauigkeit nicht hoch sind“. Bei der Auswahl sollte der Schwerpunkt auf der „Übereinstimmung zwischen Betrachtungsabstand und visueller Auflösung“ liegen:
Werbeszenarien für mittlere bis große Entfernungen:
Ø Atrium/Außenwerbebildschirme eines Einkaufszentrums: Der Betrachtungsabstand beträgt normalerweise 5-15 Meter. Es sind keine extremen Details erforderlich und eine Kostenkontrolle ist erforderlich. Ein räumlicher virtueller Bildschirm P2.5-P3.9 wird ausgewählt (z. B. verwendet ein 50㎡-Atriumbildschirm in einem Einkaufszentrum eine virtuelle P2.5-RGBG-Lösung mit einer visuellen Auflösung, die P1.25 entspricht. Bei einer Entfernung von 8 Metern ist die Bildqualität nahe an der eines P1.5-Realpixelbildschirms, aber die Kosten werden um 40 % reduziert und die Anzahl der LED-Perlen wird von 8 Millionen auf 6 Millionen reduziert). Ø Große Bildschirme an Verkehrsknotenpunkten (z. B. Hochgeschwindigkeitsbahnhöfen und Flughäfen): Die Sichtweite beträgt 10 {31}}20 Meter. Es müssen große Texte (z. B. „Ticket Gate A1“) und dynamische Videos angezeigt werden. P3.9-P5.0 virtuelle Bildschirme werden ausgewählt (ein 300㎡ P4.8 virtueller Bildschirm in einem Hochgeschwindigkeitsbahnhof mit einer Bildwiederholfrequenz von 3840 Hz, in einer Entfernung von 15 Metern, die Textklarheit erfüllt die Erkennungsanforderungen und die Kosten sind 1,2 Millionen Yuan günstiger als bei echten Pixelbildschirmen). 2. Kosten-Sensible Unterhaltungsszenarien: Ø KTV-Räume/Bars: Erfordern Farben mit hoher Sättigung (z. B. Rot und Blau), um Atmosphäre zu schaffen; Betrachtungsabstand 3-5 Meter; geringe Anforderungen an die Textgenauigkeit (nur Songtitel und Liedtexte); Es werden virtuelle P2.5-P3.0-Bildschirme empfohlen (eine KTV-Kette verwendet virtuelle P2.5-Bildschirme; jeder Raum ist 5㎡ groß, was im Vergleich zu Vollpixelbildschirmen 3000 Yuan spart, und der Algorithmus erhöht die rote Helligkeit um 20 %, um den visuellen Anforderungen von Unterhaltungsszenarien gerecht zu werden); Ø Kleine Studios (nicht professionell): Erfordern eine „hohe visuelle Auflösung“, um die Bildqualität zu verbessern; begrenztes Budget; Es werden zeitbasierte virtuelle P2.0-Bildschirme empfohlen (15㎡ zeitbasierter virtueller P2.0-Bildschirm eines lokalen Fernsehsenders, Bildwiederholfrequenz 7680 Hz, visuelle Auflösung entspricht P1.0, erfüllt Aufnahmeanforderungen innerhalb von 10 Metern und kostet 60 % weniger als P1.0-Vollpixelbildschirme). 3. Temporäre Einrichtungsszenarien: Ø Große Bildschirme für Ausstellungen/Veranstaltungen: Kurze Nutzungsdauer (1–3 Tage), erfordert eine schnelle Bereitstellung und kontrollierbare Kosten. Es werden virtuelle P3.9-P5.9-Bildschirme ausgewählt (ein virtueller 200㎡-P4.8-Bildschirm auf einer Ausstellung hatte Mietkosten von nur 50 % eines echten Pixelbildschirms und die Einrichtungszeit wurde um 30 % reduziert. Aufgrund von Betrachtungsabständen von mehr als 8 Metern gab es keinen signifikanten Unterschied in der Bildqualität).
Leistungsvorteile und technische Einschränkungen
2.4.1 Kernvorteile
Ø Erheblicher Kostenvorteil: Bei gleicher visueller Auflösung verbrauchen virtuelle Pixelbildschirme 30 %-50 % weniger LEDs als echte Pixelbildschirme (RGBG-Lösung reduziert den LED-Verbrauch um 25 %, zeitbasierte virtuelle Lösung um 50 %), und die Anzahl der Treiber-ICs und Empfängerkarten wird um 20 %–40 % reduziert. Am Beispiel eines 100㎡-Bildschirms mit einer visuellen Auflösung von P1,25 betragen die Gesamtkosten eines virtuellen Bildschirms (physischer P2,5) etwa 800.000 Yuan, während die eines physischen Pixelbildschirms (P1,25) etwa 1,5 Millionen Yuan betragen, was einer Kostenreduzierung von 47 % entspricht.
Ø Flexible und anpassbare visuelle Auflösung: Die virtuelle Pixeldichte kann durch Algorithmen an die Anforderungen der Szene angepasst werden. Beispielsweise kann ein physischer P2,5-Bildschirm auf „visuell P1,25“ oder „visuell P1,67“ umgeschaltet werden, um sich an unterschiedliche Betrachtungsabstände anzupassen (z. B. wird in Einkaufszentren die visuelle Auflösung P1,25 tagsüber verwendet, wenn der Betrachtungsabstand weit ist; nachts, wenn der Betrachtungsabstand nah ist, wird P1,67 umgeschaltet, um Unschärfen zu vermeiden).
Ø Geringerer Stromverbrauch: Aufgrund der geringeren Anzahl von LEDs ist der Stromverbrauch eines virtuellen Pixelbildschirms typischerweise 30 %-40 % niedriger als der eines physischen Pixelbildschirms mit derselben visuellen Auflösung, sodass er für den langfristigen Betrieb großer Außenbildschirme geeignet ist. 2.4.2 Haupteinschränkungen
Ø Dynamische Bilder sind anfällig für Unschärfe: Aufgrund der Abhängigkeit von der Interpolation zwischen benachbarten Pixeln bleibt die Helligkeitsaktualisierung virtueller Punkte hinter der von physischen Pixeln in dynamischen Bildern (z. B. 60-fps-Video) zurück, was leicht zu „Geisterbildern“ führt (Testdaten zeigen, dass die Geisterbildlänge des virtuellen P2.5-Bildschirms bei 60 fps etwa 0,8 Pixel beträgt, während die des physischen Pixelbildschirms nur 0,1 Pixel beträgt); Obwohl zeitbasierte Virtualisierung dies verbessern kann, erfordert sie eine Bildwiederholfrequenz von mindestens 7640 Hz, was die Kosten um 20 % erhöht.
Ø Unzureichende Genauigkeit der Textanzeige: Die Textkanten virtueller Pixel werden durch Interpolation generiert, es fehlen die „harten Kanten“ physischer Pixel, was zu einer Verschlechterung der Textklarheit führt. Tatsächliche Tests zeigen, dass die Klarheit des auf dem virtuellen P2.5-Bildschirm angezeigten Texts in einer Entfernung von 2 Metern nur der eines P4.8-Real--Pixelbildschirms entspricht (Textstriche erscheinen gezackt und kleine Schriftarten kleiner oder gleich 12 sind schwer zu lesen), was für Büroszenarien, die auf Text im Nahbereich- basieren-ungeeignet ist;
Ø Farbraum- und Helligkeitsgleichmäßigkeitsabweichung: Obwohl die räumliche virtuelle RGBG-Anordnung die grünen Sub{0}}-Pixel vergrößert, vergrößert sich der Abstand zwischen roten und blauen Sub--Pixeln, was zu einer Farbgleichmäßigkeitsabweichung führt, die 1-2-mal höher ist als die eines echten -Pixel-Bildschirms; Während der zeitbasierten virtuellen Faktor-Bildumschaltung können Helligkeitsschwankungen ±10 % erreichen, was leicht zu „Flackern“ führen kann (insbesondere in Szenarien mit geringer Helligkeit);
Ø Dependence on algorithm and hardware matching: The image quality of virtual pixels is highly dependent on the collaboration of "interpolation algorithm + driver IC + main control chip," otherwise the algorithm cannot run in real time, resulting in "lag"; if the driver IC switching speed is insufficient (e.g., >100 ns) überlappen sich zeit-basierte virtuelle Bilder, was die Bildqualität erheblich beeinträchtigt.
Pixel-Sharing-Technologie: Eine „präzise Optimierungslösung“ durch Zusammenarbeit von Hardware und Algorithmen
Die Pixel-Sharing-Technologie ist eine „Kompromisslösung“ zwischen realen und virtuellen Pixeln. Sein Kern besteht darin, mehreren virtuellen Pixeln die Wiederverwendung des Treiberkanals und der lichtemittierenden Einheit desselben physischen Pixels durch Optimierung der Hardwareanordnung und Aktualisierung des Softwarealgorithmus zu ermöglichen. Dies maximiert die Kostenreduzierung bei gleichzeitiger Beibehaltung einer bestimmten Bildqualität und macht es zur „optimalen Lösung“ für kleine -Szenarien mit hoher{{4}Informationsdichte-.
3.1 Definition und Kernfunktionen
Die Kerndefinition der Pixelfreigabe ist „physische Pixelwiederverwendung + Algorithmusoptimierung“. Dies bedeutet, die Anzahl wichtiger Subpixel (z. B. grün) zu erhöhen, indem die Anordnung der LEDs (Hardwareebene) geändert wird, während gleichzeitig Algorithmen verwendet werden, die es mehreren virtuellen Pixeln ermöglichen, die Treiberressourcen desselben physischen Pixels (z. B. aktuelle Kanäle und IC-Pins) gemeinsam zu nutzen, wodurch das doppelte Ziel „Auflösungsverbesserung + Kostenkontrolle“ erreicht wird. Ø Technische Essenz: Pixel-Sharing ist nicht einfach ein „virtuelles Pixel-Upgrade“, sondern eine Kombination aus „Hardware-Rekonstruktion + Algorithmus-Iteration“-Änderung der Sub-Pixel-Anordnung auf Hardware-Ebene (z. B. RGB→RGBG→RGGB) und Optimierung der Helligkeitsgewichtung und Kantenschärfung virtueller Punkte auf Algorithmus-Ebene, wodurch letztendlich „eine bessere Bildqualität als virtuelle Pixel und geringere Kosten als echte Pixel“ erreicht werden.
Ø Kernunterschied: Im Vergleich zu virtuellen Pixeln ist die „Wiederverwendung“ der Pixelfreigabe eine „Wiederverwendung auf Hardwareebene“ (und nicht eine einfache Algorithmusinterpolation). Beispielsweise bedient in einer RGBG-Anordnung das mittlere grüne Sub--Pixel nicht nur benachbarte physische Pixel, sondern bietet auch Helligkeitsunterstützung für 2–3 virtuelle Pixel, teilt sich denselben Treiberkanal und reduziert die IC-Nutzung. Im Vergleich zu realen Pixeln verfügt die Pixelfreigabe immer noch über virtuelle Punkte, aber durch die Optimierung der Hardwareanordnung kann die Helligkeitsabweichung zwischen virtuellen und physischen Punkten innerhalb von ±5 % gesteuert werden (virtuelle Pixel betragen typischerweise ±10 %).
Eingehende-Analyse technischer Prinzipien
Das Arbeitsprinzip der Pixelfreigabe besteht aus zwei Hauptmodulen: „Rekonstruktion der Hardware-Anordnung“ und „Optimierung des Software-Algorithmus“, die zusammenarbeiten, um ein Gleichgewicht zwischen Bildqualität und Kosten zu erreichen. . 3.2.1 Rekonstruktion der Hardware-Anordnung (Kerngrundlage) Der Kern der Hardwareebene besteht in der „Optimierung der Subpixel-Anordnung und der Erhöhung der Dichte wichtiger Subpixel“. Durch die Änderung der traditionellen einheitlichen RGB-Anordnung wird die Dichte der Farbe, für die das menschliche Auge empfindlich ist (Grün), erhöht, während die Anzahl der Ansteuerkanäle verringert wird. Im Einzelnen gibt es zwei gängige Lösungen: 1. RGBG-Anordnungsschema (am weitesten verbreitet): Die traditionelle „RGB-RGB“-Anordnung wird in „RGB-G-RGB-G“ geändert, d. Zu diesem Zeitpunkt gehört das zentrale grüne Sub--Pixel nicht nur zu seiner eigenen physischen Einheit, sondern bietet auch grüne Helligkeitsunterstützung für die virtuellen Pixel der beiden RGB-Einheiten links und rechts (d. h. „1 G Sub--Pixel dient 3 Pixeleinheiten“), wodurch die Hardware-Wiederverwendung des grünen Sub--Pixels realisiert wird; Gleichzeitig ist der Treiberkanal als „unabhängige R/B-Kanäle, gemeinsam genutzte G-Kanäle“ konzipiert, was bedeutet, dass 2 RGB-Einheiten 1 G-Treiberkanal gemeinsam nutzen, wodurch die G-Kanal-Nutzung des Treiber-ICs um 50 % reduziert wird (z. B. in einem 100㎡ P2.5 RGBG-Bildschirm wird die G-Kanal-Nutzung von 2,28 Millionen realen Pixeln auf 1,14 Millionen reduziert).. 2. RGGB-Anordnungsschema (High--End-Lösung): Die Anordnung ist weiter optimiert auf „RG-GB-RG-GB“, was bedeutet, dass jede Einheit „1R1G“ und „1G1B“ enthält, wodurch die grüne Sub-Pixeldichte auf das Doppelte von Rot/Blau erhöht wird (die R/G/B-Dichte ist in echten Pixeln gleich). Diese Anordnung entspricht besser der Empfindlichkeit des menschlichen Auges für Grün und verbessert die Farbwiedergabe im Vergleich zu RGBG um 10 %-15 % (nahezu dem Niveau echter Pixel). Gleichzeitig verfügt es über eine höhere Wiederverwendungsrate des Treiberkanals – alle vier virtuellen Pixel teilen sich einen G-Kanal, was die IC-Nutzung im Vergleich zur RGBG-Lösung um 25 % reduziert.
3.2.2 Optimierung des Software-Algorithmus (Bildqualitätssicherung) Der Kern des Pixel-Sharing-Algorithmus besteht darin, „virtuelle Punktabweichungen zu eliminieren und die Textklarheit zu verbessern“. Es behebt die inhärenten Schwachstellen virtueller Pixel durch drei Schlüsselalgorithmen: 1. Durchschnittlicher Anzeigealgorithmus (repräsentativer Hersteller: Carlette): Dieser Algorithmus führt eine „gewichtete Durchschnittsberechnung“ der Helligkeit der physischen Pixel rund um jedes virtuelle Pixel durch und kontrolliert die Helligkeitsabweichung zwischen virtuellen und physischen Punkten innerhalb von ±3 %. Wenn beispielsweise Text angezeigt wird, identifiziert der Algorithmus virtuelle Punkte an den Texträndern und erhöht deren Helligkeitsgewichtung (5 % - 8 % höher als bei physischen Punkten), um Kantenunschärfe auszugleichen. Tatsächliche Tests zeigen, dass bei einer Entfernung von 1,5 Metern die Textklarheit eines P2.0-Pixel-Sharing-Bildschirms der eines P2.5-Realpixel-Bildschirms entspricht (herkömmliche virtuelle Pixel entsprechen nur P4.0); 2. Dynamischer Kontrastalgorithmus (repräsentativer Hersteller: Nova): Analysiert Bildinhalte in Echtzeit, reduziert die Helligkeit virtueller Punkte in dunklen Bereichen und erhöht die Helligkeit virtueller Punkte in hellen Bereichen, um den Bildkontrast zu verbessern. Wenn beispielsweise Text auf einem dunklen Hintergrund angezeigt wird, verringert der Algorithmus die Helligkeit der virtuellen Hintergrundpunkte und erhöht gleichzeitig die Helligkeit der virtuellen Textpunkte, sodass der Text „hervorsticht“ und verhindert, dass er mit dem Hintergrund verschmilzt.
3. Subpixel-Kompensationsalgorithmus: Der Algorithmus befasst sich mit dem Problem großer R/B-Subpixelabstände in RGBG/RGGB-Anordnungen und reduziert Farbabweichungen durch „Helligkeitskompensation benachbarter R/B-Subpixel“. Wenn beispielsweise rote Bereiche angezeigt werden, erhöht der Algorithmus die Helligkeit von R-Subpixeln in benachbarten physischen Pixeln und füllt so die „Farblücken“, die durch übermäßige R-Subpixelabstände entstehen, wodurch der rote Bereich gleichmäßiger wird.
Typische Anwendungsszenarien und Auswahllogik
Die Pixel-Sharing-Technologie wird aufgrund ihrer Merkmale „gute Anpassungsfähigkeit an kleine-Größen, hohe Informationsdichte und kontrollierbare Kosten“ hauptsächlich auf Szenarien mit „kleinen bis mittleren Größen, Betrachtung aus nächster Nähe und bestimmten Anforderungen an die Textgenauigkeit“ angewendet. Bei der Auswahl sollten „Bildschirmgröße, Anzeigeinhalt und Stromverbrauchsanforderungen“ berücksichtigt werden.
1. Kleine und mittelgroße kommerzielle Display-Szenarien: Ø Displays in Mobiltelefongeschäften: Die Bildschirmgröße beträgt normalerweise 3–8 ㎡, der Betrachtungsabstand 1–3 Meter. Es müssen Telefonspezifikationen (kleine Schrift) und Produktbilder angezeigt werden. Es wird ein gemeinsam genutzter P2.0-P2.5-Pixel-Bildschirm empfohlen (ein Markengeschäft für Mobiltelefone verwendet einen gemeinsam genutzten 5㎡-P2.0-RGGB-Pixel-Bildschirm, der die Informationsdichte im Vergleich zu einem P2.5-Pixel-Bildschirm gleicher Größe um 40 % erhöht und gleichzeitig Spezifikationen für 8 Mobiltelefone anzeigen kann; Text bleibt in einer Entfernung von 1,5 Metern klar und unscharf).
Ø Werbebildschirme für Convenience-Stores: Größe 1-3㎡, Betrachtungsabstand 2-5 Meter. Es müssen Produktpreise (kleine Schrift) und Werbeinformationen angezeigt werden. Es wird ein gemeinsamer Bildschirm mit P2,5-P3,0-Pixeln empfohlen (eine Supermarktkette verwendet gemeinsam genutzte Bildschirme mit 1000 2㎡ P2,5-Pixeln, die 35 % günstiger sind und 40 % weniger Strom verbrauchen als ein Pixelbildschirm und für den 24-Stunden-Betrieb geeignet sind).. 2. Szenarien für Informationsanzeige im Innenbereich: Ø Bankwarteschlangenanzeige: Größe 1-2㎡, Betrachtungsabstand 3–5 Meter, muss die Warteschlangennummer (große Schriftart) und Serviceaufforderungen (kleine Schriftart) auf einem gemeinsamen Bildschirm mit P2.0-P2.5 Pixeln anzeigen (eine Bankfiliale verwendet einen gemeinsamen Bildschirm mit 1,5㎡ P2.0 Pixeln, die Warteschlangennummer ist aus einer Entfernung von 5 Metern deutlich sichtbar und die Serviceaufforderungen mit kleiner Schriftart können aus einer Entfernung von 3 Metern erkannt werden, was 25 % Kosten im Vergleich zu einem Vollpixelbildschirm spart). 3. Szenarien mit geringem Stromverbrauch: Ø Im Freien kleine Bildschirme (z. B. Bushaltestellenbildschirme): Größe 2–5 ㎡, erfordert Solarenergie, Stromverbrauch kleiner oder gleich 100 W/㎡, Verwendung von gemeinsam genutzten P2,5-P3,9-Pixel-Bildschirmen (100 3㎡ gemeinsam genutzte P3,0-Pixel-Bildschirme an einer Bushaltestelle in einer bestimmten Stadt verbrauchen 80 W/㎡, 50 % weniger als echte Pixelbildschirme und können ohne externes Stromnetz vollständig mit Solarenergie betrieben werden); 3.4 Leistungsvorteile und technische Einschränkungen 3.4.1 Hauptvorteile Ø Optimales Gleichgewicht zwischen Kosten und Bildqualität: Die Kosten für die gemeinsame Nutzung von Pixeln sind 40–60 % niedriger als die für echte Pixel (100㎡ P2.0-Pixel-gemeinsamer Bildschirm kostet etwa 600.000 Yuan, während ein echter Pixelbildschirm etwa 1 Million Yuan kostet), und die Bildqualität ist 30–50 % besser als bei virtuellen Pixeln (Textklarheit entspricht einem echten Pixelbildschirm mit einem Der physische P-Wert ist 0,5 kleiner als sein eigener Wert, z. B. die gemeinsame Nutzung von P2.0-Pixeln entspricht P2,5 echten Pixeln, was ihn zum „König der Kosteneffizienz“ für kleine und mittlere Szenarien macht. Ø Hohe Informationsdichte: Durch die Optimierung der Hardwareanordnung ist die Subpixeldichte der Pixelfreigabe (insbesondere grün) 25–50 % höher als die virtueller Pixel, was zu einer stärkeren Informationsübertragungskapazität führt. Beispielsweise kann ein 5㎡ P2.0-Pixel-Sharing-Bildschirm 12 Textzeilen (25 Zeichen pro Zeile) anzeigen, während ein virtueller P2.0-Bildschirm derselben Größe nur 8 Zeilen (20 Zeichen pro Zeile) anzeigt, was die Informationsdichte um 87,5 % erhöht;
Ø Gute Hardwarekompatibilität: Für die Pixelfreigabe sind keine speziellen High-End-Hauptsteuerungschips erforderlich. Herkömmliche Hauptsteuerchips können dies unterstützen und es ist sowohl mit SMD- als auch mit COB-Gehäusen kompatibel (COB--verpackte Pixel-Sharing-Bildschirme haben eine bessere Helligkeitsgleichmäßigkeit, weniger als oder gleich ±4 %), wodurch sie sich an unterschiedliche Szenarioanforderungen anpassen;
Ø Ausgewogener Stromverbrauch und Zuverlässigkeit: Die Anzahl der verwendeten LEDs ist 30–40 % geringer als die von echten Pixeln und der Stromverbrauch ist 30–50 % geringer als die von echten Pixeln. Gleichzeitig wird aufgrund der hohen Wiederverwendungsrate von Laufwerkskanälen die Anzahl der ICs reduziert, was zu einer um 20 % niedrigeren Ausfallrate als bei virtuellen Pixelbildschirmen führt. 3.4.2 Haupteinschränkungen
Ø Abhängigkeit von einer bestimmten Hardware-Anordnung: Der Kern der Pixelfreigabe ist die Hardware-Anordnung (z. B. RGBG/RGGB). Herkömmliche Displays mit RGB-Anordnung können die gemeinsame Nutzung von Pixeln nicht durch Software-Upgrades erreichen, was eine Neugestaltung der Leiterplatte und des LED-Montageprozesses erfordert, was zu erhöhten Anpassungskosten führt.
Ø Schlechte Anpassungsfähigkeit an große-Szenarien: Die Optimierung des Pixel-Sharing-Algorithmus ist hauptsächlich für kleine-große Bildschirme gedacht (<10㎡). For large-size screens (>10㎡) steigt aufgrund der großen Anzahl physikalischer Pixel die Rechenlast des Algorithmus exponentiell an, was leicht zu „Stottern“ oder „ungleichmäßiger Bildqualität“ führt.
Ø Dynamische Reaktion durch IC begrenzt: Die virtuellen Pixel der Pixelfreigabe hängen von den Treiberkanälen physischer Pixel ab. Wenn die Schaltgeschwindigkeit des Treiber-IC nicht ausreicht, verzögert sich die Helligkeitsaktualisierung virtueller Punkte in dynamischen Bildern, was zu „Geisterbildern“ führt.
Ø Obergrenze des Farbraums ist niedriger als bei echten Pixeln: Obwohl bei der Pixelfreigabe grüne Sub{0}}-Pixel hinzugefügt werden, ist der Abstand der R/B-Sub-Pixel immer noch größer als der von echten Pixeln, was zu einer etwas geringeren Farbraumabdeckung führt (die sRGB-Abdeckung beträgt etwa 92 %, während echte Pixelbildschirme etwa 98 % betragen), wodurch die Farbraumanforderungen professioneller Bilder (z. B. Nachbearbeitung von Fotografien) nicht erfüllt werden können.
4.2 Szenario-Basierter Auswahlleitfaden
1. Szenarien mit Priorisierung echter-Pixel:
Ø Kernanforderungen: Hohe Präzision, hohe Stabilität, langfristiger Betrieb;
Ø Typische Szenarien: Medizinische Bildgebung (DICOM-Standard), Kommandozentralen (7x24-Betrieb), Ausstellung von Museumsartefakten (Nahaufnahme);
Ø Auswahlempfehlungen: P0.9-P2.5, COB-Gehäuse (kleiner Pitch) oder SMD-Gehäuse (mittlerer Pitch), Graustufenpegel größer oder gleich 16 Bit, Bildwiederholfrequenz größer oder gleich 3840 Hz.
2. Szenarien mit Priorisierung virtueller-Pixel:
Ø Kernanforderungen: Niedrige Kosten, mittlere bis große Entfernung, visuelle Auflösung;
Ø Typische Szenarien: Atriumwerbung in Einkaufszentren, große Außenbildschirme, temporäre Ausstellungsaufbauten;
Ø Auswahlempfehlungen: P2.5-P5.9, räumlich virtuell (RGBG) oder temporal virtuell (High-End), Bildwiederholfrequenz größer oder gleich 3840 Hz (um Bildflimmern zu vermeiden), bikubischer Interpolationsalgorithmus.
3. Priorisieren Sie Pixel-Sharing-Szenarien: Ø Kernanforderungen: Kleine bis mittlere Größe, Text mit geringer Reichweite, Kostenbalance; Ø Typische Szenarien: Vitrinen in Mobiltelefongeschäften, Informationsbildschirme in Aufzügen, Werbung in Convenience-Stores; Ø Auswahlempfehlungen: P1.8-P2.5, RGBG/RGGB-Anordnung, Algorithmus unterstützt durchschnittliche Anzeige + dynamischen Kontrast, Schaltgeschwindigkeit des Treiber-IC kleiner oder gleich 100 ns.
V. Trends in der Technologieentwicklung der Branche
Mit der Reife der Mini-LED-Technologie und der Kommerzialisierung von Micro-LED werden drei Haupttechnologien ständig weiterentwickelt und weiterentwickelt:
1. Real-Pixel-Technologie: Entwicklung hin zu „kleinerem Pitch und höherer Integration“. Derzeit haben COB-gepackte echte Pixel P0,4 erreicht. In Zukunft können P0,2 oder weniger durch Micro-LED-Chips (Größe) erreicht werden<50μm). Combined with AI image quality optimization algorithms (such as dynamic color gamut adjustment), the image quality performance in professional scenarios will be further improved;
2. Virtuelle Pixeltechnologie: Die Entwicklung hin zur „zeitlichen -räumlichen Fusionsvirtualisierung“ reduziert dynamische Geisterbilder auf 0,3 Pixel durch einen Hybridalgorithmus aus „räumlicher Interpolation + zeitlichem Wechsel“. In Kombination mit der Mini-LED-Hintergrundbeleuchtungstechnologie verbessert es die Helligkeitsgleichmäßigkeit (weniger als oder gleich ±6 %) und passt sich eher mittleren -bis -High-End-Szenarien an.
3. Pixel-Sharing-Technologie: Durch die Weiterentwicklung zur „Multi-Subpixel-Wiederverwendung wird RGBG in Zukunft zu „RGBWG“ (Hinzufügen weißer Subpixel) erweitert, wodurch die Helligkeit weiter verbessert wird. Gleichzeitig löst es durch KI-Echtzeit-Rendering-Algorithmen das Problem der ungleichmäßigen Bildqualität auf großen Bildschirmen und passt sich an mittelgroße Szenarien von 10–50 ㎡ an.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass reale Pixel, virtuelle Pixel und Pixel-Sharing-Technologien keine „Ersatzstoffe“, sondern vielmehr „komplementäre Lösungen“ für verschiedene Szenarien sind. Um den kommerziellen Wert zu maximieren und gleichzeitig die Bildqualität sicherzustellen, muss aus drei Dimensionen die am besten geeignete Technologielösung ausgewählt werden: „Szenarioanforderungen, Kostenbudget sowie langfristiger Betrieb und Wartung“.
