info@panadisplay.com
Πώς να ταιριάζει η φωτεινότητα χρώματος του πίνακα αυτοκινήτου TFT-LCD

Πώς να ταιριάζει η φωτεινότητα χρώματος του πίνακα αυτοκινήτου TFT-LCD

Apr 21, 2017

Η ζήτηση για διόρθωση γάμμα προέρχεται από την εφεύρεση των τηλεοράσεων CRT TV. Το CRT χρησιμοποιεί ένα φράγμα δέσμης ηλεκτρονίων για να φωτίσει την φθορίζουσα επίστρωση πίσω από τον μπροστινό πίνακα της οθόνης. Η εφαρμοζόμενη τάση ελέγχου δικτύου ελέγχεται αναλογικά με την φωτεινή ένταση και συμμορφώνεται με τον κανόνα του υποκόσμου: φωτεινή ένταση = Η γ-χρονική πλευρά της τάσης ελέγχου. Αυτός ο έλεγχος έχει έναν εγγενή μη γραμμικό χαρακτήρα. Η ονομαστική τιμή γάμμα του CRT είναι περίπου 2. 5. Από την άλλη πλευρά, το ανθρώπινο μάτι έχει μια αντίστροφη απόκριση, η οποία είναι σχετικά ευαίσθητη στις αλλαγές στο πιο σκοτεινό μέρος του γκρίζου επιπέδου. Επομένως, για να φτιάξουμε την τελική εικόνα να δείχνει το πραγματικό βάθος του γκρίζου επιπέδου στα ανθρώπινα μάτια, πρέπει να βαθμονομήσουμε τα κόκκινα, πράσινα και μπλε σήματα πριν μεταφέρουμε την εικόνα. Το σχολείο διεξάγεται σε ένα σύστημα πηγής βίντεο, όπως μια κάμερα τηλεοπτικής εκπομπής.

Αυτό το άρθρο περιγράφει τον τρόπο εξασφάλισης της συνέπειας της φωτεινότητας και της αντιστοίχισης χρώματος του πίνακα TFT-LCD αυτοκινήτων με τη διόρθωση γάμμα (γνωστή και ως βαθμονόμηση γάμμα). Θα συζητήσουμε πώς να χρησιμοποιήσετε ένα προγραμματιζόμενο ρυθμιστικό γάμμα 14 καναλιών για τη βαθμονόμηση της απόκρισης γάμμα της οθόνης LCD και να εισαγάγετε τρία παραδείγματα υψηλών, ονομαστικών και χαμηλών ρυθμίσεων γάμμα.

Η τάση εξόδου του σχεδιασμού της κάμερας είναι ανάλογη της φωτεινής έντασης, η οποία ισούται με το 1/2 της φωτεινής έντασης. 5 Times Square (0.) 4 Times Square. Επειδή προτιμάται ελαφρώς μεγαλύτερη από 1 τιμή γάμμα, το πρότυπο εκπομπής συνήθως χρησιμοποιεί 0. Η τιμή γάμμα των 5 καθιστά την τιμή γάμμα του συστήματος 1. 25. Το σχήμα 1 δείχνει ότι η ενσωματωμένη γάμμα απόκριση της κάμερας είναι το αντίστροφο της CRT απόκριση, οπότε δεν απαιτείται πρόσθετη διόρθωση γάμμα συστήματος. Ωστόσο, το σήμα TFT-LCD πρέπει να ρυθμιστεί για να αντισταθμιστεί η ρύθμιση της γάμας της κάμερας, η οποία αρχικά είχε οριστεί για την οθόνη CRT

1492508128189039753.jpg

Σχήμα 1. Τιμή γάμμα του παραδοσιακού συστήματος CRT

Αυτοματοποιημένη οθόνη LCD Gamma Βαθμονόμηση

Ο πίνακας TFT-LCD εφαρμόζεται ολοένα και περισσότερο στον αυτόματο συνδυασμό μετρητή, μονάδα ψυχαγωγίας πληροφοριών και οντολογίας πλοήγησης και έξυπνο κάτοπτρο οδήγησης βοηθητικού συστήματος οδήγησης (ADAS). Αντί να χρησιμοποιούν ηλεκτρονικά όπλα και φθορίζοντα στρώματα για να παράγουν φωτεινή ένταση, ελέγχουν τη μετάδοση "οπίσθιου φωτισμού" μέσω του εικονοστοιχείου ασκώντας τάση στο εικονοστοιχείο LCD. Η χρήση λαμπτήρων λαμπτήρων φθορισμού ψυχρής καθόδου (CCFL) ή συστοιχιών διόδων εκπομπής φωτός (LED) για την παροχή "οπίσθιου φωτισμού". Η τάση που εφαρμόζεται στο εικονοστοιχείο LCD μπορεί να ελέγχει την ποσότητα οπίσθιου φωτισμού που μεταδίδεται προς τα εμπρός για την αναπαραγωγή της μεταδιδόμενης εικόνας, η οποία καθορίζει την καμπύλη μετάδοσης για το TFT-LCD.

Το γάμμα της τιμής TFT-LCD διαφέρει από το CRT, αλλά έχει μια μικρή απόκριση γάμμα. Η βαθμονόμηση γάμμα του παραδοσιακού συστήματος εκπομπής πραγματοποιείται στη διαδικασία μετάδοσης σήματος για να αντισταθμίσει την απόκριση γάμμα CRT, η οποία συνδυάζει την αντίστροφη απόκριση του ανθρώπινου ματιού. Επομένως, πρέπει να εφαρμοστεί στη διόρθωση γάμμα πριν από την εφαρμογή του σήματος στον πίνακα TFT-LCD. Η διόρθωση γάμμα TFT-LCD είναι απαραίτητη για την παρακολούθηση της διόρθωσης γάμμα των οθονών CRT. Το σήμα εισόδου βίντεο είναι αριθμητικό και ο κώδικας διόρθωσης γάμμα εφαρμόζεται σε μετατροπέα ψηφιακού τύπου (DAC) για την παραγωγή τάσεων και εφαρμόζεται σε εικονοστοιχεία. Αυτοί οι κώδικες διόρθωσης γάμμα βοηθούν τον κατασκευαστή της οθόνης ελέγχου να καθορίσει τον κατάλληλο κώδικα διόρθωσης για να ικανοποιήσει τα οπτικά εφέ. Το σύστημα μπορεί συχνά να αποθηκεύσει πολλές ρυθμίσεις διόρθωσης γάμμα για διαφορετικές συνθήκες φωτισμού περιβάλλοντος. Το σχήμα 2 δείχνει την κανονικοποιημένη διόρθωση γ για τον πίνακα TFT-LCD για την εφαρμογή της τιμής γάμμα 1 του συστήματος.

1492508128345085858.jpg

Σχήμα 2. Τιμή γάμμα για το σύστημα LCD

Τα ψηφιακά δεδομένα βίντεο, συνήθως χαμηλής τάσης διαφορικά σήματα (LVDS), πρέπει να μετατραπούν χρησιμοποιώντας το DAC για την παραγωγή αναλογικών τάσεων που εφαρμόζονται στα εικονοστοιχεία. Το τετραγωνικό μη γραμμικό DAC στη μονάδα πηγής / στήλης του πίνακα χρησιμοποιείται για τη διόρθωση γάμμα (εσκεμμένη μη γραμμικότητα). Η μονάδα DAC της μονάδας πηγής αποφασίζει πόσα διαφορετικά βήματα τάσης μπορούν να ασκηθούν σε εικονοστοιχεία (όπως ένα DAC 8-bit μπορεί να παράγει 28 ή 256 κλίμακες του γκρι). Το σχήμα 3 δείχνει την αντίληψη μεταβολής της έντασης των επιπέδων γκρίζας που προκαλείται από κάθε βήμα τάσης και είναι σχετική με την απόκριση γάμμα του πίνακα (διαπερατότητα τάσης ή καμπύλη VT) και την απόκριση των οφθαλμών.

1492508128470080060.jpg

Σχήμα 3. Σύγκριση των σχετικών διακυμάνσεων της αντοχής των διαφορετικών αποκρίσεων γάμμα

Οι μη γραμμικές ιδιότητες της διόρθωσης γάμμα καταλήγουν σε δεδομένα συμπιεσμένης εικόνας με χαμηλό επίπεδο φωτεινότητας και τα δεδομένα εικόνας με υψηλό επίπεδο φωτεινότητας συμπιέζονται με μικρή ή καθόλου συμπίεση. Η συμπίεση χαμηλού επιπέδου καθιστά τα δεδομένα εικόνας "σκοτεινά" έως "πιο σκούρα" πιο εντυπωσιακά και το ανθρώπινο μάτι είναι πιο ευαίσθητο στην ανίχνευση. Αυτό βελτιώνει το βάθος της εικόνας. Ως επιπλέον πλεονέκτημα, αυτή η συμπίεση και η μη γραμμικότητα οδηγούν σε χαμηλότερα δυαδικά ψηφία της κωδικοποίησης φωτεινότητας (για παράδειγμα, μια μη γραμμική κατάσταση 8 δυαδικών ψηφίων και μια γραμμική περίπτωση 12 δυαδικών ψηφίων ή 14 bit). Επιπλέον, η συμπίεση μπορεί να συμβάλει στη μείωση της πιθανότητας θορύβου σήματος βίντεο.

Προγραμματιζόμενα ρυθμιστικά γκάμα

Για να ενεργοποιήσετε τη γάμμα απόκριση του πίνακα LCD στην επιθυμητή λειτουργία μεταφοράς VT, η μονάδα DAC της μονάδας πηγής (στήλη) του πίνακα μπορεί να χρησιμοποιήσει μια ποικιλία τάσεων αναφοράς που εφαρμόζονται σε πολλαπλά σημεία επαφής. Αυτές οι τάσεις υποχρεώνουν κάθε DAC να έχει μια ιδανική ιδανική μη γραμμική κατάσταση λειτουργίας. Η τάση αναφοράς παρέχεται συχνά από τον ρυθμιστή γάμμα IC, ο οποίος είναι συνήθως ένας ενισχυτής απομόνωσης που παρέχει αναλογικές τάσεις στο σημείο DAC. Ο ρυθμιστής γάμμα IC μπορεί να είναι στατικός ή προγραμματιζόμενος. Το Intersil ISL76534 είναι μια συσκευή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πίνακες LCD για αυτοκίνητα, αποτελούμενο από προγραμματισμένο ρυθμιστή γάμμα 14 καναλιών βασισμένο στο I2C και ένα κανάλι VCOM, τα οποία και τα δύο έχουν ανάλυση 10 bits. Η συσκευή μπορεί να παρέχει ακριβή και σταθερή τάση αναφοράς DC στην αυτόματη μονάδα TFT-LCD. Το σχήμα 4 δείχνει ένα απλοποιημένο διάγραμμα του συστήματος πλαισίου TFT-LCD.

1492508128532003912.jpg

Εικόνα 4. Απλοποιημένο διάγραμμα οθόνης LCD

Με τον έλεγχο των σημείων DAC, ο κατασκευαστής της αυτοκινητοβιομηχανίας LCD μπορεί να ρυθμίσει με ακρίβεια την τάση για περαιτέρω ρύθμιση ή βαθμονόμηση της μη γραμμικής απόκρισης Gamma του πίνακα (επίσης γνωστή ως βαθμονόμηση γάμμα). Αυτό βοηθά τον κατασκευαστή του πίνακα αυτοκινήτων της αυτοκινητοβιομηχανίας να διασφαλίσει ότι όλες οι οθόνες LCD σε ένα από τα μοντέλα του έχουν συνεπή απόκριση γάμμα. Αυτό σημαίνει ότι ελαχιστοποιείται η διαφορά μεταξύ των δυνητικών οπτικών εφέ που προκαλούνται από την παραγωγή LCD και άλλους παράγοντες, έτσι ώστε οι αυτοκινητοβιομηχανίες κατασκευαστών πάνελ LCD μπορούν να παρέχουν πιο συνεπή και οπτικά ελκυστικά προϊόντα. Οι καταναλωτές μπορούν να διαβεβαιώσουν ότι η απεικόνιση του αυτοκινήτου που αγόρασαν θα έχει το ίδιο οπτικό αποτέλεσμα στην οθόνη που βλέπουν στη μονάδα δοκιμής.

Τελικά, ο κατασκευαστής του πίνακα αποφασίζει πώς να βαθμονομήσει την γάμμα απόκριση, όπως το Gamma = 2. 2, γ = 2. 0, γ = 1.8, ή συνδυασμός διαφορετικών τιμών γ με βάση την αναμενόμενη φωτεινότητα, έτσι ώστε η οθόνη να έχει Συγκεκριμένο οπτικό αποτέλεσμα. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα χαρακτηριστικά γάμμα είναι εύκολο να αλλάξουν με την οπτική γωνία και τις διαφορετικές συνθήκες φωτισμού περιβάλλοντος, οπότε όταν αγοράζετε ένα αυτοκίνητο πρέπει να συγκρίνετε την οθόνη σε συνθήκες φωτεινής και χαμηλής φωτεινότητας κάτω από την ένταση της οθόνης, Η εικόνα είναι ικανοποιητική.

Σύγκριση εικόνων μεταξύ διαφορετικών τιμών γ

Το Σχ. 5 συγκρίνει τα οπτικά εφέ της ίδιας εικόνας με διαφορετικές συνολικές τιμές γάμμα και είναι εύκολο να δει κανείς τη διαφορά. Η ενδιάμεση εικόνα (Εικόνα 5Β) είναι μια ονομαστική (πρωτεύουσα) τιμή γάμμα (όπως Γ = 2) 2, η κορυφαία εικόνα (Εικόνα 5Α) είναι μεγαλύτερη από την ονομαστική τιμή, . Η κάτω εικόνα χάνεται με το σκούρο χρώμα και γίνεται κάπως αντιστρέψιμη. Η υψηλότερη αντίθεση εικόνας είναι μεγαλύτερη, αλλά η συνολική πιο σκούρα περιοχή είναι μεγαλύτερη.

1492508311677083292.jpg

Σχήμα 5Α. Παράδειγμα υψηλής εικόνας γάμμα

1492508311724003436.jpg

Σχήμα 5Β. Παράδειγμα ονομαστικής εικόνας γάμμα

1492508311724035688.jpg

Σχήμα 5C. Παράδειγμα χαμηλής εικόνας γάμμα

Ρυθμίσεις εμφάνισης τιμής γάμμα και αυτοματισμού πληροφοριών ψυχαγωγίας

Ο αυτοκινητοβιομηχανικός πίνακας LCD έχει μια βαθμίδα σημείου μαύρου Bai Duan που καθορίζεται από την απόδοση της μονάδας πηγής. Ωστόσο, το σήμα μπορεί να ρυθμιστεί ψηφιακά κατά την επεξεργασία δεδομένων βίντεο. Εναλλακτικά, μπορείτε να αλλάξετε τη φωτεινότητα ρυθμίζοντας την ένταση οπίσθιου φωτισμού της οθόνης LCD, η οποία προσθέτει μια άλλη διάσταση απόδοσης του συστήματος. Ο έλεγχος οθόνης ρυθμίζεται συχνά ανάλογα με τη φωτεινότητα και την αντίθεση, τη ρύθμιση της ημέρας και της νύχτας.

Προγραμματιζόμενα buffer γκάμας Απλοποιήστε το έργο της αξιολόγησης και ρύθμισης της λειτουργίας μεταφοράς απεικόνισης, δηλαδή τη μεταφορά της εργασίας στον κύκλο κατασκευής του κατασκευαστή της οθόνης της αυτοκινητοβιομηχανίας. Αυτές οι ρυθμίσεις γάμμα προγραμματίζονται στη μονάδα EEPROM και μεταδίδονται στο DAC όταν φορτίζεται το σύστημα. Ορισμένα προσωρινά αποθηκευτικά στοιχεία έχουν πολλές ομάδες μνήμης για να διατηρούν πολλά αρχεία ρυθμίσεων οθόνης (προφίλ) που αντιστοιχούν σε διαφορετικές συνθήκες φωτισμού περιβάλλοντος και προσαρμοσμένες ρυθμίσεις που μπορούν να αποθηκευτούν και να αποθηκευτούν από τον χρήστη με τα κατάλληλα εργαλεία. Το αρχείο ρυθμίσεων γάμμα που παρέχεται από τον κατασκευαστή είναι συνήθως αρκετό για να ικανοποιήσει τις περισσότερες εφαρμογές αυτοκινήτων. Ο προγραμματισμός πραγματοποιείται κατά τη διάρκεια της αρχικής ρύθμισης και, στη συνέχεια, το αρχείο ρυθμίσεων δεν αλλάζει πλέον, εκτός αν χρειαστείτε την τελειοποίηση για να βελτιώσετε τα οπτικά εφέ της οθόνης σας.

συμπέρασμα

Οι κατασκευαστές αυτοκόλλητων πινακίδων LCD επιδιώκουν να κάνουν την εικόνα των οπτικών εφέ των πινακίδων εμφάνισής τους αναγνωρισμένη από τους κατασκευαστές αυτοκινήτων και τους καταναλωτές. Αυτό απαιτεί μια σταθερή τιμή αναφοράς γάμμα buffer για να διασφαλιστεί ότι η έγχρωμη εικόνα βίντεο που εμφανίζεται από την οθόνη LCD έχει την ίδια αντίθεση, τη φωτεινότητα και το χρώμα, δεν διαφέρει ανάλογα με την οθόνη. Αυτός ο στόχος μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας προγραμματιζόμενα γ-ρυθμιστικά υψηλής ακρίβειας, όπως το Intersil ISL76534. Μάθετε περισσότερα σχετικά με το ISL76534.