隨著室內LED大屏幕的發展及應用越來越多，無論在指揮中心、監控中心乃至演播廳中，都可以看到led大屏幕被廣泛的運用。然而從LED大屏幕系(xi)統的(de)整(zheng)體表現來(lai)看，這(zhe)些LED大屏(ping)幕是(shi)否(fou)能(neng)夠滿足使用(yong)者的(de)需求?這(zhe)些LED大屏(ping)幕顯示(shi)的(de)影像是(shi)否(fou)能(neng)符合人眼視覺的(de)觀(guan)賞(shang)?這(zhe)些LED大屏(ping)幕能(neng)否(fou)經受(shou)住照相機不(bu)同(tong)快門不(bu)同(tong)角度攝(she)像的(de)考驗(yan)?這(zhe)都是(shi)LED大屏(ping)幕需要面對需要考量的(de)問題，下面我就(jiu)影響LED顯示(shi)效果的(de)幾(ji)大因素(包(bao)括刷新(xin)頻率、灰度等級等)做(zuo)個淺析。

灰度等級：

“灰度等級”指的是各種顏色在最暗與最亮色之間，擁有不同變化之顏色階層，一般而言灰階在14比特(bit)以上，即至少擁有16,384種顏色階層以上，為高效能幕。若灰度級數(shu)不(bu)足，會發生(sheng)顏(yan)色層次(ci)不(bu)足或是漸層顏(yan)色色階不(bu)夠平滑之情況(kuang)，而無法(fa)充分展現影片的(de)色彩。使得LED顯示效果(guo)大(da)幅降低(di)。某些(xie)低(di)效能的(de)LED大(da)屏幕在(zai)1/500s快(kuai)門下，已經可以被查(cha)覺出(chu)明(ming)顯的(de)色塊分布，若我們將(jiang)快(kuai)門速度提高，例如1/1,000s或是1/2,000s，情況(kuang)將(jiang)會更加明(ming)顯。

刷新頻率：

“視覺(jue)(jue)刷(shua)新(xin)(xin)頻(pin)率(lv)(lv)”指的是屏(ping)幕(mu)更(geng)新(xin)(xin)的速(su)率(lv)(lv)，通常用赫茲(Hz)為單位表示，一般而言視覺(jue)(jue)刷(shua)新(xin)(xin)頻(pin)率(lv)(lv)在(zai)3,000Hz以上，為高(gao)(gao)效能(neng)LED大屏(ping)幕(mu)。視覺(jue)(jue)刷(shua)新(xin)(xin)頻(pin)率(lv)(lv)越高(gao)(gao)，畫面(mian)顯示越穩定，視覺(jue)(jue)閃爍感就越小。LED大屏(ping)幕(mu)的低“視覺(jue)(jue)刷(shua)新(xin)(xin)頻(pin)率(lv)(lv)”，其(qi)影(ying)響(xiang)除(chu)了攝像、攝影(ying)時(shi)，出現水平橫條紋之外，同時(shi)也會發生類似數萬(wan)顆燈泡同時(shi)閃爍的影(ying)像，人眼在(zai)觀(guan)看時(shi)因此(ci)可能(neng)產生不(bu)適感，甚至對眼睛造成傷害。

雖然對(dui)(dui)人眼而言，視覺(jue)刷新(xin)頻率(lv)達60Hz以(yi)上(shang)已經感受到的(de)(de)是連(lian)續(xu)(xu)畫面，但是越(yue)高(gao)的(de)(de)視覺(jue)刷新(xin)頻率(lv)，顯示的(de)(de)圖像越(yue)穩定，人眼越(yue)不容易覺(jue)得疲勞。現今在高(gao)質量視頻中，為(wei)得到更精(jing)(jing)細的(de)(de)畫面，如精(jing)(jing)彩(cai)回(hui)放或是特寫(xie)攝(she)影的(de)(de)過程，紛紛都以(yi)每秒(miao)1,000Hz以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)速攝(she)影機進(jin)行(xing)拍攝(she)。此時，對(dui)(dui)于也會被拍攝(she)到的(de)(de)LED大(da)屏幕，在高(gao)速快(kuai)門下仍能(neng)夠呈現連(lian)續(xu)(xu)畫面(無(wu)黑(hei)色掃描線(xian))或是連(lian)續(xu)(xu)色階，就是很大(da)的(de)(de)挑戰。

是什么影(ying)響了LED大屏幕的刷新頻率及(ji)灰度(du)等級?

我(wo)們(men)知道幕(mu)幾個核心(xin)的(de)(de)(de)部件，如LED開關電源(yuan)、LED驅(qu)(qu)動芯片、led燈(deng)珠等(deng)(deng)，針對(dui)LED大屏幕(mu)的(de)(de)(de)刷新頻(pin)率和灰度等(deng)(deng)級(ji)，LED驅(qu)(qu)動芯片直接決定(ding)了(le)LED大屏幕(mu)在視覺刷新頻(pin)率、灰度等(deng)(deng)級(ji)的(de)(de)(de)表現。在目(mu)前LED驅(qu)(qu)動芯片之中，最高新的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)為(wei)“ScrambledPWM(S-PWM)技(ji)(ji)術(shu)”，S-PWM技(ji)(ji)術(shu)是改(gai)進傳統脈波寬度調變(PWM)的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)，其將(jiang)一(yi)(yi)個影像導通(tong)的(de)(de)(de)時間分散(san)成(cheng)數個較短的(de)(de)(de)導通(tong)時間，以增加整(zheng)體的(de)(de)(de)視覺更(geng)新率。更(geng)進一(yi)(yi)步說明，新一(yi)(yi)代的(de)(de)(de)LED驅(qu)(qu)動芯片所內建的(de)(de)(de)S-PWM技(ji)(ji)術(shu)，能將(jiang)原本每幀(frame)計(ji)數一(yi)(yi)次(LED晶粒(li)ON→LED晶粒(li)OFF)的(de)(de)(de)方式(shi)，平均打散(san)成(cheng)多次計(ji)數，且每個打散(san)的(de)(de)(de)等(deng)(deng)份，皆可(ke)維持(chi)原先未打散(san)前的(de)(de)(de)On/Off比(bi)例。

S-PWM技術提(ti)供了(le)不同的計數模式，因此能(neng)把(ba)影(ying)像(xiang)刷(shua)新(xin)(xin)頻(pin)率(lv)提(ti)升至最高(gao)(gao)(gao)64倍(bei)。若換成以S-PWM來進行提(ti)高(gao)(gao)(gao)影(ying)像(xiang)刷(shua)新(xin)(xin)頻(pin)率(lv)的作業，只需用低階時鐘(如5MHz)即可將視覺刷(shua)新(xin)(xin)頻(pin)率(lv)輕(qing)松提(ti)高(gao)(gao)(gao)64倍(bei)，且(qie)能(neng)達到(dao)4,800Hz以上(shang)。相比一般視頻(pin)覺刷(shua)新(xin)(xin)頻(pin)率(lv)的能(neng)力至少高(gao)(gao)(gao)10倍(bei)以上(shang)，亦能(neng)避免產(chan)生高(gao)(gao)(gao)頻(pin)電(dian)磁干擾(rao)(EMIissue)、過(guo)電(dian)壓(ya)突波(bo)(Overshoot)及欠電(dian)壓(ya)突波(bo)(Undershoot)的問(wen)題。

S-PWM驅動芯(xin)片的(de)LED大屏幕，用數碼相機高速快門(men)進(jin)行照像(xiang)，仍然不會出現水(shui)平(ping)黑色掃描(miao)線與(yu)色塊分布(如(ru)下圖(tu)所(suo)示(shi)(shi))。其視(shi)覺刷新(xin)頻率(lv)、灰度等級(ji)的(de)表現，遠(yuan)超(chao)越(yue)使(shi)用傳(chuan)統開關型驅動芯(xin)片的(de)。高質量LED驅動芯(xin)片，內建S-PWM技術，使(shi)得(de)刷新(xin)頻率(lv)高達3840Hz，灰度等級(ji)可(ke)達16bit，在高速快門(men)情況(kuang)下攝像(xiang)，會后出現水(shui)平(ping)黑色掃描(miao)線與(yu)色塊分布，如(ru)下圖(tu)所(suo)示(shi)(shi)。