1、浅谈浅谈浅谈浅谈LED白平衡调节白平衡调节白平衡调节白平衡调节产品技术部 : 谭国林日期 : 2011-4-22产品技术部 :谭国林请大家把手机调至振动状态请大家把手机调至振动状态请大家把手机调至振动状态请大家把手机调至振动状态,谢谢您的配合谢谢您的配合谢谢您的配合谢谢您的配合!内容大纲xrhombusLED相关知识xrhombusLED白平衡的概念与重要性xrhombusLED白平衡的估算xrhombusLED白平衡的调节产品技术部 :谭国林相关知识xrhombus1.光的性质xrhombus2.可见光xrhombus3.发光强度xrhombus4.辉度/亮度辉度亮度xrhombus5.色温
2、度xrhombus6.控制LED电流注意事项xrhombus7.静态驱动与扫描驱动方式(1)(2)产品技术部 :谭国林1.光的性质xrhombus光被定义为“可为视觉评价的辐射能量”,即光为能量的一种形式,藉辐射方式传送,并能刺激眼睛视网膜产生视觉感知。产品技术部 :谭国林2.可见光xrhombus可见光部分波长在380-770nm,我们能看到这世界全赖此部分对人眼产生的视觉作用。xrhombus光的基础色由红、绿、蓝组成,这就是色光三原色。人眼所见的各种色采是因为光线有不同波长所造成的,经过实验发现,人类肉眼对其中三种波长的感受特别强烈,只要适当调整这三种光线的强度,就可以让人类感受到“几乎
3、”所有的颜色,因此电脑里就用RGB三个数值的大小来标示颜色,每个颜色用8bits来记录,可以有0-255,共256种亮度的变化,三种乘起来就有一千六百多万种变化,这也是我种亮度的变化,三种乘起来就有一千六百多万种变化,这也是我们常听到的24bits全彩。xrhombus色光三原色为红、绿、蓝,其xrhombus混合的结果会得到越明亮的色光,xrhombus称为加色混合,三原色光混合会xrhombus成为白色光。产品技术部 :谭国林3.发光强度xrhombus发光强度,简称光度,是指光源一个立体角所放射出来的光通量,也就是光源或照明灯具所发出的光通量在空间选定方向上分布密度,单位为烛光(cd)。
4、对360度球体而言,发光强度为1cd的光源可放射出12.57lm的光通量。产品技术部 :谭国林4.辉度/亮度xrhombus辉度/亮度,当人眼睛看某物所看到的,可以两种方式表达:xrhombus一用于较高发光值者如光源或灯具,直接以其发光强度来表示。xrhombus另一则用于本身不发光只反射光线者。另一则用于本身不发光只反射光线者。xrhombus如室内表面或一般物体,以亮度表示。xrhombus亮度即被照物每单位面积在某一方向上所发出或反射的发光强度,用以被照物明暗差,公制单位为光/平方公尺(cd/)。产品技术部 :谭国林5.色温度xrhombus色温是发光体表面的温度,所产生出的频谱与光源
5、的强度大小无关,也就是说,此光源照到一张白纸时看起来的感觉;如在钨丝灯光下看一张白纸就是红红的,在日光灯下(4,500 K)就有点偏黄,在日正当中时有点偏紫,所以在赤道地区的风景海水特别的湛蓝,蓝到有点偏紫(约13000K-15000 K)。xrhombus如图1 图2 产品技术部 :谭国林产品技术部 :谭国林产品技术部 :谭国林6.控制LED电流注意事项xrhombus通常我们看LED规格书中其测试条件皆为20mA常温的控制条件下所量测。在正常使用条件下须注意下述说明:xrhombus设定白平衡电流值LED最低不要小于7mA。因为小于7mA将会使一些色阶控制失效,特别在低灰阶部分。注意,LE
6、D反应速度也有其极限,依据经验只要控制LED电流最高值(通常指白平衡值)小于7mA将导致色阶控制不均现象,这问题就是LED反应时间来不及所致,在低灰阶部分变成有一些LED会亮有一些不会亮,此现象将会产生画面脏脏的感觉。的感觉。xrhombus顺便一提,在高灰阶控制不良或辉度无法区分状况下其画面会有何反应?xrhombus LED电流控制在10mA-25mA间亮度与电流关系呈线性关系;大于25mA时亮度不再呈线性关系,电流上升趋缓;大于30mA以上状况更差,电流上升非常小非常缓慢。虽然有些LED规格记载可达60mA,实际上电流是可达此驱动电流值,但亮度绝不是依在20mA状况下呈线性上升状态。xr
7、hombus思考一下,当LED电流加工限制?大亮度会随之增加,只是亮度增加大小幅度不同而已,以此状况思考LED有无最高亮度限制?产品技术部 :谭国林通常在静态驱动下,LED电流尽量控制在其标准测试条件下的电流值,亦就是在20mA或25mA就好,如果大于此电流必须考虑所产生热效应问题;如果使用在扫描驱动线路,常规不大于40mA,大于40mA再高亮度增加有限,公司建议不大于28mA。产品技术部 :谭国林7.静态驱动与扫描驱动方式(1)xrhombus静态驱动xrhombus静态驱动方式简而言之就是每一Pixel有一组驱动线路,其中控制R、G、B三色LED每一颜色皆有其独立驱动线路,也就是一组驱动线
8、路内含三个驱动线立驱动线路,也就是一组驱动线路内含三个驱动线路;当然使用在R、G时每一组驱动线路就含两个驱动线路。xrhombus静态驱动线路驱动方式是同时对各Pixel及各颜色点亮所需点亮的Data,每一Pixel及颜色均为独立控制,互不影响显示。产品技术部 :谭国林7.静态驱动与扫描驱动方式(2)xrhombus扫描驱动xrhombus扫描方式驱动简言之就是多点Pixel共用一组驱动线路轮流来点亮LED,同时利用其视觉驱动线路轮流来点亮,同时利用其视觉暂留以为每一颗LED皆同时点亮的驱动方式。xrhombus一般我们会将扫描驱动依其不同应用需求区分为1/2扫、1/4扫、1/8扫、1/16扫
9、等。产品技术部 :谭国林白平衡的概念与重要性xrhombus什么是白平衡?xrhombus我们所说的白平衡,就是指白色的平衡,即R、G、B三种颜色的亮度比例的平衡。xrhombus白平衡的重要性表现在哪里?xrhombus白平衡效果是显示屏最重要的指标之一。色彩学白平衡效果是显示屏最重要的指标之一。色彩学上当红绿蓝三原色的比例为3:6:1时才会显示出纯正的白色,如果实际比例有一点偏差则会出现白平衡的偏差,一般要注意白色是否有偏蓝色,偏黄绿色现象。白平衡的好坏主要由显示屏的控制系统来决定,管芯对色彩的还原性也有影响。xrhombus图1图2图3产品技术部 :谭国林产品技术部 :谭国林产品技术部
10、:谭国林产品技术部 :谭国林LED白平衡的估算xrhombus假设:xrhombusLED Red 1000mcd20mAxrhombusLED Green 2000mcd20mAxrhombusLED Blue 400mcd20mAxrhombus例一例二产品技术部 :谭国林例一:1R/1G/1B组合,请估算在白平衡R:G:B=3:6:1下,所需RGB之单颗Pixel亮度及各单色LED控制电流?(假设在理想状态下)xrhombus先分析计算各单色基本单位亮度:xrhombus Red 900mcd/3=300mcdxrhombus Green 2000mcd/6=333.333mcdxrho
11、mbus Blue 400mcd/1=400mcdxrhombus由以上分析取量小值当基础来计算,所以应该以Red300mcd为计算基础。由以上分析取量小值当基础来计算,所以应该以为计算基础。xrhombus重新估算在白平衡下,单一Pixel亮度:xrhombus如以Red为计算基础,一个Pixel总亮度应为:xrhombus 300mcd(3+6+1)=3000mcdxrhombus R、G、B各单色最高亮度计算:xrhombus Red 3000mcd 3/(3+6+1)=900mcdxrhombus Green 3000mcd 6/(3+6+1)=1800mcdxrhombus Blue
12、 3000mcd 1/(3+6+1)=300mcd产品技术部 :谭国林xrhombus R、G、B在白平衡下的控制电流计算xrhombus Red 900mcd /900mcd20mA=20mAxrhombus Green 1800mcd /2000mcd20mA=18mAxrhombus Blue 300mcd /400mcd20mA=15.9mAxrhombus注意:上述所估算出来的R、G、B电流值为控制在白平衡条件下各LED最高驱动电流,同时各驱动电流皆在LED亮度与电流值的线性变动区间,所以在此控制状况下应该可取得最高稳定度。产品技术部 :谭国林例二:1R/1G/1B组合,请估算P16
13、产品,客户亮度要求8000cd/,在白平衡R:G:B=3:6:1下,所需RGB之单颗Pixel亮度及各单色LED控制电流?(假设在理想状态下)xrhombus先分析计算每平方的点数:xrhombus 1/16mm/16mm3906Pixel xrhombus跟据实际要求,重新估算在白平衡下,单一Pixel亮度:xrhombus如以每平方8000mcd/ 为计算基础,一个Pixel总亮度应为:xrhombus单位亮度8000cd/系统亮度算数0.8(LINSN)单位像素数3906Pixel 单位亮度系统亮度算数()单位像素数扫描数1=2560mcdxrhombus R、G、B各单色最高亮度计算:
14、xrhombus Red 2560mcd 3/(3+6+1) 768mcdxrhombus Green 2560mcd 6/(3+6+1) 1536mcdxrhombus Blue 2560mcd1/(3+6+1) 256mcd产品技术部 :谭国林xrhombus R、G、B在白平衡下的控制电流计算xrhombus Red 768mcd /900mcd20mA 17mAxrhombus Green 1536mcd /2000mcd20mA 15.36mAxrhombus Blue 256mcd /400mcd20mA 12.8mAxrhombus注意:上述所估算出来的R、G、B电流值为控制在白
15、平衡条件下各LED最高驱动电流,同时各驱动电流皆在LED亮度与电流值的线性变动区间,所以在此控制状况下应该可取得最高稳定度。产品技术部 :谭国林LED白平衡的调节xrhombus什么是白平衡调节?xrhombusR、G、B三种颜色的亮度比例及白色坐标的调节,称为白平衡调节。调节,称为白平衡调节。xrhombus为什么要调节白平衡?xrhombus为了使显示屏显示理想的彩色效果,真实地还原画像原色。产品技术部 :谭国林怎样调节白平衡?xrhombus以之前计算出来的电流值,计算恒流电阻值。xrhombus以上面例二计算,屏体采用的是MBI5042芯片驱动,其公式是xrhombus VR-EXT=
16、0.61VoitG;IOUT=(VR-EXTRext) 23xrhombus公式中的VR-EXT是反映R-EXT端的电压值,Rext是指外接至R-EXT端的电阻值。G值是数字调整电流的增益,可以藉由状态缓存器的第4到第9位来设定。原始的G值为1。xrhombus将公式转换过来Rext=(0.61Voit G23)IOUT将公式转换过来()xrhombus Red Rext= (0.61 1 23)17mA 825xrhombus Green Rext= (0.61 1 23)15.36mA 913xrhombus Blue Rext= (0.61 1 23)12.8mA 1096xrhombus跟据计算出来的阻值,预设好首件的恒流电阻值后,点亮首件用仪器测量各个光参数,再跟据实际数据对照色温坐标图和客户要求进行调节。xrhombus调节完成后将实测数值套入公式进行验算一下,如果误差太大,应重新检查调节时各个环节。xrhombus注意各种不同型号的IC,它们分调电阻与总调电阻的比例也有不一样,如MBI5042为大于5:1;而MBI5024侧为大于5:3。产品技术部 :谭国林资料xrhombusMBI5042规格书xrhombusMBI5024规格书xrhombus电阻规格资料电阻规格资料产品技术部 :谭国林谢谢你的光临!再见!产品技术部 :谭国林