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LED显示屏在电影院线的使用研讨

LED显示屏的像素间距不时打破更小尺寸,爲其进入专业范畴带来了契机。

合理小间距显示屏在安防范畴厮杀之时,行业内的一局部目光投向了电影院线市场。依据《人民日报》报道,截至2017年3月,我国银幕总数到达44489块,超越整个北美地域,从市场容量上成爲世界第一大电影市场。我国在世界范围内率先片面完成数字化放映,其中3D银幕38377块,占银幕总数的86.26%,巨型银幕(IMAX和中国巨幕)总数已达616块,其规模世界第一。

近两年,小间距LED显示屏在安防范畴和高端会议市场大获成功。在室内,尤其是在电影院线,小间距LED显示屏拥有相对劣势。

①点对点显示劣势

4K投影机仅可以在银幕中心区域完成高清画质,是由于投影机到银幕中心部位和四个顶角的间隔是不一样的,边缘通常存在散焦成绩。除此之外,由于三基色的排布,失集聚成绩也存在于银幕边缘,形成黑色镶边的成绩。因而,选好座位是确保欣赏电影最佳效果的前提。

LED显示屏采用点对点的控制方式,画面在中心和边缘区域均可正常显示,不会呈现任何显示信息的缺失与画面的变形成绩。这是投影机不断无法处理的成绩,却是LED显示屏的劣势之所在。

深圳市前海泰亨实业有限公司(TAIHENG)秉承“坦诚、务实、高效、创新”的企业文化,本着以客户需求为导向,凭借业内“专、精、尖”技术精英对LED光电产品的深刻理解,全面推行ISO9001(2000)质量保证体系标准和“7S”管理,以强大的生产能力,卓越的产品品质和极高的性价比优势来满足不同客户的需求,再加上公司力争做出的每一块LED单元板、箱体、显示屏都成为精品,产品已经通过了欧洲CE、来源美国UL等相关认证。

②亮度和比照度劣势

国度旧事出版广电总局在2013年底发布的GD/J 047-2013《数字影院平面放映技术要求和测量办法》指点性技术文件中规则了平面放映银幕中心亮度规范仅爲:16-3+6cd/m2(≈4.5FL)【1】。众所周知,我们常用的液晶电视亮度在131-175FL(450-600cd/m2),即便是家庭投影的亮度也有超越12FL(41cd/m2)。显然16-3+6cd/m2的亮度规范过低。

虽然SMPTE(美国动画与电视工程协会)提出了对全暗环境适中的亮度规范的建议值爲12~16fL(Foot Lambert)【2】。2D电影的亮度值可根本满足要求,但是3D平面电影的亮度值显然缺乏,这是3D电影被诟病的重要缘由,它形成的影响是长工夫观看引发头晕目眩,眼睛胀痛。

而LED显示屏完全没有亮度缺乏的困扰,LED显示屏厂经过选用适宜的灯珠,驱动IC和控制器,设计合理的电路,可确保LED显示屏完成不同的亮度。在近些年小间距的开展中,亮度低于500cd/m2,刷新率超越3840Hz,灰度等级16bit等技术的呈现,爲小间距在室内范畴大放异彩打下了技术根底。

③自动发光劣势

电影播放是主动发光的进程,它经过将光照射在银幕上,反射至人眼中显示画面,在此进程中,两台投影机的地位关系等要素会引发光与光之间相互搅扰,形成局部画面模糊,尤其是在暗环境下看不清楚。

爲此,银幕通常爲非润滑外表,设计者应用漫反射原理来增加镜面反射,但反射景象仍然存在。而LED显示屏爲自动发光,外表面罩采用漫反射设计,从基本上根绝了光与光的互相搅扰,这是投影机无法做到的!

LED显示屏有投影机无法媲美之处,但是想要真正进入电影院线还有如下成绩有待处理:

1满足电影规范

在众多颜色空间规范中(图1),我们发现Rec.709/sRGB和DCI-P3的色域空间最大,可以表现更多的颜色。

依据国外的参考文献,DCI-P3比sRGB的色域空间大25%,思索DCI的共同背景(好莱坞数字电影倡议组织(DCI)是由迪士尼、福克斯、米高梅、派拉蒙、索尼图像、环球和华纳兄弟7家制片公司共同出资树立的专门从事数字电影技术标准研讨与评价的机构。)鉴于好莱坞在全球电影市场的垄断位置,因而,全球的院线运营商和数字电影设备制造商都在亲密关注DCI技术标准制定的停顿状况。

LED显示屏经过DCI-P3的认证,需求LED厂、封装厂、芯片厂以及驱动芯片厂商的共同努力,目前次要从发光器件及发光器件的使用技术动手。行业内少量出货的发光管主波长爲:白色620-630nm;绿色520-530nm;蓝色465-475nm。而依据国外文献DCI-P3规则的色坐标(图2)转换波长值如下:白色615nm、绿色544nm,蓝色465nm

查阅LED芯片材料以及实测数据,我们发现驱动电流<5mA时,绿色和蓝色主波长受电流的影响较大。小间距显示屏的运用电流恰恰低于5mA,绿色和蓝色通常2mA左右,而电影院线因亮度要求低,实践运用的电流会低于3mA,甚至低于1mA,因而,一方面需求在芯片厂调整芯片的波长范围,封装厂降低分光分色电流接近电影院线显示屏实践运用的电流。从下游芯片处理解到,假如需求非主BIN的芯片,次要有产出和本钱两大成绩,基于内涵调整波段投料,会带来更多偏波的产出片源损失,关于产出的散布,有待芯片厂家的进一步论证。异样,封装厂采用新电流规范分光分色后,也存在和芯片厂相似的成绩,而这些产出和本钱成绩的处理,都依赖于市场需求的推进。

另一方面LED显示屏厂需求和芯片厂协作,设计合理的电路,选用或开发电流输入精度更高的驱动芯片。

从技术角度来看,运用偏波波长消费满足DCI-P3规范的显示屏是可行的。经过整个供给链上各方的努力,LED显示屏可以更完满的画质进入电影院市场。

目前,行业内一局部企业曾经展开这方面的研讨,某公司于往年在拉斯维加斯推出了全球第一台经过DCI-P3测试的LED显示屏,再一次证明了LED显示屏进入电影院线市场的可行性。

2、满足平面声效

显示关于声响的要求是可以与视频同步,影院音频的播放与处置被看做是与银幕显示同等重要。

据报道,此次在拉斯维加斯推出的全球第一台DCI-P3 LED显示屏,扬声器盘绕屏幕周围,爲了确保音效,显示屏厂运用了专有的音频处置技术和JBL的Sculpted Surround零碎。

据理解,影院平面声完成次要由主声道扬声器,次高音扬声器和盘绕声扬声器组成。除了盘绕声扬声器散布于放映厅的正面墙壁和后壁以外,主声道扬声器和次高音扬声器均装置于银幕的面前。其中,主声道扬声器分左、中、右路组成,由于影片画面中对话人物普通位于画面两头,爲了防止最佳听音地位后移、增加,或是声像与图像别离,影院平面声必需添加中路信息,扬声器置于银幕后,声响给观众的感受就像是自然收回的;

鉴于目前影院成熟的平面声学零碎,采用屏幕边缘布置扬声器的显示屏暂时无法完成大尺寸显示。此次在拉斯维加斯发布的LED显示屏长约爲10.3米,高度5.4米,可满足根本影院的放映需求,但是当屏幕爲目前市场主流的IMAX(规范的IMAX银幕爲22米宽、16米高),甚至更大时,此类LED显示屏如何可以完成影音的完满结合,有待论证。

笔者以为LED显示屏在显示效果上更胜一筹,但是在平面声效的完成上,能否可以同银幕一样完成一定透声率,将是LED显示屏能否可以拿下电影院线市场的关键一步。

3亮区和暗区的比例成绩

填充系数又称爲亮区比例,即每个像素的发光面积与该像素所占物理外表积之比。LED显示屏的像素之间存在不发光区域,当近间隔观看时,会呈现分明的颗粒感,因而,我们提出了最小观看间隔。TCO’99规范规则,填充系数不应低于50%,以目前LED显示屏的填充系数做下表:

由此可见,在灯珠的选择上,我们尽能够选择接近点间距尺寸的灯珠,可以进步填充系数,增加屏幕的颗粒感。

4、牢靠性成绩

投影机的牢靠性仅决议于投影机自身,而LED显示屏是由多个部件组成,其组成部件的牢靠性间接影响了显示屏全体的牢靠性。

LED显示屏的生效率=nλp=∑ni*λi*Wi

关于观众来说,观看LED显示屏最无法容忍的是:黑屏或是呈现无信号区域,大少数状况由于开关电源的毛病。举例,目前行业内牢靠性较好的某电源MTBF爲15万小时。假定电影播放12小时/天,由λ=12*365/MTBF=0.0292,即依照每天放映12小时计算,此款电源的年毛病率爲0.0292。假定352 m2的巨幕电影,制造P2.5显示屏需求约422台电源,则整屏电源的年毛病率12.3224,若运用双电源热备份技术,则配对的两台电源同时生效的几率是微乎其微的。因而电源生效成绩根本可以失掉处理。

相比投影机,LED显示屏的毛病率因零碎的庞大而高于投影机,因而,若想要将LED显示屏真正推向电影院市场,牢靠性的提升是业界的一大重要的零碎工程。

5、本钱成绩

高额的本钱是目前LED显示屏进入电影院市场的一大障碍,本钱组成分爲资料本钱和运营本钱。举例阐明如下:

假定影厅:350 m2,170座(小型放映厅),银幕17*9(m)

依据瑞典的TCO’99规范,视距S≥1718*点间距,因而,经过计算,满足17m宽显示屏的点间距至多爲4.94mm,取4mm计算。

除此之外,相反面积的LED显示屏与投影机的用电量相差4倍以上。但是随着LED器件的本钱不时下降,加之节能技术的不时开展,本钱成绩将逐渐弱化。

6、平安的思索

LED显示屏的平安可以从两方面思索,一是人身平安;二是人身安康。

a.人身平安

电影院这一类人员密集的公共场所属于消防重点区域,《电影院修建设计标准及条文阐明JGJ58-2008》等规范中严厉规则了电影院装潢选材的耐火等级。

LED显示屏本身发热存在一定的熄灭风险,LED显示屏次要由模组组成,模组外壳通常爲金属材质,能够熄灭的局部爲:LED、PCB、开关电源、线材、塑料件等。因而,选取阻燃或许不燃资料是LED显示屏进入电影院线的根本要求。此外,LED显示屏本身具有温度、烟雾监控与报警零碎,该零碎在显示屏入驻电影院线后接入电影院全体的监控与报警零碎是可行且必定的。

b.人身安康

GB/T3557-94《电影院视听环境技术要求》中指出:影院的最小视距至多大于等于银幕宽度的一半,通常影院的银幕宽度不小于8m。假定依照8m的宽度计算,最小视距爲4m,间隔观众较近,因而,我们必需思索热辐射、电磁辐射关于人体的影响。

爲了维护观看者的安康平安,在不同的场所下,进入电影院线的LED显示屏需求经过不同的认证规范,如CCC、ETL、CE、FCC、RoSH等。

LED显示屏拥有点对点显示、亮度和比照度高、自动发光等投影机不可匹敌的劣势,从技术角度剖析,LED显示屏进入电影院线市场是可行的,但是还需求在满足电影规范、透声显示、进步亮区比例、牢靠性、平安等方面停止提升,就目前状况来看,LED显示屏本钱还需求进一步下降,才干够无机会与激光投影一决上下,而牢靠性将会是LED显示屏站稳脚跟且继续开展的重要目标。

我们置信LED显示屏冲击电影院市场将会成爲LED显示技术再一次井喷的时期,在价钱下降到可与投影相竞争之前,LED显示屏厂都应该增强本身商品的技术开发与质量提升,这不只关系到本身商品的市场占有率,更关系到整个行业被电影市场的承受度。


 

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