亮度特性与颜色显示能力解析

1. 亮度与颜色显示能力

不过，增加级数以后，虽然LED图像的亮度特性得到很大的改善，使之更适合工作环境和观看者喜好，但屏幕的表现能力并没有得到提高。这是因为屏幕达到的色彩表达能力，但是系统仍然只有色。为了提高系统的颜色显示能力，必须使LUT输入为提高。对于视频系统而言，就必须使用更高位的A/D变换位数，与数字处理位数。

研究表明，人眼能分辨出1%的亮度变化，因此当电视图像对比如是100时，如果是线性编码，需要10000级，级14位，如果是非线性编码，则需要460级（？？？）考虑成本和带宽，规定数字电视（包括HDTV）的标准为8为编码，级线性256级（并非绝对）。

但是LED点阵，将视频图像放大了千百倍，导致噪声等统统表现了出来，甚至达到了不可容忍的程度，因此10位，1024级别灰度要求也不算太高。

实际上LED产生的光强和输入的正向电流的转换特性并不是线性的：在低端指数特性，而在高端则饱和特性，而且随品牌不同而不同。电视图像适合暗处，若在户外，则显得对比度不够，画面不清晰，这时就需要调整亮度和γ值。所以大屏幕LED点阵的γ修正，不仅要考虑系统的非线性特性，还要考虑工作环境。

判断最后颜色的效果，可以使用测试图形，标准的电视测试卡对大屏的视觉效果进行检测和调整，从系统总体效果考虑。

2. LUT与PWM（亮度与颜色）

两个既然不同的概念：

灰度调节LUT：表示从最暗的黑到最亮的白有多少级数。RGB中表示各个基色从亮度最低到亮度最高有多少级合成色的多少。

亮度调节PWM：不仅与物体的光能量有关，而且与人眼的视觉特性有关。LED的RGB空间亮度即为三基色功率加权综合。

屏幕亮度可以根据工作条件调整，而灰度却不应随工作换件儿变化。

在横流驱动下。调整脉宽是调整LED亮度的唯一方法。

任何级数的亮度下，灰度都应该满足技术指标，保证足够的动态范围。

如上图，基准脉冲二进制权重控制方法，灰度是由基准脉冲序列实现的，调整基准脉冲的亮度就使所有灰度级的输出电流同样的倍数增减，而灰度等级没有变化。

19场灰度扫描的LED彩色显示，基于FPGA的Verilog HDL代码设计，基准脉冲二进制权重控制方法如下：