הבית > חֲדָשׁוֹת > תוכן

כיצד להתאים את בהירות הצבע של הרכב TFT-LCD פאנל

Apr 21, 2017

הביקוש לתיקון גמא נובע מן ההמצאה של צגי טלוויזיה CRT. CRT משתמש אלקטרון קרן הסורג כדי להאיר את ציפוי ניאון מאחורי הלוח הקדמי של התצוגה. מתח הבקרה של הרשת החלתית נשלט באופן יחסי לעוצמת הזוהר ועומד בכללי העולם התחתון: עוצמת אור = זמן גמא של מתח הבקרה. שליטה זו יש אופי לא לינארית מהותית. ערך גמא נומינלי של CRT הוא על 2. 5. מצד שני, העין האנושית יש תגובה הפוכה, אשר רגיש יחסית לשינויים בחלק הכהה של רמת אפור. לכן, כדי להפוך את התמונה הסופית להראות את העומק האמיתי של רמת אפור בעיניים אנושיות, אנחנו חייבים לכייל את הסימנים אדום, ירוק וכחול לפני העברת התמונה. בית הספר מתנהל במערכת וידאו, כגון מצלמת טלוויזיה.

מאמר זה מתאר כיצד להבטיח את עקביות בהירות התאמת צבע של לוח TFT-LCD הרכב על ידי תיקון gamma (הידוע גם בשם כיול גמא). נדון כיצד להשתמש במאגר גמא לתכנות של 14 ערוצים כדי לכייל את תגובת הגמא של לוח ה- LCD ולהציג שלוש דוגמאות להגדרות גמא גבוהות, נומינליות וגבוהות.

מתח המוצא של עיצוב המצלמה הוא יחסי לעוצמת האור, השווה ל -1 / 2 של עוצמת האור. 5 כיכר פעמים (0.) 4 פעמים בכיכר. כי קצת יותר מ 1 של ערך גמא הוא המועדף, תקן שידור בדרך כלל משתמש 0. ערך גמא של 5 עושה את המערכת gamma ערך של 1. 25. איור 1 מציג את המצלמה מובנית גמא התגובה היא ההופכי של תגובת CRT, ולכן לא נדרשת תיקון גמא נוסף במערכת. עם זאת, האות TFT-LCD חייב להיות מותאם כדי לפצות על כוונון גמא של המצלמה, אשר נקבע בתחילה עבור צג CRT

1492508128189039753.jpg

איור 1. ערך Gamma של מערכת CRT המסורתית

רכב לוח גמא כיול

לוח TFT-LCD הוא יותר ויותר מוחל על הרכב שילוב מטר, מידע הבידור ואת יחידת אונטולוגיה הניווט ואת הנהג מתקדם עזר עזר (ADAS) אינטליגנטי המראה האחורית. במקום להשתמש באקדחים אלקטרוניים ושכבות ניאון לייצר עוצמה זוהרת, הם שולטים על העברה של "backlighting" באמצעות פיקסל על ידי הפעלת מתח על פיקסל LCD. השימוש מנורת פלורסנט קתודית קרה (CCFL) או דיודות פולטות אור (LED) מערכים לספק "backlight". המתח המופעל על פיקסל ה- LCD יכול לשלוט על כמות האור האחורי המועבר בחזית כדי לשכפל את התמונה המועברת, המגדירה את עקומת הסירוגין עבור ה- TFT-LCD.

גמא של ערך TFT-LCD שונה CRT, אבל יש תגובה גמא קלה. כיול גמא של מערכת השידור המסורתית מתבצע בתהליך שידור האות כדי לפצות את התגובה גמא CRT, המשלבת את התגובה ההפוכה של העין האנושית. לכן, זה חייב להיות מיושם על תיקון גמא לפני האות מוחל על לוח TFT-LCD. תיקון TFT-LCD גמא נחוץ כדי לעקוב אחר תיקון גמא של צגים CRT. אות הווידאו קלט הוא מספרי ואת קוד תיקון גמא מוחל על ממיר מצב דיגיטלי (DAC) כדי ליצור מתח להחיל על פיקסלים. קודי תיקון גמא אלה מסייעים ליצרן התצוגה של הלוח לקבוע את קוד התיקון המתאים כדי לספק את האפקטים החזותיים. המערכת יכולה לעתים קרובות לאחסן מספר רב של הגדרות תיקון גמא לתנאי תאורה שונים. איור 2 מציג את תיקון גמא מנורמל עבור פאנל TFT-LCD כדי ליישם את הערך gamma המערכת 1.

1492508128345085858.jpg

איור 2. ערך Gamma עבור מערכת LCD

נתוני וידאו דיגיטליים, בדרך כלל אותות דיפרנציאליים במתח נמוך (LVDS), חייבים להיות מומרים באמצעות DAC כדי לייצר מתחים אנלוגיים החלים על פיקסלים. ה- DAC הלא ליניארי בעל הכונן הקשיח במקור / כונן העמודה של הלוח משמש לתיקון גמא (ליניארי מכוון). כונן המקור DAC מחליט כמה צעדים מתח שונים ניתן להפעיל על פיקסלים (כגון DAC 8-bit יכול לייצר 28 או 256 גווני אפור). איור 3 מציג את תפיסת השינוי בעוצמה של רמות אפורות הנגרמות על ידי כל צעד מתח, והוא יחסית לתגובת גמא של הלוח (מתח- transmittance או עקומת VT) ואת התגובה העין.

1492508128470080060.jpg

איור 3. השוואה של וריאציות כוח יחסי של תגובות גמא שונות

המאפיינים הלא לינאריים של תיקון גמא גורמות לנתוני תמונה דחוסים עם רמת בהירות נמוכה, ונתוני התמונה עם רמת בהירות גבוהה נדחסים עם דחיסה מועטה או קטנה. דחיסה ברמה נמוכה עושה את הנתונים התמונה "כהה" לאזורים "כהה" הם יותר המושכים את העין, ואת העין האנושית היא רגישה יותר לזיהוי. זה משפר את עומק התמונה. כיתרון נוסף, דחיסה וחוסר ליניאריות אלה מביאים לחתיכות נמוכות יותר של קידוד בהיקות (לדוגמה, מצב לא ליניארי של 8 סיביות, ומקרה ליניארי של 12 סיביות או 14 סיביות). בנוסף, דחיסה יכולה לעזור להפחית את הסבירות של רעש אות וידאו.

מאגרי גמא הניתנים לתכנות

כדי להפעיל את תגובת ה- GAMMA של לוח ה- LCD בפונקציית ההעברה הרצויה של VT, כונן ה- DAC של המקור (עמודה) של הלוח יכול להשתמש במגוון מתחי ייחוס החלים על נקודות מגע מרובות. מתחים אלה להכריח כל DAC יש מצב עבודה לא ליניארי מסוים אידיאלי. מתח הייחוס מסופק לעתים קרובות על ידי IC חיץ גמא, שהוא בדרך כלל מגבר חיץ המספק מתח אנלוגי לנקודת DAC. המעגל חיישן גמא יכול להיות סטטי או לתכנות. Intersil ISL76534 הוא התקנים שניתן להשתמש בהם עבור לוחות LCD הרכב, המורכב של 14 ערוצים למאגר גמא לתכנות מבוסס על I2C וערוץ VCOM, שניהם 10 סיביות של רזולוציה. המכשיר יכול לספק מדויק ויציב DC הפניה מתח לכונן הרכב TFT-LCD מקור. איור 4 מראה תרשים פשוט של מערכת לוח TFT-LCD.

1492508128532003912.jpg

איור 4. תרשים פשוט לוח LCD

על ידי שליטה על נקודות ה- DAC, יצרן לוח ה- LCD של הרכב יכול לכוונן את המתח על מנת לכוונן או לכייל את התגובה הגמית הלא-לינארית של הפאנל (הידועה גם בשם כיול גמא). זה עוזר ליצרן הרכב לוח LCD כדי להבטיח כי כל לוחות LCD באחד הדגמים שלה יש תגובה גמא עקבי. משמעות הדבר היא כי ההבדל בין ההשפעות החזותיות הפוטנציאליות שנגרמו על ידי ייצור LCD וגורמים אחרים הוא ממוזער, כך יצרני הרכב פאנל LCD יכול לספק מוצרים עקביים יותר ויזואלית אטרקטיבי. צרכנים יכולים להיות סמוך ובטוח כי התצוגה של המכונית שהם רכשו תהיה השפעה ויזואלית זהה על התצוגה כי הם רואים על מבחן הבדיקה.

בסופו של דבר, יצרן הלוח מחליט כיצד לכייל את תגובת גמא, כגון Gamma = 2. 2, γ = 2. 0, γ = 1.8, או שילוב של ערכי גמא שונים על סמך הבהירות הצפויה, כך שהתצוגה כוללת אפקט חזותי ספציפי. ראוי לציין כי המאפיינים gamma קל לשנות עם זווית הראייה ותנאי תאורה שונים הסביבה, ולכן בעת רכישת מכונית צריך להשוות את התצוגה בתנאי תאורה אור נמוך תחת עוצמת התצוגה, כדי לקבוע אם מוצג התמונה משביעת רצון.

השוואה בין תמונות של ערכי גמא שונים

תאנה. 5 משווה את האפקטים החזותיים של אותה תמונה עם ערכי גאמה שונים, וקל לראות את ההבדל. התמונה הבינונית (איור 5 ב) הוא ערך נומינלי (פרימיטיבי) gamma (כגון Γ = 2.) 2, את התמונה העליונה (איור 5 א) הוא גדול יותר מהערך הנקוב, את התמונה התחתונה (איור 5 ג ') קטן יו Biao ערך . התמונה התחתונה מאבדת את הניגוד עם הצבע הכהה, והיא הופכת מעט לאחור. ניגודיות התמונה העליונה היא גדולה יותר, אך האזור הכולל כהה יותר.

1492508311677083292.jpg

איור 5 א. דוגמה לתמונה בעלת ערך גבוה של גמא

1492508311724003436.jpg

איור 5 ב. דוגמה של התמונה ערך נומינלי גמא

1492508311724035688.jpg

איור 5 ג. דוגמה לתמונה של ערך גמא נמוך

ערך גמא והגדרות תצוגת רכב

את לוח LCD הרכב יש שחור- Bai דואן נקודה שנקבע על ידי הביצועים של כונן המקור. עם זאת, האות יכול להיות מותאם דיגיטלית במהלך עיבוד נתוני וידאו. לחלופין, ניתן לשנות את הבהירות על-ידי התאמת עוצמת התאורה האחורית של לוח ה- LCD, המוסיפה מאפיין נוסף של ביצועי המערכת. בקרת תצוגה מותאמת לעתים קרובות להגדרות בהירות וניגודיות, בשעות היום ובלילה.

למאגר גמא לתכנות לפשט את המשימה של הערכה והגדרת פונקציית העברת התצוגה, כלומר העברת המשימה למחזור הייצור של יצרן תצוגת הרכב. הגדרות Gamma אלה מתוכנות ל- EEPROM ומועברות ל- DAC כאשר המערכת טעונה. במאגרים מסוימים יש קבוצות זיכרון מרובות להחזיק קבצי הגדרות תצוגה מרובים (פרופיל) המתאימים לתנאי תאורה שונים, והגדרות מותאמות אישית שניתן לשמור ולאחסן על ידי המשתמש בכלים המתאימים. קובץ ההגדרות של gamma המסופק על ידי היצרן הוא בדרך כלל מספיק כדי לספק את רוב יישומי הרכב. התכנות מתבצעת במהלך ההתקנה הראשונית, ולאחר מכן את קובץ ההגדרות לא ישתנה עוד אלא אם כן אתה צריך כוונון עדין כדי לשפר את ההשפעות החזותיות של התצוגה.

סיכום

רכב LCD מקבלי פאנל שואפים להפוך את התמונה אפקטים חזותיים של לוחות התצוגה שלהם מוכר על ידי carmakers והצרכנים. פעולה זו דורשת ערך הפניה יציב של מאגר גמא כדי לוודא שתמונת צבע הווידאו המוצגת על-ידי לוח ה- LCD שלה זהה, בהירות וצבע זהים, לא משתנה בהתאם לתצוגה. מטרה זו יכולה להתבצע באמצעות דיוק גבוהה לתכנות buffers גמא, כגון Intersil ISL76534. למידע נוסף על ISL76534.