来自于各LED 所反射光线的强度与LED 尺寸及LED 环氧树脂外壳的色彩有一定关系,每个LED 都包含一个用于聚焦光线的反射罩,而这个反射罩也会反射进入LED 内部的各种环境光,因此,每个LED本身都有可能降低显示屏总的对比度。不过,幸运的是LED 制造商已经通过提高功率效率和提高亮度的方法,采用了只要一个红色LED、一个绿色LED 和一个蓝色LED 像素点的优化设计。过去生产的LED 显示屏,针对当时百叶窗的设计及其表面纹理处理的状况,每个像素点必须包含12、8、6 或4 个LED 才能够提供足够强的光强(如图3 所示),而当前LED 技术的不断前进已大大提高了显示屏的对比度。
最近出现在LED 视频产业界的一种新的运营手段是用所谓的黑LED 封装(black LED package),来提高户外灯型LED 视频显示器的对比度。大多数红绿蓝室外灯型LED 都在环氧树脂封装料中分别添加了更多的红绿蓝染料,以有效改善辨色性和提高显示屏的对比度。所谓“黑封装”LED,简而言之,只是多添加了一些染料予以着色,使它们稍微变暗而并不是发黑。因为添加了更多的着色染料,黑LED 封装确实最大限度地改善了总的显示对比度,但却是以提高功耗和牺牲显示屏亮度为代价的。图4 中通过对比可以看出标准LED 和黑LED 的区别。
图4 标准LED(上排)和黑LED(下排)的区别
需要补充说明的是,所有增强对比度的方法不仅要在一批模组生产过程中用统一的方式协调起来,也要将所有模块在合适的时间范围内予以协调。一部分消费群在显示屏使用5~10 年之后将会定期要求对模组进行协调校准。LED 视频显示屏的正常工作寿命一般是75,000~100,000 小时。到使用寿命末期,公司一共需要提供11 年的支持以保障对比度不变,这就需要在每个工程项目一开始就计划好。
2 影响对比度的变数
了解了户外LED 显示屏的设计及其如何对对比度构成影响,对深入了解那些会影响该类产品对比度测试的变数有较大帮助。如前所述,户外大尺寸LED视频显示屏的对比度极大地依赖于之前所描述过的模组的构造方法,即包括:百叶窗的设计、织构化(texturing)、涂层以及LED 密度。
为了使对比度测试有实际意义并有可重复性,很有必要准备一个完全黑暗的暗室用以排除外界光线的干扰。在对比度测试中,LED 模组、测试仪器和光源是相互作用的三个关键因素。大多数LED 显示屏制造商只会做一个基本的开- 关(on- off) 测试流程,其关态对应即是视频黑场(video black)。而在全行业范围内却没有形成统一的测试技术标准,虽然对某些显示屏技术存在着一些测量对比度的法定标准,例如VESA FPDM(视频电子标准协会平板显示屏测试),但是这对LED 行业却并不完全适用。和平板显示器测量不同,环境光源(太阳)和测量工具(观看者)每一天每一刻都在改变,而驾车或步行的行人每分钟也都在变化,这一点很难在测试中予以重复,也很难在一本产品说明书里解释得清楚。