PELCO技术白皮书:视频安防市场中的LED技术
摘要:视频安防行业经历了视频显示技术的进步,从闭路电视(CCTV)开始应用时采用的阴极射线管(CRT),到数字光处理(DLP)投影,再到等离子和液晶显示(LCD)。今天,业界对于一种新兴的显示技术——发光二极管(LED)有越来越多的兴趣。本文将对LED显示技术及其在视频安防中的潜在应用进行探讨。
引言
视频安防行业经历了视频显示技术的进步,从闭路电视(CCTV)开始应用时采用的阴极射线管(CRT),到数字光处理(DLP)投影,再到等离子和液晶显示(LCD)。今天,业界对于一种新兴的显示技术——发光二极管(LED)有越来越多的兴趣。本白皮书将对LED显示技术及其在视频安防中的潜在应用进行探讨。
什么是LED监视器?
随着LED显示器在电子零售商处的推广以及其日益提高的普及度,涉及视频安防行业的客户总是在提出关于新技术的问题。“LED与LCD监视器的画面质量是否有差异?”“对比度有无较大差别?”“LED监视器是否能作为我们的标准监视器?”等等。
关于LED监视器,首先要了解的是它不过是一个后方有LED背光单元的LCD监视器。液晶显示屏(LCD)仍然一样,只是用LED(发光二极管)取代了传统的CCFL(冷阴极荧光灯)对显示屏进行照明。当电子产品生产商三星(Samsung)向市场引入使用LED对LCD面板照明的液晶电视时,三星将这种新型显示器简称为“LED电视”。不管其是否妥当,去掉“LCD”的决定就是一个市场营销举措。毕竟,“LED”是近期流行的缩写词,一种作为新兴的、可能具有革命性的光源而流行的技术。它和“高清电视”(HDTV)、“数字”这些术语在刚出现时一样令人感到兴奋。
但LCD与LED之间的区别却有些令人迷惑。从显示技术角度而言,LED是一种主动发光组件,而LCD则是一种直视成像面板,其后安装有一个背光单元。LCD面板本质上是一种单元结构,其中液晶材料被夹在两个带图案的传导基片中间,并由围绕面板4个边缘的一个聚合物环加以隔离。由微型球状或杆状间隔材料预先确定的单元间隙在1至10微米范围内。在传导基片内侧沉积有一个TFT(薄膜晶体管,Thin Film Transistor)阵列,其中有数百万个微型晶体管,用于控制每一个LC像素的“亮”和“暗”,而在另一个基片上则加工有一个CF(色彩过滤器,Color Filter)阵列,使显示屏具备全彩色显示能力:每种颜色表现一个子像素,一个像素由3个RGB(红绿蓝)子像素组成。LCD监视器有3种显示模式:TN(Twist Nematic,扭转向列)模式、IPS(In Plane Switching,面内切换)模式和VA(Vertical Alignment,竖向定线)模式。对于大面板显示屏(通常大于30英寸),IPS和VA模式由于其出色的视角和对比度而较为普遍。然而,TN模式在较小的监视器(即小于24英寸的型号)中仍然占主流地位。
传统上,LCD监视器采用荧光管来照亮屏幕。因为CCFL一直点亮,即使图像的一部分应为黑色时,也会通过显示屏的前面漏出一些光。因此,传统LCD监视器在显示深黑色时会存在问题。缺乏深黑色会降低图像的感知锐度。同样,荧光照明也会有很多种颜色缺乏,特别是红色;因此,传统LCD显示屏的色饱和度会受到限制。
采用LED背光的LCD监视器可以克服传统LCD显示屏的一些局限性。目前,LED背光显示屏有两种型式:动态RGB LED面板,它位于LCD面板后方;或者是沿光导板边缘布置的白色边缘LED棒,它采用一个专用漫射屏将光在LCD面板后方均匀散布。
RGB动态LED背光LCD监视器
这种背光照明方法可实现局部变暗,在屏幕上形成专门的暗区。这意味着观看者将可看到动态对比度高得多的纯黑图像。LED发光板用作一个分辨率非常低的LED显示屏,而TFT LCD面板则作为分辨率非常高的显示屏工作。两个显示屏在一起进行叠加并同步,使图像的黑色区域因为两个显示屏同时遮断而变成纯黑色。
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