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什麼是LED局部調光? ——LCD的進步

LCD的LED局部調光技術可以幫助LCD對畫面的亮度進行局部調整,這是先前的LCD顯示器無法實現的。

LED局部調光技術使液晶顯示器的影像品質提升到更高的水平,關於LED局部調光的技術原理,讓我們透過這篇文章來了解一下。.

什麼是 LED 局部調光?

LCD是一種非自發光顯示器,通常需要使用LED作為光源,透過背光技術為液晶螢幕提供光線。

這種發光技術導致液晶螢幕對比度不高,而且整體亮度較低,視覺觀感比較一般。此時為了顯示更好的畫面,LED局部調光技術應運而生。

LED局部調光技術透過調節液晶螢幕區域光線,使亮區更亮,暗區更暗,螢幕整體對比度更強,觀看的視覺體驗更好。

LED局部調光的比較
LED局部調光的比較

LED局部調光技術的優勢

增強對比度

LED局部調光後的液晶屏明暗區域會有比較大的差異,黑色部分更深,亮處的螢幕更亮,這樣的對比會讓螢幕的顯色性更好,可視性更強。

假設畫面中全是明亮的物體,你很難注意到你想表達的內容的主題;而當你嘗試將主題之外的物體調暗時,主題就會變得更亮,這樣觀眾就能輕易注意到主題。.

類似舞檯燈光的表達,將周圍的燈光關閉,只留下一束光給主角,這時觀眾會感覺更清晰的觀看主角,注意力更加集中,LED局部調光技術也是基於這種效果的原理發明的。.

盡量減少光環效應

LCD顯示器都會有輕微的漏光現象,因此在較暗的背景下,螢幕顯示中較亮的物體會產生瀰漫的模糊光暈,這種模糊光暈還可能扭曲周圍的畫面,我們稱之為光暈效應。

當使用 LED 局部調光進行調整時,可以降低某些區域的亮度,從而可以部分消除光暈效應,從而可以更清晰地觀看影像。

提高能源效率

LED局部調光使暗區變暗,減少不必要的照明,只點亮重要區域,將能源效率集中於必要的區域,在一定程度上降低能源消耗,在保持亮區觀看效果的同時,也能減少不必要的能源浪費。

保留細節

如果沒有LED局部調光調節,連陰影部分都會比較亮,這樣會讓整體畫面看起來比較雜亂,沒有焦點,整體畫質顯得沒有質感。

透過LED局部調光,使較暗的區域變得更暗,較亮的區域變得更亮,從而使整體畫面更加生動逼真,層次更多,觀看體驗更好。

LED局部調光技術的類型

全陣列局部調光

全陣列局部調光是透過在螢幕背後均勻排列LED燈珠來精確控制亮度區域。

這種局部調光控制方式可以確保對區域的調節非常準確,既可以做到精確的明亮區域,又可以保留陰影區域,並且減輕光暈效應。

但全陣列局部調光製程較為複雜,生產成本較高,多用於高階系列LCD產品。

側光式局部調光

側光式液晶顯示器所有的LED都排列在顯示器的邊緣,由螢幕邊緣向中心發光的設計導致需要使用LED局部調光技術進行調光,調光範圍比較大,區域控制比較困難。

但側光式局部調光可使顯示器更加輕薄,其製造流程簡單,成本低廉,因此使用範圍更為廣泛。

直接向下局部調光

直下式局部調光技術原理與全陣列局部調光類似,透過螢幕背後LED矩陣的排布來調節,但直下式局部調光相對於全陣列局部調光,LED數量更少,矩陣模組更大,精度略低於全陣列局部調光,但高於邊光局部調光。

直下式局部調光的製程成本也高於側光式低於全陣列式,是一種較居中的選擇。

三種類型的 LED 局部調光
三種類型的 LED 局部調光

LED顯示器需要採用LED局部調光技術嗎?

與LCD需要透過LED局部調光技術進行局部亮度控制相比,LED顯示器作為自發光顯示屏,它可以透過 控制軟體 LED螢幕上每個LED燈珠的亮度、顏色和 重新整理率 進行精確調節,LED顯示器隨時根據環境和播放內容來調整螢幕顯示參數,不需要採用LED局部調光技術進行幹預。 

LED局部調光技術的挑戰與局限性

有限區域精度

側光式局部調光和直下式局部調光的精度控制比較困難,有時在對比度過強的情況下,原本應該增強亮區的光線反而漏到了暗區,造成光暈。

這種情況可以透過採用全陣列局部調光來解決,但全陣列式價格較高,難以成為市場的熱門選擇。

側光和全陣列 LED 局部調光
側光和全陣列 LED 局部調光

超薄螢幕效能下降

由於LED陣列的深度有限,因此大部分液晶商家會將顯示器做成纖薄超薄的體積效果,從而做出一種產品宣傳噱頭,但這種超薄的顯示器往往會導致畫面顯示性能的下降,暗區和亮區都難以達到預期的效果,可能會比預期的亮,也可能比預期的暗,有時還會導致發光不均勻。

能源效率

背光技術的發光原理存在較大的能量損耗,有時即使顯示器螢幕顯示不發光,但背後提供光源的燈可能一直在發光,因此能量損耗較大。

這是LCD一直以來的缺點,無論哪一種局部調光技術都很難跳出這個限制,不過採用全陣列局部調光技術可以稍微衰減能量損耗,讓暗區降低發光。

低亮度

LCD的背光原理導致顯示畫面的亮度較低,採用LED局部調光技術也不能完全改善這一問題,因此,LCD只適合在夜間或光線較暗的環境下使用,如果室內陽光比較強烈,LCD螢幕的觀看可視性較差。

相較於LCD,高亮度環境下較適合使用LED顯示屏,LED顯示屏的高亮度使得畫面不會受到環境光的影響。

與熱相關的問題

LCD的散熱性能較差,由於發熱導致LCD元件的使用壽命下降,這種情況一直存在,特別是全陣列局部調光技術,其元件密度更高,發熱量也更高,這種情況更為嚴重。.

類似的發熱情況在OLED和LED作為自發光顯示器中表現得更好。

LED局部調光和其他對比增強技術

局部調光和動態對比度

動態對比度是根據不同的影像進行全域調光過程或影像參數修改,以達到更好的顯示效果。

不過,相較於LED局部調光,這種全域調光有時會導致暗區過暗或高光區域過曝,難以實現更精準、更高品質的顯示。

局部調光和自發光像素

自發光顯示器,類似 LED和OLED, ,它們的畫面黑白對比都很好,LCD的調光也是為了模擬LED自發光的顯示效果,而做的技術處理。雖然LED局部調光技術讓LCD的顯示效果更好,但整體來說,它和LED還是有差別的,很難完全達到。.

我該選擇哪種 LED 局部調光技術?

使用者需求

首先當然是根據自身的需求來選擇LED局部調光技術,如果你是專業的影片製作人,需要畫面顯示更加清晰精準,當然最好是選擇全陣列局部調光技術。

如果你只是購買LCD作為小型會議室顯示器,或是一些簡單的數位看板,這種情況下選擇側光局部調光技術即可。

如果是類似報告廳、研討會等對於畫面有一定要求,但不會要求太專業的場合,那麼可以選擇直接向下局部調光技術。

可擴展性

有時需要用LCD與更大的設備相連,將圖片顯示在更大的設備上,因此需要考慮現有設備與其他設備的兼容性,這決定了LCD尺寸的可擴展性。

側光局部調光作為比較早期出現的局部調光方式,適用於大部分的顯示器支架和電源系統,大部分情況下可以相容於其他設備,因此擴展性較強。

耐用性

大多數LCD產品由於發光方式的限制,使用壽命較短。

根據不同技術的工藝和品質,側光式局部調光顯示器的壽命最短,更適合在家庭劇院或其他類似場合中不頻繁地使用,直下式局部調光顯示器的壽命居中,全陣列式局部調光顯示器的材料最好,結構最堅固,壽命最長。

能源效率

對於需要使用大量電腦設備的機房,或者一些環保人士來說,最重要的關注點是 能源效率.

通常,側光和直下局部調光比全陣列局部調光消耗的電量更少,更適合關注能耗的人。

售後服務

售後服務也是一個很重要的考慮因素,它決定了你是否能很快的找到工作人員來幫你解決問題,如果沒有工作人員來解答,原本對你來說的小故障也可能會變成大問題。

長期投資報酬率

電子設備屬於投資成本較大的項目,所以在選購時需要結合使用頻率、使用壽命來判斷它是否值得購買,是否能為我們帶來長遠的利益?

價格最貴的全陣列局部調光,它的長期報酬是否值得我投資?如果我們降低對螢幕的要求,選擇價格最低的側光局部調光能滿足我們的需求嗎?

這些都需要結合我們的使用目的,使用的好處來考慮是否值得購買。

結論

LED局部調光技術可以在一定程度上改善LCD的顯示效果,但每種局部調光技術都有其自身的優點和缺點,我們需要根據自己的需求進行選擇。.

此外,如果對於使用壽命、亮度、畫質等更極致的追求,不妨考慮LED顯示屏,其在這些方面遠遠超過LCD,當然成本預算也會更高。

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