让用户告诉你指挥中心为何一定要用DLP激光无缝大屏幕

2020-03-16 16:11 zhiye

本文转载自投影时代,原文标题《室内情报指挥中心大屏幕选型方案》


编者注:本文作者单位为湖南省公安厅指挥中心,以用户角度阐述该单位在大屏选型的过程中,是如何在DLP激光无缝大屏幕、LCD、LED这三种大型显示设备中做出了最终的选择。以下为原文正文部分:


摘要:为实现信息可视化的高效共享,加快公安行业的信息化建设步伐,进一步提高预测预警预防安全风险的能力,我单位从切身需求出发,结合未来技术的发展趋势,按照适度超前的原则,对项目各子系统进行了深化设计,特别是针对大屏幕显示系统进行了多次考察、调研与学习交流。最终将原定《湖南省公安厅指挥中心智能化系统建设方案》中的4K 3DLP激光光学机芯高分子光学大屏幕显示系统并将该子系统选型调整从显示系统指标对比、现实系统总体情况及动态、系统投资概算三个方面进行了论证说明。

我们
目前市面上主流的三种大屏显示技术DLP(激光无缝大屏幕)、LCD(液晶)和全彩LED,从显示效果、安装承重、业务应用、运维成本等方面进行了比对。


一、室内应用,“低亮高灰”是前提

为了确保采购到合适的大屏 ,我司在选购显示产品时首先关注了亮度 、色彩还原度、清晰度、最佳观看距离等,从而选择最适合自己的产品。科学研究表明,从人眼感光度来说,保证人眼观看的舒适亮度范围在100 cd/m2-300 cd/m2之间。
LED显示屏高亮度显示的特点适合室外广告、演播厅、宴会厅及纵深达到30米以上的会议室应用,因为LED (主动发光源)的屏前亮度是被动发光源(投影机及液晶显示器)的3倍,达到900 cd/m2-1500 cd/m2,且在正常工作状态下具有极高的对比度和色彩还原度,因此在户外和远距离观看的广告屏、宣传屏等领域,LED显示屏具有无可替代的优越性。但因其亮度远大于人眼观看的舒适亮度范围(欧洲影音协会标准:显示产品人眼最佳亮度范围是350 cd/㎡-500 cd/㎡),观看时眼睛容易出现疲劳,会使人感到刺眼,引起眼睛酸痛、流泪和视力降低,尤其是近距离观看时,对人体伤害更大。
如果把LED屏的亮度调低在500 cd/㎡以下。画面将会出现了较为明显的颜色失真和灰度损失。颜色失真和灰度损失会直接影响画面质量,面层次感降低,画面真实性丢失等现象;但往往色彩表现力和灰度等级是评定显示产品视觉效果的关键参数,色域越广、灰度越高,画面细节越完善。
DLP激光无缝大屏的亮度范围在200 cd/m2-350 cd/m2之间,与人眼观看的舒适亮度范围相匹配,其发光原理与影院相似,显示画面柔和,适合长时间和近距离观看。同时,DLP激光无缝大屏采用数字光学遮罩技术,亮度可根据使用环境和用户观看习惯调整,不会影响画面对比度和色彩还原度。



小间距LED显示屏暗场显示效果



DLP激光无缝大屏幕暗场显示效果


二、精细显示,像素是基础

小间距LED显示技术采用的是二极管发光技术,像素是由发光二极管组成,像素之间不可避免具有间隙,且像素间隙越小造价越高,在近距离观看时,画面颗粒感明显。P1.9小间距LED显示屏的像素密度是270410点/m2。
DLP激光无缝大屏采用的是数字光学处理技术,光源通过DMD芯片后,DMD芯片在接受到控制板的控制信号后将光线完全发射到投影屏幕上,因此像素精细连贯,无论是远近距离观看,画面都清晰可辨,细节呈现完整。在本方案中,DLP激光无缝大屏的像素密度为445648点/m2,约为P1.9小间距LED显示屏的1.65倍。同时,随着各种类型的视频显示技术在会议中心中的运用,需要大屏幕系统具有强大的图像处理功能,而DLP激光无缝大屏幕能夠有效显示各种不同制式的图像信号,可以满足这方面的功能需求。



DLP激光无缝大屏幕近距离观看



DLP激光无缝大屏幕文字显示效果



小间距LED显示屏近距离观看


三、显示产品的选择,售后维护成本和采购成本同样重要

一套大屏幕系统的成本包含了设备的采购成本和设备的售后维护成本,所以在显示产品的选择时需要综合考虑,以使大屏幕系统的建设达到最好的性价比,设备的采购成本都是一次性的,但设备的售后维护成本却是一个无底洞,而维护成本的高低完全取决于设备运行的稳定性。
LED显示技术在市场上反馈最多的就是坏点现象和驱动电路故障。坏点指显示屏上出现的常亮或常黑的点,目前行业的最高标准是十万分之一的坏点率,即一个1920×1080分辨率画面(207.36万个像素点)出现20个坏点已经是最高的产品质量(但是同样1920×1080分辨率DLP激光无缝大屏幕、LCD显示屏出现3个坏点已经是不合格产品),整个拼接墙的LED数量是以百万级甚至千万级来计算的,整屏的坏点数量非常庞大。同时,小间距LED显示屏由于发热量较大导致驱动电路不稳定,故障率高,经常需要技术人员进行维修。因此,LED显示屏售后维修率高、维护成本大。
目前在DLP激光无缝大屏技术中,20000小时长寿命的激光光源作为主流光源,主要部件DMD芯片更达到了100000小时寿命,同时这种显示技术从出现到现在发展已经发展了二十余年,各个单位,各个行业都建设了大量的案例,经过了时间的检验,技术成熟稳定,后期运维成本极低。



某著名品牌P1.25小间距LED显示屏坏点



小间距LED显示屏驱动电路故障


四、长期使用,能耗差异突出

小间距LED显示屏由大量发光二极管组成,电能利用率不高,驱动电路庞大,以P1.9的产品为例,实际平均功耗800W/㎡以上,需要建设较大容量的UPS稳定电源。且因为发热量较大,需要有针对性的设计散热空调。
DLP激光无缝大屏幕采用激光发光源,光源利用率高,不需要线路复杂、数量庞大的驱动电路支撑,平均功耗约为200W/㎡。在本方案中,DLP激光无缝大屏的实际功耗仅需3.5KW,仅需要建设小规模的UPS稳定电源。同时,激光光源属于固态发光源,发热量小,内置液冷系统,外置智能散热装置,因此无需额外为DLP激光无缝大屏幕设计散热空调。
后文将详细列表说明两种产品的功耗成本对比。


五、显示效果标准,整墙一致性是关键

LED显示屏是由一块一块预制的LED模块拼接组成,在拼装的边界处可以看到明显的边界,使显示屏出现横竖的边界线,同时由于整屏LED模块众多,所以在拼装时,不可避免的出现各模块出现细微的凹凸不平的现象,当观看视角不是与屏体垂直时,不平整的LED模块就会造成细微的视角差异,但是细微的视角差异却会造成模块间明显的亮色差异。
DLP激光无缝大屏幕是由定制尺寸的显示单元组合而成,整屏单元数量少,同时通过内置传感器,实时调节光机光源输出亮度,各单元亮色一致性可以得到很好的保证,亮色调整相对简易。DLP激光无缝大屏的屏体浑然一体,是由大型机台一次生产成型,本身不是拼接而成,因此整体一致性极高。同时,为消除单元与单元之间的融合部分出现色差,边缘羽化技术非常关键;目前该类技术已非常成熟,可以实现红/绿/蓝/紫/黄/青六色分四阶段调试,并且采用相机自动矫正技术,调整精细准确,矫正后的融合区域与非融合区域色彩、亮度趋于一致。


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小间距LED显示屏模组拼接效果


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DLP激光无缝大屏幕的融合效果


六、设备的使用,安全第一位

对任何产品的选择,使用人员的身体健康安全永远是摆在第一位的,所以在显示产品的选择中我们必须考虑产品的使用是否会对使用人员的身体健康安全造成威胁。
LED显示技术属于主动发光技术,每个像素都由LED灯三色管芯主动发光进行图像显示,整面显示屏LED的数量庞大,数量达到百万甚至千万级别,LED灯除了发出我们人眼可见的RGB三基色,同时也会辐射出人眼无法识别的红外线和紫外线,红外线照射到我们的皮肤上,会引起热的感觉,紫外线太强或照射时间太长会灼伤皮肤,也会损伤眼睛。
同时LED发光的光谱中有较多的蓝光,据资料显示,蓝色光在白天能提高人的注意力,改善人的心情。晚上则相反,长时间暴露在蓝光中就会给大脑发出减少分泌褪黑色素的信号,而这种物质能够调节人的生物节奏,一旦缺少人的昼夜节奏就会被打乱,造成失眠等症状,长时间暴露在LED蓝光下也会影响人的心里健康。
DLP激光无缝大屏幕采用的是被动发光技术,屏幕的全部光源仅由光学机芯的激光模组发光,由于经过内部一系列的光处理,产生对人体有害的紫外线和短波蓝光的总量极少,并且通过了屏幕和机箱的隔绝和过滤,呈现给观众的是非常柔和的光线,接近于自然光谱,对使用人员健康安全无影响。

 

结束语

综上所述,在目前技术条件下,LED显示屏的亮度过高、像素存在间隙、驱动技术尚不完善等问题暂时无法解决,并不适合在观看距离小于十米的场合中应用,在欧美发达国家,室内显示墙应用中案例极少。但其高亮度、色彩艳丽的特性则在室外或观看距离较大的室内应用领域中占有不可匹敌的优势,因为在观看距离较远时,像素颗粒感、高亮刺眼、存在坏点、辐射污染等缺陷均可得到大幅度弱化。DLP激光无缝大屏幕需要一定的安装空间,且不具有LED显示屏那样的高亮度,因此无法使用于室外或是露天的场合。但DLP激光无缝大屏幕具有胶片级的显示效果及柔和舒适的光线,并且具有节能环保、超长时间免维护等特征,更适合在需要长时间、近距离观看的领域内使用。

经过全方面的比对,最终确定DLP激光无缝大屏幕作为本情报指挥中心大屏。4K DLP激光无缝大屏幕进驻湖南省公安厅情报中心,实现了信息可视化的高效共享,加快公安行业的信息化建设步伐,进一步提高预测预警预防安全风险的能力。


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