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LED液晶彩電的區(qū)域背光調(diào)光技術(shù)
來源： 日期：2013-11-14 15:27:10 人氣：標(biāo)簽：
由于液晶彩電的基本原理是液晶光閥加背光照明方式，即像素本身不發(fā)光，顯示圖像主要是靠液晶屏上的像素打開或關(guān)閉使背光透過或不能透過液晶像素，從而產(chǎn)生圖像。因此不管液晶屏上顯示的是明亮圖像還是較暗的圖像，在使用ccfl背光的常規(guī)液晶背光中，背光亮度都是不變的，這就使得常規(guī)ccfl液晶彩電在顯示圖像的黑色部分時，黑色不黑，或者說黑不下來，尤其是在顯示較暗畫面的圖像時，會感覺到液晶屏上總是似乎蒙著一層白霧，這也是液晶彩電相對于crt彩電和等離子彩電的一個弱點(diǎn)，普通lcd彩電的對比度指標(biāo)大大低于pdp彩電和crt彩電。為了改善液晶彩電重現(xiàn)圖像的對比度，在led背光在液晶彩電中使用后，隨之出現(xiàn)了區(qū)域（或局部）動態(tài)背光調(diào)整技術(shù)，這種技術(shù)的使用，可以大大提高液晶彩電的對比度指標(biāo)，使液晶彩電重現(xiàn)圖像的質(zhì)量得到很大提升。
根據(jù)液晶屏背光led的布局及安裝位置，可分為直下式led背光和邊緣式led背光這兩種方式。直下式led背光中的led布置在整個液晶板的背部，也就是液晶板的正下方（或者說正后方），所以叫直下式；而邊緣式led背光照明中的led背光燈只布置在液晶屏的上下左右四邊。一般來說，區(qū)域動態(tài)背光調(diào)整技術(shù)只能在直下式led背光液晶彩電中實(shí)現(xiàn)，在邊緣式led背光液晶彩電中較難實(shí)現(xiàn)（據(jù)報道，已經(jīng)有廠家在研究并實(shí)現(xiàn)了邊光led液晶彩電的區(qū)域動態(tài)背光調(diào)整技術(shù)）。
1．整體背光亮度控制
直下式led背光液晶彩電的背光亮度調(diào)整有兩種方法，一種是整體調(diào)整led的發(fā)光亮度，這與采用ccfl冷陰極燈管背光照明液晶彩電的背光亮度調(diào)整方式基本相同。在用戶通過調(diào)整菜單調(diào)整屏幕亮度時，就是通過同時調(diào)整液晶屏背部安裝的所有l(wèi)ed發(fā)光亮度來實(shí)現(xiàn)的，這種同時調(diào)整所有背光led發(fā)光亮度的方式，通常稱為整體背光亮度調(diào)整或稱為全局背光亮度調(diào)整( global dimming)。這種亮度調(diào)整方式在由用戶調(diào)整好屏幕亮度后，不管顯示圖像的內(nèi)容，其整體背光亮度調(diào)整信號global dimming都不再發(fā)生變化，不再對led的發(fā)光亮度進(jìn)行控制。
2．動態(tài)區(qū)域背光亮度控制
直下式led背光的另一種亮度調(diào)整方式更為先進(jìn)，它可以大幅提高畫面的對比度，并降低液晶彩電的功耗，這就是動態(tài)區(qū)域背光亮度控制技術(shù)(也稱局部背光亮度控制，localdimming)。
區(qū)域式背光亮度調(diào)整技術(shù)是根據(jù)圖像內(nèi)容對部分背光led的發(fā)光亮度進(jìn)行調(diào)整，具體實(shí)現(xiàn)方法如下：將直下式背光中所有的led劃分成若干個小單元，同時，液晶彩電視頻主控電路內(nèi)的區(qū)域式背光亮度控制電路或單獨(dú)設(shè)置的區(qū)域式背光亮度控制電路將整個圖像畫面分割成相應(yīng)數(shù)量的小單元（單元數(shù)與液晶屏下的led單元數(shù)相對應(yīng)，如圖2-25所示。注意：led單元個數(shù)不是led發(fā)光二極管的個數(shù)，一個單元的led可能包含幾個或十幾個led，同一小單元內(nèi)的背光led受同一個led驅(qū)動電路的控制，發(fā)光亮度相等。具體機(jī)型可能有所不同，如圖2-26所示），并對每個圖像單元的圖像亮度進(jìn)行分析，將分析結(jié)果變換成led背光亮度控制信號，去控制與圖像單元相對應(yīng)的單元背光led的發(fā)光亮度。當(dāng)顯示圖像畫面中某一部分亮度較高時，則區(qū)域式背光亮度控制電路控制與這部分高亮度圖像液晶板下部相對應(yīng)的背光led單元，使這部分led的發(fā)光亮度提高，而使畫面中低亮度部分對應(yīng)的背光led單元降低發(fā)光亮度，如下圖所示。
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采用動態(tài)區(qū)域背光亮度控制技術(shù)的led彩電具有以下優(yōu)點(diǎn)。
①大幅提高led液晶彩電的對比度指標(biāo)。由于背光亮度受圖像內(nèi)容控制，在圖像黑色部分，相對應(yīng)的led單元甚至可以不發(fā)光，而圖像明亮所對應(yīng)的led背光單元發(fā)光亮度增強(qiáng)，因此對比度得到了很大的提高，改善了液晶彩電顯示圖像時黑色不黑的問題。
②更加節(jié)能。沒有采用區(qū)域背光亮度控制技術(shù)的led彩電和采用ccfl背光的lcd彩電，在不人為改變背光亮度的情況下，不管圖像亮暗背光亮度都是不變的；而采用區(qū)域背光亮度控制技術(shù)的led彩電在圖像內(nèi)容暗時，可自動降低背光亮度，因此更加省電。
③降低對于背光亮度均勻性的敏感度。采用led背光時，過去存在一個如何使屏幕的亮度均勻的問題，采用區(qū)域亮度控制技術(shù)后不但可提高液晶彩電的對比度，還能夠解決亮度均勻的問題，這是因為實(shí)際的圖像在每個具體部位的亮度是不一樣的，可能有的區(qū)域較亮、有的區(qū)域較暗，所以對背光亮度均勻性的敏感度有所降低。
顯然，采用ccfl背光的lcd彩電是不可能實(shí)現(xiàn)區(qū)域亮度控制的，一方面是因為ccfl的形狀是長條形，無法按屏幕分成小的單元，另一方面則是因為它的亮度也不可能按照圖像的內(nèi)容進(jìn)行快速調(diào)整。
led背光區(qū)域控制技術(shù)并非十全十美，還存在以下不足。
①采用區(qū)域背光亮度控制技術(shù)的led彩電在背光led驅(qū)動與控制電路方面比較復(fù)雜。
②背光led分區(qū)單元越多，區(qū)域背光亮度控制的效果就越好，才能做較細(xì)部的區(qū)域控制設(shè)計。但分區(qū)越多，led的密度提高，使得區(qū)域控制系統(tǒng)復(fù)雜度隨之提高。
③led發(fā)光亮暗的控制速度能否跟得上輸入信號的變化，尤其是電視畫面多為動態(tài)影像，其led背光反應(yīng)速度更是對重現(xiàn)畫面的效果有直接影響。
④圖像上可能后出現(xiàn)光暈現(xiàn)象。尤其是當(dāng)畫面背景為黑色、前景為明亮物體時f例如一輪明月高掛黑色天空），居然背光led亮度會隨畫面不同明暗而自動調(diào)整，但是在明亮畫面與黑暗畫面的交界處，仍不可避免會有暈光現(xiàn)象出現(xiàn)，尤其當(dāng)明亮物體在移動時，若led背光亮度不能實(shí)時改變，此現(xiàn)象更明顯。
⑤動態(tài)區(qū)域背光亮度控制技術(shù)效果的好壞，與從圖像信號中提取區(qū)域背光亮度控制信號的算法之間具有密切的關(guān)系（尤其是上述第⑨、④項問題），因此，不同廠家算法的不同，也是采用背光區(qū)域控制技術(shù)led彩電之間圖像重現(xiàn)效果優(yōu)劣之分的關(guān)鍵。
雖然led背光區(qū)域控制技術(shù)并不是十全十美，但總地來說，這一技術(shù)的采用對提高led液晶彩電的整體圖像質(zhì)量的效果還是非常明顯和突出的，也是目前所有背光源中 佳的解決方案。
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