全彩LED显示屏的灰度研究(1.辽宁工业大学电子与信息工程学院，辽宁锦州121001;2.深圳市宏啟光电有限公司，深圳518172)摘要：LED显示屏研究极为火热，在其灰度的显示方面具体有两种方法：一种是电流型灰度显示，另一种是数字脉冲型灰度显示。前种方法实现简单，容易实现，但是具体的工程操作困难；数字脉冲型灰度显示是基于数字脉冲的占空比来实现灰度显示的，显示方法较为灵活，控制方式也较易实现。显示的效果在一定的刷新频率下人眼感觉是整体的亮度的变化，本文还通过对实际亮度和视觉亮度的费希纳定律校正，得出灰度校正的基本公式。本文针对LED屏的电流型灰度显示方法与数字脉冲型灰度显示方法进行比较分析，提出改进、新的全彩LED显示屏的灰度校正方法。该方法关键词：电流灰度；脉冲灰度；费希纳定律；灰度校正FullColorLEDDisplayofTheGrayCHENlong,LUBao-chun,ZhUANGMing-zhao,TANGWen-jun,CHENXiao-juan(1.ElectronicandInformationEngineeringinstitute,LiaoningUniversityofTechnology,chinaJinzhou121001；2.)Abstract:LEDdisplayofextremelyhot,thedisplayareainthegrayconcreteintwoways:oneisthecurrent-modegrayscaledisplay,theotheristhedigitalpulse-typegray-scaledisplay.Theformermethodissimpleandeasytoimplement,butthespecificdifficultiesofengineeringoperations;digitalpulse-typegray-scaledisplayisbasedonthedigitalpulsedutycycletoachievegrayscaledisplay,thedisplaymethodismoreflexiblecontrolisalsoeasiertoachieve.ShowtheeffectofrefreshrateinacertainsenseofHumanEyesflashingnotchange.AlsoontheactualbrightnessandthebrightnessoftheFechnerlawofvisualcorrection,gammacorrectionderivedthebasicformula.Keywords:Currentintensity；Pulseintensity；FechnerLaw；Gammacorrection目前，LED显示屏已经在车站、港口、户外广告、大型文体活动、政府的公告和金融的实时显示等方面成为主流的显示设备。LED显示屏由于采用节能、环保、高稳定性，超高亮度的LED作为发光原件，所以显示屏本身也具备这些优点[1]。此外LED显示屏在户外的显示效果是其他的液晶显示屏和CRT显示屏所无法企及的，另外在超大屏幕显示方面LED显示屏的刷新率、动态效果、节能环保、稳定性和成本等方面优势显著[2-3]。LED显示屏在设计和生产当中，彩色图像信息的提取、灰度的实现、坏点的自动检测、数据传输、颜色校正和混色等问题是其中几个关键技术难题。本文研究显示屏灰度显示的实现方法。在分析电流型灰度实现的基础上具体研究数字脉冲型灰度的实现，并由费希纳定律得到实际亮度与视觉亮度的校正公式。1电流型灰度实现LED显示屏灰度的实现，就是实现单个LED的根据不同的控制信号，而发出不同强度等级的光束，从而实现LED显示屏灰度等级的变化。这种方法，比较的直观易懂，LED流过的电流越大，则LED发出的光就越强，显示出的效果也就越亮。按照这样的思路理解，由调整LED电流的大小控制LED亮度的变化，从而实现灰度的显示[4]。我们可以设定：LED最亮为16级灰度，不亮的时候为1级灰度，把其中不亮到最亮的这个部分平均分成16等，则可实现16种灰度变化。在电路上面实现这个功能就是具体设置电流大小的问题。电流的大小设置可以用电阻的调节来实现。图1.1是显示屏LED的特性曲线图。图1.1正向电流与亮度的关系由图1.1可以知道：LED的电流强度与亮度关系大约是成正比的。LED亮度的大小，我们可以通过控制LED电流的大小来设置就是通过改变电路的电阻，实现LED亮度的改变，即灰度的变化。图1.2正向电压与正向电流的关系由图1.2我们可以知道，通过控制电压的方式来实现电流的控制是不可取的，因为LED的电流和电压的关系是非线性的。由此，我们可以通过控制LED的电流达到灰度的实现。假设我们通过显示屏LED光—电曲线图已经测量得出LED最亮时候的串入的电阻是R1，LED几乎不亮时候串入的电阻为R2，LED内阻为R3，LED的饱和压降为V，驱动电压为U我们就可以得出各级灰度应该串入的电阻值如表1.3编码电阻R电流I0000R1+R2(U-V)/(R1+R2)0001R1+(14R2)/15(U-V)/(R1+(14R2)/15)0010R...
