详解户外LED显示屏的对比度引言直视型发光二极管（LED）技术是当今实现户外数字标识系统所采用的主流技术，但这项技术的发展也为测量和评估对比度带来了很多有趣的挑战。当人们在为某一特定用途在多种显示技术或多个显示屏厂商中选择适宜器件的时候，与其它几项重要的显示器参数一样，对比度也是一个关键的考虑因素。大多数显示行业的人士都认同，最终用户中很少有人能真正了解图像的亮度、色域广度及保真度对显示器的对比度有何种影响，然而以电视作主要消费品的液晶显示（LCD）消费制造商之间，在对比度方面的激烈竞争却丝毫没有减缓。随着与测试变量多变性相关联的测试方法的不同，制造商公布的对比度指标几乎可出现任意数值，然而，对比度实际可变化的空间却是有限的。当前，动态对比度技术指标参数（dynamic-contrast-ratiospecifications）变得越来越普遍，并逐渐为人们所接受。不光是消费类显示屏厂商如此，在消费类显示市场销售压力的驱使下，各大LED显示屏厂商在对比度方面也面临着巨大的竞争压力。户外LED显示屏产业尤其如此，因为最终用户在选择产品时最先考虑的总是该产品的对比度技术指标，即使他们可能并不完全了解户外显示屏的测试环境和现实观看环境中各个变量的意义。1大尺寸液晶显示屏的组成部分为了更好地谈论本文的主题，我们很有必要先来了解一下大尺寸LED显示屏的基本单元———LED模组。通过将模组排布在预制好的框架内，再将这些框架拼装在一起，最后通过协调它们之间的功率消耗和信号，就可以构成任意尺寸和任意分辨率的显示屏。例如美国堪萨斯州皇家棒球队的显示屏，宽85英尺，高105英尺，由36个部件共计5，940个LED模组组成，分辨率达1，584×1，800像素，如图1所示。图1位于美国职棒大联盟赛场的高清显示屏由约6，000个LED模组构成LED模组正表面的机械参数是影响显示屏关态测试的关键影响因素。虽然不同公司的LED显示屏的设计和制造会有一定的差别，但是大多数公司都投入了大量的精力，从各方面来改善显示屏的“视频-黑场”状态（video-black），如图2所示。图2该LED模组配备遮阳罩，常被用来提高户外标识系统的对比度在大多数LED模组中，遮光罩是最后安装的部分，这种被称为“遮光罩”的组件是一种百叶窗式的集合体，它在基本的模组装配完成后才被固定安装上去，这个组件对关态下亮度性能的测量极为重要，遮光罩的名称来自于它能使LED面板免受阳光照射。一般来说，显示屏直接反射的阳光越少，它的总对比度也就越高。对于大多数户外装置而言，它们在白天的大部分时间里都要经受太阳的照射，所以制造商必须严格地设计遮阳板，以保证显示屏能正常工作。遮阳板的设计也是一个在显示屏对比度和视角之间寻找最佳平衡点的工作。除了LED模组的遮阳罩设计之外，遮阳罩表面的纹理结构处理（texturingapproach）也会影响最终会有多少环境光被反射到观察者眼中。一般说来，这与加工方法有关，毛糙面与半光滑表面的不同之处在于，它会以漫反射的方式更有效地反射环境光，这就为观众提供了一个更暗的关态，从而提高了显示屏各个视角对比度的均匀性。相比较而言，最后一道处理的抛光涂层，对从光入射角方向观看显得较为黯淡，因此理论上可使制造商提供更高的对比度。但是该涂层在反射角方向上将会产生严重的眩光，这会影响侧边观看（side-angleviewing）的效果。实现遮阳罩设计和毛糙面面罩的方法多采用涂层方式（coatingapproach），很多但并不是全部的LED显示屏厂商都采用防反射、抗紫外线（UV）的黑漆来处理LED模组遮阳罩的表面，力图更进一步地减小LED模组表面对光线的反射。外界环境条件对显示屏的总对比度也会产生重要影响。显示屏长时间使用之后，如果不定期清理就会积累大量灰尘和污垢，超过一定时限之后就会开始影响显示屏的总对比度，使“黑”状态逐渐变成褐色。目前已引入了几种清理灰尘和污垢的方法，其实际效果还有待考证。显示屏制造商和用户所面临的另外一个挑战就是应对紫外线对显示屏前表面的影响，显示屏前表面的抗UV涂层或塑料便有助于最大限度地降低这种影响。最后一点则是，各个LED管相对于显示屏表面会高出1～3mm，这也会降低显示屏对比度的性能。来自于各LED所反射光线的强度与LED尺寸及LED环氧树脂外壳的色彩有一定关系，每个LED都包含一个用于聚焦光线的反射罩，而这个反射罩也会反射进入LED内部的各种环境光，因此，每个LED本身都有可能降低显示屏总的对比度。不过，幸运的是LED制造商已经通过提高