过去，很难成功地制造出非常大或非常亮的视频显示器。所有的投影系统都存在亮度和对比度的不足，在高亮度环境中的性能非常之差。各种基于CRT的老式解决方案，既笨重又费电，其所能达到的清晰度也受各种条件的限制。LED视频显示器技术最终使得价格尚可接受的大尺寸、高亮度视频显示器成为现实。
定义大屏幕视频显示器
大型视频显示器的用途，是向一大批观众展示全彩色运动图像。节目源通常是真正的视频源——最常见的就是摄像机或录像带。
大型显示器已被广泛应用于各种必须让一大批人能够看到该显示器的场所，如运动场、流行音乐厅和大型购物中心等。这些显示器的尺寸通常都很大(宽度为1.5米到30米)，而且非常明亮——以便不受诸如视频光线和直射阳光之类的高环境光影响。
过去，这种尺寸的屏幕只能用CRT技术才能制成全彩色。在过去的5年里，LED技术得到了长足的发展，它在清晰度和亮度方面已经超过了CRT技术。
下面，我们更详细地考察一下这些大屏幕显示器技术。
背投与背投模块
视频投影机的不足在于其亮度。为了在室内场所高环境光条件下获得对比度尚可接受的明亮图像(这对视频来说是至关重要的)，需要使用功率非常之高的投影机和精心设计的屏幕，以便使人们能清楚地看到投射出的图像。利用现有的视频投影机技术获得所需要的亮度级，根本就是不现实或不可能的。
拼墙也只有很低的亮度(平均亮度只有大约400到600尼特)。图像被细小但可见的分割线分割成许多小块。要想将各个块体调节成具有完全相同的色平衡是非常困难的；而要让它们保持这种状态，更是难上加难。
CRT技术
早期的CRG大屏幕技术现已被LED技术所取代。最著名的CRT屏幕有：三菱公司的Diamond Vision、松下公司的Astra Vision和索尼公司的JumboTron。对许多人来说，这些屏幕是在运动场或体育馆等高环境光场所中使用的大型视频显示器的主要解决方案。
如同报纸上刊登的照片一样，视频图像也被分成许多我们称之为像素的亮点。每个像素至少包括三个微型CRT(阴极射线管)——红、绿、蓝色各一个。通过改变这些CRT中每一个的亮度，可以生成任何颜色。这些CRT中的每一个都类似一个微型视频显像管，不同之处就在于，它只生成一个像点的光强，而整个图像是由成千上万个CRT组成的。最终的结果就是生成一个又大又明亮的视频图像。
LED技术
20世纪90年代后期，LED(发光二极管)技术得到了长足的发展，在清晰度和亮度方面超过了CRT。LED显示器的工作原理与CRT完全相同，区别仅在于微型CRT被LED所取代。
与基于CRT的同类产品相比，LED显示器消耗电量少得多，而且重量也明显轻得多，它们占用空间小(它们的厚度不到前者的一半)，这使得它们深受AV租赁与固定安装市场的欢迎。
长期以来，CRT技术一直局限于三大供应商，主要原因是其制造过程极其复杂。LED技术则简单得多——结果就是制造厂家也多得多(有一份行业报告列举了多达50家制造商)。这并不是什么好事，因为这种状况可能导致市面上出现某些设计低劣的产品和某些短期经营型制造商，他们可能在销售几套系统之后就消失了。关键是要选择一家有良好历史记录而且具有敬业精神的制造商。你并不希望因拥有一款没有任何保障的“孤儿”产品而担惊受怕。对一款新的、由一家过去只制作过动画LED而没有任何视频生产经验的公司制造的LED视频产品，更要特别警惕。
屏幕的分辨率
在大型视频显示器上获得高质量图像的关键，就是购买你能买得起的最高分辨率。
屏幕的分辨率被定义为其垂直和水平像素(构成图像的亮点)的总数。屏幕再现的视频信号的固有分辨率在垂直方向上约为486/576(NTSC/PAL制式)，在水平方向上约为240到720(取决于源信号的质量)。为了在不降低图像清晰度的前提下再现这些信号，你需要的最小屏幕分辨率约为648×486(NTSC)或768×576(PAL)。
如果你使用的屏幕的像素数少于输入的源信号，则图像的清晰度将低于源图像。然而，如果显示器设计合理，则它仍能给出尚可接受的视频图像。
例如，为了获得具有640×480(VGA)级分辨率的屏幕，而我们使用的是一个3m×2.25m的中等尺寸屏幕，则我们需要让像素相距大约4.5mm(像素之间的这一距离称之为像素间距，通常以毫米为单位来表示)。
室内用屏幕典型的像素间距为：6mm、10mm、12mm、15mm和20mm。
室外用屏幕典型的像素间距为：15mm、20mm、25mm和30mm——室外用屏幕一般说来比室内用屏幕大，因为观看距离通常比较远。
对上面的例子，我们可以使用6mm的像素间距和略大一点的屏幕来获得全VGA级分辨率，更合算的解决方案则是使用像素间距更大、分辨率更低的屏幕。
像素间距越小，显示器越昂贵；所以，最理想的解决方案永远都是要同时兼顾成本和分辨率。请注意，实际的LED屏幕产品都采用固定大小的像素块(例如16×16或32×16)，你可能需要略微调整屏幕的总体尺寸，使之能容纳整数个像素块。
一个需要考虑的问题是，像素间距越大，图像越容易呈现格栅化——你开始能看到像素结构，就像你用放大镜看报纸上的照片一样。它随着观看者与屏幕之间距离的变化而变化，需要在设计计算中予以考虑。
目前，表面安装LED(SMD)套件已经上市，允许采用10mm和6mm，甚至更小的像素间距——对传统的LED封装方法来说，12mm的像素间距基本上已经是其极限了。
像素间距和屏幕分辨率的选择受下列因素的制约：你面临的任何物理尺寸上的限制、观看距离和视线、以及(理所应当地)预算——显示器的成本取决于其面积。
视频处理
如果你有两款相互竞争的屏幕，它们采用相同的技术，具有相同的尺寸和相同的分辨率，则你可以评估它们在LED制造商、驱动电路和LED安装方法上的差别。标准视频信号不可能被直接显示在LED屏幕上，必须事先对其进行处理。这种处理的质量，恰恰是购买者们最容易忽视的地方。
必须进行的第一项处理就是解隔行扫描。视频图像是由许多水平扫描线组成的——对NTSC视频，可见的扫描线数目约为486；对PAL视频，则为576。这些扫描线并非全部同时出现在视频屏幕上。在一秒钟的第一个1/60(对PAL视频为1/50)里，出现奇数号的扫描线，在第二个1/60秒里，出现偶数号扫描线。这种显示方式被称之为隔行扫描式显示，每一台电视机都以这种方式工作。这并不是显示一个图像的最佳方式，绝大多数不需要拾取广播信号的显示器都使用非隔行扫描系统，其中所有的东西是同时被显示出来的。
将一个隔行扫描信号转化成非隔行扫描信号并不像你想象的那样简单。最简单的方法就是，提取第一组扫描线(扫描场)，将它翻番后显示出来——忽略第二个扫描场。有些视频处理器就是这样做的——它们放弃了原始图像一半的清晰度。更好的方法是将第一个扫描场保存在存储器中，在第二个扫描场到达之后，将它与第二个扫描场合并在一起，然后显示完整的画面。尽管这是一种很好的方法，但它也有其内在的问题。每个扫描场代表一个一秒快镜的1/60或1/50。如果某个物体处于快速运动状态，则它在奇数扫描场和偶数扫描场中的位置可能是不同的——如果你曾经遇到过在暂停VCR之后，看到一个人正在挥动的手在震颤，而其它东西都静止不动的情况，则说明你见过这种效应。解决这一问题需要使用某种实时数字处理，在合并这两个扫描场之前，对其进行插值处理——这种处理被称之为运动补偿，需要使用实时数字信号处理技术。所以，模拟视频信号必须首先被数字化。甚至这一数字化处理过程中使用的方法和分辨率，也会影响最终的结果。
假设我们已经将一个PAL信号数字化和解隔行扫描成分辨率为700×576左右，而我们所使用的屏幕的分辨率为333×250，则我们显然需要降低输入视频的分辨率以满足显示器的要求。这就是信号处理电路的第二项任务。这项任务既可以通过简单地放弃一些像素而强行完成，也可以由数字处理电路以智能方式完成，以便尽可能多地保留图像细节。后一种操作也涉及实时数字处理——而这种处理不可能很便宜地完成。
显示器制造商处理视频信号的方式千差万别，而从制造商那里获得这方面的信息有时并不是一件很容易的事。这是一项非常值得去完成的工作，因为不同的处理方式可能造成显示器上的图像质量出现明显的差别。要特别提防级联处理器造成的信号劣化和伪痕。
亮度、对比度及其它参数
除了分辨率和处理类型外，还有其它一些比较因素。由于这是一个尚未确立通用标准的行业，所以某些被广泛用于比较显示设备的关键技术参数，在用于比较LED视频屏幕时，是大有疑问的。这些需要考虑的关键参数包括亮度和屏幕的视角。
对于辐射型显示设备，亮度通常以尼特(1cd/m2)为单位来衡量——数值越高，显示器越亮。一般说来，对室内用显示器，你需要亮度不低于1,000尼特，对室外用显示器，你需要其亮度为5,000尼特或更高。尽管绝大多数制造商都会为你提供一个亮度值，但你没有任何标准的方法来测量它，因而比较起来非常困难。要想使该参数真正有意义，制造商应该：将LED驱动电流设置为某个规定的数值(即用于确定LED寿命的那个电流值)，然后用标准试验图形将亮度和对比度调节到最适合视频观看的水平，然后播放某个已知的信号，最后用某个特定类型的测光表测量轴线亮度。
视场角是另一个需要考虑的重要因素——房间里的每个座位是否能同样好地观看显示器。对那些试图使用显示器的人来说，目前有两个流行的参数：显示器的视角和最大视角——后一个参数是一个与使用场所有关的设计参数，需要考虑屏幕的尺寸、数量和位置。制造商通常标出显示器的视角，而如何测量这一参数，也是并不总是很清楚的。对其它类型的显示器来说，一种典型的测量方法是，在进行亮度测量时，朝着离开轴线的方向移动到亮度下降至50%的那一点上，记下该角度。遗憾的是，LED显示器存在一个这种技术所特有的、被称之为“肩状遮挡”的问题：在极限角度上，可能会出现因一只LED阻挡另一只LED的视场而造成的色偏移。所以，对LED技术来说，50%亮度测量法并不是一种完全有效的方法——还需要将色温偏移考虑在内。如果在亮度下降到50%前即出现明显的色偏移，则这个比较小的角度实际上就是视角。(由内置式遮阳板造成的)类似效应可能会显着地减小室外用显示器的垂直视角。
预期寿命是另一个令人感兴趣的参数。LED的标称寿命值的范围为20,000到100,000个小时。显然，这些数字仅当它们是在实际显示应用中拟使用的实际驱动电流下——而且无疑应在进行亮度测量所使用的驱动电平下——测量出来时，才有意义。
在评估任何一套大型视频显示器系统时，都要征求一下(制造商和安装者的)意见。尽量确保这些既往用户与你具有类似的处境(例如，如果你的使用地点是室内，则与室外场所的比较对你可能毫无用处)。
购买前应采取的措施
在与任何一个供应商联系之前，要计算你需要的屏幕数量、规格和位置，如有可能，还要确定所需要的亮度和视角。
要确定高清晰度显示器的预算，要在技术规格书中逐项列明你的具体要求和最小性能标准，并在供应商提交投标书之前，将技术规格书的副本提供给每个可能的供应商。这样，这些标书就能以相同的要求为基础来编写，而且可以相互比较。
一旦你缩小了选择的范围，就可以安排观看你所考虑的那款产品了。
此外还要注意屏幕的物理构造。这些屏幕都是由大量安装在框架上的较小的模块构成的。如果这些模块没有在三个轴线上都合理地对齐，则你就能看出该设备的区块结构。
最理想的情况就是将相互竞争的屏幕并排放在一起，馈入相同的源信号，进行“淘汰性比较”(shoot out)。当然，这种比较并不总是有可能进行的(贸易展览会使你能够进行某些比较)。你至少应实地考察一下你初步选中的几款屏幕。一定要在这些屏幕上观看你自己的资料，要带上你准备在自己的设施中播放的典型的高质量视频资料。特别是，那些有大量运动和摄像机摇摄镜头的场景将能够揭示某些特定的LED处理器问题。你还应该观看标准视频试验信号，以便了解黑白平衡、均匀性、线性度等。要特别注意大范围的单一颜色中(尤其是黑色区和极暗区中)是否有j令人讨厌的噪声伪痕。
选择室外用LED屏幕
1. 色混合距离
近距离观看像素时，RGB发光二极管看上去就像一个个独立的亮点。在离屏幕一定的距离上观看时，这些LED会混合成一种颜色，这一距离被称之为“色混合距离”。优异的色混合能力使得图像能够在近距离上看上去清晰而鲜明，对室内用显示器来说，这是一个至关重要的因素。对室外用灯管型分立LED屏幕来说，色混合距离可以用像素间距乘以500而计算出来；对室内用表面安装式三合一RGB LED设备来说，由于LED相距非常之近，所以这一数字为250。所以，对LVP1010屏幕，这一距离为2.5米。这一距离有时也被错误地称之为最小可视距离。
例如，LVP 1650屏幕的色混合距离为：
16mm(像素间距)×500 = 8m
2. 最小可视距离
这一距离是用像素间距乘以750~1000计算出来的。在这一距离上可看到匀称的图像。在更近的距离上，将看到各个LED以亮点形式出现在图像中。
例如，LVP 1650屏幕的最小可视距离为：
16mm(像素间距)×1000 = 16m
3. 最大可视距离
这一距离通常是屏幕高度的20到30倍。
例如，高度为4.8米的屏幕的最大可视距离为：
30×4.57 = 137m
伽玛校正
什么是伽玛？
在视频的早期，人们发现，阴极射线管(CRT)电视机不能生成与信号输入电压直接成正比的输出光强。
这从下面可以看出：
其影响就是生成一些在黑区和白区之间的中间区里过黑的图像。例如，50%的输入电压只能生成18%的光强。
这一效应可以用该曲线的数学方程来描述，“伽玛”则是该方程中的一个因数。
当初发现这一问题时，人们并不认为在电视机中加装一个电子部件来校正这一效应是一种合算的解决方案，所以校正是在电视摄像机中进行的。这就意味着要记录和广播经过校正的信号。今天，情况依然如此，因为大多数人的家里仍然在使用CRT类电视机。
这就意味着，如果你使用的是能对输入信号做出线性响应的显示器(即LED显示器)，则在对信号进行“伽玛校正”时，必须小心。
LED显示器能对输入信号做出线性响应(也就是说，50%的输入电压将生成50%的亮度)，作为信号处理的一个组成部分，任何视频信号都需要对伽玛值进行校正。
彩色校正技术
最新出现的一种彩色校正系统名叫M4，是由Lighthouse公司设计制造的，它允许对每个屏板中的每个像素(亮度和颜色)单独进行控制。
对控制系统的这一改进，使我们能够获得前所未有的均匀度，生成像素尺寸所允许的最清晰的图像。
下面关于M4技术的文件，详细地解释了这项新的产品改进所具有的好处和特点，并简要说明了为什么需要进行校正。
技术摘要
在当前的LED技术中，不论屏幕的制造商是谁，LED组件的亮度都各不相同。这一问题导致了颜色偏移、不一致的色纯度和质量低劣的真“白色”。为了消除这一问题，LED制造商们将芯片“分区”或分解成具有近似颜色和亮度的区块。这种处理有一定的帮助，但仍有其不足，而且如下面的图表所示，亮度和颜色中仍然存在偏移。
利用彩色校正电路，我们可以纠正这一问题，但也有其不足，而且均匀性问题依然存在。
Lighthouse公司的解决方案
在Lighthouse公司专有的M4技术中，要对每个智能模块(IM)上的LED的颜色和亮度值进行测量，并将测量结果保存在该模块(IM)上的EPROM(可擦可编程只读存储器芯片)中。这就使我们的微处理器能够读取这些数据，并正确地搭配每个独立的LED芯片的亮度级和颜色，从而给出最佳的均匀性。这种处理确保能获得纯正的白色、对SMPTE和EBU标准信号异常之好的色平衡、以及完整的数字色彩控制。M4技术是Lighthouse公司的第四代LED像素处理技术，它在所有颜色上都实现了异常之好的显示均匀性，而不仅仅是在白色上。现在，各个像素之间颜色和亮度上的偏差被控制在不超过1%的范围之内。相比之下，绝大多数仅使用分级或分区块LED的LED屏幕中，一般存在30%的偏差。
下列曲线对Lighthouse公司过去开发的技术和当前使用的M4系统，进行了比较。
Lighthouse公司的M4技术还将处理位数从10位增加到13位。13位意味着显示器有能力显示多达5,500亿种色调。相比之下，使用最高档的摄像机时，广播视频的质量通常为10位，处理设备则为12位。增加的3位(即从10位增加到13位)可将颜色精度和黑电平精度提高到8倍，这就意味着，不论在什么样的环境(阳光、黑暗)条件下，Lighthouse公司的屏幕都能够在所有的亮度级上，显示惊人地逼真的图像。
从根本上说，LED的颜色是非常纯正的。红、绿、蓝色半导体发出的光非常鲜艳——比激光外的任何其它光源或显示器都更加鲜艳。LED的色纯度通常在90%以上，所以实际颜色比视频中使用的荧光阴极射线管的颜色强得多。在LED显示器上播放视频广播图像可能会导致某些场景着色过强而不准确，整个图像也会出现明显的色洗(红色或绿色)。Lighthouse公司的M4系统采用“全矩阵”校正，所以像素的原色被电子装置搭配成视频标准色。这就意味着，Lighthouse公司的屏幕能准确地显示各种颜色，没有色洗、饱和或异常色彩。
从制造角度看，“M4”是利用插入在模块中的密集分级的LED来实现的。在模块被组装好之后，让每个像素都发射光线并精确地测定其原色和亮度。这些信息被永久地存储在模块上的一个存储器芯片中。
从运作角度看，每个模块中都保存有用于校正该模块上每一个LED的校正数据。当系统被通电时，每个屏板中的电子补偿板(ECB)将装载这些校正数据。输入视频被自动地按照内存数据予以调节，生成一个脉冲流，驱动LED的像素达到正确而均匀的颜色和亮度。最终结果就是屏幕上出现完全均匀的图像。
从图像质量和维护的角度看，Lighthouse公司特有的M4技术有望提高LED大型视频显示器技术的水准，确立我们在真正“数字式”广播级显示系统领域中的领袖地位。
视频处理深度
数以百万计的色调
说到视频处理，事情开始变得有点混乱。
需要记住的要点就是，LED屏幕控制颜色和亮度的能力，很大程度上取决于视频处理深度。
绝大多数LED屏幕制造商都有能力利用8位视频处理来控制屏幕，所以我们来看一看，用通俗的话说，这是什么意思。
任一LED屏幕都是由红、绿、蓝色LED灯泡组成的，这些灯泡以集群的形式寻址，后者被称之为像素——“图像元素”的简称——是图像中独立的最小全色成分。
在比较高级的系统中，这些集群被“智能模块”(即IM)所取代，后者包含大量隶属于某个印刷电路板(PCB)的像素。
与集群相比，这种IM布局的优点就是，你可以在一只PCB上，使用较少的接线和组件，控制多得多的LED；不仅降低了成本，而且减少了维护工作量。
若想使LED发光，需要有一个电流通过它。该电流决定LED的亮度，所以你可以通过改变电流来改变其亮度。
利用红色、绿色和蓝色光，你可以合成可见光谱中所有的其它颜色。
每个LED接收到的电流量，是由视频处理系统决定的。该系统解译视频输入信息，并生成为在LED屏幕上再现视频输入所需要的输出信号。
在理想的世界里，从完全接通到完全断开，你可以向每个像素发送范围无限的电流。但在现实世界里，这是不可能的。
主要问题涉及到(无限可变的)模拟信号的传送与操纵。
如果你在几米以上的距离上传送模拟信号，则信号就会受到其它信号的干扰，信号中就会出现噪声。这种噪声将以“雪花点”或其它效应的形式出现在屏幕上。
为了保证图像洁净、不受干扰，最常用的信号传输方法就是数字化。这就意味着信号是由“0”和“1”组成——所以数字信号对与噪声有关的问题具有较强的抗扰性。
由于LED要么是通，要么是断，所以我们必须用另外一种方法来控制亮度。这是通过以极快的速度脉冲通断LED来完成的。所以，如果脉冲比率是50%通和50%断，则LED将以50%的亮度运行；如果该比率下降到25%通和75%断，则LED将以25%的亮度运行。将100%划分成尽可能多的脉冲数就可以更精细地控制亮度。13位处理采用8192个脉冲，这意味着它能以0.0122%的步幅控制亮度，允许非常平滑而细微地改变颜色和亮度，从而使得Lighthouse屏幕能够展示非常清晰而自然的图像。
例如，一个1位系统就是一个要么是“通”，要么是“断”的LED。信号是用二进制语言(利用“1”或“0”)来传送的。
如果考虑有三种独立的、构成像素的颜色(红色、绿色和蓝色)，则可以计算出在黑色和白色之间可能的色调数。
这一数字由下表给出：
我们可以清楚地看出，通过增加处理深度，我们能够大幅度地增加可能显示的色调数。
在处理深度为13位时，我们可以在黑色和白色之间获得将近5,500亿种可能的色调。
