技术文档――DPMTTM
应用飞利浦Vidiwall的三角像素矩阵技术专利DPMT?提高LED显示屏的视觉清晰度
2001年,飞利浦Vidiwall获得DPMT专利,描述了用三角像素矩阵技术提高LED显示屏视觉清晰度的方法,像素排列采用了独特的倒三角结构。这项专利代表了位于荷兰埃因霍温的飞利浦技术实验室 “紧密关联”(close conjunction)工作组近几年研究的最高水平,这个小组的主要工作就是研究如何提高数字显示设备如LCD、等离子和LED的清晰度。
在此之前,LED显示屏广泛采用红绿蓝像素组合,每一组合形成一个像素或者图像的一个像元。由于大多数LED显示屏的清晰度相对较低(例如像素间距为25mm的30平米的LED屏只有192线,而一般的电视是576线),就会产生混淆现象,表现为在斜线和曲线的边缘产生锯齿现象。当在LED显示屏上显示运动场上的白线时能很清楚地看到这种效果。产生这种现象的原因是因为LED显示屏清晰度太低,无法显示原有图像的细节。当然,一种解决问题的办法就是安装清晰度达到576线的LED显示屏,但这未免造价也太高了。
为了提升清晰度而又不用大幅增加成本,一种可能的办法就是用虚拟像素技术(或者叫动态像素技术),用像素共享的方法在相邻像素之间添加中间像素。这种技术被一部分LED显示屏制造商用过一段时间,取得了一定程度的成功。然而,飞利浦的工程师发现这不能最大限度地利用像素共享。
研究表明倒三角的LED排列如果采用正确的图像滤波算法驱动,是最适宜的提高视觉像素的方法,之所以叫倒三角排列是因为每一组红绿蓝LED组成一个三角或倒三角。DPMT算法发展到采用倒三角结构。DPMT的本质就是把显示屏上的每一个LED当作一个独立的像元,而不去理会传统的红绿蓝组合成一个像素的观念。
DPMT算法基于人眼的红绿蓝三色合成白色原理,而且人眼对黑白的敏感度是对彩色敏感度的5倍。通过精确地驱动彩色的倒三角LED像素阵列,就能改善图像黑白细节的视觉位置,将那些静态的锯齿边缘显示平滑化。因为大多数图像都包含许多黑白细节(试着逐渐关掉电视的彩色,就能看到锐利的黑白图像),这项技术起到很好的效果,特别对于黑白的文字,能够清晰区分线条和边缘。

采用这项技术对图像的清晰度提高多少是很难量化的,因为要取决于显示的图像内容,而显示的图像总是在变的。飞利浦的研究人员运用一种方法去量化改进效果,就是请一些观众来对比采用了DPMT技术和没有采用DPMT技术的LED屏的显示效果。测试结果表明,对于同等条件的屏,采用DPMT技术的清晰度要比没有采用DPMT技术的清晰度高25%。例如,25mm像素间距的采用DPMT技术的屏能达到20mm像素间距但没有应用DPMT技术的屏的显示效果。
值得注意的是,有些LED屏制造商声称他们的虚拟像素技术能将清晰度提高一倍,或者能将视觉像素间距缩小一半。就是说14mm像素间距的屏看上就像一般的7mm像素间距的屏,这是绝对不正确的,多次用shoot-out对比证明了这一点。一块14mm的虚拟像素屏的显示效果与真正的7mm的屏显示效果真是相去甚远。
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