미니/마이크로 LED 기술의 빠른 반복과 디스플레이 시나리오의 세분화 증가로 인해 LED 디스플레이의 이미지 품질과 비용 제어가 업계 경쟁의 핵심 초점이 되었습니다. 이 중 실제 픽셀, 가상 픽셀, 픽셀 공유 기술은 디스플레이의 핵심 성능을 결정하는 3가지 핵심 기술로, 제품의 해상도, 색재현력, 전력 소비, 전체 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 이 기사는 기술적 본질부터 시작하여 최첨단 업계 관행과 테스트 데이터를 결합하여 세 가지 기술에 대한 포괄적이고 심층적인 분석을 제공하고{3}} 업계 전문가에게 기술 원칙부터 애플리케이션 시나리오까지 완전한 참조 시스템을 제공합니다.
리얼 픽셀 기술: 물리적 발광 장치로 구축한 '화질 벤치마크' 리얼 픽셀 기술은 LED 디스플레이의 가장 기본이자 핵심 디스플레이 솔루션입니다. 물리적으로 존재하는 LED 비드(하위-픽셀)를 통해 직접 이미지를 구성하는 것이 핵심입니다. 각 픽셀 단위에는 독립적인 밝기 및 색상 제어 기능이 있으며 이는 업계에서 화질 정확도를 측정하기 위한 "벤치마크 표준"입니다.
정의 및 핵심 기능
실제 픽셀의 핵심 정의는 '물리적으로 보이는 독립 발광-단위'입니다. 즉, 디스플레이 화면의 각 픽셀은 하나 이상의 LED 비드(일반적으로 빨간색(R), 녹색(G), 파란색(B) 원색 하위-픽셀)로 구성되고 각 픽셀 단위는 알고리즘 보간에 의해 생성된 '가상 도트' 없이 독립적인 구동 채널을 통해 전류 조절을 달성합니다.. 1. 픽셀 구성: 주류 실제 픽셀 단위 "1R1G1B" 3개-원색-하위-픽셀 조합을 채택합니다(일부 고급-엔드 화면에서는 빨간색 색 영역을 향상시키기 위해 "2R1G1B"를 사용합니다). 하위-픽셀 패키징 형태는 주로 SMD 및 COB이며, LED 비드 간격이 더 작기 때문에 COB 패키징이 작은 피치 실제 픽셀 화면에 대한 주류 선택이 되고 있습니다.. 2. 주요 매개변수 정의:
Ø 픽셀 간격(P-값): 인접한 두 물리적 픽셀의 중심 사이의 거리를 나타냅니다(단위: mm). 예를 들어 P2.5는 픽셀 중심 간격이 2.5mm임을 나타내며, 이는 픽셀 밀도를 측정하는 핵심 지표입니다.
Ø 픽셀 밀도: 계산 공식은 "1/(P-값 × 10^-3)^2"(단위: 도트/m²)입니다. 예를 들어, P2.5의 픽셀 밀도는 1/(0.0025)^2=160,000 도트/m²이며 이미지의 세부 사항을 직접적으로 결정합니다.
Ø 그레이스케일 레벨: 실제 픽셀은 16-비트(65,536 레벨) ~ 24-비트(16,777,216 레벨) 그레이스케일을 지원합니다. 회색조 수준이 높을수록 "색상 블록" 또는 "흐림" 현상 없이 색상 전환이 더 부드러워집니다. 이는 의료 영상 및 감시와 같은 고정밀 시나리오에 매우 중요합니다.. 1.2 기술 원리에 대한 심층 분석 실제 픽셀의 작동 원리는 "독립 구동 + 3{15}}기본-색 혼합"을 기반으로 합니다. 핵심 로직은 드라이버 IC를 통해 각 하위 픽셀의 전류를 정밀하게 제어하여 RGB 삼원색의 비율을 조정하여 궁극적으로 원하는 색상과 밝기를 합성하는 것입니다.. 1. 독립 구동 아키텍처: 실제 픽셀 화면의 구동 시스템은 "1{19}}대{23}}" 채널 설계를 채택합니다. 즉, 각 하위-픽셀(R/G/B)은 드라이버의 독립적인 정전류 채널에 해당합니다. IC. 현재 조정 범위는 일반적으로 1-20mA(일반 시나리오) 또는 20-50mA(실외 화면과 같은 높은 밝기 시나리오)입니다. 이 아키텍처는 각 하위-픽셀의 밝기 편차를 ±3% 이내로 제어할 수 있고 밝기 균일성이 가상 픽셀 솔루션의 밝기 균일성을 훨씬 초과합니다.. 2. 3-원색 혼합 메커니즘: 인간 시각의 특성을 기반으로 실제 픽셀은 R/G/B의 현재 비율을 조정하여 다양한 색 영역 표준(예: sRGB, DCI-P3, Rec.709 등)을 적용합니다. 하위 픽셀. 예를 들어, DCI-P3 영화 색 영역 요구 사항에 따라 실제 픽셀은 녹색 하위 픽셀의 현재 비율을 50%-60%(사람의 눈은 녹색에 가장 민감함), 빨간색은 25%-30%, 파란색은 15%-20%로 늘려야 합니다. 보간에 의존하는 가상 픽셀은 이렇게 정밀한 비율 제어를 달성할 수 없습니다.
3. 보간 없음의 장점: 실제 픽셀에는 소프트웨어 알고리즘 보간이 필요하지 않습니다. 이미지는 물리적 픽셀로 직접 구성됩니다. 따라서 동적 이미지에는 "잔상"이나 "흐림"이 없습니다. 동적 응답 속도는 드라이버 IC의 스위칭 속도(일반적으로 50{4}}100ns)에만 의존하며, 이는 가상 픽셀의 밀리초 수준 응답보다 훨씬 빠릅니다.
1.3 일반적인 애플리케이션 시나리오 및 선택 논리 "높은 안정성과 고정밀" 특성으로 인해 실제{1}}픽셀 기술은 이미지 품질 요구 사항이 엄격하고 비용 타협의 여지가 없는 시나리오에 주로 사용됩니다. 특정 선택에서는 시청 거리, 디스플레이 콘텐츠, 산업 표준이라는 세 가지 측면을 고려해야 합니다.
고정밀-전문 시나리오:
Ø 명령 센터 파견: 연중무휴 24시간 중단 없는 작동, MTBF(Mean Time Between Failures)가 50,000시간 이상이고 동적 이미지에 모션 블러가 없어야 합니다. 일반적으로 P0.7-P1.25 실제 픽셀 화면이 선택됩니다.
2. 닫기-범위 보기 시나리오:
Ø 회의실/강의실: 시청 거리는 일반적으로 2-5미터입니다. 텍스트(예: PPT 문서)는 깨끗하고 가장자리가 들쭉날쭉하지 않아야 합니다. P1.25-P2.5 실제 픽셀 화면이 선택됩니다.
Ø 박물관 진열장: 유물 세부 사항(예: 서예, 그림, 청동 질감)의 재현이 필요합니다. 시청 거리는 1-3미터입니다. P1.25-P1.8 실제 픽셀 화면이 선택되었습니다.. 1.4 성능 이점 및 기술 제한
1.4.1 핵심 장점
Ø 최고-등급 이미지 품질 안정성: 알고리즘 보간 종속성 없음, 정적/동적 이미지 왜곡 없음, 밝기 균일성 ±5% 이하(COB 패키징 ±3% 이하), 색 재현율 95% 이상(sRGB), 이미지 품질에 대한 업계 벤치마크 설정
Ø 높은 장기-운영 신뢰성: 독립 드라이버 아키텍처는 단일 IC 장애가 전체 이미지에 미치는 영향을 줄이고 가상 픽셀의 "알고리즘 노화" 문제(예: 장기 운영 후 보간 정확도 감소)를 제거합니다.-
Ø 높은 다이내믹 레인지 콘텐츠에 적용 가능: 60fps 이상의 동적 프레임 속도를 지원하고 재생률은 쉽게 7680Hz에 도달할 수 있습니다(전문 카메라 촬영 요구 사항 충족). 빠르게 움직이는 장면(예: 라이브 레이싱 방송)에서{2}}고스팅 현상이 발생하지 않습니다.. 1.4.2 주요 제한 사항
Ø 높은 비용 관리 어려움: 실제-픽셀 디스플레이의 핵심 비용은 "LED 칩 + 드라이버 IC + 수신기 카드"에서 비롯됩니다. 100㎡ 디스플레이를 예로 들면, P1.2 실제-픽셀 화면에 사용되는 LED 칩 수는 1/(0.0012)^2×100≒69,444,444(약 6,944만 칩)로, 이는 P2.5 실제{17}}픽셀 화면(1,600만 칩)의 4.3배입니다. LED 칩당 비용을 0.1위안으로 가정하면 비용 차이는 534만위안이다. 동시에 P1.2 화면에는 더 많은 구동 채널이 필요하며(P2.5의 경우 16개 채널에 비해 평방 미터당 32개의 구동 IC 채널) 사용되는 수신기 카드 수도 두 배로 늘어나 총 비용이 P2.5의 2.5~3배에 이릅니다.
Ø 물리적 픽셀 밀도는 패키징으로 제한됩니다. 현재 SMD 패키징의 최소 실제{0}}픽셀 피치는 P0.9이고 COB 패키징은 P0.4에 도달할 수 있습니다. 그러나 더 작은 피치(예: P0.3 미만)는 LED 칩의 크기로 인해 제한되어 추가 혁신이 어렵습니다. Ø 상대적으로 높은 전력 소비: LED 비드의 밀도가 높기 때문에 실제 픽셀 화면의 전력 소비는 일반적으로 가상 픽셀 화면의 전력 소비보다 30%-50% 더 높으며, 이는 대형 실외 화면의 전원 공급 시스템에 대한 수요가 더 높습니다.
가상 픽셀 기술: 알고리즘 보간을 통해 달성되는 비용-이미지 품질 균형
가상 픽셀 기술은 물리적 픽셀의 "고비용 및 저밀도"라는 문제점을 해결하기 위해 만들어진 혁신적인 솔루션입니다. 그 핵심은 소프트웨어 알고리즘을 통해 물리적 픽셀 사이의 간격에 가상 발광점을 생성하여 물리적 LED 수를 늘리지 않고도 시각적 해상도를 향상시키는 것입니다. 이는 저-~-중-시나리오에서 "비용-효율성 우선"을 위해 선호되는 기술입니다.
2.1 정의 및 핵심 특징 가상 픽셀의 핵심 정의는 "알고리즘-으로 생성된 시각적 가상 지점"입니다. 이는 디스플레이 화면의 일부 픽셀이 물리적 LED로 구성되지 않고 인접한 물리적 픽셀의 밝기를 중첩하고 시간을 번갈아 가며 뇌를 "속임"하고 인간 시각의 특성을 활용하여 "고해상도" 시각적 인식을 생성한다는 것을 의미합니다.
Ø 기술적 본질: 가상 픽셀은 물리적 픽셀의 수나 배열을 변경하지 않습니다. 그들은 알고리즘을 통해서만 시각적 효과를 최적화합니다. 따라서 "실제 해상도"(물리적 픽셀 밀도)와 "시각적 해상도"(가상 픽셀 밀도)에는 차이가 있습니다. 예를 들어, P2.5 물리적 픽셀 화면은 가상 기술을 통해 "시각적 P1.25" 효과를 얻을 수 있지만 실제 물리적 밀도는 여전히 160,000도트/m²입니다.
Ø 핵심 분류: 다양한 구현 방법에 따라 가상 픽셀은 "공간 가상"과 "시간 가상"이라는 두 가지 주요 범주로 나뉩니다. 현재 업계에서는 '공간가상'이 주류(80% 이상 차지)이다. 시간적 가상은 하드웨어 요구 사항이 높기 때문에 고급 가상 화면(예: 소규모 스튜디오)에서만 사용됩니다.. 2.2 기술 원리에 대한 심층 분석-가상 픽셀의 작동 원리는 "시각적 환상 + 알고리즘 보간"을 기반으로 합니다. 가상 포인트는 두 개의 핵심 경로를 통해 생성됩니다. 다양한 경로의 기술적 논리와 이미지 품질 성능은 크게 다릅니다.
2.2.1 공간 가상 기술(주류 솔루션) 공간 가상 기술은 "인접한 물리적 픽셀의 밝기 혼합"을 활용하여 물리적 픽셀 사이에 가상 지점을 생성합니다. 핵심은 가상 점의 색상 합성을 달성하기 위해 알고리즘을 사용하여 인접 픽셀의 밝기 가중치를 계산하는 것입니다.. 1. 일반적인 솔루션: RGBG 4-라이트 가상 배열(업계에서 가장 널리 사용됨) 전통적인 물리적 픽셀은 균일한 "RGB{4}}RGB" 패턴으로 배열되는 반면, RGBG 가상 솔루션은 배열을 "RGB-G-RGB-G"로 변경합니다. 즉, 녹색 하나를 추가합니다. 두 개의 RGB 물리적 픽셀 사이에 하위-픽셀을 추가하여 "1R1G1B+1G" 단위 구조를 형성합니다. 이 시점에서 알고리즘은 인접한 두 물리적 픽셀의 R 및 B 하위 픽셀을 중간 G 하위 픽셀과 결합하여 4개의 가상 픽셀을 생성합니다(아래 그림 참조). 가상 픽셀 1: 물리적 픽셀 A(기본 실제 픽셀)의 R, G, B로 구성됩니다. 비. 가상 픽셀 2: 물리적 픽셀 A의 R, 중간 G, 물리적 픽셀 B의 B로 구성됩니다(보간된 가상 지점). 기음. 가상 픽셀 3: 물리적 픽셀 B의 R, 중간 G, 물리적 픽셀 A의 B(보간된 가상 지점)로 구성됩니다. 디. 가상 픽셀 4: 물리적 픽셀 B(기본 실제 픽셀)의 R, G, B로 구성됩니다. 이러한 방식으로 이론적 해상도를 2배 향상할 수 있으며(일부 제조업체는 4배 주장하지만 실제로는 시각적 해상도가 2-배 증가하지만 물리적 해상도는 변경되지 않음) 녹색 하위 픽셀을 추가하면 인지 밝기가 15%~20% 향상됩니다(인간 시각의 특성과 일치).. 2. 보간 알고리즘 유형: 공간 가상화의 이미지 품질은 보간 알고리즘. 현재 주류 알고리즘은 두 가지 범주로 나뉩니다. 쌍선형 보간: 인접한 4개의 물리적 픽셀의 평균 밝기를 계산하여 가상 지점을 생성합니다. 알고리즘은 간단하고 계산 비용이 저렴하지만 가장자리가 흐릿합니다(텍스트 스트로크가 "가장자리가 흐릿해지는" 경향이 있음). 비. 쌍입방 보간: 인접한 16개의 물리적 픽셀의 밝기 가중치를 계산하여 가상 지점을 생성합니다. 이미지 품질은 더 섬세하지만(가장자리 흐림 40% 감소) 더 강력한 메인 제어 칩이 필요하므로 비용이 10~15% 증가합니다.
2.2.2 시간 가상화 기술(하이-엔드 솔루션) 시간 가상화는 인간 눈의 "시각 지속성" 효과를 활용합니다. 서로 다른 물리적 픽셀의 밝기를 빠르게 전환함으로써 시간 차원에서 중첩되어 가상 포인트가 생성됩니다. 핵심은 "프레임 분할 + 높은-주파수 새로 고침"입니다. Ø 기술적 논리: 이미지의 전체 프레임은 N개의 "하위-이미지"(일반적으로 N=4-8)로 나뉩니다. 각 하위{10}}이미지는 실제 픽셀의 일부만 조명합니다. 이러한 하위-이미지는 디스플레이의 고주파수 새로 고침 빈도(3840Hz 이상)를 통해 빠르게 교체됩니다.- 시각적 지속성으로 인해 인간의 눈은 이러한 하위 이미지를 단일 '고해상도' 프레임으로 인식합니다.- 예를 들어, N=6인 경우 프레임은 6개의 하위- 이미지로 분할되며, 각 이미지는 서로 다른 물리적 픽셀 영역을 조명하여 궁극적으로 35개의 가상 픽셀이 됩니다(공간 표현의 4개 가상 픽셀을 훨씬 초과).
Ø 하드웨어 요구 사항: 시간- 기반 가상화에는 7640Hz 이상의 새로 고침 빈도를 지원하는 디스플레이가 필요하며(60fps 동적 장면의 촬영 요구 사항을 충족하고 카메라가 하위{3}}이미지 전환을 캡처하는 것을 방지하기 위해) 드라이버 IC에는 "빠른 전류 전환" 기능이 있어야 합니다. 그렇지 않으면 "깜박임" 또는 "밝기 교대" 현상이 발생합니다.
2.3 일반적인 응용 시나리오 및 선택 논리 가상 픽셀 기술의 핵심 장점은 "저비용 및 높은 시각적 해상도"입니다. 따라서 "시청이 중장 거리에 있고 비용이 민감하며 텍스트 정밀도 요구 사항이 높지 않은" 시나리오에서 주로 사용됩니다. 선택은 "시거리와 시각적 해상도 간의 일치"에 초점을 맞춰야 합니다.
중장거리 광고 시나리오:
Ø 쇼핑몰 아트리움/옥외 광고 스크린: 시청 거리는 일반적으로 5{16}}15미터입니다. 극단적인 세부 사항은 필요하지 않으며 비용 관리가 필요합니다. P2.5-P3.9 공간 가상 화면이 선택되었습니다(예: 쇼핑몰의 50㎡ 아트리움 화면은 시각적 해상도가 P1.25에 해당하는 P2.5 RGBG 가상 솔루션을 사용합니다. 8미터 거리에서 이미지 품질은 P1.5 실제 픽셀 화면에 가깝지만 비용은 40% 감소하고 LED 비드 수가 800만 개에서 600만 개로 줄어듭니다.) Ø 교통 허브(예: 고속철도 역 및 공항)의 대형 화면: 시청 거리는 10-20미터입니다. 큰 텍스트(예: "티켓 게이트 A1") 및 동적 비디오가 표시되어야 합니다. P3.9-P5.0 가상 화면이 선택되었습니다(고속철도의 300㎡ P4.8 가상 화면, 새로 고침 빈도가 3840Hz, 15미터 거리에서 텍스트 선명도가 인식 요구 사항을 충족하고 비용은 실제 픽셀 화면보다 120만 위안 저렴함). 2. 비용-민감한 엔터테인먼트 시나리오: Ø KTV 객실/바: 분위기를 조성하려면 채도가 높은 색상(빨간색, 파란색 등)이 필요합니다. 시거리 3-5미터; 낮은 텍스트 정밀도 요구 사항(노래 제목과 가사만) P2.5-P3.0 가상 화면을 권장합니다(KTV 체인은 P2.5 가상 화면을 사용합니다. 각 방은 5㎡로 솔리드 픽셀 화면에 비해 3000위안을 절약하며 알고리즘은 빨간색 밝기를 20% 증가시켜 엔터테인먼트 시나리오의 시각적 요구를 충족합니다). Ø 소규모 스튜디오(비전문): 이미지 품질을 향상하려면 "높은 시각적 해상도"가 필요합니다. 제한된 예산; P2.0 시간 기반 가상 화면 권장(지역 TV 방송국의 15㎡ P2.0 시간 기반 가상 화면, 새로 고침 빈도 7680Hz, P1.0과 동등한 시각적 해상도, 10미터 이내 촬영 요구 사항 충족, P1.0 솔리드 픽셀 화면보다 60% 저렴함). 3. 임시 설정 시나리오: Ø 전시회/이벤트용 대형 화면: 짧은 사용 기간(1~3일), 빠른 배포 필요 그리고 통제 가능한 비용. P3.9~P5.9 가상스크린을 선택했다(전시회 200㎡ P4.8 가상스크린은 실제 픽셀화면 대비 임대비용이 50%에 불과했고, 설정시간도 30% 단축됐다. 시청거리가 8m를 초과해 화질에는 큰 차이가 없었다).
성능상의 이점과 기술적 한계
2.4.1 핵심 장점
Ø 상당한 비용 이점: 동일한 시각적 해상도에서 가상 픽셀 화면은 실제 픽셀 화면보다 30%-50% 더 적은 LED를 사용하고(RGBG 솔루션은 LED 사용량을 25%, 시간 기반 가상 솔루션은 50% 줄임), 드라이버 IC 및 수신기 카드의 수를 20%-40% 줄입니다. P1.25 시각적 해상도의 100㎡ 화면을 예로 들면 가상 화면(물리적 P2.5)의 전체 비용은 약 800,000위안인 반면, 물리적 픽셀 화면(P1.25)의 전체 비용은 약 150만 위안으로 47%의 비용 절감 효과를 나타냅니다.
Ø 유연하고 조정 가능한 시각적 해상도: 알고리즘을 통해 장면 요구 사항에 따라 가상 픽셀 밀도를 조정할 수 있습니다. 예를 들어, P2.5 물리적 화면을 "시각적 P1.25" 또는 "시각적 P1.67"로 전환하여 다양한 시청 거리에 적응할 수 있습니다(예: 쇼핑몰에서는 낮 동안 시청 거리가 멀 때 P1.25 시각적 해상도가 사용되고, 시청 거리가 가까우면 흐려짐을 방지하기 위해 밤에 P1.67이 전환됩니다).
Ø 낮은 전력 소비: LED 수가 줄어들기 때문에 가상 픽셀 화면의 전력 소비는 일반적으로 동일한 시각적 해상도를 갖는 실제 픽셀 화면의 전력 소비보다 30%-40% 낮아서 대형 실외 화면의 장기간 작동에 적합합니다.. 2.4.2 주요 제한 사항
Ø 동적 이미지는 흐려지기 쉽습니다. 인접 픽셀 간의 보간법에 의존하기 때문에 가상 지점의 밝기 업데이트가 동적 이미지(예: 60fps 비디오)의 실제 픽셀보다 뒤쳐져 쉽게 "고스팅"이 발생합니다(테스트 데이터에 따르면 60fps에서 P2.5 가상 화면의 고스팅 길이는 약 0.8픽셀인 반면 실제 픽셀 화면의 고스팅 길이는 0.1픽셀에 불과합니다). 시간-기반 가상화로 이를 개선할 수 있지만 7640Hz 이상의 새로 고침 빈도가 필요하므로 비용이 20% 증가합니다.
Ø 불충분한 텍스트 표시 정밀도: 가상 픽셀의 텍스트 가장자리가 보간에 의해 생성되어 물리적 픽셀의 "하드 가장자리"가 부족하여 텍스트 선명도가 떨어집니다. 실제 테스트에 따르면 2미터 거리에서 P2.5 가상 화면에 표시되는 텍스트의 선명도는 P4.8 실제{4}}픽셀 화면의 선명도와만 같습니다(텍스트 획이 들쭉날쭉하게 나타나고 12 이하의 작은 글꼴은 읽기 어렵습니다). 이는 근거리-텍스트- 기반 사무실 시나리오에 적합하지 않습니다.
Ø 색역 및 밝기 균일성 편차: 공간적 가상 RGBG 배열로 인해 녹색 하위-픽셀이 증가하지만 빨간색과 파란색 하위 픽셀 사이의 간격이-증가하므로 색상 균일성 편차가 실제-픽셀 화면보다 1-2배 더 높습니다. 시간- 기반 가상 요소 이미지 전환 중에 밝기 변동은 ±10%에 도달하여 쉽게 '깜박임'을 유발할 수 있습니다(특히 밝기가 낮은 시나리오에서).
Ø Dependence on algorithm and hardware matching: The image quality of virtual pixels is highly dependent on the collaboration of "interpolation algorithm + driver IC + main control chip," otherwise the algorithm cannot run in real time, resulting in "lag"; if the driver IC switching speed is insufficient (e.g., >100ns), 시간- 기반 가상 이미지가 겹쳐서 이미지 품질이 심각하게 저하됩니다.
픽셀 공유 기술: 하드웨어와 알고리즘 협업을 통한 '정확한 최적화 솔루션'
픽셀 공유 기술은 실제 픽셀과 가상 픽셀 간의 "절충 솔루션"입니다. 그 핵심은 하드웨어 배열 최적화와 소프트웨어 알고리즘 업그레이드를 통해 여러 가상 픽셀이 동일한 물리적 픽셀의 구동 채널과 발광 장치를 재사용할 수 있도록 하는 것입니다.{1}} 이는 특정 이미지 품질을 유지하면서 비용 절감을 극대화하므로 작은-크기, 높은-정보-밀도 시나리오에 대한 "최적의 솔루션"이 됩니다.
3.1 정의 및 핵심특징
픽셀 공유의 핵심 정의는 '물리적 픽셀 재사용 + 알고리즘 최적화'입니다. 이는 LED 배열(하드웨어 수준)을 변경하여 주요 하위 픽셀(예: 녹색)의 수를 늘리는 동시에 여러 가상 픽셀이 동일한 물리적 픽셀(예: 현재 채널 및 IC 핀)의 구동 리소스를 공유할 수 있도록 하는 알고리즘을 사용하여 "해상도 향상 + 비용 제어"라는 이중 목표를 달성하는 것을 의미합니다. Ø 기술적 본질: 픽셀 공유는 단순히 "가상 픽셀 업그레이드"가 아니라 "하드웨어 재구성 + 알고리즘 반복"-하드웨어 수준에서 하위-픽셀 배열을 변경(예: RGB→RGBG→RGGB)하고 알고리즘 수준에서 가상 지점의 밝기 가중치 및 가장자리 선명도를 최적화하여 궁극적으로 "가상 픽셀보다 우수한 이미지 품질, 실제 픽셀보다 저렴한 비용"을 조합하는 것입니다.
Ø 핵심 차이점: 가상 픽셀과 비교할 때 픽셀 공유의 '재사용'은 '하드웨어-수준 재사용'입니다(간단한 알고리즘 보간이 아님). 예를 들어, RGBG 배열에서 중간 녹색 하위-픽셀은 인접한 물리적 픽셀을 지원할 뿐만 아니라 2~3개의 가상 픽셀에 대한 밝기 지원을 제공하여 동일한 구동 채널을 공유하고 IC 사용량을 줄입니다. 실제 픽셀과 비교하여 픽셀 공유에는 여전히 가상 포인트가 있지만 하드웨어 배열 최적화를 통해 가상 포인트와 물리적 포인트 간의 밝기 편차를 ±5% 이내로 제어할 수 있습니다(가상 픽셀은 일반적으로 ±10%).
-기술 원리에 대한 심층 분석
픽셀 공유의 작동 원리는 '하드웨어 배열 재구성'과 '소프트웨어 알고리즘 최적화'라는 두 가지 주요 모듈로 구성되어 있으며, 두 모듈이 함께 작동하여 이미지 품질과 비용 간의 균형을 유지합니다.. 3.2.1 하드웨어 배열 재구성(핵심 기초) 하드웨어 수준의 핵심은 '하드웨어 배열 최적화 및 주요 하위 픽셀 밀도 증가'입니다. 기존의 균일한 RGB 배열을 변경하여 사람의 눈이 감지하는 색상(녹색)의 밀도를 높이고 구동 채널 수를 줄였습니다. 구체적으로 두 가지 주류 솔루션이 있습니다. 1. RGBG 배열 방식(가장 널리 사용됨): 전통적인 "RGB-RGB" 배열이 "RGB-G-RGB-G"로 변경됩니다. 즉, 두 개의 RGB 물리적 픽셀 단위 사이에 독립적인 녹색 하위 픽셀이 추가되어 "1R1G1B+1G"의 반복 단위를 형성합니다. 이 시점에서 중앙 녹색 하위-픽셀은 자체 물리적 단위에 속할 뿐만 아니라 왼쪽과 오른쪽에 있는 두 개의 RGB 단위의 가상 픽셀에 대한 녹색 밝기 지원도 제공합니다(즉, "1G 하위-픽셀은 3픽셀 단위를 제공합니다"). 이는 녹색 하위 픽셀의 하드웨어 재사용을 실현합니다.- 동시에 구동 채널은 "독립 R/B 채널, 공유 G 채널"로 설계됩니다. 즉, 2개의 RGB 장치가 1개의 G 구동 채널을 공유하여 드라이버 IC의 G 채널 사용량을 50% 줄입니다(예: 100㎡ P2.5 RGBG 화면에서 G 채널 사용량이 228만 실제 픽셀에서 114만 픽셀로 감소).{29}} RGGB 배열 방식(하이{30}}엔드 솔루션): 배열 "RG-GB-RG-GB"에 더욱 최적화되어 있습니다. 즉, 각 단위에는 "1R1G" 및 "1G1B"가 포함되어 녹색 하위-픽셀 밀도가 빨간색/파란색의 두 배로 증가합니다(R/G/B 밀도는 실제 픽셀에서 동일함). 이러한 배열은 녹색에 대한 인간의 눈의 민감도와 더 잘 일치하여 RGBG에 비해 색 재현율을 10%{43}}15% 향상합니다(실제 픽셀 수준에 근접). 동시에 4개의 가상 픽셀마다 하나의 G 채널을 공유하여 더 높은 구동 채널 재사용률을 자랑하며 RGBG 솔루션에 비해 IC 사용량을 25% 줄입니다.
3.2.2 소프트웨어 알고리즘 최적화(이미지 품질 보증) 픽셀 공유 알고리즘의 핵심은 "가상 점 편차를 제거하고 텍스트 선명도를 높이는 것"입니다. 3가지 핵심 알고리즘을 통해 가상 픽셀 고유의 문제점을 해결합니다. 1. 평균 디스플레이 알고리즘(대표 제조사: Carlette): 이 알고리즘은 각 가상 픽셀을 둘러싼 물리적 픽셀의 밝기에 대해 "가중 평균 계산"을 수행하여 가상 지점과 물리적 지점 간의 밝기 편차를 ±3% 이내로 제어합니다. 예를 들어 텍스트를 표시할 때 알고리즘은 텍스트 가장자리의 가상 점을 식별하고 해당 밝기 가중치(물리적 점보다 5%-8% 더 높음)를 늘려 가장자리 흐림을 상쇄합니다. 실제 테스트에 따르면 1.5미터 거리에서 P2.0 픽셀 공유 화면의 텍스트 선명도는 P2.5 실제 픽셀 화면과 동일합니다(기존 가상 픽셀은 P4.0과 동일함). 2. 동적 명암 알고리즘(대표 제조사: Nova): 영상 내용을 실시간으로 분석하여 어두운 부분에서는 가상 점의 밝기를 줄이고, 밝은 부분에서는 가상 점의 밝기를 높여 영상의 대비를 향상시킵니다. 예를 들어 어두운 배경에 텍스트를 표시할 때 알고리즘은 배경 가상 점의 밝기를 줄이는 동시에 텍스트 가상 점의 밝기를 높여 텍스트를 "돋보이게" 만들고 배경과 섞이는 것을 방지합니다.
3. 서브픽셀 보상 알고리즘: RGBG/RGGB 배열에서 큰 R/B 서브픽셀 간격 문제를 해결하는 알고리즘은 "인접한 R/B 서브픽셀의 밝기 보상"을 통해 색상 편차를 줄입니다. 예를 들어, 빨간색 영역을 표시할 때 알고리즘은 인접한 물리적 픽셀에 있는 R 하위 픽셀의 밝기를 증가시켜 과도한 R 하위 픽셀 간격으로 인해 발생하는 "색상 간격"을 채워 빨간색 영역을 더욱 균일하게 만듭니다.
일반적인 애플리케이션 시나리오 및 선택 논리
픽셀 공유 기술은 '우수한 소형-크기 적응성, 높은 정보 밀도 및 제어 가능한 비용'이라는 특성으로 인해 '중소형 크기, 근거리 보기 및 텍스트 정확도에 대한 특정 요구 사항'이 있는 시나리오에 주로 적용됩니다. 선택은 "화면 크기, 디스플레이 콘텐츠 및 전력 소비 요구 사항"을 고려해야 합니다.
1. 중소형-규모 상업용 디스플레이 시나리오: Ø 휴대폰 매장 디스플레이 화면: 화면 크기는 일반적으로 3~8㎡, 시청 거리는 1~3미터입니다. 휴대폰 사양(작은 글꼴) 및 제품 이미지를 표시해야 합니다. P2.0-P2.5 픽셀 공유 화면을 권장합니다(휴대폰 브랜드 매장에서는 5㎡ P2.0 RGGB 픽셀 공유 화면을 사용하여 동일한 크기의 P2.5 픽셀 화면에 비해 정보 밀도가 40% 증가하고 휴대폰 8대에 대한 사양을 동시에 표시할 수 있습니다. 1.5m 거리에서 텍스트가 선명하고 흐릿하지 않게 유지됩니다).
Ø 편의점 광고 화면: 크기 1-3㎡, 시청 거리 2-5미터. 제품 가격(작은 글꼴) 및 프로모션 정보를 표시해야 합니다. P2.5-P3.0 픽셀 공유 화면을 권장합니다(체인 편의점은 1000 2㎡ P2.5 픽셀 공유 화면을 사용하는데 이는 픽셀 화면보다 35% 저렴하고 40% 적은 전력을 소비하며 24-시간 작동에 적합합니다.). 2. 실내 정보 표시 시나리오: Ø 은행 대기열 디스플레이: 크기 1-2㎡, 시청 거리 3-5미터, 필요 P2.0-P2.5 픽셀 공유 화면을 사용하여 대기열 번호(큰 글꼴) 및 서비스 프롬프트(작은 글꼴) 표시(은행 지점은 1.5㎡ P2.0 픽셀 공유 화면을 사용하며 대기열 번호는 5m 거리에서 명확하게 볼 수 있고 작은 글꼴 서비스 프롬프트는 3m 거리에서 인식할 수 있어 단색 픽셀 화면에 비해 비용이 25% 절약됩니다.). 3. 저전력 소비 시나리오: Ø 실외 소형 화면 (예: 버스 정류장 화면): 크기 2~5㎡, 태양광 발전 필요, 전력 소비 100W/㎡ 이하, P2.5~P3.9 픽셀 공유 화면 사용(특정 도시의 버스 정류장에 있는 100 3㎡ P3.0 픽셀 공유 화면은 실제 픽셀 화면보다 50% 낮은 80W/㎡를 소비하며 외부 전력망 없이 태양 에너지로 완전히 전력을 공급받을 수 있음) 3.4 성능 장점 및 기술적 한계 3.4.1 핵심 장점 Ø 비용과 이미지 품질 간의 최적 균형: 픽셀 공유 비용은 실제 픽셀보다 40%-60% 낮으며(100㎡ P2.0 픽셀 공유 화면의 가격은 약 600,000위안, 실제 픽셀 화면의 가격은 약 100만 위안), 이미지 품질은 가상 픽셀보다 30%-50% 우수합니다(텍스트 선명도는 물리적 P를 사용하는 실제 픽셀 화면과 동일함). 자체 값보다 0.5 작은 값(예: P2.0 픽셀 공유는 P2.5 실제 픽셀과 동일함)을 통해 중소 규모 시나리오에서 "비용 효율성의 왕"이 됩니다. Ø 높은 정보 밀도: 하드웨어 배열 최적화를 통해 픽셀 공유(특히 녹색)의 하위 픽셀 밀도가 가상 픽셀보다 25%-50% 더 높아 정보 전달 용량이 더 강력해집니다. 예를 들어, 5㎡ P2.0 픽셀 공유 화면은 12줄(한 줄당 25자)의 텍스트를 표시할 수 있지만, 동일한 크기의 P2.0 가상 화면은 8줄(한 줄당 20자)만 표시하여 정보 밀도를 87.5% 높입니다.
Ø 우수한 하드웨어 호환성: 픽셀 공유에는 특별한 고급-주 제어 칩이 필요하지 않습니다. 기존의 메인 제어 칩은 이를 지원할 수 있으며 SMD 및 COB 패키지(COB-패키지 픽셀 공유 화면은 ±4% 이하의 더 나은 밝기 균일성을 가짐)와 호환되어 다양한 시나리오 요구 사항에 적응합니다.
Ø 균형 잡힌 전력 소비 및 신뢰성: 사용된 LED 수는 실제 픽셀보다 30%-40% 적고, 전력 소비는 실제 픽셀보다 30%-50% 적습니다. 동시에 드라이브 채널의 높은 재사용률로 인해 IC 수가 줄어들어 가상 픽셀 화면보다 실패율이 20% 낮습니다.. 3.4.2 주요 제한 사항
Ø 특정 하드웨어 배열에 대한 의존성: 픽셀 공유의 핵심은 하드웨어 배열(예: RGBG/RGGB)입니다. 기존 RGB 배열 디스플레이는 소프트웨어 업그레이드를 통해 픽셀 공유를 달성할 수 없으므로 PCB 보드 및 LED 장착 프로세스를 재설계해야 하므로 맞춤화 비용이 증가합니다.
Ø 대형-크기 시나리오에 대한 적응력 부족: 픽셀 공유 알고리즘 최적화는 주로 소형-화면(<10㎡). For large-size screens (>10㎡), 물리적 픽셀 수가 많기 때문에 알고리즘의 계산 부하가 기하급수적으로 증가하여 쉽게 "버벅임" 또는 "불균일한 이미지 품질"이 발생합니다.
Ø IC에 의해 제한되는 동적 응답: 픽셀 공유의 가상 픽셀은 물리적 픽셀의 구동 채널에 따라 달라집니다. 구동 IC의 스위칭 속도가 충분하지 않으면 동적 이미지의 가상 지점 밝기 업데이트가 지연되어 "고스팅"이 발생합니다.
Ø 색역 상한은 실제 픽셀보다 낮습니다. 픽셀 공유는 녹색 하위-픽셀을 추가하지만 R/B 하위-픽셀의 간격은 여전히 실제 픽셀보다 크므로 색역 범위가 약간 낮아집니다(sRGB 범위는 약 92%, 실제 픽셀 화면은 약 98%). 이는 전문 이미지(예: 사진 후처리-)의 색역 요구 사항을 충족할 수 없습니다.
4.2 시나리오-기반 선택 가이드
1. 실제-픽셀 픽셀을 우선시하는 시나리오:
Ø 핵심 요구사항: 고정밀, 높은 안정성, 장기-작동;
Ø 일반적인 시나리오: 의료 영상(DICOM 표준), 명령 센터(7x24 작동), 박물관 유물 전시(세부-자세한 내용);
Ø 선택 권장사항: P0.9-P2.5, COB 패키징(작은 피치) 또는 SMD 패키징(중간 피치), 그레이스케일 레벨 16비트 이상, 새로 고침 빈도 3840Hz 이상.
2. 가상-픽셀 픽셀을 우선시하는 시나리오:
Ø 핵심 요구사항: 저비용, 중장거리, 시각적 해상도;
Ø 일반적인 시나리오: 쇼핑몰 아트리움 광고, 야외 대형 스크린, 임시 전시 설치;
Ø 선택 권장사항: P2.5-P5.9, 공간 가상(RGBG) 또는 시간 가상(고급), 새로 고침 빈도 3840Hz 이상(깜박임 촬영 방지), 쌍입방 보간 알고리즘.
3. 픽셀 공유 시나리오 우선순위 지정: Ø 핵심 요구 사항: 중소 규모, 근거리-텍스트, 비용 균형; Ø 일반적인 시나리오: 휴대폰 매장 진열장, 엘리베이터 정보 화면, 편의점 광고; Ø 선택 권장사항: P1.8-P2.5, RGBG/RGGB 배열, 알고리즘은 평균 디스플레이 + 동적 대비, 드라이버 IC 스위칭 속도를 100ns 이하로 지원합니다.
V. 산업 기술 발전 동향
미니 LED 기술의 성숙과 마이크로 LED의 상용화로 인해 세 가지 주요 기술이 지속적으로 반복되고 업그레이드되고 있습니다.
1. 리얼 픽셀 기술: "더 작은 피치와 더 높은 집적도"를 향해 발전하고 있습니다. 현재 COB 패키지 실제 픽셀은 P0.4를 달성했습니다. 향후에는 마이크로 LED 칩(크기)을 통해 P0.2 이하도 가능하다.<50μm). Combined with AI image quality optimization algorithms (such as dynamic color gamut adjustment), the image quality performance in professional scenarios will be further improved;
2. 가상 픽셀 기술: '시간-공간 융합 가상화'를 향해 발전한 기술로 '공간 보간 + 시간 교대'의 하이브리드 알고리즘을 통해 동적 고스팅을 0.3픽셀 이내로 줄입니다. 미니 LED 백라이트 기술과 결합하여 밝기 균일성(±6% 이하)을 향상시켜 중급-~-고급-시나리오에 적합합니다.
3. 픽셀 공유 기술: "다중-하위 픽셀 재사용"을 향해 발전하여 향후 RGBG를 "RGBWG"(흰색 하위 픽셀 추가)로 확장하여 밝기를 더욱 향상시킬 것입니다. 동시에 AI 실시간-렌더링 알고리즘을 통해 10~50㎡의 중형- 시나리오에 맞춰 대형-화면의 균일하지 않은 이미지 품질 문제를 해결합니다.
요약하자면, 실제 픽셀, 가상 픽셀 및 픽셀 공유 기술은 "대체"가 아니라 다양한 시나리오에 대한 "보완 솔루션"입니다. 이미지 품질을 보장하면서 상업적 가치를 극대화하려면 "시나리오 요구 사항, 비용 예산, 장기-운영 및 유지 관리"라는 세 가지 차원에서 가장 적합한 기술 솔루션을 선택해야 합니다.
