소개
현대적인 디지털 디스플레이 기술에서 LED 화면은 스마트 폰에서 야외 광고판, 홈 TV에서 상업용 디스플레이에 이르기까지 어디에나있게되었습니다. LED 기술은 우수한 밝기 성능과 에너지 효율 비율로 다양한 응용 분야를 정복했습니다. LED 스크린의 밝기는 시야 경험에 직접적인 영향을 줄뿐만 아니라 다양한 환경에서 에너지 소비, 눈의 안락함 및 가시성에도 영향을 미칩니다. 이 기사는 고객 이이 주요 기술 매개 변수를 깊이 이해하도록 돕기 위해 측정 단위, 영향 요인, 조정 기술 및 응용 프로그램 권장 사항을 포함하여 LED 화면 밝기의 모든 측면을 종합적으로 탐색합니다.
LED 화면 밝기의 기본 개념
LED 화면 밝기는 무엇입니까?
LED 스크린 밝기는 단위 영역 당 디스플레이 장치에 의해 방출되는 빛나는 플럭스를 말합니다. 이는 단순히 인간의 눈으로 인식 된 화면의 "밝기"입니다. 기술적 인 관점에서 밝기는 특정 방향으로 빛나는 표면의 단위 영역 당 빛의 강도이며, 이는 앰비언트 라이트의 간섭 및 이미지 디스플레이의 생생함에 따라 화면의 가시성을 결정합니다.
백라이트를 사용하는 기존 LCD 화면과 달리 LED 화면의 각 픽셀은 독립 광원 (또는 로컬 디밍에 의존)으로 LED가 더 높은 밝기 수준과보다 정확한 밝기 제어를 달성 할 수 있도록합니다. 이 자체 푸는 특성은 밝기 성능에서 다른 디스플레이 기술에 비해 기술의 우수성을 주도하는 열쇠입니다.
밝기를위한 측정 단위
LED 화면 밝기는 일반적으로 NITS 또는 CD\/M²로 측정됩니다 (참고 : 1NITS =1 CD\/m²). 이 장치는 스크린 표면의 제곱 미터당 방사 된 광도를 나타냅니다. 이 장치를보다 직관적으로 이해하려면 :
일반 실내 LED 디스플레이의 밝기는 일반적으로 200-600 nits 사이입니다.
고려 LED 실내 스크린의 밝기는 1000-4000 nits에 도달 할 수 있습니다.
야외 광고 화면의 밝기는 5000-10000 nits만큼 높을 수 있습니다.
이에 비해 전통적인 백열 램프의 표면 밝기는 약 1 천만 니트이며, 맑은 하늘의 밝기는 약 8000nits이며, 이는 야외 디스플레이가 일광에서 눈에 잘 띄는 데 매우 높은 밝기가 필요한 이유를 설명합니다.
밝기와 관련 광학 개념의 차이
밝기는 종종 디스플레이 기술을 논의 할 때 다른 광학 개념과 혼동됩니다. 명확하게 구별하는 것이 중요합니다.
밝기\/휘도 : 위에서 언급했듯이 디스플레이 표면의 단위 영역 당 방출 된 광도를 NIT로 측정합니다.
Luminous Flux : LM에서 측정 된 광원에 의해 방출되는 총 가시 광 전력
조명 : 럭스에서 측정 된 표면의 단위 영역에서 조사 된 빛나는 플럭스
대비 : 가장 밝은 영역과 화면의 가장 어두운 영역의 비율
이러한 개념의 차이를 이해하면 디스플레이 장치의 성능을보다 정확하게 평가하는 데 도움이됩니다. 예를 들어, 두 개의 화면은 동일한 피크 밝기를 가질 수 있지만 다른 대비 비율을 가질 수 있으며 실제 시청 경험은 크게 다릅니다.
LED 화면의 밝기에 영향을 미치는 요인
LED 칩 기술
LED 칩의 품질과 기술 자체는 화면의 밝기 전위에 직접적인 영향을 미칩니다. 현재 주류 LED 유형은 다음과 같습니다.
일반 LED : 밝기가 제한된 초기 LED 화면에서 사용
높은 밝기 LED (HB LED) : 밝기가 일반 LED의 2-3에 도달 할 수 있습니다.
마이크로 링 : 새로운 기술인 각 픽셀은 마이크로 콜링되어 매우 높은 밝기를 달성 할 수 있습니다.
OLED : 라이트 방출 다이오드 기술에 속하되지만 원리는 다르며 밝기는 일반적으로 전통적인 LED보다 낮습니다.
칩의 재료 과학 진행 (예 : 질화물 기반 LED)도 밝기 효율을 크게 향상 시켰습니다. 예를 들어, 현대 LED 칩은 10 년 전의 전력 소비로 제품보다 50% 이상의 밝기를 제공 할 수 있습니다.
전류 및 전압 주행
LED의 밝기는 주행 전류 (실제로 초대형 관계)와 대략 선형입니다. 전류를 늘리면 밝기가 증가 할 수 있지만 세 가지 문제가 발생합니다.
효율 감소 : 전류가 최적의 작동 지점을 초과하면 전기 광학 변환 효율이 감소합니다.
가열 증가 : 과도한 에너지는 열 형태로 소산되어 수명에 영향을 줄 수 있습니다.
색상 이동 : 고전류가 LED의 색 온도가 변경 될 수 있습니다.
따라서 고품질 LED 화면은 운전 전류를 정확하게 제어하여 밝기, 효율 및 수명 간의 균형을 유지합니다. 맥박
폭 변조 (PWM) 기술은 종종 전류를 변경하지 않고 밝기를 조정하는 데 사용됩니다.
픽셀 밀도 및 조리개 비율
화면의 픽셀 밀도 (PPI) 및 조리개 비율 (각 픽셀의 실제 빛나는 영역의 비율)도 밝기에 영향을 미칩니다.
높은 PPI 화면에는 작은 픽셀이 있으므로 단일 LED의 밝기가 제한됩니다.
낮은 PPI 화면은 LED가 더 크고 밝기가 더 높을 수 있습니다.
조리개 비율이 높은 설계는 더 많은 빛을 통과하여 효과적인 밝기를 증가시킵니다.
최신 스크린 디자인은 픽셀 배열 (RGBW, Pentile 등)을 최적화하여 전력 소비를 증가시키지 않고 지각 된 밝기를 증가시켜 밝기 효율을 향상시킵니다.
열 소산 설계
LED의 밝기 안정성은 온도와 밀접한 관련이 있습니다. 좋은 열 소산 설계는 다음과 같습니다.
높은 밝기와 연속 출력을 유지하십시오
밝기 붕괴 방지 (가벼운 부패)
화면의 수명을 연장합니다
고급 LED 스크린은 열 파이프, 그래 핀 방열판 및 활성 팬 냉각 시스템을 사용하여 높은 밝기로 인한 열을 처리합니다. 예를 들어, 일부 전문 급 모니터가 최대 밝기로 작동하는 경우 등 온도는 75도 이상에 도달 할 수 있습니다. 좋은 열 소산이 없으면 안정적인 성능을 유지할 수 없습니다.
LED 화면 밝기의 측정 및 표준
밝기 측정 방법
LED 스크린 밝기의 전문적인 측정에는 다음과 같은 표준 단계에 따라 광도계 또는 분광 방사선 미터를 사용해야합니다.
화면에 전체 흰색 화면을 표시합니다 (보통 100% APL)
측정 기기를 지정된 거리에 놓습니다 (보통 화면 높이의 3 배)
중앙의 밝기 및 화면의 여러 모서리 지점을 측정합니다.
평균 값을 공칭 밝기로 계산하십시오
많은 제조업체들이 전체 화면 연속 밝기보다는 "피크 밝기"(작은 지역에서 달성 할 수있는 최고 값)를 표시하여 실제 경험이 기대와 일치하지 않을 수 있음을 주목해야합니다.
산업 밝기 표준
다른 애플리케이션 필드의 LED 화면에는 해당 밝기 표준이 있습니다.
소비자 전자 장치 :
스마트 폰 : 500-1200 (HDR 모드에서 최대 1600+)
정제 : 400-600 nits
노트북 : 250-500 nits
TVS : 200-1000 nits (HDR 모델의 경우 최대 4000)
상업용 디스플레이 :
실내 디지털 간판 : 1000-2500 nits
반 아웃 도어 표시 : 2500-5000 nits
실외 풀 컬러 스크린 : 5000-10000+ nits
전문 응용 프로그램 :
의료 진단 표시 : 1000-2000 nits
방송 수준 모니터 : 1000-4000 nits
영화 수준 HDR 참조 표시 : 1000-4000 nits
밝기 균일 성 평가
고품질 LED 화면은 밝기가 높을뿐만 아니라 밝기 균일 성이 우수해야합니다. 업계는 일반적으로 평가를 위해 두 가지 지표를 사용합니다.
밝기 균일 성 : 화면의 다른 영역에서 밝기의 최대 백분율 편차
소비자 등급 제품 : 일반적으로 필요합니다<10-15%
전문가 등급 제품 :<5%
크로마 균일 성 : 다른 밝기 수준에서의 색상 일관성
고급 디스플레이는 각 LED의 출력을 보정하여 완벽한 균일 성을 달성하기 위해 밝기 보상 기술을 사용하여 의료 및 설계 분야에서 특히 중요합니다.
LED 화면 밝기의 조정 및 제어
자동 밝기 조정 기술
최신 LED 장치에는 일반적으로 자동 밝기 조정 기능이 있으며 주로 다음과 같은 방식으로 구현됩니다.
Ambient Light Sensor : 주변 광도를 측정하고 화면 밝기를 자동으로 조정합니다.
컨텐츠 적응 형 밝기 : 표시된 컨텐츠의 특성에 따라 밝기를 동적으로 최적화합니다.
시간\/위치 적응성 : 시간 및 지리적 위치에 따라 계산 된 햇빛 조건에 따라 밝기를 조정합니다.
이러한 기술은 시야의 편안함을 향상시킬뿐만 아니라 전력을 크게 절약 할 수 있습니다. 예를 들어, 스마트 폰은 어두운 환경에서는 50 니트 미만으로 밝기를 자동으로 줄여 눈을 보호하고 배터리 수명을 연장 할 수 있습니다.
밝기와 전력 소비의 관계
LED 화면의 전력 소비는 기본적으로 밝기와 선형으로 관련되지만 다른 기술 사이에는 차이가 있습니다.
전통적인 LED 백라이트 LCD : 100 니트마다 밝기가 증가 할 때마다 전력 소비가 약 1-2 W만큼 증가합니다.
OLED 스크린 : 높은 밝기에서 전력 소비가 더 크게 증가합니다.
MicroLED : 높은 밝기에서 높은 에너지 효율을 유지할 것으로 예상됩니다.
실제로 사용하면 TV 밝기를 최대에서 중간 정도에서 중간 정도 (300 NIT)로 조정하면 전기의 30-50%를 절약 할 수 있으므로 Energy Star와 같은 인증이 밝기 효율성을 강조하는 이유입니다.
지역 디밍 기술
고급 LED 스크린은 지역 디밍 기술을 사용하여 대비 및 에너지 효율을 향상시킵니다.
전체 배열 로컬 디밍 : 백라이트는 수십에서 수백 개의 독립적으로 제어되는 영역으로 나뉩니다.
마이크로 로컬 디밍 : 최대 수천 개의 영역까지 더 세련된 파티션 제어
픽셀 레벨 디밍 : OLED 및 MICROLED의 특징 인 각 픽셀은 독립적으로 켜지거나 꺼질 수 있습니다.
이러한 기술을 통해 화면은 밝은 부분의 전체 전력을 출력하고 어두운 영역의 밝기를 줄이거 나 끄려면 더 높은 동적 범위를 달성하고 전체 전력 소비가 낮아집니다. 예를 들어, 별이 빛나는 하늘 이미지를 표시 할 때 별이 위치한 픽셀 만 강조 표시되고 나머지 지역은 완전히 어두워집니다.
다른 응용 프로그램 시나리오의 밝기 요구 사항
가정 시청각 엔터테인먼트
집에서 사용되는 LED TV 및 모니터의 경우 밝기 선택이 다음을 고려해야합니다.
일반 거실 : 200-400 nits (조명을 제어하기위한 커튼 포함)
밝은 거실 : 400-600 nits (일광의 경우)
HDR 컨텐츠 감사 : 최소 600 개의 니트, 이상적으로 1000+ nits
Darkroom Theatre : 100-300 nits (너무 높은 밝기는 피로를 쉽게 유발할 수 있습니다)
다른 주변 광 하에서 인간의 눈의 밝기에 대한 인식은 비선형이라는 점에 주목할 가치가 있습니다. 어두운 방에서는 100 니트의 흰색이 충분히 밝게 보일 수 있지만 직사광선에서는 1000 니트가 어둡게 보일 수 있습니다.
모바일 장치
스마트 폰과 태블릿은보다 복잡한 조명 환경에 직면하므로 다음과 같습니다.
실내 사용 : 200-400 nits
야외에서 기본 가시성 : 500-800 nits
직사광선에서 맑음 : 1000-1600+ nits
HDR 컨텐츠 : 순간 피크는 1600-2000 nits에 도달 할 수 있습니다
현대의 플래그십 폰은 흥분성 밝기 기술을 사용하여 강한 빛이 감지 될 때 (보통 과열을 방지하기 위해 몇 분 동안) 짧은 시간 동안 밝기를 크게 증가시킬 수 있습니다. 이것은 또한 제조업체가 표시 한 "피크 밝기"와 실제 연속 밝기의 차이입니다.
상업 및 실외 디스플레이
상업용 디스플레이에는 밝기에 대한 특별한 요구 사항이 있습니다.
실내 디지털 간판 : 1000-2500 nits (쇼핑몰 조명에 대한)
창 디스플레이 : 2500-4000 nits (유리 반사를 다루기 위해)
Semi-OutDoor (커버) : 4000-6000 nits
전체 실외 (직사광선) : 6000-10000+ nits
실외 디스플레이는 또한 다양한 각도에서 밝기 일관성을 고려하고 직사광선으로 인한 온도 상승을 방지해야합니다. 일부 고급 실외 스크린은 자동 밝기 조정을 사용하고 밤에는 밝기를 줄여 빛 오염을 피합니다.
전문 응용 프로그램
전문 분야는 밝기에 대한 더 엄격한 요구 사항을 가지고 있습니다.
이미지 사후 프로덕션 : 1000 NITS (HDR 참조 레벨)
의료 진단 : 1000-2000 nits (세부 사항이 보이도록)
항공 전자 장치 : 1000+ nits (조종석의 강한 빛에 대처하기 위해)
산업 디자인 : 500-1000 nits (재료 질감을 정확하게 평가하기 위해)
이러한 응용 분야는 일반적으로 엄격한 밝기 안정성과 균일 성이 필요합니다. 전문 디스플레이에는 정밀한 밝기 출력을 유지하기 위해 온도 제어 및 실시간 교정 기능이 내장됩니다.
LED 화면 밝기의 미래 개발 동향
밝기 개선을위한 기술 경로
LED 화면 밝기는 여전히 끊어지고 있으며 주요 기술 지침에는 다음이 포함됩니다.
재료 혁신 : 예 : Indium gallium (Ingan) LED의 효율성 개선과 같은
구조 최적화 : 플립 칩 및 박막 플립 칩과 같은 새로운 구조는 광 손실 감소
양자점 향상 : Quantum Dot 레이어는 청색광을 더 높은 밝기로 효율적으로 변환 rgb light
스태킹 구조 : 밝기 한계를 높이기 위해 삼성의 QD-OLED 이중 스태킹 구조와 같은
실험실의 마이크로 LED 프로토 타입은 1 백만 개 이상의 NIT (특별 응용 분야의 경우)의 밝기에 도달했으며 소비자 제품은 다음 3-5 년에 4000-10000 nits가 고급 표준이 될 것으로 예상됩니다.
높은 밝기 및 HDR 기술
높은 동적 범위 (HDR) 컨텐츠의 인기는 더 높은 밝기에 대한 수요를 주도했습니다.
HDR10 표준 : 최소 1000 NITS 피크 밝기가 필요합니다
Dolby Vision : 최대 4000 니트 마스터 링을 지원합니다
HDR 10+ : 동적 메타 데이터는 다른 장면에서 밝기 성능을 최적화합니다
미래의 HDR 기술 개발은 다음과 같습니다.
높은 피크 밝기 (4000-10000 nits)
보다 정제 된 밝기 제어 (12- 비트 또는 16- 비트 밝기 정확도와 같은)
더 똑똑한 장면-적응 형 밝기 매핑
밝기와 에너지 효율의 균형
환경 인식이 증가함에 따라 밝기 개선은 에너지 효율을 고려해야합니다.
효율성 개선 : 현재 50lm\/w에서 100lm\/w 이상
지능형 조정 : 내용과 환경에 따른보다 정확한 밝기 제어
새로운 재료 : Perovskite LED와 같은 더 높은 효율성을 달성 할 것으로 예상됩니다.
시스템 최적화 : 칩에서 드라이버 회로까지 포괄적 인 에너지 효율 설계
유럽
인간의 눈 건강과 편안한 밝기
스크린 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 밝기 기술은 다음에 더 많은 관심을 기울일 것입니다.
블루 라이트 제어 : 높은 밝기를 유지하면서 유해한 푸른 빛 감소
동적 적응 : 인간주기 리듬과 더 일치하는 자동 밝기 조정
피로 완화 : 눈 피로를 줄이기 위해 밝기 변화 곡선 최적화
가독성 연구 : 연령대가 다른 사람들을위한 최적의 밝기 범위 결정
앞으로 "건강한 밝기 인증"은 다양한 사용 시나리오에서 디스플레이의 시선 친화 성을 평가하는 것처럼 보일 수 있습니다.
LED 화면 밝기에 대한 일반적인 문제와 오해
밝기가 더 높을수록 더 높습니까?
이것은 일반적인 소비자 오해입니다. 실제로 최적의 밝기는 다음에 따라 다릅니다.
시청 환경 : 어두운 환경에는 밝기가 낮아집니다
콘텐츠 유형 : 텍스트 읽기 및 비디오보기에 대한 다른 요구 사항
시청 시간 : 장기 시청은 낮은 밝기에 적합합니다
개인적 민감성 : 다른 사람들은 밝기에 다른 관용을 가지고 있습니다
최대 밝기를 맹목적으로 추구하면 다음으로 이어질 수 있습니다.
불필요한 에너지 폐기물
가속화 된 화면 노화
눈의 피로 또는 손상
색상 정확도 감소
제조업체 밝기 라벨링의 "트릭"
소비자는 제조업체 밝기 라벨링의 몇 가지 일반적인 상황에주의를 기울여야합니다.
피크 밝기 : 화면의 아주 작은 영역에서 간단히 도달 할 수있는 값 만 나타냅니다.
이상적인 실험실 조건 : 실제로 지속적으로 유지하기가 어렵습니다
특수 테스트 모드 : 모든 이미지 처리 회로를 끄면 측정 된 데이터와 같은
HDR과 SDR의 차이 : HDR 모드 밝기는 일반 모드보다 상당히 높을 수 있습니다.
제조업체의 공칭 가치를 보지 않고 전문 평가에서 "전체 화면 연속 밝기"및 "실제 장면 밝기"데이터를 참조하는 것이 좋습니다.
부적절한 밝기 설정의 결과
잘못된 밝기 설정은 다양한 문제를 일으킬 수 있습니다.
너무 높은 밝기 :
눈의 피로와 건조
밤에는 멜라토닌 분비를 방해합니다
장치 배터리 수명을 단축하십시오
OLED 화면 노화 가속 (스크린 화상의 위험)
너무 낮은 밝기 :
특히 어두운 지역에서는 세부 사항이 손실됩니다
강한 빛에서 콘텐츠를 명확하게 볼 수 없습니다
부적절한 시야 자세로 이어질 수 있습니다 (화면에 가까워지기)
밝기와 스크린 수명의 관계
LED 화면의 밝기 설정은 서비스 수명에 직접 영향을 미칩니다.
높은 밝기가 노화 가속화 : 특히 OLED 스크린의 경우 높은 밝기가 유기 물질의 저하를 가속화합니다.
고르지 않은 밝기가 발생합니다. 정적 환경에서 장기 고정 고등 밝기 디스플레이
온도 효과 : 높은 밝기는 높은 온도를 가져 와서 수명을 더욱 단축시킵니다.
매일 사용하기 위해 최대 밝기를 50-70%로 설정하는 것이 좋습니다. HDR 컨텐츠 또는 강한 가벼운 환경에서는 짧은 시간 동안 가장 높은 밝기 만 사용하는 것이 좋습니다.
LED 화면의 밝기를 최적화하기위한 권장 사항
홈 디스플레이 장치의 밝기 설정
다른 시나리오에는 다음 밝기 설정이 권장됩니다.
LCD\/LED TV :
다크 룸보기 : 30-50% 밝기 (약 150-250 nits)
일반 거실 : 50-70% 밝기 (약 250-350 nits)
밝은 거실 : 70-90% 밝기 (약 350-500 nits)
HDR 컨텐츠 : 자동 활성화 (단기 피크 밝기)
컴퓨터 모니터 :
문자 사무실 : 120-150 nits
이미지 처리 : 주변 조명에 따라 교정 (일반적으로 150-250 nits)
게임 엔터테인먼트 : 200-300 nits
스마트 폰 :
실내 자동 : 150-300 nits
실외 : 자동 높은 밝기를 허용하십시오
야간 모드 :<100 nits (preferably with blue light filtering turned on)
전문 애플리케이션을위한 밝기 교정
색상에 민감한 작업의 경우 다음을 권장합니다.
전문 교정 기기 사용 (예 : X-int I1Display)
산업 표준에 따른 밝기 교정 :
인쇄 디자인 : 120cd\/m²
비디오 편집 : 100-120 nits (Rec.709)
HDR 생산 : 마스터 표준에 따라 (일반적으로 1000 니트)
정기 재 교정 (월 또는 분기 별)
주변 조명이 작업 표준 (예 : 500lux)을 충족하는지 확인하십시오.
관찰 환경과 일치하는 밝기
시청 경험을 최적화하려면 주변 광의 영향을 고려해야합니다.
주변 밝기 측정 : 간단한 라이트 미터 또는 휴대폰 앱 사용
스크린 밝기 원리 : 주변 조명 조명의 약 1\/3 ~ 1\/10
예를 들어, 300lux 앰비언트 라이트는 100-30 NIT 스크린 밝기에 해당합니다.
직접 반사 방지 : 화면 각도를 조정하여 Windows\/Lights를 피하십시오.
균일 한 주변 조명 : 눈의 피로를 유발하는 빛과 어두운 곳 사이의 강한 대비를 피하십시오.
에너지 절약과 눈 건강의 균형
편안함과 에너지 절약을 모두 고려하는 밝기 전략 :
가능한 한 자동 밝기 조정을 사용하십시오
파란색광 필터링을 가능하게하고 밤에는 밝기를 줄입니다
중간 밝기 + 고요함 대신 큰 글꼴을 사용하여 작업 할 때 작은 글꼴을 사용하십시오.
HDR 컨텐츠를 볼 때 관련 고 가중 모드를 끄십시오.
정기적으로 휴식을 취하십시오 (20-20-20 규칙을 따르십시오)
