Dengan pesatnya iterasi teknologi Mini/Micro LED dan meningkatnya segmentasi skenario tampilan, kualitas gambar dan pengendalian biaya tampilan LED telah menjadi fokus utama persaingan industri. Di antaranya, piksel nyata, piksel virtual, dan teknologi berbagi piksel adalah tiga pilar yang menentukan kinerja inti sebuah layar, yang berdampak langsung pada resolusi produk, reproduksi warna, konsumsi daya, dan biaya keseluruhan. Artikel ini akan memulai dari esensi teknis, menggabungkan-praktik industri mutakhir dan data pengujian untuk memberikan analisis yang komprehensif dan-mendalam terhadap ketiga teknologi ini, menawarkan sistem referensi lengkap kepada para profesional industri mulai dari prinsip teknis hingga skenario aplikasi.
Teknologi Piksel Nyata: "Tolok Ukur Kualitas Gambar" yang Dibangun oleh Unit yang Memancarkan Secara Fisik Teknologi piksel nyata adalah solusi tampilan paling dasar dan inti untuk tampilan LED. Intinya adalah membuat gambar secara langsung melalui manik-manik LED (sub-piksel) yang ada secara fisik. Setiap unit piksel memiliki kemampuan kontrol kecerahan dan warna yang independen, dan ini merupakan "standar patokan" untuk mengukur akurasi kualitas gambar di industri.
Definisi dan Fitur Inti
Definisi inti piksel sebenarnya adalah "unit pemancar cahaya-yang terlihat secara fisik dan independen", artinya setiap piksel pada layar tampilan terdiri dari satu atau lebih manik-manik LED (biasanya sub-piksel warna primer merah (R), hijau (G), dan biru (B), dan setiap unit piksel mencapai regulasi arus melalui saluran penggerak independen, tanpa "titik virtual" apa pun yang dihasilkan oleh interpolasi algoritmik. 1. Komposisi Piksel: Unit piksel nyata arus utama mengadopsi a "1R1G1B" tiga-kombinasi-subwarna-piksel warna utama (beberapa layar-kelas atas menggunakan "2R1G1B" untuk menyempurnakan gamut warna merah). Bentuk kemasan sub-piksel sebagian besar adalah SMD dan COB, dengan kemasan COB menjadi pilihan utama untuk-layar piksel nyata dengan pitch kecil karena jarak manik LED yang lebih kecil. 2. Definisi Parameter Utama:
Ø Jarak Piksel (nilai P{0}}): Mengacu pada jarak antara pusat dua piksel fisik yang berdekatan (satuan: mm). Misalnya, P2.5 menunjukkan jarak pusat piksel 2,5 mm, yang merupakan indikator inti untuk mengukur kerapatan piksel.
Ø Kepadatan Piksel: Rumus perhitungannya adalah "1/(P-nilai × 10^-3)^2" (satuan: titik/m²). Misalnya, kerapatan piksel P2.5 adalah 1/(0,0025)^2=160,000 titik/m², yang secara langsung menentukan detail gambar.
Ø Tingkat Skala Abu-abu: Piksel asli mendukung skala abu-abu 16-bit (65.536 tingkat) hingga 24-bit (16.777.216 tingkat). Tingkat skala abu-abu yang lebih tinggi menghasilkan transisi warna yang lebih mulus, tanpa fenomena "blok warna" atau "kabur", yang sangat penting untuk-skenario presisi tinggi seperti pencitraan medis dan pengawasan. 1.2Analisis-Mendalam Prinsip Teknis Prinsip kerja piksel nyata didasarkan pada "pengemudi independen + pencampuran tiga warna-utama-". Logika intinya adalah mengontrol secara tepat arus setiap sub-piksel melalui IC driver untuk menyesuaikan rasio tiga warna primer RGB, yang pada akhirnya mensintesis warna dan kecerahan yang diinginkan. 1. Arsitektur Penggerak Independen: Sistem penggerak layar piksel sebenarnya mengadopsi desain saluran "satu-ke-satu", artinya setiap sub-piksel (R/G/B) berhubungan dengan saluran arus konstan independen dari driver IC. Rentang penyesuaian saat ini biasanya 1-20mA (skenario normal) atau 20-50mA (skenario kecerahan tinggi, seperti layar luar ruangan). Arsitektur ini memastikan bahwa deviasi kecerahan setiap sub-piksel dapat dikontrol dalam ±3%, dan keseragaman kecerahan jauh melebihi solusi piksel virtual.. 2. Tiga-Mekanisme Pencampuran Warna Primer: Berdasarkan karakteristik penglihatan manusia, piksel nyata mencapai cakupan standar gamut warna yang berbeda (seperti sRGB, DCI-P3, Rec.709, dll.) dengan menyesuaikan rasio R/G/B saat ini sub-piksel. Misalnya, berdasarkan persyaratan gamut warna sinematik DCI-P3, piksel nyata perlu meningkatkan rasio subpiksel hijau saat ini menjadi 50%-60% (mata manusia paling sensitif terhadap hijau), merah menjadi 25%-30%, dan biru menjadi 15%-20%. Piksel virtual, yang mengandalkan interpolasi, tidak dapat mencapai kontrol rasio yang tepat.
3. Keuntungan tanpa interpolasi: Piksel nyata tidak memerlukan interpolasi algoritma perangkat lunak apa pun; gambar secara langsung terdiri dari piksel fisik. Oleh karena itu, tidak ada "ghosting" atau "blurring" pada gambar dinamis. Kecepatan respons dinamis hanya bergantung pada kecepatan peralihan IC driver (biasanya 50-100ns), jauh lebih cepat daripada respons piksel virtual tingkat milidetik.
1.3 Skenario Aplikasi Umum dan Logika Pemilihan Karena karakteristiknya yang "stabilitas tinggi dan presisi tinggi", teknologi piksel-nyata terutama digunakan dalam skenario dengan persyaratan kualitas gambar yang ketat dan tidak ada ruang untuk kompromi biaya. Pemilihan khusus harus mempertimbangkan tiga dimensi: jarak pandang, konten tampilan, dan standar industri:
Skenario Profesional-Presisi Tinggi:
Ø Pengiriman Pusat Komando: Membutuhkan pengoperasian 24/7 tanpa gangguan, MTBF (Waktu Rata-Rata Antar Kegagalan) Lebih dari atau sama dengan 50.000 jam, dan tidak ada gerakan buram pada gambar dinamis. Biasanya, layar piksel nyata P0.7-P1.25 dipilih.
2. Tutup-Skenario Tampilan Rentang:
Ø Ruang Konferensi/Ruang Kuliah: Jarak pandang biasanya 2-5 meter. Teks (seperti dokumen PPT) harus jelas dan bebas dari tepi bergerigi. Layar piksel nyata P1.25-P2.5 dipilih.
Ø Kotak Pajangan Museum: Memerlukan reproduksi detail artefak (seperti kaligrafi, lukisan, dan tekstur perunggu). Jarak pandang adalah 1-3 meter. Layar piksel nyata P1.25-P1.8 dipilih. 1.4 Keunggulan Kinerja dan Keterbatasan Teknis
1.4.1 Keunggulan Inti
Ø Stabilitas kualitas gambar tingkat atas: Tidak ada ketergantungan interpolasi algoritme, tidak ada distorsi pada gambar statis/dinamis, keseragaman kecerahan Kurang dari atau sama dengan ±5% (kemasan COB Kurang dari atau sama dengan ±3%), reproduksi warna Lebih besar dari atau sama dengan 95% (sRGB), menetapkan tolok ukur industri untuk kualitas gambar;
Ø Keandalan operasional-jangka panjang yang tinggi: Arsitektur driver independen mengurangi dampak kegagalan IC tunggal pada keseluruhan gambar, dan menghilangkan masalah "penuaan algoritma" pada piksel virtual (seperti penurunan akurasi interpolasi setelah operasi-jangka panjang);
Ø Dapat disesuaikan dengan konten rentang dinamis tinggi: Mendukung kecepatan bingkai dinamis Lebih besar dari atau sama dengan 60fps, dan kecepatan refresh dapat dengan mudah mencapai 7680Hz (memenuhi kebutuhan pengambilan gambar kamera profesional), tanpa bayangan dalam-adegan yang bergerak cepat (seperti siaran balap langsung). 1.4.2 Keterbatasan Utama
Ø Kesulitan Pengendalian Biaya Tinggi: Biaya inti tampilan-piksel sebenarnya berasal dari "chip LED + IC driver + kartu penerima". Dengan mengambil tampilan 100㎡ sebagai contoh, jumlah chip LED yang digunakan pada layar-piksel nyata P1.2 adalah 1/(0,0012)^2×100≈69,444,444 (kira-kira 69,44 juta chip), yaitu 4,3 kali lipat dari layar-piksel nyata P2.5 (16 juta chip). Dengan asumsi biaya 0,1 yuan per chip LED, selisih biayanya adalah 5,34 juta yuan. Pada saat yang sama, layar P1.2 memerlukan lebih banyak saluran penggerak (32 saluran IC penggerak per meter persegi, dibandingkan dengan hanya 16 saluran untuk P2.5), dan jumlah kartu penerima yang digunakan juga dua kali lipat, sehingga menghasilkan biaya komprehensif sebesar 2,5-3 kali lipat dari P2.5.
Ø Kerapatan Piksel Fisik Dibatasi oleh Kemasan: Saat ini, jarak piksel sebenarnya-minimum untuk kemasan SMD adalah P0,9, dan kemasan COB dapat mencapai P0,4. Namun, pitch yang lebih kecil (seperti di bawah P0.3) dibatasi oleh ukuran chip LED, sehingga membuat terobosan lebih lanjut menjadi sulit. Ø Konsumsi daya yang relatif tinggi: Karena kepadatan manik-manik LED yang tinggi, konsumsi daya layar piksel nyata biasanya 30% -50% lebih tinggi dibandingkan layar piksel virtual, yang menempatkan tuntutan lebih tinggi pada sistem catu daya layar luar ruangan yang besar.
Teknologi Piksel Virtual: Keseimbangan Biaya-Kualitas Gambar yang Dicapai Melalui Interpolasi Algoritma
Teknologi piksel virtual adalah solusi inovatif yang diciptakan untuk mengatasi kendala "biaya tinggi dan kepadatan rendah" piksel fisik. Intinya adalah menghasilkan titik pancaran cahaya virtual-di celah antara piksel fisik melalui algoritme perangkat lunak, sehingga meningkatkan resolusi visual tanpa menambah jumlah LED fisik. Ini adalah teknologi pilihan untuk "mengutamakan-efektivitas biaya" dalam skenario-hingga-menengah-kisaran.
2.1 Definisi dan Karakteristik Inti Definisi inti piksel virtual adalah "algoritma-titik virtual visual yang dihasilkan". Artinya, beberapa piksel pada tampilan layar tidak terdiri dari LED fisik, melainkan "menipu" otak dengan melapiskan kecerahan piksel fisik yang berdekatan dan bergantian waktunya, memanfaatkan karakteristik penglihatan manusia untuk menciptakan persepsi visual "resolusi lebih tinggi".
Ø Esensi Teknis: Piksel virtual tidak mengubah jumlah atau susunan piksel fisik; mereka hanya mengoptimalkan efek visual melalui algoritma. Oleh karena itu, terdapat perbedaan antara "resolusi aktual" (kepadatan piksel fisik) dan "resolusi visual" (kepadatan piksel virtual). Misalnya, layar piksel fisik P2.5 dapat mencapai efek "visual P1.25" melalui teknologi virtual, namun kepadatan fisik sebenarnya masih 160.000 titik/m².
Ø Klasifikasi Inti: Berdasarkan metode implementasi yang berbeda, piksel virtual dibagi menjadi dua kategori utama: "virtual spasial" dan "virtual temporal". Saat ini, "virtual spasial" adalah arus utama dalam industri ini (terhitung lebih dari 80%). Virtual temporal, karena persyaratan perangkat kerasnya yang tinggi, hanya digunakan di-layar virtual kelas atas (seperti studio kecil). 2.2Analisis mendalam prinsip-prinsip teknis Prinsip kerja piksel virtual didasarkan pada "ilusi visual + interpolasi algoritme". Titik virtual dihasilkan melalui dua jalur inti. Logika teknis dan kinerja kualitas gambar dari jalur yang berbeda berbeda secara signifikan.
2.2.1 Teknologi Virtual Spasial (Solusi Arus Utama) Teknologi virtual spasial memanfaatkan "pencampuran kecerahan piksel fisik yang berdekatan" untuk menghasilkan titik virtual di antara piksel fisik. Intinya adalah menghitung bobot kecerahan piksel yang berdekatan menggunakan algoritme untuk mencapai sintesis warna titik virtual. 1. Solusi Khas: RGBG Empat-Pengaturan Virtual Ringan (Paling Banyak Digunakan di Industri) Piksel fisik tradisional disusun dalam pola "RGB-RGB" yang seragam, sedangkan solusi virtual RGBG mengubah pengaturan menjadi "RGB-G-RGB-G," yaitu menambahkan satu warna hijau sub-piksel di antara setiap dua piksel fisik RGB, membentuk struktur unit "1R1G1B+1G". Pada titik ini, algoritme menggabungkan sub-piksel R dan B dari dua piksel fisik yang berdekatan dengan sub-piksel G tengah untuk menghasilkan empat piksel virtual (seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah): a. Piksel virtual 1: Terdiri dari R, G, dan B piksel fisik A (piksel nyata dasar); B. Piksel virtual 2: Terdiri dari R piksel fisik A, G tengah, dan B piksel fisik B (titik virtual yang diinterpolasi); C. Piksel virtual 3: Terdiri dari R piksel fisik B, G tengah, dan B piksel fisik A (titik virtual yang diinterpolasi); D. Piksel virtual 4: Terdiri dari R, G, dan B piksel fisik B (piksel nyata dasar); Dengan cara ini, resolusi teoritis dapat ditingkatkan sebanyak 2 kali lipat (beberapa produsen mengklaim 4 kali lipat, namun kenyataannya, resolusi visualnya meningkat 2-kali lipat, sedangkan resolusi fisik tetap tidak berubah), dan karena penambahan subpiksel hijau, kecerahan yang dirasakan meningkat sebesar 15%-20% (konsisten dengan karakteristik penglihatan manusia). 2. Jenis Algoritma Interpolasi: Kualitas gambar virtualisasi spasial bergantung pada keakuratan gambar algoritma interpolasi. Saat ini, algoritma mainstream dibagi menjadi dua kategori: a. Interpolasi Bilinear: Menghitung kecerahan rata-rata dari 4 piksel fisik yang berdekatan untuk menghasilkan titik virtual. Algoritmenya sederhana dan murah secara komputasi, tetapi tepinya buram (goresan teks rentan terhadap "tepi kabur"); B. Interpolasi Bikubik: Menghitung bobot kecerahan 16 piksel fisik yang berdekatan untuk menghasilkan titik virtual. Kualitas gambar lebih halus (kekaburan tepi berkurang 40%), tetapi memerlukan chip kontrol utama yang lebih kuat, sehingga meningkatkan biaya sebesar 10%-15%.
2.2.2 Teknologi Virtualisasi Temporal (-Solusi Kelas Atas) Virtualisasi temporal memanfaatkan efek "persistensi penglihatan" dari mata manusia. Dengan mengalihkan kecerahan piksel fisik yang berbeda secara cepat, titik virtual dihasilkan dengan melapiskannya dalam dimensi waktu. Intinya adalah "pemisahan bingkai +-penyegaran frekuensi tinggi". Ø Logika Teknis: Bingkai gambar lengkap dibagi menjadi N "sub-gambar" (biasanya N=4-8). Setiap sub-gambar hanya menerangi sebagian piksel fisik. Sub-gambar ini berganti-ganti dengan cepat melalui kecepatan refresh frekuensi tinggi (Lebih besar dari atau sama dengan 3840Hz) pada layar. Karena persistensi visual, mata manusia melihat sub-gambar ini sebagai satu bingkai "{17}}resolusi tinggi". Misalnya, ketika N=6, sebuah bingkai dibagi menjadi 6 sub-gambar, masing-masing menerangi area piksel fisik yang berbeda, yang pada akhirnya menghasilkan 35 piksel virtual (jauh melebihi 4 piksel virtual dalam representasi spasial).
Ø Persyaratan Perangkat Keras: Virtualisasi berbasis waktu-memerlukan tampilan yang mendukung kecepatan refresh lebih besar dari atau sama dengan 7640Hz (untuk memenuhi persyaratan pengambilan gambar adegan dinamis 60fps dan mencegah kamera menangkap transisi sub-gambar), dan IC driver harus memiliki kemampuan "pengalihan arus cepat"; jika tidak, fenomena "berkedip" atau "kecerahan bergantian" akan terjadi.
2.3 Skenario Aplikasi Umum dan Logika Pemilihan Keunggulan inti teknologi piksel virtual adalah "biaya rendah dan resolusi visual tinggi". Oleh karena itu, ini terutama digunakan dalam skenario di mana "penayangan dilakukan pada jarak menengah hingga jauh, biaya sensitif, dan persyaratan presisi teks tidak tinggi". Pemilihan harus fokus pada "kesesuaian antara jarak pandang dan resolusi visual":
Skenario periklanan jarak menengah dan jauh:
Ø Layar iklan atrium/luar ruangan pusat perbelanjaan: Jarak pandang biasanya 5-15 meter. Detail ekstrem tidak diperlukan, dan pengendalian biaya diperlukan. Layar virtual spasial P2.5-P3.9 dipilih (misalnya, layar atrium 50㎡ di pusat perbelanjaan menggunakan solusi virtual P2.5 RGBG, dengan resolusi visual yang setara dengan P1.25. Pada jarak 8 meter, kualitas gambar mendekati kualitas layar piksel nyata P1.5, namun biayanya berkurang 40%, dan jumlah manik-manik LED berkurang dari 8 juta menjadi 6 juta). Ø Layar besar di pusat transportasi (seperti stasiun kereta berkecepatan tinggi dan bandara): Jarak pandang adalah 10-20 meter. Teks besar (seperti "Gerbang Tiket A1") dan video dinamis perlu ditampilkan. P3.9-Layar virtual P5.0 dipilih (layar virtual P4.8 300㎡ di stasiun kereta berkecepatan tinggi dengan kecepatan refresh 3840Hz, pada jarak 15 meter, kejelasan teks memenuhi persyaratan pengenalan, dan biayanya 1,2 juta yuan lebih murah daripada layar piksel sebenarnya). 2. Biaya-Skenario Hiburan Sensitif: Ø Ruang/Bar KTV: Membutuhkan warna saturasi tinggi (seperti merah dan biru) untuk menciptakan suasana; jarak pandang 3-5 meter; persyaratan presisi teks yang rendah (hanya judul lagu dan lirik); Layar virtual P2.5-P3.0 direkomendasikan (rantai KTV menggunakan layar virtual P2.5; setiap ruangan berukuran 5㎡, menghemat 3000 yuan dibandingkan dengan layar piksel padat, dan algoritme meningkatkan kecerahan merah sebesar 20%, memenuhi kebutuhan visual skenario hiburan); Ø Studio Kecil (Non-Profesional): Membutuhkan "resolusi visual tinggi" untuk meningkatkan kualitas gambar; anggaran terbatas; Layar virtual berbasis waktu P2.0 direkomendasikan (layar virtual berbasis waktu P2.0 15㎡ stasiun TV lokal, kecepatan refresh 7680Hz, resolusi visual setara dengan P1.0, memenuhi kebutuhan pengambilan gambar dalam jarak 10 meter, biayanya 60% lebih murah dibandingkan layar piksel padat P1.0). 3. Skenario Penyiapan Sementara: Ø Layar Besar untuk Pameran/Acara: Periode penggunaan singkat (1-3 hari), memerlukan waktu cepat penyebaran dan biaya terkendali. Layar virtual P3.9-P5.9 dipilih (layar virtual 200㎡ P4.8 di pameran memiliki biaya sewa hanya 50% dari layar piksel sebenarnya, dan waktu pengaturan berkurang sebesar 30%. Karena jarak pandang melebihi 8 meter, tidak ada perbedaan signifikan dalam kualitas gambar).
Keunggulan Kinerja dan Keterbatasan Teknis
2.4.1 Keunggulan Inti
Ø Keuntungan Biaya yang Signifikan: Pada resolusi visual yang sama, layar piksel virtual menggunakan LED 30%-50% lebih sedikit dibandingkan layar piksel sebenarnya (solusi RGBG mengurangi penggunaan LED sebesar 25%, solusi virtual berbasis waktu sebesar 50%), dan jumlah IC driver dan kartu penerima berkurang sebesar 20%-40%. Mengambil contoh layar 100㎡ dengan resolusi visual P1.25, biaya keseluruhan layar virtual (fisik P2.5) adalah sekitar 800.000 yuan, sedangkan layar piksel fisik (P1.25) adalah sekitar 1,5 juta yuan, yang berarti pengurangan biaya sebesar 47%.
Ø Resolusi visual yang fleksibel dan dapat disesuaikan: Kepadatan piksel virtual dapat disesuaikan sesuai dengan kebutuhan pemandangan melalui algoritma. Misalnya, layar fisik P2.5 dapat dialihkan ke "visual P1.25" atau "visual P1.67" untuk beradaptasi dengan jarak pandang yang berbeda (misalnya, di pusat perbelanjaan, resolusi visual P1.25 digunakan pada siang hari ketika jarak pandang jauh; pada malam hari, ketika jarak pandang dekat, P1.67 dialihkan untuk menghindari keburaman).
Ø Konsumsi daya yang lebih rendah: Karena berkurangnya jumlah LED, konsumsi daya layar piksel virtual biasanya 30%-40% lebih rendah dibandingkan layar piksel fisik dengan resolusi visual yang sama, sehingga cocok untuk pengoperasian jangka panjang pada layar luar ruangan yang besar. 2.4.2 Keterbatasan Utama
Ø Gambar dinamis cenderung kabur: Karena ketergantungan pada interpolasi antar piksel yang berdekatan, pembaruan kecerahan titik virtual tertinggal dibandingkan piksel fisik dalam gambar dinamis (seperti video 60fps), sehingga dengan mudah mengakibatkan "ghosting" (data pengujian menunjukkan bahwa panjang ghosting layar virtual P2.5 pada 60fps adalah sekitar 0,8 piksel, sedangkan layar piksel fisik hanya 0,1 piksel); meskipun virtualisasi berbasis waktu-dapat meningkatkan hal ini, namun memerlukan kecepatan refresh lebih besar dari atau sama dengan 7640Hz, sehingga meningkatkan biaya sebesar 20%;
Ø Ketepatan tampilan teks tidak memadai: Tepi teks piksel virtual dihasilkan melalui interpolasi, sehingga tidak memiliki "tepi keras" piksel fisik, sehingga menyebabkan penurunan kejelasan teks. Pengujian sebenarnya menunjukkan bahwa kejelasan teks yang ditampilkan pada layar virtual P2.5 pada jarak 2 meter hanya setara dengan layar piksel nyata P4.8 (goresan teks tampak bergerigi, dan font kecil Kurang dari atau sama dengan 12 sulit dibaca), yang tidak cocok untuk skenario kantor berbasis-teks jarak dekat-;
Ø Deviasi keseragaman gamut warna dan kecerahan: Meskipun pengaturan RGBG virtual spasial meningkatkan sub-piksel hijau, jarak antara sub-piksel merah dan biru meningkat, sehingga menghasilkan deviasi keseragaman warna 1-2 kali lebih tinggi dibandingkan dengan layar-piksel sebenarnya; selama-pengalihan gambar faktor virtual berdasarkan waktu, fluktuasi kecerahan dapat mencapai ±10%, yang dengan mudah menyebabkan "berkedip" (terutama dalam skenario kecerahan rendah);
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), gambar virtual berbasis waktu-akan tumpang tindih, sehingga sangat menurunkan kualitas gambar.
Teknologi Berbagi Piksel: "Solusi Optimasi Tepat" Melalui Kolaborasi Perangkat Keras dan Algoritma
Teknologi berbagi piksel adalah "solusi kompromi" antara piksel nyata dan virtual. Intinya adalah memungkinkan beberapa piksel virtual menggunakan kembali saluran penggerak dan-unit pemancar cahaya dari piksel fisik yang sama melalui pengoptimalan pengaturan perangkat keras dan peningkatan algoritme perangkat lunak. Hal ini memaksimalkan pengurangan biaya sekaligus mempertahankan kualitas gambar tertentu, menjadikannya "solusi optimal" untuk skenario-ukuran kecil,-kepadatan-informasi tinggi.
3.1 Definisi dan Fitur Inti
Definisi inti dari berbagi piksel adalah "penggunaan kembali piksel fisik + pengoptimalan algoritme". Ini berarti meningkatkan jumlah sub-piksel utama (seperti hijau) dengan mengubah susunan LED (tingkat perangkat keras), sekaligus menggunakan algoritme untuk memungkinkan beberapa piksel virtual berbagi sumber daya penggerak piksel fisik yang sama (seperti saluran saat ini dan pin IC), sehingga mencapai dua tujuan "peningkatan resolusi + pengendalian biaya". Ø Esensi Teknis: Berbagi piksel bukan sekadar "peningkatan piksel virtual", melainkan kombinasi "rekonstruksi perangkat keras + iterasi algoritme"-mengubah susunan sub-piksel di tingkat perangkat keras (misalnya, RGB→RGBG→RGGB), dan mengoptimalkan bobot kecerahan dan penajaman tepi titik virtual pada tingkat algoritme, yang pada akhirnya mencapai "kualitas gambar lebih baik daripada piksel virtual dan biaya lebih rendah daripada piksel sebenarnya."
Ø Perbedaan Inti: Dibandingkan dengan piksel virtual, "penggunaan kembali" berbagi piksel adalah "penggunaan kembali tingkat-perangkat keras" (bukan interpolasi algoritme sederhana). Misalnya, dalam pengaturan RGBG, sub-piksel hijau tengah tidak hanya melayani piksel fisik yang berdekatan namun juga memberikan dukungan kecerahan untuk 2-3 piksel virtual, berbagi saluran penggerak yang sama dan mengurangi penggunaan IC. Dibandingkan dengan piksel nyata, berbagi piksel masih memiliki titik virtual, namun melalui optimalisasi pengaturan perangkat keras, deviasi kecerahan antara titik virtual dan fisik dapat dikontrol dalam ±5% (piksel virtual biasanya ±10%).
Analisis{0}mendalam tentang Prinsip-Prinsip Teknis
Prinsip kerja berbagi piksel terdiri dari dua modul utama: "rekonstruksi pengaturan perangkat keras" dan "optimasi algoritme perangkat lunak", yang bekerja sama untuk mencapai keseimbangan antara kualitas gambar dan biaya. 3.2.1 Rekonstruksi Pengaturan Perangkat Keras (Fondasi Inti) Inti dari tingkat perangkat keras adalah "mengoptimalkan pengaturan subpiksel dan meningkatkan kepadatan subpiksel utama". Dengan mengubah pengaturan RGB seragam tradisional, kepadatan warna yang peka terhadap mata manusia (hijau) meningkat, sekaligus mengurangi jumlah saluran penggerak. Secara khusus, ada dua solusi umum: 1. Skema Pengaturan RGBG (paling banyak digunakan): Pengaturan "RGB-RGB" tradisional diubah menjadi "RGB-G-RGB-G", yaitu, subpiksel hijau independen ditambahkan di antara setiap dua unit piksel fisik RGB untuk membentuk unit berulang "1R1G1B+1G". Pada titik ini, sub-piksel hijau pusat tidak hanya menjadi milik unit fisiknya sendiri tetapi juga memberikan dukungan kecerahan hijau untuk piksel virtual dari dua unit RGB di kiri dan kanan (yaitu, "1 G sub-piksel melayani 3 unit piksel"), mewujudkan penggunaan kembali sub-piksel hijau secara perangkat keras; secara bersamaan, saluran penggerak dirancang sebagai "saluran R/B independen, saluran G bersama", artinya 2 unit RGB berbagi 1 saluran penggerak G, sehingga mengurangi penggunaan saluran G dari IC driver sebesar 50% (misalnya, pada layar RGBG 100㎡ P2.5, penggunaan saluran G dikurangi dari 2,28 juta piksel nyata menjadi 1,14 juta). 2. Skema Pengaturan RGGB (Solusi-tinggi): Pengaturan selanjutnya dioptimalkan menjadi "RG-GB-RG-GB", artinya setiap unit berisi "1R1G" dan "1G1B", meningkatkan kerapatan sub-piksel hijau menjadi dua kali lipat kerapatan merah/biru (kerapatan R/G/B sama dalam piksel sebenarnya). Pengaturan ini lebih cocok dengan sensitivitas mata manusia terhadap warna hijau, meningkatkan reproduksi warna sebesar 10%-15% dibandingkan dengan RGBG (mendekati tingkat piksel sebenarnya). Pada saat yang sama, ia menawarkan tingkat penggunaan kembali saluran penggerak yang lebih tinggi—setiap empat piksel virtual berbagi satu saluran G, sehingga mengurangi penggunaan IC sebesar 25% dibandingkan dengan solusi RGBG.
3.2.2 Optimasi Algoritma Perangkat Lunak (Jaminan Kualitas Gambar) Inti dari algoritma berbagi piksel adalah "menghilangkan penyimpangan titik virtual dan meningkatkan kejelasan teks". Ini mengatasi masalah yang melekat pada piksel virtual melalui tiga algoritme utama: 1. Algoritma Tampilan Rata-Rata (Perwakilan Produsen: Carlette): Algoritme ini melakukan "penghitungan rata-rata tertimbang" pada kecerahan piksel fisik yang mengelilingi setiap piksel virtual, mengendalikan deviasi kecerahan antara titik virtual dan fisik dalam ±3%. Misalnya, saat menampilkan teks, algoritme mengidentifikasi titik virtual di tepi teks dan meningkatkan bobot kecerahannya (5%-8% lebih tinggi dari titik fisik) untuk mengimbangi keburaman tepi. Pengujian sebenarnya menunjukkan bahwa pada jarak 1,5 meter, kejernihan teks layar berbagi piksel P2.0 setara dengan layar piksel nyata P2.5 (piksel virtual tradisional hanya setara dengan P4.0); 2. Algoritma Kontras Dinamis (Perwakilan Produsen: Nova): Menganalisis konten gambar secara real time, mengurangi kecerahan titik virtual di area gelap dan meningkatkan kecerahan titik virtual di area terang untuk meningkatkan kontras gambar. Misalnya, saat menampilkan teks pada latar belakang gelap, algoritme mengurangi kecerahan titik virtual latar belakang sekaligus meningkatkan kecerahan titik virtual teks, menjadikan teks "menonjol" dan mencegahnya menyatu dengan latar belakang.
3. Algoritma Kompensasi Subpiksel: Mengatasi masalah jarak subpiksel R/B yang besar dalam pengaturan RGBG/RGGB, algoritme ini mengurangi penyimpangan warna melalui "kompensasi kecerahan subpiksel R/B yang berdekatan". Misalnya, saat menampilkan area merah, algoritme meningkatkan kecerahan subpiksel R dalam piksel fisik yang berdekatan, mengisi "celah warna" yang disebabkan oleh jarak subpiksel R yang berlebihan, sehingga membuat area merah lebih seragam.
Skenario Aplikasi Khas dan Logika Seleksi
Teknologi berbagi piksel, karena karakteristiknya berupa "kemampuan beradaptasi-ukuran kecil yang baik, kepadatan informasi yang tinggi, dan biaya yang terkendali", terutama diterapkan pada skenario dengan "ukuran kecil hingga sedang, tampilan-jarak dekat, dan persyaratan tertentu untuk akurasi teks". Pemilihan harus mempertimbangkan "ukuran layar, konten tampilan, dan persyaratan konsumsi daya".
1. Skenario Tampilan Komersial-Ukuran Kecil dan Menengah: Ø Layar Tampilan Toko Ponsel: Ukuran layar biasanya 3-8㎡, jarak pandang 1-3 meter. Itu perlu menampilkan spesifikasi ponsel (font kecil) dan gambar produk. Disarankan untuk menggunakan layar bersama piksel P2.0-P2.5 (toko merek ponsel menggunakan layar bersama piksel 5㎡ P2.0 RGGB, yang meningkatkan kepadatan informasi sebesar 40% dibandingkan dengan layar piksel P2.5 dengan ukuran yang sama, dan secara bersamaan dapat menampilkan spesifikasi untuk 8 ponsel; teks tetap jelas dan tidak buram pada jarak 1,5 meter).
Ø Layar Iklan Toko Serba Ada: Ukuran 1-3㎡, jarak pandang 2-5 meter. Itu perlu menampilkan harga produk (font kecil) dan informasi promosi. Disarankan menggunakan layar bersama piksel P2.5-P3.0 (toko swalayan menggunakan layar bersama piksel berukuran 1000 2㎡ P2.5, yang 35% lebih murah dan mengonsumsi daya 40% lebih sedikit dibandingkan layar piksel, cocok untuk pengoperasian 24-jam). 2. Skenario Tampilan Informasi Dalam Ruangan: Ø Tampilan Antrean Bank: Ukuran 1-2㎡, jarak pandang 3-5 meter, perlu menampilkan nomor antrian (font besar) dan perintah layanan (font kecil), menggunakan layar bersama piksel P2.0-P2.5 (cabang bank menggunakan layar bersama piksel P2.0 1,5㎡, nomor antrian terlihat jelas pada jarak 5 meter, dan perintah layanan font kecil dapat dikenali pada jarak 3 meter, menghemat biaya 25% dibandingkan dengan layar piksel padat). 3. Konsumsi daya rendah skenario: Ø Layar berukuran kecil di luar ruangan (misalnya, layar halte bus): Ukuran 2-5㎡, memerlukan tenaga surya, konsumsi daya Kurang dari atau sama dengan 100W/㎡, menggunakan layar bersama piksel P2.5-P3.9 (100 3㎡ Layar bersama piksel P3.0 di halte bus di kota tertentu mengonsumsi 80W/㎡, 50% lebih rendah dari layar piksel sebenarnya, dan dapat sepenuhnya ditenagai oleh tenaga surya energi tanpa jaringan listrik eksternal); 3.4 Keunggulan kinerja dan keterbatasan teknis 3.4.1 Keunggulan inti Ø Keseimbangan optimal antara biaya dan kualitas gambar: Biaya berbagi piksel 40%-60% lebih rendah dibandingkan piksel asli (layar bersama piksel 100㎡ P2.0 berharga sekitar 600.000 yuan, sedangkan layar piksel nyata berharga sekitar 1 juta yuan), dan kualitas gambar 30%-50% lebih baik daripada piksel virtual (kejelasan teks setara dengan layar piksel nyata dengan fisik Nilai P 0,5 lebih kecil dari nilai P2.0, seperti pembagian piksel P2.0 yang setara dengan piksel nyata P2.5), menjadikannya "raja efektivitas biaya" untuk skenario skala kecil dan menengah; Ø Kepadatan Informasi Tinggi: Melalui optimalisasi pengaturan perangkat keras, kepadatan subpiksel dari pembagian piksel (terutama hijau) adalah 25%-50% lebih tinggi dibandingkan piksel virtual, sehingga menghasilkan daya dukung informasi yang lebih kuat. Misalnya, layar berbagi piksel P2.0 5㎡ dapat menampilkan 12 baris teks (25 karakter per baris), sedangkan layar virtual P2.0 dengan ukuran yang sama hanya menampilkan 8 baris (20 karakter per baris), meningkatkan kepadatan informasi sebesar 87,5%;
Ø Kompatibilitas Perangkat Keras yang Baik: Berbagi piksel tidak memerlukan chip kontrol utama kelas atas yang khusus; chip kontrol utama konvensional dapat mendukungnya, dan kompatibel dengan paket SMD dan COB (layar berbagi piksel terpaket COB memiliki keseragaman kecerahan yang lebih baik, Kurang dari atau sama dengan ±4%), beradaptasi dengan kebutuhan skenario yang berbeda;
Ø Konsumsi Daya dan Keandalan yang Seimbang: Jumlah LED yang digunakan 30%-40% lebih sedikit dibandingkan piksel sebenarnya, dan konsumsi daya 30%-50% lebih rendah dibandingkan piksel sebenarnya. Pada saat yang sama, karena tingginya tingkat penggunaan kembali saluran drive, jumlah IC berkurang, sehingga menghasilkan tingkat kegagalan 20% lebih rendah dibandingkan layar piksel virtual. 3.4.2 Keterbatasan Utama
Ø Ketergantungan pada pengaturan perangkat keras tertentu: Inti dari berbagi piksel adalah pengaturan perangkat keras (seperti RGBG/RGGB). Tampilan pengaturan RGB tradisional tidak dapat mencapai pembagian piksel melalui peningkatan perangkat lunak, sehingga memerlukan desain ulang papan PCB dan proses pemasangan LED, yang menyebabkan peningkatan biaya penyesuaian.
Ø Kemampuan beradaptasi yang buruk terhadap-skenario ukuran besar: Pengoptimalan algoritme berbagi piksel terutama ditujukan untuk layar-ukuran kecil (<10㎡). For large-size screens (>10㎡), karena banyaknya piksel fisik, beban komputasi algoritme meningkat secara eksponensial, sehingga mudah mengakibatkan "gagap" atau "kualitas gambar tidak merata".
Ø Respons dinamis dibatasi oleh IC: Piksel virtual dari pembagian piksel bergantung pada saluran penggerak piksel fisik. Jika kecepatan peralihan IC penggerak tidak mencukupi, pembaruan kecerahan titik virtual dalam gambar dinamis akan tertunda, sehingga mengakibatkan "ghosting".
Ø Batas atas gamut warna lebih rendah dibandingkan piksel sebenarnya: Meskipun berbagi piksel menambahkan sub-piksel hijau, jarak sub-piksel R/B masih lebih besar dibandingkan piksel sebenarnya, sehingga menghasilkan cakupan gamut warna yang sedikit lebih rendah (cakupan sRGB sekitar 92%, sedangkan layar piksel sebenarnya sekitar 98%), yang tidak dapat memenuhi persyaratan gamut warna gambar profesional (seperti pasca-pemrosesan fotografi).
4.2 Skenario-Panduan Seleksi Berbasis
1. Skenario yang Memprioritaskan Piksel-Nyata:
Ø Persyaratan Inti: Presisi tinggi, stabilitas tinggi, operasi-jangka panjang;
Ø Skenario Umum: Pencitraan medis (standar DICOM), pusat komando (operasi 7x24), tampilan artefak museum (detail close-up);
Ø Rekomendasi Pemilihan: P0.9-P2.5, kemasan COB (pitch kecil) atau kemasan SMD (pitch sedang), tingkat skala abu-abu lebih besar dari atau sama dengan 16bit, kecepatan refresh lebih besar dari atau sama dengan 3840Hz.
2. Skenario yang Memprioritaskan Piksel-Virtual:
Ø Persyaratan Inti: Biaya rendah, jarak menengah hingga jauh, resolusi visual;
Ø Skenario Khas: Iklan atrium pusat perbelanjaan, layar besar luar ruangan, pengaturan pameran sementara;
Ø Rekomendasi Pemilihan: P2.5-P5.9, virtual spasial (RGBG) atau virtual temporal (kelas atas), kecepatan refresh lebih besar dari atau sama dengan 3840Hz (untuk menghindari pengambilan gambar berkedip), algoritma interpolasi bikubik.
3. Prioritaskan Skenario Berbagi Piksel: Ø Persyaratan Inti: Ukuran kecil hingga sedang, teks jarak dekat, keseimbangan biaya; Ø Skenario Khas: Etalase toko ponsel, layar informasi lift, iklan toko serba ada; Ø Rekomendasi Seleksi: P1.8-P2.5, pengaturan RGBG/RGGB, algoritma mendukung tampilan rata-rata + kontras dinamis, kecepatan peralihan IC driver Kurang dari atau sama dengan 100ns.
V. Tren Perkembangan Teknologi Industri
Dengan semakin matangnya teknologi Mini LED dan komersialisasi Micro LED, tiga teknologi utama terus diulang dan ditingkatkan:
1. Teknologi Piksel Nyata: Berkembang menuju "nada yang lebih kecil dan integrasi yang lebih tinggi". Saat ini, piksel nyata yang dikemas COB telah mencapai P0,4. Di masa depan, P0.2 atau lebih rendah dapat dicapai melalui chip Micro LED (ukuran<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. Teknologi piksel virtual: Berkembang menuju "virtualisasi{1}}fusi spasial temporal", teknologi ini mengurangi ghosting dinamis hingga 0,3 piksel melalui algoritme hibrid "interpolasi spasial + pergantian temporal". Dikombinasikan dengan teknologi lampu latar LED Mini, teknologi ini meningkatkan keseragaman kecerahan ( Kurang dari atau sama dengan ±6%), beradaptasi dengan skenario kelas menengah-hingga-tinggi-.
3. Teknologi berbagi piksel: Berkembang menuju "penggunaan kembali multi-subpiksel", teknologi ini akan memperluas RGBG menjadi "RGBWG" (menambahkan subpiksel putih) di masa mendatang, sehingga semakin meningkatkan kecerahan. Secara bersamaan, melalui algoritme rendering AI-waktu nyata, hal ini memecahkan masalah kualitas gambar yang tidak merata pada layar-ukuran besar, beradaptasi dengan skenario-ukuran sedang 10-50㎡.
Singkatnya, piksel nyata, piksel virtual, dan teknologi berbagi piksel bukanlah “pengganti”, melainkan “solusi pelengkap” untuk berbagai skenario. Penting untuk memilih solusi teknologi yang paling sesuai dari tiga dimensi: "persyaratan skenario, anggaran biaya, serta-pengoperasian dan pemeliharaan jangka panjang", untuk memaksimalkan nilai komersial sekaligus memastikan kualitas gambar.
