Tipologie di retroilluminazione led e loro implementazione

[lorenzo82]

Al momento esistono 3 sistemi di implementazione della retroilluminazione led negli lcd:

EDGE LED
Led perimetrali posti dietro la cornice esterna con emissione laterale verso l'interno dello schermo con prisma disposti regolarmente dietro al pannello a diverse altezze per garantire una corretta uniformità di retroilluminazione.

FULL LED
Led disposti regolarmente dietro il pannello con emissione perpendicolare ad esso e ottima uniformità di illuminazione.

FULL LED SLIM
Retroilluminazione strutturata a blocchi (piastrelle) di led unitamente al relativo diffusore luminoso o, nel caso degli IOL, a gruppi di semplici led con i vantaggi di una emissione più o meno diretta verso il pannello (quindi minima dispersione e ottima uniformità) e un ridotto spessore.


In tutti e 3 i sistemi è possibile integrare una tecnologia di controllo dinamico indipendente della retroilluminazione nelle diverse zone in cui viene suddiviso il pannello denominata LOCAL DIMMING.
Di tale tecnologia esistono 4 varianti:

DIMMING 0D
Permette il controllo della retroilluminazione con variazione simultanea dell'emissione luminosa di tutti i led (o lampade) della tv
Ne fanno parte le tv a lampada fluorescente e a led prive di controllo della retroilluminazione a più zone o su diversi assi.

DIMMING 1D
Permette il controllo indipendente della retroilluminazione per asse orizzontale (1 Dimensione), quindi con accensione indipendente di ogni fila orizzontale di Led
Ne fanno parte le tv a led prive di controllo separato di retroilluminazione a più zone.
Il dimming 1D permette, inoltre, l'adozione del sistema di motion compensation Backlight Scanning tramite, appunto, la modulazione della retroilluminazione a fasce orizzontali.

LOCAL DIMMING 2D
Permette il controllo indipendente dell'intensità luminosa di ciascuna zona in cui è diviso il pannello (2 Dimensioni, asse orizzontale e asse verticale che identificano la zona) variando però simultaneamente l'emissione di tutti i led all'interno della singola zona.
Ne fanno parte le tv a led bianchi e RGB con variazione simultanea per singola zona di tutte le componenti R, G e B.

LOCAL DIMMING 3D
Permette il controllo indipendente dell'intensità luminosa di ciascuna zona in cui è diviso il pannello con gestione separata di emissione, per ogni singola zona, dei led red, green e blu.
Ne fanno parte le tv a led RGB con variazione indipendente per singola zona di tutte le componenti R, G e B.



Il Local Dimming 2D è quello al momento maggiormente in uso e sviluppa diverse varianti a seconda del tipo di implementazione (mantenendo, però, la caratteristica fondamentale della totale indipendenza di ogni singola zona):

FULL LED SLIM IOL
I led sono disposti dietro al pannello con emissione perpendicolare allo stesso. Questo, teoricamente, è il sistema migliore in quanto consente il minor percorso di luce dagli emettitori led al pannello senza alcun tipo di rifrazione e quindi di dispersione.

FULL LED SLIM IOP
I led son disposti dietro al pannello, con emissione parallela allo stesso, strutturati in piastrelle indipendenti costituite da una o più file di led posti su uno o più lati della piastrella con emissione verso l'interno e un diffusore ottico che raccoglie la luce e la rifrange perpendicolarmente al pannello in modo uniforme su tutta la superficie coperta dalla zona.

EDGE LED
I led sono disposti sul perimetro delle zone controllate (come se ogni zona fosse un pannello edge led a sè) con emissione parallela al pannello verso il centro della zona e, a differenza dei full led slim con diffusore ottico, adottano un sistema di guide ottiche a prisma che indirizza la luce verso il pannello. Questo sistema offre una omogeneità sicuramente inferiore e una maggiore dispersione rispetto ai sistemi full led.

Da segnalare tra le implementazioni particolari i sony x4500 dai 46" in su in quanto adottano un sistema local dimming 2d con controllo a settori e utilizzo di led RGB con un ulteriore led verde, in considerazione del fatto che il verde è il colore a cui sono più sensibili i recettori dell'occhio umano...


Info e supporto tecnico fornito da Onslaught e Cyborgh X787
Lorenzo.

 

[mariorenz]

Era ora che ti dessi da fare! :asd:

Benissimo, hai messo anche i "nuovi" local dimming edge-led.

 

[lorenzo82]

E' proprio una bozza buttata li...vediamo se ne esce fuori qualcosa di simpatico (tipo quello su l'interpolazione)
Lorenzo.

 

[Onslaught]

Hai solo fatto un po' di confusione sul dimming 1d, che non è locale, per forza di cose (se non ci sono ascissa ed ordinata sugli assi cartesiani, non si identifica un punto ).
Hai quasi descritto lo 0d dimming, ovvero l'accensione/spegnimento globale.
Un tipo di local dimming 1d è lo scanning backlight.

 

[lorenzo82]

Grazie del supporto
Mi son girato mezzo web ma non son riuscito a trovare una spiegazione decente dei vari tipi di local dimming...
Se hai qualche fonte anche a beneficio del 3d sarebbe fantastico!
Nel frattempo non ho ben capito cosa ho sbagliato riguardo il LD 1D...così correggo il primo post...
Lorenzo.

 

[mariorenz]

Credo che volesse sottolineare come in realtà 1D è un non-local dimming (cosa che tu hai cmq poi specificato nella descrizione) in quanto c'è un unico settore che corrisponde all'intera area dietro i cristalli liquidi. Quindi non c'è controllo a zone (dicitura "local").
Per il resto, non ho capito perchè Onsla fa riferimento agli assi cartesiani: non vedo correlazione tra 2D, 3D, e gli assi, no? Se non ho capito male, 3D sta per controllo separato dei subpixel rgb e non per 3 dimensioni, idem per 2D.

Alla luce dei "nuovi" local dimming edge led, forse sarebbe ancora meglio metterlo sotto forma di matrice (es. due righe -edgeled e full led- e poi 3 colonne -1D, 2D, 3D-) magari con esempi di tv in commercio o in presentazione, per ciascun incrocio. La butto lì.

 

[lorenzo82]

3D sta per controllo separato dei subpixel rgb e non per 3 dimensioni, idem per 2D.

3D ha un controllo sulle triplette di led RGB separato per singola componente cromatica...ma essendo molti meno led di quanti siano i pixel non si può parlare di subpixel (se ne potrebbe solo nel caso di una tripletta di led RGB per singolo pixel con variazione, quindi, indipendente dell'emissione luminosa del subpixel)...
Per il resto aspettiamo Onslaught...io non ho capito se è un'imprecisione perchè di fatto il LD 1D poi "local dimming" non è...oppure è proprio una definizione sbagliata...
Lorenzo.

 

[mariorenz]

Giusto, ho sbagliato a dire subpixel, intendevo singola componente r-g-b. Tra l'altro non avevo nemmeno mai sentito 1D.
Aspettiamo Onslaught..

 

[lorenzo82]

Giusto, ho sbagliato a dire subpixel...

Ci son cascato pure io di là...
Lorenzo.

 

[Onslaught]

Il dimming è 0, 1, 2 o 3d proprio per affinità con gli assi cartesiani: 0d dimming è l'accensione/spegnimento, 1d dimming è il controllo su un solo asse (infatti lo scanning backlight modula la retroilluminazione dall'alto verso il basso, accendendola sola su una porzione orizzontale di schermo), 2d dimming è local dato che viene individuata una zona (assimilabile ad un punto sugli assi cartesiani) in cui la retroilluminazione funziona in modo indipendente dal resto dello schermo, 3d è sempre local dimming con l'aggiunta della profondità di colore.

 

[mariorenz]

Spettacolo. Ora collego i vari significati (Onsla, vedo che rendi anche di giorno!)

 

[lorenzo82]

Il dimming è 0, 1, 2 o 3d proprio per affinità con gli assi cartesiani...

Finalmente un pò di chiarezza...grazie!
Sempre massima competenza e cortesia
Stasera (o stanotte) aggiorno il primo post...
Lorenzo.

 

[mariorenz]

Non mi aspettavo anche lo 0D e per quanto l'1D potrebbe sembrare "OT" in quanto non deputato al miglioramento del contrasto/nero, invece c'entra perchè anche il backlight scanning asserve anche a tale scopo, se non sbaglio.

 

[lorenzo82]

Ho aggiornato il primo post...ora ci dovremmo essere...
Lorenzo.

 

[lorenzo82]

Non mi aspettavo anche lo 0D e per quanto l'1D potrebbe sembrare "OT" in quanto non deputato al miglioramento del contrasto/nero, invece c'entra perchè anche il backlight scanning asserve anche a tale scopo, se non sbaglio.

Più che per il contrasto per la riduzione del blur...e in alcuni casi può aiutare un controllo del genere...come ad esempio per le bande nere sui film in 2.35:1 su schermo widescreen...
Lorenzo.

 

[mariorenz]

Sì, vero, nasce + per la riduzione del blur però ho letto (in quel documento pdf) che agevola anche la percezione di un maggior contrasto statico. Quindi i vantaggi sono almeno due.

 

[lorenzo82]

...però ho letto (in quel documento pdf) che agevola anche la percezione di un maggior contrasto statico...

Interessante...spiega anche in che modo?
Lorenzo.

 

[mariorenz]

Ho letto un po' meglio: in realtà, con le 1D si osserva un aumento del contrasto dinamico (contrasto percepito tra frames consecutivi) ma per quanto riguarda il contrasto statico si rileva un aumento solo in un range molto ristretto. Un vero aumento del contrasto statico (ossia sul singolo frame) si ha, come più facilmente intuibile, solo con i 2D. Non l'ho studiato benissimo il documento però mi pare che si concentrino più sulle misure relativa all'eliminazione del blur più che che sul contrasto.
Fanno notare che il backlight scanning "nasconde" all'occhio il periodo di persistenza dovuto a lunghe illuminazioni del pixel. Se tale periodo è lungo, anche il relativo periodo di persistenza è lungo e quindi va inevitabilmente a sovrapporsi con il successivo frame. Lo scanning nasconde il periodo morto (con illuminazione a zero) inducendo una riduzione del periodo "ON", quindi del periodo di spegnimento ed eliminando in definitiva il blur.

 

[MAURO80]

Dovrebbe migliorare il livello del nero, in teroia, come ho notato negli SV mi pare, poichè il flusso luminoso diminuisce nonostante per esempio negli ZV -CCFL-, attivando lo scanning backlight, il flusso luminoso aumenta.
Non so se intendono solo questo o ci sono altri motivi.

 

[lorenzo82]

Si, l'eliminazione del blur riducendo la persistenza sulla retina l'abbiamo sviscerata ben bene...
Invece l'aumento del contrasto dinamico non l'ho capito molto bene...dipende mltissimo da come è trutturato il frame...se ha intere linee orizzontali che possono essere oscurate allora si ma non è così comune, penso, un frame con fasce orizzontali interamente buie dove è possibile spegnere la retroilluminazione...
Da quel che ho letto, infatti, il contrasto statico è una caratteristica intrinseca del pannello ed è rappresentato dalla differenza tra il nero a minore intensità luminosa e il bianco a massima intensità luminosa a parità di retroilluminazione.
Il contrasto dinamico, invece, è dipendente anche dall'elettronica che pilota il pannello e più precisamente da come è strutturata e controllata la retroilluminazione (negli lcd) ed è rappresentato dalla differenza tra il nero a minore intensità luminosa e minimo livello della retroilluminazione e il bianco a massima intensità luminosa e massimo livello di retroilluminazione.
Lorenzo.