LED Local Dimming คืออะไร?
ข้อดีของ Local Dimming LED
ประเภทของเทคนิค Local Dimming
ความท้าทายและข้อจำกัดของ LED Local Dimming
อะไรคือตัวเลือกที่เหมาะสม?
ในโลกของ Ultra High Definition และ High Dynamic Range (HDR) แนวคิดของ local dimming – โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่เกี่ยวกับระบบแสดงผล LCD LED – เป็นองค์ประกอบสำคัญเมื่อพูดถึงคุณภาพของภาพ และในบล็อกนี้เราจะอธิบายว่าทำไม ปัญหาเริ่มต้นด้วยปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “blooming” ซึ่งเป็นผลข้างเคียงที่ไม่น่าดูของเทคโนโลยีโทรทัศน์ LED ที่ใครก็ตามที่พยายามดูภาพยนตร์แบบ letterboxed ในห้องมืดผ่านระบบ local dimming ที่ใช้งานไม่ดีต้องเคยประสบ ปรากฏการณ์ blooming เกิดขึ้นเมื่อแผงหน้าปัดแบนไม่มีโซน dimming เพียงพอ และฉากที่ต้องการมาก อาจเป็นบนดิสก์ Ultra HD Blu-ray ที่มีไฮไลท์ HDR สุดขีด ทำให้แสงใกล้ขอบของแถบ letterbox “ไหล” ทำให้ได้ภาพที่ดูแย่และซีดจาง
เพื่อต่อสู้กับปัญหานี้ ผู้ผลิตจอแสดงผล LCD LED ได้นำ “local dimming” มาใช้ ซึ่งเดิมทีออกแบบมาเพื่อควบคุมเอาต์พุตแสงของอุปกรณ์ในบริเวณที่ต้องการพื้นที่มืดสนิท – ลด blooming ลงอย่างมากหรือตัดออกไปเกือบทั้งหมด แน่นอนว่าเทคโนโลยีคู่แข่ง เช่น OLED และ QD-OLED ได้เกิดขึ้นหลังจากปัญหา LED blooming เพื่อตอบสนองความกังวลของผู้ที่ชื่นชอบโฮมเธียเตอร์และเกมตัวยง แต่เทคโนโลยีการแสดงผล LED ยังคงดำเนินต่อไปด้วยอัลกอริทึม local dimming ที่พัฒนาอยู่เสมอ
ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างเทคโนโลยีการแสดงผล เช่น LED/LCD และ OLED คือวิธีการส่องสว่างของแผงหน้าปัด – บนหน้าจอ LCD พิกเซลจะส่องสว่างผ่าน LED ขนาดเล็ก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงต้องมีระบบ local dimming เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของเนื้อหา ในทางกลับกัน OLED เป็นที่รู้จักกันในชื่อจอแสดงผล “self-emissive” ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะสรุปได้ดังนี้: หน้าจอเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องมีระบบไฟแบ็คไลท์ในการส่องสว่าง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมี local dimming เพื่อให้ดูดีที่สุด
เราจะเจาะลึกในรายละเอียดเพิ่มเติมในไม่ช้า
LED Local Dimming คืออะไร?
ดังที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้น local dimming เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในจอแสดงผล เช่น จอภาพคอมพิวเตอร์และโทรทัศน์ ซึ่งช่วยให้ควบคุมระดับความสว่างของส่วนต่างๆ ของหน้าจอได้แม่นยำยิ่งขึ้น สิ่งนี้ส่งผลให้พื้นที่ที่ต้องเป็นสีดำยังคงมืดอยู่โดยไม่มี blooming ที่น่ารำคาญและกล่าวมาข้างต้น นอกเหนือจากประโยชน์ด้านภาพอื่นๆ ที่สังเกตเห็นได้ทันที เช่น การปรับปรุงคอนทราสต์
น่าเสียดายที่ทุกอย่างไม่ได้ถูกสร้างขึ้นอย่างเท่าเทียมกันในพื้นที่นี้ จอแสดงผลบางประเภท เช่น edge-lit ไม่ได้รับประโยชน์จากระบบ local dimming ที่ติดตั้งไว้ เนื่องจากไม่มีโซน dimming เพียงพอที่จะควบคุมแสง
ตาม RTINGS.com ซึ่งเป็นหนึ่งในแหล่งข้อมูลออนไลน์ที่ได้รับความเคารพมากที่สุดในด้านการตรวจสอบเทคโนโลยีการแสดงผล local dimming สามารถนิยามได้ว่าเป็น “วิธีที่ทีวี LED ใช้เพื่อปรับปรุงอัตราส่วนคอนทราสต์ในฉากมืดโดยการลดแสงโซนแบ็คไลท์ ทำให้สีดำดูเข้มขึ้นกว่าปกติหากไม่มีคุณสมบัตินี้ จึงช่วยปรับปรุงคุณภาพของภาพโดยรวม”
ข้อดีของ Local Dimming LED
เมื่อเทียบกับวิธีการแบ็คไลท์แบบดั้งเดิม – รวมถึง “global dimming” ซึ่งเราจะกล่าวถึงในภายหลัง – แนวทาง local dimming ในจอแสดงผล LED ช่วยให้ไฟหลังเลเยอร์ LCD ปรับให้เข้ากับภาพที่แสดงได้ ซึ่งช่วยปรับปรุงอัตราส่วนคอนทราสต์ โดยพื้นฐานแล้ว local dimming จะกำจัดไฟแบ็คไลท์ขนาดใหญ่เพียงดวงเดียวใน LED โดยใช้ไฟแบ็คไลท์หลายดวง เปิดและปิดตามสิ่งที่อยู่ในภาพ
ทีวีในปัจจุบันใช้วิธีการแบ็คไลท์จำนวนมาก แต่การเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่ที่สุดคือการเปิดตัวโซนแบ็คไลท์แบบแยก – แทนที่จะส่องสว่างทั้งหน้าจอ ไฟแบ็คไลท์ LED ของทีวีสามารถระบุตำแหน่งได้ทีละรายการ ส่งผลให้เกิดสิ่งที่เรากล่าวถึงเมื่อสักครู่: สามารถเปิดหรือปิดและหรี่/สว่างได้ตามต้องการเพื่อให้ได้ส่วนที่สว่างหรือมืดกว่าของภาพ
เนื่องจากเราได้กล่าวถึงในตอนต้นของส่วนนี้ ขอใช้เวลาสักครู่เพื่อดู global dimming และเปรียบเทียบกับ local dimming
สิ่งที่แตกต่างการออกแบบ local dimming ทั้งหมดจากประเภท global dimming คือ global dimming ใช้โซนแบ็คไลท์เดียว ซึ่งหมายความว่าไฟแบ็คไลท์ของหน้าจอทั้งหมดจะถูกปรับเป็นตัวควบคุมเดียว เมื่อเทียบกันแล้ว ระบบ local dimming จะแบ่งไฟแบ็คไลท์ของหน้าจอออกเป็นส่วนๆ ซึ่งสามารถปรับได้อย่างอิสระ
ประเภทของเทคนิค Local Dimming
มีเทคนิค local dimming หลักสามประเภท: full-array (FALD), edge-lit และ direct-lit เช่นเดียวกับทุกสิ่งในชีวิต มีข้อดีข้อเสียของแต่ละวิธีเหล่านี้ แต่เราสามารถบอกคุณได้จากประสบการณ์ว่าหากคุณกำลังตั้งค่าระบบเพื่อใช้ประโยชน์จาก HDR ในห้องมืด คุณจะต้องหลีกเลี่ยงการออกแบบ edge-lit
Full-Array Local Dimming
แนวทางนี้ประกอบด้วยตาราง LED ที่อยู่ด้านหลังหน้าจอ แบ่งออกเป็นโซน dimming หลายโซนที่สามารถปรับได้อย่างอิสระ กล่าวโดยสรุป หากคุณกำลังซื้อจอแสดงผล LCD ให้มองหาจอแสดงผลที่มี FALD เนื่องจากช่วยให้มีความแม่นยำในการ local dimming มากขึ้นเพื่อให้สีดำเข้มขึ้นและคอนทราสต์เพิ่มขึ้น
Edge-Lit Local Dimming
ในที่นี้ LED จะถูกวางไว้ตามขอบของหน้าจอเพื่อนำแสงไปยังกึ่งกลางของจอแสดงผล LED สามารถหรี่แสงได้ในบางพื้นที่เพื่อสร้างโซน dimming เฉพาะที่ แต่วิธีนี้ไม่ได้ผลเท่ากับแนวทาง FALD ข้อดีของแผง edge-lit คือมีราคาถูกกว่าในการผลิต และซื้อเมื่อเทียบกับรุ่น FALD ระดับพรีเมียม
Direct-Lit Local Dimming
วิธีนี้คล้ายกับ FALD แต่แทนที่จะเป็นตาราง LED ที่อยู่ด้านหลังหน้าจอ จะมี LED ที่มีขนาดใหญ่กว่าและมีจำนวนน้อยกว่าอยู่ด้านหลังโดยตรง LED ที่มีขนาดใหญ่กว่าเหล่านี้สามารถเปิดหรือปิดได้ทีละรายการเพื่อสร้างโซน dimming เฉพาะที่เช่นกัน แต่ในขณะที่ direct-lit local dimming มีประสิทธิภาพมากกว่า edge-lit แต่ก็มีราคาแพงกว่าในการใช้งาน
ความท้าทายและข้อจำกัดของ LED Local Dimming
เมื่อเปรียบเทียบโดยตรงกับเทคโนโลยี self-emissive เช่น OLED ไม่มีทางหลีกเลี่ยงได้: ปัญหาหลักที่ยังคงรบกวนไดโอดเปล่งแสง (LED) คือความท้าทายในการหรี่แสง แม้ว่าแหล่งกำเนิดแสง LED บางชนิดจะหรี่แสงได้ดีพอๆ กับหลอดไส้ แต่แหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ จะแสดงพฤติกรรมการหรี่แสงที่แปลกมาก (ดูการอ้างอิงถึง blooming ที่กล่าวมาข้างต้น)
นอกเหนือจาก blooming แล้ว แหล่งกำเนิดแสง LED เหล่านี้อาจ:
• ไม่ผลิตแสงในระดับสุดขีดของสเปกตรัม
• แสดงการกะพริบหรือเสียงรบกวน
• แสดงช่วงไดนามิกที่จำกัด
• เปลี่ยนสีเมื่อหรี่แสง
• หรี่แสงอย่างไม่สม่ำเสมอ
• ปฏิเสธที่จะหรี่แสงเลยในกรณีอื่นๆ ที่รุนแรง
ต้นตอของปัญหาคือความเข้ากันไม่ได้ – ลักษณะการหรี่แสงของ LED เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพในการหรี่แสง โดยมีข้อควรพิจารณาต่างๆ เช่น ความราบรื่น สี เวลาที่ใช้ในการหรี่แสง และการกระจายแสงอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งเป็นประเด็นสำคัญในการโต้แย้ง
อะไรคือตัวเลือกที่เหมาะสม?
เทคโนโลยีแบ็คไลท์ใดดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันหรือโครงการของคุณ? เมื่อเลือกเทคโนโลยีแบ็คไลท์ที่เหมาะสม คุณควรได้รับคำแนะนำจากเอฟเฟกต์ที่ต้องการ (เช่น พารามิเตอร์หลักของอุปกรณ์สุดท้าย) ดังนั้น น่าเสียดายที่ไม่มีคำตอบแบบเดียวที่เหมาะกับทุกขนาดสำหรับการเปรียบเทียบ full-array local dimming และ edge-lit local dimming เนื่องจากแบ็คไลท์ที่ได้จากโซลูชันทั้งสองนี้อาจเหมาะสมหรือไม่เหมาะสมกับอุปกรณ์ปลายทางที่ออกแบบไว้
เมื่อทราบถึงการพึ่งพาเหล่านี้ นักออกแบบจะสามารถเลือกโซลูชันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานที่ตั้งใจไว้ของแอปพลิเคชันได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น หากคุณสงสัยว่าจะเลือกอะไร – edge LED local dimming, full-array local dimming – เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเราวันนี้เพื่อหารือเกี่ยวกับแอปพลิเคชันเป้าหมายที่จะวางอุปกรณ์ที่ออกแบบไว้