Что такое wled подсветка
Технологии подсветки в телевизоре
LED подсветка в современных телевизорах с экранами на жидких кристаллах на сегодня имеет несколько технологических решений. Стремясь увеличить цветовой охват, для лучшего отображения цветов, производители дисплеев для телевизоров разработали новые методы подсветки, отличающиеся от обычных светодиодов.
RGB LED
Это была альтернатива WLED с белым светодиодом и с меньшим цветовым охватом. Система подсветки с трех разных светодиодов называется RGB LED. Цветовая гамма экранов с подсветкой RGB была больше, чем с применением только белых светодиодов или с использованием люминесцентной лампы CCFL. Но были и недостатки: цена, размер, вес, разное время старения светодиодов разного цвета, что со временем приводило к расстройке цвета изображения. Поэтому отказались от RGB LED подсветки в пользу WLED.
RGB LED
Учитывая недостатки RGB подсветки, производители телевизоров остановились на использовании «белых» светодиодов. Они располагаются или по бокам корпуса или одним массивом сзади жк матрицы. С помощью специальных диффузоров свет от диодов равномерно распределяется по всему экрану.
Со временем производители улучшили компоненты, и WLED подсветка стала вполне работоспособной, но что касается спектра света, то заметны некоторые диспропорции в отображении цветов.
Спектр света от WLED
Цветовое пространство sRGB
Если дисплей с WLED будет отображать цвета на картинке близкие к синему (оттенки синего), то преимущество в спектре именно синего цвета может оказать давление на другие цвета, которые будут подмешиваться для создания оттенка. Поэтому отображение оттенков близких к синему может оказаться не правильным.
Такая проблема была и при использовании лампы CCFL, но там проблема была с зеленым цветом. Именно на зеленом был виден пик интенсивности.
Спектр света от подсветки CCFL
Увеличение цветового охвата
Что бы расширить цветовую гамму за пределы sRGB и перейти к следующему стандарту цветности были внесены изменения в подсветку WLED.
Такая технология позволяет получить на спектре пики на красном, зеленом и синем.
Спектр света от GB-r LED
Такая технология используется в LG на матрицах AH-IPS и в Samsung на PLS. Использование технологии GB-r LED позволяет получить 99 % охвата Adobe RGB.
Мониторы с LED-подсветкой
Отличие LED-мониторов от мониторов с LED-подсветкой
Также не стоит путать мониторы с LED-подсветкой и OLED-экраны. OLED-экраны построены на органических светодиодах (Organic Light-Emitting Diode). Эта технология хоть и считается весьма перспективной и уже применяется при производстве экранов для телефонов, цифровых камер, т.п., но массовому распространению дисплеев больших диагоналей мешает довольно высокая стоимость производства.
Типы LED-подсветки
LED-подсветка может быть реализована двумя радикально отличающимися друг от друга подходами, основанными на цвете используемых светодиодов.
WLED
RGB LED
Второй вариант LED-подсветки хоть и является более сложным, но является более качественным и перспективным, т.к. позволяет получить широчайший цветовой диапазон. В нем применяются цветные светодиоды, комбинация свечения которых позволяет получить белый цвет. Как правило, используются RGB-триады.
Также мониторы с LED-подсветкой различаются по размещению блока подсветки.
Торцевая подсветка
Как понятно из названия, источники света располагаются в торцах панели. Их излучение направленно на световод, который представляет собой толстый лист прозрачного полимера, перфорированного особым образом.
Тыльная подсветка
В этом случае светодиоды располагаются не линейками по торцам панели, а по всей ее площади в определенном порядке позади ЖК-матрицы. В этом случае возможно управление яркости подсветки определенной зоны.
К сожалению, производителям не выгодно выпускать качественные мониторы с тыльной RGB подсветкой, поэтому практически все продаваемые мониторы имеют торцевую подсветку на белых светодиодах.
Достоинства и недостатки мониторов с LED-подсветкой
Цветопередача
Преимущество над обычными CCFL мониторами имеет только RGB LED-подсветка. Кстати, изначально LED-подсветка и появилась на профессиональных мониторах из-за большего цветового охвата.
Однако потребительские мониторы с LED-подсветкой на белых светодиодах (WLED) имеют цветовой охват сравнимый с традиционными CCFL. В этом случае цветопередача будет зависеть от типа ЖК-матрицы.
Равномерность подсветки
Проблемы с равномерностью подсветки были в CCFL, остались и в мониторах с LED-подсветкой.
Мерцание
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) использовалась для регулировки яркости свечения CCF-лампы. Диапазон изменения яркости светодиодов намного шире, чем CCF-ламп. Поэтому управлять яркостью подсветки можно было и без ШИМ. Однако производителям было экономически не выгодно морочится с избавлением от этого недостатка (который и так не виден большинству пользователей), поэтому подавляющее большинство мониторов с LED-подсветкой регулируют яркость с помощью ШИМ и мерцают как и их CCFL предки.
Экономичность и экологичность
Вытеснит ли LED-подсветка CCFL подсветку
Несомненно. Изначально это технология является более прогрессивной. Однако в настоящее время производители спекулируют теоретическими преимуществами, которые могут быть не воплощены в устройствах для массового распространения. Задача получения максимальной прибыли ставит развитие технологий на второе место.
Неоспоримым преимуществом существующих в данный момент на рынке мониторов с LED-подсветкой является их экономичность и экологичность.
Мониторы с торцевой LED-подсветкой отличаются минимальной толщиной корпуса, что с чисто эстетической точки зрения смотрится привлекательно.
Определяющим параметром при выборе монитора, как и прежде, остается тип матрицы. Именно от него зависит точность и равномерность цветопередачи, углы обзора, статическая контрастность, скоростные характеристики, т.п.
Характеристики и основные отличия подсветки WLED
Принцип работы экрана монитора или телевизора на жидких кристаллах заключается в подаче напряжения на матрицу LCD, изменяющую способность проводить световые волны определенной длины. Появляется возможность получать четкое и высококачественное цветное изображение, но, поскольку сама матрица свет не вырабатывает, необходима равномерная подсветка экрана. В качестве источника света используются светодиоды (LED). Подсветка WLED — это усовершенствованный и наиболее актуальный вариант подсветки для LCD мониторов, который следует рассмотреть внимательнее.
Принцип работы подсветки WLED
Общий принцип работы подсветки WLED не отличается от базовой методики. Матрица из жидких кристаллов освещается плотным слоем светодиодов, в результате чего на лицевой части экрана появляется изображение. В идеале, на каждый пиксель должен приходиться один LED-элемент, но большой размер светодиодов пока не позволяет это выполнить. Уровень контрастности изображения зависит от площади экрана — чем она больше, тем качественнее будет картинка. Это происходит из-за того, что при большом размере каждый светодиод способен освещать только свой пиксель, а с уменьшением величины он начинает захватывать и соседние пиксели, что снижает четкость, делает изображение размытым.
Расшифровка обозначения
Аббревиатура WLED означает White Light Emitting Diode, т.е. «Белый светодиод». На самом деле он не белый, а синий, пропущенный через светофильтр желтого цвета. В результате возникает яркий белый свет, позволяющий получить динамичное и выразительное изображение при относительно малом расходе электроэнергии и небольшом нагреве элементов. Существуют и другие варианты. Каждый тип подсветки обозначается по названию светодиодов:
Интересно! Разработка новых моделей светодиодов ведется постоянно, поэтому количество типов подсветки будет увеличиваться, а качество изображения на экране — улучшаться.
Концептуальные отличия
Светодиодная подсветка монитора представляет собой сплошную плоскость из плотно установленных LED-лампочек. Изначально использовались черно-белые элементы, но, со временем, появилась возможность передачи цветного изображения с помощью RGB-светодиодов (Red Green Blue, Красный Зеленый Синий). Это три базовых цвета, сочетания которых дают все необходимые оттенки и позволяют получить качественную цветопередачу.
Однако, такая подсветка быстро теряла свои качества из-за неравномерной нагрузки на отдельные элементы. Для исправления ситуации было решено применить WLED-светильники, размещенные либо по периметру панели (тип Edge LED), либо плотным слоем по всей площади экрана (тип Direct LED). Решено было отказаться от красного элемента, используя тип подсветки GB LED. В отличие от прежней технологии, он обеспечил более ровную и стабильную цветопередачу, практически не изменяющую свои параметры со временем.
Равномерность освещения достигается с помощью специальных световых диффузоров, которые выравнивают поток и распределяют его равномерно по всей поверхности. Преимущество синего цвета компенсируется с помощью желтого светофильтра, а проблемный красный светодиод заменен слоем красного люминофора, не теряющего своих качеств со временем и дающего более устойчивый и яркий цвет.
Преимущества
Преимуществами WLED-подсветки монитора стали более насыщенная цветопередача, позволяющая получить глубокий черный тон, и увеличенный срок службы панели без выгорания отдельных элементов. Несмотря на то, что по части цветопередачи пока еще лидирует RGB LED подсветка, технология WLED выделяется неизменностью качества картинки и снижением общей нагрузки на матрицу. Если учесть, что большая часть света отфильтровывается пикселями (а это значение доходит до 95%), любая экономия становится большим преимуществом.
Существуют и другие положительные моменты, которые следует рассмотреть внимательнее.
Потребление энергии
По сравнению с флуоресцентными лампами, использовавшимися ранее, светодиодную WLED подсветку можно назвать значительно более экономичной и долговечной. Несмотря на большое количество элементов, энергопотребление значительно снизилось, что способствует увеличению срока службы многих узлов аппарата и дает немалую общую экономию.
Увеличение цветового охвата
Общее понятие «цветовой охват» показывает, какое количество различаемых человеческим глазом цветов способен отобразить монитор. Если говорить об изменениях, которые смогла внести в цветопередачу WLED-подсветка, то изначально результат демонстрировал некоторое доминирование синего цвета. Спектральный анализ показывал значительный пик по синему участку, подобно тому, как в свое время преобладал зеленый участок на экранах с флуоресцентной подсветкой (CCFL). Решить проблему удалось с введением GB LED элементов, состоящих из зеленых и синих элементов с покрытием красным люминофором. Технология дала четкие пики на всех базовых участках — синем, зеленом и красном, что позволило получить цветовой охват, на 99 % приближенный к максимально возможному.
Интересно! У некоторых производителей есть варианты конструкции, где основными цветами являются красный и синий под слоем зеленого люминофора.
Стоимость
Использование подсветки WLED позволило существенно снизить себестоимость производства по сравнению с технологией RGB LED. Несмотря на большое количество элементов, цена монитора с WLED заметно ниже. Это позволяет увеличивать размеры экранов, повышать их возможности, не рискуя получить чрезмерно дорогие изделия, не пользующиеся спросом. Есть и еще одно важное преимущество — экологическая безопасность LED-элементов, не имеющих опасных компонентов в своей конструкции.
На что обратить внимание
Выбирая монитор, не следует руководствоваться только технологией подсветки.
На качество изображения влияют многие факторы, среди которых можно выделить:
Неопытному человеку сложно разбираться в этих тонкостях, поэтому можно обратиться к продавцу-консультанту и обсудить с ним варианты оптимального выбора.
Основные выводы
Тип подсветки экрана — это особенность конструкции, определяющая возможности и качество цветопередачи. Использование технологии WLED позволяет получить вполне достойное качество картинки по невысокой цене и без временных изменений режима работы. Методика получила широкое распространение, большинство мониторов среднего ценового диапазона изготовлены именно с подсветкой WLED.
Подсветка WLED: что это, отличия, лучше LED или WLED
Принцип работы экрана монитора или телевизора на жидких кристаллах заключается в подаче напряжения на матрицу LCD, изменяющую способность проводить световые волны определенной длины. Появляется возможность получать четкое и высококачественное цветное изображение, но, поскольку сама матрица свет не выpaбатывает, необходима равномерная подсветка экрана. В качестве источника света используются светодиоды (LED). Подсветка WLED — это усовершенствованный и наиболее актуальный вариант подсветки для LCD мониторов, который следует рассмотреть внимательнее.
Принцип работы подсветки WLED
Общий принцип работы подсветки WLED не отличается от базовой методики. Матрица из жидких кристаллов освещается плотным слоем светодиодов, в результате чего на лицевой части экрана появляется изображение. В идеале, на каждый пиксель должен приходиться один LED-элемент, но большой размер светодиодов пока не позволяет это выполнить. Уровень контрастности изображения зависит от площади экрана — чем она больше, тем качественнее будет картинка. Это происходит из-за того, что при большом размере каждый светодиод способен освещать только свой пиксель, а с уменьшением величины он начинает захватывать и соседние пиксели, что снижает четкость, делает изображение размытым.
Расшифровка обозначения
Аббревиатура WLED означает White Light Emitting Diode, т.е. «Белый светодиод». На самом деле он не белый, а синий, пропущенный через светофильтр желтого цвета. В результате возникает яркий белый свет, позволяющий получить динамичное и выразительное изображение при относительно малом расходе электроэнергии и небольшом нагреве элементов. Существуют и другие варианты. Каждый тип подсветки обозначается по названию светодиодов:
Интересно! Разработка новых моделей светодиодов ведется постоянно, поэтому количество типов подсветки будет увеличиваться, а качество изображения на экране — улучшаться.
Концептуальные отличия
Светодиодная подсветка монитора представляет собой сплошную плоскость из плотно установленных LED-лампочек. Изначально использовались черно-белые элементы, но, со временем, появилась возможность передачи цветного изображения с помощью RGB-светодиодов (Red Green Blue, Красный Зеленый Синий). Это три базовых цвета, сочетания которых дают все необходимые оттенки и позволяют получить качественную цветопередачу.
Однако, такая подсветка быстро теряла свои качества из-за неравномерной нагрузки на отдельные элементы. Для исправления ситуации было решено применить WLED-светильники, размещенные либо по периметру панели (тип Edge LED), либо плотным слоем по всей площади экрана (тип Direct LED). Решено было отказаться от красного элемента, используя тип подсветки GB LED. В отличие от прежней технологии, он обеспечил более ровную и стабильную цветопередачу, пpaктически не изменяющую свои параметры со временем.
Равномерность освещения достигается с помощью специальных световых диффузоров, которые выравнивают поток и распределяют его равномерно по всей поверхности. Преимущество синего цвета компенсируется с помощью желтого светофильтра, а проблемный красный светодиод заменен слоем красного люминофора, не теряющего своих качеств со временем и дающего более устойчивый и яркий цвет.
Преимущества
Преимуществами WLED-подсветки монитора стали более насыщенная цветопередача, позволяющая получить глубокий черный тон, и увеличенный срок службы панели без выгорания отдельных элементов. Несмотря на то, что по части цветопередачи пока еще лидирует RGB LED подсветка, технология WLED выделяется неизменностью качества картинки и снижением общей нагрузки на матрицу. Если учесть, что большая часть света отфильтровывается пикселями (а это значение доходит до 95%), любая экономия становится большим преимуществом.
Существуют и другие положительные моменты, которые следует рассмотреть внимательнее.
Потрeбление энергии
По сравнению с флуоресцентными лампами, использовавшимися ранее, светодиодную WLED подсветку можно назвать значительно более экономичной и долговечной. Несмотря на большое количество элементов, энергопотрeбление значительно снизилось, что способствует увеличению срока службы многих узлов аппарата и дает немалую общую экономию.
Увеличение цветового охвата
Общее понятие «цветовой охват» показывает, какое количество различаемых человеческим глазом цветов способен отобразить монитор. Если говорить об изменениях, которые смогла внести в цветопередачу WLED-подсветка, то изначально результат демонстрировал некоторое доминирование синего цвета. Спектральный анализ показывал значительный пик по синему участку, подобно тому, как в свое время преобладал зеленый участок на экранах с флуоресцентной подсветкой (CCFL). Решить проблему удалось с введением GB LED элементов, состоящих из зеленых и синих элементов с покрытием красным люминофором. Технология дала четкие пики на всех базовых участках — синем, зеленом и красном, что позволило получить цветовой охват, на 99 % приближенный к максимально возможному.
Интересно! У некоторых производителей есть варианты конструкции, где основными цветами являются красный и синий под слоем зеленого люминофора.
Стоимость
Использование подсветки WLED позволило существенно снизить себестоимость производства по сравнению с технологией RGB LED. Несмотря на большое количество элементов, цена монитора с WLED заметно ниже. Это позволяет увеличивать размеры экранов, повышать их возможности, не рискуя получить чрезмерно дорогие изделия, не пользующиеся спросом. Есть и еще одно важное преимущество — экологическая безопасность LED-элементов, не имеющих опасных компонентов в своей конструкции.
На что обратить внимание
Выбирая монитор, не следует руководствоваться только технологией подсветки.
На качество изображения влияют многие факторы, среди которых можно выделить:
Неопытному человеку сложно разбираться в этих тонкостях, поэтому можно обратиться к продавцу-консультанту и обсудить с ним варианты оптимального выбора.
Основные выводы
Тип подсветки экрана — это особенность конструкции, определяющая возможности и качество цветопередачи. Использование технологии WLED позволяет получить вполне достойное качество картинки по невысокой цене и без временных изменений режима работы. Методика получила широкое распространение, большинство мониторов среднего ценового диапазона изготовлены именно с подсветкой WLED.
Качаем скомпилированный проект WLED автора Aircoookie с GitHub. Кто хочет покопаться в исходниках качаем отсюда. Минимальная схема подключения выгляди так (сюда не входит реле для включения/выключения ленты по расписанию, кнопка и ИК приемник для перебора пресетов).
Не повторяйте моей ошибки — резистор 200ohm..560ohm обязателен. Если по какой то причине на ленте пропадет +5В, первый WS2811 начинает питаться фантомным напряжением с DATA и дальше как повезет — сгорит GPIO или WS2811. Резистор ограничивает ток и спасает гирлянду с ESP8266. В собранном виде выглядит так (SMD резистор засунул прямо в провода, под термоусадку).
Для ESP-01 берем WLED_0.13.0-b6_ESP01.bin, для WeMos Mini D1 качаем WLED_0.13.0-b6_ESP8266.bin. Прошиваем ESP8266 с помощью Flash Download Tools. Предварительно выставив:
— SPI speed 80MHz
— SPI Mode QIO
— Flash Size 32Mbit для WeMos Mini D1 и 8Mbit для ESP01. В свежих версиях Flash Download Tools размер выбирать не надо. Espressif наконец-то научилась делать это автоматический.
— поставить галку DoNotChgBin
— адрес для *.bin 0x00000
Меняем цветовую палитру для эффектов. Кликаем на закладу Colors и выбираем. Кому что, а мне больше всего зашёл Rainbow.
Идем в закладу Еffects и знакомимся с ними. Попутно можно менять скорость эффекта и насыщенность цвета.
Теперь можно запилить свой плейлист. В закладке Presets сначала создаем пресеты для понравившихся эффектов со своей скоростью и насыщенностью, а после объединяем их в playlist.
Бонус. C помощью проекта LedFx гирлянду WLED можно превратить в цветомузыку.
Видео не мой конёк, но администрация сайта настоятельно попросила. Исправляюсь. Две минуты поиска в google и найдено замечательное видео на канале Room31. В место гирлянды тут лента и количество светодиодов далеко не 50, но мы пришли эффекты посмотреть. Слушаем, вспоминаем, улыбаемся.
С остальным разберетесь сами.
UDP: Гирлянда проработала 14 дней по 4 часа и померла. Теперь все 50 штук светят белым и первый слегка моргает. Хорошо что заказал две. Посмотрим сколько проживет запасная. Похоже сгорел первый WS2811 из-за отсутствия резистора на DATA. Схему обновил.