Светодиодная панацея

Артур Фруджян

Светодиод – миниатюрный твердотельный источник света предельно простой конструкции. Это всего лишь крошечная крупинка арсенида галлия на кремниевой подложке, образующая PN-переход, который испускает свет при прохождении электрического тока. Здесь нет ни герметичной стеклянной колбы, ни добела раскаленной вольфрамовой спирали, ни высоких ионизирующих напряжений. Светодиоды обладают такими преимуществами, как механическая прочность, довольно высокий КПД и, главное, огромный ресурс: 50 тыс. часов непрерывной работы на полной мощности, а в реальных условиях – все 100! Плюс к тому отсутствие инертности свечения, малая чувствительность к внешним температурам и сравнительно небольшое собственное тепловыделение, низкие рабочие напряжения и токи, неограниченные возможности применения – не зря светодиоды столь популярны в сфере светодизайна, где с их помощью создаются световые «сценарии настроения», возвышающие интерьерное и ландшафтное освещение до уровня искусства.

Инсталляция Polymedia в конно-спортивном комплексе ''Битца''

Парадокс, но именно самый маленький источник света – светодиод – совершил революцию в области огромных уличных дисплеев. Никакие лампы накаливания (они использовались раньше) не могли обеспечить такой яркости и контрастности, как светодиодные триады RGB. Даже прямой солнечный свет практически не влияет на восприятие насыщенного и четкого изображения! А малые размеры светодиодных пикселей позволяют получать относительно высокое разрешение картинки. Впрочем, физическое разрешение светодиодных экранов, определяемое плотностью залитых в компаунд кристаллов, сравнительно невысоко. Поэтому в модельном ряду светодиодных модулей существует несколько моделей, различающихся по шагу между пикселями (в миллиметрах). Инсталляторы при этом обычно ориентируются на суммарное разрешение экрана, которое не хуже чем аналогичное видеосигналу VHS.

Арендное решение Polymedia с использованием светодиодных модулей MiPix

В любом случае светодиоды обеспечивают достаточно широкие пределы варьирования параметрами дисплея.
Лидерство в области светодиодных дисплеев держит бельгийская компания Barco. Справедливости ради следует отметить, что эта компания на рынке не единственная. Однако многочисленные китайские и корейские производители способны конкурировать с лидером только по одному показателю – соотношению «яркость/цена», да и то лишь в отрыве от таких важных реалий, как эксплуатационные расходы в течение длительного периода. По надежности, гибкости, сервисным возможностям лишь изделия Barco максимально полно реализуют высокий потенциал светодиодов. Достаточно сказать, что светодиодные модули Barco размером 0,5 х 0,5 м, из которых собирается большой дисплей, гарантируют полную защищенность от пыли и атмосферных осадков, не подвержены температурным деформациям из-за перепадов внутреннего давления (которые компенсируются герметичной внешней мембраной), им не страшен перегрев (двухступенчатая система охлаждения отводит избыточное тепло с кристаллов на внешний радиатор, а уже с него – во внешнюю среду).

Светодиодный дисплей llite6

Именно эти факторы явились определяющими в выборе производителя для компании Polymedia, которая активно работает как над созданием стационарных решений на основе светодиодных дисплеев, так и в области аренды.
Barco является автором многих оригинальных технологий использования светодиодов. Компания разработала несколько линеек светодиодных модулей, отличающихся новаторскими решениями. Так, многие модели SLite и антивандальные DLite имеют пиксели не на трех, а на пяти дискретных светодиодах. Это дает возможность, во-первых, компенсировать относительную неравномерность свечения красных и зеленых кристаллов, а во-вторых, с большей точностью выравнивать цветовую температуру отдельных участков экрана, добиваясь равномерного белого поля при полном отсутствии «лоскутности». Отметим, что определенный разброс по яркости свечения при заданном рабочем токе является врожденным недостатком светодиодов, который компания Barco сводит к нулю с помощью строгой отбраковки и калибровки, в ходе которой в управляющем процессоре для каждого индивидуального светодиода вычисляются поправочные предыскажения.
В-третьих, пять светодиодов вместо трех позволяют реализовать блестящую идею «виртуального пикселя» – существенно сгладить зубчатые наклонные
контуры. Соответствующий алгоритм частичного использования пикселей «зашивается» в процессор, соединенный с дисплеем с помощью оптоволоконного кабеля, позволяющего разместить его на значительном удалении. Последний при всей своей «всеядности» по отношению к внешним источникам (включая цифровые – SDI и DVI) отличается еще и высокой надежностью: программное обеспечение здесь написано на языке низкого уровня, никаких зависаний и перезапусков, характерных для Windows.
Отметим еще и такие изыски, как возможность «горячей» замены модулей в дисплеях Barco, наличие не только квадратных модулей, но и с пропорциями 4:3, а также защитное пластиковое покрытие (серия FLite), позволяющее, в частности, встраивать светодиодные экраны прямо в отбортовку хоккейного поля. Но и этим перечисление прогрессивных технологий Barco не заканчивается.
А почему, собственно говоря, экран всегда должен быть плоским? Да, презентационные экраны, экраны кинотеатров, уличные информационные дисплеи чаще всего действительно плоские. Но есть еще панорамное кино, тренажеры, оформление стадионов, концертных залов, подиумов. И здесь очень часто «переход от геометрии к стереометрии» может дать весьма впечатляющий результат! Но можно ли в принципе с помощью твердотельных источников света, каковыми являются светодиоды, создать светящуюся поверхность произвольной формы? Оказывается, можно, если обратиться к новой серии светодиодных модулей Barco MiPIX. Каждый такой модуль размером 4 х 4 см содержит по четыре трехцветных светодиода (элементарные R-, G- и B-излучатели собраны на одном кристалле кремния). Формообразующим элементом поверхности экрана здесь является решетчатая основа, которую можно произвольно изгибать. А сами модули вкладываются в ячейки и подключаются к шлейфу управления. Однако идеи дизайнеров частенько идут еще дальше:  почему экран дисплея обязан быть непрерывным? Иногда нарушение этого, казалось бы, незыблемого правила позволяет достичь невиданных высот оформительского искусства. Если заполнить модулями не все «строки» дисплея, а, скажем, через одну, то с достаточно большого расстояния такой дисплей будет видеться как «светящаяся вуаль», сквозь которую видно то, что за ней происходит. При этом и демонстрируемый видеосюжет сохранит приемлемое качество, а обычная текстовая информация типа «бегущей строки» и подавно ни в чем не проиграет. Таких инсталляций во всем мире уже достаточно много, так что идея успела пройти многократную проверку на практике.
Как правило, такие инсталляции возводятся на время проведения определенного мероприятия: концерта, олимпиады, саммита и т.д. Поэтому нет смысла закупать дорогостоящее оборудование – лучше его арендовать, получив при этом полный комплекс услуг по установке, настройке и сервису со стороны компании, специализирующейся на подобного рода услугах. Это принято во всем мире. Однако заключить арендный контракт на установку дисплея MiPIX в России можно лишь с одной компанией – Polymedia, создавшей в течение года уже около десятка эксклюзивных решений.
Подобные дисплеи формально можно отнести к «внутренним», поскольку возводятся они обычно на крупных крытых объектах, однако по масштабам они вполне могут соответствовать «уличным». А как быть с чисто «внутренними» применениями, когда помещение имеет более скромные размеры (небольшие концертные залы, галереи, торговые салоны и т.д.)? Здесь не нужен дисплей площадью в две-три сотки, требующий многотонного основания и потребляющий сотни киловатт электроэнергии. Зато на первый план выходит разрешение – малая дистанция просмотра безжалостно обнажает промежутки между пикселями, незаметные в «уличном варианте». Но компания Barco и на этот случай может предложить прекрасное решение: серию светодиодных матриц ILite. У самой «мелкозернистой» из них (модель ILite 3) межпиксельный шаг равен всего 3,5 мм. Это позволяет говорить о качестве воспроизведения видеосюжетов, сравнимым с таковым в проекционных системах, особенно если принять во внимание уже известные нам такие преимущества светодиодов, как высокие яркость, контрастность и точность цветопередачи, достигаемая с помощью управляющего процессора. Отдельные модули ILite крепятся друг к другу с помощью защелок, позволяя, таким образом, оперативно собрать экран с плоской или выпуклой поверхностью площадью от 1,2 до 7 кв. м. Для каждого применения (в число которых входит и домашний кинотеатр) Barco предлагает законченный комплект, включающий установочную арматуру и сопутствующую электронику.
Сегодня с уверенностью можно сказать, что у светодиодов светлое будущее даже на фоне не менее яркого настоящего. Ведь размеры излучающего кристалла – доли миллиметра! Так что не исключено, что еще через несколько лет светодиоды отправят на отдых и LCD-дисплеи, и даже плазму. Интересно, что по этому поводу могут сказать представители Barco?

Автор благодарит за консультацию специалистов компании Polymedia,
www.polymedia.ru