像素灯幕究竟能显示什么?

商品图上,面板正在显示一张照片。搬进房间,一块 20 × 30 的灯幕只有 600 个像素,而手机上一个图标就有它的五倍多。灯幕能显示什么,由两个包装盒上很少标出的数字决定:LED 有多少颗,间距多大。

核心要点

  • 先数网格:20 × 30 的灯帘是 600 个像素,比一个 60 × 60 的手机图标还少。精细细节保留不下来。
  • 最短观看距离(米)≈ 像素点间距(毫米)。30 mm 点间距,图像大约要退到 30 m 才连成形。
  • 室内就按看得见像素来设计:下落效果、渐变、一个大形状、一次一两个字符。
  • 拉丁字符至少 5 行像素才能辨认,7 行才舒服;中文至少 12 × 12。列数 ÷ 5 = 一次能显示的字符数。
  • 安装前用一个大写字母 F 测试布局。明亮画面一出现就发红的灯幕,是电源容量不够。
桌上两块断电的 LED 点阵面板,露出黑色栅格和一颗颗独立像素。
两块面板断电时的样子。这里看到的栅格就是你买到的分辨率——下面所有结论都取决于这些点有多少颗、间距多大。

决定一切的两个数字

灯幕就是一个网格,你需要知道:

典型的装饰灯幕可能横向 20 颗、纵向 30 颗,共 600 个像素。手机上一个小图标约为 60 × 60,像素数量是整块灯幕的五倍多。记住这个数字,关于灯幕的大多数问题自然就有了答案。

产品图片的问题。灯幕在营销时经常展示清晰的徽标和照片。那些渲染图是超高分辨率屏幕才能呈现的效果。装饰性像素灯帘只能显示高度简化的版本——能辨认的形状和少量大字,没有细节。这不是某款产品的缺陷,而是 600 个像素能做到的极限。判断一块灯幕,看它的像素数和点间距,不看商品渲染图。

工作台上两块 LED 点阵面板,亮着白光与蓝光,接在一个控制器上。
我们工作台上的两块面板。在这个距离上像素还是一颗一颗分开的,图案要退远才连成形——下一节讲的就是这件事。

需要多远的观看距离?

这个问题决定一块灯幕看起来惊艳,还是像一袋散落的灯泡,而答案完全是几何关系。任何像素显示屏都只有在观看距离够远、眼睛不再分辨单个光点时,才会融合成连续图像。LED 显示行业长期使用的经验法则:以米为单位的最短舒适观看距离,大致等于以毫米为单位的像素点间距。

最短观看距离 (m) ≈ 像素点间距 (mm)

点间距图像约从以下距离开始清晰可辨实际适用场景
30 mm (3 cm)30 m建筑外立面、大型店面
50 mm (5 cm)50 m从街道对面或停车场远处观看的室外墙面
100 mm (10 cm)100 m仅适用于大型室外显示

结论并不令人愉快:在任何室内距离下,灯帘点间距的灯幕都不会像一幅图片。你会看到一颗颗 LED。这没有问题——按这个效果去设计就行。

室内三到五米,什么内容管用

在室内,把灯幕当作一种恰好按网格排列的灯光效果,而不是显示屏。

内容室内 3–5 m
下落和上升效果——雨、雪、余烬、闪光管用;像素看起来像粒子
横跨整个面板的颜色渐变和波浪管用
单个大形状——心形、星星、树、简单箭头笔画有好几个像素粗就管用
超大文字,一次一两个字符管用
照片、带精细细节的徽标看不清
多词文字、细线条看不清

网格上放得下多少字?

低分辨率网格上的文字遵循一条硬性规则,与产品无关,完全取决于字体设计。一个拉丁字符至少需要 5 行像素才能勉强辨认,达到 7 行才便于阅读。少于 5 行,字母就分不清——B 与 8、S 与 5、O 与 0 无法区分。

所以在纵向 30 颗 LED 的灯幕上,完全不留行距,可以放下四行每行 7 像素高、阅读舒适的文字;每行之间留一行像素,就只剩三行。每个字符还需要约 4–5 列宽度加一道间隔,所以横向 20 颗 LED 的灯幕一次大约显示四个字符。

行数 ÷ 8 = 可清晰阅读的文字行数。列数 ÷ 5 = 一次可见的字符数。

网格(横 × 纵)一次显示的拉丁字符文字行数一次显示的中文字符
20 × 30431
32 × 32642
40 × 30833
64 × 321245
左:字母 F 绘制在宽 5、高 7 的像素网格上,这是保持可读性的最低尺寸。右:一条蛇形灯链沿一条灯带向上、再沿下一条向下,并标出了起点角,说明错误的灯链方向为何会使交替列镜像翻转。
左:拉丁字符仍能辨认的最小网格。右:为什么用“F”作为测试图案——无论网格以哪种错误方式配置,它都会明显显示异常。

一次只能显示四个字符,就是几乎所有灯幕文字都在滚动的原因。这不是风格选择,是信息放不下。滚动也有代价:可见窗口越短,信息越难读,因为读者得记住先前出现的字符。我们的实用上限是:灯帘点间距的灯幕上,每条信息约十二个字符。“MERRY XMAS”可以,商店完整的营业时间不行。

中文、日文和韩文字符需要更多像素。中日韩字形至少需要 12 × 12 像素才能保持可辨认,达到 16 × 16 才便于阅读。在横向只有 20 个像素的灯幕上,一次只能显示一个字。按逐字依次显示来规划,不要滚动;在这种尺寸下,前者好读得多。

内容在灯幕上的实际效果

以下是我们自有应用中的预览,宽高比与宽幅面板组合一致。它们比任何文字都更能说明分辨率的问题:由完整像素组成的形状清晰利落,任何依赖精细细节的内容都保留不下来。

宽幅灯幕上的像素内容动画预览,显示一个由完整像素渲染的简洁醒目形状。
醒目的形状能够保留下来。每条边都落在完整像素上。
宽幅灯幕上的像素内容动画预览,显示第二个醒目图案在原地播放动画。
图案在原地播放动画,而不是横跨面板移动。
宽幅灯幕上的像素内容动画预览,显示一个多色像素图案,单个像素清晰可见。
在这种分辨率下,单个像素是视觉风格的一部分,而不是需要掩盖的限制。

这些是应用中的效果预览,不是照片。在真实面板上,像素会轻微泛光,并在远处融合——这就是观看距离与像素数量同样重要的原因。普通窗帘灯显示不了这些;哪些窗帘灯版本支持屏幕功能,见窗帘灯尺寸与版本

让图案显示在预期位置

控制器不知道你搭建的灯幕是什么形状。它只知道一串 LED,以及你告诉它的布局。应用里的布局与实际面板不一致,图案就会镜像、错切或断裂——看起来像灯幕坏了,其实不是。以下三项必须一致:

  1. 网格尺寸。应用中设置的宽度和高度必须与实际的 LED 数量一致。亲自数一次,记下来。照着商品页面上的数字,很容易差一行,整幅图像随之错切。
  2. 灯链方向。LED 灯链可能沿一条灯带向上、再沿下一条向下,形成往返的蛇形;也可能每条灯带都以相同方向延伸。两种布线需要不同的设置,设错会让每隔一列翻转。症状很明显:图像的竖向条带看起来反了。
  3. 起点角。灯链从哪个角开始,决定图像正立还是倒置。整幅图像上下颠倒,要改的是这个设置,不是面板的悬挂方式。

最终确定设计前,用一幅不对称图像测试这三项——传统上选一个大写字母“F”,因为无论出现哪种错误,它看起来都明显不对。对称的测试图案在配置镜像时照样能通过,很多人因此直到整面墙装完才发现问题。

将多个面板组合为一块灯幕

要拼接多个面板做更大的画布,接缝处最需要下功夫。

数据从一块面板串到下一块,电流不会。如何给每块面板单独供电、如何读懂多面板的错乱图像,见串接灯幕面板

为什么明亮画面会让灯幕发红

整张网格全部显示白色时,灯幕的耗电远高于只点亮少量像素的深色动画。电源必须能承受所有像素全白时的峰值功耗——这些产品随附的演示效果通常只稀疏地点亮像素,所以即使电源容量不足,灯幕看起来也正常,直到有人选了白色背景。

症状很典型:明亮画面一出现,灯幕就变暗,颜色偏红。这是电压下降,而蓝色和绿色 LED 的正向电压高于红色,所以它们先暗下去。灯幕在明亮内容下发红,问题在电源,不在颜色设置。

按全白、而不是按演示效果选电源

从面板规格里取每个像素的全白电流,乘以像素数,买一个留有余量能覆盖它的电源。如何根据灯带自身的数据计算电源容量,见LED 灯带长度与功率

灯幕用哪个应用?

灯幕是可寻址的,所以需要专为可寻址灯光设计的应用,而不是普通的颜色控制应用。我们为像素产品线提供一款专用屏幕应用,与 Magic Lantern 并行。面板随附的卡片或二维码指定了某款应用,那就是与你的控制器匹配的版本——完整的应用与产品对应表见此处。灯幕能连接、能显示颜色,却没有网格效果,你几乎肯定用的是普通 RGB 应用,而不是屏幕专用应用。这是“找不到图案功能”最常见的原因。

灯亮了,但画面不对

你看到的通常说明怎么办
图像每隔一列竖向条带反了 灯链方向设置与布线不符 在应用里切换蛇形 / 同向
整幅图像上下颠倒 起点角设错 改起点角,不要重新挂面板
图像错切,一行比一行偏 应用中的网格宽度差了一列 亲自数 LED,改正宽度
两块面板显示同一幅图像 应用仍设为单块面板的尺寸 设置组合后的宽度和高度
明亮画面下灯幕变暗、发红 电源容量不足 按全白选电源
颜色正常,没有网格图案 用了普通 RGB 应用,不是屏幕专用应用 安装卡片或二维码上指定的应用

数清横向和纵向各有多少颗 LED,量出点间距,对照上表看这个网格放得下几个字。然后在应用里设好网格、灯链方向和起点角,放一个大写 F 上去,再安装。

如果你正在规划灯幕安装,并希望核对分辨率计算是否合理,请联系我们