像素燈幕究竟能顯示什麼?

商品圖上,面板正在顯示一張照片。搬進房間,一面 20 × 30 的燈幕只有 600 個像素,而手機上一個圖示就有它的五倍多。燈幕能顯示什麼,由兩個包裝盒上很少標示的數字決定:LED 有多少顆,間距多大。

核心要點

  • 先數網格:20 × 30 的燈簾是 600 個像素,比一個 60 × 60 的手機圖示還少。精細細節保留不下來。
  • 最短觀看距離(公尺)≈ 像素點距(毫米)。30 mm 點距,影像大約要退到 30 m 才連成形。
  • 室內就按看得見像素來設計:下落效果、漸層、一個大形狀、一次一兩個字元。
  • 拉丁字元至少 5 列像素才能辨識,7 列才舒服;中文至少 12 × 12。欄數 ÷ 5 = 一次能顯示的字元數。
  • 安裝前用一個大寫字母 F 測試配置。明亮畫面一出現就發紅的燈幕,是電源供應器容量不夠。
桌上兩塊斷電的 LED 點陣面板,露出黑色柵格與一顆顆獨立像素。
兩塊面板斷電時的樣子。這裡看到的柵格就是你買到的解析度——下面所有結論都取決於這些點有多少顆、間距多大。

決定一切的兩個數字

燈幕就是一個網格,你需要知道:

典型的裝飾燈幕可能橫向 20 顆、縱向 30 顆,共 600 個像素。手機上一個小圖示約為 60 × 60,像素數量是整面燈幕的五倍以上。記住這個數字,關於燈幕的大多數問題自然就有了答案。

產品圖片的問題。燈幕在行銷時經常展示清晰的標誌和照片。那些模擬圖是超高解析度螢幕才能呈現的效果。裝飾性像素燈簾只能顯示大幅簡化的版本——可辨識的形狀和少量大字,沒有細節。這不是某款產品的瑕疵,而是 600 個像素能做到的極限。判斷一面燈幕,看它的像素數和點距,不看商品模擬圖。

工作檯上兩塊 LED 點陣面板,亮著白光與藍光,接在一個控制器上。
我們工作檯上的兩塊面板。在這個距離下像素還是一顆一顆分開的,圖案要退遠才連成形——下一節講的就是這件事。

需要多遠的觀看距離?

這個問題決定一面燈幕看起來驚豔,還是像一袋散落的燈泡,而答案完全是幾何關係。任何像素顯示器都只有在觀看距離夠遠、眼睛不再分辨單一光點時,才會融合成連續影像。LED 顯示器業界長久以來的經驗法則:以公尺為單位的最短舒適觀看距離,大致等於以毫米為單位的像素點距。

最短觀看距離 (m) ≈ 像素點距 (mm)

點距影像約從以下距離開始清晰可辨實際適用情境
30 mm (3 cm)30 m建築外牆、大型店面
50 mm (5 cm)50 m從街道對面或停車場遠處觀看的戶外牆面
100 mm (10 cm)100 m僅適用於大型戶外顯示

結論並不令人愉快:在任何室內距離下,燈簾點距的燈幕都不會像一幅圖片。你會看到一顆顆 LED。這沒有問題——按這個效果去設計就行。

室內三到五公尺,什麼內容管用

在室內,把燈幕當作一種恰好以網格排列的燈光效果,而不是顯示器。

內容室內 3–5 m
下落和上升效果——雨、雪、餘燼、閃光管用;像素看起來像粒子
橫跨整個面板的色彩漸層和波浪管用
單一大形狀——心形、星星、樹、簡單箭頭筆畫有好幾個像素粗就管用
超大文字,一次一兩個字元管用
照片、帶有精細細節的標誌看不清楚
多詞文字、細線條看不清楚

網格上放得下多少字?

低解析度網格上的文字遵循一條硬性規則,與產品無關,完全取決於字型設計。一個拉丁字元至少需要 5 列像素才能勉強辨識,達到 7 列才容易閱讀。少於 5 列,字母就分不清——B 與 8、S 與 5、O 與 0 無法區分。

所以在縱向 30 顆 LED 的燈幕上,完全不留行距,可以放下四行每行 7 像素高、容易閱讀的文字;每行之間留一列像素,就只剩三行。每個字元還需要約 4–5 欄寬度加一道間隔,所以橫向 20 顆 LED 的燈幕一次大約顯示四個字元。

列數 ÷ 8 = 可清楚閱讀的文字行數。欄數 ÷ 5 = 一次可見的字元數。

網格(橫 × 縱)一次顯示的拉丁字元文字行數一次顯示的中文字元
20 × 30431
32 × 32642
40 × 30833
64 × 321245
左:字母 F 繪製在寬 5、高 7 的像素網格上,這是維持可讀性的最低尺寸。右:一條蛇形燈鏈沿一條燈帶向上、再沿下一條向下,並標出起點角落,說明錯誤的燈鏈方向為何會使交錯欄位鏡像翻轉。
左:拉丁字元仍能辨識的最小網格。右:為什麼用「F」作為測試圖案——無論網格以哪種錯誤方式設定,它都會明顯顯示異常。

一次只能顯示四個字元,就是幾乎所有燈幕文字都在捲動的原因。這不是風格選擇,是訊息放不下。捲動也有代價:可見視窗越短,訊息越難讀,因為讀者得記住先前出現的字元。我們的實用上限是:燈簾點距的燈幕上,每則訊息約十二個字元。「MERRY XMAS」可以,商店完整的營業時間不行。

中文、日文和韓文字元需要更多像素。中日韓字形至少需要 12 × 12 像素才能維持可辨識,達到 16 × 16 才容易閱讀。在橫向只有 20 個像素的燈幕上,一次只能顯示一個字。按逐字依序顯示來規劃,不要捲動;在這種尺寸下,前者好讀得多。

內容在燈幕上的實際效果

以下是我們自有應用程式中的預覽,長寬比與寬幅面板組合一致。它們比任何文字都更能說明解析度的問題:由完整像素組成的形狀清晰俐落,任何依賴精細細節的內容都保留不下來。

寬幅燈幕上的像素內容動畫預覽,顯示一個由完整像素呈現的簡潔醒目形狀。
醒目的形狀能夠保留下來。每條邊都落在完整像素上。
寬幅燈幕上的像素內容動畫預覽,顯示第二個醒目圖案在原地播放動畫。
圖案在原地播放動畫,而不是橫跨面板移動。
寬幅燈幕上的像素內容動畫預覽,顯示一個多色像素圖案,單一像素清楚可見。
在這種解析度下,單一像素是視覺風格的一部分,而不是需要掩蓋的限制。

這些是應用程式中的效果預覽,不是照片。在實際面板上,像素會輕微泛光,並在遠處融合——這就是觀看距離與像素數量同樣重要的原因。普通窗簾燈顯示不了這些;哪些窗簾燈版本支援螢幕功能,見窗簾燈尺寸與版本

讓圖案顯示在預期位置

控制器不知道你搭建的燈幕是什麼形狀。它只知道一串 LED,以及你告訴它的配置。應用程式裡的配置與實際面板不一致,圖案就會鏡像、錯切或斷裂——看起來像燈幕壞了,其實不是。以下三項必須一致:

  1. 網格尺寸。應用程式中設定的寬度和高度必須與實際的 LED 數量一致。親自數一次,記下來。照著商品頁面上的數字,很容易差一列,整幅影像隨之錯切。
  2. 燈鏈方向。LED 燈鏈可能沿一條燈帶向上、再沿下一條向下,形成往返的蛇形;也可能每條燈帶都以相同方向延伸。兩種配線需要不同的設定,設錯會讓每隔一欄翻轉。症狀很明顯:影像的垂直條帶看起來反了。
  3. 起點角落。燈鏈從哪個角落開始,決定影像正立還是倒置。整幅影像上下顛倒,要改的是這項設定,不是面板的懸掛方式。

最終確定設計前,用一幅不對稱影像測試這三項——傳統上選一個大寫字母「F」,因為無論出現哪種錯誤,它看起來都明顯不對。對稱的測試圖案在設定鏡像時照樣能通過,許多人因此直到整面牆裝完才發現問題。

將多個面板組合成一面燈幕

要拼接多個面板做更大的畫布,接縫處最需要下功夫。

資料從一片面板串到下一片,電流不會。如何替每片面板單獨供電、如何讀懂多面板的錯亂影像,見串接燈幕面板

為什麼明亮畫面會讓燈幕發紅

整個網格全部顯示白色時,燈幕的耗電遠高於只點亮少量像素的深色動畫。電源供應器必須能承受所有像素全白時的峰值功耗——這些產品內建的示範效果通常只稀疏地點亮像素,所以即使電源供應器容量不足,燈幕看起來也正常,直到有人選了白色背景。

症狀很典型:明亮畫面一出現,燈幕就變暗,顏色偏紅。這是電壓下降,而藍色和綠色 LED 的順向電壓高於紅色,所以它們先暗下去。燈幕在明亮內容下發紅,問題在電源供應器,不在色彩設定。

按全白、而不是按示範效果選電源供應器

從面板規格裡取每個像素的全白電流,乘以像素數,買一個留有餘裕能涵蓋它的電源供應器。如何依據燈帶本身的數據計算電源供應器容量,見LED 燈帶長度與功率

燈幕用哪個應用程式?

燈幕是可定址的,所以需要專為可定址燈光設計的應用程式,而不是一般的色彩控制應用程式。我們為像素產品線提供一款專用螢幕應用程式,與 Magic Lantern 並行。面板隨附的卡片或 QR code 指定了某款應用程式,那就是與你的控制器相符的版本——完整的應用程式與產品對照表請見此處。燈幕能連線、能顯示顏色,卻沒有網格效果,你幾乎可以確定用的是一般 RGB 應用程式,而不是螢幕專用應用程式。這是「找不到圖案功能」最常見的原因。

燈亮了,但畫面不對

你看到的通常代表怎麼做
影像每隔一欄垂直條帶反了 燈鏈方向設定與配線不符 在應用程式裡切換蛇形/同向
整幅影像上下顛倒 起點角落設錯 改起點角落,不要重新掛面板
影像錯切,一列比一列偏 應用程式中的網格寬度差了一欄 親自數 LED,改正寬度
兩片面板顯示同一幅影像 應用程式仍設為單片面板的尺寸 設定組合後的寬度和高度
明亮畫面下燈幕變暗、發紅 電源供應器容量不足 按全白選電源供應器
顏色正常,沒有網格圖案 用了一般 RGB 應用程式,不是螢幕專用應用程式 安裝卡片或 QR code 上指定的應用程式

數清橫向和縱向各有多少顆 LED,量出點距,對照上表看這個網格放得下幾個字。然後在應用程式裡設好網格、燈鏈方向和起點角落,放一個大寫 F 上去,再安裝。

如果你正在規劃燈幕安裝,並希望確認解析度計算是否合理,請與我們聯絡