LED显示屏和DLP拼接屏在电视节目制作中的应用

电视节目越来越丰富多彩，交互性越来越强，给观众的视觉冲击力也越来越大，其中节目背景起到了重要的作用。近几年来，LED显示屏和DLP拼接屏逐渐成为节目背景的主流，江苏教育台于2008年和2009年先后安装了LED显示屏和DLP拼接屏，本文拟就这两种显示屏的技术特点、使用效果、优缺点及注意事项等做一些分析和探讨。

一、LED显示屏

LED是Light Emitting Diode的缩写，中文意思为发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。LED显示屏是先进的数字化信息产品，它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，具有灵活多变的显示面积及分辨率(模块化可任意拼装)、高亮度、低功耗、长寿命、低热量、环保耐用等优点，综合运用了声、光、电、图、文，是全方位、完美地展示信息的终端产品。

LED显示屏在电视演播室和电视转播的大型活动中越来越多地被使用，作为舞台背景，它提供了各种生动、炫丽的背景画面和更多的互动功能，使背景画面亦动亦静，使表演和背景融为一体，让人有身临其境的感觉。它带给舞美更大的遐想空间，设计出现代而有视觉冲击力的舞台，完美地将现场和节目的气氛融合在一起，实现了其他舞台美术设备难以实现的功能和效果。

现场观众对LED显示屏的观看效果和感受是十分直观的，只要屏幕尺寸和像素间距与观看距离适当，这种直视式显示屏就可以获得极佳的效果。但是，电视机前观众的数量要远远大于现场观众的数量，所以，电视机前观众的观看效果则是电视技术工作者研究和讨论的重点。很多台都使用了LED显示屏，但出来的电视画面效果却差异很大，有的自始至终画面色彩鲜艳、清晰稳定;有的是远景时画面小看不清，近景时要么是一些活动的亮点，要么是飘忽的条纹干扰，在一些人物特写镜头中，常常会出现网纹干扰，扰乱了观众的视线。

在LED显示屏的选型和使用过程中要注意以下几个方面：

1.点间距要尽可能小

点间距是LED显示屏相邻像素中心点之间的距离。点间距越小，单位面积的像素就越多，分辨率就越高，拍摄距离就可以越近，当然其价格也就越贵。目前国内电视台演播室里使用的LED显示屏的点间距多为6—8毫米，江苏教育台根据演播室的具体情况，为了达到出色的效果，使用了点间距为4.25毫米、高4.6米、长8.2米的LED显示屏，其分辨率为1920×1080(即标准的高清分辨率)。要认真研究信号源的分辨率和点间距之间的关系，争取做到分辨率一致，达到点对点显示，从而实现最佳的效果。

2.填充系数要高

LED显示屏的填充系数(Fill Factor)又称为亮区比例，即每个像素的发光面积与该像素所占物理表面积之比。LED显示屏是由离散的像素排列而成，像素之间存在明显的不发光黑区。当近距离观看时，画面不连贯不完整，而且亮度不均产生颗粒感，如果发光源局限在很小的像素表面积内，致使单个像素亮度是整屏亮度的数倍乃至十多倍，则会造成较为严重的刺目感。平板显示器行业公认的TCO’99标准规定，填充系数不应低于50%，目前市场上很多LED显示屏的填充系数未达到这一指标。电视的低通滤波器的截止特性也直接影响了填充系数不同的LED显示屏的合适拍摄距离。相同点间距的LED显示屏，填充系数小的比填充系数大的衰减的要多，所以拍摄距离需要加大。假如系统低通滤波通带为4MHz，高频的衰减特性为12db/倍频程，那么，填充系数25%的拍摄距离就比填充系数50%的多衰减1.15db，拍摄距离需要增大约10%。填充系数的提高，使得显示屏的视角更加宽泛，混色效果更加理想，克服了像素的刺眼问题，也为适当提高整屏的亮度以获得更好的效果创造了条件。江苏教育台选用了填充系数为60%的LED显示屏，它具有适中柔和的亮度、均匀鲜艳的色彩、清晰细腻的表现力，保证了显示画面的高品质。

3.色温能够调节

色温(Color Temperature)是通过发射体发射谱形状与最佳拟合的黑体发射谱形状比较确定的温度。演播室使用LED显示屏作为背景时，其色温应与演播室内灯光色温一致，才能在拍摄中得到准确的色彩再现。演播室的灯光根据节目需求，有时使用3200K低色温灯具，有时使用5600K高色温灯具，LED显示屏则需调节至相应的色温，从而获得满意的拍摄效果。

4.拍摄距离要合适

正如前面谈论点间距和填充系数所提到的，不同点间距、不同填充系数的LED显示屏，合适的拍摄距离是不一样的。以江苏教育台点间距为4.25毫米、填充系数为60%的LED显示屏为例，被拍人物与屏之间的距离在4—10米比较合适，这样拍摄人物时就能得到比较出色的背景画面。如果人物离屏太近，在拍摄近景时，背景就会出现颗粒感，也容易产生网纹干扰。

5.保证良好的使用环境

产品在使用寿命期内只有在合适的工作条件下，故障率才低。LED显示屏作为集成的电子产品，它主要是由装有电子元器件的控制板、开关电源、发光器件等组成，而所有这些组件的寿命和稳定性都与工作温度有密切的关系。如果实际工作温度超过了产品规定的使用范围，不仅其寿命会缩短，产品本身也会受到严重的损坏。另外，灰尘的威胁也不容忽视。在灰尘比较大的环境中工作，由于PCB吸附灰尘，而灰尘的沉积会影响电子元器件的散热，将导致元器件温度上升，进而出现热稳定性下降甚至产生漏电，严重时会导致烧毁。灰尘还会吸收水分，从而腐蚀电子线路，造成一些不易排查的短路问题。要注意保持演播室的清洁。演播室改造会产生大量灰尘，需提前对LED显示屏做好防护工作。

使用LED显示屏极大丰富了节目背景的显示形式，LED显示屏作为背景，适合大场景、大演播室的大型综艺节目。

二、DLP拼接屏

DLP是Digital Light Processing的缩写，中文意思为数字光处理，这种技术是先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。从 DLP 的技术原理上来说，它具有最少的信号噪声、精确的灰度等级、较高的反射率、无缝图像显示、高可靠性等优势。DLP拼接屏由多个背投显示单元拼接而成，其最主要的特点是拼缝小，可以控制到0.5毫米以内，大家都叫它“无缝”拼接，这也是其他两大技术LCD和PDP所不能及的。由于它的这些优势，近几年来电视台流行使用DLP拼接屏作为演播室的背景，CNN、BBC、SKY、CCTV等知名大电视台在使用后都取得了非常出色的节目效果。

DLP拼接屏也有缺点。由于DLP拼接的光源是来自于灯泡，导致它的功耗大，散热量高，而且使用一段时间以后亮度会降低，用户必须不断更换灯泡来保持最初的显示效果。随着技术的发展，得益于LED光源的加入，目前DLP拼接屏已经解决了频繁更换灯泡、功耗大、散热量高等一系列问题。采用了LED光源之后的DLP拼接屏，不仅在使用寿命和功耗上得到了较大的突破，在色彩方面也有了革命性的改变，让DLP拼接屏继续保持着市场领先的优势。

为了达到满意的电视效果，我们在DLP拼接屏的选型和使用过程中要注意以下几个方面：

1.拼接缝隙要尽可能小

我们所希望的背景显示屏在电视上的效果是无缝的，这就需要拼接的缝隙要足够小，才能从镜头中看不到缝隙。目前，使用钛合金针缝合技术能使拼接缝隙缩小至0.2毫米以内，同时通过连接板设计能够保证屏幕在热胀冷缩时不变形，为整个屏幕提供了优质的图像几何形状与锐利度。

2.均匀性要高

DLP拼接屏由多个显示屏拼接而成，也就造成了每块屏的个体差异，而我们希望它们看起来像是一块具有匹配颜色和亮度的大显示屏，这就需要通过技术手段来提高均匀性。目前这种技术已比较成熟，技术先进的厂家已能做到后台静默方式运行，无须操作员参与，它通过集成专有的亮度与颜色传感器，持续测量屏幕墙的颜色与亮度并在投影模块间沟通，自动匹配全白、全黑及两者间全部灰级亮度和全部显示模块颜色，并保持整个显示屏灰级相同，从而实现了多屏拼接下图像的长期一致性。

3.色温需可调节

和LED显示屏一样，DLP拼接屏的色温需保持与演播室内灯光色温一致，才能保证图像色彩的真实还原。

4.演播室灯光要控制好

DLP拼接屏相对于其他显示屏来说，亮度比较低，这就需要控制好演播室的灯光，避免有灯光直射到屏幕上。我们经过摸索研究，使用了带20°格栅的冷光源灯具，有效地将射到屏幕上光的照度控制在100lux以内，又保证了主持人面光的照度能达到800—1000lux，获得了满意的效果。

5.光源需有高安全性

电视直播的互动性越来越强，对背景的安全性要求也越来越高，DLP拼接屏的单个屏体尺寸都较大，如果光源出现问题，导致黑屏，对这个节目乃至一个台的负面影响都会很大。所以需要使用双灯热备份或带冗余的LED模块来作为光源。

6.保证良好的散热，还要控制好噪声

UHP灯泡和LED光源在工作时都会产生很大的热量，它的散热是保证光源寿命和正常工作的重要环节，先进的液冷技术能使冷却效率更高，噪声更小，还要注意保持良好的环境温度，在关机时也不能立即切断电源，要让冷却系统继续运行一段时间，使光源充分冷却后再切断电源，这对光源起到良好的保护作用，使之工作时能有最佳的表现。

DLP拼接屏是演播室背景的一大变革，但是由于它对灯光的要求较高，不适合在大型综艺节目中使用，适合在中小型演播室中做新闻、访谈、现场连线、天气预报等类型的节目。

随着技术的发展，将有更多的新技术和新方式应用于演播室背景。我们要深入了解它们的特点，针对不同的演播室条件、节目形式和要求来选择技术产品作为背景，让这些新技术最大限度地发挥其优势，更好地为节目服务，为观众服务。