详解LED显示屏的灰度和亮度之间的联系

 LED灰度也可以称之为LED亮度。灰度等级也称中间色调(Half-tone)，主要用于传送图片，分别有16级、32级、64级三种方式，它采用矩阵处理方式将文件的像素处理成16、32、64级层次，使传送的图片更清晰。无论是单色、双色、三色屏，要显示图像或动画都需要对构成象素的每个LED发光灰度进行调节，其调节的精细程度就是我们通常所说的灰度等级。

有两种控制LED灰度的方法：一种是改变流过的电流，一种是脉冲宽度调制。1.改变流过LED的电流。一般LED管允许连续工作电流在20毫安左右，除了红色LED有饱和现象外，其他LED灰度基本上与流过的电流成比例;另一种方法是利用人眼的视觉惰性，用脉宽调制方法来实现灰度控制，也就是周期性改变光脉冲宽度(即占空比)，只要这个重复点亮的周期足够短(即刷新频率足够高)，人眼是感觉不到发光象素在抖动。由于脉宽调制更适合于数字控制，所以在普遍采用微机来提供LED显示内容的今天，几乎所有的LED屏都是采用脉宽调制来控制灰度等级的。LED的控制系统通常由主控箱、扫描板和显控装置三大部分组成。

主控箱从计算机的显示卡中获取一屏象素的各色亮度数据，然后重新分配给若干块扫描板，每块扫描板负责控制LED屏上的若干行(列)，而每一行(列)上LED的显控信号则用串行的方式传送。

目前有两种串行传送显示控制信号的方式：

1.一种是扫描板上集中控制各象素点灰度，扫描板将来自控制箱的各行象素的灰度值进行分解(即脉宽调制)，然后将各行LED的开通信号以脉冲形式(点亮为1，不亮为0)按行用串行方式传输到相应的LED上，控制其是否点亮。这种方式使用器件较少，但串行传输的数据量较大，因为在一个重复点亮的周期内，每个象素在16级灰度下需要16个脉冲，在256级灰度下需要256个脉冲，由于器件工作频率限制，一般只能使LED屏做到16级灰度。

2.一种是脉冲宽度调制。扫描板串行传输的内容不是每个LED的开关信号而是一个8位二进制的灰度值。每个LED都有一个自己的脉宽调制器来控制点亮时间。这样，在一个重复点亮的周期内，每个象素点在16级灰度下只需要4个脉冲，256级灰度下只需8个脉冲，大大降低了串行传输频率。用这种分散控制LED灰度的方法可以很方便地实现256级灰度控制。