LED顯示屏在新聞演播室中的應(yīng)用

雷鳴

(江西省撫州市廣播電視臺(tái) 電視一套,江西撫州 344000)

0 引言

2019年撫州市廣播電視臺(tái)對電視一套新聞演播室進(jìn)行了改造,如圖1所示。LED顯示屏作為這次改造的重要內(nèi)容,內(nèi)容包括:演播室LED顯示屏顯示系統(tǒng)、LED平板式面光燈、燈箱。新聞演播室具有新聞錄制與訪談錄制的功能,由LED顯示屏顯示系統(tǒng)、監(jiān)示器、提詞器、攝像機(jī)、LED平板式面光燈、供配電系統(tǒng)等構(gòu)成。本文就技術(shù)層面的應(yīng)用進(jìn)行論述。

圖1 撫州市廣播電視臺(tái)電視一套改造后的新聞演播室Fig.1 A reformed news studio of Fuzhou Radio and Television Station

本次建設(shè),是在室內(nèi)原有演播室環(huán)境進(jìn)行改造,LED顯示屏作為這次改造的主景,我臺(tái)LED顯示屏是由強(qiáng)力巨彩公司生產(chǎn)型號為Q2proLED顯示屏。先介紹一下LED顯示屏的特點(diǎn)。LED,發(fā)光二極管(Light Emitting Diode)。它是由鎵(Ga)與砷(As)、磷(P)、氮(N)、銦(In)的化合物制成的二極管,當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光,因而可以用來制成發(fā)光二極管。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光,銦鎵氮二極管發(fā)藍(lán)光。一般在電路及儀器中用作指示燈,或者組成文字或數(shù)字顯示,用來顯示文字、圖像、視頻、錄像信號等各種信息。LED顯示屏主要有以下特點(diǎn)[1]:

(1)LED顯示屏亮度高:戶外LED顯示屏的亮度大于8000mcd/m2,是目前唯一能夠在戶外全天候使用的大型顯示終端;戶內(nèi)LED顯示屏的亮度大于2000cd/m2;

(2)LED顯示屏壽命長:LED壽命長達(dá)100,000小時(shí)(十年)以上;

(3)LED顯示屏視角大:在室內(nèi)LED顯示屏視角可大于160°,在戶外LED顯示屏視角可大于120°。視角的大小取決于LED顯示屏LED發(fā)光二極管的形狀;

(4)LED顯示屏屏幕面積可大可小,小至不到一平米,大則可達(dá)幾百、上千平米;

(5)LED顯示屏易與計(jì)算機(jī)連接,支持多種軟件。

LED即發(fā)光二極管,是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件,它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。LED顯示屏融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)路通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)等,結(jié)構(gòu)模塊化,可以根據(jù)需要任意拼裝,具有高亮度、低功耗、長壽命、低熱量、環(huán)保耐用等優(yōu)點(diǎn)。隨著小間距LED顯示屏的發(fā)展,LED顯示屏在電視演播室和電視轉(zhuǎn)播等大型活動(dòng)中的應(yīng)用越來越多。LED顯示屏之所以受到廣泛應(yīng)用并得到迅速發(fā)展,與它本身所具有的特點(diǎn)分不開。LED的發(fā)展前景極為廣闊,在各個(gè)領(lǐng)域都得到十分廣泛的應(yīng)用,而且越來越向著更高亮度,更高分辨率、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性、更高可靠性、寬色域方向發(fā)展[1]。

1 系統(tǒng)原理概述

我臺(tái)LED顯示屏顯示系統(tǒng)由LED顯示屏、屏幕控制電腦、視頻信號處理器、供配電系統(tǒng)組成,如圖2所示。

圖2 LED顯示屏顯示系統(tǒng)原理圖Fig.2 Principle diagram of LED display system

2 系統(tǒng)調(diào)試遇到的問題及解決方案

2.1 LED用電安全問題

LED顯示屏作為這次改造的主景區(qū),LED顯示屏接地必須良好,否則會(huì)引起“燒板”現(xiàn)象,不可以帶電插拔DV數(shù)據(jù)線和其他接插件,更不能帶電維修。LED用電安全是確保每天新聞錄制的安全環(huán)節(jié),因新聞演播室處于老樓一樓防雷電也是需要考慮的安全因素,雷電有靜電功率損害和高壓損害。強(qiáng)磁場在一些電器的互感器內(nèi)產(chǎn)生高電壓,高壓強(qiáng)放電造成的現(xiàn)象會(huì)燒毀電子元件。因?yàn)榇髿獾膹?qiáng)度運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的高壓可通過電器設(shè)備的電源線或天線(主要是長線)瞬間強(qiáng)放電,造成電器設(shè)備內(nèi)的電子元件內(nèi)部擊穿(高壓損害)或是熔融(功率損害),所以會(huì)造成電器設(shè)備的永久性損壞。LED顯示屏的主體元件是LED和驅(qū)動(dòng)芯片,屬于微電子產(chǎn)品的集合體,LED的工作電壓在5V左右,一般工作電流為20毫安以下。它的工作特性決定了它面對靜電和異常電壓或電流沖擊的抗性十分脆弱。這就需要我們在使用過程中認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)并給予足夠的重視,采取措施對LED顯示屏進(jìn)行保護(hù)。而電源接地是LED顯示屏最常用的一種保護(hù)方法,我臺(tái)接地做法是運(yùn)用接地專用的黃綠雙色線將電源地線端子串接并鎖緊,然后引出銜接至接地端,埋設(shè)接地體。接地體選用角鋼,水平入大地中作為簡易接地址,接地址挑選了避免行人車輛損壞接地體的地方。供配電系統(tǒng)由室外配電房引入不間斷UPS電源,停電無縫對接,保障錄制用電安全。

2.2 LED顯示屏亮度調(diào)節(jié)

LED顯示屏的亮度等級問題更為重要,太暗的亮度會(huì)導(dǎo)致背景顏色失真,太亮的亮度會(huì)導(dǎo)致過度曝光于背景,對比度下降。LED顯示屏亮度軟件調(diào)節(jié)控制方法:雙擊打開電腦桌面上的NovaLCT(V5.2.1)軟件,如圖3所示。當(dāng)兩個(gè)選項(xiàng)卡分別設(shè)置成一致的亮度值后,根據(jù)我臺(tái)環(huán)境燈光照度值,把LED屏亮度值固定在60%左右,一般情況不予調(diào)節(jié)。

圖3 NovaLCT (V5.2.1)軟件圖Fig.3 NovaLCT (V5.2.1) software diagram

2.3 攝像機(jī)光圈

確定合適的LED顯示屏幕點(diǎn)間距和拍攝距離點(diǎn)間距是LED顯示屏幕相鄰像素中心點(diǎn)之間的距離。點(diǎn)間距越小,單位面積的像素就越多,分辨率就越高,拍攝距離就可以越近,當(dāng)然成本也越高。目前電視演播室常用的LED大屏幕的點(diǎn)間距多為4～6mm,拍攝距離在410m比較合適,這樣拍攝時(shí)能得到較好的背景畫面。如果距離太遠(yuǎn),拍攝畫面太小看不清;如果拍攝距離太近,拍攝畫面是一些活動(dòng)的像素點(diǎn),在人物特寫鏡頭中,還會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)紋干擾,影響畫面效果。新聞演播室主要以人物照明的節(jié)目為主,如新聞、訪談?lì)惞?jié)目,通常情況下,我們把光圈固定在5.6～8之間,這時(shí)高清攝像機(jī)要求的照度是12001x～25001x之間,高清攝像機(jī)像素增多,有效感光面積小,靈敏度較低,攝像機(jī)光圈不宜太大,本臺(tái)演播室燈光系統(tǒng)采用的是色溫5600K LED平板式面光燈光源,由于 LED顯示屏作為背景本身發(fā)光,亮度一般為 2000cd/m2左右。攝像機(jī)光圈調(diào)節(jié)方法:LED顯示屏視覺刷新頻率為3840Hz,攝像機(jī)光圈不能大于4.0背景會(huì)曝光過度,先調(diào)節(jié)燈光亮度,再調(diào)節(jié)光圈,光圈設(shè)置在5.6～8之間,攝像機(jī)快門設(shè)置為1/60,沒有設(shè)置好快門,圖像會(huì)頻閃。

3 運(yùn)行維護(hù)

LED屏幕需要注意日常的運(yùn)行維護(hù)工作,確保發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)排除,從而保障電視節(jié)目的順利運(yùn)行和錄制?？偨Y(jié)了以下幾點(diǎn):首先,LED顯示屏不可隨意拆裝與拼接。其次,在極端天氣,如強(qiáng)對流天氣、強(qiáng)閃電、最好不要使用LED設(shè)備。第三,防止帶有濕氣性質(zhì)的物體滲入LED顯示屏中,會(huì)造成LED顯示屏內(nèi)部零部件腐蝕,帶來不可挽回的損壞。第四,供配電系統(tǒng)、接地工作要完善良好。第五,LED顯示屏開機(jī)播放時(shí),不能長時(shí)間顯示紅色、白色、綠色等純色,以免因電流過大導(dǎo)致電源線發(fā)熱嚴(yán)重,進(jìn)而損壞LED燈,縮短LED顯示屏的使用壽命。第六,LED顯示屏不要每天高強(qiáng)度使用,需要保證休息時(shí)間(2小時(shí))。第七,梅雨時(shí)節(jié)LED不能不使用必須維持2小時(shí)以上使用:每個(gè)月需要點(diǎn)亮屏幕(1次),每個(gè)星期使用(1次)。

4 結(jié)語

該演播室改造后,完成了《不忘初心牢記使命主題教育專項(xiàng)整治整改訪談》《工業(yè)三年倍增行動(dòng)》《優(yōu)化營商環(huán)境電視公開承諾》等訪談節(jié)目的錄制,LED顯示屏在新聞演播室中的應(yīng)用,提升了撫州市廣播電視臺(tái)電視一套錄制水平,LED顯示屏也豐富了節(jié)目內(nèi)容,以清晰逼真的背景畫面強(qiáng)化節(jié)目的渲染力,通過與演播室其他設(shè)備的完美配合,才能錄制出令人滿意的圖像呈現(xiàn)給觀眾。