Vad är refresh rate för LED-skärmar?
Publicerat 29 November, 2024Refresh rate eller uppdateringsfrekvens är ett vanligt begrepp inom displayteknik, särskilt för LCD- och OLED-skärmar. Men vad innebär egentligen uppdateringsfrekvens för en LED-skärm?
Uppdateringsfrekvens kan enkelt förklaras som antalet gånger per sekund som skärmens bild uppdateras. När vi tittar på en film ser vi egentligen en serie stillbilder som visas i snabb följd. Fenomenet kallas för “persistence of vision” på engelska och kan översättas till “synens tröghet”, där hjärnan fortsätter att hålla kvar en bild en kort stund, medan nästa bild visas direkt efteråt. Denna snabba sekvens skapar illusionen av rörelse.
På en LED-skärm innebär uppdateringsfrekvensen antalet gånger en LED-lampa tänds och släcks per sekund. Om en LED-lampa tänds och släcks 60 gånger på en sekund, har skärmen en uppdateringsfrekvens på 60 Hz.
En LED-lampa tänds och släcks 60 gånger per sekund, vilket ger en uppdateringsfrekvens på 60 Hz. (Bild lånad från NovaStar)
På en LED-skärm tänds inte alla samtidigt. Istället tänds de rad för rad. Först tänds den första raden, sedan den andra, och så vidare, tills hela skärmen är uppdaterad. Detta innebär att genom att minska antalet rader som ska uppdateras i varje steg, kan uppdateringsfrekvensen ökas. Detta bidrar också till högre gråskalenivåer och reducerar kopplingseffekter. Men att minska antalet rader leder till ökade kostnader, eftersom fler drivrutinkretsar (IC:er) krävs. Därför behöver en balans hittas mellan hög uppdateringsfrekvens och kostnad.
LED-pixlar tänds rad för rad med 0,5 millisekunders mellanrum, vilket påverkar uppdateringsfrekvens och bildkvalitet. (Bild lånad från NovaStar)
Istället för att bara öka antalet drivrutinkretsar (IC:er), vilket är dyrt, har chip-tillverkare utvecklat en mer praktisk lösning. Genom att dela upp tiden som en LED är tänd i flera intervall kan uppdateringsfrekvensen ökas betydligt. Exempelvis, om en skärm har 13-bitars gråskala, innebär detta 8192 ljusstyrkenivåer. Vid denna nivå blir uppdateringsfrekvensen dock så hög att den inte längre är praktisk, och LED-skärmar har idag ofta en fast uppdateringsfrekvens på 3 840 Hz eller 7 680 Hz.
Detta medför dock problem vid lägre gråskalnivåer. Då kan ljusintervallet inte delas ytterligare, vilket gör det svårt att bibehålla en hög uppdateringsfrekvens. Vid de lägsta nivåerna är uppdateringsfrekvensen endast 60 Hz, vilket orsakar synligt flimmer som är ansträngande för ögonen. Detta är en av de största utmaningarna inom branschen.
Bilden visar våglängden av 16384 gråskalor där varje intervall representerar 512 nivåer av ljusstyrka. LED-rader tänds successivt för en jämn visning. (Bild lånad från NovaStar)
För att lösa detta problem finns det också möjlighet att öka bildfrekvensen. Genom att öka från 60 Hz till 120 Hz kan uppdateringsfrekvensen fördubblas. Denna metod förbättrar hanteringen av låg gråskala, men kräver mer avancerad hårdvara.
LED-skärmar använder en kombination av dessa tekniker för att balansera bildkvalitet, flimmer, och kostnadseffektivitet, vilket säkerställer en högkvalitativ visuell upplevelse.
