Triển khai màn hình OLED tốc độ khung hình rất cao (~ 1Khz)

Tôi quan tâm đến việc phát triển màn hình OLED tốc độ khung hình rất cao có khả năng hiển thị ~ 1000 khung hình / giây với độ phân giải khoảng 1200x800 hoặc hơn. Điều này rõ ràng có một số yêu cầu băng thông khá nghiêm trọng và có thể sẽ yêu cầu sử dụng một GPU để thực hiện bộ điều khiển tùy chỉnh vì các bộ điều khiển hiển thị thông thường không chạy nhanh hơn 60-120Hz. Có nguy cơ thực sự thể hiện sự thiếu hiểu biết của tôi, với màn hình OLED "thô" (không có bộ điều khiển) tôi có thể điều khiển màn hình ở những mức giá này không? Tôi chắc chắn rằng bất kỳ bộ điều khiển hiển thị nào đi kèm với màn hình sẽ không có ích, vì vậy tôi sẽ bắt đầu từ mã bộ điều khiển mẫu cho FPGA.

Một cách tiếp cận được đề xuất để cập nhật màn hình 1200 x 800 pixel ở 1000 khung hình / giây, sẽ chia màn hình thành một ma trận các tấm nền OLED có độ phân giải thấp hơn, lý tưởng nhất là OLED với cái gọi là "màn hình hoạt động cạnh-cạnh". Chẳng hạn, ma trận 2 x 2 tấm 640 x 480 OLED sẽ cung cấp nhiều hơn một chút so với độ phân giải được chỉ định. Tuy nhiên, các bảng phụ được chọn cũng phải cho phép tốc độ làm mới 1000 khung hình mỗi giây.

Mỗi bảng cần được điều khiển thông qua một kênh tín hiệu riêng. Tùy thuộc vào khả năng so với giá của đồ họa được chọn, một đồ họa đơn có thể được sử dụng để lái một hoặc nhiều tấm.

Điều này tương tự như cách các màn hình siêu lớn được tạo ra cho phông nền hiệu suất sân khấu, ví dụ, sử dụng ma trận màn hình LCD HD hoặc TV LED tiêu chuẩn. Mỗi TV thường được điều khiển từ một nguồn video riêng biệt. Phụ cấp được thực hiện cho khoảng cách không viền, cắt bớt một lượng hình ảnh phù hợp ở mỗi cạnh của mỗi TV.

Vì bản thân ứng dụng không được mô tả trong câu hỏi, một giả định là cần phải có màn hình hiển thị hơi liền kề. Thật không may, sử dụng các bảng riêng biệt sẽ không cung cấp vùng hiển thị liền kề, vì các kết nối với mỗi bảng OLED trong ma trận phải xuất hiện ở đâu đó. Do đó, các khoảng trống giống như bezel sẽ cần tồn tại giữa các bảng, tương tự như cách tiếp cận ma trận của TV được đề cập.

Nếu điều này là không thể chấp nhận được, thì phương án thay thế là chọn một tấm nền OLED có độ phân giải mong muốn, đưa ra các hàng và cột tín hiệu riêng lẻ đến một đầu nối và cho phép chúng được điều khiển trong các ngân hàng có thể xác định được. Các tấm OLED điển hình với bộ điều khiển Chip-on-Glass (COG) sẽ không hoạt động theo cách này, các tấm OLED thô sẽ cần phải có nguồn gốc.

Các ngân hàng riêng lẻ của các hàng / cột OLED sau đó sẽ được kiểm soát thông qua các kênh riêng biệt và các bộ điều khiển riêng biệt có thể hiểu được, để đạt được hiển thị kết quả cuối cùng mong muốn.

EDIT 2018:

Có một bài viết mới dứt khoát về lợi ích hình ảnh đã được xác nhận của 1000 Hz: Blur Busters Law And The Amazing Journey To Future 1000Hz Display .

Bài viết cũ hơn:

Trên thực tế, 1000fps @ 1000Hz sẽ có một số lợi ích về mắt người trong một số điều kiện nhất định:

• Michael Abrash của Valve Software: Xuống lỗ thỏ VR: Sửa lỗi máy rung
  http://bloss.valvesoftware.com/abrash/down-the-vr-rabbit-hole-fixing-judder/
  
• Tại sao chúng ta cần 1000fps @ 1000Hz trong thế kỷ này
  http://www.avsforum.com/t/1484182/why-we-need-1000fps-1000hz-this-century-valve-software-michael-abrash-comments
• John Carmack của phần mềm id: Bài phát biểu của QuakeCon nói về mờ chuyển động http://www.youtube.com/watch?v=93GwwNLEBFg&t=5m35s

Màn hình hữu hạn khung hình có vấn đề về hiệu ứng mẫu và giữ hoặc stroboscopic / wagonwheel (hoặc cả hai). Làm mờ chuyển động dựa trên mắt theo dõi kết quả từ mẫu và giữ, thời gian giữ, kiên trì. Rất nhiều bài báo khoa học đã đề cập đến điều này (Tìm kiếm các trang web về khoa học cho màn hình "giữ mẫu" hoặc "giữ kiểu").

Về mặt toán học, 1ms kiên trì bằng 1 pixel mờ chuyển động trong 1000 pixel / giây chuyển động. Màn hình không nhấp nháy 1000fps @ 1000Hz sẽ đồng thời loại bỏ rất nhiều hiệu ứng stroboscopic (tạo tác toa xe) VÀ đồng thời loại bỏ mờ chuyển động, mà không cần sử dụng nhấp nháy. Điều này rất tốt cho các tình huống Holodeck (ví dụ: kính VR). Và bạn sẽ không cần phải thêm hiệu ứng nhòe chuyển động nhân tạo. Cuối cùng, bạn sẽ cho phép bộ não con người thêm hiệu ứng nhòe chuyển động tự nhiên, không có hiện tượng mờ chuyển động nào bị ép buộc bởi bạn bởi đồ họa hoặc màn hình. Vì vậy, 1000fps @ 1000Hz sẽ gần hơn với thực tế, đồng thời loại bỏ vấn đề giả tạo stroboscopic / wagonwheel.

Có thể xem mờ chuyển động giữ và giữ mẫu trong hình ảnh động này:
www.testufo.com/#test=eyetracking

Hoạt hình này là một bản demo tuyệt vời về vấn đề "pick-your-tox" của màn hình làm mới hữu hạn. Vấn đề rất rõ ràng đối với mắt người ngay cả khi xem trên màn hình LCD chơi game 120Hz hoặc CRT khoa học 200Hz.

• Hoạt ảnh có chuyển động mờ khi xem trên màn hình LCD
• Hoạt ảnh có hiệu ứng stroboscopic khi xem trên CRT

Để khắc phục đồng thời cả hai cùng một lúc (quan trọng đối với các tình huống VR / Holodeck), bạn cần làm cho tốc độ làm mới giống với một cái gì đó vô hạn. Đó là không thể. Tuy nhiên, màn hình 1000fps @ 1000Hz sẽ đủ làm giảm / loại bỏ cả hiệu ứng stroboscopic / làm mờ chuyển động. Ngay cả người Oculus cũng nói điều này; và những tên tuổi lớn trong ngành công nghiệp trò chơi (Michael Abrash của Valve Software, John Carmack của phần mềm id) đã xác nhận những lợi ích của màn hình không nhấp nháy ultrashort như thế này.

Bạn có biết AMOLED thường có độ mờ chuyển động nhiều hơn so với màn hình LCD chơi game 120Hz +?

Một OLED có tốc độ làm mới cao là vô cùng thách thức, nhưng không phải là không thể. Một số OLED thực sự đã được báo cáo là có vấn đề làm mờ chuyển động - Vấn đề lớn là tốc độ chuyển đổi của bóng bán dẫn trong AMOLED. Bạn chỉ có một thời gian rất ngắn (thường dưới một phần triệu giây) để kích hoạt một bóng bán dẫn trong màn hình AMOLED, vì vậy tốc độ chuyển đổi transitor rất chậm.

Nếu bạn có kế hoạch chia nhỏ OLED thành nhiều phân đoạn để làm mới đồng thời các phần khác nhau của OLED, hãy chia OLED của bạn thành các dải dọc và quét từng phân đoạn đồng bộ với nhau. Mặt khác, bạn nhận được các tạo tác đa năng tiềm năng có thể hiển thị dưới dạng các dòng nước mắt cố định (đây là vấn đề phổ biến trong màn hình LCD quét kép cũ của những năm 1990; chúng cho thấy một đường rách đứng yên ở giữa màn hình khi chuyển động ngang).

Các thử nghiệm chuyển động như TestUFO sẽ là một lợi ích lớn cho thử nghiệm của bạn.

Một cách để thực hiện 1000fps trên OLED là sử dụng màn hình PMOLED, nhưng bạn sẽ mất rất nhiều độ sáng (bạn cần pixel OLED sáng hơn hàng nghìn lần để bù cho thời gian tối dài giữa các lần nhấp nháy). Tuy nhiên, bạn sẽ có được độ phân giải chuyển động tuyệt vời.

Nhưng nếu bạn không bận tâm một chút nhấp nháy (ví dụ như nhấp nháy 120Hz không phản đối) thì sao về việc sử dụng strobing để đạt được độ phân giải chuyển động tương đương của tốc độ khung hình cao hơn? Strobing là nguyên tắc tương tự như chèn khung màu đen. Một số màn hình làm điều này để giảm mờ chuyển động (ví dụ: Motionflow Impulse của Sony, LightBoost của nVidia, v.v.), giống như nguyên tắc CRT hoặc nhấp nháy plasma. Làm đèn flash 1/1000 giây ở tốc độ làm mới thấp hơn (ví dụ 120Hz) sẽ có cùng mức độ mờ chuyển động như màn hình giữ và giữ mẫu 1000fps @ 1000Hz. Gần đây, đèn nền nhấp nháy đã được phát triển. Tôi đã thực hiện một số hack điện tử. Xem Hacking điện tử: Tạo đèn nền nhấp nháy cho kỹ thuật về việc giảm đáng kể độ mờ chuyển động trên màn hình LCD.

Việc theo đuổi màn hình 1000fps @ 1000Hz chắc chắn đáng giá.
Bỏ qua những người không nói rằng mắt người không thể nói.

Tôi muốn theo dõi hai phát triển "Ultra High Hz" mới. Bây giờ tôi có một bài báo và bài thuyết trình đánh giá ngang hàng về một kỹ thuật kiểm tra độ mờ chuyển động hiển thị mới.

(1) Tôi đã nhận được một màn hình LCD 480 Hz nguyên mẫu và, sự khác biệt thực sự có thể nhìn thấy bằng mắt người. Dưới đây là kết quả thử nghiệm của tôi là 480 Hz (thông qua Blur Busters).

(2) Tôi có thể đã tìm ra một cách để có khả năng đạt được tốc độ làm mới cao hơn trên OLED. Nó phụ thuộc vào bảng điều khiển OLED, nhưng chủ đề có ở đây trong Diễn đàn Khoa học, Nghiên cứu & Kỹ thuật Hiển thị

Một số hình ảnh ví dụ bao gồm OLED quét 2 kênh có thẻ quét "BẬT" và thẻ quét "TẮT" - để cố tình xung OLED (như CRT) để giảm mờ chuyển động. Đây là những gì Sony Trimasters và Dell U3017Q làm.

Về lý thuyết, điều này có thể được sử dụng với các cửa sổ quét đồng thời cho tốc độ làm mới cực cao không có yếu tố nhân tạo - tùy thuộc vào số lượng OLED có bao nhiêu kênh.