Menerapkan tampilan frame rate OLED yang sangat tinggi (~ 1Khz)

Saya tertarik mengembangkan tampilan frame rate OLED yang sangat tinggi yang mampu menampilkan ~ 1000fps dengan resolusi sekitar 1200x800 atau lebih. Ini jelas memiliki beberapa persyaratan bandwidth yang cukup parah, dan kemungkinan akan memerlukan penggunaan FPGA untuk mengimplementasikan pengontrol khusus karena pengontrol tampilan tipikal tidak berjalan lebih cepat dari 60-120Hz. Dengan risiko benar-benar menunjukkan ketidaktahuan saya, dengan layar OLED "mentah" (tidak ada pengontrol) haruskah saya dapat mendorong layar pada tingkat ini? Saya yakin display controller apa pun yang datang dengan display tidak akan membantu, jadi saya akan mulai dari contoh controller code untuk FPGA.

Pendekatan yang disarankan untuk memperbarui tampilan 1200 x 800 piksel pada 1000 fps, adalah memecah layar menjadi matriks panel OLED resolusi rendah, idealnya OLED dengan apa yang disebut "tampilan aktif edge-to-edge". Misalnya, matriks 2 x 2 panel 640 x 480 OLED akan memberikan sedikit lebih banyak daripada resolusi yang ditentukan. Namun, sub-panel yang dipilih ini juga harus memungkinkan kecepatan refresh 1000 frame per detik, juga.

Setiap panel perlu dikontrol melalui saluran sinyal terpisah. Bergantung pada kemampuan versus harga FPGA yang dipilih, satu FPGA tunggal dapat digunakan untuk menggerakkan satu atau lebih panel.

Ini mirip dengan cara tampilan ultra-besar dibuat untuk latar belakang kinerja panggung, misalnya, menggunakan matriks HD LCD layar standar besar atau televisi LED. Setiap TV biasanya dimatikan dari sumber video terpisah. Kelonggaran dibuat untuk jarak bezel, memotong jumlah gambar yang sesuai di setiap tepi TV.

Karena aplikasi itu sendiri tidak dideskripsikan dalam pertanyaan, sebuah asumsi adalah bahwa tampilan yang agak berdekatan diperlukan. Sayangnya, menggunakan panel terpisah tidak akan memberikan area tampilan yang berdekatan, karena koneksi ke setiap panel OLED dalam matriks harus keluar di suatu tempat. Dengan demikian, celah seperti bezel perlu ada di antara panel, mirip dengan pendekatan matrix-of-TV yang disebutkan.

Jika ini tidak dapat diterima, alternatifnya adalah memilih panel OLED dari resolusi yang diinginkan, yang mengeluarkan baris dan kolom sinyal individual ke konektor dan memungkinkannya untuk didorong di bank-bank yang dapat ditentukan. Panel OLED tipikal dengan pengontrol Chip-on-Glass (COG) tidak akan bekerja dengan cara ini, panel OLED mentah perlu diambil.

Setiap bank baris / kolom OLED kemudian akan dikontrol melalui saluran terpisah dan pengontrol terpisah, untuk mencapai tampilan hasil akhir yang diinginkan.

EDIT 2018:

Ada artikel definitif baru tentang manfaat visual yang dikonfirmasi dari 1000 Hz: Hukum Blur Busters Dan Perjalanan Menakjubkan Untuk Menampilkan 1000Hz Masa Depan .

Berikut Posting Lama:

Sebenarnya, 1000fps @ 1000Hz akan memiliki manfaat mata manusia dalam kondisi tertentu:

• Michael Abrash dari Software Valve: Menurunkan lubang kelinci VR: Memperbaiki judder
  http://blogs.valvesoftware.com/abrash/down-the-vr-rabbit-hole-fixing-judder/
  
• Mengapa Kita Membutuhkan 1000fps @ 1000Hz abad ini
  http://www.avsforum.com/t/1484182/why-we-need-1000fps-1000hz-ini-century-valve-software-michael-abrash-comments
• John Carmack dari id Software: QuakeCon berbicara tentang motion blur http://www.youtube.com/watch?v=93GwwNLEBFg&t=5m35s

Tampilan terbatas-framerate memiliki masalah memiliki efek sampel-dan-tahan atau stroboskopik / roda gerobak (atau keduanya). Motion blur berbasis hasil mata dari sampel-dan-tahan, waktu tunggu, kegigihan. Sudah banyak makalah ilmiah yang membahas hal ini (Cari situs makalah sains untuk tampilan "contoh dan tahan" atau "jenis terus").

Secara matematis, 1ms of persistence sama dengan 1 pixel blur selama 1000 piksel / detik. Layar bebas flicker 1000fps @ 1000Hz secara bersamaan akan menghilangkan banyak efek stroboskopik (artefak gerobak) DAN secara bersamaan menghilangkan kekaburan gerakan, tanpa menggunakan flicker. Ini bagus untuk situasi Holodeck (mis. Kacamata VR). Dan Anda tidak perlu menambahkan blur yang dibuat secara artifisial. Anda akhirnya membiarkan otak manusia menambahkan gerakannya sendiri yang blur, tanpa gerakan yang secara artifisial dipaksakan pada Anda oleh grafik atau tampilan. Jadi, 1000fps @ 1000Hz akan jauh lebih dekat dengan kenyataan, sambil menghilangkan masalah artefak stroboskopik / gerobak.

Contoh-dan-tahan blur dapat dilihat dalam animasi ini:
www.testufo.com/#test=eyetracking

Animasi ini adalah demo yang sangat baik untuk masalah "pick-your-poison" dari tampilan refresh-terbatas. Masalahnya sangat jelas terlihat oleh mata manusia bahkan ketika melihat pada LCD gaming 120Hz atau CRT ilmiah 200Hz.

• Animasi memiliki gerakan kabur saat melihat pada LCD
• Animasi memiliki efek stroboskopik saat menonton di CRT's

Untuk secara bersamaan memperbaiki keduanya pada waktu yang sama (penting untuk situasi VR / Holodeck), Anda perlu membuat refresh rate menyerupai sesuatu yang tak terbatas. Itu tidak mungkin. Namun, tampilan 1000fps @ 1000Hz akan cukup mengurangi / menghilangkan efek blur / gerakan stroboskopik. Bahkan orang-orang Oculus mengatakan ini; dan nama-nama besar di industri game (Michael Abrash dari Valve Software, John Carmack dari id software) telah mengkonfirmasi manfaat dari tampilan ultrashort persistence bebas flicker seperti ini.

Tahukah Anda bahwa AMOLED umumnya memiliki lebih banyak blur gerak daripada 120Hz + gaming LCD?

OLED dengan kecepatan refresh tinggi sangat menantang, tetapi bukan tidak mungkin. Beberapa OLED sebenarnya telah melaporkan memiliki masalah blur - Masalah besar adalah kecepatan switching transistor dalam AMOLED. Anda hanya memiliki waktu yang sangat singkat (biasanya di bawah mikrodetik) untuk memicu transistor di layar AMOLED, sehingga kecepatan switching transitor sangat lambat.

Jika Anda berencana untuk membagi OLED menjadi beberapa segmen untuk menyegarkan bagian OLED yang berbeda secara bersamaan, bagikan OLED Anda menjadi beberapa strip vertikal, dan pindai setiap segmen secara sinkron satu sama lain. Jika tidak, Anda mendapatkan artefak multiscan potensial yang dapat muncul sebagai garis air mata stasioner (ini adalah masalah umum pada LCD dual-scan tua tahun 1990-an; mereka menunjukkan garis air mata stasioner di tengah layar selama gerakan horizontal).

Tes gerak seperti TestUFO akan bermanfaat besar untuk pengujian Anda.

Salah satu cara untuk melakukan 1000fps pada OLED adalah dengan menggunakan layar PMOLED, tetapi Anda akan kehilangan banyak kecerahan (Anda membutuhkan piksel OLED ribuan kali lebih terang untuk mengimbangi periode gelap yang panjang antara flicker). Namun, Anda akan mendapatkan resolusi gerakan yang sangat baik.

Tetapi jika Anda tidak keberatan sedikit kedipan (mis. Kedipan 120Hz tidak dapat ditolak) bagaimana dengan menggunakan strobing untuk mendapatkan resolusi gerakan setara dengan framerate yang lebih tinggi? Nyala adalah prinsip yang sama dengan penyisipan bingkai hitam. Beberapa tampilan melakukan ini untuk mengurangi kekaburan gerakan (mis. Impuls Gerak Sony, LightBoost nVidia, dll.), Seperti prinsip CRT atau plasma flicker. Melakukan blitz 1/1000 detik pada kecepatan refresh yang lebih rendah (misalnya 120Hz) akan memiliki jumlah gerakan kabur yang sama dengan tampilan sampel-dan-tahan 1000fps @ 1000Hz. Baru-baru ini, lampu latar strobo telah dikembangkan. Saya telah melakukan beberapa peretasan elektronik. Lihat Peretasan Elektronik: Membuat Lampu Sorot Strobo untuk rekayasa pada pengurangan besar kekaburan gerakan pada layar LCD.

Mengejar layar 1000fps @ 1000Hz jelas bermanfaat.
Abaikan penentang yang mengatakan mata manusia tidak tahu.

Saya ingin menindaklanjuti dengan dua perkembangan baru "Ultra High Hz". Saya sekarang memiliki makalah konferensi peer-review dan presentasi pada teknik pengujian tampilan gerak blur baru.

(1) Saya telah menerima prototipe layar LCD 480 Hz dan, perbedaannya memang terlihat oleh mata manusia. Ini adalah hasil pengujian 480 Hz (via Blur Busters).

(2) Saya mungkin telah menemukan cara untuk berpotensi mencapai kecepatan refresh yang lebih tinggi pada OLED. Ini sangat tergantung pada kabel panel OLED, tetapi utasnya ada di sini di Display Science, Research & Engineering Forum

Beberapa contoh gambar termasuk pemindaian bergulir 2-channel OLED yang memiliki pass scan "ON" dan "OFF" scan pass - untuk secara sengaja membuat pulsa OLED (seperti CRT) untuk mengurangi kekaburan gerakan. Inilah yang dilakukan oleh Sony Trimasters dan Dell U3017Q.

Secara teori ini bisa digunakan dengan jendela pindaian bersamaan untuk kecepatan refresh sangat tinggi artefak - tergantung pada berapa banyak saluran yang dimiliki OLED.