極致視野!真4K超大“中國屏”亮相世界盃

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導語:卡塔爾世界盃盧塞爾體育場的中央上方,展示的是尺寸超過30平方米LED顯示屏,其分辨率達到了4k級別。這塊中國製造的大屏爲世界盃現場的觀衆們從全方位角度提供了良好的視野和極致的視覺體驗。

一、爲何LED大屏會成爲足球場館的主流選擇?

自從上世紀60年代誕生以來,發光二極管(LED)的應用就逐年增加。

由於材料的限制,最初發明的砷化鎵LED只能發射出紅色光,之後人們發現光線的波長、顏色與其所採用的半導體材料種類以及摻入的元素雜質有關,LED的色彩逐漸豐富化,這也使得LED能夠逐漸滿足顯示用途的色彩需求。

與傳統顯示和照明方案相比,LED具備很多劃時代的優勢,主要體現在以下幾個方面:

1.能量轉換效率高:相比白熾燈的大部分能量都轉換爲了熱能,LED在能量轉換效率上要更高些,比白熾燈更省電。

2.反應時間快:LED通過半導體控制能達到更高的閃爍頻率,形成更高的屏幕刷新率。

3.壽命長:LED的壽命通常不低於四五萬小時,作爲對比,熒光燈和白熾燈多爲幾千小時。

4.耐衝擊:LED作爲一個整體的發光元件,沒有其他燈管的零部件,相對不受震盪影響。

5.體積小:便於形成更高的分辨率,例如應用於手機的下一代Micro-LED顯示方案。

6.便於聚焦:由於燈管體積小,不需要額外的透鏡進行聚焦。

7.單色性強:通過單種材料輻射出的光波長比較單一,體現爲更純淨的單色光。

這些優勢使LED成爲了當今社會的主流顯示方案。

在LED行業中,如何做細與如何做大是兩個不同的發展方向。除了生活中目不暇接的電子產品的屏幕以外,LED顯示屏也因其節能、清晰等特性廣泛應用於戶外顯示行業。LED大屏本質上由大量細小的LED構成,並在距離跨度較大的球場中形成高清的屏幕,這有助於現場球迷更完整地掌握場上的風吹草動。

唯一的問題就是當前的市場價格普遍高昂,用於球場實況的LED大屏成本隨着面積和清晰度的增加而水漲船高,這和LED單元的增加、解決散熱、驅動控制等問題關聯較緊密。

卡塔爾爲了本世界盃投資超過了兩千億美元,這給了中國團隊充分的預算空間用來升級技術保障上的服務質量。

二、薄如“餃子皮”的球場大屏解決了哪些技術難題?

1.沙漠氣候考驗屏幕綜合性能

本屆卡塔爾世界盃首次來到沙漠的氣候環境,這給了所有硬件新的挑戰,LED大屏也不例外。

卡塔爾的氣候條件對於顯示屏來說,主要體現在氣溫高、日照強度大兩方面,結合賽事主辦方對高清晰度的需求,這給LED屏幕的設計和運行更嚴苛的要求:日照強度大容易造成發光組件較快的老化,並且爲了在較亮的環境下保持好的顯示效果,必須將LED的顯示亮度調得更大;高清晰度的LED屏幕意味着高密度的LED單元,在高亮度和當地較高氣溫的前提下,該顯示系統的散熱就成爲了首要問題。

解決上述問題需要本屆世界盃使用的LED顯示屏具有更高的亮度與更好的散熱性能,唯一的答案就是將顯示屏做得儘可能薄,使內部的熱量儘快發散。

2.特製薄屏解決整合難題

爲了給全世界球迷帶來更好的觀賽體驗,中國團隊爲盧塞爾體育場定製化設計了LED大屏箱體,使整個顯示系統更輕薄。

此外,屏幕安放的位置上選擇在了球場上方對流較快的區域,以增加自然風帶來的散熱效果。這樣的設置,使得在兩塊屏幕尺寸總和達到70.78平方米、分辨率較高的前提下,依然實現了產品綜合散熱效率提升50%以上,亮度也得到大幅提升。既保證顯示器長期穩定運行,又保證強光下的清晰觀看。

同時,儘可能輕薄的屏幕設計也減輕了整個顯示系統的重量,不但能簡化吊裝工作,也最大化減輕對球場結構的壓力。

另一方面,屏幕的其他素質也得到了進一步的優化,屏幕特製了驅動IC和芯片(可類比爲電腦中的GPU),並且提供了信號備份針對極端情況,同時應用了特殊面罩材料和設計——能做到既減少強光的反射,還可以讓屏幕的可視角度更大,使這套顯示方案具備超強穩定、超高亮度、超快刷新、超寬可視角度的特性,讓不同位置的觀衆都能充分享受到觀看世界盃的樂趣。

3.吊裝方案展現工程水準

如何將大且精密的屏幕安裝調試到位也考驗着技術團隊,盧塞爾體育場的最高處距地面有二十多米,由於顯示屏高空懸掛施工難度極高,且需要與其他建築各方面設備同步,盧塞爾體育場的兩塊顯示屏的安裝總耗時三個月左右,去年8月份搭建完畢,隨後完成了線路連接和信號調試等工作。這也從另一個角度體現了顯示系統輕量化的重要性。

三、可循環利用的中國製造

即便在卡塔爾的如此高溫環境下,這幾塊球場LED大屏使用壽命也能夠超越五萬小時。

本屆世界盃上,LED顯示屏總面積已經超過了3千平方米,總體場館的建設工程量已經完全超過了卡塔爾的基礎需求。爲履行本屆世界盃的環保承諾,卡塔爾同樣需要考慮到將這些昂貴屏幕循環利用的問題,而這也是中國方案最有競爭力的優勢部分之一。

與室外的其他應用場景相比,用於球場的LED並無明顯的不同。

在整套顯示方案的設計階段,中國團隊就充分考慮到了回收的場景。卡塔爾世界盃結束後,其中的大部分LED屏幕將被完整地拆卸下來,用於卡塔爾或中東其他國家和地區的戶外廣告顯示,以此滿足整個賽事“可拆卸、可回收、可改造”的理念。

結語:

本屆世界盃中,來自中國的“顯示天團”在滿足卡塔爾特殊氣候條件的前提下,以貫徹可持續發展的理念贏得了主辦方的青睞,這背後由深厚的技術積累和強大的工程能力所支撐。下一屆世界盃,可以繼續期待中國製造天團帶來更升級的科技成果。