Unité de traitement d'image de haute précision : Implémentation matérielle des algorithmes

La qualité du raccordement des bords (edge blending) dépend directement de la précision et de la vitesse des algorithmes de traitement d'image. Cette fonctionnalité est généralement implémentée sur la carte PCB de raccordement des bords à l'aide de FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) ou de SoC (System on Chip) dédiés.

Les algorithmes principaux incluent :

1. Feathering (Adoucissement) : Dans la zone de chevauchement, la carte PCB génère un masque de dégradé pour faire passer l'image en douceur de entièrement opaque à entièrement transparente. Ce processus nécessite des calculs en virgule flottante pour chaque pixel, exigeant une puissance de traitement extrêmement élevée.
2. Correction Gamma : Étant donné que la perception humaine de la luminosité est non linéaire, une simple atténuation linéaire peut créer des discontinuités visibles dans l'échelle de gris dans la zone de raccordement. La correction gamma est essentielle pour assurer des transitions visuellement fluides.
3. Compensation de l'élévation du niveau de noir : Même lors de la projection d'un noir pur, les projecteurs émettent toujours une légère fuite de lumière. Dans les zones de chevauchement, la fuite de deux projecteurs s'accumule, ce qui entraîne des noirs moins profonds. La carte PCB de traitement d'image doit calculer et compenser précisément cette élévation du niveau de noir pour garantir des niveaux de noir cohérents sur l'ensemble de l'affichage. Ces calculs complexes exigent que la carte PCB possède de puissantes capacités de traitement parallèle et une latence extrêmement faible. Tout décalage de traitement peut provoquer des artefacts dans les visuels dynamiques.

Alignement au niveau du pixel : Correction géométrique et circuits de contrôle d'objectif

Un raccord visuel parfait nécessite non seulement un mélange des couleurs, mais aussi un alignement physique précis. La PCB Edge Blending offre une flexibilité d'installation significative grâce à ses capacités de correction géométrique.

• Correction de trapèze (Keystone Correction) : C'est la fonction de correction géométrique la plus basique. Lorsqu'un projecteur n'est pas directement face à l'écran de projection, l'image peut présenter une distorsion trapézoïdale. La PCB utilise des algorithmes pour appliquer une transformation trapézoïdale inverse, garantissant que l'image apparaît comme un rectangle standard sur l'écran. La correction de trapèze avancée prend même en charge l'ajustement indépendant des quatre coins.
• Correction de déformation (Warping) et de grille : Pour les projections sur des écrans dôme, des écrans incurvés ou des surfaces irrégulières, une correction de grille plus complexe est nécessaire. La PCB divise l'image entière en une grille ajustable, permettant aux opérateurs de faire glisser n'importe quel nœud pour l'adapter parfaitement à la surface de projection.
• Contrôle de l'objectif de projection : Pour faciliter l'alignement, de nombreux projecteurs haut de gamme sont équipés d'objectifs motorisés. La PCB Edge Blending intègre généralement des circuits de commande pour contrôler directement le zoom, la mise au point et le décalage d'objectif via des interfaces comme RS-232 ou Ethernet, permettant des ajustements physiques à distance et précis. Cette fonctionnalité intégrée de Contrôle de l'objectif de projection simplifie considérablement le processus d'installation et de débogage.

Assurer l'uniformité : Gestion de la source lumineuse et cohérence des couleurs

Même pour des projecteurs du même modèle, de subtiles différences de luminosité et de température de couleur peuvent exister en raison de degrés variables de vieillissement de l'ampoule/laser ou de variations de lots de fabrication. Ces différences deviennent très perceptibles après le mélange des bords (edge blending).

La Edge Blending PCB résout ce problème en communiquant avec le système de contrôle de la source lumineuse du projecteur. Elle permet :

• Sortie de luminosité uniforme : Mesure la luminosité maximale de chaque projecteur et utilise l'unité la plus faible comme référence, contrôlant la Light Engine PCB pour réduire la luminosité des autres projecteurs afin d'obtenir un éclairage uniforme sur tout l'écran.
• Calibrage des couleurs : En travaillant avec des capteurs de couleur, la carte PCB peut ajuster indépendamment le point blanc, la température de couleur et les gains RVB de chaque projecteur pour assurer une couleur uniforme sur toute la zone d'affichage. Ceci est crucial pour créer une véritable carte PCB d'affichage sans couture.
• Gestion dynamique de la luminosité : Dans les applications avancées, la carte PCB peut également ajuster uniformément la puissance de sortie de toutes les cartes PCB de moteur lumineux en fonction des changements de lumière ambiante pour maintenir un contraste de visualisation optimal.

Fondement de la performance : Conception de la gestion des signaux haute vitesse et thermique

Pour traiter des flux vidéo ultra-haute définition 4K ou même 8K en temps réel, la carte PCB de fusion des bords doit posséder des capacités exceptionnelles de traitement des signaux haute vitesse et une conception de gestion thermique.

Intégrité du signal haute vitesse

Les signaux vidéo tels que HDMI 2.1 ou DisplayPort 2.0 nécessitent des débits de transmission extrêmement élevés. Dans la conception de PCB, une adhésion stricte aux règles de conception de circuits haute vitesse est essentielle, notamment :

• Contrôle d'impédance : Assurer que l'impédance caractéristique des lignes de transmission de signal est précisément adaptée (typiquement 50 ohms ou 100 ohms différentiels) pour éviter la réflexion et la distortion du signal.
• Differential Pair Routing: Router les signaux différentiels à haute vitesse avec une longueur et un espacement égaux pour minimiser la diaphonie et les interférences électromagnétiques.
• Low-Loss Materials: Sélectionner des substrats de PCB avec une faible constante diélectrique (Dk) et un faible facteur de dissipation (Df), tels que les séries Rogers ou Megtron, pour réduire l'atténuation du signal haute fréquence.

Une excellente conception de PCB haute vitesse est une condition préalable pour assurer une transmission sans perte des données d'image vers la puce de traitement.