户外 LED显示屏
小间距户外LED显示屏系列
目录
1. 从最远的观看者开始考虑,而不是最近的
2. 亮度既是利润所在,也是麻烦所在
3. 水、盐和灰尘:IP 防护等级承诺了什么,又没有承诺什么
4. 决定结构设计的是风,而不是重量
5. 热量决定屏幕能保持色彩多久
6. 阳光真正攻击的是对比度
7. 当没有通道可行走时,如何进行检修维护
8. 电力、防护以及后期才会出现的成本
9. 为移动中的受众准备内容
10. 一份完整的报价包含哪些内容
11. 户外定价实际上是如何拆分的
12. 签约前需要发送的八个问题
13. 常见问题解答
14. 正在规划户外安装?
户外屏幕出问题的方式与室内屏幕不同。在建筑物内部,大多数问题在你开机当天就能看到。而在户外,代价高昂的问题会隐藏数月之久:从未被计算过的风荷载、第一个雨季过后开始渗漏的后门密封条、一台买了 10,000 尼特亮度的屏幕,亮度却被锁定在固定水平,天黑后没人会让你继续运行。
以下是我们在为户外屏幕报价之前,与买家逐一梳理的顺序。物理规律不会因国家而异。气候和当地法规会有所不同,因此我们会指出它们决定答案的地方。
1. 从最远的观众开始,而不是最近的
室内作业由房间内最近的座位决定。户外作业则相反。你所需要的点间距由必须理解信息的最远那个人决定,而这个距离通常比买家预期的要大好几倍。一个在会议室墙面上堪称奢华的间距,用在路边、二十米内都没人靠近的显示屏上就是浪费。
决定可读性的是字符高度,而不是点间距本身。舒适的阅读距离大约是每毫米字高对应0.3米,而一个字母需要七到九个像素才能保持形状。把两者相乘,10毫米的点间距可以做出约80毫米高的字符,在24米处轻松可读,在更远处仍能辨认出形状。
P10屏幕正是基于这一原理服务于道路场景,而在同一位置使用P4,只会带来观众无法分辨的细节。
在实践中,户外项目大致分为几个区间。P3到P4用于街道层面的店面、入口、前场和交通通道,人们会在五到十五米内走过并可以停下来阅读。P5到P6覆盖品牌外立面和十五到三十米观看的中型广场。P8到P10承担建筑外立面、路边广告牌和三十到八十米观看的城市路口等重任。
P12到P16属于八十到一百五十米的高速公路、屋顶和龙门架,而P20及以上则用于地标性场所和体育场外立面,这些场景中观众按定义就在很远的地方。
速度会打破这些区间。以每小时六十到八十公里行驶的驾驶员,屏幕在其视野中只有三到五秒,这足以容纳五到七个词、一个概念和强烈的对比。从人行道上抬头看的行人则有几分钟时间,可以阅读细节。当一块屏幕同时服务两者时,应按驾驶员来设计,让行人获得超出所需的体验。
摄像机也会打破这些区间。任何会被拍摄、直播或转播的内容,都会推动你采用比仅考虑人类观众时更细的点间距和更高的刷新率,因为手机或广播摄像机分辨细节的方式与人眼不同。体育场、电竞场馆以及任何会出现在他人镜头中的外立面都属于这一类。
2. 亮度和金钱与麻烦都息息相关
在直射阳光下,明亮发光的表面反射亮度大约在10,000到15,000尼特之间,而太阳照射到屏幕表面的照度可高达100,000勒克斯以上。这就是户外显示屏所面临的竞争环境,也正是为什么覆盖几乎所有室内应用的400到2,000尼特范围在户外毫无意义。
可用亮度区间已经相当明确。朝北或长期处于阴影中的立面可以使用4,000到5,000尼特。大多数城市立面和零售外立面需要5,500到7,500尼特,而这一区间正是经过良好校准的6,000尼特屏幕配合良好遮光效果能够胜过廉价8,000尼特面板的领域。面向开阔天空、高屋顶和高速公路位置的屏幕则需要8,000到10,000尼特。
免下车通道和近距离菜单板是例外,亮度在3,500到5,000尼特之间,因为观看者距离仅两到五米,分辨率比亮度输出更重要。
有两个问题可以区分一份有用的报价和一份误导性的报价,而这两个问题都与首页上的尼特数值无关。第一,要求提供在百分之五十平均图像电平下的持续亮度,因为标称数值通常是在实验室全白画面下测得的,在实际使用中永远不会重现。第二,要求从同一份数据表中提供每瓦尼特数,因为这种转换效率决定了你未来十年的电费和热负荷。
2.1 夜间调光比日间亮度更重要
在凌晨两点以8,000尼特运行会浪费电力、晃眩驾驶员,而且在许多城市会违反安装许可所附的条件。户外广告中广泛使用的参考标准是,数字标牌高出环境光的部分不应超过约0.3英尺烛光,即大约三勒克斯,并且应采用自动调光而非固定设置。
多个司法管辖区已将这一数值写入法律,在其他地方,环境光传感器也是许可的正式条件。合理的夜间目标亮度为500到800尼特,与满功率运行相比可减少一半或更多的能耗。
因此,调光深度值得与峰值输出同等重视。具有十四位处理的屏幕可以将渐变保持在全输出的五分之一;十六位驱动器可以保持得更深。如果没有这种深度,一块在正午看起来惊艳的屏幕会在午夜出现色带和斑块,而午夜正是你的邻居和当地主管部门最密切关注它的那半天。
如果供应商将环境光传感器列为选配而非标配,请将这份报价视为不完整,而不是一笔划算的交易。
3. 水、盐和灰尘:IP 防护等级承诺了什么,又没有承诺什么
正面防护等级达到IP65是户外应用的最低门槛,意味着防尘且能抵御来自任何方向的水流喷射。在暴风雨频繁的地区,值得为IP66付费。IP68则适用于地面层、近海岸场地以及任何可能出现积水的地方。
最容易让人忽视的是背面防护等级,因为一款标称IP65的机柜如果只有正面达到该等级,水仍然会通过后门密封条、风扇开口或电缆入口渗入,而且泄漏要到第一个大雨季才会显现。请分别询问正面、后门和电缆入口的防护等级。
最先失效的很少是LED本身,而是门密封垫、电缆接头、螺纹和通风过滤器。沿海场地以及冬季使用融雪盐的道路还会增加腐蚀问题,因此盐雾测试和内部电路板的三防漆涂覆值得以书面形式确认,而非想当然。
在靠近地面的位置,抗冲击能力也很重要,这正是灌胶模组、GOB涂层或COB封装相比普通表面贴装灯珠更有价值的地方。安装在建筑物高处时,同样的升级带来的收益微乎其微,因此决策应依据安装高度而非预算。
有一个反直觉的细节值得在批准设计方案之前确定。完全密封的后面板并不一定更好。昼夜温度循环会将潮湿空气泵入和泵出任何 enclosure,而完全封闭的背面也会在强风中最大化屏幕背面的吸力。通风路径和泄压间隙可以减轻这两个问题,代价是需要有人按计划清洁过滤器。
无论设计采用哪种方案,维护计划都应明确谁清洁什么,以及多久清洁一次。
4. 决定结构的是风,而非重量
户外屏幕就是一面帆。决定一切的计算是风荷载,以千牛每平方米的压力表示,它由四个系数相乘得出。场地风压来自五十年重现期,内陆约为0.35至0.40 kN/m²,沿海和受台风影响地区为0.50至0.65。
该数值随后乘以高度系数,因为风压随高度上升而增加:十米以下约为1.0,十至二十米为1.25,二十至三十米为1.42,三十至五十米为1.62。接下来是体型系数,正面压力通常取0.8,背面吸力取负0.6。最后,1.7至2.0的阵风系数用于考虑湍流而非平均风速。
一个计算示例可以说明其规模。假设在内陆十五米高处安装一块屏幕。特征风荷载为1.8乘以0.8乘以1.25乘以0.40,等于0.72 kN/m²。采用1.5的安全系数后,设计荷载约为1.08 kN/m²。对于一块仅二十平方米的屏幕,这意味着约21.6 kN的水平力,略超过两吨,持续推压在一个大多数买家认为是画框的结构上。
由此产生三个后果。结构计算必须由当地工程师依据当地规范完成,因为场地风压因地点而异,而且必须有人为这些数字签字负责。锚固选择比看起来更重要,应使用化学锚栓或高强度膨胀螺栓,绝不能用于空心砌块或轻质隔墙。
而且,结构、基础、吊装设备以及任何交通管理都应从一开始就纳入项目预算,因为在高层或复杂场地上,它们的费用往往与屏幕本身相当。
5. 热量决定屏幕保持颜色的时间长短
户外机柜通常规定的工作温度为零下二十度到零上五十摄氏度,而温度范围的上限正是问题开始的地方。高温会加速LED的老化,而LED在不同颜色之间的老化并不均匀,因此结果表现为缓慢的色彩偏移,而非突然失效。亮度保持率是值得询问的关键数据:
一台做工精良的屏幕在三年后仍应至少保持原始亮度的百分之七十,如果供应商无法提供这一数据,那本身就已经说明了问题。
机柜材质也是同一问题的一部分。压铸铝比钢散热更好且重量更轻,这对结构和吊装都有帮助。标准的机柜尺寸还允许你在多年后换装不同点间距的模组,而无需重建框架。散热是另一半。
被动式散热器没有活动部件,是最可靠的选择,但高亮度机柜通常需要强制风冷,而风扇属于易损件,除非加装过滤装置,否则会吸入灰尘。带风扇的屏幕需要在维护计划中加入清洁环节。共阴极驱动也值得询问,因为在相同亮度下,它可以将发热量降低约百分之三十,在炎热气候中,这体现在图像稳定性和组件寿命两方面。
6. 对比度才是阳光真正影响的东西
亮度让屏幕被看见,对比度让它被看清。在直射日光下,两块输出相同的屏幕之间的差异通常取决于各自吸收杂散光的能力,而这正是面罩和百叶窗的职责。一块带有深百叶窗的黑色面板,看起来比旁边更亮、更便宜的面板更干净、更饱和,而且同样的百叶窗有助于阻挡光线进入附近的窗户。百叶窗材料不是可以跳过的细节。
抗紫外线的ABS或聚碳酸酯能在阳光下撑过十年,而任何不如它的材料都会在五年内变黄和开裂,这是没人会预算到的维修。
视角也值得同样的审视。街道级屏幕会从各个方向被接近,包括沿着人行道,因此如果图像要在离轴时保持色彩,两个轴向都达到140度或更宽是一个合理的下限。体育场和竞技场安装有更具体的要求,在那里需要指定的数字是屏幕表面的亮度均匀性,而不是峰值输出,因为处于四十度角的观看者是在把屏幕与它自身作比较。
电气规格才是让屏幕看起来专业而不只是明亮的关键。色温可在大约6,500至9,300 K之间调节,让你能够将创意与场地相匹配,而不是与天空对抗。十四到十六位灰度才能让夜景保持平滑。
在刷新率方面,1,920 Hz过去在户外是可以接受的,而3,840 Hz现在是现实标准,因为每个路人都带着相机,而手机屏幕上的闪烁是一块显示屏能得到的最具破坏性的评价。
7. 服务通道,当没有走廊可通行时
大多数户外屏幕悬挂在六到二十米的高空,背后空无一物。没有通道可供设计,也没有墙面可以打开。这彻底改变了问题的性质。你不再是在前维护和后维护之间做选择,而是在选择如何在不租用吊车、不封路的情况下更换模组。
答案是采用磁性工具的前维护模组,以及模组级而非灯珠级的更换方式。一个故障模组应该是在梯子上五分钟就能搞定的工作,最坏情况也不过是出动一次升降车,而这个要求应该写进箱体规格书里,而不是等到第一次故障时才作为教训吸取。
防水性和可拆卸性在这里相互制约,因此前维护面板上的密封圈必须能够承受在屏幕寿命期内被打开五十次,而不是在工厂里只打开一次。
有两项配置属于同一个讨论范畴。每个箱体内配备双电源和双接收卡,均可热插拔,这意味着单个组件故障不会让建筑外立面上留下一块黑矩形长达两周。逐箱电流监测意味着你能在电源漂移恶化之前就发现它,而不是在它失效之后。例外情况是地面层或裙楼安装,且正后方有设备间。
在存在这种空间且不增加成本的情况下,后维护仍然是更快的途径,原因与它在室内胜出相同:箱体的整个背面都敞开在工作台前,内部所有部件都触手可及。
8. 权力、保护以及随之而来的代价
户外屏幕的峰值功耗通常为每平方米150至300瓦,而在自动亮度控制下播放真实内容时的平均功耗为60至120瓦。这两个数字各有用途。根据峰值来确定电路、配电板和发电机连接的规格,根据平均值来编制电费预算。
自动调光正是缩小这一差距的关键,根据现场情况可将夜间功耗降低一半至百分之七十。
其余电气配套部分虽不起眼,却不可忽视。采用三相供电,负载在机柜链之间均衡分配,并根据线路长度计算电压降。在屏幕端和配电板端均设置浪涌保护,因为隔街发生雷击是常态而非罕见事件。接地和防雷保护应与钢结构一并设计,而非事后附加。
配电板应适合安装地点,而非将标准室内外壳安装在立柱上。同时在文件中注明允许的运行时段,因为一个必须在晚上十一点熄屏的场地,却在为其只能使用半天的亮度付费。
9. 面向移动中受众的内容
户外最昂贵的内容错误,就是把电视广告或平面版式直接拿来复用。时速六十公里的司机只有三到五秒,这足以容纳五到七个词、一个想法和一个清晰的对比。任何更密集的内容,都是为设计师做的装饰,而不是给受众的信息。
同一块屏幕如果面向步行人群,可以承载多得多的内容;而一块从一个位置同时服务车站大厅、广场和道路的屏幕,通常更适合按时段分区,而不是靠妥协。
在所有这一切之前,有一个规划步骤。户外箱体通常是方形模块,最常见的是960乘960毫米,而由它们拼成的墙很少正好落在标准16:9画幅上。尽早确定像素数量,要求提供显示最终分辨率的像素映射图,并按照那个画布来构建内容模板。
最终变成非标准宽高比的屏幕,往往就是每个广告活动送来时都带着黑边或人脸被拉伸的那种;而这个问题是在报价阶段造成的,不是在剪辑室里。
10. 完整报价包含的内容
低价报价与真实报价之间的差异几乎从来不在面板上。比较供应商时,要看每平方米的安装成本,并确认以下每一项都出现在报价中:
像素映射图。成品尺寸、箱体数量、总分辨率,以及电源和数据接入位置。
结构、地基和锚固。外加结构计算书,由在您所在司法管辖区具备资质的工程师盖章。
配电与防护。配电箱、浪涌保护、接地、适用于户外使用的电缆和电缆接头。
控制系统。发送器、视频处理器、接收卡、信号线缆,以及标配的环境光传感器。
备件。3%到5%的备用模组,外加从第一天起就备在库房里的备用电源和接收卡。
安装与调试。吊车或高空作业车、相关情况下的交通管理、电源连接、现场校准、交付验收。
按组件划分的质保。模组、电源、控制系统和结构涂层很少享有相同的质保期,而这一差异决定了第四年由谁来买单。
备件供应。以书面形式确认7到10年,因为户外屏幕的使用寿命预计会超过其购买时所处产品周期的长度。
认证与检测报告。CE、FCC或当地同等认证、RoHS、IP检测报告、相关情况下的盐雾测试结果,以及光生物安全文件。
交货条款。FOB、CIF或DDP,以及由谁支付运费、关税和现场交付费用。
最常消失的四项是结构、光传感器、备件和调试。每一项在报价阶段都很便宜,之后却很昂贵,而每一项都是那块在电子表格里看起来像捡了便宜的屏幕,最终变成一场持续争吵的原因。
11. 户外定价实际上是如何拆分的
户外定价更多取决于观看距离,而非技术本身。P6 到 P10 是广告和一般建筑立面应用的主力区间。P4 到 P5 覆盖城市品牌宣传和零售外立面,这类场景中观众距离相对较近。P2.5 到 P3 属于高端临街级别,行人和摄像头都会近距离审视画面效果。
P16 及以上的大间距产品每平方米看起来便宜,而且往往确实如此,因为它们是简单产品,不过其周边结构和安装并不简单。
随着间距缩小,价格急剧上升,而结构成本则随高度和风荷载增加,而非随间距变化。这就是为什么两个屏幕价格相同的项目,其安装成本可能相差一倍。选错间距的代价是双倍的。买得太精细,你就为道路上大多数受众根本看不到的分辨率付了钱。
买得太粗,屏幕在同一条路上看起来发虚,但对人行道上的较小受众群体来说又足够清晰。把差价花在亮度、密封、百叶窗、传感和备件上,几乎总是更划算的选择。
13. 常见问题
13. 常见问题
几乎每个户外项目都会遇到的问题,这里简要作答,不带销售吹嘘。
13.1 户外LED显示屏需要多大的像素间距?
从最远处必须看懂信息的观看者出发来考虑。P8到P10适合建筑立面和路边位置,观看距离在三十到八十米之间;P12及以上覆盖高速公路和屋顶位置,距离更远;P3到P6属于街道层面,人们从几米内经过。在高速公路上,没有人会靠近到二十米以内,精细间距为你买来的细节,观众根本分辨不出来。
13.2 户外LED显示屏应该多亮?
有遮挡的立面可以保持在4,000到5,000尼特。大多数城市和零售外立面需要5,500到7,500。面向开阔天空、屋顶和高速公路位置的屏幕应为8,000到10,000,而近距离菜单板是例外,为3,500到5,000,因为观看者只有几米远。无论白天亮度是多少,屏幕在夜间还必须调暗到大约500到800尼特,这正是控制系统和光传感器的作用。
13.3 户外LED显示屏需要什么IP防护等级?
正面至少IP65,暴风雨暴露环境为IP66,沿海场地、地面位置或任何可能积水的地方为IP68。人们忘记检查的是背面。要分别询问正面、后门和电缆入口,因为水通过后门密封垫或未密封的电缆接头进入,六个月后看起来就像一次神秘的模组故障。
13.4 户外屏幕如何符合光照法规?
户外广告广泛使用的参考标准将数字标牌限制在高于环境光约0.3英尺烛光,约三勒克斯,并要求自动调光而非固定设置。许多司法管辖区已采用该数值或接近的数值,有些还将环境光传感器作为许可条件。
在确定亮度之前,先查看你所在场地的规定,并指定足够的调光深度,使屏幕在百分之二十输出时仍然看起来干净,这正是大多数屏幕无法通过测试的地方。
13.5 户外LED显示屏可以从正面维修吗?
应该可以,而且在大多数高层安装中必须可以。安装在建筑物十五米高处的屏幕背后没有通道,所以实际问题是能否用磁性工具从观看侧在几分钟内从梯子上拉出一个模组。应指定模组级正面更换、热插拔电源和接收卡,以及逐箱电流监测。
如果设备间确实位于屏幕正后方,后部维修仍然是更快的选择,因为机柜内的一切都可以一次性触及。
13.6 我需要结构审批或规划许可吗?
在大多数地方,适用两种独立的审批。结构计算涵盖框架、锚固和基础对当地风荷载的抵抗,需要合格的当地工程师签字。标牌或规划许可涵盖尺寸、位置、亮度和运行时间,也正是这里,光线溢入住宅窗户会成为实际约束,而不是抽象问题。两项都应在制造前启动,因为它们偶尔会改变设计。
13.7 户外LED显示屏能用多久?
优质模组的额定寿命约为100,000小时,相当于超过十一年的连续运行,而正常使用的户外屏幕由于夜间调暗,实际远低于这个数字。最先老化的很少是LED封装。电源、驱动IC、密封垫和百叶窗的寿命都更短,所以有用的问题是屏幕在十年内会消耗多少这些部件,以及是否都能获得备件。
13.8 户外LED显示屏多少钱?
把它当作一种结构而不是报价来看:P6到P10是广告和立面工程的走量区间,P4到P5覆盖更近的城市品牌应用,P2.5到P3是高端街道层面,而P16以上的大间距每平方米看起来不贵,因为产品很简单。
始终比较安装后总成本,包括结构、基础、吊装、电源保护、备件和调试,因为在高层或暴露场地,这些项目可能与屏幕本身相当。