LED Matrix Simulieren

[ednek]

Hallo,
ich bin neu im Thema LEDs und Matrix Bildschirmen und habe trotz Benutzung der Suchfunktion nichts zu folgendem Thema gefunden. Ich würde mich freuen, wenn die hier versammelten Experten mir weiterhelfen könnten.

Folgendes Problem:
Ich würde gern ein Logo mit einem RGB Dot Matrix LED Bildschirm darstellen. Allerdings bin ich mir nicht sicher, ob ich mit der Technik und dem verfügbaren Platz für den Bildschirm eine ausreichende Auflösung erzielen kann.
Das Logo soll auf 5 cm x 5 cm dargestellt werden und ist relativ detailreich.

Bevor ich mich mir also einen solchen Bildschirm besorge und anfange das auszuprobieren, würde ich gerne mal am Computer testen, wie so die unterschiedlichen LED-Abstände bei der Darstellung wirken.
Leider habe ich keine Software gefunden, bei der ich einen solchen Bildschirm mal simulieren kann, um zu sehen ob meine Idee überhaupt funktionieren kann.
Ich freue mich über jeden Kommentar.
Vielen Dank und Gruß
ednek

[Achim H]

Willkommen im Forum.

Allerdings bin ich mir nicht sicher, ob ich mit der Technik und dem verfügbaren Platz für den Bildschirm eine ausreichende Auflösung erzielen kann.

Relevant ist nicht die Größe des Display (des Bildschirms), sondern welche Auflösung dieses darstellen kann. Die Auflösung wird in Pixel (in Breite und in Höhe) angegeben.

Ein TFT-Display mit einer Auflösung (nur als Beispiel) von 1024 x 768 kann 1024 Pixel in der Breite und 768 Pixel in der Höhe darstellen. Und diese Auflösung würde sich nicht ändern, auch wenn das Display in verschiedenen Größen (zum Beispiel 5cm, 17 Zoll, 19 Zoll, 36 Zoll oder 1850 Zoll) angeboten wird. Auflösung bleibt Auflösung, egal in welcher Größe. Das Einzige, was sich durch die Displaygröße ändert, ist die Größe der Pixel. Bei einem Display mit 17 Zoll Diagonale sind diese vielleicht 0,5mm breit und hoch, bei einem Display mit 1850 Zoll möglichweise 2m in Breite und Höhe. Je kleiner die Pixel, desto näher darf man am Display dran sein.

Um zu entscheiden, ob dieses oder jenes Display für ein Bild ausreichend wäre, müsste man nur wissen, wieviele Pixel das Bild in der Beite und in der Höhe hat. Das Display sollte mindestens diese Auflösung haben, ansonsten würden nicht alle Pixel des Bildes darstellbar sein.

Um zu simulieren, was Auflösung eigentlich ist, kann man sich mithilfe von Rechenpapier (Kästchengröße 5mm x 5mm) oder mit Millimeterpapier (Kästchengröße 1mm x 1mm) behelfen. 1 Kästchen = 1 Pixel

[ednek]

Hallo Achim

Danke für deine Antwort.

Je kleiner die Pixel, desto näher darf man am Display dran sein.

Genau. Das ist eigentlich meine Frage, Danke
Ich würde gerne feststellen, wie das ganze bei einem Dot Matrix Bildschirm aussehen würde und ab welcher Entfernung man es erkennt.
Hier mein aktueller Stand:

• Ich habe jetzt mal nachgezählt und denke, dass ich ca. 40 x 40 Pixel benötige.
  Nach meiner Recherche werden Displays mit einer Punktgröße (also ein Pixel) von ca. 2 mm angeboten.
  Mein Bild wäre also mindestens 8x8 cm groß.

Soweit alles richtig?
Mich würde nun interessieren, ob es auch noch kleinere Punktgrößen gibt und ab welcher Entfernung man diese gut erkennen kann.
Mir fehlt die Vorstellungskraft dieses Problem mit kariertem Papier zu lösen
Wahrscheinlich wäre es besser ein TFT-Display zu nehmen, aber aus Designgründen fände ich ein Display aus einzelnen LEDs besser.
Vielen Dank
ednek

[eyeled]

Die Entfernung aus der man das Logo erkennen kann, wird wohl davon abhängen, wie detailreich es ist. Ich habe mal ein großes O gezeichnet, das sollte bei optimalem Kontrast (schwarz/weiß) aus bis zu 40m zu lesen sein. Zwei Buchstaben bedeuten entsprechend weniger Entfernung, usw.

Logo: 3,08inch X 3,08inch, 40X40 pixel

Logo.jpg (2.07 KiB) 4838 mal betrachtet

Gruß Klaus

[Achim H]

Mich würde nun interessieren, ob es auch noch kleinere Punktgrößen gibt und ab welcher Entfernung man diese gut erkennen kann.

Aber selbstverständlich. Hast Du schon mal ein Handy in der Hand gehabt? Die Displays sind ungefähr so groß wie ein flach-liegende Streichholzschachtel, manchmal etwas größer, manchmal auch etwas kleiner. Weit verbreitet ist zum Beispiel eine Auflösung von 320 x 240 Pixel (egal ob Hoch- oder Querformat). Es gibt aber auch andere Formate. Die kleinsten Farbdisplays findet man bei MP3- oder MP4-Playern (allerdings lässt deren Farbtiefe teilweise zu wünschen übrig). Zum Beispiel 160 x 128 oder 128 x 96 Pixel. Ob und wie gut man Bilder erkennen kann, hängt auch von den Details ab. Zum Beispiel das Bild von eyeled (Schwarz + Weiß = 2 Farben = auch der beste Kontrast). Man kann daher nicht pauschal sagen, wie weit man mit der Nase vor das Display vorrücken muss.

Schau Dir zum Beispiel mal mein Avatar (rechts über meinem Namen) an. Das Bild hat 75x75 Pixel und schon recht viele Details bei 5113 Farben. Das Gesicht hat ungefähr die Größe von 40x40 Pixel und das kann man noch gut erkennen.

Hier spielt allerdings die Farbtiefe eine große Rolle. Mit nur 2 Farben würde man so gut wie nichts erkennen. Mit 16 Farben sieht man erste Details. Bei 4096 Farben noch ein paar Details mehr, bei 65536 Farben noch etwas mehr und in True-Color (16.777.216 Farben oder besser) hast Du die Qualität eines Foto.

[stoske]

Mir fallen dazu zwei Aspekte ein:

1. Wäre es ungemein pfiffig das besagte Logo mal zu zeigen, das hat nämlich schon
eine feste Auflösung die es mit der Auflösung des Displays abzugleichen gilt. Auch
die Anzahl der notwendigen Farben kann man sonst nicht bestimmen.

2. Wie willst du das Display überhaupt ansteuern? Wo soll das Logo gespeichert
werden und welche "Elektronik" übernimmt den Part der Darstellung?

[Achim H]

2. Wie willst du das Display überhaupt ansteuern? Wo soll das Logo gespeichert
werden und welche "Elektronik" übernimmt den Part der Darstellung?

Ich habe gerade bei DX ein interessantes Display (1,5 Zoll) entdeckt. Die Auflösung beträgt 128 x 128 Pixel und wenn man sich mal dieses Bild anschaut, ist auch die Qualität recht gut. Das Gerät verarbeitet JPEG und BMP, zum Aufspielen braucht das Gerät nur an den PC angeschlossen werden. Das Bild sollte auf 128x128px umgearbeitet werden (mit einem Bild-Bearbeitungsprogramm (zum Beispiel: Irfanview) kein Problem). Für gerademal 6,35 EUR würde ich nichts selber machen wollen.

[ednek]

Hallo zusammen und vielen Dank für die Antworten,
ich glaube ich habe einen Punkt noch nicht so richtig klargestellt:
Ich möchte eine Miniatur Großbildleinwand bauen.
Mir geht es darum den Effekt einer Großbildleinwand zu haben. So wie diese riesigen Werbetafeln, wie am Times Square oder die Anzeigetafeln und Werbebanden beim Fußball. Zudem sollte das Display im ausgeschalteten Zustand dieses typischen Punkte aufzeigen. Es geht mir also also im Wesentlichen um den optischen Effekt einer großen Leinwand, die aber aus einem Meter Entfernung gut zu erkennen ist und ca. 40x40 Pixel darstellen kann.

Wäre es ungemein pfiffig das besagte Logo mal zu zeigen, das hat nämlich schon
eine feste Auflösung die es mit der Auflösung des Displays abzugleichen gilt. Auch
die Anzahl der notwendigen Farben kann man sonst nicht bestimmen.

Das Logo möchte ich aus verschiedenen Gründen hier nicht posten.
Aber es hat vergleichbare Eigenschaften, wie das Logo des FC Bayern München :
Drei Farben und ein relativ eng gemusterter Bereich, auch in Rautenform
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/d ... n_Logo.svg
Und: Nein, es geht nicht das Logo vom FCB...

2. Wie willst du das Display überhaupt ansteuern? Wo soll das Logo gespeichert
werden und welche "Elektronik" übernimmt den Part der Darstellung?

Das wäre der nächste Punkt, allerdings möchte ich mir darüber erst Gedanken machen, wenn ich weiß, dass es funktioniert.

[marti1234]

ich hab das Logo von Bayern München mal auf die verschiedenen Pixelgrößen runterverkleinert, sieh selbst

FC-Bayern.300x300.png (12.17 KiB) 4775 mal betrachtet

FC-Bayern150x150.png (6.48 KiB) 4775 mal betrachtet

FC-Bayern100x100.png (5.1 KiB) 4775 mal betrachtet

FC-Bayern80x80.png (4.61 KiB) 4775 mal betrachtet

FC-Bayern.40x40.png (3.87 KiB) 4775 mal betrachtet

Einfach mal auf dem PC speichern und dann reinzoomen, dann sieht man die Qualitätsunterschiede besser

[stoske]

Bei einem Display, wie von Achim gefunden (cooles Teil übrigens) stünden genügend
Farben zur Verfügung um die Grafik mit Interpolation zu skalieren, dann sähe es auch
in klein noch gut aus und der Pixelcharakter wird nicht so überdeutlich.

Allerdings muss ich noch raten, was mit Miniatur Großbildleinwand gemeint ist.
Das obige Display ist offenbar das falsche.

http://t2.ftcdn.net/jpg/00/14/04/91/400 ... uFw0bc.jpg

Vielleicht so wie hier im Hintergrund zu sehen? Da wären 40 x 40 Pixel auch ungefähr
40 x 40 cm groß. Wenn immer nur ein Bild gezeigt wird, und auf das Off-Muster verzichten
würde, könnte man das auch einfach "hart" aufbauen, also ohne jegliche Ansteuerung.
Je nach Farben des Logos vielleicht sogar ohne Farbmischung, also direkt mit farbigen LED.

[Achim H]

Die Verkleinerungen von marti1234 sind alle nur resized. Das kleine Bild hat genauso viele Farben (nämlich 4) wie das große Bild. Um kleine Bilder noch mit einer ausreichenden Qualität zu erzeugen, hätten die Bilder resampelt werden müssen. Ein Bild in 40x40 Pixel hätte dann 572 Farben und sieht stark vergrößert so aus:

FC-Bayern.300x300.png

Von Nahem sieht das Bild schlecht aus und lassen nur den Inhalt der Werbebotschaft erahnen, mit mindestens 1m Abstand sieht das Bild schon deutlich besser, aber leider nicht gut. Insgesamt betrachtet sind 40x40 Pixel für diese Logo viel zu klein. Da helfen dann auch keine interpolierten Farben mehr.

[ednek]

ok. Ich sehe 40x40 Pixel ist wirklich zu klein , also müsste das Display deutlich größer werden. Ich werde mal mit den Pixeln rumprobieren.

@Achim: Ich habe auf jeden Fall schon mal was über die Farbentiefe gelernt. Vielen Dank

Es scheint mir aber, dass es doch nicht mit den LED´s geht. Ich würde nun evtl. die Variante Wählen einen TFT oder LCD Bildschirm (wie ja auch schon gepostet) zu nehmen und den Matrix Effekt dann per photoshop darüber zu legen.
Ist zwar nicht so elegant, aber scheint mir die bessere Lösung zu sein.

[Achim H]

Es scheint mir aber, dass es doch nicht mit den LED´s geht.

Es geht schon mit Leds, aber nicht mit einfarbigen. Die kennen nur an uns aus und, je nach dem mit wieviel Strom diese betrieben werden, ein paar Helligkeitenstufen dazwischen (0% bis 100%).

Um Mischfarben herzustellen benötigst Du RGB-Leds. Die Frage der benötigten Mischfarbe ist nur noch eine Frage der Bestromung der 3 Led-Farben. Die Höhe der Bestromung kannst Du ungefähr mit der Farbtiefe gleichsetzen.

Zum Beispiel Dein Monitor. Der hat auch nur die 3 Grundfarben (Rot, Grün, Blau). Alle Zwischenfarben (weiß, schwarz, hellbraun, ockerfarben, braun, rotbraun, dunkelbraun, schwarzbraun, usw.) werden hier genauso wie bei einer RGB-Led durch verschieden hohe Bestromung der Leds erzeugt.

Wenn die Auflösung (die Abstufung) der Bestromung der einzelnen Led-Farben ausreichend hoch ist, dann kannst Du alle Farben herstellen, die Du möchtest. Um eine gleiche Qualität wie bei einem Foto herzustellen, brauchst Du nur 256 Farbstufen (8 Bit) je Farbe.
256 Farbstufen für Rot, 256 Farbstufen für Grün, 256 Farbstufen für Blau
256 x 256 x 256 = 16.777.216 mögliche Mischfarben (24 Bit Farbtiefe).

[ednek]

Das ich farbige LEDs brauche davon war ich ausgegangen.
Aber das Problem scheint mir, dass ich nicht genügend pixel bekomme, um es auf eine entsprechend kleine Größe zu bekommen.
Ich würde sagen, dass z.B. bei dieser Auswahl nichts geeignetes dabei ist:
http://www.rohm.com/products/opto_devic ... matrix/#02
Entscheidend scheint doch der Pixel pitch zu sein. Der ist bei den "normalen" 8x8 Displays ca. 8 mm. Es gibt auch welche mit 5 mm
Wenn ich jetzt davon ausgehe, dass ich mindestens 50 x 50 Pixel brauche, dann ist das Display 20*25 cm.
Oder sehe ich da was falsch?

Hier das was ich unter pixel pitch verstehe:

http://de.wikipedia.org/wiki/Pixelpitch

[Achim H]

Hier das was ich unter pixel pitch verstehe:

http://de.wikipedia.org/wiki/Pixelpitch

Einen Pixelpitch haben wir doch gar nicht.

Entscheidend scheint doch der Pixel pitch zu sein. Der ist bei den "normalen" 8x8 Displays ca. 8 mm.

Bei einer RGB-Led wäre der Pitch der Abstand von Led-Mittelpunkt bis Led-Mittelpunkt und dieser muss nicht zwangsläufig 8mm betragen, nur weil das Display in 8x8 (8 Pixel waagerecht, 8 Pixel senkrecht) angeboten wird. Das Eine hat mit dem Anderen überhaupt nichts zu tun.

Ausschlaggebend ist die Größe eines Pixel und der Abstand dazwischen.
Dicht an dicht montiert wäre der kleinste Pitch der Durchmesser einer Led (halber Durchmesser der linken Led + Null Abstand + halber Durchmesser der rechten Led)*. Wie breit der Pitch maximal sein kann, richtet sich nur nach dem Abstand zwischen diesen beiden Leds.

* Nicht so ganz.
Eine 3mm Led (nur als Beispiel) ist nicht 3mm groß, sondern minimal größer. Eine Seite ist abgeflacht, auf der anderen Seite ist ein umlaufender Kragen (irgendwie muss man Plus und Minus an der Led kennzeichnen, spätestens wenn die Beinchen eingelötet und abgeschnitten wurden). Der Pitch ist also minimal größer als der Durchmesser einer Led.



Mit konventionellen Leds wird das sowieso nix. Viel zu aufwändig.
Für ein 50x50 Display brauchst Du 50 x 50 = 2500 RGB-Leds.
Jede dieser 2500 RGB-Leds hat 3 Grundfarben. 2500 RGB-Leds x 3 Farben = 7500 Einzel-Leds. Und diese müssen alle angesteuert werden.

Das Einfachste ist, Du holst Dir ein Display (Auflösung darf auch größer sein) und skalierst Dein Bild, sodass es dort hinein passt.

[ednek]

Hallo Achim,
ich denke ich werde mich wohl wirklich von dem Plan verabschieden müssen und mich auf die Suche nach einem Display machen.
Ich danke Dir auf jeden Fall schonmal für die Antworten auf meine Fragen
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