ما هي PWM؟
Pulse Width Modulation تتحكم في السطوع عبر تشغيل/إيقاف LED بسرعة عالية.
السطوع يتحدد بنسبة التشغيل (Duty Cycle):
تعديل عرض النبضة، هي طريقة للتحكم في كمية الطاقة المُرسَلة إلى الليد دون تغيير الجهد الكهربائي نفسه.
بدلاً من تشغيل الجهاز بطاقة منخفضة، يقوم PWM بتشغيل الليد بكامل الطاقة ثم إيقافه بسرعة كبيرة — مئات أو آلاف المرات في الثانية. ومن خلال تغيير المدة التي تبقى فيها الإشارة في وضع التشغيل داخل كل دورة، نستطيع التحكم في مقدار الطاقة المتوسطة التي يتلقاها الليد.
2. تشبيه بسيط: شخص يتحكم في مفتاح ضوء يدويًا
تخيل أن هناك شخصًا يقوم كل يوم بتشغيل وإطفاء مصباح غرفة يدويًا.
- يشغل المصباح لمدة 6 ساعات، ثم يطفئه لمدة 18 ساعة، ويكرر هذا النمط إلى الأبد.
- خلال اليوم الكامل (24 ساعة)، يبقى الضوء في وضع التشغيل فقط 6 ساعات.
- أي أن نسبة تشغيل الضوء هي 25٪ من الوقت.
- رغم أن المصباح إما يعمل بالكامل أو لا يعمل أبدًا، فإن متوسط استهلاك الطاقة هو فقط 25٪ مقارنة ببقائه مشتغلاً طوال الوقت.
إذا غيّر هذا الشخص النمط إلى 12 ساعة تشغيل و12 ساعة إيقاف، فإن نسبة التشغيل تصبح 50٪ — وهذه تسمى نسبة دورة التشغيلأو Duty Cycle.
نفس المبدأ يُستخدم في PWM، لكن بدلاً من التبديل كل 24 ساعة، يتم التبديل مئات أو آلاف المرات في الثانية، لذلك يبدو الأمر سلسًا.
3. ما هي نسبة دورة التشغيل (Duty Cycle)؟
نسبة دورة التشغيل هي النسبة المئوية للوقت الذي تكون فيه الإشارة في وضع التشغيل داخل كل دورة كاملة.
- 100٪ → تعمل دائمًا
- 50٪ → تعمل نصف الوقت
- 25٪ → تعمل ربع الوقت
- 0٪ → لا تعمل أبدًا
هذه النسبة تحدد مقدار الطاقة التي تصل إلى الجهاز في المتوسط.
على سبيل المثال، إذا تم تطبيق PWM على LED:
- 100٪ → إضاءة كاملة
- 50٪ → نصف السطوع
- 10٪ → ضوء خافت
- 25% = إضاءة خافتة
- 100% = أقصى سطوع
المزايا: ألوان ثابتة + توفير طاقة يصل إلى 40% مقارنةً بالتعتيم التناظري.
التدرج الرمادي وتردد PWM
ضبط التردد بين 100Hz–20kHz يتيح:
- 16-bit Grayscale (65,536 مستوى سطوع).
- تزامن دقيق يمنع التقطّع اللوني (Banding).
- لمزيد من التفاصيل عن Grayscale اضغط هنا
الوميض وراحة العين
ترددات أقل من 300Hz قد تُسبب إجهادًا بصريًا.
اللوحات الحديثة تستخدم 3840Hz لتقليل الشكاوى بنسبة 81% في الملاعب.
الدقة، Pixel Pitch، ومؤشرات الأداء
ما هو Pixel Pitch؟
هو المسافة بين مركزَي بيكسلين متجاورين (مم). كلما صغر، زادت الدقة وملاءمة المشاهدة القريبة.
| Pixel Pitch | الأنسب لـ | مسافة المشاهدة |
|---|---|---|
| P2 | متاجر، استوديوهات | < 2 م |
| P2–P3 | قاعات، لوبيات | 2–5 م |
| P3–P6 | فعاليات خارجية | 5–15 م |
| P6–P10 | ملاعب، لوحات ضخمة | > 15 م |
السطوع (Nits)
- داخلي: 800–1500 nits
- شبه خارجي: 2000–4000 nits
- خارجي مباشر: 5000–8000 nits
معدل التحديث
- >3840Hz: حركة ناعمة دون طمس.
- <1920Hz: احتمال وميض أثناء تحريك الكاميرا.
اتجاهات حديثة: Mini-LED و Micro-LED
تدعم Micro-LED مسافات أقل من P1.0 بشرائح ≤ 100µm، ما يتيح 4K لشاشات أقل من 100 بوصة مع خفض استهلاك الطاقة بنسبة 35%.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
ما هو الانبعاث الكهروضوئي؟
هو إصدار الضوء عندما تمر الكهرباء عبر مواد شبه موصلة فتُطلق فوتونات.
ما دور وصلة P-N؟
منطقة اتحاد الإلكترونات والفجوات حيث ينبعث الضوء.
كيف تُنتج الألوان المختلفة؟
بخلط RGB وضبط شدة كل لون.
ما فائدة PWM؟
التحكم في السطوع مع ثبات الألوان وتوفير الطاقة.
لماذا Pixel Pitch مهم؟
يحدد الدقة ومسافة المشاهدة المثلى.
ملخص سريع 👀
التردد العالي = راحة عين أفضل
LED = فيزياء دقيقة + مواد شبه موصلة
PWM = سطوع ثابت وألوان دقيقة
Pixel Pitch الصغير = دقة أعلى للمشاهدة القريبة