随着LED显示屏厂家研发出的小间距LED显示屏成为市场火爆产品之后，又开始进驻电影院显示行业。而DCI电影院就是其中之一，相对于传统投影显示而言，LED显示屏具备亮度高，无图形畸变，尺寸任意无缝拼接，画质高清细腻等特点，受到电影院的青睐。那么，LED电子大屏幕在DCI电影院的标准是什么呢？
所谓的DCI电影字就是指数字影院规范(DigitalCinema Initiatives, DCI)，DCI由六家电影公司联合创建，指在建立统一的数字电影播放标准，保护数字电影版权和确保影院视听体验。DCI的标准包括数据形式、编解码接口、传输方式、安全保障、服务器、投影、音频和控制等影院硬件系统。
DCI的显示图像如表1所示，其屏幕分辨率要求2K（2048*1080）或4K（4096*2160），亮度要求48±10.2cd/㎡，对比度要达到1200:1，白平衡点及色域要求如图1所示，同时允许一定的误差。标准R、G、B三基色对应的饱和度波长分别为100% 621nm、89.5% 544nm、92.9% 465nm。
表1：DCI_DCSS_v12对显示图像的要求
图1：DCI白平衡点和色域要求
从上表和上图中可以看出，DCI标准对于屏幕的尺寸没有强制限制，而4K分辨率则对应不同型号的LED电子大屏幕点间距有不同的尺寸。也就是说LED电子大屏幕本身具备2K、4K分辨率，以及大屏幕无缝拼接，亮度可调，对比度高和色彩饱和度等方面，都可以满足DCI电影院的要求。而且不同型号的LED显示屏其尺寸也有所不同，例如点间距2.5mm的显示屏对应的是10.3m宽的小厅屏幕，点间距3.3mm则对应13.5m宽的中大厅屏幕。
而LED电子大屏幕的灯珠封装方式可以选SMD1010、SMD1515、SMD1616、SMD2020、SMD2121、Mini LED和COB等。但由于传统LED电子大屏幕是由像素点构成一幅完整的画面，因此在近距离观看时会出现颗粒感。所以，在电影院中安装LED电子大屏幕时，可以根据前排的观看距离，选择间距较小的显示屏。而黑色灯珠可以提高黑色面板，或黑色面罩可以提高整屏的对比度。
亮度要求
如果是按48cd/㎡的亮度要求，以点间距2.5mm，30扫驱动为例，那么每颗LED的发光亮度是9mcd，按照DCI白平衡点的要求计算，三基色比例为R:G:B=20.9:72.2:6.9，而相对应的每颗LED灯珠的R，G，B亮度为1.9mcd，6.5mcd，0.6mcd。这种亮度的灯珠可以选择SMD1010，虽说LED显示屏厂家可以通过灰度等级控制和亮度控制等方式，把LED电子大屏幕的亮度降低到48cd/㎡，但会出现低灰，红色色飘和像素不均匀等现象。
由于驱动芯片有低电流限制，LED驱动电流不可以无限降低，因此，需要LED通过自身的设计来降低发光亮度。例如通过降低芯片尺寸，或在封装体中进入更多的吸光颗粒等，但这些方式都是以牺牲光电效率为代价。如果驱动芯片的电流可以得到进一步降低，或者扫描数能够进一步提高，则可以在不牺牲光电效率的前提下降低LED电子大屏幕的亮度。而适用于DCI的LED显示屏白平衡点颜色比例的R，G，B芯片比例。
LED颜色要求
DCI对于R，G，G三基色的要求比较高，而LED电子大屏幕则是色坐标。但绝大多数的LED供应商以主波长定义颜色，而主波长只是从一个维度（色调）上进行定义的颜色，缺失另一个维度（饱和度）信息。相同主波长的颜色在色空间对应一条通过等能量点（0.333，0.333）的一条直线，而不是一个精确的色点。为了满足DCI三基色的色域要求，LED电子大屏幕应该选择以色坐标定义为主，而不是主波长。
由于LED电子大屏幕显示混光原理，显示屏的色域设计可以等于或者大于DCI三基色的色域。如图2所示，每个基点双边外延线和色空间边界所形成的区域。其中绿色和蓝色分别是一块类似三角形的小区域，由于LED的颜色离散性，太小的颜色范围不能在LED大规模生产中达到这种标准。而对于红色而言，由于DCI-P3规定的基点已经位于色空间边界上（饱和度100%），所以就理论而言，LED不能满足DCI-P3的要求。
图2：满足DCI色域要求的LED色坐标范围
但由于实际量产和测试的误差，在应用及认证过程中，DCI标准定义屏幕三基色的色坐标允许的误差范围参见表1所示。在CIE 1931色空间中如图3所示的矩形色坐标范围。
图3：DCI标准允许的DCI-P3三基色误差范围(具体参数见表1)
结合上述的色域混光外延原理，实际上LED色坐标要求可以扩展到图4、5、6所示的区域。红光为由图5中五个坐标点和色空间边界构成的区域，绿光为由图6中四个坐标点和色空间边界构成的区域，蓝光为由图7中五个坐标点和色空间边界构成的区域。那么，是否按照这三个区域定义颜色的LED就能得到满足DCI-P3色域要求的LED电子大屏幕呢?实际应用中还需要注意以下两个问题：
一，LED在不同驱动电流和工作温度下会有色坐标漂移。如果LED供应商的色点测试电流和LED在显示屏设计工作电流的差异过大，则很可能导致屏上色点漂移出允许的区域。同样，实际应用时LED节温稍高于25°C也可能导致色点漂移。针对该问题， LED供应商应提前了解得知确定的设计电流，然后在尽可能相同的电流条件下测试LED色点，同时也适当提前考虑温度的影响。
二，图示区域范围已经把DCI规定允许的颜色误差都考虑进去了。而实际LED显示屏上的颜色误差除了LED本身外，还有芯片输出驱动电流的误差，屏体不同区域的温度误差，校正系统的误差，以及色点测试仪器的误差等。所以LED供应商定义的色点范围应当尽量小于图示边界区域，为显示屏体设计和后续测试的误差留有余量。
图4：满足DCI色域(含误差)要求的LED红光色坐标范围
图5：满足DCI色域(含误差)要求的LED绿光色坐标范围
图6：满足DCI色域(含误差)要求的LED蓝光色坐标范围
5.可能的技术要求趋势
诚然，上述DCI标准对于显示图像的要求其实都是基于投影系统的技术能力制定的，对于自发光的LED显示系统，如果还是一直沿用旧的投影标准，无疑会大大牺牲LED显示的技术优势。对于LED带来的电影院应用显示技术突破，我们有理由相信，在不久的将来DCI标准就会做出更新。从LED显示屏角度出发，我们建议关注以下三方面可能的趋势。
一，分辨率从4K提升到8K。8K的视频播放在电视广播领域已经出现，而电影院投影系统受限于DMD模块，很难提升分辨率。LED显示屏可以毫无难度地在相同尺寸下缩小一倍点间距(例如2.5mm到1.25mm)，分辨率从4K提升到8K。
二，加入HDR。HDR要求更黑的暗态和更高的峰值亮度(例如HDR10标准，要求至少0.005cd/m2到1000cd/m2的动态范围)，两者都是投影系统非常难达到了。LED显示屏由于天然的亮度、对比度技术优势，可以把HDR带入电影院系统。
三，色域范围提升。现有的DCI-P3色域系统并不已经是LED所能达到的*优色域，比如现有的绿色、蓝色LED理论上可以提供更高的饱和度，进一步扩大显示色域。预计未来的颜色要求会是介于P3和BT2020之间的一个新的色域。
