Дисплеи 1280x720 и WXGA в промышленном и автомобильном дизайне

Разрешение 1280x720 находится в неудобном, но полезном положении. Это не самое низкое разрешение, которое может позволить себе промышленный интерфейс, и это не тот высокий класс разрешения, который требуется оборудованию для обработки изображений и контроля. Однако оно предлагает достаточно пикселей для графического интерфейса на панели размером от 7 до 12 дюймов при пропускной способности и стоимости, которые большинство встраиваемых платформ могут обеспечить без перепроектирования — именно поэтому оно продолжает появляться в приборных панелях, панелях HMI и экранах приборов.

В этой статье рассматривается, какое место занимает данный класс, что может содержать каждый интерфейс, как он соотносится с разрешениями 1024x600 и 1920x1080, а также как решить, достаточно ли его для вашего проекта.

Что включает в себя курс по разрешению 1280x720?

На практике это обозначение охватывает несколько параметров. Строго говоря, 1280x720 — это панель с соотношением сторон 16:9 и 921 600 пикселями. Рядом с ней расположены панели с тем же вертикальным разрешением или тем же общим количеством пикселей, но другой формой: 1280x800 (16:10, распространенная в 10.1-дюймовых модулях), 1920x720 (формат растянутой полосы, используемый в приборных панелях) и варианты 1280x480 или 1280x320.

Это различие имеет значение уже на этапе составления спецификации, поскольку одно лишь обозначение «720p» не сообщает поставщику о соотношении сторон, частоте обновления пикселей или используемом интерфейсе. Укажите разрешение и соотношение сторон, а выбор интерфейса пусть определяется автоматически.

Типичным представителем этого класса является 10.1-дюймовая панель с разрешением 1280x800 (соотношение сторон 16:10, аналогичное 720p), что является одним из типичных размеров для этого диапазона разрешений. В каталоге 10.1-дюймовых дисплеев CDTech представлены форматы, доступные в этом классе размеров.

Промышленные приложения, подходящие для разрешения 720p

Разрешение экрана оправдано там, где интерфейс содержит графику, несколько полей данных и текст, но не медицинские изображения или детальный анализ. Типичные случаи:

• Интерфейс «человек-машина» для машин и процессов. Графики трендов, списки аварийных сигналов и заданные значения требуют большей ширины, чем высокой детализации; разрешение 720p обеспечивает достаточно места без необходимости высокоскоростного канала связи.

• Передние панели приборов. Панель с диагональю 7 или 10.1 дюйма, отображающая график и цифровые показания, вполне соответствует этому классу.

• Системы контроля доступа, киоски и терминалы для использования в местах общего пользования. Интерфейсы, объединяющие текст, изображение и клавиатуру, которые видны с расстояния вытянутой руки.

• Приборные панели для легковых и внедорожных автомобилей. Функции приборной панели и информационно-развлекательной системы, где вступают в игру расширенные варианты.

Важно знать, где перестаёт быть подходящим вариантом. Если оператору необходимо читать таблицы с большим количеством данных, различать отдельные пиксели проверяемой детали или просматривать подробные изображения, разрешение 720p вынуждает использовать либо панель большего размера, либо интерфейс с прокруткой, и, как правило, более высокое разрешение обходится дешевле, чем обходные пути.

Варианты для автомобильного и линейного формата с разрешением 1920x720

Наиболее наглядный пример варианта с одинаковой высотой и разной шириной — это автомобильная приборная панель. Панель с разрешением 1920x720 сохраняет вертикальное разрешение в 720 строк, но имеет соотношение сторон 24:9, что подходит для приборной панели, которая простирается за рулевым колесом и продолжается до центральной консоли.

Модули такой формы обычно работают по протоколу LVDS с несколькими портами, поскольку единственным звеном на тактовой частоте пикселя становится ограничивающий фактор. Этот формат представлен в каталоге CDTech только в линейке 12.3-дюймовых дисплеев .

Если ваш интерфейс уже существует в формате 16:9, добавление панели означает либо перекомпоновку пользовательского интерфейса, либо использование неиспользуемых областей. Решите, какой вариант выбрать, прежде чем принимать окончательное решение, поскольку растянутый формат не является прямой заменой формату 16:9 — это другой холст.

Интерфейсы и пропускная способность для панелей с разрешением 720p

При таком разрешении у вас есть реальный выбор интерфейсов, и этот выбор обычно зависит от платформы, а не от панели управления.

Параллельные RGB-интерфейсы — самый дешевый способ передачи 720p и остаются распространенными в проектах, где важна экономия средств. Они хорошо работают, когда панель расположена близко к контроллеру и позволяет разместить достаточное количество контактов. LVDS — основной выбор для промышленных и автомобильных панелей такого размера: он без проблем передает 720p по кабелю разумной длины и хорошо поддерживается встроенными SoC. MIPI DSI — естественный вариант, когда хостом является мобильный процессор с ограниченным количеством входов/выходов, а HDMI или DisplayPort появляются, когда источником является плата класса ПК, а не встроенная система.

Практические вопросы касаются запаса пропускной способности, длины кабеля и необходимости использования более одного канала связи для панели. Если вы выбираете между двумя наиболее распространенными вариантами, сравнение LVDS и MIPI DSI охватывает все компромиссы без повторения здесь. Относитесь к интерфейсу как к системному решению: его изменение позже обычно означает замену платы, а не только дисплея.

Плотность пикселей, расстояние просмотра и контент

Плотность пикселей — это то, что превращает разрешение в качество изображения. Разрешение 1280x720, распределенное по 7 дюймам, дает заметно более четкое изображение, чем по 12 дюймам, а на растянутой панели 1920x720 пиксели распределяются очень неравномерно относительно физической формы экрана.

Рабочее правило для дизайна интерфейса: размер текста не должен быть меньше, чем расстояние, на котором оператор сокращает дистанцию ​​просмотра. Если дизайн требует прищуривания, решение обычно заключается в увеличении размера панели или уменьшении количества контента на экране, а не в увеличении количества пикселей. Для использования на расстоянии вытянутой руки 720p на 10-дюймовой панели комфортно для текста интерфейса; на 15-дюймовой панели то же разрешение начинает выглядеть грубым на том же расстоянии.

Разрешение также зависит от типа контента. Линейная графика и сплошные области хорошо переносят низкую плотность; мелкий текст, тонкие линии и детализированные изображения — нет. Если ваш интерфейс в основном состоит из данных и элементов управления, разрешение 720p будет казаться достаточным. Если же отображается отрисованная часть или изображение с камеры, пиксельная структура становится частью того, что видит оператор.

Масштабирование, устаревший контент и системы смешанного разрешения

Большинство программ не начинаются с чистого листа. Они имеют пользовательский интерфейс, разработанный для разрешения 1024x600, или видеопроцессор, обеспечивающий другой размер, и ожидают, что экран адаптируется.

Увеличение разрешения с 1024x600 до 1280x720 не является плавным кратным преобразованием, поэтому требуется интерполяция. Больше всего страдают текст и тонкие линии. Если платформа предлагает целочисленное масштабирование или собственный путь отрисовки, используйте его и разместите интерфейс для панели, вместо того чтобы позволять графическому стеку масштабировать устаревший буфер кадров. Если одно и то же приложение должно работать на двух панелях, разработайте макет в безопасной области, которую могут отображать обе панели, и примите небольшие неиспользуемые поля вместо растягивания. Для камер и видеовходов проверьте, поддерживает ли видеотракт собственный размер панели. Система, которая масштабирует видео 1080p до 720p для отображения, обычно работает нормально; система, которая должна масштабировать видео 720p до панели 1920x720, должна допускать либо обрезку, либо искажение.

Позиция по поставкам и затратам по сравнению с 1024x600 и 1920x1080

Классы разрешения различаются как по доступности, так и по цене. 1024x600 — это давно зарекомендовавший себя промышленный формат с широкой доступностью и низкой стоимостью, но в графических интерфейсах он демонстрирует свой возраст. 1280x720 и 1280x800 находятся на ступень выше и хорошо доступны в размерах от 7 до 12 дюймов. 1920x1080 повышает требования к пропускной способности, разъемам и теплоотводу, и панели этого класса, как правило, доступны в меньшем количестве промышленных размеров.

Сравнение затрат имеет смысл только тогда, когда оно учитывает всю цепочку: панель, компоненты интерфейса, стратегию выбора кабелей и разъемов, а также время, затраченное инженерами на перенос интерфейса. Более дешевая панель, требующая переработки графического дизайна, редко оказывается более дешевым решением.

Решение, достаточно ли 720p.

Ответьте на четыре вопроса по порядку, и решение, как правило, придет само собой.

1. Что должен читать оператор? Текст интерфейса и линейная графика удобны на этом уровне; подробные изображения и сложные таблицы – нет.

2. Где находится панель и на каком расстоянии от зрителя? Разрешение на панели размером от 7 до 10 дюймов хорошо подходит для расстояния вытянутой руки; такое же разрешение на большой панели, расположенной на расстоянии двух метров, — нет.

3. Что может обеспечить хост-система? Если платформа не может обеспечить большую пропускную способность без модернизации, то вопрос решается аппаратным обеспечением.

4. Что произойдет через три года? Если в будущем продукту потребуется интерфейс с более высоким разрешением, выберите сейчас подходящий формат соединения и механического исполнения, который позволит использовать панель-преемник.

Если ответы указывают на разрешение 720p, оставшаяся работа заключается в строгом соблюдении технических требований: зафиксируйте разрешение, соотношение сторон, интерфейс и расстояние просмотра в одном документе и проверяйте их вместе, а не как отдельные пункты.

Часто задаваемые вопросы

Разрешение 1280x720 — это то же самое, что и WXGA?

Не совсем. WXGA используется для разрешения 1280x800 (16:10), а иногда и для 1280x720 (16:9). Указывайте точные размеры в пикселях и соотношение сторон, а не само название.

Можно ли управлять панелью с разрешением 1280x720 с помощью одного канала LVDS?

Обычно да, при умеренной длине кабеля и правильной конфигурации линий связи. Перед тем как делать выводы, проверьте тактовую частоту пикселей и конфигурацию канала связи на соответствие требованиям панели.

Можно ли перейти с разрешения 1280x720 на 1920x720 без каких-либо изменений?

Нет. У него такое же вертикальное разрешение, но другая форма, поэтому приходится перепроектировать интерфейс, и для подключения обычно требуется более одного порта.

Следует ли выбрать разрешение 1280x800 вместо 1280x720?

Если это позволяют возможности хоста и механическая конфигурация, соотношение сторон 16:10 обеспечивает больше вертикального пространства при той же ширине, что хорошо подходит для размещения контента интерфейса. Решающим фактором является наличие панелей нужного вам размера.

Если вы выбираете между разрешением 720p и соседними классами для конкретного размера экрана и платформы, сообщите нам, какой размер и разрешение вы рассматриваете , и мы подтвердим, что доступно и каковы будут последствия для интерфейса.

Приборные панели и проекционный дисплей