实现非常高的帧速率（〜1Khz）OLED显示器

我对开发一种能够以约1200x800左右的分辨率显示〜1000fps的高帧频OLED显示器感兴趣。这显然有一些非常严格的带宽要求，并且可能会需要使用FPGA来实现自定义控制器，因为典型的显示控制器的运行速度不会超过60-120Hz。冒着真正表现出无知的风险，使用“原始” OLED显示器（无控制器），我应该能够以这些速率驱动显示器吗？我确定显示器附带的任何显示控制器都无济于事，所以我将从FPGA的示例控制器代码开始。

建议以1000 fps更新1200 x 800像素显示器的方法是将显示器分解为低分辨率OLED面板矩阵，理想情况下是具有所谓“边对边有源显示器”的OLED。例如，一个640 x 480 OLED面板的2 x 2矩阵将提供比指定分辨率高得多的位。但是，这些选定的子面板本身也必须允许每秒1000帧的刷新率。

每个面板都需要通过单独的信号通道进行控制。取决于所选FPGA的性能与价格，可以使用单个FPGA驱动一个或多个面板。

这类似于为舞台表演背景创建超大显示器的方式，例如，使用标准大屏幕高清LCD或LED电视矩阵。通常，每台电视均由单独的视频源驱动。预留了边框距离，以便在每台电视的每个边缘裁切适当数量的图像。

由于该应用程序本身未在问题中描述，因此假设需要某种程度连续的显示。不幸的是，使用单独的面板不会提供连续的显示区域，因为与矩阵中每个OLED面板的连接都必须在某个地方。因此，类似于上述的电视矩阵方法，面板之间将需要存在边框状的间隙。

如果这是不可接受的，则替代方法是选择具有所需分辨率的OLED面板，该面板将单个信号行和列带到连接器，并允许它们在可定义的组中驱动。具有玻璃上芯片（COG）控制器的典型OLED面板无法以这种方式工作，需要采购原始OLED面板。

然后将通过单独的通道以及可能的单独控制器来控制OLED行/列的单独存储库，以实现所需的最终结果显示。

编辑2018：

关于确定的1000 Hz的视觉优势，有一篇新的权威文章：《模糊克星定律》和《未来1000Hz显示器的惊人之旅》。

较旧的帖子如下：

实际上，在某些情况下，1000fps @ 1000Hz会对人眼产生一些好处：

• Valve Software的Michael Abrash：摆脱了VR难题：修复抖动
  http://blogs.valvesoftware.com/abrash/down-the-vr-rabbit-hole-fixing-judder/
  
• 为什么本世纪我们需要1000Hz @ 1000Hz
  http://www.avsforum.com/t/1484182/why-we-need-1000fps-1000hz-this-century-valve-software-michael-abrash-comments
• id Software的John Carmack：QuakeCon主题演讲，谈到运动模糊 http://www.youtube.com/watch?v=93GwwNLEBFg&t=5m35s

有限帧率的显示器存在采样保持或频闪/车轮效应（或两者兼有）的问题。基于眼睛跟踪的运动模糊是由采样保持，保持时间，持久性引起的。已经有很多科学论文对此进行了介绍（搜索“科学论文站点”以获得“采样保持”或“保持类型”显示）。

从数学上讲，在1000像素/秒的运动过程中，1ms的持续时间等于1像素的运动模糊。1000fps @ 1000Hz的无闪烁显示将同时消除许多频闪效应（车轮伪影），同时消除运动模糊，而无需使用闪烁。这对于Holodeck场景（例如VR护目镜）非常有用。而且您不需要添加人工生成的运动模糊。您最终将让人脑添加自己的自然运动模糊，而图形或显示器不会人为地强加任何运动模糊。因此，1000fps @ 1000Hz将更接近现实，同时消除了频闪/转轮伪影问题。

可以在以下动画中查看采样保持运动模糊：
www.testufo.com/#test=eyetracking

该动画很好地演示了有限刷新显示的“中毒”问题。即使在120Hz游戏LCD或200Hz科学CRT上观看时，人眼也可以很清楚地看到该问题。

• 在LCD上观看动画时，动画具有运动模糊
• 在CRT上观看时，动画具有频闪效应

要同时同时修复这两个问题（对于VR / Holodeck情况很重要），您需要使刷新率类似于无限大。这是不可能的。但是，1000fps @ 1000Hz的显示将充分减少/消除频闪效果/运动模糊。甚至Oculus的人也这么说。游戏行业的知名人士（Valve Software的Michael Abrash，id Software的John Carmack）已经证实了这种超短持久无闪烁显示器的好处。

您是否知道AMOLED通常比120Hz +游戏LCD具有更多的运动模糊？

高刷新率的OLED极具挑战性，但并非不可能。实际上，一些OLED报告有运动模糊问题-最大的问题是AMOLED中晶体管的开关速度。您只有非常短的时间（通常不到一微秒）来触发AMOLED屏幕中的晶体管，因此传输器切换速度确实很慢。

如果您打算将OLED细分为多个段以同时刷新OLED的不同部分，请将该OLED细分为垂直条，并以彼此同步的方式扫描每个段。否则，您将获得可能显示为固定撕裂线的潜在多扫描伪像（这在1990年代的老式双扫描LCD中很常见；在水平运动期间，它们在屏幕中间显示了固定撕裂线）。

诸如TestUFO之类的运动测试将为您的测试带来很大的好处。

在OLED上执行1000fps的一种方法是使用PMOLED屏幕，但是会损失很多亮度（您需要OLED像素的亮度要高数千倍才能补偿闪烁之间的较长暗周期）。但是，您将获得出色的运动分辨率。

但是，如果您不介意闪烁（例如，无干扰的120Hz闪烁），那么使用频闪获得更高帧频的等效运动分辨率该怎么办？跳动与插入黑框的原理相同。一些显示器这样做是为了减少运动模糊（例如，索尼的Motionflow Impulse，nVidia的LightBoost等），就像CRT或等离子闪烁的原理一样。以较低的刷新率（例如120Hz）进行1/1000秒的闪光将具有与1000fps @ 1000Hz采样保持显示相同的运动模糊量。最近，已经开发了频闪背光。我已经做了一些电子黑客活动。请参阅电子技术骇客：创建用于工程设计的频闪灯，以大幅度减少LCD显示器上的运动模糊。

追求1000fps @ 1000Hz显示绝对是值得的。
忽略那些说不出人眼的反对者。

我想跟进两个新的“超高频率”开发。我现在有一个经过同行评审的会议论文，并介绍了一种新的显示运动模糊测试技术。

（1）我已经收到了480 Hz液晶显示器的原型，人眼确实可以看到这种差异。这是我的480 Hz（通过模糊克星）的测试结果。

（2）我可能已经想出了一种方法，可以在OLED上实现更高的刷新率。它与OLED面板的布线非常相关，但是有关该线程的信息，请参见Display Science，Research＆Engineering Forum

一些示例图像包括具有“ ON”扫描通过和“ OFF”扫描通过的2通道滚动扫描OLED，以有意地向OLED发出脉冲（如CRT）以减少运动模糊。这就是Sony Trimasters和Dell U3017Q所做的。

理论上，这可以与并发扫描窗口一起使用，以实现无伪像的超高刷新率-取决于OLED有多少通道。