灰度也就是所謂的色階或灰階，是指亮度的明暗程度。對于數字化的顯示技術而言，灰度是顯示色彩數的決定因素。一般而言灰度越高，顯示的色彩越豐富，畫面也越細膩，更易表現豐富的細節。
灰度等級主要取決于系統的A/D轉換位數。當然系統的視頻處理芯片、存儲器以及傳輸系統都要提供相應位數的支持才行。目前國內LED顯示屏主要采用8位處理系統，也即256（28）級灰度。簡單理解就是從黑到白共有256種亮度變化。采用RGB三原色即可構成256×256×256=16777216種顏色。即通常所說的16兆色。國際品牌顯示屏主要采用10位處理系統，即1024級灰度，RGB三原色可構成10.7億色。
灰度雖然是決定色彩數的決定因素，但并不是說無限制越大越好。因為首先人眼的分辨率是有限的，再者系統處理位數的提高會牽涉到系統視頻處理、存儲、傳輸、掃描等各個環節的變化，成本劇增，性價比反而下降。一般來說民用或商用級產品可以采用8位系統，廣播級產品可以采用10位系統。
灰度非線性變換
灰度非線性變換是指將灰度數據按照經驗數據或某種算術非線性關系進行變換再提供給顯示屏顯示。由于LED是線性器件，與傳統顯示器的非線性顯示特性不同。為了能夠讓LED顯示效果能夠符合傳統數據源同時又不損失灰度等級，一般在LED顯示系統后級會做灰度數據的非線性變換，變換后的數據位數會增加（保證不丟失灰度數據）。現在國內一些控制系統供應商所謂的4096級灰度或16384級灰度或更高都是指經過非線性變換后灰度空間大小。4096級是采用了8位源到12位空間的非線性變換技術，16384級則是采用8位到16位的非線性變換技術。由8位源做非線性變換，轉換后空間肯定比8位源大。一般至少是10位。如同灰度一樣，這個參數也不是越大越好，一般12位就可以做足夠的變換了。
什么是像素失控率
像素失控率是指顯示屏的最小成像單元（像素）工作不正常（失控）所占的比例。而像素失控有兩種模式：一是盲點，也就是瞎點，在需要亮的時候它不亮，稱之為瞎點；二是常亮點，在需要不亮的時候它反而一直在亮著，稱之為常亮點。一般地，像素的組成有2R1G1B（2顆紅燈、1顆綠燈和1顆藍燈，下述同理）、1R1G1B、2R1G、3R6G等等，而失控一般不會是同一個像素里的紅、綠、藍燈同時全部失控，但只要其中一顆燈失控，我們即認為此像素失控。為簡單起見，我們按LED顯示屏的各基色（即紅、綠、藍）分別進行失控像素的統計和計算，取其中的最大值作為顯示屏的像素失控率。
失控的像素數占全屏像素總數之比，我們稱之為"整屏像素失控率".另外，為避免失控像素集中于某一個區域，我們提出"區域像素失控率",也就是在100×100像素區域內，失控的像素數與區域像素總數（即10000）之比。此指標對《LED顯示屏通用規范》SJ/T11141-2003中"失控的像素是呈離散分布"要求進行了量化，方便直觀。
目前國內的LED顯示屏在出廠前均會進行老化（烤機），對失控像素的LED燈都會維修更換，"整屏像素失控率"控制在1/104之內、"區域像素失控率"控制在3/104之內是沒問題的，甚至有的個別廠家的企業標準要求出廠前不允許出現失控像素，但這勢必會增加生產廠家的制造維修成本和延長出貨時間。在不同的應用場合下，像素失控率的實際要求可以有較大的差別，一般來說，LED顯示屏用于視頻播放，指標要求控制在1/104之內是可以接受，也是可以達到的；若用于簡單的字符信息發布，指標要求控制在12/104之內是合理的。
什么是亮度鑒別等級
亮度鑒別等級是指人眼能夠分辨的圖像從最黑到最白之間的亮度等級。前面提到顯示屏的灰度等級有的很高，可以達到256級甚至1024級。但是由于人眼對亮度的敏感性有限，并不能完全識別這些灰度等級。也就是說可能很多相鄰等級的灰度人眼看上去是一樣的。而且眼睛分辨能力每人各不相同。對于顯示屏，人眼識別的等級自然是越多越好，因為顯示的圖像畢竟是給人看的。人眼能分辨的亮度等級越多，意味著顯示屏的色空間越大，顯示豐富色彩的潛力也就越大。亮度鑒別等級可以用專用的軟件來測試，一般顯示屏能夠達20級以上就算是比較好的等級了。
