所谓色阶或灰度是指明度和暗度。因为，灰度是显示颜色数量的决定因素。一般来说，灰度越高，显示的色彩越丰富，画面越细腻，显示的细节也越丰富。
LED显示屏的灰度主要取决于系统的A/D转换位。当然，系统中的视频处理芯片、存储和传输系统都必须提供相应的比特支持。目前国内LED显示屏主要采用8位处理系统，即256（28）级灰度。最简单的思考方式是，从黑到白亮度有256 种变化。利用RGB三基色可以组成256256256=16777216种颜色。通常称为1600 万种颜色。国际显示器主要采用10位处理系统，即1024级灰度和RGB三基色可构成100万种颜色。
虽然灰度是颜色数量的决定因素，但这并不意味着限制越大越好。因为首先人眼的分辨率是有限的，系统处理位数的提高会涉及到系统视频处理、存储、传输、扫描等方面的变化，成本会急剧增加，但性价比会下降。一般来说，消费级或商业级产品可以使用8位系统，广播级产品可以使用10位系统。
亮度辨别级别是指人眼能够区分图像从最暗到最白的亮度级别。如上所述，显示器的灰度级非常高，高达256级甚至1024级。然而，由于人眼对亮度的敏感度有限，无法完全识别这些灰度级。这意味着许多相邻的灰度级对于人眼来说可能看起来相同。辨别能力因人而异。对于显示屏来说，人眼识别的程度越高越好，因为显示的图像毕竟是给人看的。人眼可以分辨的亮度级别越高，显示器上的色彩空间就越大，丰富色彩的潜力就越大。亮度辨别等级可以用专用软件来测试。一般显示等级可以达到20级以上，已经是不错的水平了。
灰度非线性变换是指根据经验数据或一些算术非线性关系对灰度数据进行变换，然后提供给显示屏进行显示。由于LED是线性器件，它有别于传统的非线性显示特性。为了能够符合传统数据源而不丢失灰度，通常会在最后一级对灰度数据进行非线性变换，并增加变换后数据的位数（以保证灰度数据不丢失）。
现在国内一些控制系统供应商所说的4096级灰度或16384级灰度及以上是指经过非线性变换后的灰度空间的大小。 4096级采用8位源到12位空间非线性变换技术，16384级采用8位到16位非线性变换技术。 8位源的非线性变换空间肯定比8位源的非线性变换空间大。通常至少10 位数字。与灰色一样，越大并不总是越好，通常12 位就足以进行转换。
