OLED的新“隐疾”
和传统的LCD屏幕比较,OLED屏幕的优点多多,比如它无需独立背光以是可以做得更薄、还能实现曲屏乃至折叠屏的柔性形态、拥有更高色域和比拟度、显示纯玄色背景时险些不耗电,同时还是屏幕指纹识别技能的必备方案。

然而,OLED屏幕也并非100%完美,比如当分辨率低于2K时,受制于子像素Pentile排列可能导致细腻度低落,永劫鲜明示相同画脸庞易引起“烧屏”。随着利用OLED屏幕的手机越来越多,它的另一个“隐疾”也浮出了水面,那便是因低频PWM调光技能而导致的频闪伤眼问题。
屏幕的两种调光办法
手机屏幕的亮度是一个变量,它会通过光芒传感器网络确当前环境光芒的强弱而高下调节(自动亮度模式),当然也支持用户手动拖动亮度条进行调度,而目前智好手机常用的调光办法,则可分为“DC调光”和“PWM调光”两种方案。
DC调光方案
DC直流调光的事理源于“功率=电压×电流”这个公式,即通过提高或降落手机的功率(由电流或电压调节)来改变手机屏幕的亮度。
优点:不闪屏
缺陷:低亮度下色彩不均
PWM调光方案
PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)调光方案并不依赖改变功率,而是一种在极短的韶光内,对屏幕进行一定频率的“亮→灭→亮→灭”交替闪烁,通过调度“亮”和“灭”的韶光比例,实现从0%到100%的屏幕亮度调节。
在这个过程中屏幕并没有真正的变暗或变亮。比如,延长灭屏状态下的持续韶光(缩短亮屏韶光),利用人眼存在视觉暂留征象,就能给眼睛一种屏幕彷佛变暗了的错觉。
反之,如果延长亮屏状态下的韶光(缩短灭屏韶光),屏幕就会觉得变亮了。
优点:构造大略、不存在偏色问题,省电且发热低
缺陷:存在频闪征象
PWM调光惹祸
PWM调光方案最令人诟病的地方便是频闪。在PWM调光过程中,如果这个屏幕每秒闪500次,那PWM频闪的频率便是500Hz。一样平常来说只要频率超过80Hz用肉眼就很难发觉出来了,须要利用手机摄像头对着屏幕拍摄才能看到闪屏征象。
问题来了,每个人对频闪的敏感度都存在差异,因此PWM调光频闪到多少Hz才算安全,电气和医学界都没有明确的定论。
业内普遍认为低康健风险的频闪范围该当在1250Hz以上,但有些人只要频闪频率超过200Hz就没什么觉得,而有些人哪怕面对1500Hz的频闪,大脑和视网膜组织仍能检测到并作出反应,详细表现便是眼睛疲倦和偏头疼的问题。
如果手机屏幕的频闪频率始终在你身体的耐受线以下,永劫光的注目能不难熬痛苦吗?
没错,当你永劫光用手机玩游戏或是看小说后,溘然觉得眼胀和头疼,大概这便是PWM调光方案引起的“血案”了。
对PWM调光可能很多用户还心存误解,比如亮度越低=PWM调光的频率越低=伤眼。实际上,这个理解是完备缺点的。对采取PWM调光的屏幕来说,影响亮度的只有“亮屏和灭屏在一个闪烁周期内所占的时长比例”,只要一个闪烁周期内的亮屏和灭屏比例不变,屏幕亮度就不变,亮屏比例高便是增加亮度,而灭屏比例高则代表降落亮度。
可见,引起康健问题的,实在是闪烁周期的频率过慢(低于1250Hz)。
为何OLED“最受伤”
OLED屏不同于一体背光式的LCD屏,其每个像素点都可以自行发光,如果像DC调光那样靠降落电流/电压来调低亮度,就即是必须降落每个像素的电流/电压,由于OLED各RGB子像素对电流的相应情形不同,随意马虎在低亮度下涌现色彩不均的“抹布屏”征象,即低亮度下丢失动态范围并导致色彩均匀性变差。
早期三星的AMOLED屏幕曾考试测验过全程DC调光(Galaxy S2时期,小米Note2的OLED屏幕也用过全程DC调光),但它们在低亮度下的糟糕画质表现,却迫使更多屏幕和手机厂商武断支持OLED屏幕与低频PWM调光方案的搭配。
在PWM调光方案下,无论当前屏幕的亮度和色温是多少,像素点的亮度都是恒定不变的,变革的仅仅是像素点的点亮韶光,极大规避了由于算法匹配而导致显色不准,彻底告别了DC调光下的“抹布屏”问题。
可惜,手机的OLED屏幕在PWM调光下的频率普遍低于250Hz,而这就给对频闪征象敏感的用户带来了极大的康健风险——同一款手机在晚上利用时别人可能统统OK,但你玩韶光长了就会感到眼胀头晕。
对了,OLED屏幕在利用PWM调光的同时还能与DC调光进行混搭哦。
很多采取OLED屏幕的手机在高亮度下都会选择DC调光,只有当亮度低于某个阈值后才转为PWM调光模式。比如魅族系统工程师洪汉生就曾在微博上曝光,三星AMOLED屏幕在驱动层面就已经写去世:亮度在110nit以上利用DC调光,以下才是PWM。当然,也有全程利用PWM调光的OLED屏幕手机,比如苹果iPhone X等。
LCD也有PWM调光
须要把稳的是,PWM调光也并非OLED屏幕独占,(利用LED背光的)LCD屏幕同样可能也是这个方案的客户。
虽然DC调光是LCD屏幕的绝配,但依旧有2/3以上的新款LCD屏幕手机也引入了PWM调光模式,只是它们同样仅在亮度低于某个阈值(如20%)后才从DC切换到PWM。
好是,LCD屏幕普遍搭配的都是高频PWM调光,其频闪的频率普遍要在2000Hz以上,是OLED屏幕频闪的10倍旁边,理论上已经不会对康健造成明显危害了。
少数采取LCD屏幕的低端手机可能会选择低频PWM调光模式,其频闪频率只有100Hz到250Hz,基本和OLED屏幕相同,永劫光利用同样随意马虎涌现用眼疲倦和偏头痛,而这也是为什么很多用户都以为低端手机屏幕更伤眼的缘故原由。
实际上,在PC领域我们常常也能看到PWM调光的身影。时至今日,很多显示器厂家还在主打“不闪屏”卖点,其事理便是采取全程DC调光,或DC+高频PWM调光(2000Hz以上)。而条记本领域则是PWM调光的重灾区,很多中高端条记本仍旧在用低频PWM调光(250Hz旁边),以是常常在晚上(亮度低)利用条记本电脑加班的用户更随意马虎偏头痛。
OLED碰着全程DC调光
今年黑鲨2手机发布时主打的一项名为“全程DC调光”引起了广泛争议,由于这个卖点彷佛办理了OLED屏幕频闪伤眼的问题,而且也改进了OLED屏幕DC调光在低亮度下的“抹布屏”征象。
实际上,早在黑鲨Helo期间就已经实现了这一功能,其事理和黑鲨2同等,它们都内置一颗独立的显示芯片,支持DCI-P3及SRGB色域模式和智能运动补偿技能,后者可以使得游戏画面不拖影。最关键的是,这款显示芯片还加入了“降落白点值”的功能,可大幅降落闪烁指数,成为了近几年少数在保持图像显示本色的条件下实现全程DC调光的OLED屏幕手机,有效缓解了用户永劫光在低亮度下利用手机涌现的眼部疲倦状况。
不过,即便是有着独立显示芯片加持的黑鲨Helo和黑鲨2,也不能担保DC调光在低亮度显示中拥有100%的完美画质,因此它们才会将其作为一个可选功能,须要用户在显示设置中手动开启。
根据一些实际用户反馈,黑鲨2在开启DC调光选项后,的确存在一定的画质丢失(可以接管),而这也是我们想要在低亮度下享受护眼所必须承受之重。
PWM调光
开启DC调光
DC调光遍及进行时
从康健护眼的角度来看,在认识到低频PWM调光的危害之后,相信已有更多的用户宁肯捐躯一部分画质,也不肯望晚上躺被窝玩手机时脑袋疼了吧?正是看到了这些需求,险些所有生产OLED屏幕手机的厂商(华为、小米、OPPO、vivo、iQOO和魅族等),都已经推出了全程DC调光的固件更新,从而为旗下OLED屏幕的新旧手机增加一项全新的卖点。
但是,正如前文中魅族系统工程师洪汉生和OPPO副总裁沈义人透露的那样,OLED屏幕(在低亮度下)到底采纳DC还是PWM调光是面板硬件本身决定的,手机厂商很难从硬件层面插手。
有些手机是通过独立显示芯片跳过了这个门槛限定,而其他品牌要想跟进,暂时就只能从软件层面减少低亮度下的频闪问题。个中,采取骁龙855的可以通过SoC中的某个单元实现“半硬解”,而其他处理器的所谓DC实在都是通过“软解”实现了既定目标。
小结
无论如何,低频PWM调光对眼睛的损伤是绝对的,对频闪敏感的用户群体而言也很难躲避这一隐患(所有支持屏幕指纹的手机只能配备OLED屏幕,没得选择)。随着越来越多手机厂商通过软硬手段实现了“全局DC调光”,有望彻底办理这一历史遗留问题,哪怕这个功能依旧存在降落些许画质的问题。






