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DC 调光是怎么回事?三分钟了解 OLED 屏幕的一大弊病

原标题:DC 调光是怎么回事?三分钟了解 OLED 屏幕的一大弊病

3月18日晚发布的黑鲨二代游戏手机,其中的一个特色就是采用了全程DC调光。说实话,在一堆牛哄哄的数据面前,这个功能显得毫不起眼。屏幕的调光方式是极少被手机厂家拿出现宣传的技术点。但它却切实关乎我们的健康——不少网友用OLED 屏幕感觉不舒服,至今还有人高喊“LCD永不为奴”都是到这个原因。

今天我们就来说一说,OLED 屏幕上的PWM和DC这两种屏幕调光方式。这就要从OLED 屏幕的频闪问题说起:

好端端的屏幕,为什么会闪呢?

要实现在不同光线下正常使用,手机屏幕就必须要支持亮度调节。具体的方法简单说就是调低电压,减弱屏幕亮度——这就是DC调光的原理。但OLED 屏幕是由无数个自发光的亮点组成一个大屏幕。由于技术原因,控制这么多亮点同时在低电压下保持相同亮度很难。OLED 三色子像素对电流所需曲线不同。OLED 屏幕会出现不均匀的色差(传说中的抹布屏),同时会丢失动态范围。就如同下图的lG屏那样……

此时如果厂商想要校准屏幕色彩,难度和工作量都要成倍提升。但不做好校准工作,在手机上出现如此大的色差,用户肯定觉得是质量问题了。于是,手机工程师们用了另一种PWM调光方式解决了这个问题。但这也成了“频闪”问题的元凶。

简单的说,PWM就是在极短时间内,对屏幕进行快速的“开-关-开-关”。让屏幕在最高亮度和黑屏下交替显示。虽然屏幕没有真正变暗。但由于人眼的视觉暂存功能,看起来就好像“变暗”了一样。

▲ iPhone XS Max 分别在 1/50、1/500、1/1000 快门下的频闪表现

接下来通过调节屏幕“开”和“关”的时间比例,就可以达到调节屏幕亮度的效果了。PWM调光的优势就是用最简单的方法解决了OLED 屏幕低压下色差问题。并且可以做到0%~100%亮度的精细调节。

然而新的问题来了——从技术原理上讲,因为人眼对超过80Hz的闪烁是无法察觉到的。所以厂商们只要把频闪控制在80Hz以上,他们的产品就合格了。但肉眼无法观察,不代表这种频闪对人体没有影响。IEEE(电气和电子工程师协会)的文档指出:长期盯着低频闪烁的画面看,更容易引起眼睛和精神疲劳。 从而导致视力下降和精神疲劳,还会引起眼压升高,偏头痛等问题。 事实上有相当一部分人就是因为这个原因,始终无法适应OLED 屏幕。

而当PWM的调光频率高到一定程度之后,这种危害也就可以忽略不计了。但人体对频闪的耐受度差异很大——对大部分人群无害的频闪值对一部分人还是有害的(类似与晕车的情况——大部分坐公交车不会晕车,但一小部分人会)。所以具体多少赫兹的频闪才算低?又要到多少赫兹才算安全值呢?电气界和医学界目前都没有定论。但有一点可以肯定的是:频闪频率越低,对人的伤害就越大。

但由于DC调光的难度太大,处于成本考虑厂商们之前都坚定的站到了PWM调光的阵营中。

LCD屏也有可能是PWM调光

要说明的是,并不是所有LCD屏幕都采用100% DC调光。有些LCD屏幕会在亮度低于一定值时开启PWM调光模式。但整体的比OLED 屏幕要好很多。绝大多数不习惯OLED 屏幕的用户,使用LCD屏幕时不适症状会随之消失。

OLED 屏幕除了频闪问题以外,还有烧屏和像素低的问题——但像素低了不喜欢的消费者自然就不会选择,烧屏问题这两年随着OLED 技术的进步已经得到大幅缓解。且这两问题都不会危害的我们的健康。因此个人认为OLED 屏幕的DC调光才是最需要解决一个技术问题。

随着OLED 屏幕的普及,频闪问题也得到了各大厂商的关注。魅族、oppo和华为的工程师们纷纷站出来表示要为用户上马DC调光:

但目前的情况是,在硬件没有改善的情况下。用软件的方式去解决这个问题,难度可想而知。还是回到现实的问题上来:如何在低亮度下保证屏幕发色、灰阶表现不“翻车”,对此,工程师们自己也没有把握。

那么,现有的情况下如何去补救这个问题?

1、每个人对频闪的敏感程度是不同的。如果你还没有用过OLED 屏幕,去实体店或者借朋友的OLED 屏幕手机。在低亮度下用一会儿。体验一下有没有不适感再选择购买。如果适应不了频闪,可以高喊着“LCD永不为奴”的口号,入手一款LCD“真香”机。

2、尽量少在弱光环境下使用手机,保持手机的屏幕亮度在40%以上。这样可以减少低频频闪。

3、可以用类似“闪烁保护”的APP来屏蔽 PWM 调光。此类软件调低亮度的方式另辟蹊径。将屏幕的物理亮度维持在较高水平,通过关闭部分像素点和增加黑色遮罩层的办法来在降低屏幕视觉亮度。同时达到减轻频闪的效果。

这样做的缺点是会加速OLED 屏幕的“烧屏”,不过和自身的健康比起来。这个问题应该不算什么。

4、无论使用什么屏幕的手机,科学用眼都是保护视力的最佳方法。在黑暗的情况下长时间使用手机,即使是LCD屏幕也是会伤眼的(LCD屏幕的蓝光能量偏高,也会对眼睛造成影响)。所以尽量不要在黑暗的环境中使用手机,适时休息,才是对眼睛最好的保护。

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