最近不宜隨意出門,玩手機看視頻時間更多了,但是卻總是眼睛乾澀,還會有偏頭痛的現象。
媽媽說都是輻射惹的禍,這個說法到底科學不?
當你長時間使用手機時是否會出現眼睛疲勞和乾澀?
你又是否因長時間玩遊戲而觸發偏頭痛的問題?
如果你的手機螢幕恰好是OLED,那麼就很有可能是因為PWM的手機調光方案所引起的了。
在大家都把OLED作為高端機的標配時,我們也發現了OLED螢幕也有很多問題,如果解析度低於2K時,受制於子像素的Pentile排列可能導致細膩度下降,長時間顯示相同畫面也容易引起「燒屏」。隨著使用OLED螢幕的手機越來越多,它的另一個「隱疾」也浮出了水面,那就是因低頻PWM調光技術而導致的頻閃傷眼問題。
手機螢幕的亮度是一個變量,它會通過光線傳感器收集的當前環境光線的強弱而調節螢幕的亮度(這就是手機的自動亮度模式),當然也支持用戶手動拖動亮度條進行調整,而目前智慧型手機常用的調光方式,則分為「DC調光」和「PWM調光」兩種方案。
DC調光方案
DC直流調光的原理源於「功率=電壓×電流」這個公式,就是通過改變手機的功率來改變手機螢幕的亮度。
優點:不會發生頻閃
缺點:低亮度下會發生色彩不均
PWM調光方案
PWM(Pulse Width Modulation,脈衝寬度調製)調光方案並不依靠改變功率,而是在極短的時間內,對螢幕進行一定頻率的「亮滅亮滅」交替閃爍,通過調整「亮」和「滅」的時間比例,實現從0%到100%的螢幕亮度調節。但是在這個過程中螢幕可能並沒有真正的變暗或變亮。
比如,延長滅屏狀態下的持續時間(縮短亮屏時間),利用人眼存在視覺暫留現象,就能給眼睛一種螢幕好像變暗了的錯覺。反之,如果延長亮屏狀態下的時間(縮短滅屏時間),螢幕就會感覺變亮了。
優點:結構簡單、不會發生偏色問題,省電且發熱低
缺點:存在頻閃現象
PWM調光方案最令人詬病的地方就是存在頻閃。在PWM調光過程中,如果這個螢幕每秒閃100次,那PWM調光頻閃的頻率就是100Hz。一般來說只要頻率超過80Hz用肉眼就很難發覺出來了,需要使用手機攝像頭對著螢幕拍攝才能看到頻閃現象。
那麼問題來了,每個人對與頻閃的敏感度都不同,那PWM調光頻閃在多少Hz才算安全?
業內普遍認為低健康風險的頻閃範圍應該在1250Hz以上,但有些人只要頻閃頻率超過200Hz就沒什麼感覺,而有些人哪怕面對1500Hz的頻閃,大腦和視網膜組織仍能檢測到並作出反應,具體表現就是眼睛疲勞和偏頭疼的問題。
沒錯,如果長時間用手機玩遊戲或是看視頻後,感覺眼脹和頭疼,也許這就是PWM調光方案引起的。
對於PWM調光可能很多用戶還心存誤解,比如亮度越低就是PWM調光的頻率越低就越傷眼。
實際上,這個理解是完全錯誤的。
對於採用PWM調光的螢幕來說,影響亮度的只有「亮屏和滅屏在一個閃爍周期內所占的時長比例」,只要一個閃爍周期內的亮屏和滅屏比例不變,螢幕亮度就不變,亮屏比例高就是增加亮度,而滅屏比例高則代表降低亮度。可見,引起健康問題的,其實是閃爍周期的頻率過慢。
OLED螢幕不同於一體背光式的LCD螢幕,其每個像素點都可以自行發光,如果像DC調光那樣靠降低電流/電壓來調低亮度,就必須降低每個像素的電流/電壓,由於OLED的RGB子像素對電流的響應情況不同,容易在低亮度下出現色彩不均的「抹布屏」現象,即低亮度下丟失動態範圍並導致色彩的均勻性變差的情況。
早期三星的AMOLED螢幕曾嘗試過全程DC調光,但它們在低亮度下的糟糕畫質表現,卻迫使更多螢幕和手機廠商堅定支持OLED螢幕與低頻PWM調光方案的搭配。在PWM調光方案下,無論當前螢幕的亮度和色溫是多少,像素點的亮度都是恆定不變的,變化的僅僅是像素點的點亮時間,極大規避了因為算法匹配而導致顯色不准,徹底告別了DC調光下的「抹布屏」問題。
可惜,手機的OLED螢幕在PWM調光下的頻率普遍低於250Hz,而這就給對頻閃現象敏感的用戶帶來了極大的健康風險——同一款手機在晚上使用時別人可能一切OK,但你玩時間長了就會感到眼脹頭暈。
對了,OLED螢幕在使用PWM調光的同時還能與DC調光進行混搭哦。很多採用OLED螢幕的手機在高亮度下都會選擇DC調光,只有當亮度低於某個閾值後才轉為PWM調光模式。
比如魅族系統工程師洪漢生就曾在微博上曝光,三星AMOLED螢幕在驅動層面就已經寫死:亮度在110nit以上使用DC調光,以下才是PWM。當然,也有全程使用PWM調光的OLED螢幕手機。
PWM調光也並非OLED螢幕獨占, LCD螢幕同樣可能也是這個方案的客戶。雖然DC調光是LCD螢幕的絕配,但依舊有一些新款LCD螢幕手機也引入了PWM調光模式,只是它們同樣僅在亮度低於某個閾值(如20%)後才從DC切換到PWM。
好消息是,LCD螢幕普遍搭配的都是高頻PWM調光,其頻閃的頻率普遍要在2000Hz以上,是OLED螢幕頻閃的10倍左右,理論上已經不會對健康造成明顯損害了。
少數LCD螢幕的低端手機可能會選擇低頻PWM調光模式,其頻閃頻率只有100Hz到250Hz,基本和OLED螢幕相同,長時間使用同樣容易出現用眼疲勞和偏頭痛,而這也是為什麼很多用戶都覺得低端手機螢幕更傷眼的原因。
實際上,在PC領域我們經常也能看到PWM調光的身影。時至今日,很多顯示器廠家還在主打「不閃屏」賣點,其原理就是採用全程DC調光,或DC+高頻PWM調光(2000Hz以上)。而筆記本領域則是PWM調光的重災區,很多中高端筆記本仍然在用低頻PWM調光(250Hz左右),所以經常在晚上(亮度低)使用筆記本電腦加班的用戶更容易偏頭痛。
近年手機發布時主打的一項名為全局DC調光的技術引起了廣泛爭議,因為這個賣點似乎解決了OLED螢幕頻閃傷眼的問題,而且也改善了OLED螢幕DC調光在低亮度下的「抹布屏」現象。
實際上,它們都內置一顆獨立的顯示晶片,支持DCI-P3及SRGB色域模式和智能運動補償技術,後者可以使得遊戲畫面不拖影。最關鍵的是,這款顯示晶片還加入了「降低白點值」的功能,可大幅降低閃爍指數,成為了近幾年少數在保持圖像顯示素質的前提下實現全程DC調光的OLED螢幕手機,有效緩解了用戶長時間在低亮度下使用手機出現的眼部疲勞狀況。
不過,即便是有著獨立顯示晶片加持的手機,也不能保證DC調光在低亮度顯示中擁有100%的完美畫質,因此它們才會將其作為一個可選功能,需要用戶在顯示設置中手動開啟。根據一些實際用戶反饋,很多手機在開啟DC調光選項後,存在一定的畫質損失,而這也是全局DC調光的最大弊端。
DC調光普及進行時
Mate20pro 打開防頻閃前後對比
Mate30pro打開防頻閃前後對比
從健康護眼的角度來看,在認識到低頻PWM調光的危害之後,相信已經有很多的用戶寧可犧牲一部分畫質,也不希望玩手機時偏頭痛了吧?正是看到了這些需求,幾乎所有生產OLED螢幕手機的廠商,都已經推出了全程DC調光的固件更新,從而為旗下OLED螢幕的新舊手機增加一項全新的賣點。
但是,正如前文中魅族系統工程師洪漢生和OPPO副總裁沈義人透露的那樣,OLED螢幕到底採取DC還是PWM調光是面板硬體本身決定的,手機廠商很難從硬體層面插手。
有些手機是通過獨立顯示晶片跳過了這個門檻限制,而其他品牌要想跟進,暫時就只能從軟體層面減少低亮度下的頻閃問題。
無論如何,低頻PWM調光對眼睛的損傷是絕對的,對頻閃敏感的用戶群體而言也很難逃避這一隱患。隨著越來越多手機廠商通過軟硬手段實現了「全局DC調光」,有望徹底解決這一歷史遺留問題,哪怕這個功能依舊存在降低些許畫質的問題。
*本文轉自花粉俱樂部——會長小賤