oled|华为和荣耀为何要在OLED屏上使用高频PWM调光?

自近两三年,OLED屏幕在手机行业普及以来,屏幕显示效果的进步完全可以用突飞猛进来形容,像高刷新率、低蓝光、10bit色彩、P3色域、HDR等规格已经屡见不鲜,似乎在我们印象中,能同时具备这些条件的屏幕就已经堪称完美了。
但近期,有这样两家手机厂商的新一代旗舰,提出了过去很少被提及的参数--“高频PWM调光”,并声称这项功能可以在暗光环境当中实现更护眼的效果,它们正是华为P50系列和荣耀50系列。
【 oled|华为和荣耀为何要在OLED屏上使用高频PWM调光?】相信不少用户都对这个概念有些懵,所以今天我们就好好聊聊高频PWM调光究竟是个什么东西,它真的能达到护眼的效果吗?
oled|华为和荣耀为何要在OLED屏上使用高频PWM调光?
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01/ 什么是PWM调光?
这个概念跟屏幕亮度调节有关,因此首先还是要说一下屏幕亮度调整的实现原理。
传统的LCD屏幕由于采用了LED背光层,因此通过改变背光电流就能轻松调整发光的亮度(当需要高亮度时就把通过的电流拉高,而需要低亮度时就把通过电流降下来),这种亮度调节方式就是直流调光,也就是通常所说的DC调光。
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而如今流行的OLED屏幕则是每个屏幕像素独立自发光的,并不依靠LED背光,所以想要精准控制一块屏幕上数以千万个像素点的发光强度,在现在的工艺条件下是很难实现的,DC调光就不再适合。
有一些OLED屏幕的手机支持在全亮度下开启软件DC调光,它们在高亮环境下,由于所有的像素都保持正在很高的功率,所以颜色的均一性还比较好实现;但在低亮环境下,小电流驱动OLED发光单元,轻微的电流波动就会导致不同像素之间的色彩、亮度不均,形成所谓的「抹布屏」。
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而为了解决OLED在低亮度下的调光问题,工程师研发了这种PWM调光的方式。它通过“亮屏-灭屏-亮屏-灭屏”这种亮暗不断交替,利用人眼的视觉残留,来控制屏幕亮度。如下图所示,在100%亮度时,屏幕就一直亮着,当在50%亮度时,只要有一半时间屏幕是关闭的,我们人眼就会误以为屏幕亮度降下来了。
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但这种调光方式本质就是不断的进行高速的亮灭交替,其中产生的闪烁虽然肉眼不可见,但并不能排除引起眼部不适的风险。因此,素质比较高的OLED屏幕通常都会采用高亮度DC+低亮度PWM的混合调光策略。
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02/ PWM调光,真伤眼还是噱头?
如今OLED屏幕在手机应用已经相当广泛,三星、苹果、华为等行业巨头推出的旗舰手机几乎都使用了OLED屏幕。但在实际使用当中,有部分用户反馈了不适,比如iPhone X比iPhone XR更容易引起视觉疲劳等,但也有相当多的用户在听到这样的说法后,表示并没有特别的感觉。再加上这个频闪的速度之快只能被高速相机捕捉,肉眼几乎无法分辨,因此PWM调光是否伤眼的问题在数码爱好者圈内众说纷纭。
既然各有各的说法,那我们不妨看看权威标准怎么规定。国标GB/T 9473-2017《读写作业台灯性能要求》就引用了IEEE(电气与电子工程师协会)Std 1789-2015文件中指出的“闪烁对健康的影响”问题,指导光源制造厂商采取措施减少闪烁对健康的影响。
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这份文件还给出了在不考虑波形的情况下,什么样的闪烁频率和波动深度范围属于低风险水平或无显著影响水平。从中我们可以看到,并非所有PWM调光都伤眼,而是像频率低于1250Hz且波动深度大于8%的低频PWM调光才对眼部健康有较高风险。

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