Что такое ШИМ и реально ли эта технология опасна для зрения?
Возможно, вы слышали о ШИМ в контексте новых моделей телевизоров или мобильных устройств. У нее много противоречивых отзывов — разбираемся, почему так.
Современные дисплеи с OLED и AMOLED матрицами становятся популярны во всех устройствах: телевизорах, мониторах, смартфонах. При всех их достоинствах, есть и недостаток, о котором часто не говорят продавцы: пульсация экрана.
Что такое ШИМ?
ШИМ — это широтно-импульсная модуляция, технология, используемая в таких устройствах как мониторы, ноутбуки, смартфоны с OLED и AMOLED матрицами. Аналоговые контроллеры регулируют непосредственно яркость свечения светодиодов в в диапазоне от 0 до 100%. В OLED и AMOLED матрицах применяют цифровые контроллеры, которые используют как раз ШИМ: они могут либо включать, либо выключать светодиоды.
Например, если 100% времени светодиод включен, то яркость будет максимальной, если 50% времени, то яркость снижается вдвое. Поскольку мигание происходит очень быстро, вы визуально этого не замечаете: глаза как раз и «усредняют» картинку.
Чем опасен ШИМ?
Подобная технология, использующая высокочастотное мерцание светодиодов, негативно влияет на зрение, поскольку создает дополнительную нагрузку для глаз. Хотя вы не замечаете мерцания, глаза их тем не менее улавливают. У некоторых пользователей индивидуальная реакция может быть крайне негативной: резь в глазах, головокружение, тошнота и так далее.
Почему технологию ШИМ продолжают использовать?
Дело в том, что цифровые контроллеры гораздо меньше по размеру, чем аналоговые. А, значит, устройство можно делать более тонким и легким. Таким образом, в погоне за элегантным дизайном и снижением веса устройства производители считают, что с недостатками технологии вполне можно мириться.
Если вы заметили, что ваши глаза сильно устают после долгой работы за ноутбуком, компьютером или даже мобильным устройством, попробуйте увеличить яркость экрана. Часто пользовали идут по прямо противоположному пути: снижают яркость, там делая самым мерцание еще более заметным. ШИМ в значительной степени ощущается в темноте — в темное время суток не забывайте включать освещение или хотя бы фоновую подсветку в комнате. Тем более, что при высокой яркости пользоваться экраном без дополнительного освещения будет некомфортно.
Контролировать время проводимое за гаджетом полезно, прочитайте в нашем материале, как это сделать.
Источник
Осторожно, AMOLED-экран! Всё, что нужно знать о вреде мерцания и ШИМ
Признаюсь, после публикации статьи о безвредности экранов для глаз, меня очень удивило то, что ни один читатель не задал, как мне казалось, очевидный и закономерный вопрос.
Неужели все забыли о мерцании подсветки!? Ведь об этом говорится практически в каждом обзоре смартфона с AMOLED-экраном (включая наши обзоры). На форумах можно встретить тысячи сообщений от людей, которые видят ШИМ (мерцание) и в буквальном смысле физически от этого страдают.
После выхода первого iPhone c OLED-дисплеем, в сети появилось огромное количество однотипных жалоб: головные боли, усталость, сыпь и резь в глазах.
И в этом, кажется, есть логика. Ведь солнечный свет, равно как и свет от IPS-дисплея или электронной «читалки» с подсветкой в основном излучается непрерывным потоком, в то время как технология ШИМ, словно маленький ребенок, бесконечно щелкает выключателем, зажигая и гася AMOLED-экран сотни раз в секунду!
Конечно, с одной стороны, всё, о чем шла речь в упомянутой статье — правда. Экраны с обычной подсветкой действительно оказывают на зрение такое же влияние, как и обычные бумажные книги. Но существуют дисплеи, у которых управление яркостью происходит при помощи ШИМ (широтно-имульсной модуляции), работающей на низких частотах и с большой глубиной модуляции (об этом чуть позже).
Влияет ли это как-то на зрение или психику? В чем опасность мерцания (ШИМ) и почему большинство AMOLED-экранов мерцают? Что конкретно происходит с человеком, когда он смотрит в такой дисплей и почему только единицы ощущают на себе его пагубное влияние? Пагубно ли оно вообще?
Зачастую, в интернете об этом говорят «в общем и целом», без какой-либо конкретики. Но эта тема требует отдельного серьезного исследования и объяснения. Именно поэтому я не стал затрагивать её в первой статье и публикую в качестве отдельного материала.
Если вы хорошо понимаете, почему мерцают OLED-экраны, и хотите только понять, как это влияет на здоровье, сразу переходите ко второй части.
Часть 1. Почему AMOLED-экраны мерцают, а IPS — нет?
В чем же заключается принципиальная разница между свечением IPS- и AMOLED-экранов, если сегодня везде используются светодиоды? Даже в «читалках» на электронных чернилах (e-ink) иногда используется подсветка на светодиодах.
Как вы знаете, IPS-экран не светится сам по себе и если бы под ним не размещалась лампочка, мы бы не увидели никакой картинки.
Во всех современных смартфонах с IPS-дисплеями установлены светодиоды (LED). Такие лампочки светят условно белым светом, а каждый отдельный пиксель дополнительно накрывается цветным фильтром — стекляшкой одного из 3 основных цветов (красного, зеленого и синего).
Когда белый свет от LED-лампочки проходит через зеленую стекляшку, точка на экране горит зеленым цветом, а когда через красную — мы видим красный пиксель:
Чтобы на экране показать оранжевую точку, нам нужно пропустить максимальное количество белого света через красную стекляшку; почти вдвое меньше света — через зеленую стекляшку и совсем чуть-чуть света через синий фильтр.
Так как эти отдельные точки находятся очень близко друг к другу, мы не сможем различить отдельные цвета и на нашей сетчатке они сольются в единый оранжевый цвет:
Если же нам просто нужно снизить общую яркость экрана, мы снизим количество излучаемого лампочкой света.
И главный вопрос заключается в том, как именно происходит это снижение яркости. Можем ли мы просто пропустить меньше тока через светодиод? Запросто! Понижаем напряжение и вот наши лампочки уже горят тусклее.
Собственно, именно так и работает управление яркостью на подавляющем большинстве смартфонов с IPS-экраном.
Но OLED-дисплеи работают иначе. Им не нужны никакие цветные фильтры и белые лампочки. Каждый пиксель — это и есть отдельный органический светодиод, излучающий один из трех основных цветов.
Соответственно, если мы хотим отобразить оранжевую точку на AMOLED-экране, нужно включить яркость красной лампочки на максимум, немного снизить яркость зеленого светодиода, а синий практически выключить:
И вот тут-то нас ожидает неприятный сюрприз. Оказывается, нельзя без последствий просто взять и пропустить меньше тока через органический диод, как мы делали в случае с белыми светодиодами IPS-экрана.
К сожалению, OLED-лампочка меняет свой оттенок в зависимости от подаваемого тока.
Возьмем, к примеру, зеленый светодиод. При пропускании через него тока в 20 мА, он начинает излучать свет, длина волны которого равняется примерно 525 нанометрам (напомню, воспринимаемый глазом цвет зависит исключительно от длины волны). Но если мы снизим яркость до 20% (в 5 раз), то получим уже другой оттенок зеленого цвета с длиной волны
Как же с такими светодиодами можно добиться точной цветопередачи? Если мы не можем изменять яркость отдельной лампочки, регулируя напряжение или силу тока, нужно придумать другой способ.
И решение оказалось очень простым. Нужно всегда подавать на каждый пиксель один и тот же ток — 20 мА, чтобы все лампочки горели на максимальной яркости и не меняли свой оттенок. Но делать это необходимо порциями, скажем, 100 раз в секунду. Делим 1 секунду на 100 и получаем 10 миллисекунд — это и будет длительность каждой «порции» (или цикла подачи тока).
То есть, мы отсчитываем 10 миллисекунд и начинаем подавать максимальный ток на диод в течение какого-то времени, затем выключаем ток. Как только 10 мс закончились, снова подаем ток и отсчитываем следующий 10-мс цикл.
Если мы захотим, чтобы красная лампочка горела максимально ярко, мы вообще не будем ее выключать в течение каждого 10-миллисекундного цикла. Получится что-то вроде этого:
А если мы захотим снизить яркость какого-то светодиода до 20%, нужно просто сократить в 5 раз время свечения лампочки в течение каждого цикла:
Таким образом, красный светодиод включается на максимальной яркости (ток — 20 мА) и светится в течение 2 миллисекунд, затем отключается и не горит в течение 8 мс. Как только 10-мс цикл закончился, мы снова включаем лампочку на 2 мс и выключаем на 8 мс. Другими словами, лампочка горит только 20% от общего времени.
Но когда скорость включения/выключения превышает эту цифру, мы не ощущаем мерцания и нам кажется, что экран светится непрерывно, только более тускло.
К примеру, экран iPhone 12 Pro Max имеет разрешение 1170 x 2532 пикселей, суммарно это более 7 млн отдельных OLED-лампочек! И микропроцессор управляет яркостью каждой из них, контролируя время и продолжительность ее включения/выключения.
Каждый такой светодиод должен поддерживать сотни и даже тысячи уровней яркости (изменяемых пульсацией), чтобы отображать всевозможные цвета и оттенки.
Дело не столько в частоте…
Логика подсказывает, что частота — это не единственный параметр, от которого зависит степень мерцания. Важно то, как долго в течение одного цикла будет гореть лампочка.
На максимальной яркости мерцания не будет совсем, даже если частота при этом будет низкой. Ведь в этом случае лампочка горит 100% времени всего цикла. А вот при низкой яркости светодиод может гореть всего 10% от времени цикла. Получается, большую часть времени экран выключен и отдельные вспышки света выделены отчетливее:
Также производитель может комбинировать снижение яркости как при помощи модуляции (мерцанием), так и снижая напряжение. К примеру, до определенного уровня яркость снижается током (искажение цвета не заметно без приборов), а дальше включается модуляция, т.е. дисплей начинает быстро включаться и выключаться.
Важную роль играет и глубина модуляции света — то есть, разница между максимальной и минимальной яркостью работы светодиода. В некоторых случаях (например, в LED-подсветке IPS-экранов с использованием люминофора), яркость может не опускаться до нуля из-за послесвечения люминофора.
Чтобы не учитывать и не отслеживать отдельно все эти параметры, используется одна единственная характеристика, которая и отображает степень мерцания — это коэффициент пульсации, рассчитываемый по очень простой формуле 3 :
K = 100 * (Eмакс — Eмин) / 2 * Eср
Где K — это коэффициент пульсации, Eмакс — максимальная яркость экрана (когда на светодиод подается ток), Eмин — минимальная яркость (когда ток не подается), Eср — среднее значение яркостей за один цикл.
Например, если ШИМ работает с частотой 100 Гц (то есть, каждый цикл длится 10 мс), максимальная яркость экрана равняется 400 нит, минимальная — 0, а яркость на смартфоне при этом выставлена на 50% (то есть, светодиод горит в течение 5 мс и еще в течение 5 мс выключен), тогда коэффициент пульсации рассчитывается так:
K = 100 * (400 — 0) / 2 * 200 = 100%
Коэффициент пульсации в этом примере равен 100%. Это значит, что экран половину времени просто выключен. Такое мерцание считается очень высоким. Если же коэффициент пульсаций равняется 0%, значит экран светится непрерывно и мерцание полностью отсутствует. Такое значение показывают практически все смартфоны с IPS-экранами и многие читалки на электронных чернилах (e-ink).
Коэффициент пульсации может запросто превышать 100%. Для этого нужно, чтобы светодиоды большую часть времени не светились. Например, если они будут загораться на 2 мс и затем не светиться в течение 8 мс, то коэффициент пульсации составит 500%.
Этих знаний достаточно для того, чтобы перейти к сути проблемы.
Часть 2. Вредно ли мерцание AMOLED-экранов и почему?
Многие люди уверены в том, что мерцание AMOLED-экранов — не более, чем психическое расстройство. Дескать, мнительные люди начитались страшилок в интернете и теперь им везде мерещится это мерцание.
На самом деле такое заблуждение связано с тем, что человек не понимает разницы между ощущением и восприятием. Ощущение — это любое воздействие на органы чувств, которое мы осознаем. Но есть вещи, которые организм воспринимает, но мы этого не ощущаем осознанно.
Если вы впервые слышите о синхронизации нейронов, обязательно почитайте нашу статью о фазах сна, которые пытаются отслеживать фитнес-браслеты. Там эта тема раскрыта более подробно.
Но AMOLED-экраны работают на частотах, в 5 раз превышающих порог слияния мерцаний, поэтому дело здесь должно быть в чем-то другом.
Причем здесь зрачок?
В интернете можно найти интересную легенду, гласящую, что зрачок человека расширяется и сужается в такт мерцанию AMOLED-экрана. Подобное голословное (не подкрепленное ссылками на научные данные) заявление встречается даже на официальном сайте производителя мониторов ViewSonic и тестовой лаборатории DxOMark.
Собственно, именно такое молниеносное непрекращающееся колебание размера зрачка приводит к быстрому перенапряжению и усталости глаз. По мнению ViewSonic и DxOMark.
Это интересная теория, но в реальности зрачок человека реагирует на изменение света с относительно большой задержкой (не менее 180 миллисекунд 5 ), что по сути не превышает частоту в 6 Гц.
А ведь мы говорим о частотах в 30-50 раз выше! То есть, зрачок должен реагировать на изменение освещенности в течение одной миллисекунды, что, конечно же, невозможно с учетом минимальной задержки его работы в 180 мс.
В одном из исследований 6 даже проводилось измерение реакции зрачка на мерцающий свет. Вот как это выглядело при мерцании с частотой 0.7 Гц (свет включается и выключается каждые полторы секунды):
На графике вертикальными линиями показаны моменты, когда экран включается (сплошная линия) и выключается (пунктирная линия). Мы видим, как зрачок сужается и расширяется в такт мерцания света (размер зрачка указан в относительных единицах, а не миллиметрах).
А вот что происходит при мерцании экрана с частотой в 1 Гц:
Мы видим, что работа зрачка уже не совсем адекватно отвечает моментам включения и выключения экрана (присутствует небольшая задержка), тем не менее, колебания зрачка четко прослеживаются.
Как оказалось, колебания зрачка в такт мерцания света отчетливо наблюдаются до 2.3 Гц, с едва уловимыми колебаниями вплоть до 3 Гц:
Очевидно, что зрачок даже теоретически не может реагировать на частоту мерцания экрана в 240 Гц, что в 70 раз превышает порог едва фиксируемых аппаратурой колебаний. Видимо, дело снова в чем-то другом.
Важное замечание: диаметр зрачка действительно связан с неприятными ощущениями при чтении в темноте с любого экрана. Но связь эта совершенно иная. В зависимости от полярности контраста (черный текст на белом фоне или белый текст на черном фоне), в глаз может попадать больше света, чем нужно, что будет вызывать болевое ощущение. Обо всем этом я подробно рассказывал в предыдущей статье.
«Мы ничего не нашли…»
Если мы почитаем последний официальный отчет 7 научного комитета Еврокомиссии по вопросам здоровья (от 5 июня 2018 года), то увидим очень интересный вывод касательно мерцания света на высокой частоте:
Хотя мы и не нашли исследований на эту тему, есть утверждения, что некоторые люди очень чувствительны к модуляции света с частотой около 100 Гц, вызывающей такие симптомы, как головные боли, мигрень и общее недомогание.
European Commission, SCHEER, 5-6 June, 2018
И еще из этого же отчета:
Возможно, некоторая восприимчивость к высокочастотному (100 Гц и выше) мерцанию может быть связана с фантомным массивом, даже если этот массив не воспринимается.
European Commission, SCHEER, 5-6 June, 2018
Это кажется забавным, что не нашлось ни единого исследования, посвященного проблеме, о которой говорит «весь интернет». Тем не менее, Еврокомиссия немножко лукавит, намекая на фантомные массивы.
Еще в конце прошлого века эксперименты 8 доказывали, что человек способен различить отдельные мерцания света с частотой 200 Гц, то есть, когда ШИМ работает циклами по 5 миллисекунд (лампочка загорается на 1 мс каждые 5 мс).
Другими словами, в медицине есть такое понятие, как невидимое, но оказывающее определенное влияние, высокочастотное мерцание света.
В сравнении человеческой сетчатки с матрицей камеры я говорил о том, что наш глаз имеет очень низкое разрешение. Но «картинка» в целом выглядит четкой благодаря саккадам — быстрым согласованным движениям глаз.
Такими саккадами мозг непрерывно сканирует изображение, чтобы спроецировать его на крохотный центральный участок сетчаки с высоким разрешением (реальное разрешение глаза ничтожно мало и только в центре сетчатки более-менее высокая плотность колбочек).
Вы наверняка слышали о так называемом «карандашном тесте», когда перед источником света (экраном или лампочкой) начинают очень быстро размахивать карандашом в стороны. Если след от карандаша кажется нам размытым, значит, свет не мерцает. Но если появляются четкие контуры карандаша, значит, подсветка регулируется при помощи ШИМ, то есть, свет от источника мерцает:
Примерно то же происходит, когда объект неподвижен, а глаза совершают саккады, сканируя быстрыми рывками изображение (например, при чтении текста с AMOLED-экрана). В результате на сетчатке строятся отдельные четкие копии одного и того же изображения с небольшим смещением вместо необходимого размытия.
Не для слабонервных…
Отвлекитесь на секунду от статьи и посмотрите прямо перед собой, а затем переведите взгляд в сторону. Вам ничего не показалось странным?
Скорее всего, вы не заметили никакой аномалии. Но если бы вы попробовали включить запись видео на своем смартфоне и быстро провели камерой в сторону, то результат выглядел бы иначе.
На записи вы увидите, как все предметы во время движения камеры становятся размытыми и «улетают» в сторону:
Но почему такого не происходит со зрением?
Признаться, причина этому жутковатая. В момент перевода взгляда (когда глаза совершают саккады), вы на мгновение в буквальном смысле слепните. Происходит это благодаря саккадическому подавлению 10 — специальному биологическому механизму, который отключает обработку изображения с сетчатки, когда оно становится полностью размытым.
В итоге, вам кажется, что все предметы стоят на своих местах и вся сцена четкая. Но в действительности мозг просто делает бесшовную склейку двух сцен — до начала движения глаз и после окончания саккады. А всё, что было между этими сценами, просто вырезается.
Если вы не осознали масштабы этой иллюзии, тогда подойдите к зеркалу, раскройте пошире глаза и начните переводить взгляд с одного глаза на другой. Вы удивитесь, но как бы вы ни старались, ваши глаза всё время будут неподвижны, будто взгляд застыл на одной точке.
То есть, на самом-то деле ваши глаза будут активно двигаться, просто перед началом каждого движения вы будете слепнуть, а после окончания движения глаз, зрение будет снова возвращаться к вам.
Думаю, вы понимаете, насколько глупо с таким мозгом придерживаться принципа «если я чего-то не ощущаю, значит, этого не существует». Мозг доводит до нашего сознания лишь незначительную долю поступающих сигналов.
Фантомный массив
Когда сцена освещается мерцающей лампочкой или когда мы смотрим на мерцающий экран, во время саккад, изображение становится четким (см. выше карандашный тест), то есть, вместо смазанного шлейфа появляются четкие контуры. Это и называется фантомным массивом.
Но, повторюсь, это напрямую зависит от коэффициента пульсаций (то, о чем мы говорили выше и рассчитывали по формуле). При определенном коэффициенте мерцание экрана не будет вызывать никаких биологических реакций. И этот коэффициент посчитать еще проще 11 :
Например, если экран iPhone 12 mini работает с ШИМ на частоте 250 Гц, то мерцание с коэффициентом пульсации до 8% (250*0.0333) не будет оказывать никакого биологического эффекта. А коэффициент пульсации до 20% (250*0.08) может представлять незначительный риск.
Вот как выглядит реальный коэффициент пульсации на iPhone 12 mini зависимости от яркости (цифры приблизительные):
| Яркость экрана | Коэффициент пульсаций |
| 100% | 7.7% |
| 75% | 8.4% |
| 50% | 10.2% |
| 25% | 53% |
| 10% | 136% |
То есть, мы видим, что при яркости выше 75%, экран не оказывает никакого влияния, но при низкой яркости эффект очень значительный. Что хуже всего, у многих смартфонов (даже самых дорогих) коэффициент пульсации при 50% яркости может доходить до 150%.
Возвращаясь к саккадам глаз и фантомному массиву, хотелось бы еще показать результаты интересного исследования, в котором анализировалось влияние частоты мерцания экрана на движение глаз. В частности, сравнивалось чтение с экрана, мерцающего на частоте 100 Гц, с чтением при освещении без мерцания.
Вот выводы этого исследования 12 :
Результаты согласуются с мнением о том, что мерцание оказывает на чтение два различных эффекта, оба из которых потенциально вредны. Первый связан с увеличением количества преждевременно сработавших саккад, которые в результате становятся менее точными. Во-вторых, увеличивается количество саккад, нарушенных в полете, которые останавливаются незадолго до намеченной цели. Эти два механизма могут иметь разные последствия для читателей (в зависимости от стиля чтения).
Такие нарушения приводят к тому, что мозгу требуется делать больше корректирующих саккад, что, видимо, вызывает дополнительную нагрузку и усталость.
Как бы там ни было, организм любого человека способен воспринимать мерцание света с высоким коэффициентом пульсации. Но почему лишь немногие ощущают это влияние — наука пока не знает, а может и не особо хочет узнавать.
Способен ли мерцающий на высокой частоте свет испортить зрение? Об этом речь не идет, так как проблема высокочастотного мерцания не связана с глазными заболеваниями. Такая связь не подтверждается ни наблюдениями, ни теорией.
Однако же, мерцающий свет может вызывать быструю утомляемость и неприятные ощущения в глазах, что некоторые исследователи связывают именно с саккадическими движениями глаз и обработкой возникающих фантомных изображений на сетчатке.
Также высокий коэффициент пульсации оказывает определенное влияние на психику человека, так как мозг получает и непрерывно обрабатывает сигнал, из-за чего, вероятно, могут возникать головные боли и усталость.
Ухудшится ли у вас память или вы станете более раздражительным через 5 лет активного использования мерцающего AMOLED-экрана — таких данных нет ни у кого. Но лучше придерживаться рекомендуемых норм и не подвергать себя продолжительному воздействию любого источника света с высоким коэффициентом пульсации.
Алексей, глав. ред. Deep-Review
P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!
Как бы вы оценили эту статью?
Нажмите на звездочку для оценки
Внизу страницы есть комментарии.
Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!
Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?
В чем измеряется современный смартфон?
Какое влияние на слух оказывают наушники? Правда и мифы о вреде громкой музыки
Барометр в телефоне и смарт-часах для «чайников». Как он работает и для чего нужен?
Можно ли заряжать смартфон, наушники или часы более мощной зарядкой? Вольты и амперы для «чайников»
Технические характеристики смартфонов для «чайников». Экран и корпус
Фитнес-браслеты и часы не измеряют вариабельность сердечного ритма! Неужели всё это — обман?
Уровень стресса на часах от Samsung, Apple, Huawei и Garmin — самая важная функция в 21 веке?
Как работает Shazam? Распознавание музыки на смартфоне для «чайников»
Потрясающая статья! Большое спасибо, за столь понятную, но в тоже время углубленную подачу материала.
Благодарю за познавательную подачу материала!
Однако после прочтения остались несколько вопросов:
1. Практически в каждом обзоре обозреватели ругаются, если на тест попадает телефон с IPS-экраном. Однако, исходя из данной статьи IPS значительно лучше AMOLED-а. Почему такое происходит, неужто обозреватели руководствуются исключительно яркостью экрана на солнце?
2. В тексте Вы указывали, что современные смартфоны имеют частоту мерцания значительно выше 100 Гц. Однако э краны телефонов Xiaomi 11 имеют частоту обновления 120 Гц. Насколько я понимаю, этого крайне мало и глаз будет воспринимать данную частоту? Либо же имеется в виду иная частота?
неужто обозреватели руководствуются исключительно яркостью экрана на солнце?
Главным преимуществом AMOLED является, всё же, бесконечная контрастность (идеально черный цвет). На IPS добиться этого невозможно (если не брать в расчет подсветку типа microLED).
Либо же имеется в виду иная частота?
Всё верно, это другая частота, которая никак не связана с мерцанием подсветки. Это частота обновления картинки на экране. Об этом у нас запланирован отдельный подробный материал (выйдет до конца года точно), так что обязательно возвращайтесь к нам еще!
Спасибо за актуальную информацию.
После шестого айфона с IPS купила Самсунг c Oled. Это какой-то ад для глаз, скажу я Вам. С ноутом та же история. После года на Oled экранах, с глазами ад. Проблемы с фокусировкой, раздражение, краснота не проходит, вдаль почти ничего не вижу. Почему придумали этот ад. Буду теперь брать старый айфон восемь, иначе я с ума сойду.
iphone 11 с IPS экраном
Здравствуйте! Замечательную статью прочитала! Спасибо за просвещение. Я не профессионал и не специалист по экранам, но все же есть вопрос. Я очень много времени провожу за экранами компьютеров и телефонов. Сейчас у меня iphone 12 max pro. Испытываю неприятные зрительные ощущения после взаимодействия с экраном телефона. Причем если яркость 100%, глаза болят и устают гораздо быстрее. Если уменьшать яркость, то становится легче. И в принципе зрение упало сильно за последние 3 года. Может это связано с длительным взаимодействием с экраном. И как-то ваши выводы не совсем коррелируются с тем что например происходит у меня. Можете объяснить этот феномен? Буду очень признательна
ЖК через тернии времени пришли к Flicker Free. И правда, зачем делать мерцающую подсветку, если она статично светит и может не мерцать. Но маркетологи порядка 20 лет гробили людям зрение этим ШИМ-ом. Т.е. изменили технологию подсветки, без шим.
_
OLED — и опять маркетологи убивают наши глаза, теперь уже нагло врут.
В олед нет подсветки, а принцип работы изменения яркости пикселей oled это именно шим. В динамике. Адский низкочастотный высокоскважный переменный шим, зависящий от того, насколько сильно надо засветить пиксель.
В отличии от ЖК этот шим нельзя победить, не изменив сам подход и технологии. К сожалению на данный момент все олед в любых устройствах используют шим как принцип своей работы и опять! убивают наше зрение.
Это очень печально.
Т.к. в жк это потребовано 2 десятилетия и было очень просто — подсветке не надо постоянно менять яркость, и шим там совсем не нужен.
а в олед перемена яркости пикселей работает на шим, в отличии от ЖК, где шим не используется.
Почему и кто так сделал — вопрос. Но это определенно вредитель и враг человечества.
Как и компании, которые производят стробящий и шимящий OLED.
Интересная статья. Прочитал её после покупки уже Samsung A72. Мне вот интересно. На одном сайте написано, что « при яркости от 3% до 100% частота пульсаций возрастает до 352.1 — 367.6 Гц, но амплитуда ШИМ-сигнала становится гораздо ровнее. Таким образом, дисплей не должен негативно повлиять даже на чувствительных пользователей.» Но, там не сказано о коэф. пульсации. Судя по обзорах, в среднем показатель там 30%, только на 0% яркости где-то 11%, а на 10 — 50%. И вот у меня такой вопрос, так вредно (т.к КП
30%) или нет (частота пульсаций
в статике эти замеры не имеют значения.
олед шим-ит в динамике, и гораздо более адски, в диапазоне от нуля до 50гц.
Алексей, доступно изложено, спасибо. стала чуть понятнее эта тема. выбираю телефон, у меня все прошлые были с ips экраном. но сейчас выбор таких небольшой, в основном все флагманы с oled. я пользуюсь в основном в помещении телефоном и никогда не использую яркость на 100%. по моим ощущениям, слишком ярко, резковато. яркость устанавливаю на 65-80%. думаю, если взять телефон с oled экраном при такой яркости, наверное, будет мерцание заметно, либо глазам некомфортно? если был опыт тестирования на такой яркости поделитесь, пожалуйста.
Конечно, у меня был опыт тестирования любых экранов, на любой яркости, включая экземпляры с самым жутким мерцанием. Но мой опыт совершенно бесполезен для Вас, так как я никогда не ощущал этого мерцания, хотя другие люди (даже мои знакомые) на тех же смартфонах не могли вечером смотреть в экраны — глаза быстро уставали.
В плане субъективных ощущений здесь всё очень индивидуально.
Если же Вы хотите любой ценой избежать мерцания, тогда просто покупайте смартфон с функцией DC Dimming (снижение мерцания).
кое-кто пишет, что не справляется эта функция, вынуждены продавать телефоны… В частности читала такое к realme gt master edition
Нужно, конечно, проверять эту информацию. Мой опыт показывает полное отсутствие мерцания с dc dimming на всех аппаратах, которые я лично проверял. Но конкретно по realme ничего сказать не могу, так как не пользовался их смартфонами.
Я тоже сейчас ищу, и выбора по ips почти нет, всего 4 модели.
Я опробовала массу телефоном на амоледе в цене 20-35тыс, и 4 модельки ips, так вот, на ips 20% яркости это как 50% на амоледе. Примерно. Но при этом 100% на ips это как % 85 на амоледе. Сегодня вот снова ходила, бегунки яркости двигала :))) Если уж сказать как есть — не могу в амолед смотреть, не очень комфортно глазам, объяснить тяжело, ну и стоять в магазине час и проверять работает ли для меня DC dimming не стала.
Присмотритесь к Redmi Note 10 Pro, у экрана этого смартфона очень низкий коэффициент пульсации. После многочасовых сессий просмотра видео я не заметил абсолютно никакого негативного влияния на глаза, стало даже немного комфортнее, чем на IPS (возможно, из-за повысившейся контрастности и большей диагонали RN 10 Pro). Но нужно учитывать, что Amoled матрица здесь все равно не очень хорошего качества: могут не отображаться темные оттенки серого, часто встречается неравномерность свечения диодов по площади.
Здраствуйте, Алексей. Спасибо за вашу статью и пояснения по программе oled saver. Хотел бы задать еще один вопрос по этой программе — насколько сильно снижается уровень цветопередачи при использовании oled saver на разных уровнях яркости, допустим на 20%, на 50%, на 70? Некоторые люди в комментариях утверждаю, что на низкой яркости цвета становятся слаборазличимыми.
Здравствуйте, Максим! Заметить какое-то отличие в цветопередаче при яркости >20% очень тяжело. На минимальной яркости (
Я не совсем понял про современные IPS и их LED подсветку. Раньше яркость регулировалась вращением кристаллов, а теперь она регулируется напрямую яркостью диода? это же почти как amoled. Я запутался..
Всё верно, яркость (или цвет) каждого конкретного пикселя IPS-экрана как регулировалась, так и регулируется вращением кристаллов. LED-подсветка — это не микроскопические светодиоды, спрятанные за каждым пикселем ЖК-дисплея, а просто ленточка с несколькими светодиодами, размещенная внизу дисплея и подсвечивающая сразу весь экран.
Просто производители заменили устаревшие люминесцентные (CCFL) лампочки на новые — светодиодные. Вот и вся разница. Ну, не считая того факта, что новая LED-подсветка иногда использует ШИМ для регулировки яркости (правда, на очень высоких безопасных частотах).
Теперь понял, что принцип тот же остался. Спасибо!
Как всегда очень познавательно и доступно все описано) Считаю данный сайт большой находкой для себя! Спасибо вам за работу!
Все классно и очень понравило, но хотелось бы больше примеров на смартфонах, можно лампах, а самое главное как понять воздествует оно на тебя или нет. В быту к примеру камерой, установить выдержку какую лучше 1/320 или 1/250? И возможно приложения какие то что бы можно было или сайт где можно посмотреть пример высокого ШИМ и низкого. К примеру частоту в 40Гц которую заметят большинство и частоту в 500 гц, которую мало кто заметит. Можно еще примеры?
В восторге от статей. Подача материала просто класс. Каждый день для себя открываю что то новое.
Алексей, не могли бы вы рассказать о принципе работы программы Oled Saver, призванной снижать коэффициент пульсации экранов oled? Точнее, сам принцип понятен — аппаратная яркость выставляется в 100%, а понижение яркости эмулируется с помощью неких «фильтров». Но вот как работают эти фильтры? Экран ведь действительно начинает излучать меньше света, как это достигается на физическом уровне, если ШИМ отключён (аппаратно яркость на максимуме)? Объяснение «накладываются тёмные фильтры», которое приводится в самой программе и на форумах, меня не устраивает: у экрана oled нет никаких физических фильтров, т.е. светопропускание изменить нельзя (как делается в ips — там можно изменить светопропускание отдельного пикселя, потому что он как раз является фильтром, а лампа подсветки отдельно, а в oled нет лампы — каждый пиксель сам является лампой).
Все эти приложения используют один из двух методов:
1) Накладывают «сеточку» из черных точек в шахматном порядке. Таким образом, отключается значительная часть лампочек, которые должны «отображать» черные точки. Оставшиеся светодиоды горят на максимальной яркости и поэтому мерцание отсутствует. Иногда яркость светящихся пикселей также может приглушаться, но тогда мерцание становится более ярко выраженным. В любом случае, детализация картинки (фактическое разрешение экрана) значительно снижается и это отчетливо видно.
2) Накладывают полупрозрачной черный фон. И здесь всё интереснее. Как Вы понимаете, управление яркостью экрана и управление цветом пикселей на AMOLED — это одно и то же явление. Когда мы смотрим на картинку на 100% яркости, мерцание практически отсутствует. Тем не менее, мы видим цветную картинку, а значит, яркость отдельных светодиодов не равняется 100%, иначе бы мы видели только белый цвет.
И прежде, чем разобраться с работой OLED Saver и подобных ему приложений, предлагаю провести простой эксперимент:
Открываем на смартфоне белую картину (чтобы красная, зеленая и синяя составляющая всех пикселей равнялись максимальному значению — 255) и снижаем системную яркость до 10%. В этом случае мы видим «грязный» белый цвет, даже скорее, серый. При этом дисплей очень сильно мерцает.
Теперь открываем на смартфоне серый фон, цвет которой будет RGB(35,35,35), то есть, красная, зеленая и синяя составляющая цвета каждого пикселя равняется 35. Включаем экран на 100% яркости. Мы увидим точно тот же грязноватый белый цвет. То есть, фактически дисплей отображает один и тот же цвет, что при RGB(255, 255, 255) на 10% яркости, что при RGB(35, 35, 35) на 100%. Но в первом случае экран мерцает очень сильно, а во втором — незначительно.
Заметьте, мы не использовали никаких приложений, никаких DC Dimming’ов и пр. Мы просто смотрели на белый фон при 10% яркости и на серый фон при 100% яркости.
Очевидно, при максимальной яркости дисплей управляет цветами именно током, так как, вероятно, искажение цвета светодиода при этом минимально. Но снижение общей яркости = снижению каждой составляющей цвета пикселя (от 255 до 0). Использовать ток для одновременно снижения и общей яркости картинки, и цвета каждого пикселя не получится, так как цвета поплывут очень сильно. И включается ШИМ.
Приложения вроде OLED Saver накладывает черный полупрозрачный фильтр и тем самым фактически МЕНЯЕТ ЦВЕТА, приглушая их изменением красной/синией/зеленой составляющей от 255 до 0. Для дисплея это выглядит так, будто нужно просто на максимальной яркости показать, скажем, не белый, а серый цвет. В этом случае значительное падение яркости происходит из-за снижения тока, но частично включается и ШИМ, если яркость пикселей слишком низкая.
Простыми словами, эффект отсутствия мерцания достигается путем отображения приглушенных цветов на максимальной яркости дисплея. Из-за чего регулировка яркостью отдельных пикселей происходит путем изменения тока, а не модуляцией импульсов.
Источник
