現在市面上已經出現了許多混合調光(pwm+DC)的OLED屏幕顯示設備,他們的顯示效果比起LCD的DC調光如何?比起OLED的pwm調光如何?會不會使人出現不適(如頭痛、眼痠、眼乾等)?


DC調光其實是調節屏幕亮度的一種方式,誰都知道手機屏幕亮度是可以自由調節的,這樣在不同光線環境時,纔不會因為手機屏幕太亮刺眼或太暗看不清。實現這種屏幕亮度調節的方式有兩種,分別就是DC調光和PWM調光,而現在旗艦手機上普遍採用的OLED屏幕幾乎清一色都是採用PWM調光,而非DC調光。

既然DC調光火了嘛,肯定就是更好咯,那PWM調光又差在哪兒呢?PWM調光的原理是依靠屏幕的不同亮、滅交替頻率,雖然我們眼睛看著屏幕處於點亮狀態,但它其實一直背著咱們在不停的點亮、熄滅,點亮、熄滅,通過這樣一種頻率交替來實現亮度變化,通常來說,當頻率超過80Hz時,人眼就察覺不到了。

理論上,當屏幕亮度調高時,亮屏持續時間長、滅屏持續時間短;當屏幕亮度調低時,則是亮屏持續時間短、滅屏持續時間長,這也是為什麼在用相機(快門速度足夠快時)拍攝手機屏幕時會看到閃爍的黑色條紋,也就是常說的頻閃效應。iPhone Xs系列在上市之初的時候,就因為OLED屏幕因PWM調光閃爍問題被噴。

DC調光則是通過提高或降低電路功率來改變屏幕亮度,中學物理都學過吧,功率=電壓×電流,所以只要改變電壓或電流就能調節屏幕亮度。這個怎麼理解呢?把屏幕背面想像成有一排燈泡,改變燈泡電壓或電流就能調節燈泡亮度,屏幕亮度自然也就會隨之變化啦。

要分辨屏幕採用了哪種調光方式,最簡單的方法就是直接通過相機畫面查看是否有頻閃現象,有就說明是PWM調光,沒有則是DC調光。DC調光不是最近纔出現,LCD屏幕一般都是DC調光,PWM調光主要用於OLED屏幕,常常有人說的「LCD永不為奴」,也是有這個原因在裡面。

關於PWM低頻調光方式帶來的頻閃辣眼問題還真不是心理作用,這兒有科學依據:IEEE(電氣和電子工程師協會)指出LED頻閃會造成眼壓升高、偏頭痛或光敏性疾病等,低健康風險的頻閃範圍應該在1250Hz以上,而手機的OLED屏幕頻閃卻只有240Hz。

那OLED屏為什麼不採用DC調光呢?OLED屏不同於一體背光式的LCD屏,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,就等於必須降低每個像素的電流/電壓,而且OLED各RGB子像素對電流的響應情況又不同,弄不好就容易出現色彩不均的現象,這就很影響觀感了。PWM調光就沒這個問題,要亮一起亮,要滅一起滅,這就簡單多了。

那為什麼DC調光突然又火了呢?上週黑鯊遊戲手機2(我們本週將帶來黑鯊遊戲手機2的評測)在發布會上反覆強調了自己的OLED屏幕支持全亮度類DC調光,玩一晚上王者榮耀眼睛也不會累哦(我們絕對不推薦哈)。廣大用戶一看,嘿,黑鯊手機都可以DC調光了,其他大廠呢?

這不,很快華米OV、魅族各大手機廠商都表態「安排上了」,這其中小米和魅族的動作最快,小米9和魅族16th系列有希望在這周用上,即將發布的華為P30、OPPO Reno新機表示會支持,vivo iQOO也在開發測試當中。

回頭想想,這個事情屛廠三星為什麼不做?而且根據魅族工程師的說法,實際上三星已經在出廠時寫死驅動,亮度110nit以上是DC,以下是PWM,屏廠不改,手機廠家暫時也改不了。現在基本上都是通過開源社區的提取包實現的類DC調光。

作為屏幕供應鏈的頂層,三星當然不希望因為調光技術引起色彩偏差的問題,從而砸了自己的招牌,因此選擇了更能保證色彩效果的調光方式。其實手機廠商也並非不擔心偏色問題,DC調光僅僅是作為一個選擇項提供給用戶,從而成為OLED屏的附帶品。

其實一項技術是否採用,都是市場決定的,這也是為什麼有人認為這股DC調光風就是營銷手段。防藍光護眼屏早就成了一個賣點,當廠商看到市場對DC調光有需求,現在把它和護眼提出來說,無可厚非。說到底如果真的想愛護眼睛,更重要的還是注意勞逸結合,長時間看手機或者在黑暗環境下玩手機,不論哪種調光方式,都救不了你的眼睛啊。

再說句題外話,OLED屏幕本身已具有更薄、低功耗和色彩優勢,再加上屏幕指紋成為主流,如果DC調光普及開來,未來又沒有新的屏幕技術出現的話,OLED屏幕便是大勢所趨了。當然啦,LCD屏也暫時不會「滅亡」,鑒於成本優勢,仍會有很多中低端手機會用。


起初OLED屏幕都是dc調光的的,後來大家發現dc調光的OLED在低亮度下會出現偏色和抹布屏(即白色顯示不均勻)的問題,因此引入了pwm調光。

放到現在OLED的低亮度顯示依然是個難解的問題。所以部分手機採用了高亮度下dc調光+低亮度pwm來折衷解決這個問題,比如1+6t。也有全dc的手機,比如黑鯊helo,但是據評測說黑鯊helo仍有低亮度下抹布屏的情況,暫不討論。


關於DC調光,首先我們來聊聊DC調光和PWM調光。

所謂DC調光,其實就是通過電流和電壓的大小來降低或調高屏幕亮度,每個像素點在不同 下發出的亮度不同。所以,DC調光的屏幕能夠保證幾乎無閃爍,大多數LCD屏幕以及部分OLED屏幕使用的是DC調光。

而PWM調光,則是利用了人眼的視覺殘留特性,在最高亮度下屏幕是保持常亮的,但是降低亮度之後屏幕就會插入不亮的時間。也就是在電壓不便的前提下,通過控制亮屏的間隔來調整亮度,當熄屏時間越長,屏幕的亮度就越低。相信很多人對PWM與DC調光的差別,都是從兩款手機的拍攝發現的。比如下圖,PWM調光手機(左)就有明顯的暗紋,而DC調光則沒有。

不過在早期OLED屏幕上,使用DC調光的OLED屏幕在低亮度下顏色均勻性不好,會出現明顯的顏色偏差,並且動態範圍大幅丟失。所謂很多人吐槽的「抹布屏」,就是DC調光不好的典型案例。然而隨著OLED技術的提升,OLED手機也能夠擁有全程DC調光,比如黑鯊遊戲手機2、紅魔3等。

至於DC調光屏幕觀感,我們以紅魔3為例進行分析。由於紅魔3採用的是一塊由維信諾提供的AMOLED屏幕,特點就是支持90Hz的高刷新率,因此DC調光能夠很好地滿足高刷新率特點。這塊屏幕給人最直觀的感受,就是滑動屏幕時完全無拖影。相比起普通的屏幕,在面對高速移動的畫面時,高刷新率屏幕讓整個畫面顯得更為流暢清晰。特別是一些FPS遊戲又或者是速度競技類遊戲上,高刷新率屏幕可以帶來更加順滑的畫面移動體驗,而這對於遊戲體驗的提升有舉足輕重的作用

其實近期的高刷新率屏幕都採用的是DC調光,也可以證明DC調光的高刷新率在遊戲等顯示場景下具有明顯優勢。


看了其他答主的回答都寫的不錯,忍不住自己想講兩句。

一個2340*1080的屏幕,子像素約有10,108,800個(每個像素有1藍1紅2綠共四個子像素)。

我們不可能為這10M個像素每個像素提供一個獨立的電源(為每個像素提供一個獨立的電源至少需要數千萬條走線,千萬個電流控制模塊),在手機那種寸土寸金的地方,要塞下這麼多東西,截止到目前只有火星科技可以做得到。

所以,為了驅動他們,我們需要另一種形式來為像素們供電,這大概需要5,580個IO,行列PWM式(光是能讓這10M個像素按照我們預想的亮起來,組成各種各樣的圖案,就已經非常了不起了)。

在高亮度(由屏幕製造商決定)的時候,要調節亮度,只需要降低或提高PWM電源電壓即可,這可以很輕易的做到。

但是一旦到了低亮度,led子像素二極體工作在死區結束到正向特性開始的區域,這個區域的斜率,儘管現代的製造工藝技術,已經把一致性做的很優秀了,但是斜率還是會有很大差異,最明顯的表現就是色準很差。(這個問題在未來,隨著科技的進步可以被妥善的解決掉)

為瞭解決這個問題,目前有兩種方案,1。切換到PWM,降低亮度同時不對色準造成過大的影響。(對色準影響相對較小)2。*限制最低亮度不讓他切換到pwn(對色準影響較大)。請注意,屏幕在某個亮度x下,是工作在PWM模式;而這個亮度x以上是DC模式,這個x的數值由熒幕製造商經過大量實驗校驗後決定。

於是大家選擇了第二種,提高最低亮度,然後通過軟體層面降低亮度。就相當於給整個顯示器都增加了一層濾鏡,以降低亮度。

舉例與總結:製造商SM的熒幕pwm閾值x為100nit,於是手機組裝廠XM限制最低亮度不低於110nit,然後為每幀畫面都進行了處理,使得他們看起來變得更暗了。*最終從人眼的角度看熒幕,它確實變暗了,同時屏幕也沒有達到製造商對於PWM模式所設定的閾值;這是由於某個驅動程序對每幀畫面都進行處理,例如原來白色是藍255,紅255,綠255,處理後是藍128,紅128,綠128,將處理後的數據增加校驗碼後發送給屏幕,這時屏幕由於數值大小減少了一半,會顯示55nit(由於我不是屏幕製造商的工程師也不是寫這個驅動程序的,具體是不是55nit我並不確定,但是應該差不多就是這樣了)的亮度】;遺憾的是對色準會有影響。


我對屏幕閃爍比較敏感,所以一直都很關注oled屏幕的這個問題。

之前去蘋果商店實地看了iPhoneXs,在50%亮度以上時確實感覺不出閃爍,眼睛沒有什麼不舒服的感覺。在35%亮度時快速移動眼球可以察覺屏幕的閃爍。

就我的現場觀感來看,oled屏幕的dc調光部分並不傷眼,可以期待以後隨著技術的發展dc調光的亮度區域能越來越寬。


本人LG v30用戶,全局DC調光OLED

一張圖說明問題(圖源酷安)


推薦閱讀:
相關文章