Mis on PWM-ekraani virvendus ja kuidas sellega toime tulla

Kas olete kunagi oma telefoni vaadanud ja saanud peavalu? Mõnikord tähendab see lihtsalt seda, et olete sellega liiga kaua tegelenud ja peate pausi tegema. Mõne inimese jaoks võib see aga tähendada, et teie telefoni ekraani toimimise tõttu on teil tekkinud PWM-väreluse tundlikkus.

PWM ehk impulsi laiuse modulatsioon on meetod ekraani virvendamiseks, et petta inimsilm heledamat või tuhmimat ekraani nägema. See on taktika, mida kasutavad paljud parimad telefonid - sealhulgas Apple iPhone, Google Pixel, Samsung Galaxy ja paljud teised - mitmel põhjusel ja on muutunud üha tavalisemaks, kuna telefonid lülituvad jätkuvalt OLED-ekraanidele.

Tulemuseks on telefon, mis võib teid iiveldama, silmad haiget teha, peavalu või isegi tekitada soovi kerra kerima tundideks. Mis on PWM, miks see mõnele inimesele kahjulik on ja mida saate sellega teha? Muu kui uue hankimine PWM-sõbralik telefon, on meil mitmeid soovitusi, mis aitavad teie praegust telefoni pisut silmasõbralikumaks muuta.

Mis on PWM-i hämardamine?

PWM-i hämardamine toimib nii, et ekraan vilgub väga kiiresti sisse ja välja. Mõelge sellele natuke nagu filmi vaatamisele, mis koosneb piltidest, mida näidatakse üksteise järel mitu korda sekundis.

Teie aju tõlgendab seda piltide kiiret edenemist liikumisena filmis, kuid PWM-hämardamise korral telefonide puhul näevad teie silmad heledamat või tuhmimat pilti olenevalt sellest, kui sageli teie telefoni ekraan on sisse või välja lülitatud. teiseks.

PWM-i hämardamine toimib nii, et ekraan vilgub väga kiiresti sisse ja välja, mis meelitab teie silmi nägema "heledamat" või "hämardamat" ekraani.

Põhjus, miks see erineb filmist, seisneb selles, et filmikaadrid on ühest teiseni ühtlaselt valgustatud. PWM-i vilkumine vaheldub aga 100% ja 0% heledusega, pakkudes teie silmadele ja ajule karmi kontrasti.

Ülaltoodud graafikud, mis näitavad Samsung Galaxy Z Fold 5välimine ekraan 100% heledusega – näita sisse/välja tsüklite mustrit, mida teie silmad ei näe, vaid teie aju tajub. Kõrgeima ja madalaima punkti erinevus on modulatsioon, mis on defineeritud kui protsentuaalne erinevus kõige eredama ja hämarama väärtuse vahel.

Kujutage ette, et pimedas ruumis vilgub teile pidevalt ere tuli ja saate kiiresti aru, miks see probleem on.

Tavapäraselt tähendab see lihtsalt seda, kui eredaks muutub ekraan sekundi murdosaks, enne kui hetkeks välja lülitub, seejärel korratakse tsüklit ikka ja jälle mitusada korda sekundis.

Heleduse liugurit langetades ei muutu ekraan tegelikult tuhmimaks. Selle asemel, mis juhtub, on see, et ekraan jääb pikemaks ajaks välja, kuna see vilgub sadu kordi sekundis sisse ja välja. Kujutage ette, et pimedas ruumis vilgub teile pidevalt ere tuli ja saate kiiresti aru, miks see probleem on.

See erinevus selle vahel, et ekraan on sekundi murdosa sisse lülitatud ja sellele järgneb sekundi murdosa väljalülitumine, on inimaju jaoks uskumatult häiriv. Kuigi see ei mõjuta mõnda inimest nii negatiivselt kui teisi, laseb see teid siiski kogu päeva jooksul vilkuva valgusega kokku puutuda. Teadusuuringute põhjal teame, et selline kokkupuude on teie tervisele kahjulik.

Miks kasutavad telefonid PWM-hämardamist?

Nutitelefonide ekraanid kasutavad heleduse reguleerimiseks tavaliselt kahte peamist meetodit. Kõige tavalisem meetod oli nn alalisvoolu hämardamine, mis kontrollib LED-paneelile saadetava pinge suurust. Mida rohkem voolu toite, seda heledamaks LED muutub. Vähendage seda võimsust ja LED muutub tuhmimaks.

Kuid kuna nutitelefonid on hakanud üha sagedamini lülituma OLED-ekraanidele, kasutavad tootjad heleduse haldamiseks alalisvoolu hämardamise asemel PWM-i. See kõlab naeruväärselt - ja paljudel juhtudel on see tõesti nii -, kuid sellel kõigel on mõjuv põhjus.

Kõigepealt uurime kiiresti LCD-paneelide ja OLED-ekraanide erinevust. LCD-paneelil on värviliste pikslite taga täiesti valge taustvalgus. Need värvilised pikslid toimivad valguse filtrina, kuid neil pole midagi pistmist valguse enda heleduse ega intensiivsusega. Need on täiesti eraldiseisvad tükid.

Seda taustvalgust saab hämardada värvilistest pikslitest eraldi, vähendades valge LED-taustvalgustuse võimsust, muutes valge valguse nagu lambipirni.

OLED-ekraanid kasutavad individuaalselt valgustatud piksleid, mis koosnevad tavaliselt punastest, rohelistest ja sinistest alampikslitest. Kõik need alampikslid eraldavad oma valgust, nii et heleduse intensiivsus on otseselt seotud värviga.

Kuna OLED-pikslid on tuhmid, väheneb ka värvi täpsus ja intensiivsus. Mõni aasta tagasi katsetas OnePlus OnePlus 6 ja 6T täielikult alalisvooluga hämardatud OLED-paneeliga. Kui heledus langes aga alla 30%, muutuvad hallid roheliseks ja muud värvid ei näeks õiged välja.

Sel põhjusel kasutavad sellised tootjad nagu Samsung PWM-hämardamist. Kui ekraan kasutab PWM-hämardamist, annab see igale pikslile 100% võimsust, tagades, et värvide täpsus ja intensiivsus jäävad heledustasemest olenemata samaks.

See on geniaalne lahendus tehnoloogilisele probleemile, kuid unustab arvesse võtta kahte peamist asja: inimese silmad ja ajud.

Mõned tootjad, nagu Motorola, Xiaomi ja Nothing, on hakanud pakkuma hübriidlahendusi, mis on inimeste silmadele ja ajudele palju lihtsam, säilitades samal ajal visuaalse kvaliteedi, mida OLED-ilt ootame kuvab.

Mõned tootjad mõistavad lõpuks, et kogu päeva jooksul valguse vilkumine kasutajatele ei ole tervislik, ja kasutavad nüüd DC Dimming'i, mille heledus on üle 50%.

Kõrgema heledustaseme korral sellistes telefonides nagu Motorola Edge Plus (2023), Mitte midagi Telefon (2)ja Xiaomi 13, alalisvoolu hämardamine juhib iga üksiku piksli pingetaset. Kõik need telefonid kasutavad alalisvoolu hämardamist teatud heleduse tasemeni (tavaliselt umbes 50% heleduseni), seejärel lülituvad sellest madalamal tasemel PWM-hämardamisele.

See tagab, et kasutajad ei puutu kokku PWM-ekraani vilkuva valgusega terve päeva. Selle asemel toimub see ainult nõrgema valguse korral, kui kasutaja soovib heledust vähendada.

Lainekujud ja aju

PWM-i / virvendustundlikkuse põhjuste uurimisel näivad mõned tegurid mõjutavat enamikku selle kategooria inimesi. Kui kasutate virvenduse parameetrite mõõtmiseks tööriista, näeb lõpptulemus välja nagu ostsilloskoobi lainekuju. Kui ma olen su juba kaotanud, siis hoia kõvasti. Ma luban, et jätan selle lihtsaks.

Kõige mugavam muster on siinuslaine, mida esindab sujuv kõver, mis liigub ühtlaselt ühtlase kiirusega üles-alla. Hõõglambid levitavad sellist lainet, kuna sees olev hõõgniit ei lülitu kunagi täielikult välja tavalise elektriliinidelt tuleva võnkuva toitetsükli ajal. PWM-i hämardamist kasutavad kuvarid võivad olla mugavad, kui need järgivad siinuslaine mustrit, kuid sellega kaasnevad hoiatused.

Ekraanid, mis puutuvad kokku teiste ülaltoodud lainekuju mustritega, kipuvad vilkuma erineva või karmima kiirusega. Ma leidsin, et see on äärmiseltenamikul juhtudel ebamugav. Kui kerite ülaltoodud näiteni Fold 5, näete, et see kasutab ruudukujulist lainekuju, mis on väga karm sisse-/väljalülitamismuster.

Ja vastupidi, kui vaatate alloleval pildil Motorola Edge Plusi (2023) mustrit, näete, et see on üsna lame lainekuju, millel on väga madalad langused ühtlase intervalliga.

Viimasena vaatan PWM-i kiirust, mis tähendab, kui kiiresti võib ekraan sekundis vilkuda. Enamik Samsung Galaxy ja Google Pixeli telefone vilgub väga madala sagedusega 240 Hz ehk 240 korda sekundis.

Apple kasutab sagedust 480 Hz, hoolimata asjaolust, et ta kasutab sarnast tüüpi OLED-ekraane nagu Galaxy ja Pixel. Suuremad numbrid võivad suurendada mugavust isegi siis, kui PWM-i kasutatakse ekraani "hämardamiseks", nii et iPhone'id on teoreetiliselt mugavam vaadata kui Galaxy või Pixel telefonid.

Kõrgemad (kiiremad) PWM-i kiirused võivad suurendada mugavust, kui kasutate ekraani, mis "hämardub" impulsi laiuse modulatsiooni abil.

Kuid siin soovitatud telefonid lähevad tavaliselt sellest palju kaugemale, kui nad üldse PWM-i kasutavad. Näiteks Honor 90 kasutab an äärmiselt kõrge PWM sagedus 3840 Hz. See on 8 korda kiirem kui iPhone ja 16 korda kiirem kui enamik Galaxy või Pixeli telefone. Selle kiirusega on enamiku inimeste jaoks tõenäoliselt kasutatav isegi PWM-i virvendus.

Teised selles loendis olevad telefonid, nagu Nothing Phone (2) ja Xiaomi 13, kasutavad PWM-i sagedust 1920 Hz, kui heledus väheneb. Vastasel juhul kasutavad need telefonid 50% või kõrgema heledusega alalisvoolu hämardamist, võimsuse reguleerimise meetodit, mis vähendab ekraani üksikute LED-ide pinget, muutes need praktiliselt virvendusevabaks.

Kuidas toime tulla PWM-tundlikkusega

Tundlikkus värelevate tulede või ekraanide suhtes pole lihtsalt lõbus. Vilkuvad valgusallikad võivad põhjustada sirge silma, peavalu, peapööritust, peapööritust, iiveldust ja palju ebamugavaid või valulikke aistinguid. Õnneks on nende sümptomitega toimetulemiseks viise ja asju, mida saate teha nende ennetamiseks.

Olenemata sellest, millist telefoni te kasutate, PWM-i või virvenduse suhtes tundlik olemine tähendab, et peaksite võtma mõned ettevaatusabinõud tagamaks, et te ei puutuks kokku liigse virvendusega. Siin on mõned näpunäited ja näpunäited, mis aitavad telefoni silmadele kergemaks muuta.

Pöördu optometristi poole

Kõigepealt, kui teil tekib telefoni vaadates mõni ülalkirjeldatud sümptomitest, pöörduge optometristi poole. Mina isiklikult tegelesin mõne kuu jooksul enne optometristi juurde minemist suurenenud tundlikkuse ja karmimate sümptomitega ning ma ei oleks saanud oma kogemusega rahul olla.

Minu puhul oli ühel silmal astigmatism ja mu optometrist suutis mulle selle astigmatismi korrigeerimiseks välja kirjutada uued lugemisprillid. Paljudel inimestel, kes on tundlikud väreleva valguse ja vilkuvate nutitelefonide ekraanide suhtes, on ka astigmatism ja selle probleemi parandamine võib teie tundlikkuse probleemi väga hästi lahendada.

Minu puhul saan kasutada värelevaid telefone seni, kuni kannan prille, kuid isegi see jääb piiridesse. Ma ei julge kasutada ühtegi neist vilkuvatest telefonidest, mille heledus on alla 50% või pimedas ruumis ja üldiselt ei saa ma neid kasutada, kui olen mitte kandes mu prille.

Minu jaoks tähendab see, et ma ei saa oma telefoni kasutada sõidu ajal navigeerimiseks, kuna mu prillid on mõeldud ainult lugemiseks, ja see tähendab, et uskumatult ebamugav (või võimatu) vaadata värelevaid telefone mis tahes aja jooksul, tehes füüsilist tegevust eemal Kodu.

Ärge kasutage automaatset heledust

Automaatne heledus on suurepärane kontseptsioon, kui telefon kasutab alalisvoolu hämardamist. Telefonide puhul, mis kasutavad hämardamiseks PWM-i, on automaatne heledus kiire viis peavalu tekitamiseks. Selle asemel hallake heledust ise ja hoidke seda tasemel, mis on teie arvates juhitav ega väsi silmi.

Selle põhjuseks on asjaolu, et PWM-hämardiga telefonid vilguvad madalamal heledustasemel karmimalt, suurendades PWM-haiguse võimalust.

Soovitan seda tava kasutada koos järgmise näpunäidetega.

Proovige ekraani hämardamise rakendust

Ärge kasutage heleduse reguleerimiseks oma telefoni heleduse liugurit. Selle asemel soovitaksin hoida süsteemi heleduse liugurit 100% juures, et ekraani modulatsioon oleks võimalikult madal. Seejärel kasutage heleduse reguleerimiseks ekraani hämardamise rakendust, kuna see töötab erinevalt.

Esiteks, ma ei soovitaks enamiku nutitelefonide ekraane hämardada alla 50%, kui olete valguse virvenduse suhtes tundlik. Isegi enamik silmasõbralikumaid nutitelefoniekraane hakkab tegema naljakaid asju alla 50%, et säilitada kõrge pildikvaliteet madala heledusväärtuse juures.

ma olen proovinud palju ekraani hämardamise rakendustest, kuid see ekraan ja märguannete hämardamise rakendus on mu kõigi aegade lemmik. Sellel pole mitte ainult käepärast juhtpaneeli, mis jääb kogu aeg teavitusalasse ja millel on kiire ümberlülitusnupp, vaid see muudab ka teavitused ja süsteemitaseme dialoogid hämaraks.

Paljud ekraani hämardamise rakendused muudavad rakendused hämaraks, lisades ekraani ülaossa halli ülekatte, mida ei ole lubatud kuvada süsteemitasemel kasutajaliidese elementide kohal. Mis veelgi hullem, enamik neist rakendustest ei luba teil klõpsata nuppe "turvaline", mis tähendab, et peate need regulaarselt keelama, et oma telefonis tavalisi asju teha.

Minu soovitatud rakendusel pole ühtegi neist probleemidest ja see töötab nii, nagu võiks eeldada.

Ärge kasutage oma telefoni pimedas ruumis

Telefoni kasutamine pimedas ruumis on üks kiiremaid viise PWM-haiguse kohutava tunde tekitamiseks. Pole tähtis, millisel heledustasemel teie seade on – eriti kui kasutate telefoni, mis kasutab ekraani hämardamiseks PWM-i. Pimedas toas istumine ja valgusküllast telefoni vaadates ei ole silmadele hea.

Selle asemel proovige hoida ümbritsevat valgustust ruumis umbes samal heledustasemel kui teie telefon. Automaatne heledus teeks seda juba, kuid meie, PWM-tundlike inimeste jaoks ei ole automaatne heledus tavaliselt valik, kuna telefonid kipuvad tumedama heledustaseme korral rohkem vilkuma.

Lisaks soovitaksin kasutada virvendusmõõturit, et testida oma kodus olevaid lambipirne, et tagada nende virvendamine. Kui teil pole spetsiaalset valgusmõõturit, siis see värelusmõõturi rakendus on tasuta ja aitab tuvastada lambipirnide värelust.

Ma ei kasutaks selle mõõtmisi täppisteadusena. Pigem kasutage seda lihtsalt pirnide tuvastamiseks, mida saab asendada selliste virvendusvabade versioonidega Sylvania värelusevabad LED-pirnid. Ma kasutan neid oma kodus ja armastan neid.

Ärge kasutage mõnes telefonis tumedat teemat

See võib tunduda imelik, kuid PWM-i kasutavad OLED-ekraanid moduleerivad rohkem tumedamate värvide kuvamisel. Selle põhjuseks on asjaolu, et värv ja valguse intensiivsus on ühendatud ühes LED-dioodis, nagu ma selgitasin ülaltoodud jaotises. OLED-ekraanidega telefonid, mis kasutavad alalisvoolu hämardamist, sobivad suurepäraselt mis tahes varjundiga tumeda režiimi kasutamiseks, nagu näitavad allolevad pildid.

Enamik tumeda teema rakendusi ei kasuta musta tausta, mis tegelikult lülitaks üksikud OLED-pikslid täielikult välja. Selle asemel kasutavad paljud arendajad ja nutitelefonide ettevõtted tumehalli tausta, mis on teie silmadele kahjulikum kui täiesti must või täiesti valge taust.

Ei usu mind? Vaadake ülalolevaid pilte, mis on tehtud väga aeglase säriajaga ja kõrge ISO-ga, et jäädvustada iga värvi PWM-i kiirus. Mustad ribad, mida näete ekraani ülaosast alla, on see, kuidas kaamera näeb PWM-i kiirust. Mida paksem on riba, seda rohkem toimub värvi loomiseks modulatsioon.

Pange tähele, et kõigil heledatel värvidel on õhem must riba ja kõigil tumedamatel värvidel on palju paksem riba? Need pikslid peavad selle tumeda värvi näitamiseks palju rohkem vilkuma, sest PWM-i kasutamisel juhib piksli heledust ajavahemik, mille jooksul ekraan on pulseerimistsükli ajal välja lülitatud.

Pöörake tähelepanu halltoonide kujutisele, kuna need värvid on täpselt samad, mida paljude tootjate ja rakenduste Androidi tumedas teemas kasutatakse.

Nüüd, kui vaatame telefoni, mis teeb korralikku alalisvoolu hämardamist – Motorola Edge Plus (2023) –, näete, et kõik värvid on võrdselt esindatud ja nende vahel ei ole näha väreluse erinevust. See hõlmab tumedamates halltoonides pilte.

Telefonides, mis kasutavad PWM-hämardatud OLED-ekraane, kasutage oma telefoni kasutajaliideses heledat teemat ja valige seejärel rakendused, millel on "valgustuse kustutamise" režiimi sätted. Sellistes rakendustes nagu Twitter X, Lights Out režiim muudab kogu tausta mustaks ja valgustab ekraani ainult siis, kui on olemas muid värve või teksti. See tagab, et PWM-hämardamist kasutavates telefonides on vähem teie ekraanist ärkvel, et moduleerida.

Lukustage värskendussagedus

See võib tunduda imelik, kuid telefoni ekraani värskendussageduse lukustamine on mõnikord silmadele lihtsam kui dünaamiline värskendussagedus telefonidel, mis kasutavad PWM-hämardamist. Selle kohta, miks see nii on, on palju teooriaid, kuid ma isiklikult arvan, et see on värskendussageduse varieeruvus LTPO OLED-ekraanid see mängib suurimat osa.

Kuna värskendussagedus muutub nendel kuvadel pidevalt olenevalt sellest, millist rakendust te kasutate või milleks telefoni kasutate – kuid PWM-i määr jääb tõenäoliselt konstantseks – teie silmi pommitatakse pidevalt erineva ebaloomuliku ekraanivärskendustasemega mustrid.

Minge oma telefoni kuvaseadetesse ja leidke värskendussageduse valik. Mõnikord nimetatakse seda "Smooth display" või midagi sarnast. Lülitage see välja või valige testimiseks üks värskendussagedus. Mõned telefonid võimaldavad ekraani lukustamiseks valida mitme erineva määra vahel. Minu isiklik silmasõbralik lemmiktelefon Motorola Edge Plus (2023) võimaldab teil valida 60 Hz, 120 Hz või 165 Hz vahel.

Sõltuvalt kuva tüübist võib madalaima võimaliku 60 Hz värskendussageduse valimine tegelikult olla kõige mugavam. Proovige ja vaadake, kuidas te end tunnete!

Hankige parem telefon

Reaalsus on see, et meie "parimate telefonide" määratlus keerleb sageli protsessori kiiruse, kaamera kvaliteedi või muude tegurite ümber, kuid jätab sageli tähelepanuta, kui halvad need telefonide ekraanid meie silmadele on.

Õnneks, parimad telefonid PWM-tundlikele inimestele kõik pakuvad suurepärast kogemust, töötlemiskiirust, kvaliteetseid kaameraid ja, mis kõige tähtsam, kuvasid, mida vaadata ei tee paha.