Čo je to blikanie PWM displeja a ako sa s ním vysporiadať

Pozreli ste sa niekedy na telefón a rozbolela vás hlava? Niekedy to znamená, že ste na tom príliš dlho a potrebujete si dať pauzu. Pre niektorých ľudí to však môže znamenať, že ste si vyvinuli citlivosť na blikanie PWM v dôsledku toho, ako funguje displej vášho telefónu.

PWM alebo modulácia šírky impulzu je metóda blikania displeja, aby sa ľudské oko oklamalo, aby videlo jasnejší alebo tmavší displej. Je to taktika, ktorú používajú mnohí z nich najlepšie telefóny — vrátane Apple iPhone, Google Pixel, Samsung Galaxy a mnohých ďalších — z viacerých dôvodov a stáva sa čoraz bežnejším, keď telefóny pokračujú v prechode na OLED displeje.

Výsledkom je telefón, ktorý vám môže spôsobiť nevoľnosť, bolia vás oči, bolí vás hlava alebo dokonca budete chcieť schúliť sa do klbka celé hodiny. Čo je teda PWM, prečo je pre niektorých ľudí škodlivé a čo s tým môžete urobiť? Okrem získania nového Telefón s podporou PWM, máme niekoľko návrhov, vďaka ktorým bude váš súčasný telefón o niečo šetrnejší.

Čo je PWM stmievanie?

PWM stmievanie funguje tak, že sa obrazovka zapína a vypína veľmi rýchlo. Predstavte si to trochu ako sledovanie filmu, ktorý pozostáva z obrázkov, ktoré sa premietajú proti sebe mnohokrát za sekundu.

Váš mozog interpretuje tento rýchly postup obrázkov ako pohyb vo filme, ale v prípade PWM-tlmeného vaše oči vidia jasnejší alebo tmavší obraz v závislosti od toho, ako často je displej vášho telefónu zapnutý alebo vypnutý druhý.

Stmievanie PWM funguje tak, že sa obrazovka zapína a vypína veľmi rýchlo, čo oklame vaše oči, aby videli „jasnejšiu“ alebo „slabšiu“ obrazovku.

Dôvod, prečo sa to líši od filmu, je ten, že filmové políčka sú rovnomerne osvetlené v postupnosti od jedného k druhému. PWM blikanie však strieda medzi 100% jasom a 0% jasom, čím poskytuje ostrý a ostrý kontrast vašim očiam a mozgu.

Grafy ako ten vyššie – ktoré zobrazujú Samsung Galaxy Z Fold 5Vonkajší displej so 100 % jasom – zobrazte vzor cyklov zapnutia/vypnutia, ktoré vaše oči nevidia, ale váš mozog vníma. Rozdiel medzi najvyšším a najnižším bodom je modulácia, ktorá je definovaná ako percentuálny rozdiel medzi najjasnejšou a najtmavšou hodnotou.

Predstavte si, že na vás v tmavej miestnosti neustále bliká jasné svetlo a rýchlo pochopíte, prečo je to problematické.

Laicky to jednoducho znamená, ako sa rozjasní displej na zlomok sekundy, kým sa na chvíľu vypne, a potom sa cyklus opakuje znova a znova niekoľko stokrát za sekundu.

Keď znížite posúvač jasu, obrazovka sa v skutočnosti neztmavne. Namiesto toho sa stane, že obrazovka zostane vypnutá dlhší čas, pretože sa stále zapína a vypína stovky krát za sekundu. Predstavte si, že na vás v tmavej miestnosti neustále bliká jasné svetlo a rýchlo pochopíte, prečo je to problematické.

Tento rozdiel medzi zapnutím obrazovky na zlomok sekundy a následným vypnutím na zlomok sekundy je pre ľudský mozog neuveriteľne nepríjemný. Aj keď to na niektorých ľudí neovplyvňuje tak negatívne ako na iných, stále vás vystavuje stroboskopickému svetlu počas celého dňa. Z výskumu vieme, že tento druh vystavenia je pre vaše zdravie škodlivý.

Prečo telefóny používajú stmievanie PWM?

Displeje smartfónov vo všeobecnosti používajú dva hlavné spôsoby ovládania jasu. Najbežnejšou metódou bývalo to, čo sa nazýva DC stmievanie, ktoré riadi množstvo napätia odoslaného na panel LED. Čím viac energie dodávate, tým jasnejšia bude LED dióda. Znížte tento výkon a LED stmavne.

Ale keďže smartfóny začali čoraz častejšie prechádzať na OLED displeje, výrobcovia používajú PWM na riadenie jasu namiesto DC stmievania. Znie to smiešne – a v mnohých prípadoch to tak aj skutočne je – ale všetko to má opodstatnený dôvod.

Najprv rýchlo preskúmame rozdiel medzi LCD panelmi a OLED displejmi. LCD panel má plne biele podsvietenie za farebnými pixelmi. Tieto farebné pixely fungujú ako filter pre svetlo, ale nemajú nič spoločné s jasom alebo intenzitou samotného svetla. Sú to úplne samostatné kúsky skladačky displeja.

Toto podsvietenie je možné stlmiť oddelene od farebných pixelov znížením výkonu bieleho podsvietenia LED, čím sa biele svetlo stlmí ako žiarovka.

Displeje OLED používajú individuálne osvetlené pixely, ktoré sa zvyčajne skladajú z červených, zelených a modrých subpixelov. Každý z týchto subpixelov vydáva svoje vlastné svetlo, takže intenzita jasu je priamo viazaná na farbu.

Keď sú pixely OLED stlmené, zníži sa aj presnosť a intenzita farieb. Pred niekoľkými rokmi OnePlus experimentoval s plne DC stmievaným OLED panelom na OnePlus 6 a 6T. Keď však jas klesne pod približne 30 %, zo sivej sa stane zelená a ostatné farby jednoducho nebudú vyzerať správne.

Z tohto dôvodu výrobcovia ako Samsung používajú PWM stmievanie. Keď displej používa stmievanie PWM, dáva 100 % energie každému pixelu, čím zaisťuje, že presnosť farieb a intenzita zostanú rovnaké bez ohľadu na úroveň jasu.

Je to skvelé riešenie technologického problému, no zabúda brať do úvahy dve hlavné veci: ľudské oči a mozog.

Niektorí výrobcovia, ako Motorola, Xiaomi a Nothing, začali ponúkať hybridné riešenia, ktoré sú oveľa jednoduchšie pre ľudské oči a mozgy, a to všetko pri zachovaní vizuálnej kvality, ktorú od OLED očakávame zobrazuje.

Niektorí výrobcovia si konečne uvedomili, že celodenné blikanie svetla na používateľov nie je zdravé a teraz používajú DC Dimming nad 50 % jasu.

Pri vyšších úrovniach jasu na telefónoch, ako je napr Motorola Edge Plus (2023), Nič telefón (2)a Xiaomi 13, DC stmievanie riadi úroveň napätia každého jednotlivého pixelu. Každý z týchto telefónov používa jednosmerné stmievanie na určitú úroveň jasu – zvyčajne okolo 50 % jasu – a potom sa pod touto úrovňou prepne na stmievanie PWM.

To zaisťuje, že používatelia nebudú vystavení stroboskopickému svetlu blikajúcemu na displeji PWM po celý deň. Namiesto toho k tomu dochádza iba pri slabšom osvetlení, ak chce používateľ znížiť úroveň jasu.

Vlnové tvary a mozog

Keď sa bližšie pozrieme na príčiny PWM/citlivosti na blikanie, zdá sa, že väčšinu ľudí v tejto kategórii ovplyvňuje niekoľko faktorov. Keď používate nástroj na meranie parametrov blikania, konečný výsledok vyzerá ako priebeh na osciloskope. Ak som ťa už stratil, drž sa. Sľubujem, že to urobím jednoducho.

Najpohodlnejším vzorom je sínusoida, ktorá je reprezentovaná hladkou krivkou, ktorá sa rovnomerne pohybuje nahor a nadol stálou rýchlosťou. Žiarovkové žiarovky majú tento druh vĺn, pretože vlákno vo vnútri sa nikdy úplne nevypne počas obvyklého oscilačného energetického cyklu, ktorý pochádza z elektrického vedenia. Displeje, ktoré využívajú stmievanie PWM, môžu byť pohodlné, ak sa pridržiavajú vzoru sínusových vĺn, ale to prichádza s výhradami.

Displeje, ktoré sa stretávajú s použitím iných vzorcov kriviek vyššie, majú tendenciu blikať rôznymi alebo silnejšími rýchlosťami. Zistil som, že je to tak extrémnevo väčšine prípadov nepríjemné. Ak prejdete späť na vyššie uvedený príklad Fold 5, uvidíte, že používa štvorcový tvar vlny, čo je veľmi drsný vzor zapnutia/vypnutia.

Naopak, ak sa pozriete na vzor Motorola Edge Plus (2023) na obrázku nižšie, uvidíte, že ide o pomerne plochý priebeh s veľmi plytkými poklesmi v rovnomerne rozmiestnených intervaloch.

Nakoniec sa pozriem na rýchlosť PWM, čo znamená, ako rýchlo môže displej blikať za sekundu. Väčšina telefónov Samsung Galaxy a Google Pixel bliká pri veľmi nízkej frekvencii 240 Hz alebo 240-krát za sekundu.

Apple používa frekvenciu 480Hz aj napriek tomu, že používa podobné typy OLED displejov ako telefóny Galaxy a Pixel. Vyššie čísla môžu viesť k väčšiemu komfortu aj pri použití PWM na „stmavenie“ displeja, teda iPhony sú teoreticky pohodlnejšie na pohľad ako na telefóny Galaxy alebo Pixel.

Vyššie (rýchlejšie) frekvencie PWM môžu viesť k väčšiemu komfortu pri používaní displeja, ktorý sa „stmieva“ pomocou modulácie šírky impulzov.

Telefóny, ktoré tu odporúčame, však zvyčajne idú oveľa ďalej, ak vôbec používajú PWM. Honor 90 napríklad používa extrémne vysoká frekvencia PWM 3 840 Hz. To je 8x rýchlejšie ako iPhone a 16x rýchlejšie ako väčšina telefónov Galaxy alebo Pixel. Pri tejto rýchlosti je pre väčšinu ľudí pravdepodobne použiteľné aj blikanie PWM.

Ostatné telefóny v tomto zozname, ako napríklad Nothing Phone (2) a Xiaomi 13, používajú frekvenciu PWM 1 920 Hz, keď sa jas zníži. V opačnom prípade, pri jase 50 % alebo vyššom, tieto telefóny využívajú DC stmievanie, metódu regulácie výkonu, ktorá znižuje napätie na jednotlivých LED diódach na displeji, vďaka čomu sú v podstate bez blikania.

Ako sa vysporiadať s citlivosťou PWM

Byť citlivý na blikajúce svetlá alebo displeje jednoducho nie je žiadna sranda. Blikajúce zdroje svetla môžu spôsobiť vzpriamenie očí, bolesti hlavy, závraty, závraty, nevoľnosť a množstvo nepríjemných alebo bolestivých pocitov. Našťastie existujú spôsoby, ako zvládnuť tieto príznaky a veci, ktoré môžete urobiť, aby ste im pomohli predchádzať.

Bez ohľadu na to, aký telefón používate, či ste PWM alebo citlivý na blikanie, znamená to, že by ste mali prijať určité opatrenia, aby ste sa uistili, že sa nevystavujete príliš veľkému blikaniu. Tu je niekoľko tipov a trikov, ktoré vám pomôžu zjednodušiť váš telefón pre oči.

Navštívte optometristu

V prvom rade, ak pociťujete niektorý z vyššie opísaných symptómov pri pohľade na telefón, navštívte optometristu. Osobne som sa potýkal so zvýšenou citlivosťou a drsnejšími príznakmi v priebehu niekoľkých mesiacov predtým, ako som išiel k optometristovi, a nemohol som byť so svojou skúsenosťou šťastnejší.

V mojom prípade malo jedno oko astigmatizmus a môj optometrista mi mohol predpísať nové okuliare na čítanie na korekciu tohto astigmatizmu. Mnoho ľudí, ktorí sú citliví na blikajúce svetlo a blikajúce displeje smartfónov, má tiež astigmatizmus a oprava tohto problému by mohla veľmi dobre vyriešiť váš problém s citlivosťou.

V mojom prípade môžem používať blikajúce telefóny, pokiaľ nosím okuliare, ale aj to je v rámci limitu. Neodvažujem sa používať žiadny z týchto blikajúcich telefónov pod 50 % jasu alebo v tmavej miestnosti a vo všeobecnosti ich nemôžem používať, keď nie nosím okuliare.

Pre mňa to znamená, že nemôžem používať svoj telefón na navigáciu počas šoférovania, pretože moje okuliare sú len na čítanie, a to znamená, že neuveriteľne nepohodlné (alebo nemožné) pozerať sa na blikajúce telefóny akokoľvek dlho pri vykonávaní fyzických aktivít mimo Domov.

Nepoužívajte automatický jas

Automatický jas je skvelý koncept, keď telefón používa DC stmievanie. V prípade telefónov, ktoré používajú na stlmenie PWM, je automatický jas rýchlym spôsobom, ako rozbolieť hlavu. Radšej si spravujte jas sami a udržujte ho na úrovni, o ktorej máte pocit, že je zvládnuteľná a nezaťažuje vaše oči.

Je to preto, že telefóny s PWM stlmením blikajú silnejšie pri nižších úrovniach jasu, čím sa zvyšuje možnosť ochorenia PWM.

Odporúčam použiť túto prax v spojení s ďalším tipom.

Vyskúšajte aplikáciu na stlmenie obrazovky

Na úpravu jasu nepoužívajte posúvač jasu telefónu. Namiesto toho by som odporučil ponechať posúvač jasu systému na 100 %, aby bola modulácia obrazovky čo najnižšia. Potom použite aplikáciu na stlmenie obrazovky na ovládanie jasu, pretože funguje inak.

Po prvé, nikdy by som neodporúčal stlmiť väčšinu displejov smartfónov pod 50 %, ak ste citliví na blikanie svetla. Dokonca aj väčšina displejov smartfónov, ktoré sú pre oči najšetrnejšie, začnú robiť zábavné veci pod 50 %, aby sa zachovala vysoká kvalita obrazu pri nízkych hodnotách jasu.

Skúsil som veľa aplikácií na stlmenie obrazovky, ale túto obrazovku a aplikáciu na stlmenie upozornení je môj najobľúbenejší. Nielen, že obsahuje praktický ovládací panel, ktorý vždy zostane na paneli upozornení a má tlačidlo rýchleho prepínania, ale v skutočnosti stlmí upozornenia a dialógy na úrovni systému.

Mnoho aplikácií na stlmenie obrazovky stlmí aplikácie iba pridaním sivého prekrytia na vrch obrazovky, ktoré sa nesmie zobrazovať cez prvky používateľského rozhrania na úrovni systému. Ešte horšie je, že väčšina z týchto aplikácií vám nedovolí kliknúť na „zabezpečené“ tlačidlá, čo znamená, že ich musíte pravidelne deaktivovať, aby ste na svojom telefóne robili bežné veci.

Aplikácia, ktorú som odporučil, nemá žiadny z týchto problémov a funguje tak, ako by ste od nej očakávali.

Nepoužívajte telefón v tmavej miestnosti

Používanie telefónu v tmavej miestnosti je jedným z najrýchlejších spôsobov, ako rozvinúť tie hrozné pocity choroby PWM. Nezáleží na tom, akú úroveň jasu má vaše zariadenie – najmä ak používate telefón, ktorý na stlmenie displeja používa PWM. Sedieť v tmavej miestnosti a pozerať sa na svetlý telefón jednoducho nie je dobré pre vaše oči.

Namiesto toho sa snažte udržiavať okolité osvetlenie v miestnosti na približne rovnakej úrovni jasu ako váš telefón. Automatický jas by to už dokázal, ale pre nás ľudí citlivých na PWM nie je automatický jas zvyčajne možnosťou, pretože telefóny majú tendenciu viac blikať pri tmavších úrovniach jasu.

Okrem toho by som odporučil použiť merač blikania na testovanie žiaroviek vo vašej domácnosti, aby ste sa uistili, že neblikajú. Ak nemáte špecializovaný merač svetla, toto aplikácia na meranie blikania je zadarmo a môže vám pomôcť rozpoznať blikanie žiarovky.

Nepoužil by som však jeho merania ako exaktnú vedu. Radšej ho použite na pomoc pri detekcii žiaroviek, ktoré možno nahradiť verziami bez blikania, ako sú tieto LED žiarovky Sylvania bez blikania. Používam ich doma a milujem ich.

Na niektorých telefónoch nepoužívajte tmavý motív

Môže to znieť divne, ale OLED displeje využívajúce PWM modulujú viac pri zobrazovaní tmavších farieb. Je to preto, že farba a intenzita svetla sú prepojené v jednej LED dióde, ako som vysvetlil v časti vyššie. Telefóny používajúce OLED displeje, ktoré využívajú DC Dimming, sú v pohode na použitie tmavého režimu akéhokoľvek odtieňa, čo dokazujú aj obrázky nižšie.

Väčšina aplikácií s tmavými témami nepoužíva čierne pozadie, čo by v skutočnosti úplne vypínalo jednotlivé pixely OLED. Namiesto toho mnoho vývojárov a smartfónových spoločností používa tmavosivé pozadie, ktoré je pre vaše oči škodlivejšie ako úplne čierne alebo úplne biele pozadie.

neveríš mi? Pozrite si obrázky vyššie, nasnímané pri veľmi nízkej rýchlosti uzávierky a vysokej ISO, aby ste zachytili rýchlosť PWM pre každú farbu. Čierne pruhy, ktoré vidíte bežiace zhora nadol na displeji, predstavujú spôsob, akým fotoaparát vidí rýchlosť PWM. Čím je pruh hrubší, tým väčšia je modulácia na vytvorenie farby.

Všimli ste si, že všetky svetlé farby majú tenší čierny pruh a všetky tmavšie farby majú oveľa hrubší pruh? Tieto pixely musia oveľa viac blikať, aby ukázali túto tmavú farbu, pretože pri použití PWM je jas pixelu riadený dĺžkou času, počas ktorého je displej vypnutý počas cyklu pulzovania.

Všimnite si najmä obrázok v odtieňoch sivej, pretože tieto farby sú presné odtiene používané v tmavej téme Androidu u mnohých výrobcov a aplikácií.

Teraz, keď sa pozrieme na telefón, ktorý má správne DC stmievanie – Motorola Edge Plus (2023) – uvidíte, že všetky farby sú rovnako zastúpené a medzi nimi je viditeľný nulový rozdiel v blikaní. To zahŕňa tmavšie obrázky v odtieňoch šedej.

Na telefónoch, ktoré používajú OLED displeje s PWM stlmením, použite svetelnú tému v používateľskom rozhraní telefónu a potom si vyberte aplikácie, ktoré majú nastavenia pre režim „zhasnuté svetlá“. V aplikáciách ako Twitter X, režim Lights Out robí celé pozadie čiernym a displej osvetľuje iba vtedy, keď sú prítomné iné farby alebo text. To zaisťuje, že na telefónoch, ktoré používajú stmievanie PWM, bude prebudená menšia časť vášho displeja.

Uzamknite obnovovaciu frekvenciu

Môže to znieť divne, ale uzamknutie obnovovacej frekvencie displeja telefónu je niekedy pre oči jednoduchšie ako dynamická obnovovacia frekvencia na telefónoch, ktoré používajú stmievanie PWM. Existuje veľa teórií, prečo je to tak, ale osobne si myslím, že je to variabilita obnovovacej frekvencie na LTPO OLED displeje to hrá najväčšiu rolu.

Keďže obnovovacia frekvencia sa na týchto displejoch neustále mení v závislosti od toho, akú aplikáciu používate alebo na čo telefón používate – ale frekvencia PWM pravdepodobne zostáva konštantná – vaše oči sú neustále bombardované rôznymi úrovňami neprirodzeného obnovovania zobrazenia vzory.

Prejdite do nastavení displeja telefónu a nájdite možnosť obnovovacej frekvencie. Niekedy sa to nazýva „hladké zobrazenie“ alebo podobne. Buď ho vypnite, alebo vyberte jednu obnovovaciu frekvenciu na testovanie. Niektoré telefóny vám umožňujú vybrať si z niekoľkých rôznych sadzieb na uzamknutie displeja. Môj osobný obľúbený telefón, ktorý je šetrný k očiam, Motorola Edge Plus (2023), vám umožňuje vybrať si zo 60 Hz, 120 Hz alebo 165 Hz.

V závislosti od typu displeja môže byť výber najnižšej možnej obnovovacej frekvencie 60 Hz skutočne najpohodlnejší. Skúste to a uvidíte, ako sa budete cítiť!

Získajte lepší telefón

Realita je taká, že naša definícia „najlepších telefónov“ sa často točí okolo rýchlosti procesora, kvality fotoaparátu alebo iných faktorov, ale často zanedbáva, aké zlé sú displeje týchto telefónov pre naše oči.

Našťastie, najlepšie telefóny pre ľudí citlivých na PWM všetky ponúkajú skvelé zážitky, rýchlosť spracovania, kvalitné fotoaparáty a hlavne displeje, na ktoré sa nebolí pohľad.