Vad är PWM-skärmflimmer och hur man hanterar det

Har du någonsin tittat på din telefon och fått huvudvärk? Ibland betyder det bara att du har hållit på för länge och behöver ta en paus. För vissa kan det dock betyda att du har utvecklat PWM-flimmerkänslighet på grund av hur din telefons skärm fungerar.

PWM, eller pulsbreddsmodulering, är en metod för att flimra en skärm för att lura det mänskliga ögat att se en ljusare eller svagare skärm. Det är en taktik som används av många bästa telefonerna – inklusive Apple iPhone, Google Pixel, Samsung Galaxy och många andra – av ett antal anledningar och har bara blivit vanligare och vanligare när telefoner fortsätter att byta till OLED-skärmar.

Resultatet är en telefon som kan få dig att känna dig illamående, göra ont i ögonen, ge dig huvudvärk eller till och med få dig att vilja krypa ihop i en boll i timmar. Så vad är PWM, varför är det skadligt för vissa människor, och vad kan du göra åt det? Annat än att skaffa en ny PWM-vänlig telefon, vi har flera förslag som hjälper dig att göra din nuvarande telefon lite mer ögonvänlig.

Vad är PWM-dimning?

PWM-dimning fungerar genom att skärmen blinkar på och av mycket snabbt. Tänk på det lite som att titta på en film, som består av bilder som visas rygg mot rygg många gånger per sekund.

Din hjärna tolkar denna snabba bildförlopp som rörelse i en film, men i fallet med PWM-dämpad telefoner ser dina ögon en ljusare eller svagare bild beroende på hur ofta din telefons display är på eller av per andra.

PWM-dimning fungerar genom att skärmen blinkar på och av mycket snabbt, vilket lurar dina ögon att se en "ljusare" eller "dämpare" skärm.

Anledningen till att detta skiljer sig från en film är att filmrutor är jämnt upplysta från en till nästa. PWM-blinkande växlar dock mellan 100 % ljusstyrka och 0 % ljusstyrka, vilket ger en hård, skarp kontrast till dina ögon och hjärna.

Grafer som den ovan — som visar Samsung Galaxy Z Fold 5s yttre display med 100 % ljusstyrka — visa mönstret av på/av-cykler som dina ögon inte ser men din hjärna uppfattar. Skillnaden mellan de högsta och lägsta punkterna är modulation, vilket definieras som den procentuella skillnaden mellan de ljusaste och svagaste värdena.

Föreställ dig ett starkt ljus som ständigt blinkar mot dig i ett mörkt rum och du kommer snabbt att förstå varför detta är problematiskt.

I lekmannatermer betyder det helt enkelt hur ljus skärmen blir under en bråkdel av en sekund innan den stängs av tillfälligt och sedan upprepar cykeln om och om igen flera hundra gånger per sekund.

När du sänker skjutreglaget för ljusstyrka blir skärmen faktiskt inte mörkare. Det som i stället händer är att skärmen förblir avstängd under längre tid då den fortsätter att blinka av och på hundratals gånger per sekund. Föreställ dig att ett starkt ljus blinkar mot dig konstant i ett mörkt rum, så kommer du snabbt att förstå varför detta är problematiskt.

Skillnaden mellan att skärmen är påslagen i en bråkdel av en sekund följt av att den stannar avstängd i en bråkdel av en sekund är otroligt jobbig för den mänskliga hjärnan. Även om det inte påverkar vissa människor lika negativt som andra, utsätter det dig fortfarande för ett stroberande ljus hela dagen. Vi vet från forskning att denna typ av exponering är dåligt för din hälsa.

Varför använder telefoner PWM-dimning?

Smartphone-skärmar använder vanligtvis två huvudmetoder för att kontrollera ljusstyrkan. Den vanligaste metoden brukade vara det som kallas DC-dimning, som styr mängden spänning som skickas till en LED-panel. Ju mer ström du levererar, desto ljusare blir lysdioden. Minska den kraften och lysdioden blir svagare.

Men eftersom smartphones har börjat byta till OLED-skärmar allt oftare, använder tillverkare PWM för att hantera ljusstyrkan istället för DC-dimning. Detta låter löjligt - och i många fall är det verkligen det - men det finns en giltig anledning till allt.

Låt oss först snabbt undersöka skillnaden mellan LCD-paneler och OLED-skärmar. En LCD-panel har en helt vit bakgrundsbelysning bakom färgade pixlar. Dessa färgade pixlar fungerar som ett filter för ljuset men har ingenting att göra med ljusstyrkan eller intensiteten i själva ljuset. De är helt separata delar av displaypusslet.

Denna bakgrundsbelysning kan dimmas separat från de färgade pixlarna genom att minska strömmen till den vita LED-bakgrundsbelysningen, och därmed dämpa det vita ljuset som en glödlampa.

OLED-skärmar använder individuellt upplysta pixlar, vanligtvis uppbyggda av röda, gröna och blå underpixlar. Var och en av dessa underpixlar avger sitt eget ljus, så intensiteten på ljusstyrkan är direkt kopplad till färgen.

Eftersom OLED-pixlar är nedtonade, dämpas också färgens noggrannhet och intensitet. För några år sedan experimenterade OnePlus med en helt DC-dämpad OLED-panel på OnePlus 6 och 6T. Men när ljusstyrkan sjönk under 30 % eller så, skulle grå färger bli gröna och andra färger skulle helt enkelt inte se rätt ut.

Av denna anledning använder tillverkare som Samsung PWM-dimning. När en skärm använder PWM-dimning, ger den 100 % kraft till varje pixel, vilket säkerställer att färgnoggrannheten och intensiteten förblir densamma oavsett ljusstyrka.

Det är en lysande lösning på ett tekniskt problem, men det glömmer bort att ta hänsyn till två viktiga saker: mänskliga ögon och hjärnor.

Vissa tillverkare, som Motorola, Xiaomi och Nothing, har börjat erbjuda hybridlösningar som är det mycket lättare för mänskliga ögon och hjärnor, samtidigt som vi behåller den visuella kvalitet vi förväntar oss av OLED visas.

Vissa tillverkare inser äntligen att det inte är hälsosamt att lysa mot användarna hela dagen och använder nu DC-dimming över 50 % ljusstyrka.

Vid högre ljusstyrka på telefoner som Motorola Edge Plus (2023), Ingenting Telefon (2), och Xiaomi 13, DC-dimning styr spänningsnivån för varje enskild pixel. Var och en av dessa telefoner använder DC-dimning ner till en viss ljusstyrka - vanligtvis runt 50 % ljusstyrka - växlar sedan till PWM-dimming under den nivån.

Detta säkerställer att användare inte utsätts för blixtljus som blinkar från en PWM-skärm hela dagen. Istället sker detta endast i svagt ljus om användaren vill sänka ljusstyrkan.

Vågformer och hjärnan

När man ringer ner ytterligare i orsakerna till PWM/flimmerkänslighet, verkar några faktorer påverka de flesta i denna kategori. När du använder ett verktyg för att mäta flimmerparametrar kommer slutresultatet att se ut som en vågform på ett oscilloskop. Om jag redan har tappat bort dig, håll ut. Jag lovar att jag ska hålla det här enkelt.

Det mest bekväma mönstret är sinusvågen, som representeras av en jämn kurva som jämnt rör sig upp och ner med en jämn hastighet. Glödlampor har den här typen av vågor eftersom glödtråden inuti aldrig släcks helt under den vanliga oscillerande kraftcykeln som kommer från kraftledningar. Skärmar som använder PWM-dimning kan vara bekväma om de följer sinusvågsmönstret, men detta kommer med varningar.

Skärmar som använder andra vågformsmönster ovan tenderar att flimra i varierande eller hårdare takt. Jag har funnit att det här är ytterstobekvämt i de flesta fall. Om du rullar tillbaka upp till Fold 5-exemplet ovan ser du att det använder en fyrkantig vågform som är ett väldigt hårt på/av-mönster.

Omvänt, om du tittar på mönstret för Motorola Edge Plus (2023) i bilden nedan, kommer du att se att det är en ganska platt vågform med mycket grunda fall med jämnt fördelade intervall.

Till sist ska jag titta på PWM-hastigheten, vilket betyder hur snabbt skärmen kan flimra per sekund. De flesta Samsung Galaxy- och Google Pixel-telefoner flimrar med en mycket låg hastighet på 240Hz, eller 240 gånger per sekund.

Apple använder en frekvens på 480Hz trots att de använder liknande typer av OLED-skärmar som Galaxy och Pixel-telefoner. Högre siffror kan leda till större komfort, även när du använder PWM för att "dimma" en skärm, så iPhones är teoretiskt sett bekvämare att titta på än Galaxy- eller Pixel-telefoner.

Högre (snabbare) PWM-hastigheter kan leda till större komfort när du använder en display som "dimper" genom att använda pulsbreddsmodulering.

Men de telefoner vi rekommenderar här går vanligtvis långt utöver det om de överhuvudtaget använder PWM. Honor 90, till exempel, använder en ytterst hög PWM-hastighet på 3 840 Hz. Det är 8 gånger snabbare än iPhone och 16 gånger snabbare än de flesta Galaxy- eller Pixel-telefoner. Med den här hastigheten är till och med PWM-flimmer troligen användbar för de flesta.

Andra telefoner på den här listan, som Nothing Phone (2) och Xiaomi 13, använder en PWM-hastighet på 1 920 Hz när ljusstyrkan blir lägre. Annars, vid 50 % ljusstyrka eller högre, använder dessa telefoner DC-dimning, en effektregleringsmetod som minskar spänningen till individuella lysdioder på skärmen, vilket gör dem i princip flimmerfria.

Hur man hanterar PWM-känslighet

Att vara känslig för flimrande ljus eller skärmar är helt enkelt inte kul. Flimrande ljuskällor kan orsaka raka ögon, huvudvärk, yrsel, en känsla av svindel, illamående och många obekväma eller smärtsamma förnimmelser. Tack och lov finns det sätt att hantera dessa symtom och saker du kan göra för att förhindra dem i första hand.

Oavsett vilken telefon du använder, att vara PWM eller flimmerkänslig betyder att du bör vidta några försiktighetsåtgärder för att säkerställa att du inte utsätter dig själv för för mycket flimmer. Här är några tips och tricks för att göra din telefon lättare för ögonen.

Se en optiker

Först och främst, om du upplever något av symptomen som beskrivs ovan när du tittar på din telefon, gå till en optiker. Jag hanterade personligen ökad känslighet och hårdare symtom under några månader innan jag gick till en optiker, och jag kunde inte ha varit nöjdare med min upplevelse.

I mitt fall hade ena ögat astigmatism, och min optiker kunde ge mig ett nytt läsglasögonrecept för att korrigera för den astigmatismen. Många människor som är känsliga för flimrande ljus och flimrande smartphone-skärmar har också astigmatism, och korrigering för detta problem kan mycket väl lösa ditt känslighetsproblem.

I mitt fall kan jag använda flimrande telefoner så länge jag har mina glasögon på mig, men även detta är inom en gräns. Jag vågar inte använda någon av dessa flimrande telefoner under 50 % ljusstyrka eller i ett mörkt rum, och jag kan i allmänhet inte använda dem när jag är inte bär mina glasögon.

För mig betyder det att jag inte kan använda min telefon för att navigera medan jag kör eftersom mina glasögon endast är till för läsning, och det betyder att det är otroligt obekvämt (eller omöjligt) att titta på flimrande telefoner hur länge som helst när man gör fysiska aktiviteter borta från Hem.

Använd inte automatisk ljusstyrka

Automatisk ljusstyrka är ett bra koncept när en telefon använder DC-dimning. För telefoner som använder PWM för att dämpa är automatisk ljusstyrka ett snabbt sätt att få huvudvärk. Hantera istället ljusstyrkan själv och håll den på en nivå som du känner är hanterbar och inte anstränger dig för ögonen.

Det beror på att PWM-dämpade telefoner flimrar hårdare vid lägre ljusstyrka, vilket ökar risken för PWM-sjuka.

Jag rekommenderar att du använder denna praxis i samband med nästa tips.

Prova en app för skärmnedbländning

Använd inte telefonens skjutreglage för ljusstyrka för att justera ljusstyrkan. Istället skulle jag rekommendera att hålla reglaget för systemets ljusstyrka på 100 % för att hålla skärmens modulering så låg som möjligt. Använd sedan en app för skärmdämpning för att styra ljusstyrkan eftersom den fungerar annorlunda.

För det första skulle jag aldrig rekommendera att dämpa de flesta smartphoneskärmar under 50 % om du är känslig för ljusflimmer. Även de flesta av de mest ögonvänliga smartphone-skärmarna börjar göra roliga saker under 50 % för att bibehålla hög bildkvalitet vid låga ljusstyrka.

Jag har försökt mycket av skärmdämpande appar, men denna skärm och aviseringsdämpande app är min favorit genom tiderna. Den har inte bara en praktisk kontrollpanel som hela tiden förblir i din meddelandeskugga och har en snabbväxlingsknapp, utan den dämpar faktiskt aviseringar och dialogrutor på systemnivå.

Många appar för skärmnedbländning kommer bara att dämpa appar genom att lägga till en grå överlagring ovanpå skärmen som inte får visas över UI-element på systemnivå. Ännu värre, de flesta av dessa appar låter dig inte klicka på "säkra" knappar, vilket innebär att du regelbundet måste inaktivera dem bara för att göra vanliga saker på din telefon.

Appen jag rekommenderade har inga av dessa problem och fungerar som du kan förvänta dig.

Använd inte telefonen i ett mörkt rum

Att använda din telefon i ett mörkt rum är ett av de snabbaste sätten att utveckla dessa hemska känslor av PWM-sjuka. Det spelar ingen roll vilken ljusstyrka din enhet har - speciellt om du använder en telefon som använder PWM för att dämpa skärmen. Att sitta i ett mörkt rum och titta på en ljus telefon är helt enkelt inte bra för dina ögon.

Försök istället att hålla den omgivande belysningen i rummet på ungefär samma ljusstyrka som din telefon. Automatisk ljusstyrka skulle redan göra detta, men för oss PWM-känsliga människor är automatisk ljusstyrka vanligtvis inte ett alternativ eftersom telefoner tenderar att flimra mer vid mörkare ljusstyrkanivåer.

Dessutom skulle jag rekommendera att du använder en flimmermätare för att testa glödlamporna i ditt hem för att säkerställa att de inte flimrar. Om du inte har en specialiserad ljusmätare, detta flimmermätare app är gratis och kan hjälpa dig att upptäcka glödlampsflimmer.

Jag skulle dock inte använda dess mätningar som en exakt vetenskap. Använd det istället för att upptäcka lampor som kan ersättas med flimmerfria versioner som dessa Sylvania flimmerfria LED-lampor. Jag använder dem i mitt hem och älskar dem.

Använd inte mörkt tema på vissa telefoner

Det kanske låter konstigt, men OLED-skärmar som använder PWM modulerar mer när de visar mörkare färger. Det beror på att färg och ljusintensitet är sammanlänkade i en enda LED-diod, som jag förklarade i avsnittet ovan. Telefoner som använder OLED-skärmar som använder DC Dimming är bra för att använda mörkt läge av vilken nyans som helst, vilket framgår av bilderna nedan.

De flesta mörka temaappar använder inte en svart bakgrund, vilket faktiskt skulle stänga av enskilda OLED-pixlar helt. Istället använder många utvecklare och smartphoneföretag en mörkgrå bakgrund som är mer skadlig för dina ögon än en helt svart eller helt vit bakgrund.

Tro mig inte? Kolla in bilderna ovan, tagna med mycket långsam slutartid och hög ISO för att fånga PWM-hastigheten för varje färg. De svarta fälten du ser från toppen till botten av skärmen är hur kameran ser PWM-hastigheten. Ju tjockare stapeln är, desto mer modulering sker för att skapa en färg.

Lägger du märke till att alla ljusa färger har en tunnare svart stapel, och alla mörkare färger har en mycket tjockare stapel? Dessa pixlar måste flimra mycket mer för att visa den mörka färgen eftersom, när du använder PWM, styrs ljusstyrkan på en pixel av hur länge skärmen är avstängd under den pulserande cykeln.

Lägg märke till gråskalebilden, i synnerhet, eftersom dessa färger är de exakta nyanserna som används i Androids mörka tema hos många tillverkare och appar.

Nu, om vi tittar på en telefon som gör korrekt DC-dimning – Motorola Edge Plus (2023) – kommer du att se att alla färger är lika representerade och har noll flimmerskillnad synlig mellan dem. Det inkluderar mörkare gråskalebilder.

På telefoner som använder PWM-dämpade OLED-skärmar, använd ett ljustema på telefonens användargränssnitt och välj sedan cherry-plock-appar som har inställningar för "lights out"-läge. På appar som Twitter X, Lights Out-läget gör hela bakgrunden svart och lyser bara upp displayen när andra färger eller text finns. Det säkerställer att mindre av din skärm är vaken för att modulera på telefoner som använder PWM-dimning.

Lås uppdateringsfrekvensen

Det kan låta konstigt, men att låsa en telefons skärmuppdateringsfrekvens är ibland lättare för ögonen än en dynamisk uppdateringsfrekvens på telefoner som använder PWM-dimning. Det finns många teorier om varför detta är fallet, men jag tror personligen att det är variationen i uppdateringsfrekvensen på LTPO OLED-skärmar det spelar den största rollen.

Eftersom uppdateringsfrekvensen ändras konstant på dessa skärmar beroende på vilken app du använder eller vad du använder telefonen till — men PWM-hastigheten förblir sannolikt konstant - dina ögon bombarderas ständigt med olika nivåer av onaturlig skärmuppdatering mönster.

Gå in i telefonens skärminställningar och hitta alternativet för uppdateringsfrekvens. Ibland kallas detta för "Smooth display" eller något liknande. Stäng av den eller välj en enskild uppdateringsfrekvens att testa. Vissa telefoner låter dig välja mellan flera olika priser att låsa displayen till. Min personliga ögonvänliga favorittelefon, Motorola Edge Plus (2023), låter dig välja mellan 60Hz, 120Hz eller 165Hz.

Beroende på bildskärmstyp kan det vara mest bekvämt att välja lägsta möjliga uppdateringsfrekvens på 60Hz. Ge det ett försök och se hur du känner!

Skaffa en bättre telefon

Verkligheten är att vår definition av "de bästa telefonerna" ofta kretsar kring processorhastigheter, kamerakvalitet eller andra faktorer men försummar ofta hur dåliga dessa telefoners skärmar är för våra ögon.

Tack och lov, den bästa telefoner för PWM-känsliga personer alla erbjuder fantastiska upplevelser, bearbetningshastigheter, kvalitetskameror och, viktigast av allt, skärmar som inte skadar att titta på.