通俗解釋PWM調(diào)光
近年來(lái),為了追求更好的顯示效果,越來(lái)越多的手機(jī)機(jī)型用上了OLED屏幕,并將”低亮度高頻調(diào)光“作為一個(gè)宣傳的重點(diǎn)。為了讓大家更好地理解PWM調(diào)光的機(jī)制以及低亮度高頻PWM調(diào)光對(duì)于護(hù)眼的意義,本文拋開(kāi)占空比、脈沖寬度等專業(yè)術(shù)語(yǔ),希望能通過(guò)易于理解的方式介紹PWM調(diào)光。
PWM調(diào)光為什么會(huì)帶來(lái)屏閃?
首先,想理解PWM調(diào)光發(fā)光的原理,最重要的是理解視覺(jué)暫留現(xiàn)象。視覺(jué)暫留現(xiàn)象指的是,光信號(hào)傳入大腦神經(jīng)需經(jīng)過(guò)一段短暫的時(shí)間,光的作用結(jié)束后視覺(jué)形象并不立即消失,這種殘留的視覺(jué)稱“后像”,視覺(jué)的這一現(xiàn)象則被稱為“視覺(jué)暫留”。也就是說(shuō),人眼所接受的光會(huì)在大腦中殘留一段時(shí)間。
因此,如果屏幕中的像素點(diǎn)按照較高的頻率進(jìn)行閃爍(一般認(rèn)為超過(guò)80Hz),視覺(jué)暫留會(huì)導(dǎo)致人們無(wú)法感知到屏幕像素點(diǎn)暗下來(lái)的那段時(shí)間,所以在肉眼看來(lái)屏幕就一直是亮著的。PWM調(diào)光就是利用這一人眼特性,通過(guò)高頻率的閃爍進(jìn)行發(fā)光。
那么,PWM調(diào)光又是如何控制屏幕的明暗變化的呢?其實(shí)方法很簡(jiǎn)單,PWM調(diào)光通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)閃爍周期內(nèi)發(fā)光時(shí)間和熄滅時(shí)間的比例,來(lái)控制人眼觀測(cè)到的亮度。也就是說(shuō),如果每次閃爍中亮屏的比例增加,那么人眼就能感受到較亮的屏幕。如果每次閃爍中亮屏的時(shí)間極短,那么人眼感受到的屏幕就會(huì)比較暗。
為什么需要低亮度高頻的PWM調(diào)光?
上面說(shuō)到,PWM調(diào)光通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)閃爍周期內(nèi)發(fā)光時(shí)間和熄滅時(shí)間的比例,來(lái)控制人眼觀測(cè)到的亮度。因此,在低亮度的要求下,每次閃爍像素點(diǎn)的實(shí)際點(diǎn)亮?xí)r間極短。想象這么一個(gè)情況,相比于白天,在夜晚的時(shí)候迎面而來(lái)閃爍的車燈是不是更容易使你感覺(jué)到不適。道理是類似的,大家通常會(huì)在周圍環(huán)境較暗的情況下使用低亮度模式,加之低亮度下像素的點(diǎn)亮?xí)r間較短,使得眼睛受到屏閃的刺激也會(huì)更加明顯,相比于高亮度更容易使得眼睛感到不適。
解決上述的方案有兩種,一種是采用DC調(diào)光,直接避免屏閃帶來(lái)的刺激。DC調(diào)光是通過(guò)提高或降低電路功率來(lái)改變亮度,直接避免了屏閃對(duì)眼睛帶來(lái)的傷害。但是由于OLED屏幕的特性,DC調(diào)光會(huì)帶來(lái)較為嚴(yán)重的顯示問(wèn)題,例如嚴(yán)重的色彩不均。因此,大部分廠家在OLED屏幕上并不會(huì)采用DC調(diào)光。
另一種解決方案便是目前手機(jī)廠商廣泛宣傳的低亮度高頻PWM調(diào)光策略。目前醫(yī)學(xué)上認(rèn)為閃爍頻率高到一定閾值后對(duì)眼睛的傷害會(huì)減小。因此,顧名思義,高頻PWM調(diào)光便是提高閃爍的頻率,從常見(jiàn)的360Hz增加到1000Hz以上,甚至3000Hz以上,從而降低閃爍對(duì)于人眼的傷害。