OLED 屏幕伤眼吗?揭秘频闪的危害和屏幕调光方式
最近越来越多的旗舰手机运用了 OLED 屏幕,但是获得视觉效果提升的同时,相比传统 LCD 屏幕,OLED 屏幕却伤眼睛。
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OLED 屏幕采用了有机发光材料,由于先天的原因,大多采用了 PWM 调光方式,不停的开关屏幕实现调光,这种'频闪'会对人眼造成一定的伤害,长时间使用容易导致眼压升高、视力下降等问题。
当然,你肯定会疑问:什么是低频 PWM 调光?为什么对眼睛有伤害?
一、什么是频闪? 频闪是指人眼可以感知到的明暗交替变化。
这里有两个关键因素,缺一不可:
一是明暗变化 二是交替速度能被人眼感知到
一般来说,像 50Hz、100Hz 这样的低频,属于可被人眼感知到的交替速度,对眼睛有害。
而像 5000 Hz、10000 Hz 这样的高频,属于不可被人眼感知到的交替速度,对眼睛基本无害。
人眼是在自然光下进化出的感觉器官。当光线进入眼睛时,眼睛会根据光的强弱自动调节瞳孔大小,从而控制进入眼睛的光通量。
随着电灯诞生,人造光源出现后,频闪问题也随之而来。我们日常使用的吸顶灯、台灯、手机屏幕和电脑屏幕,都算是人造光源。
如果人造光源有频闪(即被人眼察觉的明暗交替),就会导致眼睛的过度调节,从而引发眼疲劳。如果长久面对有频闪的人造光源,就会对视力造成损伤。
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人造光源对视力的危害,常常被人们忽视了。
我们都知道巧克力和甜品不能多吃,否则会发胖。因为在人类漫长的进化史上,甜品这种工业食品是近一百多年才发明出来的。而我们的饮食消化系统,却和几万年前的祖先相差无几。如果谁把甜品这种高热量工业食品当做主食,就会迅速发胖。
同样的,在我们的进化史上,视觉系统一直都是在自然光源下工作的。电灯诞生至今,也不超过两百年。
而到今天,各种有频闪的屏幕,却成了我们日常面对时间最长的人造光源。
甜品虽不健康,但我们不会把它当主食,只是偶尔过过嘴瘾。但我们这一代人,却终日离不开手机、电脑屏幕,这在人类历史上没有先例。
这种潜移默化、日积月累的危害,必须重视。
在我科普频闪带来的伤害时,常被问到这两个问题:
- 为什么白炽灯没有频闪
白炽灯是历史相对久的人造光源,在频闪上不用担心。
在中国,交流电变化频率是50Hz,电源电压的幅度会以 100Hz 的速度变化。100 Hz 是低频,但为什么白炽灯没有频闪问题?
因为白炽灯的亮暗变化非常小,没有明显的明暗变化,所以没有频闪。
举个例子,假设我们站在一面有窗的屋子里,如果拉上隔光窗帘,屋子就会暗下来。
如果一个显示器用 100 Hz 的 PWM 调光,相当于每秒钟开闭窗帘一百次,人眼在这样的变化中会过度调节,引发视疲劳。
而白炽灯的亮暗变化很小,相当于每秒开闭窗纱一百次。拉上窗纱,屋子里的光线也不会减弱多少,不构成明暗变化,也就没有频闪问题。
- 为什么刷新率和频闪无关
有人会问:我的显示器是 60Hz,即使是高端的电竞显示器,也才 120 Hz,是不是说它们都有频闪?
完全不用担心。
这里存在一个误区,这个 60 Hz,指的是屏幕刷新率,是屏幕的图象每秒钟重绘多少次。屏幕刷新并不会带来明暗变化,也就没有频闪问题。
还是沿用上面窗户的例子,刷新率 60Hz,相当于每秒钟换 60 次窗户玻璃,这不会影响照进屋内的光线强弱,不用担心。
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二、屏幕常见的调光方式有哪几种?哪些会带来频闪?
我们使用手机和电脑,都能调亮或调弱其亮度。在调节亮度上,最常见的有三种调光方式:
高频 PWM 调光 低频 PWM 调光 DC 调光
从眼睛健康角度考虑,DC 调光>高频 PWM 调光>>低频 PWM 调光
很多眼睛敏感的人,抱怨使用差的显示器能感觉到画面的闪烁,这种闪烁的罪魁祸首,就是业内臭名昭著的低频 PWM 调光。
DC 调光
先说最好的 DC 调光,这是直流电调光技术,在任何亮度下都没有频闪问题,最健康。
除 iPhone X 外所有的 iPhone,均使用 DC 调光。
- 高频 PWM 调光
现在液晶屏都用 LED 做背光源,LED 的开关速度很快,可以在非常短的时间内完成开关(微秒级别)。
因为 LED 的这个特性,只要其电源是脉冲源,就可以通过改变脉冲宽度的方式来调节亮度强弱。这种调光方式就是脉宽调制(PWM)调光法。
一个 10000 Hz 的高频 PWM 调光屏幕,就相当于每秒闪烁一万次。
我们知道闪烁是不好的,但有一句话说得好,「只要我跑得够快,寂寞就追不上我」。
同理,只要屏幕背光闪得够快,我们人眼就察觉不到,理论上对眼睛也没有明显的伤害,比低频 PWM 调光好很多。
把这样一块 10000Hz 的屏幕亮度调低,本质上,是在每万分之一秒的时间,屏幕亮的时间变短,暗的时间变长,最终就实现了屏幕变暗。
像苹果 MacBook Air/Pro,就应用了高频 PWM 调光方式,实测在 10000 Hz 以上,也非常安全。
- 低频 PWM 调光
什么样的频率,就算是低频 PWM 调光了?
国家对护眼台灯的标准是,频率要高于 3125 Hz。如果你要求严苛,使用 PWM 调光的屏幕,最好也在 3000 Hz 以上。
不到 400 Hz 的,肯定算是低频 PWM 调光。
我个人眼睛比较敏感,1000Hz 以下的 PWM 调光屏幕,都不会用。
PS: 低亮度下的低频 PWM 调光屏,是最伤眼的。低亮度下,其脉冲有更高的占空比,比低占空比(屏幕高亮度)更伤眼。
上面文章的中心思想是?内容:OLED屏幕采用PWM调光方式,频繁开关屏幕实现调光,这种频闪会对人眼造成伤害,长时间使用容易导致眼压升高、视力下降等问题。人造光源对视力的危害必须重视。调光方式分为DC调光、高频PWM调光和低频PWM调光,从眼睛健康角度考虑,DC调光最健康,低频PWM调光最伤眼。
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