Если вы владелец iPhone с OLED-экраном, вы, возможно, слышали о таких вещах, как мерцание дисплея или ШИМ. В интернете часто говорят, что это утомляет глаза и вызывает головную боль. Однако что из этого действительно, а что просто миф?
Давайте разберемся без сложных терминов: ШИМ — это просто способ регулировать яркость экрана. На низкой яркости экран быстро мигает, и некоторые люди могут чувствовать дискомфорт, хотя это не заметно глазами. Это индивидуальная особенность, как морская болезнь.
В этой статье мы подробно рассмотрим, как это работает на самом деле, для кого это может быть актуально и что можно сделать, если вы чувствительны к мерцанию. Давайте окончательно решим этот вопрос, опираясь на факты, а не на пугалки.
Почему ШИМ вообще существует
И такая последовательность по 500 раз в секунду в iPhone 13. А в Galaxy S22 по 240 раз в секунду
Чтобы уменьшить яркость дисплея, используется один из двух методов: снижение напряжения, чтобы снизить свечение, или снижение частоты, с которой оно вообще появляется. Второй метод называется SHIM.
ШИМ расшифровывается как Широтно-импульсная модуляция. В английском языке он называется PWM или Pulse Width Modulation.
Это, по сути, единственная вынужденная мера.
Поскольку высокое напряжение позволяет каждому пикселю выдавать правильный цвет, ШИМ не нужен на высокой яркости. Однако из-за слабого тока тусклые диоды начинают «барахлить», что приводит к отклонению оттенков от калиброванных значений. Например, желтый становится розовым, красный — розовым, а синий — голубым.
Очевидно, что Apple и любой другой производитель не пойдут на такие риски. Мы должны действовать.
Если по-настоящему снижать мощность свечения нельзя, необходимо использовать оптический приём и обмануть мозг. Для этого дисплей перекрывает видимые участки изображения с высокой частотой, а поступающая с глаз последовательность формирует более тусклую и при этом цельную картину.
Как он выглядит и почему его сложно заметить
По нескольким причинам наш мозг игнорирует мерцание.
Поскольку контрастные изображения, сильно похожие друг на друга, меняются на высокой скорости, затененные кадры не успевают «записаться» в голове при достaточной скорости смены. Из-за сложного рисунка они лучше «отпечатываются» на сетчатке по сравнению с элементом без световой информации. Этот феномен или идея называется порогом слияния мерцаний.
Это принцип, который использовался в кино и можно наблюдать дома. Когда вы бываете дома вечером и помашите перед собой рукой, вы почувствуете, что ваши движения не гладкие, а чуть прерывистые. Это создает эффект стробоскопа, потому что лампочка, освещающая комнату, мерцает с достаточно высокой частотой, чтобы ваш глаз не замечал промежуточной черноты.
Во многих технологиях представления движущихся изображений мерцание имеет решающее значение; почти все эти технологии основаны на представлении быстрой последовательности статических изображений (например, кадров в кинофильме, телешоу или цифровом видеофайле). Если частота кадров упадет ниже порога слияния мерцаний для определенных условий просмотра, м
Простая иллюстрация сложной цитаты выше: детская иллюзия обмана, когда вы сначала смотрите на спираль, а затем на статичное изображение, движется, потому что «оттиск» накладывается на объект, который вы видите.
Если вы посмотрите на центральную точку, вы увидите сначала чёрно-белое изображение, затем цветное, а затем снова чёрно-белое. Однако на втором черно-белом изображении цвета окрасятся в правильные цвета.
То же самое происходит, если сначала посмотреть на яркий источник света, а затем попытаться увидеть вокруг себя. Окружающее пространство будет выжжено-жёлтым, потому что вспышка «впечаталась» в него и требует времени, чтобы адаптироваться. Этот процесс называется постоянством зрения.
У нормального человека есть порог мерцания, который составляет десять появления в секунду, когда происходит слияние и формируется чувство движения. Если эти появления происходят реже, изображения кажутся статичными.
Несмотря на то, что такая частота будет иметь эффект, сознание будет в прямом смысле воспринимать эффект. Чтобы демонстрация превратилась в непрерывный поток, требуется частота выше 80 Гц.
Я стараюсь избегать термина «кадр в секунду», который обычно используется для описания количества кадров в одну секунду, в которых происходит действие в реальной жизни. С другой стороны, порог слияния описывает количество включенного и выключенного экрана в течение единицы времени, чтобы обеспечить необходимую яркость.
Кроме того, ничто из вышеупомянутого не соответствует OLED. Старые телевизоры и другие LCD панели показывают пульсирование через кадр, с описанными выше «пробелами».
В то время как ШИМ создает чересстрочные полосы на органических дисплеях, они чаще появляются и перекрывают большую часть интерфейса быстрее, создавая впечатление затенения.
В настоящее время технологии OLED-дисплеев позволяют использовать тот же метод, что и LCD, в дополнение к ШИМу. Другими словами, принцип DC-затемнения означает снижение напряжения, что приводит к непосредственному уменьшению свечения экрана. Но технологии работают вместе, потому что на низкой яркости цветопередача все равно портится.
Широтно-импульсная модуляция, или ШИМ, — это метод изменения яркости экрана с помощью быстрого мигания, чтобы создать эффект затемнения. Многие люди боятся этого мерцания, особенно на низкой яркости. Хотя iPhones используют ШИМ с высокой частотой, он практически невидим. Это не вызывает никакого дискомфорта для большинства людей, и нет научных доказательств, что такие частоты могут причинить значительный вред. Таким образом, несмотря на то, что у iPhone есть ШИМ, не стоит паниковать из-за этого — при обычном использовании iPhone безопасен для глаз.
Это мерцание есть везде
Светильник метра
Слева низкочастотная лампа, справа высокочастотный LED
На улице есть один фонарь.
Очень много фонарей в городе.
Свечник в баре.
Доставка еды в магазин
Мерцающий LCD-телевизор, который в принципе очень большой
Декоративные светодиодные лампы для ресторанов
Лампы мерцают из-за переменного тока, а дисплеи мерцают из-за принудительного затенения. Однако на самом деле это одна и та же пульсация, которую наше сознание не видит из-за причины, описанной выше.
Таким образом, эта пульсация присутствует в любом месте, и она может быть невидима камерой при правильных настройках. Кроме того, она постоянно влияет на нас, особенно после захода солнца.
Таким образом, вокруг нас много предметов с чередующимися вспышками, которые не источают свет постоянно. Судя по исследованиям ниже, чересстрочное добавление черного в OLED является менее заметным методом и не приносит такого большого вреда, как считалось раньше.
Что говорят учёные. Чувствительным станет плохо даже от моря
Я нашел несколько академических статей на эту тему. По сути, они подтверждают чувствительность некоторых людей к мерцанию в сознании. При этом грубый ШИМ LCD дисплеев может вызвать головные боли и даже инсульт у некоторых людей. Поскольку влияние OLED практически нулевое, почти все могут использовать его без риска.
Вот результаты одного из отчетов:
Когда экран OLED используется в исключительной темноте, уровень мерцания не соответствует безопасным стандартам IEEE (института инженеров электротехники и электроники). Это, однако, редкое использование смартфона.
При яркости 1% фактическое мерцание было в пять раз выше безопасного на расстоянии в один сантиметр.
Тем не менее, на расстоянии пяти сантиметров мерцание смешивалось со световым шумом вокруг.
Поскольку результаты эксперимента будут «притянутыми за уши», его нельзя использовать как доказательство вреда для человека.
Другая работа IEEE на эту тему также обобщила отрицательные ощущения от любого мерцания как в видимом, так и в незаметном спектре.
По данным экспертов, легко различимое пульсирование света почти сразу вызывает головокружение, недомогание и головную боль. Чем больше пространства охватывает источник света, тем быстрее начинаются эффекты.
The risks include seizures, and less specific neurological symptoms including headache, dizziness and general malaise. Seizures can be triggered by flicker in individuals with no previous history or diagnosis of epilepsy.
Кроме того, мерцание становится заметным только через двадцать минут после использования. Симптомы включают напряжение в глазах и головную боль. Серьезные проблемы подкрадываются неожиданно. Такую мигрень часто игнорируют, а она тем временем, как указывается в исследовании, может привести к инсульту. Тем не менее, это касается старых мониторов LED и ламп накаливания. К OLED утверждение не имеет отношения.
The risks include headaches and eye-strain. The risks are subtle and insidious but should not be ignored. (Migraine headache is covertly disabling, a major economic burden, and carries an increased risk of stroke.) The sources of high frequency flicker associated with headache include lighting and computer screens (formerly cathode ray tube displays, now LED back-lights).
В старых телевизорах и мониторах с технологией LCD мерцание происходит очень грубым образом: весь экран вспыхивает и потухает, а не отдельные его части. Этот тип ШИМ может быть очень опасным для некоторых людей.
Более того, вы можете почувствовать недомогание даже от отражения морских волн света и солнечных лучей между деревьями, что является явлением, которое является полностью естественным.
Кроме того, был сделан интересный вывод:
Важно отметить, что «биологический эффект» от быстpых вспышек не всегда означает реальный риск для здоровья. Например, пульсация при частоте света 200 Гц может раздражать зрителей тенниса или пинг-понга, но не испортит им зрение.
Finally, it is important to mention that the fact that there is “biological effect” (ERG or notice of visual flicker in special circumstances) does not necessarily imply health risk to viewers. For example, flickering light at ~200Hz may theoretically be annoying to spectators of tennis or ping-pong games, but may not pose any health risks (Rea and Ouellette, 1988).
В iPhone ШИМ появляется реже и он слабее
Впервые лично я заметил ШИМ в iPhone 12 Pro Max, когда впервые начал пользоваться экраном OLED
В ходе исследований было обнаружено, что мерцание должно происходить на частоте 80 Гц в секунду, чтобы оно не было заметным. На частоте 20 Гц можно заметить все.
В этом случае все люди разные, и некоторые могут чувствовать порог 130 Гц, а другие 240 Гц. Фактическая разница, когда ощущается негативный эффект мерцания, варьируется от 100 Гц до 400 Гц, в зависимости от человека.
Сайт Notebookcheck.net анализирует каждое устройство из обзора и собирает данные в таблицу. Вы можете увидеть ее в этом месте.
Чтобы сэкономить время, вот примеры некоторых устройств:
iPhone 13 Pro – 240 Гц (10%), 510 Гц (100% яркости)
iPhone 13 – 610 Гц
iPhone 12 Pro – 80 Гц (22%), 280 Гц (100%)
iPhone 12 – 225 Гц
iPhone X – 240 Гц
Galaxy S22 Ultra – 120 Гц
Galaxy S21 – 240 Гц
Galaxy S20 – 240 Гц
ASUS Zenbook 14X OLED – 360 Гц
Apple iPad Pro 12.9 (M1) – 19190 Гц
MacBook Pro 16 (2021) – 14880 Гц
Следующие два я выделил, потому что мини-LED также используют ШИМ. Но он происходит так часто, что он не может оказать какого-либо конкретного негативного влияния на ваше состояние.
Таким образом, подведем итог. Присутствие широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в технологии OLED-экранов позволяет им регулировать яркость. Да, экран мерцает с высокой частотой на низкой яркости.
Но здесь важно, что восприимчивость к этому мерцанию индивидуальна. Для большинства людей это незаметно и не вызывает дискомфорта; их мозг и глаза просто не реагируют на такое быстрое мерцание.
Тем не менее, после длительного использования телефона с низкой яркостью в темноте небольшая часть пользователей может испытывать усталость глаз, головную боль или напряжение. Если вы так думаете, это правда.
Это означает ли, что iPhone и другие OLED-смартфоны «вредны»? Нет, вопрос был поставлен неправильно. Для большинства людей это не так. Просто примите во внимание это, если вы чувствительны к мерцанию. Используйте средней или высокой яркость телефона при комфортном освещении, делайте перерывы и включайте функцию доступности «Снижение точки белого». Это часто помогает.
В конечном счете, не бойтесь технологии; просто прислушайтесь к своим ощущениям и настройте устройство так, чтобы оно было удобно для вас. Современные экраны с помощью ШИМ уравновешивают энергоэффективность, удобство использования и глубокие черные цвета.
