Как проверить чувствительность к шим

Что такое ШИМ и почему мерцает OLED? РАЗБОР

ШИМ, все вокруг говорят про ШИМ. Ну фиг знает — я его не вижу. Что хотите сказать, если понижу яркость дисплея, это как-то будет меня утомлять? Кажется тут есть в чём разобраться!

Сегодня мы объясним как на самом деле работает ШИМ. Узнаем сколько FPS видит человек, а сколько муха. Проведём тесты ШИМ на осциллографе. И, конечно, расскажем как избавиться от ШИМа на Samsung и на iPhone.

OLED дисплеи фактически во всём превзошли IPS. Но некоторые люди просто физически не могут пользоваться OLED, ведь они чувствуют усталость глаз, сухость и даже головные боли.

Почему так? Дело в том, что в отличие от большинства IPS-экранов большинство OLED-матриц мерцают. Примерно как дешевые люминесцентные лампы. И это не очень хорошо сказывается на зрении.

Но стоп! Лично у меня нет никаких проблем с OLED-дисплеями, да и мои друзья ходят с OLED и не жалуются.

Действительно, по статистике большинство (примерно 90%) людей не ощущают мерцания OLED-дисплеев. Мы даже провели опрос: Устают ли у Вас глаза от OLED дисплеев? Устают ли у вас глаза от IPS дисплеев? И получили вот такие результаты: примерно четверть — 27% сообщила, что у них глаза устают. Меньшинство, но всё же — четверть!

Тем не менее есть люди, которые не просто чувствуют ШИМ, но даже отчетливо его видят. Как так получается?

ШИМ в кинопроекторах

Чтобы ответить на этот вопрос давайте поговорим про кино. В старых кинопроекторах, в которых еще были бобины с плёнкой, крутили кино со скоростью 24 кадра в секунду.

Так вот, для того чтобы при смене кадров изображение не смазывалось и вы не видели момент перемотки пленки, в этот момент поток света перекрывался. Это приводило к адскому мерцанию, так как изображение постоянно обрывал «черный кадр».

Так как ускорить процесс смены кадров не было технической возможности киноделы придумали другой хак. Они стали перекрывать изображение дважды: не только во время смены кадра, но и когда на экране отображался статический кадр. Ммм. И какой в этом смысл?

Такое чередование изображения и дополнительных “черных кадров” позволяло искусственно увеличить частоту мерцания до 48 раз в секунду. Чего было достаточно, чтобы обмануть мозг. Видя постоянно мелькающую картинку, мозг просто «отключает» восприятия мерцания и мы видим плавную картинку. Кстати в немом кино, где использовалась частота 16 К/с, вообще перекрывали 3 раза и получилось мерцание — 48 раз в секунду.

Сколько мы видим кадров?

Этот невероятный эффект человеческого зрения называется порогом слияния мерцаний и этот порог равен 60 Гц. Это значит, всё что мерцает чаще чем 60 раз в секунду человек будет воспринимать как непрерывное изображение.

Кстати, у собак и кошек этот порог выше — в районе 70-80 Гц, а у мух так вообще 250-300 Гц.

Что же это получается, игровые мониторы 144 Гц и выше — это всё маркетинг? Нет, 60 кадров в секунду — это минимальный порог, при котором человек перестает видеть мерцание.
А люди с натренированным зрением, например, пилоты истребителей на тестированиях различают кадры, появившиеся на 4 мс. Что соответствует 250 кадрам в секунду. К хардкорным геймерам это тоже относится.

На самом деле есть исследования, где люди смогли различить и 480 к/с и даже больше в некоторых условиях.

Но в целом если верить ГОСТАм: Пульсация освещенности свыше 300 Гц не оказывает влияния на общую и зрительную работоспособность. ГОСТ Р 54945-2012

Зачем нужен ШИМ?

Итак, со зрением разобрались. Но зачем вообще мерцают OLED-дисплеи и на какой частоте?

Сначала ответим на вопрос “Зачем?”

Существует два способа регулировки яркости дисплея:

Первый и самый очевидный способ, при помощи понижения напряжения. Чем меньше мы подаем энергии на дисплей, тем меньше он светится.

Именно так регулируется яркость в большинстве IPS-дисплеев в наших смартфонах, ноутбуках и мониторах.

Но почему бы на OLED-дисплеях не делать также? На самом деле можно, и так даже делали раньше. Например в смартфоне LG G Flex 2 использовался именно такой подход. Но есть проблема! На OLED-дисплеях при уменьшении напряжения сильно страдает картинка. Возникает так называемый мура-эффект, более известный как эффект “наждачной бумаги”. Мы подробно рассказывали об этом в материале про OLED.

Поэтому чтобы избежать такой деградации изображения используется второй подход: регулировка яркости при помощи мерцания или ШИМ. ШИМ — это широтно-импульсная модуляция, или PWM по-английски. Это буквально значит — регулировка ширины, ну или длительности, импульса.

Так, стоп, что еще за импульс? Дело в том, что напряжение в дисплеях, использующих ШИМ, не постоянное, а прерывистое. Оно подаётся при помощи вот таких всплесков или импульсов.

Количество импульсов в секунду называется частотой и измеряется в Гц. А время, которое занимает каждый цикл пульсации, называется периодом.

К примеру, возьмем частоту 250 Гц, в этом случае период будет 4 мс. Частота и период — это фиксированные значения, и с изменением яркости дисплея они не меняются. А вот ширина каждого импульса — это как раз то, что мы можем регулировать. Это значение называется рабочим циклом, и он выражается в процентах.

Если рабочий цикл 100%, импульс будет длиться 100% своего периода, то есть 4 мс. Это соответствует 100% яркости дисплея. Если мы сократим ширину импульса до 50% или 2 мс, воспринимаемая яркость дисплея также упадет до 50%. А на яркости 1% фактически 99% будет отображаться просто черный экран, но наше зрение это интерпретирует как просто очень тусклую картинку. Получается, чем меньше яркость дисплея, тем более выражен эффект мерцания. И тем это вреднее для глаз.

Частота ШИМ в разных дисплеях

На самом деле ШИМ используется не только в OLED-дисплеях, но и в IPS. Но в отличие от OLED в IPS-экранах используют очень высокую частоту мерцания, свыше 2000 Гц. Естественно, столь быстрое мерцание не сможет заметить ни человек, ни муха. А значит и глазки уставать не будут.

А какая частота ШИМ в OLED?

Тут всё зависит от конкретной модели, но есть определенные закономерности. Во-первых, желательно чтобы частота ШИМ была кратной частоте обновления дисплея. Потому на 60 Гц или 120 Гц дисплеях, как правило частота ШИМ — 240 Гц, а на 90 Гц дисплеях 360 Гц.

Мы решили убедиться в этом самостоятельно и отправились в Санкт-Петербург. Там ребята из компании ЛЛС подготовили для нас осциллограф с высокоскоростным фотодетектором.

Так мы проверили на ШИМ на iPhone 11 Pro и Pixel 4.

Тесты показали, что iPhone 11 Pro, вопреки общему мнению, немного мерцает даже на максимальной яркости, с частотой 240 Гц. При снижении яркости до 50%, мерцание становится менее выраженным, а значит до этого момента на iPhone используется уменьшение напряжения. Ну а дальше в бой вступает ШИМ. На осциллографе очень хорошо видно, как при снижении яркости уменьшается ширина импульса, а значит увеличивается мерцание.

В Pixel 4 вплоть до 70% яркости мы не обнаружили ШИМа совсем, видно только обновление экрана 90 Гц. А дальше начинается ШИМ с частотой 360 Гц. Но так как частота обновления экрана в Pixel 4 после 40% падает до 60 Гц, видно как каждый четвёртый импульс немного скачет. Это потому что частота обновления не совпадает с частотой модуляции.

• Galaxy S20 — 242.7 Гц
• Galaxy S20 Ultra — 240.4 Гц
• Google Pixel 2 — 245.1 Гц
• Google Pixel 2 XL — 242.7 Гц
• Google Pixel 3a — 271.1 Гц
• Google Pixel 3a XL — 242.7 Гц
• Google Pixel 4 — 367.6 Гц
• Google Pixel 4 XL — 367.6 Гц
• Huawei P30 — 240.4 Гц
• Huawei P30 Pro — 231.5 Гц
• Huawei P40 — 245 Гц
• Huawei P40 Pro — 365 Гц
• iPhone 11 Pro — 290.7 Гц
• iPhone 11 Pro Max — 245.1 Гц
• iPhone XS — 240.4 Гц
• iPhone XS Max — 240.4 Гц
• OnePlus 5T — 242.7 Гц
• OnePlus 6T — 240 Гц
• OnePlus 7 — 200 Гц
• OnePlus 7 Pro — 122 Гц
• OnePlus 7T Pro — 294 Гц
• OnePlus 8 Pro — 258 Гц
• Samsung Galaxy A50 — 119 Гц
• Samsung Galaxy A51 — 242.7 Гц
• Samsung Galaxy A71 — 247.5 Гц
• Samsung Galaxy S10e — 232 Гц
• Xiaomi Mi 10 — 362.3 Гц
• Xiaomi Mi 8 — 238 Гц
• Xiaomi Mi 8 Explorer Edition — 100 Гц

Samsung Galaxy A50:

На самом деле, частоту мерцания OLED-дисплеев можно увеличить, пусть не до 2000 Гц, но хотя бы до 500 Гц. Кстати, именно такая частота ШИМ была в древнем Windows Phone — Lumia 950. Но это удорожает производство, а так как страдающих людей мало, производители воровать у себя из кармана не готовы.

Кстати, практически все современные LCD-телевизоры тоже ШИМят на частоте 240 Гц. И в теликах этот эффект даже более заметен, чем в телефонах.

Разве что SONY не поскупились установить в свои LCD модели контроллеры управления яркостью либо совсем без мерцания, либо с мерцанием на частоте 720 Гц.

Как проверить ШИМ самому?

Но как проверить ШИМ на вашем телефоне, ноутбуке или телевизоре самостоятельно? Если у вас нет под рукой осциллографа с высокоскоростным кремниевым фотодетектором.

На самом деле очень просто! Вам нужно снять экран на видео в замедленной съемке 240 к/с или больше. Сейчас почти любой телефон так может. Если на всех значениях яркости вы не увидите мерцания в виде перемещающихся полос. Значит ШИМа нет.

Что такое DC Dimming?

Тем не менее проблема есть и первой её осознал Xiaomi, представив функцию DC Dimming в Black Shark 2 Pro. Эта тема настолько хорошо зашла, что очень быстро подсуетились OnePlus, OPPO и Huawei. И начиная с прошлого года во всех флагманах точно есть DC Dimming.

Само название расшифровывается как Direct Current Dimming, что переводится как затемнение постоянным током. Иными словами в этом случае яркость регулируется как и положено снижением напряжения.

СТОП! Но также нельзя! Картинка же убьется! На самое деле, так нельзя было делать раньше, потому как качество OLED-дисплеев оставляло желать лучшего. Но теперь всё иначе.

Уже давно многие производители стали использовать гибридный способ регулировки яркости. Например на iPhone до 50% яркости используется снижение напряжения, и только потом включается ШИМ. А телефоны с функцией DC Dimming пошли дальше и стали регулировать яркость исключительно снижением напряжения.

Да, включив DC Dimming на низких яркостях могут немного поплыть цвета и появиться шум. Но это совсем не критично.

И тесты показывают, что функция реально работает. Хотя колебания яркости и не сглаживаются полностью, всё равно такой подход позволяет многократно снизить нагрузку на наши с вами глаза.

По нашим замерам на Xiaomi Mi 10 ШИМ с включенным DC Dimming исчезает полностью! А значит ваши глазки смогут отдохнуть.

Убираем ШИМ для всех

Но что делать, если вам DC Dimming не завезли? Например у вас Samsung, который ШИМит даже на 100% яркости, или iPhone который начинает ШИМить на 50%?

На самом деле решение есть и оно программное. Имя ему экранные фильтры!

Android. Например, на любой Android можно поставить программу OLED Saver. Она умеет накладывать полупрозрачный серый фильтр поверх всего изображения. Регулируя прозрачность фильтра, регулируется яркость. Это программа умеет имитировать функцию автояркости. Можно довольно быстро из шторки регулировать прозрачность фильтра и настроить автозапуск после перезагрузки.

Не могу сказать что это очень удобно. Но может быть очень полезно, если любите позалипать в телефон перед сном в темноте.

iPhone. А на iPhone вообще есть специальный режим встроенный в систему. Он называется “понижение точки белого” и прячется в разделе “Универсальный Доступ”. Путь такой: Настройки > Универсальный доступ > Дисплей и размер текста > Понижение точки белого

А чтобы постоянно не лезть в настройки можно назначить включение режима на тройное нажатие кнопки питания с помощью такого пути: Настройки > Универсальный доступ > Быстрая команда.

В iOS 14 можно даже назначить тоже самое на постукивание по задней крышке. Но я бы не рекомендовал так делать, будут ложные срабатывания.

Ну и напоследок можно вынести ярлык с этой функцией в пункт управления. Для этого идём в Настройки > Пункт управления и перетаскиваем иконку “Команды для универсального доступа”.

Итоги

Что в итоге? ШИМ, конечно, зло. Хоть я его и не вижу, и мои глаза не устают, эта штука всё равно напрягает мозг. А с возрастом может появиться и усталость глаз.

С другой стороны, благодаря ШИМ вообще стал возможен прогресс в развитии технологии OLED. Если б его не было сидели бы мы на IPS и о всех прелестях классных OLED-дисплеев даже бы и не знали.

Очень надеемся, что DC Dimming станет стандартом и мы забудем о ШИМ в смартфонах и телевизорах точно также, как забыли о нём в настольных мониторах с появлением Flicker Free мониторов от BenQ. Это, кстати, та же самая технология что и DC Dimming.

В основу ролика легла статья с портала deep-review.com и материал Олега Афонина для журнала Хакер. Ребята проделали отличную работу, а мы продолжаем их дело.

Спасибо компании ЛЛС за оборудование и теплый приём в Питере! Очень приятно вместе с вами делать крутой науч-поп контент. На этом сегодня всё!

• Блог компании Droider.Ru
• Работа с видео
• Обработка изображений
• Производство и разработка электроники
• Смартфоны

Как проверить чувствительность к шим

Все в порядке, но. Этот текст мало кто будет читать и мы можем написать здесь все, что угодно, например. Вы живете в неведении. Роботы уже… Подробнее » Как проверить чувствительность к шим

Как проверить тестером abc 80 260m

• автор: admin
• 27.07.2023

Как проверить тестером abc 80 260m Тогда вам остается последний вариант «Робинзона». Аккуратно снимаете( с записью в тетрадке) все обмотки, а провод сматываете на бобышки… Подробнее » Как проверить тестером abc 80 260m

Как проверить телефонную линию мультиметром

• автор: admin
• 27.07.2023

Как проверить телефонную линию мультиметром О токах, которые циркулируют в телефонная линия : а) На холостом ходу постоянное напряжение 48В (приблизительно) направление которого значения не… Подробнее » Как проверить телефонную линию мультиметром

Как проверить радиоточку в квартире

• автор: admin
• 27.07.2023

Как проверить радиоточку в квартире мультиметром Прозвонка проводов с помощью мультиметра — что это значит и как выполняется Монтаж любой силовой или осветительной сети, ремонт… Подробнее » Как проверить радиоточку в квартире

Как проверить межвитковое замыкание электродвигателя

• автор: admin
• 27.07.2023

Межвитковое замыкание якоря, статора, трансформатора. Как определить замыкание между витками. Электродвигатели часто выходят из строя, и основной причиной для этого является межвитковое замыкание. Оно составляет… Подробнее » Как проверить межвитковое замыкание электродвигателя

Так вреден ШИМ или нет? Закрываем вопрос о мерцании дисплея iPhone раз и навсегда

В закладки

У OLED есть один недостаток, даже в iPhone. Если яркость экрана низкая, некоторые люди замечают лёгкую пульсацию дисплея, от которой никак не избавиться.

Это касается большинства смартфонов на Android начиная со среднего класса и iPhone X, XS, 11 Pro, всех 12 и 13-ых моделей.

Явление называется ШИМ, и на данном этапе развития технологий это неизбежный, необходимый метод затенения экрана.

И это особенный сюрприз для владельцев iPhone 8 и ранее, а ещё для тех, кто раньше пользовался iPhone XR и iPhone 11.

Ниже подробно объясняю, что это такое, почему большинство людей его не замечает, а кто-то видит и, самое главное, какой от него вред, есть ли он вообще и где ещё вы вообще не замечаете такого мерцания.

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 убавить яркость дисплея, берут один из двух способов: уменьшают напряжение, чтобы свечение было слабее, или снижают частоту, с которой это свечение вообще появляется. Второе это и есть ШИМ.

ШИМ расшифровывается как Широтно-импульсная модуляция. В английском языке он называется PWM или Pulse Width Modulation.

По своей сути, это вынужденная мера, меньшее из двух зол.

На высокой яркости ШИМ не нужен, поскольку высокое напряжение позволяет каждому пикселю выдавать корректный цвет. А вот из-за слабого тока тусклые диоды начинают «барахлить», оттенки отклоняются от калиброванных значений. Могут появиться жёлтые пятна, красный уйти в розовый, а синий в голубой.

Разумеется, не только Apple, но и любой другой производитель на такие риски не пойдёт. Нужно выкручиваться.

Если снижать мощность свечения по-настоящему нельзя, нужно использовать оптический приём и обмануть мозг. Для это дисплей перекрывает видимые участки изображения с высокой частотой, и поступающую с глаз последовательность мозг формирует в более тусклую и при этом цельную картинку.

Как он выглядит и почему его сложно заметить

Наш мозг игнорирует мерцание по нескольким причинам.

При достаточной скорости смены затенённые кадры не успевают «записаться» в голове, потому что их на высокой скорости сменяют контрастные изображения, сильно похожие друг на друга. Они лучше «отпечатываются» на сетчатке из-за сложного рисунка по сравнению с элементом без световой информации. Этот феномен или концепцию называют порогом слияния мерцаний.

Этот принципе работал в кино, его же можно заметить дома. Когда будете дома вечером, помашите перед собой рукой. Движения будут не гладкими, а чуть прерывистыми. При этом ощущение динамики никуда не исчезнет, а темноты вы видеть не будете. Этот эффект стробоскопа работает, потому что освещающая комнату лампочка мерцает с достаточно высокой частотой, чтобы ваш глаз не замечал промежуточную черноту.

Порог слияния мерцаний определяется как частота, при которой прерывистый световой стимул кажется полностью устойчивым для обычного человека- наблюдателя.

Слияние мерцания важно во всех технологиях представления движущихся изображений, почти все из которых зависят от представления быстрой последовательности статических изображений (например, кадров в кинофильме, телешоу или цифровом видеофайле ). Если частота кадров упадет ниже порога слияния мерцания для данных условий просмотра, мерцание будет очевидно для наблюдателя, а движения объектов на пленке будут прерывистыми.

Есть простой пример, иллюстрирующий сложную цитату выше. Все знают детскую иллюзию обмана, где вы сначала смотрите на спираль, а потом на статичное изображение. Последнее будет двигаться, потому что «оттиск» накладывается на объект перед глазами.

Смотрите в точку в центре. Сначала будет чёрно-белое изображение, потом цветное, а потом снова чёрно-белое. Но на втором ч/б картинка окрасится в корректные цвета

То же самое происходит, если сначала посмотреть на яркий источник света, а затем попытаться разглядеть окружающее пространство. Оно будет выжжено-жёлтым, потому что вспышка «впечаталась», и нужно время для адаптации. Процесс такой задержки картинки называется постоянством зрения.

Порог мерцания у нормального человека, когда происходит слияние и формируется чувство движения, равен 10 появлениям в секунду. Если они происходят реже, то изображения ощущаются статичными.

Такая частота создаст эффект, но сознание будет в прямом смысле видеть трюк. Чтобы демонстрация слилась в непрерывный поток, нужна частота выше 80 Гц.

Я стараюсь обходить слово «кадр в секунду». Последний термин означает то, на сколько кадров в одну секунду разложили свершившееся в реальности действие. Порог слияния же говорит о соотношении включённого и выключенного экрана на единицу времени для демонстрации нужной яркости.

Причём всё описанное выше не совсем подходит к OLED. На старых телевизорах и других LCD панелях пульсирование происходит через кадр, с описанными выше «пробелами».

А вот на органических дисплеях ШИМ создают чересстрочными полосами: чем яркость ниже, тем они чаще появляются и быстрее перекрывают часть интерфейса, создавая иллюзию затенения.

К слову, текущие технологии OLED-дисплеев уже позволяют в дополнение к ШИМу использовать тот самый метод из LCD. То есть снижать напряжение и тем самым убавлять непосредственно свечение экрана, этот принцип называется DC Dimming. Но из-за того, что на низкой яркости цветопередача всё равно портится, технологии работают сообща.

Это мерцание есть везде

�� Светильник в метро

�� Слева высокочастотный LED, справа низкочастотная лампа

�� Один фонарь на улице

�� Очень много фонарей по всему городу

�� Светильник в баре

�� Освещение еды в магазине

�� Мерцающий LCD-телевизор, которых в принципе большинсвто

�� Декоративные LED-лампы в ресторане

Лампы мерцают из-за переменного тока, а дисплеи из-за принудительного затенения. Но по факту это одна и та же пульсация, которую наше сознание не замечает по причине, описанной выше.

То есть хоть причины разные, а при правильных настройках даже камера его не заметит, эта пульсация есть вообще везде. И воздействует она на нас постоянно, особенно после захода солнца.

Так что вокруг нас полно предметов, которые работают чередующимися вспышками и не источает свет постоянно. Менее бьющее по глазам чересстрочное добавление чёрного в OLED является щадящим методом и, судя по исследованиям ниже, вреда приносит не так много, как все думают.

Что говорят учёные. Чувствительным станет плохо даже от моря

Я нашел несколько научных работ на эту тему. Если коротко, то они подтверждают чувствительность некоторых людей на незаметное сознанию мерцание. При этом есть люди, у которых могут быть головные боли от грубого ШИМ именно LCD дисплеев, а это уже грозит в том числе инсультом. Однако пользоваться OLED без риска могут почти все, поскольку влияние там практически нулевое.

Вот вывод одного из отчётов:

Уровень мерцания не соответствует безопасным стандартам IEEE (института инженеров электротехники и электроники), когда экран OLED используется в исключительной темноте. Но такое применение смартфона является редким сценарием.

На расстоянии в 1 сантиметр фактическое мерцание было в 5 раз выше безопасного при яркости в 1%.

Однако уже на расстоянии в 5 сантиметров мерцание сливалось со световым шумом остального окружения.

Эксперимент выше нельзя использовать как доказательство вреда для человека, поскольку выводы из него в таком случае будут «притянутыми за уши».

OLED display did not meet the criteria when it was at a low luminance level at a distance of 1 cm. In general, however, the adverse health effects of display flicker are assessed in an environment where humans actually see lighting

The OLED display did not meet the criteria when it was at a low luminance level at a distance of 1 cm (19.2% or less vs 95.2%).

The frequency component of 240 Hz was still slightly visible at up to 4 cm, but was hardly seen above 5 cm (and) […] was confirmed as undistinguishable from ambient noise.

The controversy behind OLED display flicker, which is raised based on the above experiment results in some Internet communities, is too ambiguous to use for judging the harmfulness of flicker to the human body.

При этом другая работа уже от самой IEEE на эту тему обобщила негативные ощущения от любого мерцания, как в видимом, так и в незаметном спектре.

По выводам экспертов, легко различимое пульсирование света почти сразу вызывает головную боль, головокружение, недомогание. 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.

А вот невидимое мерцание ощутимо только через 20 минут после использования. Из симптомов тут головная боль и напряжение в глазах. Серьезные проблемы из-за этого подкрадываются незаметно. Такую мигрень часто игнорируют, а она тем временем, как указывается в исследовании, может привести к инсульту. Но тут речь идёт о лампах накаливания и старых мониторах LED. 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 по технологии LCD мерцание происходит очень грубым образом: вспыхивает и потухает весь экран, а не его части. Именно такой ШИМ некоторым оказывается критически вреден

Более того, почувствовать недомогание можно даже от движения отраженного морскими волнами света и солнечных лучей между деревьями, то есть от явлений максимально природного происхождения.

Там же есть вот такой интересный вывод:

Важно отметить, что «биологический эффект» от быстрых вспышек не всегда означает реальный риск здоровью. Например, зрителей тенниса или пинг-понга при частоте света в 200 Гц пульсация может раздражать, но зрение никому не испортит.

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

Выяснили, что мерцание должно быть на частоте 80 Гц в секунду, чтобы оно стало неочевидным. Частоту в 20 Гц заметят абсолютно все.

При этом люди все разные, и для кого-то порогом станет 130 Гц, а для кого-то 240 Гц. Фактическая разница, когда негативный эффект при мерцании ощущается, расходится от 100 Гц до 400 Гц в зависимости от человека.

Сайт Notebookcheck.net тестирует каждое устройство из своего обзора и записывает их в таблицу. Посмотреть на неё можно. здесь.

Чтобы вам долго не копаться, 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

Последние два я указал, потому что для Mini LED тоже применяют ШИМ. Но он происходит на такой высокой частоте, что на ваше состояние он не способен оказывать какого-либо зафиксированного на данный момент негативного влияния.

По итогу берите OLED и не беспокойтесь

iPhone 5S и iPhone 13 mini

Описанное выше сводится к следующему.

ШИМ на OLED нужен, чтобы на малой яркости цвета не искажались, но в этом типе дисплеев он среди самых безвредных. Есть люди, у которых может случиться максимум недомогание, но их мало.

То мерцание, которое используется в старых мониторах, несравнимо опаснее и, вызывая постоянные мигрени в течение многих лет, может привести даже к инсульту.

Человек видит частоту мерцания вплоть до 400 Гц , но минимальный порог исчезновения полос для мозга равен 80 Гц.

ШИМ в смартфонах Samsung может заметить любой человек даже на максимальной яркости. Флагманский Galaxy S22 Ultra пульсирует с показатели 240 Гц.

Любая модель iPhone 13 выдаёт выше 500 Гц. Их дисплеи используют снижение напряжения до 50% (меньше свечение), и только потом увеличивает ШИМ до показателя 240 Гц на яркости 10%. При этом ещё iPhone 12 выдавал затенение на уровне 225 Гц.

Чтобы понять, вреден ли для вас ШИМ, возьмите в руку смартфон, который собираетесь покупать, и на яркости 15% пользуйтесь им 25 минут.Только после этого времени мозг может начать замечать что-то неладное.

Так что для большинства людей мерцание экрана будет сливаться из-за физиологической возможности мозга пропускать тёмные пробелы при демонстрации движущихся объектов. ШИМ будет такой же незначительной помехой в пользовании смартфоном, как чёлка iPhone или сработавшей не с первого раза подэкранный отпечаток пальца на смартфонах с Android.

И всё это не голословные утверждения, а факты, полученные исследованиями.

Как проверить дисплей смартфона с помощью карандаша

Ни для кого не секрет, что большинство OLED дисплеев могут мерцать в невидимом для глаз человека диапазоне. Сегодня поговорим о причинах этого эффекта, а также о том, как избавиться от мерцания и как проверить свой дисплей в домашних условиях.

Как происходит снижение яркости дисплеев
Почему мы не замечаем мерцания
Как проверить дисплей на ШИМ в домашних условиях
Заключение
Как происходит снижение яркости дисплеев
Почему мы не замечаем мерцания
Как проверить дисплей на ШИМ в домашних условиях
Заключение

По статистике большинство людей никак не ощущают мерцания OLED-дисплеев, но у некоторых даже после непродолжительного нахождения возле монитора компьютера или смартфона могут проявляться симптомы утомляемости. Чаще всего они дают о себе знать в виде сухости и покраснения глаз, а также сопровождаться головными болями.

Иногда причина может быть в слишком низком уровне яркости подсветки устройства. Дело тут кроется в технических деталях, о которых мы поговорим ниже. Некоторые люди чрезмерно опасаются яркой подсветки и намеренно занижают ее уровень до минимального, тем самым делая себе только хуже. Безусловно, слишком яркая картинка в течение длительного времени также может способствовать чрезмерной утомляемости и другим негативным последствиям. Поэтому тут важно соблюсти баланс.

Как происходит снижение яркости дисплеев

Технически понижения яркости экрана можно добиться двумя способами. Первый – уменьшить напряжение, подаваемое на светодиоды. Логично, что чем меньшее напряжение подается на экран, тем более тусклым он становится. Но из-за некоторых особенностей OLED-дисплеев это сильно влияет на качество картинки. Возникает так называемый эффект «мура». Это слово, заимствовано из японского языка и означает «неравномерность».

В дисплеях, где используется только такой способ уменьшения яркости, вы можете заметить, что при отображении черного цвета или серого градиента какой-то угол или область возле границы экрана выглядит ярче или темнее, чем другие участки.

Для того чтобы избежать этого негативного эффекта производители придумали второй способ регулировать яркость – подавать напряжение не постоянно, а с промежутками.

Этого удалось добиться благодаря широтно-импульсной модуляции или сокращенно ШИМ. Напряжение на дисплей, использующий ШИМ, подается в виде всплесков с определенной частотой и шириной импульса. Количество импульсов за промежуток времени, или частота, – величина постоянная и на большинстве OLED дисплеев она устанавливается производителем от 100 до 400 Гц. А вот ширину импульса или так называемый рабочий цикл (Duty Cycle) для регулировки яркости можно изменять. Этот показатель измеряется в процентах.

Если, к примеру, сократить рабочий цикл до 50%, то половину рабочего интервала подсветка каждого пикселя будет работать, а в остальное время – отключаться. Глаз человека, не замечая мерцания, фактически воспринимают это как уменьшение яркости на 50%. Но получается, что у такого способа есть «обратная сторона медали» – чем меньше яркость, тем сильнее мерцает дисплей и тем вреднее это для зрения.

Почему мы не замечаем мерцания

Эффект, из-за которого мы не замечаем мерцания, называется «порог слияния мерцаний». Зрение человека устроено таким образом, что если заставить картинку мерцать с частотой около 60 Гц, мозг просто перестает воспринимать это как мерцание.

Этим, кстати, успешно пользовались в кинематографе на пороге его открытия. Во время показа фильмов тех времен, пленку крутили со скоростью 24 кадра в секунду. В момент смены кадров, чтобы люди не замечали момента перемотки на кинопленке и видео было более плавным, киноделы искусственно перекрывали свет после каждого кадра. Но это приводило к другому недостатку – картинка начинала мерцать.

Чтобы нивелировать этот эффект, было решено перекрывать изображение дважды – не только во время смены кадра, но и в середине каждого кадра. В результате мозг практически переставал воспринимать мерцание.

В IPS дисплеях, в отличие от OLED, ШИМ также используется, но на очень высокой частоте. Так, например, на смартфоне Xiaomi Redmi Note 7 этот показатель равен 2336 Гц. Поэтому для людей, восприимчивых к мерцанию, IPS-дисплеи будут лучшим решением.

Как проверить дисплей на ШИМ в домашних условиях

В лабораторных условиях проверить дисплей на ШИМ можно с помощью осциллографа и некоторых других специальных устройств и приборов. Но мы расскажем как проверить этот эффект в домашних условиях. Сделать это можно двумя способами.

Способ первый. Съемка в режиме Slow-motion

Для этого способа нам потребуется только камера мобильного телефона с возможностью записи видео в режиме Slow-motion, то есть в замедленной съемке. Такой режим сегодня есть в большинстве смартфонов. Его можно включить в настройках камеры своего смартфона.

Наведите камеру на дисплей, который хотите проверить, и запишите короткое видео. Затем воспроизведите его и если ШИМ активен, вы увидите на экране движущиеся полосы. Чтобы отрегулировать мерцание, попробуйте изменять яркость до тех пор, пока полосы не исчезнут.

Второй способ. «Карандашный тест»

Если у вас не оказалось под рукой второго устройства, или нет возможности записать замедленное видео, можно воспользоваться обычным карандашом или любым другим похожим на него предметом.

Для этого возьмите карандаш двумя пальцами и быстро помашите им перед экраном. Желательно чтобы фон экрана при этом был светлым. Для этого, например, можно открыть любой текстовый редактор.

Если на фоне экрана след от карандаша виден как множество его теней, значит ШИМ в данный момент активен. Особенно этот эффект будет заметен на минимальной яркости. Чтобы обезопасить ваше зрение, отрегулируйте яркость так, чтобы след от предмета не был заметен.

Заключение

Несмотря на то, что для многих людей ШИМ практически незаметен и не влияет на утомляемость, не лишним будет защитить себя от его негативного воздействия и настроить дисплей телефона и компьютера на безопасный уровень яркости. Мы надеемся, что наша статья поможет вам в этом.

Это тоже интересно:

• Куда выгоднее отнести накопленную мелочь — в банк или металлолом?
• Почему на старинных фотографиях люди клали руки на плечо
• Как пульт для телевизора проверить с помощью телефона