ШИМ: особенности в мониторах, телевизорах, смартфонах

3 недели назад

Большинству из нас хорошо известно о том, что мерцают вроде как лишь старые большие мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Однако, к удивлению многих, нужно отметить, что на самом деле мерцание современных ЖК и OLED-дисплеев для глаз намного вреднее.

Как бы это ни казалось странным, львиная доля современных дисплеев все-таки мерцает. И это мерцание, как правило, проявляется тогда, когда понижается яркость. И такое наблюдается не только на мониторах настольных компьютеров. Это же самое можно увидеть на многих ноутбуках, смартфонах, планшетах и даже телевизорах.

Каково мерцание в современных мониторах

Есть два метода добиться понижения яркости монитора:

- снизить интенсивность свечения лампы подсветки (лампа делает меньше свечение),
- светить, делая перерывы, чтобы за единицу времени света было меньше (лампа начинает мерцать).

Технически проще сделать так, чтобы яркость регулировалась мерцанием. Некоторое время лампа горит, а некоторое время не светится. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — как раз процесс управления мощностью. Он осуществляется, когда изменяется длительности импульсов, при постоянной частоте.

В мониторах с ШИМ, когда уменьшается яркость экрана, тогда уменьшается и длительность импульса свечения ламп подсветки или светодиодов. В результате становится более заметным мерцание. Оно может негативно сказаться на зрение.

ВАЖНО! ШИМ в мониторах работает так: на яркости 50 процентов мы половину времени наблюдаем импульс света. А вторую половину времени мы смотрим на черный экран. Все, что глаз видит, он усредняет. В результате нами воспринимается серое свечение. Чем меньше яркость, тем больше мерцание. Вот только такое мерцание сильно вредит зрению.

Всегда ли монитор мерцает?

Производители не всегда указывают в характеристиках, каким образом можно производить регулировку яркости, а также применяется ли ШИМ?

На радость некоторым пользователям нужно сказать о том, что существуют мониторы, в которых ШИМ вообще отсутствует. Бывает и так, что мерцание появляется лишь на яркости, которая совсем маленькая.

У подобных мониторов в некоторых случаях в описании предусмотрена надпись «Flicker-Free» (переводится «без мерцания») и бывает соответствующий логотип на корпусе.

Перед тем, как покупать товар, рекомендуем ознакомиться с информацией на специализированных форумах. Там вы сможете найти нужную модель без мерцания. Но, как быть, если у вас уже есть мерцающий монитор?

Как выяснить, мерцает ли монитор?

«Карандашный тест». Именно так называется очень простой метод, с помощью которого можно узнать, мерцает ли монитор (а также телевизор или экран ноутбука).

Берем карандаш. Ведем им перед светящимся монитором, как веером. Делать это надо в плоскости экрана. В том случае, когда след от карандаша размыт, и он смотрится смазанным, то мерцания нет. Когда же след разделяется, то есть смотрится как набор теней от нескольких карандашей, то это означает, что ваш монитор мерцает.

Вам необходимо сделать проверку на разных уровнях яркости, от 0 процентов до 100 процентов. Так можно установить, какая яркость для зрения не представляет какой-либо опасности.

ВАЖНО! Более сложные тесты предоставляют возможность установить, какова частота мерцания. Однако обычно карандашного теста достаточно для выявления проблемы.

Как действовать, если монитор мерцает?

Когда вы поняли, что монитор мерцает на комфортном уровне яркости, то примените определенный метод, который позволит не испортить глаза. Нужно настроить яркость с применением драйвера видеокарты.

Качество изображения после этого может стать несколько хуже, однако для глаз это будет существенно легче.

Вы должны настроить яркость монитора так, чтобы мерцания не было. И если яркость действительно чрезмерно большая, начинайте снижать яркость в настройках драйвера видеокарты.

Алгоритм настройки несложный:

- Настраиваем яркость монитора либо на максимум, либо на тот уровень, когда нет мерцания.
- Заходим в настройки драйвера видеоадаптера и в них снижаем яркость до уровня, который будет комфортным.
- Фиксируем настройки.

Причины головных болей от пользования смартфоном

Это касается не каждого. Однако есть такие пользователи современных смартфонов, которые каждодневно испытывают головные боли при их использовании. Очень часто на это жалуются те, кто владеют флагманами, в которых установлены дисплеи, изготовленные по технологии OLED. По мнению экспертов, все дело в низкой частоте мерцания экранов, когда яркость понижена за счет широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Исследования показали, что в среднем человек берет в руки смартфон и активирует его экран примерно 90 раз в день. А еще он затрачивает на это в итоге более трех часов. С учетом такого частого общения с мобильником, качество экранов должно быть более высоким.

Многие считают, что нужный уровень нам предоставят дисплеи, изготовленные по прогрессивной технологии OLED, то есть когда максимально глубокий черный цвет, рекордные яркость, разрешение и число точек на каждый квадратный дюйм. И все-таки многие из гаджетов ведут себя достойно лишь тогда, когда яркость максимальная. А стоит ее снизить, как все становится не так гладко.

ВАЖНО! Проблема в том, что, когда яркость подсветки экрана снижается, то нередко уменьшается и частота, с которой он мерцает. В конкретном случае и действует технология широтно-импульсной модуляции, то есть ШИМ.

Все без исключения цифровые сигналы могут иметь пару логических уровней. Их условно называют «включено» и «выключено», единицей и нулем, напряжением активным и неактивным. При желании получить какое-либо среднее значение, как у аналоговых сигналов, нужно применять модуляцию.

Мы говорим о том, что периодически включаем и выключаем сигнал. А это создает ощущение, что работа выполняется не на полную мощность. Скажем, когда необходима подсветка на 40 процентов, то 4 0процентов времени она будет включена, а 60 процентов — выключена.

Поскольку напряжение подается и отключается с большой частотой, мозг человека усредняет данные значения. И появляется ощущение, что применяется средний уровень яркости. Однако не все воспринимают это безболезненно. Многие испытывают головные боли.

ВАЖНО! При более высокой частоте этого самого мерцания оно проще воспринимается. Производители и современных смартфонов знают об этом, однако не спешат тратить деньги на то, чтобы получить необходимые значения.

Купирование мерцания технологией DC Dimming

Хороших заменителей для ШИМ в смартфонах нет. Компоненты, необходимые для аналоговой регулировки яркости экранов, не поместятся в компактные корпуса мобильных устройств. Ко всему им необходим слишком большой заряд аккумулятора.

Вместе с тем отдельные производители нередко указывают на DC Dimming. Они говорят, что такая технология – это реальное спасение от ШИМ. Там можно существенно снизить влияние на глаза и голову в целом.

Но на практике эта технология нисколько не панацея. Ко всему в IPS-экранах ее используют уже давно. Вместе с ней мерцание тоже будет ощущаться, но только при яркости самой маленькой. Не будем сосредотачиваться на сложных нюансах. Остановимся только на базовых принципах работы технологии.

ВАЖНО! Суть DC Dimming – в контроле уровня напряжения, подача которого осуществляется на отдельные пиксели в экране. Чем ниже напряжение, тем меньше яркость. И потому IPS-экраны практически не мерцают.

И все-таки с OLED не все так просто. При изменении напряжения на пикселях в таких экранах они искажают цвета. Эксперты нередко говорят, что их цветопередача «плывет». Вот почему применять данные гаджеты становится менее комфортно, чем в случае с ШИМ.

Недостатки DC Dimming в случае OLED очевидны. И сейчас его применяют лишь экспериментально. Скажем, данная технология есть в относительно новых Android-смартфонах OnePlus 7 Pro и Xiaomi Black Shark 2.

ВАЖНО! Первому из них она не стала полезна. Ведь экранирование некачественное. А второй из них показывает средние для OLED показатели по яркости от 0 до 99 процентов. Прорыв не произошел. А цвета на экранах стали менее насыщенными, если их сравнивать с девайсами, применяющими ШИМ.

Мерцание экранов телевизоров

У многих современных телевизоров экраны тоже мерцают. Уровень пульсации составляет 100 процентов. Экран полностью гаснет и загорается. В результате глаза устают, болит голова, обостряются нервные заболевания.

Почему появляется пульсация? Источник света в ЖК-экранах современных телевизоров – это белые светодиоды. Если яркость подсветки установить на 100 процентов и отключить эко-режимы, то светодиоды будут питаться от постоянного напряжения. И пульсации не будет.

Регулировка яркости осуществляется с помощью ШИМ. Как правило, светодиоды включаются и выключаются за секунду сто раз. Когда половину времени они горят, а половину времени выключены, получается яркость 50 процентов. Когда горят одну десятую часть общего времени, получается 10 процентов.

ВАЖНО! Избавиться от пульсации экрана ЖК-телевизора так, чтобы не пришлось его переделывать, можно лишь одним способом. Нужно отключить все эко-режимы, установить уровень подсветки на 100 процентов, уменьшить яркость для того, чтобы получить комфортную картинку.

С большой вероятностью черный цвет при этом станет серым. И картина станет более блеклой. Зато не будет пульсации. Значит, глаза будут не так сильно уставать.

Оставьте комментарий