дисидиминг что это такое простыми словами
DC Dimming в смартфонах — что это за технология?
Применение, особенности, преимущества и недостатки технологии DC Dimming в телефонах.
Многие современные смартфоны оснащаются экранами, работающими по технологии AMOLED. Для формирования изображения используются органические светодиоды. Такая технология обладает рядом преимуществ: яркость, отличная цветопередача, высокая контрастность и низкое потребление энергии. Подсветкой служат сами пиксели, поэтому можно включить экономный режим, позволяющий затемнить экран и переключить операционную систему на черно-белое оформление.
Несмотря на перечисленные преимущества, технология AMOLED обладает очевидными недостатками. Большинство производителей для управления яркостью подсветки используют ШИМ — широко-импульсную модуляцию. Чтобы снизить яркость изображения, экран загорается и тухнет с высокой частотой. Конкретная частота зависит от установленных настроек — чем ниже яркость, тем больше становятся периоды между затуханием и зажиганием светодиодов.
Человеческий глаз не улавливает импульсы, и экран кажется включенным постоянно. Однако ШИМ отрицательно воздействует на нервную систему. Некоторые пользователи смартфонов утверждают, что после использования устройства начинается мигрень или резь в глазах. По это причине производители разработали новое технологическое решение под названием DC Dimming, позволяющее избавиться от широко-импульсной модуляции.
Технология DC Dimming
Диммирование, уменьшающее яркость источника света, основано на регулировке подаваемого на светодиод напряжения. Почему производители не использовали такое технологическое решение раньше? Во всем виноваты особенности органических светодиодов. После снижения напряжения цветовые оттенки искажаются. Несмотря на это, китайские компании OnePlus и Xiaomi усовершенствовали технологию и смогли почти полностью избавиться от ШИМ с небольшими компромиссами. Функция получила название DC Dimming и пока считается экспериментальной.
Чтобы включить DC Dimming, откройте настройки смартфона, выберите раздел «Экран» и передвиньте переключатель напротив пункта Anti-Flicker (название может отличаться). В результате эффект мерцания практически полностью пропадет, и можно будет пользоваться смартфоном с низкой яркостью без опасений столкнуться с головной болью или усталостью глаз.
Технология DC Dimming позволит достигнуть нового уровня комфорта при эксплуатации смартфонов с AMOLED-экранами. Разумеется, производителям не удалось на 100% ликвидировать широко-импульсную модуляцию. Компромиссное решение используется, чтобы сгладить амплитуду световых импульсов. Здесь не обошлось без побочных эффектов — иногда несущественно ухудшается качество цветопередачи.
Что такое DC Dimming и почему это важно для смартфонов AMOLED в 2021 году?
OLED-панели имеют много преимуществ. Они имеют лучшую точность цветопередачи и контрастов (в том числе лучше черного цвета) и тоньше и ярче, чем традиционные ЖК-панели. Поэтому неудивительно, что производители смартфонов переходят на OLED-панели для своих смартфонов.
Даже средние (например, Mi 9 SE / Galaxy J6 Plus) начали получать эти относительно дорогие панели дисплея. Но есть один недостаток, связанный с OLED-дисплеями, и он относится к тому, как панель обрабатывает низкие уровни яркости.
OnePlus 6 поставляется с AMOLED-экраном
Большинство OLED-панелей используют технику, называемую широтно-импульсная модуляция (ШИМ), для уменьшения яркости. Это отличается от DC затемнения, которое использовалось жидкокристаллическими панелями для управления уровнями яркости. Большинство пользователей не смогут отличить диммирование от ШИМ-димминга на постоянном токе, однако, существует очень небольшая часть населения, которая затронута предыдущей техникой.
По мере того, как OLED доходят до среднего уровня, а иногда и бюджетных смартфонов, их пользовательская база быстро растет. Со значительным увеличением потребления AMOLED в последние несколько лет, вы часто будете видеть подобные комментарии в Интернете.
Чтобы понять, что такое диммирование DC, нам нужно сначала узнать о диммировании PWM и о том, как это может сделать некоторых пользователей неудобными.
Как работает ШИМ Димминг?
ШИМ расшифровывается как широтно-импульсная модуляция. Как следует из названия, в этой технике вы изменяете ширину светового импульса для управления яркостью панели дисплея. Проще говоря, вы играете с количеством времени, в течение которого экран остается включенным или выключенным. При уменьшении яркости экрана продолжительность импульсов, передаваемых от подсветки, снижается, мерцание становится заметнее. То есть происходит включение/выключение, что воспринимается как более низкая яркость.
Прочитав это, вы, должно быть, задаетесь вопросом – подождите секунду, экран выключится при низкой яркости? Я никогда этого не замечал!
Это потому, что частота импульсов очень высока (обычно более 200 Гц), поэтому человеческий глаз не сможет заметить отдельные импульсы. Вместо этого человеческий глаз усредняет количество света от этих импульсов. Таким образом, воспринимаемая яркость определяется соотношением включенного и выключенного состояния панели.
Следующая диаграмма показывает, как работает ШИМ-регулировка яркости. 
При 100% яркости вы можете видеть, что свет всегда включен. При снижении яркости до 50% панель переключается между включением и выключением с равными интервалами. Однако при дальнейшем снижении яркости экран остается выключенным дольше, чем он остается. Таким образом, при крайне низких уровнях яркости наблюдается значительный эффект мерцания.
Что такого плохого в ШИМ Димминге и его мерцании?
Обычно, даже при низких уровнях яркости, средний человеческий глаз не сможет увидеть мерцание от затемнения ШИМ. Но это не значит, что это никак не повлияет на вас. Некоторые люди более чувствительны к этому мерцанию. И у этих людей ШИМ затемнение может привести к усталости глаз, головным болям и мигрени при длительном воздействии. Это особенно актуально при слабом освещении.
Что такое DC Dimming?
Затемнение по постоянному току по существу управляет яркостью, изменяя мощность, подаваемую в цепь. Поскольку мощность = напряжение х ток, увеличение или уменьшение любого из этих входов будет изменять мощность, подаваемую на панель дисплея, и, следовательно, ее яркость.
Звучит довольно просто, верно? Так почему же производители не используют DC затемнение в вашем смартфоне AMOLED?
Что ж, производители смартфонов уже несколько лет используют DC затемнение на ЖК-дисплеях, но только недавно они начали добавлять его на смартфоны AMOLED. Это потому, что DC диммирование имеет большой недостаток. При низких уровнях яркости цвета часто выглядят перекошенными на OLED-панелях. В OLED-панелях изменение напряжения может изменить испускаемые цвета.
Таким образом, при более низких уровнях напряжения воспринимаемое качество дисплея смартфона может значительно снизиться.
Так в чем же решение?
Производители смартфонов все больше осознают возможные проблемы со здоровьем, связанные с уменьшением яркости ШИМ. Однако, учитывая, что мерцание ШИМ на самом деле влияет только на определенную группу людей, и недостаток, связанный с затемнением постоянного тока на панелях AMOLED, последние производители смартфонов предпочитают предоставлять его в качестве дополнительной функции.
OnePlus уже подтвердил, что он тестирует диммирование DC на своих смартфонах. Эта функция может быть добавлена в будущем обновлении. На самом деле, китайские компании-производители смартфонов, похоже, готовы к этой функции. Xiaomi, Vivo, OPPO и даже Meizu выступили вперед и подтвердили снижение яркости DC на своих существующих или будущих смартфонах.
Vivo iQOO поставляется с панелью AMOLED и будет иметь функцию DC Dimming через обновление
Несмотря на то, что затемнение ШИМ может вызывать дискомфорт у некоторых пользователей, большинство людей не почувствуют разницу. Поэтому очень важно знать, что ваша чувствительность к эффекту мерцания решает, как он повлияет на вас.
Поэтому, если у вас слишком сильное напряжение зрения или головная боль из-за того, что вы зацепились за экран смартфона слишком долго, не вините пока что ШИМ затемнение. Постарайтесь создать хорошие привычки для смартфонов, которые включают в себя настройку яркости дисплея на комфортные уровни (вместо 100% в любое время) и поддержание приличного расстояния между вами и экраном вашего смартфона.
DC Dimming: что за технология, зачем она смартфону?
В техническом паспорте смартфонов все чаще фигурирует характеристика DC Dimming, причем производители акцентируют на этом внимание и с гордостью сообщают потенциальным покупателям, что телефон поддерживает данную технологию. А многие пользователи даже не знают, что такое DC Dimming, зачем он вообще нужен, и какой от него прок.
На самом деле, DC Dimming — очень полезная штука, которая повышает степень комфорта при чтении со смартфона и, что еще важнее, бережет ваше зрение. Если после долгого (или даже непродолжительного) чтения с AMOLED экрана у вас начинают уставать глаза, DC Dimming исправит ситуацию. Как именно? Сейчас расскажем.
DC Dimming: что это такое?
DC Dimming — технология, которая используется для уменьшения яркости экрана. Ее применяют не только в смартфонах, но сейчас мы будем говорить исключительно о них. Начнем с расшифровки термина:
Работает DC Dimming следующим образом. Интенсивность свечения светодиодов AMOLED экрана определяется мощностью подаваемого на него тока. Чем выше мощность, тем ярче светится экран. Уменьшаем мощность — яркость дисплея тоже уменьшается.
Мощность равна произведению силы тока на напряжение. Понизить мощность (а вместе с ней и яркость дисплея) можно за счет снижения силы тока или напряжения. На практике используется второй вариант — на светодиоды подается меньший вольтаж, и за счет этого уменьшается интенсивность свечения экрана.
В принципе, ничего сложного в технологии DC Dimming нет. Каждый, кто посетил хотя бы несколько уроков физики в средней школе, способен понять, как именно все это работает. Пусть даже в общих чертах, но углубляться в детали нет никакой необходимости. Важнее знать, зачем все это нужно.
DC Dimming: альтернатива ШИМ
В смартфонах с AMOLED экранами для уменьшения яркости обычно используется другая технология — широтно-импульсная модуляция, или ШИМ. До 2019 года она применялась буквально во всех моделях, но многочисленные жалобы пользователей на то, что после чтения с OLED панели сильно устают глаза, вынудила производителей гаджетов искать альтернативные варианты.
При широтно-импульсной модуляции регулировка яркости осуществляется за счет изменения ширины импульса, который включает и выключает дисплей. Возможно, звучит это немного сложновато, но графика поможет быстро во всем разобраться. 
Суть в том, что светодиоды в экране светятся не постоянно. Они включаются импульсом, а затем выключаются. Если импульс широкий (долгий), экран горит с максимальной яркостью. Чтобы уменьшить яркость, достаточно импульс сделать короче, а период бездействия светодиодов — длиннее.
На 50% яркости экрана периоды с включенными и выключенными диодами равны. На 25% яркости период бездействия светодиода в три раза дольше, чем время их включения. И так далее. 
Проблема в том, что чередование фаз включения/выключения является ничем иным, как мерцанием. Мерцание воспринимается зрительным анализатором, даже если субъективно вы этого не замечаете, и от всей этой «светомузыки» быстро устают глаза.
ШИМ — основная причина утомления глаз при чтении с AMOLED экрана при пониженной яркости.
DC Dimming — альтернатива широтно-импульсной модуляции. Регулировка яркости за счет модулирования напряжения тока, а не ширины импульса, позволяет полностью исключить фактор мерцания. Проиллюстрировать это поможет следующее изображение (экран с ШИМ — слева, экран с DC Dimming — справа): 
При использовании DC Dimming незначительное мерцание на минимальной яркости все-таки присутствует (поскольку импульсы остаются), но благодаря большой длительности импульса оно уже не влияет на зрение. Работать с экраном, в котором для регулировки яркости применяется технология DC Dimming, намного комфортнее и безопаснее.
DC Dimming: недостатки
Технология DC Dimming — очень простое и элегантное решение серьезной проблемы негативного влияния телефона на зрение. Проблемы намного более серьезной, чем автономность гаджета, ведь среднестатистический пользователь смотрит на дисплей смартфона около трех часов в сутки.
Вопрос в том, почему производители телефонов вспомнили о DC Dimming только сейчас, хотя технология существует с незапамятных времен?
Причина кроется в единственном недостатке технологии DC Dimming. При уменьшении напряжения светодиоды AMOLED дисплея начинают искажать цвета, и искажать довольно-таки сильно. До полной инверсии цвета дело, конечно, не доходит, но степень искажения высока.
ШИМ лишен этого недостатка, и ради точности цветопередачи при любых значениях яркости производители выбирали эту технологию. Но когда пользователи начали массово отказываться от покупки смартфонов с AMOLED, разработчики изменили приоритеты и вспомнили о DC Dimming.
Какие смартфоны поддерживают DC Dimming
Первыми сориентировались китайские производители, что, в общем-то, не удивляет. Монстры вроде Samsung очень консервативны; любые инновации у лидеров рынка появляются только после того, как конкуренты из Китая протестируют их на своих телефонах. На данный момент смартфоны Samsung Galaxy DC Dimming не поддерживают.
Поддерживают технологию DC Dimming OnePlus 7 и OnePlus 7 Pro, но есть один нюанс. По умолчанию в смартфонах используется широтно-импульсная модуляция. Функцию DC Dimming нужно включить через Лабораторию OnePlus. 
Флагманы Xiaomi 2019 года выпуска также обзавелись новой характеристикой. DC Dimming поддерживает Mi 9, Black Shark 2, Black Shark 2 Pro, а также летние новинки Xiaomi Mi 9T и Mi 9T Pro.
В лагере конкурентов стараются не отставать: с одним из обновлений ПО опция регулировки яркости за счет DC Dimming появилась у Huawei P30 и P30 Pro.
Представительства брендов Oppo и vivo сообщают, что практически все новые модели с AMOLED матрицей будут поддерживать DC Dimming. А ранее выпущенные смартфоны Oppo и vivo должны получить эту функцию с обновлениями.
В общем, в скором времени DC Dimming появится во многих моделях среднего и премиального уровня. Если ваш смартфон поддерживает данную технологию, это хорошо.
DC Dimming против ШИМ или как регулировать яркость AMOLED без мерцания.
Что такое ШИМ?
Смартфоны стали нашими компаньонами на каждый день уже довольно давно. По оценкам исследователей в среднем мы берем в руки смартфон примерно 88 раз в день, что в сумме приводит к более чем трем часам созерцания его дисплея. Соответственно, качество этого дисплея должно быть достаточным, чтобы свести к минимуму негативное влияние на глаза и организм в целом.
К сожалению, с последним требованием есть проблемы: с одной стороны, для наиболее комфортного взаимодействия яркость должна быть установлена на 30-40% от максимальной, но с другой стороны, при снижении яркости подсветки снижается и частота ее мерцания. Из-за мерцания у многих людей начинается головная боль.
Причиной мерцания является широтно-импульсная модуляция (ШИМ). И если особо не вдаваться в подробности, то вот как это работает:
Любой цифровой сигнал может иметь два логических уровня, условно назовем их вкл. и выкл. (1 или 0, есть напряжение или нет напряжения и т.д.). Соответственно, если мы хотим получить некое среднее состояние, как у аналоговых сигналов, например, установить подсветку на 30% (а не выключить полностью) приходится использовать модуляцию. Сигнал (свет светодиодов) включается и выключается с большой скорость и вследствие инерционности человеческого зрения мы это воспринимаем как снижение яркости: по факту же подсветка включена 30% времени и выключена 70% времени.
Для того, чтобы глазу все эти мерцания были незаметны, ШИМ обычно работает на высокой частоте, за счет чего достигается плавность регулировки сигнала (яркости светодиодов например) и отсутствие видимого мерцания. Обычно, для достижения такого результата необходима частота выше 200 Гц. Как вы понимаете, далеко не все устройства обладают такой частотой ШИМ. Кроме того чувствительность к мерцанию (даже на высокой частоте) у все людей разная. То есть, даже если модуляция не заметна глазу, она все равно может оказывать значительное влияние, которое зачастую проявляется в виде головной боли.
Особенно данная проблема актуальна в случае AMOLED дисплеев, так как мерцает каждый светодиод и частота довольно низкая (в сравнении с хорошими IPS матрицами).
DC Dimming – Спасение от мерцания?
Тем не менее, в последнее время все чаще в пресс релизах и анонсах различных компаний начал встречаться такой термин, как DC dimming.
Сразу хотим сказать, что ничего принципиально нового в этой технологии нет и в LCD дисплеях данный метод контроля яркости применяется довольно давно. На источник подсветки подается меньшее напряжение, что и приводит к уменьшению яркости свечения. Кстати, вследствие применения такой схемы некоторые дисплеи все же мерцают на малой яркости.
Тем не менее, таким производителям, как Xiaomi и OnePlus, удалось реализовать DC dimming в своих смартфонах с AMOLED дисплеями в качестве экспериментальной функции. Мы уже успели изучить оба варианта реализации в ходе обзоров Xiaomi Black Shark 2 (там это называется защита от мерцания) и OnePlus 7 Pro.
Почему болят глаза от смартфона с AMOLED-экраном или что такое ШИМ и DC Dimming?
Сегодня AMOLED-экраны используются не только во всех флагманах, но и все чаще встречаются в среднем ценовом сегменте (Galaxy A-серия от Samsung — отличный тому пример). А это значит, что все большее число пользователей открывает для себя эту прекрасную технологию.
Но вместе с яркими цветами, превосходными углами обзоров и бесконечной контрастностью, пользователи открывают для себя еще одну интересную особенность OLED — неприятные ощущения в глазах, усталость и даже головные боли.
И самое обидное (или лучше сказать — опасное?) в этой ситуации то, что далеко не каждый человек ощущает этот негативный эффект, хотя и подвержен его влиянию наряду с теми, кому повезло меньше.
В этой статье мы подробно разберемся, что же не так с AMOLED-дисплеями и можно ли как-то с этим справиться.
В чем суть проблемы?
Суть проблемы заключается в том, что экран смартфона постоянно мерцает. Это мерцание подобно тому, что возникает при использовании дешевых люминесцентных ламп, особенно когда они уже доживают свой срок. Это мерцание действительно вызывает очень неприятные ощущения — многие могли не раз убедиться в этом лично.
Разница со смартфоном лишь в том, что частота мерцания экрана намного выше и потому не заметна глазу.
Почему некоторые люди ощущают мерцание, в то время, как большинство — нет?
Если мы будем каждую секунду включать и выключать лампочку, то, естественно, увидим мерцание света. И чем быстрее мы будем это делать, тем быстрее будет казаться мерцание. Однако на определенной частоте (примерно 60 раз в секунду, то есть, 60 Гц) мозг перестанет воспринимать мерцание и нам будет казаться, что лампочка горит непрерывно.
Этот эффект называется порогом слияния мерцания. У человека он равен 60 герцам, у собак — 70-80, у мух и того больше — 250-300 Гц. Однако, у некоторых людей восприимчивость бывает выше, например, некоторые пилоты истребителей при тестировании различают кадры, появившиеся на 4 мс (что соответствует 250 кадрам в секунду). То же касается и людей, слишком много времени проводящих за компьютерными играми с высоким FPS.
Другими словами, не нужно обладать супер-способностью, чтобы различить мерцание свыше 60 Гц. Но даже те люди, которые не воспринимают такой частоты и не ощущают никаких проблем с AMOLED-экранами, подвергаются негативному влиянию низкочастотного мерцания (или пульсации света).
Зрительные рецепторы способны улавливать пульсацию света с частотой вплоть до 300 Гц (или 300 раз в секунду), а мозг непрерывно обрабатывает полученные данные, находясь в возбужденном состоянии. Именно такой порог (300 Гц) является рекомендуемым минимумом по ГОСТу Р 54945-2012:
Пульсация освещенности свыше 300 Гц не оказывает влияния на общую и зрительную работоспособность
Таким образом, даже если мерцание AMOLED-экрана вашего смартфона не вызывает у вас болевых ощущений в глазах, оно вполне может влиять на эмоциональное состояние и работоспособность.
Любопытный факт №1
Все мы помним старые кинопроекторы, в которые помещалась пленка с серией неподвижных кадриков. Эта пленка передвигалась с определенной скоростью, сменяя кадр за кадром 24 раза в секунду.
Чтобы движение пленки не смазывало изображение, поток света перекрывался в момент смены кадра. Это приводило к сильному мерцанию, так как изображение постоянно обрывал «черный кадр».
Но вместо того, чтобы как-то ускорить процесс смены кадров, поток света стали просто перекрывать дважды — в момент смены кадра и вхолостую, когда пленка не двигалась и кадр отображался на экране. Это искусственно увеличило мерцание до 58 раз в секунду (чередование «черного кадра» с изображением).
Учитывая порог слияния кадров (50-60 Гц), мозг просто «отключал» восприятие мерцания и зритель наблюдал плавную картинку. А еще раньше, во времена немого кино, использовалась частота 16 кадров в секунду. Поэтому свет перекрывали трижды — один раз для смены кадра и два раза вхолостую, чтобы увеличить мерцание до 48 раз в секунду.
Что такое ШИМ или почему OLED-экран смартфона мерцает?
Мерцание экрана связано лишь с одной единственной задачей — управлением яркостью. Есть два способа регулировать яркость экрана и оба они успешно применяются в IPS-матрицах:
С первым пунктом все понятно — чем сильнее напряжение, тем ярче горит лампа и наоборот. А вот со вторым мы и разберемся подробнее.
ШИМ расшифровывается как широтно-импульсная модуляция. И означает этот термин буквально следующее: регулировка ширины (длительности) импульса. Пока что это ни о чем не должно вам говорить.
Импульс, говоря простым языком, — это всплеск напряжения в определенном промежутке времени. Его можно изобразить так:
У импульса есть длина, мы можем сделать его короче или длиннее (шире). Также можно генерировать несколько таких импульсов с определенной периодичностью. К примеру, представим, что мы будем периодически посылать на светодиоды OLED-экрана несколько импульсов:
Они идут с определенной постоянной частотой, скажем, 4 импульса в секунду. Получается, каждый из этих импульсов длится 0.25 с (1 секунда, разделенная на 4 импульса).
Когда через светодиод OLED-экрана проходит напряжение (импульс), он начинает светиться. Импульс появился — светодиод загорелся, импульс пропал — светодиод потух. В реальном AMOLED-экране количество таких импульсов может быть 200 в секунду (говорят «частота 200 Гц») или 250, а может и 500! Все зависит от производителя.
Но как же нам теперь снизить яркость на 50%? Достаточно всего лишь, не меняя напряжение, сократить длительность (ширину) импульса в 2 раза. Частота при этом сохраняется, то есть, каждый новый импульс из нашего примера будет проходить все также через 0.25 секунд, но длина самого импульса будет уже не 0.25 секунд, а примерно 0.12 секунд (в 2 раза короче):
Получается, импульсы и дальше поступают каждые 0.25 секунд, вот только половину этого времени светодиод горит, а вторую половину — не горит. Это приведет к тому, что мы будем воспринимать яркость в 2 раза ниже первоначальной.
Если нужно сделать минимальную яркость, можно вообще сократить ширину импульсов из нашего примера до 0.01 секунды. Это приведет к тому, что большую часть времени экран просто не будет гореть: включается на 0.01 секунду, а потом отключается на 0.24 секунды, затем снова все повторяется. И так каждые 0.25 секунд.
Именно так и работает подсветка, только вместо 4 импульсов в секунду, мы имеем 200-300 импульсов. И подавляющее большинство людей визуально никак не замечает, что на минимальной яркости экран большую часть времени буквально выключен. Но некоторые, все же, это хорошо ощущают.
Подведем небольшой итог
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это способ изменения яркости экрана смартфона. Конечно же, ШИМ используется далеко не только для регулировки яркости, но в рамках статьи нас интересует только это.
Включая и выключая экран очень быстро (200-300 раз в секунду), человеческий мозг воспринимает это за непрерывное свечение. Получается, если частота составляет 250 Гц (то есть, за секунду поступает 250 импульсов напряжения), длина каждого такого импульса составит 4 миллисекунды (1000/250).
Если все эти 4 миллисекунды экран будет гореть, тогда яркость дисплея будет максимальной. Ведь, по сути, все время будет подаваться максимальное напряжение. Но как только мы будем сокращать время работы экрана в течение этих 4 миллисекунд, яркость начнет падать.
Другими словами, если 2 мс экран будет включен, а 2 мс — выключен (и так каждые 4 мс), тогда яркость экрана будет восприниматься вдвое ниже. Хотя в реальности мы подаем ровно такое же максимальное напряжение, просто более короткими порциями, из-за чего начинает проявляться мерцание, которое мы не воспринимаем.
Зачем использовать ШИМ вместо прямого управления напряжением?
С помощью ШИМ можно получить гораздо более широкий диапазон яркости, чем при изменении напряжения. Также ШИМ является более простой в плане реализации технологией.
Ну а главная причина кроется в особенностях органических светодиодов. Во-первых, постоянное напряжение приведет к нагреву светодиодов и их более быстрому выходу из строя. Во-вторых, подобрать для одного экрана миллионы светодиодов с идентичными характеристиками практически нереально. У каждого из них будут небольшие отличия, которые и проявятся при низком напряжении.
Точная цветопередача OLED-экранов достигается при максимальном напряжении. Если его слишком сильно снизить, тогда на экране вместо серого фона мы получим «грязный» неравномерный фон с фактурой «наждачной бумаги»:
На фото выше — снимок OLED-экрана смартфона LG G Flex 2 на минимальной яркости, у которого отсутствовал ШИМ. Но в те далекие времена никто не оценил такой заботы компании о здоровье своих пользователей. 🙂
Столь «отвратительное» качество экрана лишь вызывало желание побыстрее сменить этот смартфон на «супер-прогрессивный» AMOLED-экран от Samsung, в котором широтно-импульсная модуляция была настолько агрессивной, что мерцание начиналось почти с максимальной яркости.
Любопытный факт №2
Если вы думаете, что времена с «диким» ШИМом далеко позади, то не спешите радоваться. Все современные смартфоны от компании Samsung, включая флагманы Galaxy S10 и Note 10, управляют яркостью с помощью ШИМ, где мерцание наблюдается даже на максимальной яркости.
Почему яркость IPS-экранов не управляется ШИМ?
Многие этого не знают, но ШИМ очень часто используется и на IPS-экранах. К примеру, регулировка яркости широтно-импульсной модуляцией осуществляется на таких смартфонах, как:
Все эти смартфоны используют ШИМ, но не вызывают ни малейшего дискомфорта или вредного эффекта. Так в чем же дело? В частоте. Или, другими словами, в количестве импульсов за 1 секунду.
Если на iPhone 11 Pro подсветка работает с частотой 290 Гц (290 импульсов в секунду), Xiaomi Mi 9 — 245 Гц, а Samsung Galaxy S10 — 240 Гц, то частота ШИМ на любом из вышеупомянутых смартфонов с IPS-экранами не ниже 2000 Гц. Столь быстрое мерцание совершенно никак не регистрируется мозгом или глазами.
К слову, нередко можно встретить и смартфоны с совершенно недопустимым значением ШИМ, например:
От этих аппаратов глаза на минимальной яркости могут уставать даже у тех людей, которые не ощущает мерцание.
Любопытный факт №3
Многие смартфоны управляют яркостью AMOLED-экранов сразу двумя способами — изменением напряжения и ШИМ.
К примеру, на смартфонах с OLED-экранами от Apple отсутствует мерцание вплоть до 50% яркости, а уже ниже этого значения управление яркостью переходит на ШИМ. У других компаний используется только ШИМ, как например, у Samsung.
Что мешает увеличить частоту ШИМ на OLED-экранах?
Действительно, почему OLED-экраны мерцают с частотой 200-300 Гц, вместо того, чтобы работать на частоте, скажем, 1000 Гц? Ведь на IPS-дисплеях с ШИМ частота мерцания может вообще достигать 100000 Гц и выше!
Конечно, сравнивать мерцание лампочки и мерцание органического светодиода нельзя и столь высокие значения приведут к плохим последствиям. Но, почему бы не увеличить частоту хотя бы в 2 раза?
На самом деле, можно. И такие смартфоны даже выходили. Вспомнить хотя бы последний флагман на Windows Phone от Microsoft — Lumia 950 с частотой мерцания 500 Гц:
Дело в том, что такие экраны будут обходиться производителю дороже. Пускай на 30-70 центов, но дороже. Учитывая то, как мало людей непосредственно ощущают вредное влияние мерцания и ту сумму, что можно сэкономить на миллионах проданных устройств, ответ очевиден — до этого никому, за редким исключением, нет дела.
Но за последние 2 года интерес к этой проблеме возрос очень сильно, что заставило многих производителей (а в скором будущем, вероятно, и всех), обратить на это внимание. Уже сегодня мы видим первые шаги на пути к решению проблемы вредного влияния. Речь идет о функции DC Dimming.
Что такое DC Dimming?
Именно так называется функция, появившаяся на некоторых современных смартфонах с AMOLED-экранами, к примеру, в линейке Xiaomi Mi 9 или на смартфоне OnePlus 7 Pro.
Само название DC (от англ. Direct Current — прямой ток) Dimming говорит о том, что речь идет об управлении прямым током. То есть, управление подсветкой должно переключаться с ШИМ на работу с напряжением. И в этом вся проблема. Так как нельзя простым алгоритмом или программной функцией изменить принцип работы дисплея. Нужны соответствующие аппаратные изменения.
Что же происходит в действительности при включении DC Dimming? Во-первых, подсветка все так же управляется импульсами, а значит, полностью от вредного мерцания эта функция не спасает. Это хорошо видно на графиках осциллографа (на примере смартфона с поддержкой функции DC Dimming):
То есть, амплитуда колебаний довольно сильно сглаживается, что заметно снижает уровень пульсации и вредного мерцания, однако линия далеко не прямая, как было бы в случае с реальным управлением напряжением.
Что именно происходит при работе DC Dimming пока точно неясно, возможно, это аналог какого-то программного фильтра, накладываемого поверх изображения. То есть, яркость включается на максимум (что приводит к исчезновению мерцания), после чего изменяется степень прозрачности этого фильтра. Возможно, используется другая программная технология.
В любом случае, DC Dimming не лишен недостатков, в частности, на низкой яркости смартфон может не отображать полутонов на темном фоне, как, например, на фото ниже (слева — экран OnePlus 7 Pro с ШИМ, а справа — DC Dimming):
На фото справа хорошо видна проблема с отсутствием деталей в тенях, вместо мягкого изображения мы видим черные пятна. Но, тем не менее, это хоть какое-то решение для людей, ощущающих вредное мерцание.
Вместо заключения хотелось бы еще раз подчеркнуть ту мысль, что вредное мерцание существует и оно влияет на каждого человека. Даже если вы не чувствуете никакого дискомфорта, ваш мозг продолжает обрабатывать сигналы пульсирующей подсветки на частоте ниже 300 Гц.
Если же вам интересно узнать, как именно человек может воспринимать мерцание на таких высоких частотах и что конкретно происходит в глазах при просмотре мерцающего экрана, тогда читайте наш новый материал.
P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!
Как бы вы оценили эту статью?
Нажмите на звездочку для оценки
Внизу страницы есть комментарии.
Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!
Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?