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如何測得OLED屏的閃爍頻率?

由 成長紀實 發表于 攝影2021-05-07
簡介當以1125秒的快門進行拍照,得到以下畫面(圖待補,樣子是有明顯的明暗條紋,但沒有全黑的暗處)因此小米10未開啟DC模式時,螢幕閃爍的頻率不可能是或不可能十分接近60Hz

怎麼調節快門

OLED螢幕現在大行其道,但是OLED屏的PWM調光確實有危害(點選檢視),一是眼睛痠痛,二是可能頭暈。想當年,CRT螢幕閃爍,本人深受其害(不小心暴露年齡了,哈哈)。現在手機廠商看到了這個問題,於是開始搞OLED的DC調光模式。

小米9的DC調光模式

但是這是不是真的DC調光呢?是不是真的護眼呢?

一、PWM調光與DC調光,OLED屏與LCD屏

四者的關係如下:

PWM調光是。。比如每0。1秒中,前0。05秒讓螢幕全亮,後0。05秒讓螢幕全暗,由於閃爍頻率比較快,人眼看起來螢幕是50%的亮度DC調光是。。螢幕不閃爍,直接讓亮度降低,比如降到50%LCD螢幕由於是背板發光+液晶擋光來顯示影象的,因此可以用PWM調光(讓背板閃爍),也可以用DC調光(給背板降低電壓,就和燈泡變暗差不多)OLED螢幕由於其材質屬性,硬把它的亮度調到全亮以下時,顯示效果會大打折扣,比如顏色顯示不準確。因此一般不用。因此DC調光一般不會在OLED螢幕上用

三星Galaxy S20的螢幕以242。7Hz閃爍:

iPhone XS的螢幕以240Hz的頻率閃爍

所以,有那麼多人喊“LCD永不為奴”,因為要避免PWM調光及其危害。所以,在確保顯示效果的情況下,

OLED螢幕

DC調光

矛盾的

不可共存的

。那麼各大廠商OLED螢幕的“DC調光模式”是怎麼回事?

二、以最新出的小米10/小米10 PRO為例進行研究

研究的問題:小米10/小米10 PRO的DC調光到底閃不閃?

有錢的人就不必看下去了,因為直接買一臺小米10回來,再買一個瞬時光度計,測一下就夠了。

瞬時光度計

非土豪怎麼辦呢?只好用手機的相機了。

調到專業模式,手動調節快門,會看到照片中的手機螢幕出現明暗條紋:

這張照片的快門是1/4000秒

咱們不排除有大神可以根據條紋傾斜的角度與間距算出螢幕閃爍的頻率,甚至可以算出這塊屏是如何閃的哈,但是本文可以從一個更簡單的角度來算出這塊螢幕的閃爍頻率。

1原理

相機捕捉的是曝光時間內接收到的光,照片中的螢幕是螢幕畫素在閃爍的不同相位上快門時間的累積

對,你沒看錯,原理就這一句話,而且很繞。下面我來解釋一下:

比如,螢幕以方波的形式進行閃爍。舉個具體數字的例子,比如螢幕畫素前0。05秒內全亮,後0。05秒內全滅,螢幕閃爍的週期是0。1秒,即10Hz。比如咱們相機快門是1/100秒,即0。01秒。那麼,相機中的畫素捕捉到的螢幕發光是連續的全亮到全黑。如果設

相機中螢幕的亮度,

代表螢幕亮度隨時間的變化,

代表

的最小週期,則相機中捕捉到的螢幕發光的可能值構成的集合為

進一步地,相位在0 0。04秒的,應該是全亮100%;相位在0。04 0。05秒,應該是線性地漸變由全亮至全黑,相位在0。05 0。09秒,應該看到的是全黑;相位在0。09 0。1秒,應該看到的是線性地漸變由全黑到全亮。簡單總結下來,就是畫面中平均40%是全黑,40%是全亮,20%是既不是全黑,也不是全亮。

如果上述條件不變,只是把相機快門提高到1/10000秒,雖然相機捕捉到的螢幕發光仍然是,但是從相位來看,0 0。0499秒是全亮;0。0499 0。05秒是線性地漸變由全亮至全黑;相位在0。05 0。0999秒是全黑;0。0999 0。01秒是線性地漸變由全黑到全亮。簡單總結下來,就是畫面中49。9%是全亮,49。9%是全黑,0。2%既不是全黑,也不是全亮。

如果上述條件不變,只量把相機的快門降低到1/10秒,則,不會出現明暗條紋。

如果上述條件不變,只是把相機的快門調整到0。11秒,則,因此會看到較淺的明暗條紋。

所以:

如果將相機快門調整到某一時長時,觀察到有明暗條紋,則說明該螢幕在閃爍 如果螢幕在閃爍,且將相機快門調整到某一時長時,未觀察到絲毫明暗條紋,則說明該螢幕的閃爍週期的某個整倍數是這個快門時長,即螢幕閃爍的頻率是快門時長倒數的整倍數 如果螢幕在閃爍,且將相機快門調整到某一時長時,觀察到非常輕微但能看出來的明暗條紋,則說明該螢幕的閃爍週期的某個整倍數很接近這個快門時長2實驗 在未開啟小米10的DC模式時,以1/4000秒的快門進行拍照,得到以下畫面:

因此小米10未開啟DC模式時,螢幕是閃爍的,且一個閃爍週期內,全黑或全亮的時候是大部分。

當以1/60秒的快門進行拍照,得到以下畫面(圖待補,樣子是幾乎看不出有明暗條紋)

因此小米10未開啟DC模式時,螢幕閃爍的頻率十分接近60Hz的整數倍,即60Hz、120Hz、180Hz、……

當以1/125秒的快門進行拍照,得到以下畫面(圖待補,樣子是有明顯的明暗條紋,但沒有全黑的暗處)

因此小米10未開啟DC模式時,螢幕閃爍的頻率不可能是或不可能十分接近60Hz。

當以1/250秒的快門進行拍照,得到以下畫面(圖待補,樣子是有明顯的明暗條紋,有全黑的暗處)

因此小米10未開啟DC模式時,螢幕閃爍的頻率小於240Hz。

綜上,小米10未開啟DC模式時,螢幕閃爍的頻率可能是120Hz或180Hz。

上面這個問題的答案,可以等NoteBookCheck出評測就知道了。但是,他們不會評測開啟DC模式時螢幕的閃爍,而這是大家更關心的。經過我的實驗,可以大概猜出其閃爍頻率。

當以1/30秒的快門進行拍照,得到以下畫面(圖待補,樣子是幾乎沒有明暗條紋)

因此小米10開啟DC模式後,螢幕閃爍的頻率是或十分接近30Hz的整數倍,即30Hz、60Hz、90Hz、120Hz、……

當以1/60秒的快門進行拍照,得到以下畫面(圖待補,樣子是有明顯的明暗條紋)

因此小米10開啟DC模式後,螢幕的閃爍頻率不是不十分接近60Hz,且不可能高於60Hz

綜上,小米10開啟DC模式後,螢幕閃爍的頻率是或十分接近30Hz。

但是,有一點值得我們注意,當以1/4000秒的快門進行拍照時,得到的圖是這樣的:

當以1/1250秒的快門進行拍照時,得到的圖是這樣的:

以上兩圖的特點是:

暗處不全黑

。所以小米10的DC調光是一個仿DC調光的策略,具體是:在一個閃爍週期內,亮不全亮,暗不全暗,但是使得

是使用者調節的亮度百分比。

據說,當

比較小時,即使閃爍頻率不那麼高,也有可能是護眼的。所以,暫且得到的結論是:三、結論DC模式下其實不是真的DC,其

閃爍頻率

是或十分接近

30Hz

DC模式下可能不傷眼,因為一個閃爍週期內最亮與最暗相差較小,不是100%

不過,話說回來,30Hz的閃爍,人眼會觀察不到嗎?看來沒錢真是寸步難行啊。