時至今日,手機、電腦已經成了我們日常生活不可獲缺的夥伴:透過小小的屏幕,每個人都能在互聯網上找到自己的位置,并享受着信息化所帶來的種種福利。
不過,屏幕帶給你我的也不盡全是精彩,有的時候還有視物模糊、頭暈眼花、失眠多夢,甚至是眼部病變……事實上,現在哪怕是個并不懂得PC知識的大媽,多半也已經從各種各樣的微信文章裡,學會了“屏幕藍光傷眼”的說法,并開始關注起自己的手機是否帶有“去藍光功能”來。
然而,很多人不知道的是,“藍光”并非造成眼部不适的唯一原因,事實上,它甚至不是最厲害的那一個。對于大部分手機以及一些低端的PC顯示設備來說,有一種東西比藍光造成的健康危害更大,它的學名叫做“低頻PWM調光”。
調光?那是什麼鬼,能吃麼?
咳咳,估計大多數朋友看到我又飚專業術語,就已經決定關掉這篇文章了。别慌!它其實并沒有你想象的那麼複雜!下面,筆者就先給大家解釋一下,“低頻PWM調光”是什麼玩意~
大家平時都應該注意到過,無論是手機還是電腦的屏幕,都具備調節明暗亮度的功能——有時候還是自動的。但是你可能沒有想過,這種“明暗調節”到底是如何實現的?
稍有電學常識的朋友可能會想到:如果直接控制一個小燈泡的電流大小,那麼就能改變它的亮度——事實上,這就是屏幕亮度調節的其中一種思路:DC調光。
老外統計的部分使用DC調光的設備列表
DC調光最大的好處是在整個亮度調節過程中,(屏幕)燈光都是常亮的。但是它的缺點也很明顯:一是隻能用在背光系統上(也就是隻能用于液晶屏,無法用于自發光的OLED屏),另外一點則是由于現階段的廉價液晶屏多半采用側入式背光源,當使用DC調光将屏幕調暗時,會出現較為明顯的亮度不均勻:表現為低亮度時屏幕一邊亮一邊暗,很影響觀感。
為了解決DC調光的這兩大弊端,一種新技術被發明了出來:這就是我們今天着重講到的PWM調光!
用專業儀器測試某PWM調光的筆記本顯示器,可以明顯看出亮度降低時,其PWM機制使得屏幕點亮的時間越來越短
什麼叫做PWM,它的全稱是Pulse-Width Modulation(脈沖寬度調制),聽起來很高大上對不對?其實原理非常簡單:就是讓光源的亮度不變,但是讓它以恒定的頻率閃爍。然後在閃爍的亮-暗-亮-暗周期中,控制每一次點亮的時長——由于人眼的“視覺暫留”效果,看起來就好像變暗了一樣。
和“傳統的”DC調光相比,PWM調光的好處看起來很多:首先,它可以用于任何光源,包括液晶屏幕的背光以及OLED屏幕的每一個發光單元本身;其次,由于每一次點亮都是最大亮度,PWM調光在調暗屏幕的同時,不會造成背光穿透力下降,也就避免了亮度不均勻;最後,PWM調光不需要複雜的DC穩壓控制電路,所以更節能、成本也更低。
你以為它可以省電,其實它在傷害你哒!
确實,對于移動設備來說,調暗屏幕的主要目的一是為了避免高亮度刺眼,而更重要的其實就在于降低屏幕的功耗。從這點來說,PWM看似非常完美?
采用高頻PWM調光的設備,對人體并無不利影響
事實顯然不是這樣(否則也就不會有這篇文章了):問題就出在“閃爍”的頻率上。當閃爍頻率很高的時候,人眼的确完全無法感受到屏幕燈光的亮暗交替,也不會有什麼不好的影響。但是,一旦閃爍的頻率太低(比如說不到100HZ),那麼即使是肉眼都能明顯察覺到屏幕“在閃”——而這時候,頻繁閃爍的燈光刺激就會直接對人的視力甚至是神經健康産生明顯而惡劣的影響。
在今年的“3.15”晚會中,曾提到劣質低頻PWM閃爍的LED“護眼燈”會造成使用者的視覺疲勞,甚至頭痛。但是,由于當時晚會隻講了LED護眼燈這一種産品,并未就背後的調光原理進行解釋,因此沒能引起廣泛的重視。
但是,數碼設備上的PWM頻閃問題,很早就在海外引起了重視:不少大型數碼媒體都曾有撰文介紹低頻PWM的壞處,有的評測機構甚至會将是否PWM調光、PWM頻率是否合格作為标準的屏幕評測環節,并且加以統計和公示。
美國頭痛學會指出,許多偏頭疼患者對光線更敏感,尤其是眩光,帶閃爍的明亮光源能引起偏頭痛,并且低頻閃爍比高頻閃爍更嚴重;一些閃爍的熒光燈或者電視屏幕都會引起類似偏頭痛的症狀。
事實上,由于家用熒光燈和電視機是閃爍頻率是根據交流電頻率決定的,也就是說,最“危險”的PWM閃爍頻率大概就在50-60HZ附近。當頻率升高時,PWM閃爍引起的副作用就會明顯減輕甚至消失。一般認為,100-400Hz的頻閃頻率對人體健康仍有副作用,而超過2500Hz之後,其副作用就基本沒有了。這也就是為什麼隻有“低頻PWM調光”才特别值得被批判的原因。
傷眼傷身不可避,PWM真無解?
很顯然,“低頻PWM調光”和“屏幕藍光”還不太一樣:後者可以很容易地通過程序調節屏幕發色來“過濾”;但前者卻屬于無法改變的硬件參數,是不可能通過軟件或系統補丁解決的。
如果你不幸買到了一款配備低頻PWM調光屏幕的手機/筆記本/平闆,那麼理論上避免“受害”的唯一辦法就是将屏幕亮度永遠固定在最大值——這樣一來因為不需要調暗,也就不存在PWM了。但是,如此一來不僅設備耗電量大大增加,實際使用中顯然也會因為高亮度而導緻刺眼,同樣不健康。
因此,對于此類設備來說,低頻PWM調光帶來的健康傷害幾乎就成為了無法躲避的痼疾……
部分PWM頻率低于50的設備列表
最糟糕的是,由于低頻PWM調光技術在成本上的優勢,它往往被用在一些低端數碼産品上。而購買此類産品的用戶很多時候隻看到了便宜的價格,并不會太關心産品的用料,甚至有時候明知道東西不太行,也隻好用“反正那麼便宜”來自我安慰……
于是乎,此類用戶的縱容就直接導緻了相關産品的泛濫——在老外們的統計表格裡,我們能看到不少在國内大人氣的PC和手機品牌,而這似乎也暗示着它們在國内的“受害者”會更為普遍……
當然,長遠來說,要想避免出現更多的“受害者”,唯一的辦法就隻有淘汰“低頻PWM調光”這項技術本身。而在現階段來說,呼籲有關部門或行業協會盡快制定相關标準,規範低頻PWM調光技術的使用,或促使廠商在産品上做出明确标識,或許是更為務實的解決之道。
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