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【文/江湖事務所 漿糊狼中】iPhone13全系的螢幕每秒閃爍480次,為什麼你看不到呢?別急,教你一個小技巧,讓你瞬間擁有寫輪眼。
首先,開啟你另外一部手機的相機,切換到專業模式,調整快門速度到1/2000s。對準你的iPhone,可以看到螢幕上移動的條紋,這就是手機的頻閃現象!
拖動亮度條,你就可以看到線條變化。黑色線條就是螢幕熄滅時產生的,線條越寬代表“佔空比”越低,頻閃效應可能越強。(注:你看到的紫色拖影,是由於不同顏色的發光子畫素亮滅速度不一致造成的。)
那麼,iPhone13的螢幕頻閃真的會閃瞎你的眼嗎?
歡迎關注江湖事務所,這是一個用事實和資料揭示真相,還能讓你漲知識的頻道!
片頭教大家的拍螢幕線條的方法,是利用了手機相機捲簾快門的成像原理,只能大致判斷手機頻閃的頻率和佔空比,並不能準確評估頻閃危害。
上期影片,我分析了Oppo Find X3的LTPO螢幕資料,很多小夥伴不買賬。
Oppo Find X3 頻閃風險評級(依據IEEE《Std 1789-2015》)
所以這期影片,我將參考iPhone13 Pro/Max的實測資料,帶大家瞭解一下iPhone13 LTPO螢幕的頻閃,到底有多強?會不會閃瞎你的眼,等下請你自己判斷。另外,我還會與iPhone12的資料進行對比,順便告訴你DC調光到底調了啥?最後還會給“頻閃敏感人群”提供一些建議!請注意,本影片/文章,只討論頻閃危害,至於iPhone13的螢幕顯示效果如何好,是不是宇宙第一,不在討論範圍。
為了能夠讓大家看得懂我後面的分析,開頭我必須先解釋幾個頻閃相關的專有名詞。如果你是技術達人,可以參照進度條,直接跳轉到資料分析。
【頻閃相關名詞解釋】
iPhone13 Pro/Max所使用的的三星LTPO螢幕,反應速度非常快,可以配合蘋果的Promotion技術,實現螢幕重新整理率在10-120Hz之間動態調整,延長手機續航時間至少1.5小時。
我們首先要把iPhone13的,最大“120Hz螢幕重新整理率”跟“PWM調光頻率”兩個定義區分開。“120Hz螢幕重新整理率”,指的是畫面內容每秒鐘顯示的幀數。而“PWM調光頻率”,指的是透過亮滅交替來控制畫面亮度的頻率。
上一代iPhone12 Pro/Max是支援高亮度硬體DC調光的,中低亮度下才會切換到240Hz低頻PWM調光。而更換了LTPO螢幕的iPhone13 Pro/Max,則採用了“全亮度480Hz低頻PWM調光”技術,取消了對高亮度硬體DC調光的支援。
“DC調光”是透過改變電壓和電流,來線性地控制螢幕亮度,不會產生頻閃。
而“PWM調光”,是透過控制螢幕電晶體,不斷亮、滅、亮、滅,交替發光,透過改變交替時間,也就是所謂“佔空比”,來調整螢幕亮度。佔空比越低,亮度越小,我們拍到的螢幕黑線就越粗。PWM調光,會使螢幕產生相應頻率的閃爍,對眼睛可能產生傷害。
目前“低頻PWM調光”所使用的的頻率,一般在180Hz-480Hz之間,處在人類視覺神經可感知範圍的上限邊緣,對“頻閃敏感人群”可能會帶來一定的影響。人眼只能察覺80hz以下的閃爍,但是無法察覺的更高頻率的閃爍,依然有可能,給你帶來眼疲勞,甚至偏頭痛。
這是PWM調光時,亮度變化的波形圖。
我們要判斷頻閃傷害,通常會用到“波動深度”和“閃爍指數”這兩個重要指標。
波動深度=(A-B) / (A+B)*100%
閃爍指數=面積1/(面積1+面積2)
他們的計算公式如圖所示。根據IEEE(國際電工電子工程學會)的定義,這兩個指標,是對光源閃爍幅度和波形變化程度的量化,越高表示發生頻閃的可能性越高。因此我們測出的這兩個值越低越好。
【手機頻閃風險評價準則】
本影片在分析手機的頻閃危害時,所參照的標準,是目前國際通行的“LED光源頻閃風險危害評價準則”,來自IEEE的《Std 1789-2015》。
有網友可能質疑,這個準則是針對LED照明的。國際上目前並沒有專門針對手機螢幕的頻閃風險評價準則。
手機螢幕,在暗光環境下可以看做是一個LED光源,理論上,對手機螢幕的要求應該比燈具更嚴格,因為一個是直視,一個是非直視。通常標準的制定都會落後於技術本身的發展。我們參照IEEE的這項標準進行評價,可以對手機螢幕的頻閃風險進行一個定量的分析,雖然可能無法直接作為手機頻閃危害的依據,但起碼可以做個比較和參照。
另外,中國質量認證中心CQC,於2021年3月19日釋出的《照明產品頻閃效能認證規則》中,也完全參照了IEEE的《Std 1789-2015》標準。
還有些非頻閃敏感人群,甚至質疑頻閃危害存在的事實。其實你只要去翻閱一下我上一個影片的評論,你就會發現有為數不少的網友,都有頻閃方面的困擾。這也是我決定做這期影片的原因。如果螢幕前的你也是其中一員,請在螢幕上打1!讓我們看看有多少人受頻閃影響?
中信所國家工程技術圖書館的資料庫裡,可以查閱到一些與頻閃健康有關的研究資料,其中包括對頻閃評價標準的研究,基本,都參照的是IEEE的這個頻閃風險標準。
感興趣的小夥伴可以自行查閱。(https://doc.paperpass.com/)
【iPhone13Pro/Max的頻閃資料分析】
有朋友提醒過我,頻閃問題牽扯廠商利益太多,因此很多評測類的UP主,深諳其道,一般都是隻測不評。沒關係,只要有資料,我來幫大家評。
先看看“大米評測”9月26日影片中釋出的這個資料,iPhone13Pro/Max,在30%左右亮度,調光頻率480Hz,波動深度96%,閃爍指數0.237。“大米評測”只說了一句“對頻閃敏感使用者來說,會相對累眼”。然而話少事大,螢幕上“高風險”三個紅字“昭然若揭”,iPhone13的使用者看了一定心驚膽戰。下面聽我來詳細解讀。
根據我國和IEEE的評價標準,完全無風險的閃爍頻率要大於3125Hz,1250Hz到3125Hz之間為低風險範圍。1250Hz以下,則需要根據這張分級圖,參考“波動深度”的數值,來確定頻閃風險等級。
IEEE給出了公式,可以計算出每個頻率對應的低風險“波動深度”值上限。如螢幕上所示。
(90Hz到1250Hz之間,低風險波動深度上限值=頻率×0.08%)
iPhone13的480Hz調光頻率,對應的頻閃低風險波動深度值上限是38.4%。而iPhone13Pro/Max,實測30%左右亮度下,波動深度值為96%。顯然,頻率與波動深度的交匯點,落在高風險區域。這也就是為什麼測量儀器上會顯示“高風險”。
根據MDT大神在其文章中提到的iPhone12 Pro Max的螢幕資料,在50%左右亮度下,iPhone 12 Pro Max的PWM調光頻率為240Hz,波動深度83.8%,閃爍指數0.273。
我們同樣把它標識在IEEE的頻閃危害分級圖上,結果也落在高風險區域。
所以,依據IEEE的頻閃評價標準,iPhone13 Pro/Max和iPhone12 Pro/Max的表現,可謂半斤八兩,都是高風險。
但是,已經有多位蘋果使用者給我留言,自己從IPhone12 Pro/Max升級到iPhone13Pro/Max以後,感覺眼睛比以前更難受了?這到底是為什麼呢?如果你也有這樣的情況,請在螢幕上打“1”。接下來我來告訴你為什麼!
【iPhone12 Pro/Max vs iPhone 13 Pro/Max 頻閃風險對比】
MDT大神在微博上釋出了由儀器測量的,iPhone 12 Pro/Max和iPhone 13 Pro/Max,在四個典型亮度下,波形的對比圖。答案一下子就找到了!
我們從上往下看。在最高亮度下,iPhone12 Pro/Max的波形非常平緩,因為此時iPhone12 Pro/Max 處於高亮度硬體DC調光模式。iPhone13 Pro/Max是全域性PWM調光,雖然有少許波動,但此時佔空比較高,頻閃可以忽略。
在100nit,約40%亮度下,iPhone12 Pro/Max的表現依然非常好,DC調光仍在發揮作用,而iPhone13 Pro/Max已經有明顯波動。
隨著螢幕亮度繼續降低,在35nit,大約19%亮度下,此時iPhone12 Pro/Max已經從DC調光模式切換到240Hz低頻PWM調光模式,波形出現明顯波動,而此時的iPhone13 Pro/Max早已放飛自我。
到了最低亮度,iPhone12 Pro/Max的波形相對平緩,而iPhone13 Pro/Max的波形,則出現明顯較高的凸起,也就意味著其閃爍指數會明顯高於iPhone12 Pro/Max。
可以說,在每一個亮度下,iPhone13 Pro/Max的調光表現都不如iPhone12 Pro/Max。尤其是在暗光環境下,iPhone13 Pro/Max的波動程度要比iPhone12 Pro/Max大得多。我不敢得罪廠商,更不敢得罪某粉。我的上一個影片,就是因為被某粉惡意舉報,被禁言7天。所以,12和13,誰的頻閃更嚴重呢?請大家幫我,把你們的評判結果打在公屏上/評論裡!
請注意,本影片引用的測試資料都是非官方資料,僅供個人研究和探討,準確資料請以官方釋出的為準!
【DC調光對頻閃程度的影響,閃爍指數不容忽視】
上一節我們對比分析iPhone12和iPhone13的波形資料,其實可以得出一個結論,評價1250Hz以下頻閃的嚴重程度,不能只看“調光頻率”和“波動深度”,也要參考“閃爍指數”這個指標。而IEEE的評價標準,只考慮了“波動深度”,卻忽略了“閃爍指數”,因此我認為是不完美的。
目前大部分OLED螢幕的手機,都支援“防頻閃”模式,或者“DC調光”模式,通常它們可以透過“高亮度硬體DC”,加上“中低亮度軟體DC”,從而實現全域性類DC調光功能。
大家可以看一下我整理的資料,表上左邊四個型號的手機,都支援全域性類DC調光模式。請注意比較,它們在低亮度下的閃爍指數,在開啟類DC調光模式,前和後的變化!很明顯,當開啟類DC調光模式以後,閃爍指數直接下降了一個數量級,波動深度也有一定程度下降。
事實上,目前各手機品牌的“類DC調光”技術,多是以改善光波型和佔空比,從而使“閃爍指數”這一指標大幅降低為目的的。在類DC調光模式下,波動曲線更平滑,佔空比更高,亮度輸出更加穩定,眼睛受到頻閃的傷害風險也就越低。
這是同事的華為Mate30Pro,開關“防頻閃”功能的對比:
上圖在全域性“類DC”模式關閉時,黑線條明顯,亮度越低黑條寬度越寬,頻閃約嚴重。
上圖在全域性"類DC“模式開啟時,相同亮度下,頻閃明顯降低!
需要注意的是,全域性“類DC”調光模式開啟以後,調光頻率一般也會下降到與螢幕重新整理率相同。比如小米11,開啟類DC調光以後,調光頻率會從PWM調光的480Hz,下降到與螢幕重新整理率相同的120Hz。此時,如果依然套用IEEE的頻閃危害分級圖,只參考“頻率”和“波動深度”這兩個指標,會發現由於調光頻率大幅下降,低風險”波動深度“值上限也大幅下調,螢幕的頻閃危險等級,可能反而都提高了。
這樣分析其實是不準確的,主要原因就是忽略了DC調光大幅降低“閃爍指數”所帶來的正面影響。
我在查閱資料時,偶然看到“JJ大手哥”的影片。他在評測黑鯊手機時,將黑鯊4、小米11和紅米K40,開啟類DC防頻閃模式之後的評級,都標註為紅色的“有風險”,而低頻PWM調光全部標註為“低風險”,這其實是不準確的。這就是忽略“閃爍指數”,簡單套用IEEE評價標準的結果。
暫且不說他的測試資料是否準確,至少在開啟類DC調光模式後,頻閃風險不應該是提高!從他的測試資料也可以看出,這幾款手機在開啟類DC模式之後,閃爍指數都有顯著降低!另外他還標錯了小米11和紅米K40在高光模式下的閃爍頻率,此時應該是與螢幕重新整理率相同。
綜上所述,類DC調光確實可以在一定程度上解決低頻PWM調光帶來的頻閃問題,我們在評價“類DC調光”模式下的頻閃危害程度時,應該將“閃爍指數”,納入評測指標!
同時我們也要注意,開啟類DC調光模式後,螢幕的顯示效果可能會輕微下降,包括偏色、亮度不均等,這也是個別廠家不願意加入“DC調光”功能的一個重要原因!
所以,如果你只能在“健康無閃爍”和“顯示效果出眾”之間二選一,你會選哪一個?請把你的答案打在公屏上/評論區!
蘋果iPhone13Pro/Max這次採用的LTPO技術,本身是個非常先進的螢幕技術,而且其實是可以支援DC調光或者高頻PWM調光的。可是為什麼三星沒有對一加、OV、甚至蘋果,提供DC調光技術的支援呢?這裡面有好幾個原因,想知道的小夥伴,請在螢幕上打1,我會在下個影片告訴你其中的秘密!
另外,其實已經有一家公司,推出的手機螢幕,既可以做到“健康無閃爍”,又可以做到“顯示效果出眾”。知道答案的小夥伴,請直接打在公屏上。下期影片,我會給大家講一些更深入的內容!
【“頻閃敏感人群”螢幕使用建議】
首先我要強調,由於目前我國並沒有針對手機“頻閃”的專項安全標準,而且並不是所有人都對“頻閃”敏感,因此以下建議只針對“頻閃敏感人群”。
1、LCD永不為奴!但是相較OLED螢幕來說,LCD螢幕藍光值可能偏高,一定要注意它的藍光認證和評測指標。
2、如果選購OLED螢幕的產品,儘量選擇具備“類DC調光”功能的。這類產品,通常系統設定裡都會有“DC調光”,或者“防頻閃”選項。
3、除了類DC調光之外,還可以選擇高頻PWM調光螢幕的手機。我已經介紹過多次,華為P50或者榮耀50系列、Magic3系列都是不錯的選擇。
4、所有OLED螢幕手機使用者,在暗光環境下,都應該儘量少使用手機。暗光環境下的頻閃危害要遠高於高光環境。
5、手機可以開啟深色模式。PWM調光的本質是亮度變化,顯示白色的時候頻閃最明顯,因此只要把手機介面配色換成深色模式,可以大幅減少亮度波動。透過“降低白點值”來降低頻閃影響的方法,在全域性PWM調光模式下是沒有用的。因為降低白點值的原理,就是增大高亮度DC調光的調光區間,讓光線變暗時,調光模式儘可能遲一點從類DC調光切換到低頻PWM調光。而iPhone13是全域性PWM調光區間,改變白點值,其實等於是降低亮度,對PWM調光方式沒有任何影響,所以並不能起到減少頻閃的作用。
6、如果發現使用一段時間後,眼睛容易疲勞,視力下降,注意力分散,甚至發生偏頭痛,那麼你有可能就是“頻閃敏感人群”。你新買的手機,如果還在無理由退換貨時間內,建議還是退掉吧!
以上就是這期關於iPhone13“頻閃”問題的全部內容。很高興地看到,iPhone13上市以後,有越來越多的網路媒體開始再次關注“頻閃”帶來的健康問題。我這裡強烈建議,國內的數碼評測大v,在評測手機時,應該把頻閃測試放在評測內容裡。不談頻閃,空談亮度、色彩和對比度,都是耍流氓,是對觀眾的不負責!同意的小夥伴,請把“頻閃測試”四個字打在公屏上!
透過製作這期影片,我自己也學到了不少知識!感謝螢幕上的幾位大神給我的指點和幫助。希望看我影片的觀眾也一樣有所收穫!大家臨走之前別忘了點贊和轉發,歡迎關注我的頻道!我們下個影片再見!
特別鳴謝(排名不分先後):
Acolasa地盤,歐陽秋葉,魔法師蛋小丁,Navis-MDT
參考資料及文獻:
“大米評測”資料
“低調的山”的拍攝影片
IEEE Std 1789-2015《LED光源頻閃風險危害評價準則》
CQC 16-465143-2021 《照明產品頻閃效能認證規則》
T/SZSA 029.1-2021《深圳市LED產業標準聯盟標準》
許巧雲,福建省產品質量檢驗研究院,《LED照明產品光源頻閃風險分析》
趙曉傑,徐蔚,復旦大學,《光源頻閃對人體健康的影響分 +析》
張恭銘等,中國建築科學研究院有限公司,《基於視覺疲勞的頻閃評價實驗研究》
胡尋案,張周,徐佳雨,惠州雷士光電科技有限公司,《頻閃標準現狀與去頻閃技術的應用》
時粉周,王鈺,包德海,航海環境醫學,《照明光源的頻閃對視功能的影響》