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编程问答

255.255.255.255代表什么_LCD 党的真香警告?最近各家炒得很火的 DC 和 PWM 调光是什么鬼...

發布時間:2023/12/15 编程问答 37 豆豆
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上周,OPPO 副總裁沈義人和小米軟件部總監張國全針對同一個問題發表了看法——屏幕調光。這個問題看似小眾,但實際又跟我們的生活息息相關,索性我今天就寫篇文章給大家做個簡述吧。

調光,就是調節亮度的方式。嚴格意義上來說這是屏幕供應商或者屏幕生產商該干的事兒,它跟屏體結構和發光方式都有直接關系。大家手機屏幕的亮度高低,說到底就是調光機制來控制的。目前有兩種方式:DC(Direct Current,直流電) 和 PWM(Pulse Width Modulation,脈沖寬度調制)。

DC 簡單粗暴,功率大亮度高,功率小亮度低。PWM 則通過調節一個時序里的占空比來控制亮度值,占空比可以簡單理解為屏幕亮的時間占總時間的比例,說白了就是閃爍的頻率。只要頻率高到人眼看不出閃爍,那理論上就是正常顯示。具體得高到多少才行呢,人眼一般高于 80HZ 就很難識別了,而目前新的顯示屏幕大都在 120HZ 以上,手機上更高會在 200HZ 以上,所以理論上來說,人眼是很難發現閃爍的。

這哥倆其實也都是調 gamma 的方法,目前行業里普遍還是參照 gamma 2.2 的標準來進行調試。現在大都是 0-255 共 256 個灰階,255 代表最高亮度,0 代表最低亮度,中間的值該怎么調,就得靠這哥倆了。

DC 和 PWM 的機制講差不多了,它們又有哪些優缺點呢?

DC 的優勢都集中在高亮度,高亮度下幾乎所有的光學指標都很好;但一到了低亮度,色偏和失真明顯,所以它大都應用在 LCD 屏幕上,并且是全程 DC。因為 LCD 有兩層調節機制,第一層是背光的亮度;第二層是液晶,現在的手機九成九都是 IPS,棒狀液晶在同一平面的旋轉不同,電子窗簾能透過的光量就不同。

PWM 的優勢則更多是集中在低亮度,并且多用于 OLED。為什么呢?OLED 是自發光器件,每一個次像素都是通過電流驅動來直接發光,這樣一來,如果是低亮度下,由于每個次像素的鍍膜厚度、均勻度等諸多因素,它們的發光效率是不一樣的,這樣就會導致 Mura,也就是有光斑、顯示不均勻等現象。OLED 里把解決這種問題統稱為 De-Mura,PWM 就是 De-Mura 的一種方法。

在低亮度下,控制部分像素高亮度工作,然后通過閃爍來達到最終的亮度顯示要求。所以幾乎所有的 OLED 屏幕在低亮度時都是采用 PWM 的調光機制,均勻性好,顏色也沒有失真的現象。

但 PWM 有兩個問題,一是如果頻率不夠高,有些眼睛比較敏感的用戶是會有所察覺,進而加大對眼睛的傷害;二是在高亮度下,OLED 也會有黑柱的現象。

所以講到這,問題就很明朗了,目前 OLED 的主流解決方案就是:高亮度下用 DC,低亮度下用 PWM,雙管齊下,取長補短。大多廠商都是在 150nit 左右開始切換調光,小米據說是在 130nit。

最后,如果你還是覺得 PWM 對人眼不好,希望廠商改用 DC 調光,那其實也不是手機廠商通過軟件算法能解決的,而是需要上游屏幕廠商通過調節發光材料、蒸鍍工藝等一系列的底層技術才能從根兒上解決這個問題。

總結

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