文|鋅財經 孫鵬越
編輯|大風
近日,榮耀發布新一代數字旗艦“榮耀90系列”,將“手機護眼屏幕”列為最大賣點。
據榮耀公布的數據顯示,榮耀90系列的屏幕,使用3840Hz超高頻PWM調光技術,并獲得TüV萊茵無頻閃認證。
榮耀宣稱,榮耀90系列已經帶領行業邁入屏幕“0風險”時代。
此番言論得到了華為終端BG CTO李小龍的怒懟,表示所謂“零風險”屏幕不如叫“零收益”,根本沒有意義,超高頻PWM調光是噱頭。
曾經的“一家人”,如今的“友商”,華為和榮耀作為國產手機的雙姝,如今因為分家、市場競爭成為了對手。
那么,手機護眼屏幕,這個充滿玄學的詞語,究竟有沒有作用?
從LCD到OLED
說到手機,家長們的第一反應就是傷眼睛,經常對孩子們告誡要少玩手機容易近視。于是乎,“護眼”成為智能手機不可忽視的用戶需求。
在前幾年,廠商研發出來的“護眼功能”,只是把手機屏幕調暗,或者換上眼睛更舒服的偏黃色顯示。
但是,OLED屏幕的出現,讓護眼開始棘手起來。
據了解,OLED屏幕的驅動方式更易于實現高亮度、高分辨率、高色彩表現、低能耗,最早被三星用在智能手機上,研發出AMOLED,也就是三星稱作的“魔力炫彩屏”。
在OLED屏幕之前,智能手機基本使用的是LCD屏幕,LCD顯示技術早在1964就已經誕生,經過數十年的發展LCD顯示技術非常成熟,并且已經到了技術瓶頸,但是它有著三個天然缺陷無法修復。
首先是可視角度差,當用戶拿起手機從不同角度斜看,手機屏幕明顯變暗,造成畫面不清晰。并且因為LCD屏幕的響應時間為10ms,在玩游戲的時候有延遲出現殘影的情況。
然后是無法顯示純黑色,用戶通過LCD屏幕看到的黑色,實際上是白色和黑色混合的灰色,通過亮度大幅度遞減的灰色,不是純黑。
最后是柔性不行,不論是全面屏還是曲面屏,LCD屏幕過于“硬”,注定與窄邊框無緣。iPhone曾一直是堅定的LCD廠商,但是為了全面屏被迫放棄LCD屏幕。這個缺陷在如今全面屏、曲面屏、折疊屏大行其道的當下,無疑是無法接受的巨大缺陷。
雖然LCD屏幕缺陷那么多,但它有一個好處,就是護眼。LCD屏幕依靠背光層發光,非自發光,雖然導致色彩偏灰飽和度不夠,但是不會出現頻閃。
OLED屏幕好處雖多,但是會出現頻閃。OLED的操作原理會以快速開關屏幕光源的方式進行調光,在亮滅之中來回反復橫跳。但是因為頻率過高,雖然人眼察覺不到。OLED屏幕是以固定的頻率進行閃爍,低頻尤其有害,會對用戶的眼睛產生明顯的刺激感,眼球雖然沒有反饋視覺上的閃,卻對眼球結構有損傷。
于是乎,解決OLED頻閃問題,成為“護眼屏幕”的新任務。
DC調光和PWM調光
想要解決OLED頻閃問題,調光成為唯一的手段。所謂的調光,就是讓用戶在不同光線條件下正常觀看手機屏幕上的內容,屏幕需要相應地改變亮度。
在手機屏幕領域,主要有兩種調光技術:PWM調光和DC調光。
PWM調光(Pulse Width Modulation,脈寬調制)PWM調光調節亮度并不靠改變功率,而是靠屏幕的亮、滅交替。當亮滅交替夠快時,肉眼就會認為手機一直在亮,也就是在欺騙你的眼睛。
DC調光(Direct Current,直流調光)DC調光原理更為簡單,就是通過提高或降低電路功率來改變屏幕的亮度。功率=電壓x電流,所以DC調光相當于物理調光。
兩種調光各有優劣。
PWM調光節能,不給手機續航帶來額外負擔,但屏幕閃爍問題依舊存在。
也就是說,PWM調光是在低亮度模式下欺騙你的瞳孔,等你的眼睛被騙到,瞳孔放大允許更多微弱的光抵達視網膜,依然享受到了高亮度脈沖。
DC調光雖然不會產生屏幕閃爍現象,對眼睛的刺激較小。然而,DC調光的缺點是在調節亮度時,可能會導致屏幕色彩失真。同時,DC調光的成本極為高昂。
據了解,DC調光需要通過內置的顯示芯片,將原本輸出到屏幕硬件本身的色彩經過一層轉換,從而達到整體降低亮度的目的。并且,還需要手機廠商對搭載不同屏幕的手機做針對性的顯色調校,從屏幕、顯色到主控芯片逐一的調校,適配成本高昂。
目前來說,DC調光受限于成本問題,手機廠商始終不肯大規模的推動普及。于是,PWM調光成了主流。而PWM調光的頻閃問題依然存在,于是高頻PWM調光技術出現了。
根據IEEE所設定的標準,頻閃的傷害程度在3125hz以上時是無風險,1250hz以上低風險。
如果按照這份標準來解讀,那么高頻PWM調光達到2000hz以上安全頻率,30以上波動深度,人類瞳孔收縮擴張的幅度很小,才不會造成疲勞過度。
但值得一提的是,IEEE這份標準是燈光業相關標準,在燈具領域,高頻PWM調光已經司空見慣,但是燈的光源并不直射眼睛,而人眼需要直面屏幕的光源。
所以,高頻PWM不代表絕對的安全。智能手機所對應的安全頻率,應該更嚴格。
不止是頻閃
想要真正完成手機護眼屏幕,要做的事情不止是解決頻閃,還有藍光危害。
自然界中的可見光波長一般在400-700納米之間,人眼一般看到的400-500納米之間的光的顏色是藍色的,所以這個波段的光被稱為“HEV”,也就是俗稱的“藍光”。對人眼傷害較大的是波長400-450納米的藍光,大量存在于手機、電腦顯示器、熒光燈、數碼產品、顯示屏、LED 等光線中。
這部分藍光能夠穿透晶狀體直達視網膜,導致視網膜色素上皮細胞衰亡,引起視力損傷,且不可逆,嚴重者還會導致黃斑病變。
上文提到不產生頻閃的LCD屏幕,則是藍光的重災區。
目前在手機領域有效的防藍光方式,基本為兩種,軟件防藍光和硬件防藍光。
軟件防藍光是各品牌手機自帶的“防藍光模式”或者“護眼模式”,手機通過調整色溫減少藍光。但屏幕就會看起來偏黃,看久了眼睛也會不舒服。
硬件防藍光是控制峰值,把屏幕藍光輻射大范圍往400-450納米的范圍外移,直接降低有害藍光范圍內的總輻射強度,降低有害藍光對眼睛的傷害。
但通過硬件減少有害藍光輸出,只有少量旗艦機型是通過 “SGS”或者 “德國萊茵”的低藍光認證。
總體而言,在現階段想要實現手機屏幕對人眼“完全無害”是并不現實的。不論是LCD屏幕還是OLED屏幕,或者DC調光和PWM調光都無法杜絕藍光和頻閃對眼睛的傷害。
目前護眼做得最好的屏幕,反而是Kindle電子書們使用的墨水屏。
想要保護好眼睛,還是放下手中的手機/平板,看看藍天白云,放松一下吧。