波之前,首先聲明。我們“LCD教”、“反OLED聯(lián)盟”都可以統(tǒng)稱為“反低頻PWM聯(lián)盟”。我們反對的是低頻的PWM調(diào)光,而不是其他顯示技術(shù)。
我們不是針對誰,無論是LCD,是OLED,還是燈管,任何使用低頻PWM調(diào)光的顯示和照明設(shè)備,都是我們的反對對象。潛臺詞:它們都應(yīng)該被扔進歷史的垃圾桶。
DC直流調(diào)光和高頻PWM設(shè)備,都是我們的盟友。但現(xiàn)在滿街跑的三星AMOLED、中低端筆記本和桌面顯示器、以及數(shù)目稀少但也是在閃的LG p-OLED屏幕(小米Note 2、Pixel 2 XL等機器),都是我們的反對對象。愛搞機這次PWM科普的內(nèi)容梗概:
萬惡的頻閃
這次的故事起點放高一點,直接從顯示器出現(xiàn)之前開始說。而這篇科普的核心是“頻閃”二字。“人工照明的歷史,就是閃爍的歷史”,這個真的一點都不夸張。從特斯拉的交流電,打敗愛迪生的直流電那一瞬間,仿佛就決定了人類照明的閃爍史。因為,所有在交流電源下工作的光源都會閃爍……
50Hz的交流電
1891年開始,人類開始大規(guī)模使用多相交流發(fā)電機,最后50Hz(我國正在用的頻率)和60Hz交流電占領(lǐng)了市場。交流電的頻率,決定了從古董的鎢絲燈,到現(xiàn)在大部分家用日光燈(熒光燈)的閃爍頻率都是100Hz,即每秒閃動100次(50Hz的正弦交流電,每秒有50次波峰和波谷,并經(jīng)過零點100次)。
不同LED產(chǎn)品的頻閃
而曾經(jīng)被寄予厚望的LED光源,因為廠家的驅(qū)動電路不同,有非常復雜的頻閃形態(tài)。如果加上調(diào)光功能,其頻閃種類就更加多,更加復雜了。當然,好的產(chǎn)品是可以做到不閃或者閃動極其輕微的。但LED產(chǎn)品價格暴跌之后,不少廠家都用簡單的驅(qū)動電路,導致頻閃狀況惡化。
室內(nèi)室外各種低頻閃爍的光源
這下明白為什么室內(nèi)拍的慢動作視頻,畫面會閃了吧。因為是真的再閃啊……除了被人類有意無意的看到閃爍之外,甚至連超市的掃描槍都會受燈光閃爍而影響識別率。
根據(jù)國際照明協(xié)會技術(shù)報告CIE TN006-2016定義,閃爍可以分為“閃爍、閃爍效應(yīng)和幻影效應(yīng)”3種,后兩者分別指觀察物體和觀察者移動時的物理效應(yīng)。為了簡化說明,下面統(tǒng)一稱為閃爍和頻閃。
人眼對閃爍頻率的敏感度曲線
不同人類對頻閃的敏感度很大的差異,甚至有“閃動敏感體質(zhì)”的說法。人類最敏感的頻率是8.8Hz,隨后不停下降。大部分人在80Hz之后就看不出閃爍了,但即便如此,仍有部分人會因此覺得眼睛累、眼睛痛。2015年的電氣和電子工程師協(xié)會文檔IEEE Std 1789-2015指出,照明閃爍會產(chǎn)生潛在不利影響:
寶可夢沖擊事件
近代最著名的“頻閃事故”,現(xiàn)在看回去都有種都市傳說的氣息了,而且誰能想到主角居然是寶可夢《 Pokémon》……1997年12月16日,日本電視臺播放的寶可夢第38話《電腦戰(zhàn)士多邊獸(3D龍)》,為了渲染電腦世界中的戰(zhàn)斗,大量使用12Hz的紅藍閃光展示爆炸場面,直接導致了日本全國出現(xiàn)了700例癲癇癥(650例是兒童) 。
該事件史稱“寶可夢沖擊”,它讓寶可夢這個看起來人畜無害,深受世界喜愛的動畫,享受到了被勒令停播的待遇,直到第二年的4月16日才從第39話繼續(xù)播。無獨有偶,2007年的倫敦2012年宣傳預告片、2011年的《暮光之城:破曉》都有因色塊閃爍,導致觀眾癲癇發(fā)作的事件。
感興趣的話,可以自行到視頻網(wǎng)站觀摩寶可夢的第38話,空降位置是18分51秒。雖然數(shù)字化之后,片源的精度和色彩,刺激性不如當年,但還是建議大家出發(fā)前注意安全,戴好安全帶再開車。
PWM是什么?
回到我們的主角PWM調(diào)光。PWM,全稱Pulse Width Modulation,翻譯過來就是脈沖寬度調(diào)制,說到底就是種把模擬信號調(diào)制成脈波的技術(shù)。它是一種廣泛使用的顯示器亮度控制方式,另外一種是DC直流調(diào)光(LED領(lǐng)域的CCR調(diào)光,為方便表示,下文統(tǒng)一用DC調(diào)光代稱)。
進入正題前得科普一下信號的兩大分類:
數(shù)字信號控制雖然成本低,但它最尷尬的地方是,只有斷電和通電,也就是0和1兩種狀態(tài),就注定做不到模擬信號那樣的無級亮度調(diào)節(jié)了。那為什么我們的屏幕能無級調(diào)節(jié)亮度呢?因為聰明的人類發(fā)現(xiàn)肉眼反應(yīng)速度有限,且有腦補作用。只要光源“明滅”切換速度夠快,肉眼就察覺不出來了。PWM調(diào)光就這樣粉墨登場了……
這種數(shù)字電路不能像模擬信號那樣做出連續(xù)的亮度調(diào)節(jié),但通過閃爍來形成“載波”,然后控制“明和滅”的時間比值就能達到控制亮度的效果:
在每秒超過N次的閃爍中,需要的亮度越低,滅掉的時間占比就越高。例如,如果要把亮度調(diào)到10%,只要讓亮的時間占比達到10%即可。雖然聽起來有點雞賊,但PWM調(diào)光的優(yōu)點還挺多的,結(jié)構(gòu)簡單、精度高、亮度變化不偏色之外,還省電、發(fā)熱低。人類乃至地球上的大部分生物的眼睛,都是在連續(xù)的自然光下演化而來了,用閃爍這種視覺欺騙的方式調(diào)節(jié)亮度,會不會翻車呢?答案是肯定的。
雖然上面提到,大部分人無法察覺超過80Hz的閃爍,但余光部分其實可以檢測到更高頻率的閃爍,神經(jīng)系統(tǒng)和大腦皮層可以檢測到160Hz的刺激,視網(wǎng)膜更加敏感,可以對200Hz的閃爍做出反應(yīng)。這些都曾被證實可以造成頭痛、偏頭痛和疲勞。
回顧國標給頻閃的定義(根據(jù)IEEE的說法,其實這個是“頻閃現(xiàn)象”的定義)。頻閃,就是在“閃爍光源下,觀察連續(xù)運動物體時,本應(yīng)連續(xù)的圖像出現(xiàn)離散的現(xiàn)象”。當我們閱讀或者視線從屏幕上移動時,因為頻閃效應(yīng),肉眼可以察覺到數(shù)百赫茲的閃爍。
課外閱讀:同樣利用人眼生理特性來“欺騙”視覺的例子,最著名的肯定是每秒24幀的電影了。這里還能延伸出,為什么電影24幀就夠了,但游戲要60幀起步呢?感興趣的話,可以戳我們的陳年科普《經(jīng)典科普:為什么電影24幀就行,但游戲要60幀?》http://t.cn/RI59bAj。
人類顯示史,各種黑歷史
歷史上每次顯示設(shè)備轉(zhuǎn)變都出過坑。如果你的年紀夠大,想必你還會記得以前那些又大又重的CRT(陰極射線管)電視和顯示器。以前除了陰極射線管掃描速度導致的一些畫面閃動外,印象中的它們,是不是畫面特別通透?特別絢麗?
后來出現(xiàn)的LCD顯示器,除了體積外,都是被CRT按在地上全方位地摩擦的貨。早期的桌面LCD因背光不行,導致色域覆蓋不行,可視角度更加是個大坑。更可怕的是,當時LCD還更貴,但無奈它體積小,帥啊(當時人類的態(tài)度,就像現(xiàn)在看真·全面屏的手機一樣。帥,真的可以為所欲為)。
等了5、6年,主流LCD的背光追上來、IPS面板的大規(guī)模使用,畫質(zhì)表現(xiàn)才勉強追了上來。期間桌面LCD屏幕經(jīng)歷了畫面比例調(diào)整和分辨率的增長。畫面比例從5:4、4:3到16:10,最后定型在16:9。分辨率則從1280*1024到1400*900,最后定型在1920*1080。
在2010年上下,LCD顯示器的背光源經(jīng)歷了從CCFL(冷陰極熒光燈管)到LED的轉(zhuǎn)變。CCFL因功耗、環(huán)保等多種因素,在隨后的2、3年被多個國家和地區(qū)明令禁止生產(chǎn)。然后,人類第一次感受到被“LED+低頻PWM調(diào)光”統(tǒng)治的可怕,大量用戶發(fā)現(xiàn)新顯示器看著更加傷眼、累眼,甚至出現(xiàn)囤CCFL顯示器過日子的梗。
風扇測頻閃大法
如果你的年紀夠大,應(yīng)該還會記得國內(nèi)曾經(jīng)流行過揮手、鉛筆和風扇看頻閃的測試方法。已經(jīng)掉進歷史垃圾桶的CCFL背光顯示器,它們的PWM調(diào)光頻率幾乎都是175Hz,但它們有明顯的余暉效應(yīng)(PWM控制熄滅的時間里,它們?nèi)匀辉诎l(fā)光)。而后來出現(xiàn)的LED背光顯示器,沿用了低頻PWM調(diào)光,頻率通常在180-420Hz之間。但因為LED這種光源的響應(yīng)速度很快,余暉效應(yīng)接近于0,其頻閃嚴重到已經(jīng)可以產(chǎn)生“頻閃效應(yīng)”了(即能像高速攝影一樣定格移動物體的畫面)。
部分顯示器廠商抓住了商機,用“不閃屏”作為推廣手段,并開始使用DC調(diào)光或DC+高頻PWM調(diào)光。時至今日,很大一部分顯示器依舊在用不閃屏做為宣傳。
部分筆記本的屏幕參數(shù)與頻閃頻率
而被夾在桌面和手機之間,向來被噴沒有好面板的筆記本領(lǐng)域,還有一大堆在用低頻PWM調(diào)光的產(chǎn)品,有些是低亮度才會PWM,有些全程都在PWM。包括聯(lián)想、惠普、戴爾、小米等一大波筆記本廠商,很多新品,甚至高端產(chǎn)品,仍然在用低頻的PWM調(diào)光(機佬表示強烈譴責)。
非常幸運地,手機的LCD屏幕幾乎沒有受到過低頻PWM調(diào)光的困擾。即便部分手機LCD屏幕的亮度會有波動,但和OLED的頻閃完全不是一個層次的(本文的下半部會詳說其分別)。不過,就像當年桌面顯示器大規(guī)模使用PWM調(diào)光那樣,當三星和LG這些OLED廠商,人類又回憶起被PWM支配的恐怖……
如果說從16:9屏幕到18:9全面屏還算是進步,從全面屏到劉海屏是倒退的話。那從OLED屏幕使用低頻PWM調(diào)光那一刻起,就已經(jīng)倒退倒到坑里去了。
在下半篇,我們會就“如何評估低頻PWM的危害程度、個人檢測PWM的方法和A屏時代的護眼生存指南”進行科普,敬請期待。
2月份,杭州的林先生買了一臺價值一萬八千塊錢的惠普一體機。六個多月后,他當著惠普維修站工作人員的面,把機器砸了。
視頻錄像:
林先生:“你們這個品牌,這家店。”
??工作人員:“哎呀你不要這樣子,你兩萬多,自己的電腦呀,你兩萬多,自己的電腦,干嘛要砸它呢。”
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???這是9月4號下午,林先生在蕭山頤高數(shù)碼廣場惠普維修站拍的視頻。他說這半年來,電腦屢修屢壞, 實在?忍不了了?。
林先生:“(也不至于砸掉自己的財產(chǎn)啊)那砸掉他的我要坐牢啊(我的意思是,你這個不心疼嗎,不后悔嗎)心疼肯定是心疼的,但是我真的蠻氣憤的,這個電腦我不想再耗下去了。”
???事情要從今年2月份說起,林先生從杭州百腦匯的一個經(jīng)銷商手里,買了這臺惠普電腦,花了一萬八。他說,用了兩個多月,電腦偶爾會出現(xiàn)花屏,到了七月份,情況更加嚴重,當時他拍了視頻取證。
??林先生:“他們電腦有個很大的問題,每一次我送到維修點,他們都說沒問題,而且那個時候,的確在他們這里沒發(fā)生故障。但是我拿回去以后,就會有問題。他們就說是用電環(huán)境,但是我最近剛搬過一次家,之前在下城(拱墅)那邊的時候,也是有這個問題。所以我覺得不是用電環(huán)境的關(guān)系,我也誠心跟他們溝通,拍視頻給他們看,他們也承認是屏幕問題,后來也給我換屏了。”
???林先生說,這次維修過后,屏幕的事情告一段落。可到了八月份,電腦又開始出現(xiàn)無法開機或者突然死機的情況,他當時也拍了視頻。
林先生:“又動不了,這個機器突然又死機。最開始我是在用修圖軟件編輯東西的時候死機的,后面我在玩游戲就頻繁死機,有時候一個小時死四次,就十分惱火。我每一次出問題,都去聯(lián)系官方售后,現(xiàn)場我只能關(guān)機。”
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???故障出現(xiàn)后,林先生又把電腦送到了維修站。他說,這次維修站先說要重裝系統(tǒng)進行工具測試,后面又說還要進行玩游戲測試。
???這幾個月來,他除了和維修站溝通,還接到過官方客服的電話和電子郵件,但惠普對于機器故障的根源,以及能否退換貨,一直沒有給出明確答復。
??林先生:“我覺得我已經(jīng)忍耐了很多次,后面繼續(xù)答應(yīng)他們?nèi)z測,可能電腦年底都修不好,我想砸掉算了(一萬八砸掉)對,我覺得反正,他們認可他們國外(品牌)的先進理念,用郵件回復你,周末不用工作,那我覺得我適應(yīng)不了,你這個服務(wù)方式,因為之前我在國外,他們有什么東西,隔日就幫我們拿走,維修還會給我們替換機器使用,但是國內(nèi)的售后政策,實在是有點欺負人。”
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???在蕭山頤高數(shù)碼廣場惠普維修站,記者見到了店家?guī)兔κ掌饋淼碾娔X,整臺電腦已經(jīng)裂開,屏幕碎得像蜘蛛網(wǎng)。負責人吳女士說,他們站點真的盡力維修了。
??蕭山頤高數(shù)碼廣場惠普維修站 吳女士:“我們該做的流程已經(jīng)做了,然后客戶這邊的話,另外的需求都是惠普在負責(那有沒有把問題的原因查清楚)問題最后的時候,他已經(jīng)把電腦砸掉了,問題就在這里你知道吧(之前說是要不停地測試)對,客戶在他那里發(fā)生的問題,我們這里就沒出現(xiàn)過(最開始那個屏幕閃爍)那個有(咱們是惠普的授權(quán)維修點)對,是的。”
??吳女士說,其他問題只能由惠普官方的相關(guān)人員回復,她讓記者留下了手機號碼。
林先生:“(你想退機的話,得把機器給人家)是的,我能理解,但是砸的時候,已經(jīng)做好這樣的準備了。我希望它能夠公開道歉,針對售后的整個體系,我覺?得?他們都需要公開道歉。”
??后來,記者收到了惠普方面公關(guān)公司的回應(yīng)。說是可以為林先生全額退款,待對方確認郵件后,大約一兩天就可以收到錢。同時,惠普向消費者的遭遇表示抱歉,也希望消費者能夠理解,公司處理相關(guān)事宜確實需要一定的時間和流程。林先生對這樣的處理結(jié)果表示滿意。
原標題:時好時壞太惱火,小伙怒砸一萬八的電腦
編輯 施尚景 劉夢鴿
(來源:1818黃金眼)