Друзья, в этой короткой статье предлагаю поговорить про ШИМ в смартфоне. Узнаем, что это такое, как с ним бороться, какие телефоны к нему предрасположены. Так как наш портал WiFiGid не является типичным сухим техническим изданием, предлагаю рассматриваться тему простым языком «на пальцах» для простого человека. Научной ценности эта статья не несет, обычный пересказ известного через призму своего опыта во благо людей. Поехали!
Что такое ШИМ?
ШИМ (именно так, по-русски) – широтно-импульсная модуляция . Если кому-то нужно блеснуть в своем светском обществе эрудицией, пожалуйста, блистайте.
Технология активно используется на всех современных LED-панелях (именно на светодиодных, не путать с LCD или жидкими кристаллами). Так как LED-панели (да те же AMOLED-экраны) гораздо дороже экранов на жидких экранов, в народе они чаще встречаются на маленьких экранах, т.е. на телефонах (хотя никто не запрещает вам взять такой телевизор и радоваться ШИМу там )
Объясняем ШИМ | Почему OLED мерцает?
Еще раз. На обычных ЖК экранах телефонов (вроде TF, IPS, VA матрицах) ШИМа нет. Присутствует только на LED матрицах (например, AMOLED).
В чем суть технологии? Для понижения яркости используется следующий фокус: вместо того чтобы ее физически понизить, диод полностью выключается на незаметный для глаза период времени. Т.е. чтобы понизить яркость на 50%, грубо говоря половина диодов в какой-то период времени перестает «светить».
Как плюс – потребляется меньше энергии, чем от постоянного горения диодов даже на меньшей яркости, и как итог телефон работает от одного заряда дольше.
Т.к. все это работает очень быстро, на экране создается эффект мерцания (ну помнит может кто, как старые мониторы и телевизоры любили мерцать). Обычно этот эффект не заметен для глаза, но есть исключения…
Так это хорошо или плохо?
Для энергопотребления использование ШИМ – это однозначно хорошо. Если ШИМ использовать на тех же телевизорах, которые постоянно подключены к розетке, тут тоже неплохо (диоды будут меньше гореть, значит дольше проживут). Но вы же замечали, что с распространением AMOLED экранов про ШИМ стали очень часто говорить?
Все дело в том, что НЕКОТОРЫЕ ЛЮДИ плохо воспринимают это мерцание, и у них начинают болеть глаза . А другая (бОльшая) часть людей вообще ничего не замечает. Так что если у вы уже попробовали на себе ШИМ и знаете его влияние, дальше будет проще. Так лично у меня глаза спокойно к нему относятся, поэтому вообще не переживаю, как и какой производитель что там реализовал. Но лично у вас все может быть по-другому.
Коротко про производителей
ШИМ используют сейчас все производители смартфонов, которые делают их на LED экранах. И многие из них уже даже осознали эту проблему с влиянием ШИМ на глаза, поэтому стали придумывать свои способы обхода вроде того же DC Dimming (отдельная тема, гуглим).
Самые «плохие» экраны с точки зрения ШИМ (по моему мнению, с каждым годом там все лучше и лучше) у SAMSUNG. У них даже включение DC Dimming ни к чему хорошему не приводило (а еще его туда очень поздно подвезли). Причем это мерцание у них идет во всей линейке – и у бюджетных A52 и его коллег, и у флагманской S-серии. Очень странно, ведь Samsung это, на мой взгляд, лидирующий производитель смартфонов, который и задает дальнейший курс движения рынка, но вот в этой сфере они «подзабили».
На фоне Samsung у других производителей все даже очень хорошо – на тех же Xiaomi активное использование DC Dimming вообще чуть ли не обнуляет эффект ШИМ. А если кто-то вдруг будет искать такое у Apple – у них нет ШИМа, т.к. не используются LED матрицы.
Видео по теме
Источник: wifigid.ru
Что такое ШИМ и реально ли эта технология опасна для зрения?
Возможно, вы слышали о ШИМ в контексте новых моделей телевизоров или мобильных устройств. У нее много противоречивых отзывов — разбираемся, почему так.
Современные дисплеи с OLED и AMOLED матрицами становятся популярны во всех устройствах: телевизорах, мониторах, смартфонах. При всех их достоинствах, есть и недостаток, о котором часто не говорят продавцы: пульсация экрана.
Что такое ШИМ?
ШИМ — это широтно-импульсная модуляция, технология, используемая в таких устройствах как мониторы, ноутбуки, смартфоны с OLED и AMOLED матрицами. Аналоговые контроллеры регулируют непосредственно яркость свечения светодиодов в в диапазоне от 0 до 100%. В OLED и AMOLED матрицах применяют цифровые контроллеры, которые используют как раз ШИМ: они могут либо включать, либо выключать светодиоды.
То есть яркость регулируется за счет изменения не яркости, а времени работы светодиода. Проще говоря, его заставляют мигать.
Например, если 100% времени светодиод включен, то яркость будет максимальной, если 50% времени, то яркость снижается вдвое. Поскольку мигание происходит очень быстро, вы визуально этого не замечаете: глаза как раз и «усредняют» картинку.
Чем опасен ШИМ?
Подобная технология, использующая высокочастотное мерцание светодиодов, негативно влияет на зрение, поскольку создает дополнительную нагрузку для глаз. Хотя вы не замечаете мерцания, глаза их тем не менее улавливают. У некоторых пользователей индивидуальная реакция может быть крайне негативной: резь в глазах, головокружение, тошнота и так далее.
Почему технологию ШИМ продолжают использовать?
Дело в том, что цифровые контроллеры гораздо меньше по размеру, чем аналоговые. А, значит, устройство можно делать более тонким и легким. Таким образом, в погоне за элегантным дизайном и снижением веса устройства производители считают, что с недостатками технологии вполне можно мириться.
Если вы заметили, что ваши глаза сильно устают после долгой работы за ноутбуком, компьютером или даже мобильным устройством, попробуйте увеличить яркость экрана. Часто пользовали идут по прямо противоположному пути: снижают яркость, тем самым делая мерцание еще более заметным. ШИМ в значительной степени ощущается в темноте — в темное время суток не забывайте включать освещение или хотя бы фоновую подсветку в комнате. Тем более, что при высокой яркости пользоваться экраном без дополнительного освещения будет некомфортно.
Контролировать время проводимое за гаджетом полезно, прочитайте в нашем материале, как это сделать.
Источник: ichip.ru
Что такое ШИМ в смартфоне
С развитием техники ШИМ (англ. PWM) в наше время получает особое место. Понятным языком рассказываем о том, что представляет собой этот процесс.
ШИМ (Широтно-импульсная модуляция) в англоязычной литературе обозначается как PWM (Pulse-width modulation). Основная задача данного процесса заключается в том, чтобы повышать КПД источника питания до максимально возможного значения и минимизировать потерю энергии.
Для того, чтобы ответить на вопрос «что такое ШИМ в смартфоне», нужно немного ознакомиться с принципом работы дисплея и регуляторов.
Немного теории
Представим себе небольшую схему из 3 элементов: источника питания, регулятора (например, какой-либо линейный резистор) и нагрузки. Задача первого элемента заключается в том, чтобы подавать мощность на нагрузку. Регулятор же необходим для плавного изменения этой мощности и передачи ее нагрузке только в том количестве, в котором это нужно (чтобы не расходовать все ресурсы).
Для регулировки яркости дисплея мы должны от источника питания подавать соответствующее напряжение на нагрузку. Но все дело в том, что используя обычные линейные регуляторы, большая часть этой подаваемой энергии просто рассеивается в виде тепла и не доходит до конечного пункта.
Инженеры задались вопросом, как можно снизить эти потери и увеличить КПД всей этой схемы, чтобы не терять большое количество мощности на регуляторе (резисторе), для которого коэффициент полезного действия составляет лишь 20-30%.
В качестве решения этой проблемы стали использовать не линейные, а импульсные регуляторы. При их использовании напряжение на дисплей подается не постоянное (как мы рассмотрели на примере выше), а импульсное. Каждый цикл пульсации имеет собственный период и частоту, которая измеряется в Герцах.
Рассмотрим процесс на графике. Простыми словами, «горки» – это и есть пульсации. Это те промежутки времени (выделены красным), в которые регулятор подает напряжение на нагрузку. Зеленые линии обозначают места, в которых напряжение не подается и, фактически, в эти моменты дисплей отключается. За счет такого чередования при работе импульсного регулятора удается достичь КПД в районе 90-95%.
Если простой линейный регулятор экономит энергию всегда, попросту рассеивая ее в качестве тепла, то импульсный пользуется хитростью человеческого глаза, при которой мы не замечаем мерцания с частотой свыше 60 Гц. Благодаря этому он экономит ресурсы, постоянно включая/отключая питание дисплея с частотами 150-400+ Гц.
Что нужно знать об этом
Выше мы ознакомились с принципом работы ШИМ. Для полноты картины стоит добавить, что рабочий цикл на графике соответствует уровню яркости дисплея. Например, 100% яркости – 100% рабочего цикла. Отсюда следует, что чем больше продолжительность одной пульсации, тем меньше их приходится на определенный промежуток времени.
Например, вы смотрите на экран 10 секунд, ни на что не отвлекаясь. Посчитаем, что на устройстве установлен дисплей с уровнем мерцания 400 Гц (значит период 1 импульса равен 0,0025 сек.) и установлена яркость 50%. Как мы уже выяснили, процент яркости = проценту рабочего цикла, значит за все время, что вы смотрите на дисплей, ровно 5 секунд на него вообще не будет подаваться питания.
Но учитывая особенности нашего зрения и частоту в 400 Гц, которая неуловима для человеческого глаза, для наблюдения картинки в течение всех 10 секунд нам хватит 4000 импульсов продолжительностью 0,00125 секунд (так как яркость мы установили в 50%, что в 2 раза меньше максимальной, то и «ширина», а именно период, также уменьшился в 2 раза), которые равномерно разбиваются на протяжении всего времени.
Такая интересная особенность работы наблюдается в OLED дисплеях и ее производных: AMOLED (в том числе Dynamic, Super и пр.), POLED. Чтобы не соврать, стоит упомянуть, что и в IPS-дисплеях применяется такая технология, но в случае с такими матрицами об эффекте ШИМа говорить не приходится, так как частоты мерцания там запредельно высокие (около 4000 Гц), что незаметно для нас в любых условиях.
Лучшие смартфоны без мерцания
Самое время поговорить о наиболее безопасных смартфонах, мерцание экрана на которых меньше всего заметно человеческому глазу. Как мы знаем, наше зрение не способно улавливать смену кадров со скоростью более 60 Гц. То есть пульсацию при 70, 80, 90 и более герцах мы уже не различим. Но для мозга потолок отодвигается немного выше и составляет примерно 300 Гц.
И если глаза, например, уже на 65 Гц не будут отличать импульсы и смену кадров, то мозг все еще будет фиксировать это. Поэтому если вы хотите обезопасить себя от эффекта ШИМ на смартфонах с AMOLED, OLED, POLED матрицами, лучше поискать информацию об уровне мерцания. Нежелательно, если этот показатель находится на отметке ниже 300 Гц.
Есть и модели с уровнем мерцания в районе 250 Гц, но ввиду особенности процесса ШИМ, на малой яркости использование устройства может доставлять вам дискомфорт (ширина пульсаций уменьшится вслед за рабочим циклом, но это придется компенсировать большим числом этих самых пульсаций и, как следствие, большим мерцанием).
Примечательно, что даже на устройствах крепкого среднего класса или вовсе на дорогих флагманах производители нередко экономят в этом плане. Например, уровень мерцания на OnePlus 9 Pro составляет лишь 192 Гц, тогда как на относительно бюджетном OnePlus Nord этот показатель находится в районе 367-368 Гц. Будьте внимательны, если вы по-настоящему беспокоитесь за свое зрение.
Самыми безопасными в этом плане смартфонами на данный момент являются:
- Xiaomi: Black Shark 3 Pro, Redmi Note 10 Pro, Mi 11, Mi 10 Ultra, Mi 10 Pro, Mi 10.
- Huawei: P40 Pro Plus, P40 Pro.
- Oppo: Find X2 Pro, Find X2 Neo, Find X3 Pro, Find X3 Neo, Find X3 Lite, Reno4 Pro, Reno3 Pro (+ версия с 5G).
- OnePlus: 8T, 8, Nord, 7T.
Как избавиться от мерцания
Есть несколько советов, которыми вы можете воспользоваться, если чувствуете дискомфорт от мерцания дисплея во время использования своего устройства.
Самый простой и банальный совет – замена девайса. Приобретите смартфон с IPS-матрицей или, если вам важно наличие OLED/AMOLED/POLED, присмотритесь к тем, что мы выделили выше. Это относительно безопасные гаджеты, уровень мерцания на которых превышает отметки в 300, а то и в 400 Гц, что не уловимо даже человеческим мозгом.
Также помните, что негативный эффект будет увеличиваться пропорционально уменьшению яркости экрана. Кроме того, можно воспользоваться несколькими полезными приложениями, накладывающими особый фильтр и автоматически управляющими этим параметром.
Источник: setphone.ru