关爱你的眼睛:LED显示屏PWM调光技术科普
关爱你的眼睛:LED显示屏PWM调光技术科普
显示屏是我们打开电脑后面对时间最长的部件之一,随着个人PC在21世纪的极大普及,显示屏光线对人眼的潜在影响也日益广泛。经过了“大屁股”CRT显示器、冷阴极荧光灯管背光(CCFL)液晶显示屏的发展,如今的显示屏已经全面步入LED背光时代。
一部分眼睛敏感的用户使用LED显示器之后,又开始发现屏幕有闪烁现象,在使用的过程中出现眼睛酸痛流泪的情况,进而抱怨LED显示器伤眼。那么为何在同是液晶显示器,只有背光不同的情况下,屏幕闪烁的问题又出现了?这是LED背光的罪过吗?难道LED在“倒行逆施”把显示屏拉回CRT时代的晃眼水平?
其实这是PWM调光的问题,也是导致液晶屏幕闪烁的关键之处。
PWM(Pulse-Width Modulation)中文译为“脉冲宽度调制”,为电路术语,意指采用调整脉冲占空比达到调整电压、电流、功率的方法。
每个显示屏都要具备调节亮度的功能。目前,LED液晶显示器的调光方式主要有两种:
一种为通过调节电流的线性调光,通过通过改变LED电流大小的方式来改变亮度。但是LED在电流大小不同的时候发出的光线色温会有差异,造成屏幕色彩变化,为了尽量规避这个问题,厂商只能缩小屏幕的亮度调节范围。另外,线性调光的电路设计也比较复杂。
另一种方式即为本文的主题:PWM调光。由上面的名词解释不难想出,这种调光方式是通过调节背光亮暗时间比例来实现调光的,亮的时间长,则屏幕亮度高;反之,亮的时间短,屏幕亮度低。
PWM调光电路设计简单(只需要一个方波生成电路),并且不存在线性调光的色温改变问题,也能获得较大的亮度调节范围。但由此而带来的一个弊病就是:屏幕并不是持续发亮的,而是明暗交替闪烁的。
在CRT时代,显像的原理是由安装在显示器后方的电子枪发射高频电子束轰击屏幕上的荧光粉发光,通过改变电子枪的X、Y偏转极板电压快速改变电子束方向,在屏幕上进行高速扫描,由于视觉暂留,人眼会感觉整个显示器都在发光。
很多人都知道CRT显示器伤眼的问题,这是其工作原理导致的必然,一般CRT显示器的刷新率只有60-85Hz,用相机拍摄屏幕时,可以非常明显的看出有间隔的暗纹,在亮——暗——亮的交替过程中人眼的肌肉也会相应根据亮度变化而动作,时间久了自然会产生疲劳感。
PWM调光和CRT这种闪烁有相似之处,在实际的产品中,LED背光这种明暗时间的转变速度非常的快,采用PWM调光的普通大众显示器其工作频率一般在200Hz-1000Hz左右,而人眼在频率达到100Hz的时候就已经难以察觉明显的明暗变化了,由于视觉暂留作用,人眼看到的画面是“常亮”的。
目前市面上的绝大多数产品显示器都采用低频PWM调制的方式(200Hz),这种显示器在屏幕亮度较暗的时候,眼睛比较敏感的用户,就可以看到低频PWM闪烁的问题。
有两种方法可以较方便的验证你的显示器是不是PWM调光:
首先将显示器亮度调至最低亮度
第一种方法:在屏幕前晃动手指或一根短棒,PWM调光的可见明显的分离影子,如下图。如果你有小型电风扇,开启后放在屏幕前也可,效果更好。
【演示视频:前半段为PWM调光】
视频来自:优酷
完全看不懂什么东西
万恶的小尾巴,万恶的15字,万恶的水经验!!!
顶
科普向
前排
●●●○○这个吧敢对我说呵呵的,不超过3个。
普及这个知识很有必要
楼主头像碗叔专辑封面
不明嚼梨
前排出售猪王牌肥皂
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パニッシュメント......ディス、ワールド!
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