ШИМ на екранах у смартфонах - що це, таблиця

Купуючи мобільний пристрій з AMOLED -екраном, багато хто навіть не знає, що таке ШІМ у смартфоні , хоча саме він є основним недоліком таких матриць. Користувачі потім пишуть, що відчувають головний біль та дискомфорт в очах при довгому використанні телефону з АМОЛЕД-дисплеєм. Давайте розберемося докладно, що мається на увазі під абревіатурою ШІМ і як цей процес впливає на здоров'я.



Що являє собою ШІМ

ШИМ (широтно-імпульсна модуляція) – технологія, яка застосовується у телефонах для регулювання яскравості дисплея. Будь-який екран складається з світлодіодів, що дозволяють бачити зображення та текст. Здається, зменшення яскравості досить знизити потужність світлодіодів, але така маніпуляція найчастіше спрацьовує на АМОЛЕД. Тому була вигадана широтно-імпульсна модуляція. Світлодіоди не змінюють свою потужність, а починають швидко вмикатися та вимикатися.

ШИМ є тільки якщо яскравість зменшена. Чим нижча яскравість, тим більше часу проходить між включенням та вимкненням світлодіодів. При максимальній яскравості екрана мерехтіння відсутнє, оскільки пікселі яскраво горять і не вимикаються. ШИМ точно з'явиться, якщо зменшити яскравість на 40-50%.

Напевно, ви ставите питанням: як же людина не бачить цього мерехтіння? Адже начебто можна визначити, коли лампочки на екрані спалахують, а коли гаснуть. Відразу скажемо, що людське око не розпізнає мерехтіння, навіть якщо дуже придивитись. Справа в тому, що мозок перестає сприймати мерехтіння вже на частоті 60 Гц. Тому людині здається, що світлодіоди горять безперервно. На жаль, на самопочутті це все ж таки позначається, але про це поговоримо трохи пізніше.

Як ви вже зрозуміли, широтно-імпульсна модуляція зменшує яскравість екрана, але робить це стандартним способом. Струм через певний проміжок часу надходить у світлодіод, і піксель яскраво спалахує, а потім тухне. Спалахи дуже швидкі і часті — саме за рахунок цієї самої пульсації ми не бачимо, але складається враження, що дисплей не такий яскравий.

Вплив на здоров'я

Уявіть, що ви дивитеся на лампочку, яка постійно мерехтить. Зрозуміло, виникне дискомфорт і навіть біль у власних очах. Те саме відбувається при використанні екранів з ШІМом. Ви не бачите мерехтіння вже на частоті 60 Гц, але мозок все одно отримує значну частку подразнення.

Одні люди менше схильні до впливу світлових імпульсів, інші — більше. Наприклад, пілоти та геймери сильніше вловлюють мерехтіння. Якщо ви сприйнятливі до такої частоти, з'явиться певний дискомфорт, а саме:

• сухість та почервоніння очей;
• головний біль;
• дратівливість та втома;
• нудота.

Вчені не виявили значної шкоди від ШІМу. Тобто людина відчуватиме лише короткочасні неприємні симптоми. Чи псується зір? На жаль так. Ви не помітите миттєвого погіршення, але якщо кілька років користуватися смартфонами з ШИМом, ще й зменшуючи яскравість — зір точно погіршиться.

В яких смартфонах використовується ШІМ

Ми з'ясували, що таке ШІМ, але чи у всіх мобільних пристроях він використовується? Ні. Технологія задіяна лише на матрицях AMOLED (OLED, Super AMOLED). Головна особливість таких дисплеїв – наявність органічних світлодіодів. Пікселі працюють окремо, вони пов'язані друг з одним. До речі, саме самостійне функціонування пікселів дозволяє розробникам продати режим Always-on-Display.

У екранах IPS будова інша: матриця складається з двох шарів. Це рідкі кристали та підсвічування. При зменшенні яскравості на IPS світлодіоди просто змінюють потужність, але не мерехтять. AMOLED-матриці не мають шару з підсвічування, тому регулювання яскравості можливе лише за допомогою широтно-імпульсної модуляції.

Деякі люди відчувають величезний дискомфорт від ШІМу. Не допомагають навіть технології, які мають зменшити шкоду, наприклад, DC Dimming. Якщо користувачеві некомфортно користуватися Амоледом, вихід один переходити на IPS. Так, якість зображення та кольоропередача будуть значно гіршими, зате очі перестануть страждати.

Рейтинг популярних Android-смартфонів за рівнем мерехтіння

Кількість світлових імпульсів відрізняється залежно від моделі смартфона. Чим вищий рівень мерехтіння, тим менший вплив на очі. Абсолютно безпечним показником вважається 300 Гц та вище.

Ми перестаємо помічати пульсацію неозброєним оком на частоті 60 Гц. Але до 300 Гц мозок ще вловлює імпульси і постійно перебуває у збудженому стані, що загрожує поганим самопочуттям. Якщо частота перевищує 300 Гц, мозок не розпізнає мерехтіння, і ніяких згубних сигналів не надходить.

Але виробники заощаджують під час випуску телефонів, тому рівень пульсації зазвичай становить 200-250 Гц. Близько 60% користувачів сприйнятливі до такого рівня мерехтіння, тому вони відчуватимуть неприємні симптоми.

Нижче наведені таблиці з рівнями ШІМу у відомих Андроїд-смартфонах.

Як бачимо, деякі сучасні моделі мають рівень світлових імпульсів вище 300 Гц. Але все одно більшість смартфонів, представлених на технологічному ринку, все ще мерехтять із частотою 200–280 Гц .

DC Dimming - порятунок від ШІМу?

DC Dimming це відносно нова функція, яку вперше використовувала компанія Xiaomi. Технологія дозволяє зменшити яскравість екрану, просто знизивши потужність струму, що подається. Тобто, через зниження напруги дисплей світить негаразд інтенсивно. Мерехтіння все одно залишається, особливо при яскравості нижче 40%, але імпульси вже не такі активні.

Нестача також є, і це спотворення кольорів. DC Dimming помітно погіршує передачу кольору. Кольори набувають червоного відтінку.

Технологія зустрічається лише у деяких моделях. Виробники не поспішають додавати її до своїх смартфонів, особливо це стосується недорогих девайсів. Але якщо ви дуже чутливі до ШІМ, перед придбанням нового мобільного пристрою обов'язково уточнюйте наявність DC Dimming. Поки що це єдиний робочий метод врятуватися від згубного мерехтіння.

Як не відчувати впливу ШІМу

Як уже зазначалося вище, деякі люди більше страждають через мерехтіння, деякі менше. Вплинути на це не можна, а от зменшити вплив ШІМу цілком можливо. Для цього:

1. Купуйте смартфони з підтримкою технології DC Dimming.
2. Якщо ви відчуваєте сильний дискомфорт від мерехтіння, користуйтеся телефонами з IPS-екранами.
3. Виставляйте максимальну яскравість екрана. Для цього потрібне гарне освітлення в кімнаті, інакше болітимуть очі.
4. Активуйте темний режим не тільки в системі, але й у всіх програмах, які підтримують цю опцію.
5. Перед покупкою нового телефону з AMOLED-екраном звертайте увагу на рівень мерехтіння. Інформацію з найбільш популярних моделей можна знайти у наведеній вище таблиці.

Ми з'ясували, що таке ШІМ у смартфоні і чи впливає він на людину. Істотної шкоди від мерехтіння немає, але неприємні симптоми можуть виникати. Напишіть у коментарі, чи знали ви, що є ШІМ, і чи відчуваєте дискомфорт від AMOLED-матриць.