Ищем AMOLED без мерцания (ШИМ) (периодически обновляется) July 25th, 2017

Хочу купить смартфон, мерцает ли он?
TFT (равно как и IPS, PLS, Super LCD) в 99% случаях не мерцает, или мерцает на высокой частоте(для глаз совершенно незаметно).
Так же вы можете поискать обзоры интересующей модели на сайтах, которые проводят тесты на ШИМ:S8+ и S7 Edge , в которых пульсация сведена на нет на любой яркости. Единственный недостаток, о котором пишет автор - на минимальной яркости начинает проявляться дефект mura - японское слово, обозначающее дефект, которое адаптировано в английском для названия дефектов пиксельной матрицы поверхности дисплея, которые заметны при задаваемом постоянном сером уровне экрана дисплея.

Что теперь, не покупать Samsung?
Если собираетесь читать на нем книги - не советую. В остальных случаях, возможно, ничего серьезного вы и не заметите. Вот несколько соображений:
Коэффициент мерцания у элт-телевизоров (которыми пользовалось не одно поколение) легко может доходить до 250%, но на них вряд ли кто-то пытался прочесть "Война и мир" Толстого.
Возможно, не случайно наибольший коэффициент мерцания я замерил на больших дисплеях AMOLED (5,5 дюймов и более). Что, если гигиенистам (если такие специалисты есть в штате Samsung) известно, что пользователь относительно сильно мерцающего, но большого дисплея, утомляется примерно так же, как пользователь маленького дисплея с меньшим коэффициентом мерцания?

В предыдущей статье вы узнали, . В качестве продолжения, предлагаю узнать, что такое ШИМ в мониторах, как с ним жить и не испортить глаза.

Осторожно, они мерцают!

Все привыкли к мысли, что мерцают только старые большие мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), но на самом деле, для глаз гораздо более вредно мерцание современных ЖК и OLED-дисплеев!

Да, вам не показалось, большинство современных дисплеев мерцают и это мерцание обычно проявляется при понижении яркости .

Посмотрите на эту анимацию, левый символ яркости неприятно мерцает при уровне 50%

И такое можно наблюдать не только на мониторах настольных компьютеров, то же самое происходит и со многими ноутбуками, смартфонами и планшетами.

Что такое ШИМ в мониторах?

Понизить яркость монитора можно двумя способами:

а.) Уменьшить интенсивность свечения лампы подсветки (лампа уменьшает свечение)
б.) Светить с перерывами, чтобы за единицу времени света было меньше (лампа начинает мерцать)

С технической точки зрения оказалось проще сделать так, чтобы яркость регулировалась мерцанием, часть времени лампа горит, а часть времени не светится.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) - процесс управления мощностью, путём изменения длительности импульсов, при постоянной частоте.

В мониторах с ШИМ при уменьшении яркости экрана уменьшается длительность импульса свечения ламп подсветки или светодиодов, в результате более заметно мерцание , которое может отрицательно повлиять на наше зрение .

На рисунке вы может увидеть сравнение двух способов регулировки яркости:

ШИМ работает следующим образом: на яркости 50% мы половину времени видим импульс света, а вторую половину времени видим черный экран, глаз усредняет увиденное и мы воспринимаем серое свечение. Когда яркость меньше – мерцание заметно больше.

Вот только глазу такое мерцание совсем не идёт на пользу.

Все ли мониторы мерцают?

Производители не спешат указывать в характеристиках, каким образом регулируется яркость и используется ли ШИМ. К счастью, есть мониторы, в которых нет ШИМа , либо мерцание появляется на совсем маленькой яркости.

У таких мониторов иногда в описании есть надпись «Flicker-Free» (переводится «без мерцания») и встречается подобный логотип:

Перед покупкой можно изучить специализированные форумы в поисках нужной модели, но что делать, если вы уже купили монитор который мерцает?

Как узнать, мерцает ли ваш монитор?

Есть очень простой способ узнать, мерцает ли ваш монитор – «карандашный тест ».

Возьмите карандаш в руки и поводите им перед светящимся монитором как веером (в плоскости экрана). Если след от карандаша размыт (выглядит смазанным), то мерцания нет , если же след разделяется (выглядит как набор теней от нескольких карандашей), то ваш монитор мерцает .

На этом видео показан пример проведения «карандашного теста»:

Сделайте проверку на разных уровнях яркости , от 0% до 100%, таким образом можно узнать, какая яркость безопасна для зрения.

Есть более сложные тесты, которые позволяют узнать частоту мерцания, но в большинстве случаев карандашного теста достаточно.

Что делать, если монитор мерцает?

Если вы обнаружили, что ваш монитор мерцает на комфортном уровне яркости, есть способ не испортить глаза:

Настройте яркость с помощью драйвера видеокарты

Качество изображение может стать немного хуже, но глазам станет намного легче.

Нужно настроить яркость монитора, так, чтобы мерцания не было, и, если в итоге яркость слишком большая, уменьшайте яркость в настройках драйвера видеокарты .

Алгоритм настройки простой:

1. Настройте яркость монитора либо на максимум, либо на уровень, когда мерцание отсутствует;
2. Зайдите в настройки драйвера видеоадаптера и в них уменьшите яркость до комфортного уровня;
3. Примените настройки.

Пример настройки яркости

Если возникнут сложности с поиском настроек драйвера – пишите в комментариях, постараюсь помочь.

Заключение

Сегодня вы узнали, что такое ШИМ, чем он опасен для глаз и как свести риски к минимуму .

Пишите, интересны ли вам уроки на тему здоровья и нужны ли подробности по рассмотренным в статье вопросам.

Копирование запрещено , но можно делиться ссылками.

Прежде чем начинать обзор лучших для глаз популярных мониторов, рассмотрим технические характеристики, на которые следует опираться при выборе безопасного для зрения устройства.

Матрица

На сегодняшнем рынке жидкокристаллических дисплеев (LCD) представлены устройства с тремя семействами матричных панелей: TN, IPS и *VA. Сам по себе тип используемой матрицы влияния на усталость глаз не оказывает . Неприятные ощущения может вызывать неправильное расположение экрана относительно глаз, например, его чрезмерный наклон или слишком большое отклонение от перпендикуляра в вертикальной плоскости. Первое сильнее сказывается на зрении в мониторах с TN-панелями, а второе характерно для IPS-устройств (Glow-эффект). Для последней разновидности дисплеев имеет значение и величина кристаллизации, обусловленной особенностями защитного покрытия.

Подсветка

LCD-мониторы, в которых применялась подсветка флуоресцентными лампами с холодным катодом (CCFL), окончательно уступили место устройствам, использующим светодиоды (LED), и уже практически не встречаются в продаже. Бытует мнение, что светодиодная подсветка мониторов вызывает большую усталость глаз. Отчасти это так, но характерна такая зависимость для мониторов с W-LED при недостаточно качественном преобразовании длины волны. Поскольку «белых» светодиодов в природе не существует — используют «синие», а нужный цвет получают за счет люминофора специального состава и пленочных фильтров. Усталость глаз вызывает высокая нескомпенсированная интенсивность свечения в длинноволновой области спектра. Лучшим для глаз, но и более дорогим решением является подсветка на основе двух (GB - LED ) или трех (RGB - LED ) цветов .

Частота

Увеличение частоты обновления экрана до 120 или даже 144 Гц связано с появлением 3D-технологий и в обычном режиме отображения слабо сказывается на усталости глаз. Значительно больший вклад здесь вносит время отклика , особенно в динамичных играх. Не успевающие достаточно быстро переключаться пиксели вызывают появление шлейфа за перемещающимися по экрану объектами, что смазывает картинку. В качестве игрового монитора лучше выбирать модели на основе TN -матриц .

Яркость

С физиологической точки безопасности для зрения, оптимальная яркость для самосветящихся мониторов составляет 100 нит . В условиях естественного или интенсивного искусственного освещения, нормальным считается значение 150—200 нит, и такой уровень способен обеспечить любой современный монитор. Чем выше яркость — тем сильнее устают глаза. С другой стороны, уменьшение яркости также плохо влияет на зрение. Связан подобный эффект с реализованным в мониторе принципом регулировки яркости: постоянным током или широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Второй вариант проще, но при работе соответствующего узла на невысокой частоте, ему требуется качественное сглаживание пульсаций управляющих сигналов. В противном случае уровень яркости монитора также колеблется и раздражает глаза.

Разрешение

Независимо от размера монитора, оптимальным для зрения является его работа при «родном» разрешении . Отображение картинки с меньшим количеством пикселей сводится к интерполяции изображения и неизбежной потере четкости. При этом следует иметь в виду, что мониторы с большим разрешением нуждаются и в более мощной видеокарте . Кроме того, все элементы изображения будут выглядеть на них мельче, чем на экране с меньшей плотностью пикселей.

Расстояние до монитора

Учитывая особенности строения человеческого глаза, комфортно воспринимается картинка при максимальном отклонении взгляда от перпендикуляра порядка 18—20 градусов. Другими словами, края экрана должны быть видны под углом до 36 - 40 градусов . С другой стороны, нормальный глаз уже не различает объекты с размерами меньше одной угловой минуты. Поэтому рекомендуемое безопасное для глаз расстояние до монитора лежит в пределах от полутора до двух его диагоналей .

Сейчас все постепенно переходят на ноутбуки и планшетники, но мне вот как-то ближе классический десктоп. Чтобы с монитором, системником, МФУ-шкой и отдельным компьютерным столом под все это. Но, на мониторы со светодиодной подсветкой я привык смотреть искоса. Да, тонкие. Да, недорогие. Но, глаза от них устают, это факт. Однако как выяснилось не все так плохо. И, пока большая часть производителей соревнуется, у кого подсветка ярче, некоторые все же работают над тем, чтобы сделать свои мониторы щадящими для глаз пользователей.

Почему, вообще, от некоторых мониторов глаза устают быстро, а от других нет? По сути, монитор – он как прожектор, который постоянно светит в глаза. Чем ярче светит, тем сильнее глаза устают. Но, совсем не факт, что этот «прожектор» будет светить менее жестоко, если в настройках выкрутить показатель яркости на минимум. Яркость не изменится, просто светодиоды будут постоянно мерцать. То есть, сначала включаться (на полную мощность), а потом выключаться. Визуально яркость снизится. Картинка станет бледнее. Но, глаза будут уставать также быстро, как и со 100% яркостью. А, если не делать перерывов, то и голова может заболеть. Эта технология называется широтно-импульсной модуляций или попросту ШИМ. И в интернете, кстати, часто поднимают темы вроде: «Как найти монитор без ШИМ-мерцания подсветки?».

Я уделил некоторое время изучению вопроса, и выяснил, что дальше других в деле борьбы с недостатками ШИМ продвинулись BENQ с их технологией управления светодиодной подсветкой с помощью изменения напряжения постоянного тока. Таким образом, используется совершенно очевидное (казалось бы) решение – светодиоды светятся постоянно, но чем выше подаваемое на них напряжение, тем ярче они горят. Благодаря некоторым аппаратным ухищрениям цветовая температура при этом значительно не меняется. Сама технология получила названия Flicker-Free, а метод ее реализации DC dimming. Более подробную информацию можно получить из видео чуть ниже. Там же на 2:50 секунде предлагается пара способов выявления ШИМ:

Уже сейчас в линейке мониторов BenQ две модели получили маркировку eye care: GW2760HS (27 дюймов, A-MVA, цена около 10 500 руб.) и BL2411PT (24 дюйма, IPS, цена по маркету 15 200 руб.). По собственной формулировке представителей BENQ, Eye care – это совокупность параметров, в которую входят:
- функция «Flicker-Free»;
- режим «Чтение», позволяющий имитировать внешний вид обычной печатной бумаги, что делает просмотр текстов относительно комфортным и не утомляющим глаза;
- Eco-режим, обеспечивающий приемлемое качество изображения при максимальном энергосбережении (снижает энергопотребление на 37% при просмотре документов, веб-страниц и до 44% при отображении компьютерных игр).

Что касается решений от других производителей, то чего-то равноценного я найти не смог. Попытки реализовать технологию подобную Flicker-Free, конечно же, есть. Но, как вывод, модели либо имеют серьезные проблемы с углами обзора и цветопередачей, либо издают неприятный высокочастотный гул, либо глянцевые как зеркала и стоят безбожно. Если я что-то упустил, можете поправить меня в комментариях - будет интересно. Что касается BENQ, то по словам представителей компании все будущие новинки они планируют переводить на Flicker-Free. Так что, свой будущий монитор я, наверное, возьму именно от этого производителя.

Все современные телевизоры с ЖК-экранами используют светодиодную подсветку - лампы остались в прошлом. Когда яркость подсветки установлена на 100%, пульсация обычно отсутствует - светодиоды питаются от постоянного напряжения. Но стопроцентная подсветка хороша лишь в магазине - дома такая яркость оказывается избыточной, ее приходится уменьшать.

Для регулировки яркости подсветки почти всегда используется широтно-импульсная модуляция (ШИМ) - светодиоды включаются и выключаются с частотой от ста до нескольких тысяч раз в секунду. Соотношение времени, когда светодиоды горят (длина импульса включения), и времени, когда они выключены (длина паузы между импульсами), определяет среднюю яркость.

Когда частота импульсов небольшая (100 или 120 герц), пульсацию света можно заметить боковым зрением или при быстром переводе взгляда с одной точки на другую. Считается, что пульсация с частотой до 300 Гц вызывает усталость глаз и мозга и может приводить к головным болям и обострению нервных заболеваний. Кроме того, есть мнение, что снижение яркости с помощью ШИМ вызывает раздражение сетчатки глаза из-за того, что зрачок расширяется, ориентируясь на средний уровень освещения, а сетчатка получает "удары" импульсами света максимальной яркости.

Вооружившись камерой , снимающей видео со скоростью 1200 кадров в секунду, я отправился в магазины электроники и проверил, как работает подсветка матрицы у 42 моделей телевизоров шести производителей.

На витринах магазинов все телевизоры всегда работают со стопроцентной яркостью подсветки, поэтому перед измерениями я снижал яркость подсветки у каждого телевизора до 30-50%.

Начну с хорошего - у всех протестированных телевизоров Sony пульсации подсветки не обнаружено. Скорее всего, там используется очень высокая частота ШИМ (десятки тысяч переключений в секунду). Я проверил следующие модели:

• Sony KDL-32RE303,
• Sony KDL-32RE403,
• Sony KDL-32WD752,
• Sony KDL-32WD756,
• Sony KDL-40WE633,
• Sony KDL-43WF665,
• Sony KDL-43WE755,
• Sony KDL-43WF804,
• Sony KDL-43XF8096.

На видео, замедленном в 40 раз, экраны телевизоров LG 32LH570U (слева) и Sony KDL-32RE303 (справа) с подсветкой 30% выглядят так:

Пульсации не было также у китайских телевизоров Haier, но причина этого весьма банальна: у них просто нет регулировки яркости подсветки - она всегда горит на полную мощность. Я протестировал две модели:

• Haier LE32B8500T,
• Haier LE39B8550T.

Телевизоры Panasonic теперь сложно встретить в магазинах, но две 32-дюймовые модели мне все же удалось обнаружить. Причем они оказались совершенно разными. У дешевого Panasonic TX-32DR300 подсветка мигает с троекратной частотой сигнала (150/180 Гц), у более дорогого Panasonic TX-32ESR50 пульсация подсветки полностью отсутствует.

Пульсация подсветки телевизоров Samsung зависит от модели. У относительно дешевых телевизоров, в том числе в младших моделях шестой серии, наблюдается стопроцентная пульсация на частоте 100/120 Гц (частота пульсации подсветки вдвое больше частоты входного сигнала). В центре замедленного в 40 раз видео Samsung UE43NU7140U:

Такая пульсация обнаружена у следующих моделей телевизоров:

• Samsung UE32J4710,
• Samsung UE43J5202,
• Samsung UE43M5513,
• Samsung UE43NU7140,
• Samsung UE43NU7170,
• Samsung UE49M5500.

Модели шестой серии Samsung 2017 года ведут себя совсем по-другому. У них отсутствует пульсация при снижении яркости подсветки до определенного уровня (предположительно, регулируется ток, идущий через светодиоды), а при дальнейшем снижении уровня подсветки включается ШИМ. У младших моделей (MU61**) пульсации нет при уровнях подсветки 13-20, а при уровнях 0-12 частота ШИМ составляет 100/120 Гц. У старших моделей (MU64**, MU65**) пульсации нет при уровнях подсветки 10-20, а при уровнях 0-9 частота ШИМ 200/240 Гц.

Samsung 49MU6650U, яркость подсветки 50% (10 из 20 по шкале настройки):

Тот же телевизор при яркости подсветки 25% (5 из 20 по шкале настройки):

Я протестировал следующие модели:

• Samsung UE40MU6100,
• Samsung UE40MU6400,
• Samsung UE40MU6470,
• Samsung UE55MU6470,
• Samsung UE49MU6650.

Эти телевизоры вполне можно отнести к категории flicker free, так как снижения уровня подсветки до 50-65% по большей части вполне достаточно - а в этом случае пульсация отсутствует.

У QLED-телевизора Samsung QE49Q7 по экрану 100 или 120 раз в секунду пробегает темная полоса, ширина которой тем больше, чем меньше установлена яркость подсветки:

Гораздо лучше это видно, если замедлить видео не в 40, а в 120 раз:

Это гораздо более щадящая для глаз пульсация, чем полное выключение и включение подсветки.

Больше всего меня удивил телевизор восьмой серии Samsung UE55NU8000U . Смотрите сами (замедление в 120 раз):

С частотой 180 Гц подсветка меняется на красную. Судя по всему, для подсветки в этом телевизоре применяются RGB-светодиоды.

У всех протестированных мной ЖК-телевизоров LG нижнего и среднего ценового диапазона при снижении яркости подсветка пульсирует с частотой 100/120 Гц. Вот, к примеру, LG 32LJ610V :

• LG 32LJ500,
• LG 32LJ510,
• LG 32LH570,
• LG 32LJ600,
• LG 32LJ610,
• LG 32LK6190,
• LG 43UK6750,
• LG 49UJ634.

Совсем по-другому работает подсветка у старших моделей LG. От центра экрана в стороны расходятся темные полосы. Вот как это выглядит у LG 49SJ810 при 40-кратном замедлении:

Весь цикл повторяется 100/120 раз в секунду. При 120-кратном замедлении можно увидеть, что подсветка разбита на шесть зон, погасающих парами.

Такая работа подсветки зафиксирована у следующих моделей:

• LG 43UJ750,
• LG 49UJ740,
• LG 49SJ810.

Недавно в России появились телевизоры китайского бренда Hisense. У дешевых моделей подсветка мигает с троекратной частотой сигнала (150/180 Гц).

Среди протестированных мной так работают следующие модели:

• Hisense H32A5600,
• Hisense H43A6100,
• Hisense H50A6100.

На видео, замедленном в 48 раз, видно, как быстро мигает Hisense H50A6100 , слева от него бегают полосы на дорогом LG, справа на Samsung QLED.

У более дорогих моделей Hisense частота ШИМ еще выше. При 40-кратном замедлении пульсация Hisense H55N6800 выглядит как быстрое мельтешение:

Все протестированные телевизоры:

Я не знаю, почему производители большинства телевизоров используют ШИМ, работающую с частотой 100/120 Гц. На первый взгляд, ничто не мешает увеличить эту частоту в десять или даже в сто раз. Возможно, через несколько лет так и произойдет, после чего нам начнут рассказывать про «революционную технологию» Flicker Free.

Вы сами можете проверить наличие видимой пульсации экрана телевизора без специального оборудования. Уменьшите уровень подсветки до минимального (именно уровень подсветки, не яркость!). Покрутите карандашом перед экраном (см. карандашный тест). Если стробоскопического эффекта нет и вы видите размытое изображение карандаша, видимой пульсации нет (или ее нет совсем, или частота ШИМ выше 300 Гц). Если вы видите стробоскопический эффект - карандаш "распадается" на много карандашей - пульсация есть.

Способ избавиться от пульсации экрана ЖК-телевизора без его переделки только один - отключить все экорежимы, установить уровень подсветки на 100% и снизить яркость для достижения комфортной картинки. Черный цвет при этом, скорее всего, станет серым и картинка будет более блеклой, но глаза без пульсации будут уставать меньше.