Как убрать шим у монитора
Обновлено: 15.05.2024
ШИМ, все вокруг говорят про ШИМ. Ну фиг знает - я его не вижу. Что хотите сказать, если понижу яркость дисплея, это как-то будет меня утомлять? Кажется тут есть в чём разобраться!
Сегодня мы объясним как на самом деле работает ШИМ. Узнаем сколько FPS видит человек, а сколько муха. Проведём тесты ШИМ на осциллографе. И, конечно, расскажем как избавиться от ШИМа на Samsung и на iPhone.
Благодарим компанию ЛЛС, предоставившую нам оборудование для теста. Это крутые разработчики и поставщики лазерно-оптического оборудования из Питера.
OLED дисплеи фактически во всём превзошли IPS. Но некоторые люди просто физически не могут пользоваться OLED, ведь они чувствуют усталость глаз, сухость и даже головные боли.
Почему так? Дело в том, что в отличие от большинства IPS-экранов большинство OLED-матриц мерцают. Примерно как дешевые люминесцентные лампы. И это не очень хорошо сказывается на зрении.
Но стоп! Лично у меня нет никаких проблем с OLED-дисплеями, да и мои друзья ходят с OLED и не жалуются.
Действительно, по статистике большинство (примерно 90%) людей не ощущают мерцания OLED-дисплеев. Мы даже провели опрос: Устают ли у Вас глаза от OLED дисплеев? Устают ли у вас глаза от IPS дисплеев? И получили вот такие результаты: примерно четверть - 27% сообщила, что у них глаза устают. Меньшинство, но всё же - четверть!
Тем не менее есть люди, которые не просто чувствуют ШИМ, но даже отчетливо его видят. Как так получается?
ШИМ в кинопроекторах
Чтобы ответить на этот вопрос давайте поговорим про кино. В старых кинопроекторах, в которых еще были бобины с плёнкой, крутили кино со скоростью 24 кадра в секунду.
Так вот, для того чтобы при смене кадров изображение не смазывалось и вы не видели момент перемотки пленки, в этот момент поток света перекрывался. Это приводило к адскому мерцанию, так как изображение постоянно обрывал «черный кадр».
Так как ускорить процесс смены кадров не было технической возможности киноделы придумали другой хак. Они стали перекрывать изображение дважды: не только во время смены кадра, но и когда на экране отображался статический кадр. Ммм. И какой в этом смысл?
Такое чередование изображения и дополнительных “черных кадров” позволяло искусственно увеличить частоту мерцания до 58 раз в секунду. Чего было достаточно, чтобы обмануть мозг. Видя постоянно мелькающую картинку, мозг просто «отключает» восприятия мерцания и мы видим плавную картинку. Кстати в немом кино, где использовалась частота 16 К/с, вообще перекрывали 3 раза и получилось мерцание - 48 раз в секунду.
Сколько мы видим кадров?
Этот невероятный эффект человеческого зрения называется порогом слияния мерцаний и этот порог равен 60 Гц. Это значит, всё что мерцает чаще чем 60 раз в секунду человек будет воспринимать как непрерывное изображение.
Кстати, у собак и кошек этот порог выше - в районе 70-80 Гц, а у мух так вообще 250-300 Гц.
Что же это получается, игровые мониторы 144 Гц и выше - это всё маркетинг? Нет, 60 кадров в секунду - это минимальный порог, при котором человек перестает видеть мерцание.
А люди с натренированным зрением, например, пилоты истребителей на тестированиях различают кадры, появившиеся на 4 мс. Что соответствует 250 кадрам в секунду. К хардкорным геймерам это тоже относится.
На самом деле есть исследования, где люди смогли различить и 480 к/с и даже больше в некоторых условиях.
Но в целом если верить ГОСТАм: Пульсация освещенности свыше 300 Гц не оказывает влияния на общую и зрительную работоспособность. ГОСТ Р 54945-2012
Зачем нужен ШИМ?
Итак, со зрением разобрались. Но зачем вообще мерцают OLED-дисплеи и на какой частоте?
Сначала ответим на вопрос “Зачем?”
Существует два способа регулировки яркости дисплея:
Первый и самый очевидный способ, при помощи понижения напряжения. Чем меньше мы подаем энергии на дисплей, тем меньше он светится.
Именно так регулируется яркость в большинстве IPS-дисплеев в наших смартфонах, ноутбуках и мониторах.
Но почему бы на OLED-дисплеях не делать также? На самом деле можно, и так даже делали раньше. Например в смартфоне LG G Flex 2 использовался именно такой подход. Но есть проблема! На OLED-дисплеях при уменьшении напряжения сильно страдает картинка. Возникает так называемый мура-эффект, более известный как эффект “наждачной бумаги”. Мы подробно рассказывали об этом в материале про OLED.
Поэтому чтобы избежать такой деградации изображения используется второй подход: регулировка яркости при помощи мерцания или ШИМ. ШИМ - это широтно-импульсная модуляция, или PWM по-английски. Это буквально значит - регулировка ширины, ну или длительности, импульса.
Так, стоп, что еще за импульс? Дело в том, что напряжение в дисплеях, использующих ШИМ, не постоянное, а прерывистое. Оно подаётся при помощи вот таких всплесков или импульсов.
Количество импульсов в секунду называется частотой и измеряется в Гц. А время, которое занимает каждый цикл пульсации, называется периодом.
К примеру, возьмем частоту 250 Гц, в этом случае период будет 4 мс. Частота и период - это фиксированные значения, и с изменением яркости дисплея они не меняются. А вот ширина каждого импульса - это как раз то, что мы можем регулировать. Это значение называется рабочим циклом, и он выражается в процентах.
Если рабочий цикл 100%, импульс будет длиться 100% своего периода, то есть 4 мс. Это соответствует 100% яркости дисплея. Если мы сократим ширину имульса до 50% или 2 мс, воспринимаемая яркость дисплея также упадет до 50%. А на яркости 1% фактически 99% будет отображаться просто черный экран, но наше зрение это интерпретирует как просто очень тусклую картинку. Получается, чем меньше яркость дисплея, тем более выражен эффект мерцания. И тем это вреднее для глаз.
Частота ШИМ в разных дисплеях
На самом деле ШИМ используется не только в OLED-дисплеях, но и в IPS. Но в отличие от OLED в IPS-экранах используют очень высокую частоту мерцания, свыше 2000 Гц. Естественно, столь быстрое мерцание не сможет заметить ни человек, ни муха. А значит и глазки уставать не будут.
Например, у Xiaomi Redmi Note 7 - 2336 Гц, а у realme 6 Pro - 2336 Гц.
А какая частота ШИМ в OLED?
Тут всё зависит от конкретной модели, но есть определенные закономерности. Во-первых, желательно чтобы частота ШИМ была кратной частоте обновления дисплея. Потому на 60 Гц или 120 Гц дисплеях, как правило частота ШИМ - 240 Гц, а на 90 Гц дисплеях 360 Гц.
Мы решили убедиться в этом самостоятельно и отправились в Санкт-Петербург. Там ребята из компании ЛЛС подготовили для нас осциллограф с высокоскоростным фотодетектором.
Так мы проверили на ШИМ на iPhone 11 Pro и Pixel 4.
Тесты показали, что iPhone 11 Pro, вопреки общему мнению, немного мерцает даже на максимальной яркости, с частотой 240 Гц. При снижении яркости до 50%, мерцание становится менее выраженным, а значит до этого момента на iPhone используется уменьшение напряжения. Ну а дальше в бой вступает ШИМ. На осциллографе очень хорошо видно, как при снижении яркости уменьшается ширина импульса, а значит увеличивается мерцание.
В Pixel 4 вплоть до 70% яркости мы не обнаружили ШИМа совсем, видно только обновление экрана 90 Гц. А дальше начинается ШИМ с частотой 360 Гц. Но так как частота обновления экрана в Pixel 4 после 40% падает до 60 Гц, видно как каждый четвёртый импульс немного скачет. Это потому что частота обновления не совпадает с частотой модуляции.
Монитор на мой взгляд самая важная комплектующая часть компьютера, так как через него осуществляется основное взаимодействие с пользователем через визуальный контакт. Все мы знаем такие параметры современных ЖК мониторов как: диагональ, разрешение, яркость, контрастность, углы обзора, время отклика, частота обновления, цветовой охват. И при выборе и покупке монитора большинство пользователей руководствуются вышеуказанными параметрами.
реклама
Но! Есть еще такой параметр как: метод регулировки яркости экрана, он может быть без мерцания (без ШИМ) и с мерцанием (с ШИМ).
Регулировка яркостью без мерцания (без ШИМ) осуществляется изменением тока (без пульсаций) через подсветку, что и приводит к изменению яркости. Этот метод самый безопасный для зрения человека.
MSI RTX 3070 сливают дешевле любой другой, это за копейки Дешевая 3070 Gigabyte Gaming - успей пока не началосьДавайте разберемся, что такое ШИМ (широтно - импульсная модуляция) регулировки яркости. Это способ регулировки яркости экранов, он проще в реализации производителем и экономичнее, но у него есть серьезные недостатки, например мерцание, которое может вызвать напряжение глаз и головные боли. Принцип работы (на примере уменьшения яркости) основан на свечении подсветки с перерывами, чтобы за единицу времени света было меньше, и благодаря инерционности человеческого зрения будет казаться, что яркость уменьшилась. Таким образом яркость подсветки регулируется шириной импульсов проходящего через подсветку тока, чем импульсы шире (имеют большую длительность), тем яркость больше, чем импульсы короче (имеют меньшую длительность), тем яркость меньше.
На рисунке показаны графики прохождения тока через подсветку при разных режимах яркости
реклама
var firedYa28 = false; window.addEventListener('load', () => < if(navigator.userAgent.indexOf("Chrome-Lighthouse") < window.yaContextCb.push(()=>< Ya.Context.AdvManager.render(< renderTo: 'yandex_rtb_R-A-630193-28', blockId: 'R-A-630193-28' >) >) >, 3000); > > >);
Или вот еще для наглядности
Хоть вы и не будете замечать мерцания, но на глаза она все же действовать будет. У некоторых пользователей индивидуальная реакция может быть крайне негативной: резь в глазах, головокружение, тошнота и так далее.
реклама
Следует заметить, что при максимальной яркости эффект ШИМ проявляться не будет, так как в этом случае ток через подсветку будет максимален и без пульсаций.
Проверить какой метод регулировки яркости осуществлен на вашем мониторе можно с помощью смартфона. Нужно уменьшить яркость монитора и сфотографировать экран. Если на фотографии будут видны чередующиеся светлые и темные полосы как на этих фото, то ШИМ присутствует.
реклама
Если полос на экране не будет как на фото ниже (мой монитор «CROSSOVER», кстати очень редкая модель, если будет интересно, напишите, сделаю обзор), то подсветка реализована без ШИМ.
Теперь о самом простом способе устранения эффекта ШИМ ( и его вредного влияния на зрение) на экране монитора, будь то ноутбук или десктопный компьютер.
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Объявления
Так Паша с Сашей здесь, на Паяльнике, близнецы - дваоба Штирлецы, только Паша - лорд, а Саша - фон.
Если до полного "0" не упадет, то останется мизерный ток утечки от которого элементам ничего плохого не будет. Я тебе уже показывал два года назад свой вариант зарядки литиевых аккумуляторов с помощью китайских модулей, которые исправно работают вот уже 12 лет! Да, это пофиг. Суть в том, что на управляющий электрод шимки подается положительное напряжение, снимаемое с токового резистора, относительно 1 её ноги. Соответственно, если токовый резистор установить в разрыв 1 ноги, то возникнет положительная обратная связь по току. И при увеличении тока нагрузки, напряжение будет увеличиваться. Такая схема используется у меня для стабилизации оборотов моторчика сверлильного станка. При потреблении мотора в 1-3 ампера, резистор стоит на 0,3 ома.
Извините что не совсем в тему, но тут более оживленное посещение и по этому попрошу помочь подобрать аналог в этом посте, а именно ШИМ PN8386
У меня скорее всего "копизм". Вот думаю, нафиг мне нужен ламповый проигрыватель четвертого класса. Не хочется в мусор отнести, и такого барахла навалом.
В реалиях современного общества практически каждый проводит за компьютером по несколько часов, будь то работа или отдых. Это колоссальная нагрузка на глаза, которая в перспективе может обернуться ухудшением зрения и некоторыми другими проблемами. Разработчики стремятся сделать мониторы все более безопасными, поэтому на свет появляются различные технологии. В их числе и Flicker Free.
Что за мерцание и как оно получается
Многие пользователи не углубляются в принцип работы дисплеев, поэтому даже не представляют, что такое мерцание.
В большинстве современных экранов используются цифровые контроллеры. В отличие от аналоговых, у них есть всего два состояния — включено и выключено. Первое соответствует максимальному уровню подсветки, когда все светодиоды включены. Второе состояние — это выключенные светодиоды, и обычно оно соответствует минимальной яркости.
Возникает логичный вопрос, как же тогда реализовать промежуточные уровни яркости, например, в 40 % или 60 %? Решением этой проблемы стала ШИМ — широтно импульсная модуляция.
ШИМ — это процесс управления мощностью какого-либо сигнала путем пульсирующего включения или отключения.
Проще говоря, если очень быстро включать и отключать светодиоды, то можно настроить определенный уровень яркости.
У ШИМ есть несколько параметров — это частота и период. Например, если время между импульсами будет составлять всего 0,004 секунды (4 мс), то получим частоту мерцания в 250 Гц. Эти параметры в экранах мониторов и телевизоров обычно неизменны.
Если частота предопределена, как же регулируется яркость подсветки? За это отвечает такой параметр, как скважность. Он определяет, какую часть периода сигнал будет включен, а какую выключен. Например, скважность 100 % говорит о том, что сигнал непрерывен и подсветка работает на полную мощность. Скважность 50 % — лишь половина периода сигнал будет активным. Соответственно 0 % — светодиоды всегда в состоянии «выключено».
Изменение процента скважности в ШИМ визуально дает уменьшение и увеличение яркости дисплея. Поскольку частота импульсов достаточно высокая, то заметить эти переключения фактически невозможно. Однако это не значит, что наши глаза в принципе не замечают этого эффекта.
Влияние ШИМ на зрение
На самом деле глаза непроизвольно реагируют даже на высокочастотные импульсы. При достаточно долгом сидении за монитором у некоторых людей может появиться сильная усталость в глазах, головные боли и даже тошнота. У каждого человека индивидуальный порог, когда наступают эти эффекты.
В перспективе при постоянно сильной нагрузке на глаза пользователи могут столкнуться с ухудшением зрения, а также сухостью глазного яблока. При работе с компьютером или телефоном многие люди начинают реже моргать, что приводит к снижению выработки слезной жидкости. Ситуация дополнительно ухудшается, если вы носите контактные линзы.
Естественно, лучший способ предотвратить вышеописанные проблемы — снизить нагрузку. Однако офисные работники, программисты и другие специалисты вынуждены много времени проводить за компьютером или ноутбуком. В таких случаях на помощь приходят технологии для защиты глаз, в числе которых та самая Flicker Free.
Как определить, мерцает ли ваш монитор
После прочтения вы наверняка зададитесь вопросом, а есть ли мерцание в моем мониторе или ноутбуке? Проверить это можно несколькими способами.
Карандашный тест. Самый простой и доступный. Возьмите карандаш за кончик, расположите его напротив экрана и начните им махать как веером. Если появится эффект стробоскопа, когда от карандаша появляется след, а сам он визуально изгибается то в вашем дисплее работает ШИМ.
Обратите внимание, что больше всего ШИМ проявляется на уровне яркости ниже среднего, поэтому если эффект не заметен, уменьшите яркость экрана и повторите тест.
Съемка на камеру. Для этого вам понадобится гаджет с CMOS-матрицей и электронным затвором. Как правило, такие камеры устанавливаются в большинство смартфонов и планшетов. Наведите камеру на экран — если виднеются полосы, то в мониторе используется ШИМ.
Если телефон не распознает мерцание, возможно, яркость стоит слишком большой.
Таким образом, мерцание плохо влияет на глаза, так можно ли купить модели без ШИМ? Производители говорят что да, предлагая продукцию с Flicker Free.
Что такое Flicker Free
В переводе с английского эта технология означает «свободный от мерцания». Однако опытные пользователи спросят: действительно ли это другое решение или просто маркетинговое название? Ответ зависит от каждого конкретного монитора.
Первое, что вам необходимо знать — не существует стандартов, определяющих реализацию Flicker Free. Каждый производитель вправе трактовать работу этой функции так, как ему захочется. Именно поэтому надпись Flicker Free или Flicker Save еще не гарантирует, что мерцание действительно отсутствует.
В чем же может быть обман? На смартфонах с OLED используется ШИМ частотой 240 или 360 Гц. Это достаточно небольшой показатель, поэтому отдельные пользователи действительно могут замечать мигание. Если говорить о телевизорах и мониторах, то, например, в дисплеях с IPS обычно используется модуляция с ШИМ на 2 кГц. Визуально уже заметить мерцание не получится, но вышеописанные тесты со смартфоном или карандашом все еще помогают определить модуляцию.
Некоторые производители вешают ярлык Flicker Free на мониторы, в которых на самом деле имеется ШИМ. Фокус кроется в том, что попросту увеличивается частота, например, до 10–30 кГц. Это действительно снижает нагрузку на глаза, а такие мониторы способны пройти вышеописанные тесты даже на небольшой яркости.
Однако такой подход имеет несколько минусов. Во-первых, мерцание все равно остается, пусть и становится менее критичным. Во-вторых, высокие частоты ШИМ оказывают неблагоприятный эффект на работу LED подсветки. При активном переключении ресурс вырабатывается быстрее.
Как же узнать, какая частота ШИМ у вашего дисплея? Большинство производителей не оглашают эту информацию, поэтому приходится обращаться к обзорам или высокочувствительным осциллографам, которые определят частоту ШИМ. Например, для ASUS VivoBook Pro 15 N580VD это 21кГц, что можно назвать относительно безопасным показателем для глаз.
Не путайте частоту ШИМ и частоту обновления экрана. Последняя лежит в пределах 60-240 Гц
Если вы хотите узнать, какая частота ШИМ используется в экранах ноутбуков, то рекомендуем обязательно заглянуть на этот сайт. Там собрана одна из самых больших общедоступных баз.
Настоящим дисплеем с Flicker Free следует называть тот, в котором полностью отсутствует ШИМ. Главная особенность — использование светодиодов, яркость которых можно изменять путем подачи различного постоянного напряжения. Соответственно, независимо от уровня яркости, свет будет постоянным.
Такой подход максимально безопасен для глаз и позволяет сидеть за экраном дольше без усталости. Почему же производители не используют везде подсветку без ШИМ? Проблема в стоимости — широтно-импульсная модуляция банально дешевле в реализации.
Как найти мониторы с Flicker Free — большинство производителей в характеристиках указывают поддержку этой технологии. Samsung, AOC, BenQ, Asus и Philips уже продают мониторы с Flicker Free. Проблема в том, что достоверно не известно, используется там высокочастотная ШИМ или диоды с постоянным напряжением.
Рекомендуем проверять мерцание с помощью смартфона, выставив на мониторе или телевизоре минимальный уровень подсветки. Если характерных линий вы не заметите, значит, Flicker Free действительно работает, и вы можете не сомневаться в защите своих глаз от мерцания. Оптимальный вариант — проверить наличие ШИМ на спецоборудовании: продаются достаточно компактные устройства, которыми можно замерить процент ШИМ прямо в магазине.
Читайте также: