¿Qué significa "DC" en "atenuación DC"?
Antes de iniciar la ola, haz una declaración primero. Nuestra "Iglesia LCD" y la "Alianza Anti-OLED" pueden denominarse colectivamente "Alianza Anti-PWM de baja frecuencia". Lo que objetamos es la atenuación PWM de baja frecuencia, no otras tecnologías de visualización. No nos dirigimos a nadie, ya sea LCD, OLED o lámpara, cualquier equipo de visualización e iluminación que utilice atenuación PWM de baja frecuencia es el objetivo de nuestra condena.
Los equipos de regulación DC y PWM de alta frecuencia son nuestros aliados. Pero ahora los Samsung AMOLED, los portátiles y monitores de sobremesa de gama media y baja que circulan por las calles, así como las raras pero parpadeantes pantallas LG p-OLED (Pixel 2 XL: ¿signo de interrogación negro?), son todos miembros de nuestra " "Alianza Anti-PWM de Baja Frecuencia" objeto de oposición. Un resumen del contenido de esta divulgación científica sobre PWM realizada por AiGongJi:
La primera mitad cubre principalmente los peligros del parpadeo, la definición de atenuación PWM y algunos errores en la historia de las pantallas;
La segunda mitad, principalmente cómo evaluar el daño del PWM de baja frecuencia, métodos personales para detectar PWM y guía de supervivencia de protección ocular en la era de la pantalla A.
Para ser honesto, si normalmente juegas con tu teléfono móvil y miras el monitor continuamente durante menos de 1 hora, y no eres sensible, entonces la atenuación PWM de baja frecuencia no tendrá mucho impacto en ti. . Pero el tiempo de uso de los teléfonos móviles y ordenadores es demasiado largo. Hay usuarios que los utilizan durante varias horas o incluso 10 horas al día. Para los usuarios habituales, el método de atenuación de la pantalla es un factor a tener en cuenta.
PD: Inevitablemente habrá omisiones en los trabajos personales. Si tiene algún comentario o sugerencia, no dude en dejarlo en el área de comentarios.
El mal estroboscópico
Esta vez la historia comienza desde un nivel superior, empezando justo antes de que apareciera el monitor. El núcleo de esta ciencia popular es la palabra "estroboscópico". "La historia de la iluminación artificial es la historia del parpadeo." En realidad, esto no es una exageración. Desde el momento en que la corriente alterna de Tesla derrotó a la corriente continua de Edison, pareció determinar la historia parpadeante de la iluminación humana. Debido a que todas las fuentes de luz que funcionan con corriente alterna parpadearán...
50 Hz CA
A partir de 1891, los humanos comenzaron a utilizar alternadores multifásicos a gran escala, y finalmente 50 Hz ( La frecuencia que se utiliza en nuestro país) y 60 Hz CA dominan el mercado. La frecuencia de la corriente alterna determina que desde las antiguas lámparas de tungsteno hasta la mayoría de las lámparas fluorescentes domésticas actuales, la frecuencia de parpadeo es de 100 Hz, es decir, 100 destellos por segundo (la corriente alterna sinusoidal de 50 Hz tiene 50 picos y valles por segundo) y pasa el punto cero. 100 veces).
Estrobos de diferentes productos LED
Las fuentes de luz LED que alguna vez tuvieron grandes esperanzas tienen patrones estroboscópicos muy complejos debido a los diferentes circuitos de controlador de los fabricantes. Si se agrega la función de atenuación, habrá más tipos de luces estroboscópicas y será más complicado. Por supuesto, un buen producto puede lograr que no parpadee o que sea extremadamente leve. Sin embargo, después de que el precio de los productos LED se desplomó, muchos fabricantes utilizaron circuitos de accionamiento simples, lo que empeoró la condición de parpadeo.
Varias fuentes de luz parpadeantes de baja frecuencia en interiores y exteriores
Ahora entiendo por qué el vídeo en cámara lenta grabado en interiores parpadea. Porque realmente vuelve a parpadear... Además de ser vistos por humanos de forma intencionada o no, incluso los escáneres de los supermercados se ven afectados por el parpadeo de las luces, lo que afecta a la tasa de reconocimiento.
Según la definición del informe técnico de la Asociación Internacional de Iluminación CIE TN006-2016, el parpadeo se puede dividir en tres tipos: "parpadeo, efecto de parpadeo y efecto fantasma". el objeto observado y el movimiento del observador respectivamente. Para simplificar la explicación, a continuación se los denomina colectivamente parpadeo y estroboscópico.
Curva de sensibilidad del ojo humano a la frecuencia del parpadeo
La sensibilidad de algunos humanos al parpadeo varía mucho, e incluso existe un dicho sobre "constitución sensible al parpadeo". La frecuencia más sensible para los humanos es 8,8 Hz y luego sigue disminuyendo. La mayoría de las personas no verán parpadeos después de 80 Hz, pero aun así, algunas personas seguirán sintiéndose cansadas y doloridas.
El documento IEEE Std 1789-2015 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos de 2015 establece que los parpadeos de la iluminación pueden tener posibles efectos adversos:
Epilepsia fotosensible o convulsiones inducidas por la luz parpadeante (0,1% de la población)
Migraña o dolor de cabeza intenso, a menudo acompañado de náuseas y alteraciones visuales
Aumento de conductas repetitivas en personas autistas
La debilidad visual incluye: fatiga visual, fatiga, visión borrosa
Incidente de Pokémon Impact
Si recordamos el "accidente estroboscópico" más famoso de los tiempos modernos, tiene aires de leyenda urbana, ¿y quién hubiera pensado que el protagonista era en realidad un Pokémon "Sueño"? Pokémon"... El 16 de diciembre de 1997, se transmitió en la televisión japonesa el episodio 38 de Pokémon "Cyber Warrior Porygon (anteriormente traducido como Dragón 3D)". Para representar la batalla en el mundo de las computadoras, se usó rojo de 12 Hz. La escena de la explosión del destello azul se utilizó ampliamente y causó directamente 700 casos de epilepsia en todo Japón (650 casos fueron niños). Este parpadeo de baja frecuencia, sin importar qué monitor esté mirando, puede causar síntomas relacionados (nunca los humanos se han sentido tan frágiles, tan propensos a volcarse).
Este incidente se conoce en la historia como "Pokémon Shock" y provocó que "Pokémon", una animación que parece inofensiva para humanos y animales y que es amada por el mundo, disfrutara del trato de recibir la orden de detenerse. transmitiendo hasta el tercer episodio. La transmisión continuó desde el episodio 39 el 16 de abril del año siguiente. El episodio 38 ha sido prohibido permanentemente en la televisión (y en Internet). En cuanto al pobre Porygon, toda la familia nunca volvió a aparecer en la versión televisiva. Casualmente, el tráiler promocional de Londres 2012 de 2007 y "La saga Crepúsculo: Amanecer" de 2011 tuvieron incidentes en los que "bloques de color parpadearon, provocando ataques epilépticos en la audiencia".
Si estás interesado, puedes ir al sitio web de videos para ver tú mismo el episodio 38 de "Pokémon", Estación B/RgY1iPk, la posición en el aire es de 18 minutos y 51 segundos. Aunque después de la digitalización, la delicadeza, la saturación de color y la emoción del video no son tan buenas como antes, todavía se recomienda que todos presten atención a la seguridad antes de partir, usen el cinturón de seguridad antes de conducir (además de una tontería que da mucho miedo: antes del inicio de la enfermedad, no sabemos que está enfermo).
¿Qué es PWM?
Volviendo a nuestro protagonista, la atenuación PWM. PWM, el nombre completo es Modulación de ancho de pulso, que se traduce como modulación de ancho de pulso, en última instancia, es una tecnología que modula señales analógicas en ondas de pulso. Ya es una solución de control de brillo ampliamente utilizada para pantallas/fuentes de luz. Además, también existe la atenuación de CC (atenuación de corriente constante CCR en el campo LED) que mencionaremos más adelante. Por conveniencia, esta serie de divulgación científica utiliza atenuación de CC. . Generación de luz).
Antes de entrar en materia, debemos conocer las dos grandes categorías de señales:
Las señales analógicas pueden tener una serie de valores entre 0-100% (cerca de velocidad infinitamente variable).
Las señales digitales se caracterizan por "0 y 1". Estos dos son números muy geek. Al fin y al cabo, todo el sistema informático humano se basa en el control de circuitos lógicos "0 y 1".
Aunque el costo del control de la señal digital es bajo, lo más vergonzoso es que ya sea usando niveles altos y bajos para marcar, o el encendido y apagado de la fuente de luz, solo corresponde a los dos estados de "0 y 1". Respecto al problema de atenuación mencionado en esta ocasión, el control de señales digitales solo puede generar dos estados de "encendido y apagado", y el brillo es 0 o 100%. Está destinado a no poder lograr un ajuste de brillo continuo como las señales analógicas.
Entonces, ¿por qué nuestras pantallas pueden ajustar el brillo de forma continua? Porque los humanos inteligentes han descubierto que la velocidad de reacción del ojo desnudo es limitada y tiene la función de suplementar el cerebro. Mientras la fuente de luz se encienda y apague lo suficientemente rápido, no será perceptible a simple vista. ¿Así es como entra en escena la atenuación PWM...? Al parpadear para formar una "onda portadora" y luego controlar la relación de tiempo (ciclo de trabajo) de "encendido y apagado", puede lograr el efecto de controlar el brillo:
En cada segundo Para más de N flashes, si el brillo requerido es bajo, aumente la proporción de tiempo de apagado. Por ejemplo, si desea ajustar el brillo al 10%, sólo necesita hacerlo brillante durante el 10% del tiempo. Aunque parezca un poco tonto, la atenuación PWM tiene muchas ventajas. Tiene una estructura simple, alta precisión y controla los "cambios de brillo" sin causar matices de color obvios. También ahorra energía y genera poco calor.
Los ojos de los humanos e incluso de la mayoría de las criaturas de la Tierra han evolucionado bajo la luz natural continua. ¿Se alterará si utilizamos el parpadeo para ajustar el brillo mediante engaño visual?
Aunque, como se mencionó anteriormente, la mayoría de las personas no pueden detectar parpadeos que superen los 80 Hz, la visión periférica puede detectar parpadeos de mayor frecuencia. El sistema nervioso y la corteza cerebral pueden detectar estimulación de 160 Hz y la retina es más sensible. y puede reaccionar ante un parpadeo de 200 Hz. Se ha demostrado que todos estos causan dolores de cabeza, migrañas y fatiga.
Revisar la definición de "estroboscópico" dada por el estándar nacional (según IEEE, esta es en realidad la definición de "fenómeno estroboscópico"). Strobe se refiere al "fenómeno de que al observar un objeto en movimiento continuo bajo una fuente de luz parpadeante, la imagen que debería ser continua aparece discreta". Cuando leemos o apartamos la vista de la pantalla, el ojo desnudo puede detectar cientos de parpadeos de hercios debido al efecto estroboscópico.
Lectura extraescolar: El ejemplo más famoso de utilización de las características fisiológicas del ojo humano para "engañar" la visión es sin duda la película de 24 fotogramas por segundo. También se puede ampliar aquí, ¿por qué 24 fotogramas son suficientes para las películas, pero los juegos comienzan con 60 fotogramas? Si está interesado, puede hacer clic en nuestra antigua divulgación científica "Ciencia popular clásica: ¿Por qué están bien 24 fotogramas para películas, pero 60 fotogramas para juegos?" 》/RI59bAj.
La historia de la exhibición humana, varias historias oscuras
Cada cambio en el equipo de exhibición a lo largo de la historia ha causado dificultades. Si tienes edad suficiente, probablemente recuerdes aquellos televisores y monitores CRT (tubo de rayos catódicos) grandes y pesados del pasado. En el pasado, excepto por algunos parpadeos de la pantalla causados por la velocidad de escaneo del tubo de rayos catódicos, ¿parecían particularmente transparentes? ¿Especialmente hermosa?
Además del tamaño, los monitores LCD que aparecieron más tarde eran todos productos que el CRT presionaba contra el suelo y frotaba en todas direcciones. Las primeras pantallas LCD de escritorio tenían una retroiluminación deficiente, lo que daba como resultado una cobertura deficiente de la gama de colores y un gran agujero en los ángulos de visión. Lo que es aún más aterrador es que la pantalla LCD era aún más cara en ese momento, pero era pequeña y hermosa (la actitud de los seres humanos en ese momento era como mirar teléfonos móviles reales de pantalla completa ahora. Es hermosa y realmente puedes hacer cualquier cosa). quieres).
Después de esperar 5 o 6 años, la retroiluminación de las pantallas LCD convencionales se puso al día y el uso a gran escala de paneles IPS apenas alcanzó el rendimiento de la calidad de imagen. Durante este período, las pantallas LCD de escritorio experimentaron ajustes en la relación de aspecto y aumentos de resolución. La relación de aspecto osciló entre 5:4, 4:3 y 16:10, y finalmente se estableció en 16:9. La resolución oscila entre 1280*1024 y 1400*900, y finalmente se finaliza en 1920*1080.
Alrededor de 2010, la fuente de retroiluminación de las pantallas LCD experimentó una transición de CCFL (lámpara fluorescente de cátodo frío) a LED. Muchos países y regiones prohibieron la producción de CCFL en los dos o tres años siguientes debido a diversos factores, como el consumo de energía y la protección del medio ambiente. Luego, por primera vez, los humanos sintieron el horror de ser gobernados por "LED + atenuación PWM de baja frecuencia". Un gran número de usuarios encontraron que los nuevos monitores eran más llamativos y agotadores, y algunos incluso comenzaron a acaparar monitores CCFL. para vivir sus vidas.
Método de prueba estroboscópica del ventilador
Si tienes edad suficiente, aún debes recordar que el método de prueba de usar "onda, lápiz y ventilador" para detectar la luz estroboscópica alguna vez fue popular en China. Las pantallas de retroiluminación CCFL que han caído al basurero de la historia casi siempre han tenido una frecuencia de atenuación PWM de 175 Hz, pero tienen un efecto de brillo evidente (todavía brillan cuando el control PWM está apagado), lo que ralentiza en gran medida el efecto estroboscópico. .
Las pantallas de retroiluminación LED que aparecieron más tarde continuaron usando atenuación PWM de baja frecuencia, con una frecuencia generalmente entre 180 y 420 Hz. Sin embargo, debido a que la velocidad de respuesta de las fuentes de luz LED es muy rápida, el efecto de resplandor es cercano a 0 y el parpadeo estroboscópico es tan grave que puede producir un "efecto estroboscópico" (es decir, puede congelar la imagen de objetos en movimiento). como fotografía de alta velocidad).
Algunos fabricantes de pantallas aprovecharon la oportunidad comercial y utilizaron la "pantalla sin parpadeo" como método de promoción, y comenzaron a utilizar atenuación de CC o atenuación PWM de alta frecuencia CC + a gran escala. A día de hoy, un gran número de monitores siguen promocionando pantallas sin parpadeos.
El campo de los portátiles está intercalado entre los ordenadores de sobremesa y los teléfonos móviles. Siempre ha sido criticado por no tener un buen panel, y la retroiluminación también es un escollo. Hay una gran cantidad de productos en el mercado de portátiles que utilizan atenuación PWM de baja frecuencia. Algunos utilizan PWM sólo cuando el brillo es bajo y otros utilizan PWM durante todo el proceso. Muchos productos nuevos de una gran ola de fabricantes de portátiles, incluso productos de alta gama, todavía utilizan atenuación PWM de baja frecuencia (el encargado de la máquina lo condena enérgicamente).
Afortunadamente, la pantalla LCD de los teléfonos móviles casi nunca se ve afectada por la atenuación PWM de baja frecuencia. Aunque el brillo de las pantallas LCD de algunos teléfonos móviles fluctúa, no está al mismo nivel que el parpadeo de baja frecuencia de los OLED actuales (la diferencia se analizará en detalle en el próximo artículo de divulgación científica). Sin embargo, al igual que cuando los monitores de escritorio usaban atenuación PWM a gran escala, la atenuación PWM de baja frecuencia utilizada por Samsung y LG, estos fabricantes de OLED, recuerda a los humanos el horror de estar dominados por PWM...
Si Pasar de una pantalla 16:9 a una pantalla completa 18:9 es un progreso, pero pasar de una pantalla completa a una pantalla con muesca es un paso atrás. Desde el momento en que las pantallas OLED utilizan atenuación PWM de baja frecuencia, ya han vuelto a caer en el abismo de los ciclos históricos.
En la segunda mitad del artículo, realizaremos divulgación científica sobre "cómo evaluar el daño del PWM de baja frecuencia, métodos personales para detectar el PWM y una guía de supervivencia para la protección ocular en la era de la pantalla A". ", así que estad atentos.
Materiales de referencia: IEEEstd 1789-2015, Informe de la Sociedad Internacional de Iluminación CIE TN006:2016, IEC TR 61547-1, GB/T 9473-2017 Requisitos de rendimiento de lámparas de escritorio para lectura y escritura, Asociación de la industria de salida de iluminación de Taiwán, notebookcheck, TFT CENTRAL
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