Мониторы без мерцания подсветки Flicker Free: что это такое и почему важно для зрения | Мониторы | Блог | Клуб DNS

Как включить dc dimming на xiaomi, чтобы отключить шим и снизить нагрузку на зрение?

Настройка, которая включает использование DC Dimming на Xiaomi, называется «Устранение мерцания».

Она доступна не на всех моделях смартфонов Xiaomi, а лишь на тех, которые получили её вместе с обновлением прошивки. Если вы точно знаете, что ваша модель использует AMOLED дисплей, но вы не видите опции «Устранение мерцания», убедитесь, что у вас установлена последняя стабильная версия прошивки.

Чтобы добраться до этой настройки, войдите в общие настройки телефона, найдите строку «Экран».

Тут вы и найдёте

«Устранение мерцания»

Возможно выбрать обычный режим, который по-прежнему работает на базе технологии ШИМ, а возможно выбрать и второй, который использует метод DC Dimming.

Ещё раз предупрежу, что включение DC Dimming может привести к искажению отображаемых цветов при низком уровне яркости экрана.

На моём смартфоне Mi 9 SE я попробовал как работает опция «Устранение мерцания», особой разницы я не заметил, однако, минимальная яркость дисплея стала выше.

Так что, если вы часто используете смартфон при плохом освещение, не уверен, что DC Dimming значительно повлияет на комфорт при использовании. Да, частота мерцания не будет снижена, однако, относительно высокая яркость сведёт на усилия к минимальному результату, или вовсе к его отсутствию, если мы подразумеваем снижение нагрузки на зрение.

В любом случае рекомендую попробовать данную возможность, есть шанс, что для ваших условий использования она станет незаменимой.

«мы ничего не нашли…»

Если мы почитаем последний официальный отчет7 научного комитета Еврокомиссии по вопросам здоровья (от 5 июня 2022 года), то увидим очень интересный вывод касательно мерцания света на высокой частоте:

Хотя мы и не нашли исследований на эту тему, есть утверждения, что некоторые люди очень чувствительны к модуляции света с частотой около 100 Гц, вызывающей такие симптомы, как головные боли, мигрень и общее недомогание.

European Commission, SCHEER, 5-6 June, 2022

И еще из этого же отчета:

Возможно, некоторая восприимчивость к высокочастотному (100 Гц и выше) мерцанию может быть связана с фантомным массивом, даже если этот массив не воспринимается.

European Commission, SCHEER, 5-6 June, 2022

Это кажется забавным, что не нашлось ни единого исследования, посвященного проблеме, о которой говорит «весь интернет». Тем не менее, Еврокомиссия немножко лукавит, намекая на фантомные массивы.

Еще в конце прошлого века эксперименты8 доказывали, что человек способен различить отдельные мерцания света с частотой 200 Гц, то есть, когда ШИМ работает циклами по 5 миллисекунд (лампочка загорается на 1 мс каждые 5 мс).

Электроретинограмма прямо показывает9, что сетчатка фиксирует модуляцию света на частоте до 200 Гц и обрабатывает этот сигнал, хотя он и превышает в разы тот «максимальный» предел, осознаваемый человеком (60-70 Гц).

Другими словами, в медицине есть такое понятие, как невидимое, но оказывающее определенное влияние, высокочастотное мерцание света.

В сравнении человеческой сетчатки с матрицей камеры я говорил о том, что наш глаз имеет очень низкое разрешение. Но «картинка» в целом выглядит четкой благодаря саккадам — быстрым согласованным движениям глаз.

Вы наверняка слышали о так называемом «карандашном тесте», когда перед источником света (экраном или лампочкой) начинают очень быстро размахивать карандашом в стороны. Если след от карандаша кажется нам размытым, значит, свет не мерцает. Но если появляются четкие контуры карандаша, значит, подсветка регулируется при помощи ШИМ, то есть, свет от источника мерцает:

Примерно то же происходит, когда объект неподвижен, а глаза совершают саккады, сканируя быстрыми рывками изображение (например, при чтении текста с AMOLED-экрана). В результате на сетчатке строятся отдельные четкие копии одного и того же изображения с небольшим смещением вместо необходимого размытия.

В каких смартфонах используется шим?

Шим есть только в смартфонах с применение органических светодиодов. Это все OLED матрицы. К ним относятся экраны AMOLED, которые в 2022 году получают всё большую популярность. Сейчас такой тип матрицы получает все большее распространение даже в бюджетных смартфонах. Из премиальных устройств почти не осталось смартфонов не с AMOLED дисплеями. Поэтому спрятаться от шим вряд ли получится, потому что смартфонов с другой технологией всё меньше и меньше.

Смартфоны с матрицей IPS не имеют шим, там используется изменение яркости лампочки с помощью контроля подаваемой мощности. Такие дисплеи наибольее безопасны.

Почему так много смартфонов стали использовать AMOLED, несмотря на шим? Потому что эта технология дешевеет, при этом обладает очень серьезными преимуществами со своим главным конкурентом – IPS. IPS всё ещё стоит дешевле и он более безопасен для человека, но у AMOLED есть свои преимущества, такие как:

• Глубокий черный цвет. У АМОЛЕД матриц каждый пиксель может выключаться отдельно, это позволяет при черном цвете полностью выключаться светодиодам и выдавать качественный черный цвет. В IPS подсветка не может быть включена частично.
• Высокая контрастность и сочность изображений;
• Лучшая энергоэффективность. AMOLED намного меньше потребляет заряда батареи смартфона, к тому же не тратит заряд для подсветки черных участков, так как они выключаются;
• AMOLED матрицы тоньше, чем IPS и позволяют делать корпус смартфона компактнее;
• AMOLED может изменять форму, быть прозрачным или изгибаться. Это производители используют для создания изогнутых граней, тонких рамок или раскладных смартфонов вроде Galaxy Fold.

Ищем amoled без мерцания (шим) (периодически обновляется)

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.

*{padding:0;margin:0;overflow:hidden}html,body{height:100%}img,svg{position:absolute;width:100%;top:0;bottom:0;margin:auto}svg{left:calc(50% – 34px)}” frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture” allowfullscreen>

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.

Как решить проблему с шим в oled дисплеях?

Недавно компании, производящие смартфоны, стали выпускать новую функцию для своих устройств с шим – функцию DC Dimming. Эта функция почти полностью избавляет дисплей от шим, при этом оставляет все преимущества AMOLED. Но шим не пропадает полностью. Эта функция при изменении яркости ограничивает ток, подаваемый на светодиоды, что приводит к изменению интенсивности подсветки. Но меньшее количество тока вредит качеству изображения, поэтому технология DC Dimming неидеальна. При включении DC Dimming создаются артефакты на сером градиентном цвете, например, на как этих фотографиях:

Это пока что единственные серьезные последствия от использования DC Dimming. Для глаз эта технология дает большое благополучие. Большинство людей, которые страдали от шим, полностью избавились от боли в глазах с помощью DC Dimming.

Эта технология программная. Её можно просто включить в настройках и сразу заметить результат. Сейчас почти все производители обновили свои смартфоны с AMOLED, добавив туда эту функцию. А новые смартфоны с AMOLED уже сразу продаются с возможности включить DC Dimming через настройки.

Шим полностью победить не удалось, но его последствия уже совсем крошечны. Да и резонанс, созданный вокруг шим, не стоит того. Шим не настолько сильно вреден для человека, сколько об этом говорят. Подавляющее большинство пользователей не подозревает о таком эффекте и чувствует себя нормально, используя смартфоны с АМОЛЕД-матрицами.

Лучшие смартфоны без мерцания

Самое время поговорить о наиболее безопасных смартфонах, мерцание экрана на которых меньше всего заметно человеческому глазу. Как мы знаем, наше зрение не способно улавливать смену кадров со скоростью более 60 Гц. То есть пульсацию при 70, 80, 90 и более герцах мы уже не различим. Но для мозга потолок отодвигается немного выше и составляет примерно 300 Гц.

И если глаза, например, уже на 65 Гц не будут отличать импульсы и смену кадров, то мозг все еще будет фиксировать это. Поэтому если вы хотите обезопасить себя от эффекта ШИМ на смартфонах с AMOLED, OLED, POLED матрицами, лучше поискать информацию об уровне мерцания. Нежелательно, если этот показатель находится на отметке ниже 300 Гц.

Есть и модели с уровнем мерцания в районе 250 Гц, но ввиду особенности процесса ШИМ, на малой яркости использование устройства может доставлять вам дискомфорт (ширина пульсаций уменьшится вслед за рабочим циклом, но это придется компенсировать большим числом этих самых пульсаций и, как следствие, большим мерцанием).

Примечательно, что даже на устройствах крепкого среднего класса или вовсе на дорогих флагманах производители нередко экономят в этом плане. Например, уровень мерцания на OnePlus 9 Pro составляет лишь 192 Гц, тогда как на относительно бюджетном OnePlus Nord этот показатель находится в районе 367-368 Гц. Будьте внимательны, если вы по-настоящему беспокоитесь за свое зрение.

Самыми безопасными в этом плане смартфонами на данный момент являются:

1. Xiaomi: Black Shark 3 Pro, Redmi Note 10 Pro, Mi 11, Mi 10 Ultra, Mi 10 Pro, Mi 10.
2. Huawei: P40 Pro Plus, P40 Pro.
3. Oppo: Find X2 Pro, Find X2 Neo, Find X3 Pro, Find X3 Neo, Find X3 Lite, Reno4 Pro, Reno3 Pro ( версия с 5G).
4. OnePlus: 8T, 8, Nord, 7T.

Не для слабонервных…

Отвлекитесь на секунду от статьи и посмотрите прямо перед собой, а затем переведите взгляд в сторону. Вам ничего не показалось странным?

Скорее всего, вы не заметили никакой аномалии. Но если бы вы попробовали включить запись видео на своем смартфоне и быстро провели камерой в сторону, то результат выглядел бы иначе.

На записи вы увидите, как все предметы во время движения камеры становятся размытыми и «улетают» в сторону:

Но почему такого не происходит со зрением?

Признаться, причина этому жутковатая. В момент перевода взгляда (когда глаза совершают саккады), вы на мгновение в буквальном смысле слепните. Происходит это благодаря саккадическому подавлению10 — специальному биологическому механизму, который отключает обработку изображения с сетчатки, когда оно становится полностью размытым.

В итоге, вам кажется, что все предметы стоят на своих местах и вся сцена четкая. Но в действительности мозг просто делает бесшовную склейку двух сцен — до начала движения глаз и после окончания саккады. А всё, что было между этими сценами, просто вырезается.

Если вы не осознали масштабы этой иллюзии, тогда подойдите к зеркалу, раскройте пошире глаза и начните переводить взгляд с одного глаза на другой. Вы удивитесь, но как бы вы ни старались, ваши глаза всё время будут неподвижны, будто взгляд застыл на одной точке.

То есть, на самом-то деле ваши глаза будут активно двигаться, просто перед началом каждого движения вы будете слепнуть, а после окончания движения глаз, зрение будет снова возвращаться к вам.

Думаю, вы понимаете, насколько глупо с таким мозгом придерживаться принципа «если я чего-то не ощущаю, значит, этого не существует». Мозг доводит до нашего сознания лишь незначительную долю поступающих сигналов.

Немного теории

Представим себе небольшую схему из 3 элементов: источника питания, регулятора (например, какой-либо линейный резистор) и нагрузки. Задача первого элемента заключается в том, чтобы подавать мощность на нагрузку. Регулятор же необходим для плавного изменения этой мощности и передачи ее нагрузке только в том количестве, в котором это нужно (чтобы не расходовать все ресурсы).

Для регулировки яркости дисплея мы должны от источника питания подавать соответствующее напряжение на нагрузку. Но все дело в том, что используя обычные линейные регуляторы, большая часть этой подаваемой энергии просто рассеивается в виде тепла и не доходит до конечного пункта.

Инженеры задались вопросом, как можно снизить эти потери и увеличить КПД всей этой схемы, чтобы не терять большое количество мощности на регуляторе (резисторе), для которого коэффициент полезного действия составляет лишь 20-30%.

В качестве решения этой проблемы стали использовать не линейные, а импульсные регуляторы. При их использовании напряжение на дисплей подается не постоянное (как мы рассмотрели на примере выше), а импульсное. Каждый цикл пульсации имеет собственный период и частоту, которая измеряется в Герцах.

Рассмотрим процесс на графике. Простыми словами, «горки» – это и есть пульсации. Это те промежутки времени (выделены красным), в которые регулятор подает напряжение на нагрузку. Зеленые линии обозначают места, в которых напряжение не подается и, фактически, в эти моменты дисплей отключается. За счет такого чередования при работе импульсного регулятора удается достичь КПД в районе 90-95%.

Если простой линейный регулятор экономит энергию всегда, попросту рассеивая ее в качестве тепла, то импульсный пользуется хитростью человеческого глаза, при которой мы не замечаем мерцания с частотой свыше 60 Гц. Благодаря этому он экономит ресурсы, постоянно включая/отключая питание дисплея с частотами 150-400 Гц.

Причем здесь зрачок?

В интернете можно найти интересную легенду, гласящую, что зрачок человека расширяется и сужается в такт мерцанию AMOLED-экрана. Подобное голословное (не подкрепленное ссылками на научные данные) заявление встречается даже на официальном сайте производителя мониторов ViewSonic и тестовой лаборатории DxOMark.

Собственно, именно такое молниеносное непрекращающееся колебание размера зрачка приводит к быстрому перенапряжению и усталости глаз. По мнению ViewSonic и DxOMark.

Это интересная теория, но в реальности зрачок человека реагирует на изменение света с относительно большой задержкой (не менее 180 миллисекунд5), что по сути не превышает частоту в 6 Гц.

А ведь мы говорим о частотах в 30-50 раз выше! То есть, зрачок должен реагировать на изменение освещенности в течение одной миллисекунды, что, конечно же, невозможно с учетом минимальной задержки его работы в 180 мс.

В одном из исследований6 даже проводилось измерение реакции зрачка на мерцающий свет. Вот как это выглядело при мерцании с частотой 0.7 Гц (свет включается и выключается каждые полторы секунды):

На графике вертикальными линиями показаны моменты, когда экран включается (сплошная линия) и выключается (пунктирная линия). Мы видим, как зрачок сужается и расширяется в такт мерцания света (размер зрачка указан в относительных единицах, а не миллиметрах).

А вот что происходит при мерцании экрана с частотой в 1 Гц:

Мы видим, что работа зрачка уже не совсем адекватно отвечает моментам включения и выключения экрана (присутствует небольшая задержка), тем не менее, колебания зрачка четко прослеживаются.

Как оказалось, колебания зрачка в такт мерцания света отчетливо наблюдаются до 2.3 Гц, с едва уловимыми колебаниями вплоть до 3 Гц:

Очевидно, что зрачок даже теоретически не может реагировать на частоту мерцания экрана в 240 Гц, что в 70 раз превышает порог едва фиксируемых аппаратурой колебаний. Видимо, дело снова в чем-то другом.

Важное замечание: диаметр зрачка действительно связан с неприятными ощущениями при чтении в темноте с любого экрана. Но связь эта совершенно иная. В зависимости от полярности контраста (черный текст на белом фоне или белый текст на черном фоне), в глаз может попадать больше света, чем нужно, что будет вызывать болевое ощущение. Обо всем этом я подробно рассказывал в предыдущей статье.

Убираем шим для всех

Но что делать, если вам DC Dimming не завезли? Например у вас Samsung, который ШИМит даже на 100% яркости, или iPhone который начинает ШИМить на 50%?

На самом деле решение есть и оно программное. Имя ему экранные фильтры!

Android. Например, на любой Android можно поставить программу OLED Saver. Она умеет накладывать полупрозрачный серый фильтр поверх всего изображения.

Не могу сказать что это очень удобно. Но может быть очень полезно, если любите позалипать в телефон перед сном в темноте.

iPhone. А на iPhone вообще есть специальный режим встроенный в систему. Он называется “понижение точки белого” и прячется в разделе “Универсальный Доступ”. Путь такой: Настройки > Универсальный доступ > Дисплей и размер текста > Понижение точки белого

А чтобы постоянно не лезть в настройки можно назначить включение режима на тройное нажатие кнопки питания с помощью такого пути: Настройки > Универсальный доступ > Быстрая команда. 

В iOS14 можно даже назначить тоже самое на постукивание по задней крышке. Но я бы не рекомендовал так делать, будут ложные срабатывания.

Ну и напоследок можно вынести ярлык с этой функцией в пункт управления. Для этого идём в Настройки > Пункт управления и перетаскиваем иконку “Команды для универсального доступа”.