中高端手机全体沦陷OLED屏,研究证实伤眼不可避免,请注意保护

提示:本文非常长,因为要从屏幕材质、背光类型、调光方式、研究报告等各方面来全面解释清楚OLED屏对视力的影响,请耐心阅读。


自去年Apple推出iPhone X以来,带起了一股全面屏的风潮,各大手机厂商纷纷跟进,而这其中,大多数都采用了OLED屏。

中高端手机全体沦陷OLED屏,研究证实伤眼不可避免,请注意保护

列举一下世界主要手机品牌今年的中高端机型:

苹果:iPhone 8/8 Plus LCD屏,iPhone X OLED屏;

三星:不用多说,一直都是用自家产的OLED屏;

华为:P20 LCD屏,P20 Pro OLED屏;

荣耀:play LCD屏,Note10 OLED屏;

LG:G7 LCD屏;

小米:MIX2s LCD屏,小米8 OLED屏,小米8se OLED屏;

OPPO:Find X OLED屏,R15 OLED屏,R17 OLED屏;

vivo:NEX OLED屏,X21 OLED屏,X23 OLED屏;

锤子:R1 LCD屏,Pro2S OLED屏;

魅族:16th/16th Plus;

可以说,各家高端几乎已全面倒向OLED屏,中端正在逐渐更换为OLED屏,低端则由于成本因素依然使用LCD屏。

OLED对比LCD,在工艺良率、大尺寸、高PPI、使用寿命、制作成本等方面还需要进一步提升,但在轻薄、省电、广色域、高对比、广视角、可弯曲、可透明、反应速度等方面有显著的优势。其中有几点极为重要,是OLED屏的杀手锏:

轻薄,在手机内部空间寸土寸金的情况下极为重要;

可弯曲,是柔性屏、曲面屏的基础,也是全面屏所需要的COP封装技术的前提;

可透明,是实现屏下指纹甚至屏下摄像头的前提;

这么看来,似乎OLED屏哪哪都好,大势所趋,却偏偏在实际使用中出现了问题。不少消费者反映,OLED屏手机用久了,眼镜容易累,感觉干涩,不舒服。

为什么会这样呢?就要说到频闪的问题了,而频闪又跟调光方式直接相关。

液晶分子本身并不具有发光的能力,因此必须要有背光源,才能显示出液晶分子所排列出的画面。液晶显示器有两种背光方式,一种是CCFL,另一种就是现在最常见的LED(是的,你没看错,手机上的LCD屏基本上也都是LED背光)。

CCFL背光就是以阴极荧光灯作为背光光源,构造类似于日光灯,现在应用极少,暂且不提;

LED背光就是以发光二极管作为背光光源,与CCFL的区别在于产生光线的方式和改变光线亮度的方式不同。

LED的调光方式分为PWM(脉冲宽度调制)调光和非PWM调光。

非PWM调光主要是指DC调光,也就是直流电调光技术,通过DC恒流芯片,改变背光LED的电压来实现亮度变化,从低亮度到高亮度都不会造成屏幕的闪烁。缺点是成本较高,且低亮度时屏幕的均匀性不佳。

pwm调光,本质上是通过周期性地开闭LED,控制一段时间内亮的频率,利用视觉暂留,靠闪烁频率欺骗视觉来达到调节亮度的效果。通俗的说就是一亮一暗一亮一暗,一段时间内亮的时间越多实际亮度越高。

中高端手机全体沦陷OLED屏,研究证实伤眼不可避免,请注意保护

OLED屏的Note8和iPhone X均有频闪

直接针对屏幕相关的没有标准只有论文,包括微软艺卓甚至三星自己在内等多个企业都有这方面研究。

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers),电气和电子工程师协会,是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会,是目前全球最大的非营利性专业技术学会,致力于电气、电子、计算机工程和与科学有关的领域的开发和研究,在太空、计算机、电信、生物医学、电力及消费性电子产品等领域已制定了900多个行业标准,现已发展成为具有较大影响力的国际学术组织。

IEEE对此有两篇研究报告(可在官网查阅),指出LED频闪会造成眼压升高、偏头痛或光敏性疾病等,提出低健康风险的频闪范围应该在1250Hz以上。而手机的OLED屏幕频闪却只有240Hz,并且由于OLED的余晖效应更短,相同频率下对人体的健康影响比LED灯更严重,这给很多使用OLED手机感觉眼部不适的反馈提供了科学依据。

中高端手机全体沦陷OLED屏,研究证实伤眼不可避免,请注意保护

IEEE Standard P1789 是指LED照明的影响,是人在LED照明的条件下看周围的物体,特别是运动物体时,光源频闪可能对健康带来的问题。

有些人会坚持认为照明光源标准不适用于直射入眼的屏幕光源。对此我认为,直射眼睛的光源标准应当比照明光源要求更高。

根据IEEE PAR1789提供的波动深度计算法, 基本无影响的频闪频率应该为3125Hz以上(我国护眼灯的频闪频率也是要求高于这个值), 低风险范围也应在1kHz以上。

通俗的解释就是屏幕1s闪3000多次以上才基本对人眼无影响,1s闪1000次是低风险(不排除极少数的个别敏感情况),而现在的OLED手机大部分为240Hz,也就是1s闪240次,你人脑识别不出来但是你眼部细胞能够感知,会试图捕捉屏幕的闪烁,非常容易疲劳。

然后呢,在这种远低于健康允许值的频闪频率下,频闪还有个参数可以影响对人的伤害:频闪指数。对于240Hz频闪的光源来说, 这个频闪指数的健康建议值是0.24。如果OLED屏幕的最大亮度为500nits时, 单单从频闪方面来说使用亮度不宜低于380nits. 而一般白天室内屏幕亮度的建议值是150-200nits, 夜晚则更低, 也就是说, 任何时候在室内使用OLED屏, 要不冒着高亮度伤眼的风险, 要么冒着频闪伤眼的风险。

综上所述, 当前手机上的OLED屏在频闪伤眼方面把低频率, 高波动深度, 高频闪指数都占全了, 简直不能更坑了。

低频pwm调光理论上比起用LCD屏幕伤眼。但PWM也分高频低频,高频pwm调光不伤眼,伤眼的是低频pwm调光,而且屏幕亮度越低,频率越低,低亮度情况下的低频PWM更是瞎狗眼。

还需要指出的是: 并不是使用LCD屏幕就规避了频闪风险,。

实际上绝大多数LED背光,包括LCD屏,乃至国内被禁的CCFL,背光源都是PWM调光。

CCFL背光也是低频PWM,但是如上文所说,CCFL构造类似于日光灯,作为荧光灯的一种,其断电后荧光粉也仍然有一定的余晖,这点余晖可以让ccfl实现近似DC调光的效果。

而LED背光亮度变化几乎是瞬间完成的,很多人只意识到了频率,却没有意识到原理不同。

LCD屏则只需要控制几条背光灯带,弄起来也简单,能达到kHz级的高频调光。对视觉系统压力小。

CCFL和LCD都从原理上解决了低频问题,而a屏目前并没有,这才是a屏伤眼的关键。

虽然一般来说当前LCD屏幕的PWM频率都设置在1kHz以上, 如苹果等更直接是采用DC(CCR)调光, 但是也有那么一些害群之马,采用了低频PWM调光,暂不点明,可以查看评测。

低频pwm调光对人体的有害程度与人体对其敏感程度有关,就算是当年的瞎眼屏也有一部分人觉得没有影响。

鉴别是否低频PWM调光有个方法,亮度调到最低,放个白色画面(浏览器等),在屏幕前晃动手指,看有木有残影,出现残影(出现好几个“手指”)的一定是低频PWM,没有残影的是DC或者高频PWM。

最后,如果比较在意视力和眼睛健康,有几个建议:

1.尽量选择LCD屏的手机,避免OLED屏;

2.如已购买OLED屏手机,尽量避免低亮度下使用,最好保持在50%亮度以上(也就是说不要关灯玩手机);

3.少玩一会手机,选什么屏都不如少玩一会;


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