Wybór monitora bez podkładki. Dlaczego oczy komputera (monitora) bolą? Modulacja szerokości impulsu na monitorach

Szukam pozbawionego migotania wyświetlacza AMOLED (PWM) (aktualizacja okresowa) 25 lipca 2017 r.

Chcę kupić smartfon, czy migocze?
TFT (a także IPS, PLS, Super LCD) w 99% przypadków nie migocze, lub migocze z dużą częstotliwością (całkowicie niewidoczne dla oka).
Recenzji interesującego Cię modelu możesz także poszukać na stronach, które przeprowadzają testy PWM: S8+ i S7 Edge, w których tętnienia są redukowane do zera przy dowolnej jasności. Jedyną wadą, o której pisze autor, jest to, że przy minimalnej jasności zaczyna pojawiać się defekt mury Japońskie słowo oznaczające wadę, zaadaptowane w języku angielskim do określenia defektów matrycy pikseli powierzchni wyświetlacza, które są zauważalne przy określonym, stałym poziomie szarości ekranu.

Co teraz, nie kupuj Samsunga?
Jeśli masz zamiar czytać książki na ten temat to nie polecam. W innych przypadkach możesz nie zauważyć niczego poważnego. Oto kilka myśli:
Współczynnik migotania telewizorów CRT (używanych od więcej niż jednego pokolenia) z łatwością sięga 250%, ale mało kto próbował na nich czytać „Wojnę i pokój” Tołstoja.
Być może to nie przypadek, że najwyższe migotanie zmierzyłem na dużych wyświetlaczach AMOLED (5,5 cala i więcej). A co jeśli higienistki (jeśli w Samsungu są tacy specjaliści) wiedzą, że użytkownik stosunkowo dużego migotania, ale dużego wyświetlacza, męczy się mniej więcej tak samo, jak użytkownik małego wyświetlacza z mniejszym migotaniem?

Istnieje wiele sposobów sprawdzenia jakości monitora lub telewizora przed zakupem. W sklepach konsultanci zawsze skupiają uwagę kupującego na rozmiarze i rozdzielczości.

Ale najbardziej doświadczeni, zaawansowani nabywcy są pewni, że sprawdzenie ekranu pod kątem migotania PWM za pomocą zwykłego ołówka lub długopisu pozwala uniknąć zakupu monitora niskiej jakości, który będzie szkodliwy dla zdrowia.

Co to jest PWM

Modulacja szerokości impulsu lub PWM to jedna z metod zmniejszania postrzeganej jasności monitora lub ekranu telewizora. Efekt migotania powstaje poprzez regularne dostarczanie impulsów o określonej czystości. Jednocześnie podświetlenie ekranu włącza się i wyłącza z bardzo dużą szybkością. Samodzielnie dość trudno zauważyć taki efekt.

Warto zauważyć, że im wyższa częstotliwość migotania, tym trudniej będzie pracować na laptopie lub komputerze.

Służy do uzyskania szerokiego zakresu regulacji jasności. Zdaniem ekspertów jest to jeden z najwygodniejszych i najłatwiejszych sposobów osiągnięcia tego celu.

Każdy obiekt będący generatorem światła powoduje efekt migotania. Wyjątkiem są lampy żarowe.

Ustawodawstwo Federacji Rosyjskiej stanowi, że współczynnik migotania w miejscu pracy nie powinien przekraczać 10-20% przy częstotliwości poniżej 300 Hz.

Pomimo faktu, że modulacja szerokości impulsu działa przy standardowej częstotliwości 175 Hz, może to prowadzić do zauważalnych negatywnych zmian w działaniu monitora.

Dlaczego musisz sprawdzać migotanie

Przede wszystkim głównym zadaniem podczas testowania migotania jest zakup wysokiej jakości sprzętu. Według programistów, jeśli monitor migocze regularnie i nieprzerwanie, to osoba używająca go do pracy przez dłuższy czas może doświadczyć silnego zmęczenia i innych oznak choroby, na przykład:

• Ma to wpływ na zdrowie naszych oczu. Ponieważ są stale napięci z powodu ciągłej pulsacji, wzrok może zauważalnie się pogorszyć;
• Ponadto jedną z oznak ciągłego pulsowania monitora jest pojawienie się bólów głowy i senności. W tym stanie bardzo trudno jest skoncentrować się na swojej pracy.

Dlatego pomimo tego, że niezawodne urządzenie, które nie zaszkodzi Twojemu zdrowiu, będzie kosztować kilka razy więcej, warto dać mu pierwszeństwo.

Aby sprawdzić ekran monitora pod kątem migotania generowanego przez PWM, należy:

• Użyj zwykłego ołówka lub długopisu;
• Następnie znajdź bardzo jasny obraz, najlepiej biały. Jeśli nie masz dostępu do Internetu, możesz otworzyć dowolny edytor tekstu, taki jak Notatnik, i otworzyć pusty dokument o pełnej szerokości. Najważniejsze jest to, że większość ekranu jest biała;
• Następnie weź ołówek lub inny długi i cienki przedmiot;
• Następnie obróć go po półkolu w odległości 10-15 cm od ekranu.

Jeśli kontur ołówka jest dla Ciebie praktycznie niewidoczny, migotanie ekranu jest minimalne. Oznacza to, że jakość ekranu Twojego monitora jest całkiem dobra. Podczas długotrwałej pracy nie będziesz odczuwał zmęczenia i napięcia oczu i ciała.

Jeśli kontur jest wystarczająco wyraźny, pulsacja światła z ekranu jest bardzo duża. Dlatego konieczne jest podjęcie działań w celu wyeliminowania tego problemu.

Jak usunąć migotanie

Eksperci twierdzą, że jedynym sposobem rozwiązania tego problemu jest całkowita wymiana ekranu na nowy. Jednocześnie istnieje opinia, że ​​​​można zmniejszyć PWM - tętnienie, zmniejszając częstotliwość migotania w ustawieniach. W takim przypadku użytkownikowi łatwiej będzie pracować przy komputerze.

Istnieje również alternatywny sposób ograniczenia efektu tętnienia:

• Aby rozpocząć, ustaw jasność ekranu na maksimum;
• Następnie sprawdź, czy funkcja „Auto Konfiguracja” jest wyłączona;
• Następnie musisz znaleźć korekcję kolorów lub regulację kontrastu w sterowniku karty graficznej i przywrócić ją do normy;
• W ten sposób zmniejszamy jasność i kontrast ekranu, a podświetlenie ekranu pozwala Twoim oczom zignorować całe migotanie.

Warto zaznaczyć, że efekt ten nie utrzyma się długo. Dlatego jeśli zależy Ci na zdrowiu, najlepiej kupić monitor, który nie posiada modulacji szerokości impulsu. Na przykład doskonałą opcją byłby ekran, którego metoda kontroli jasności ma wysokość kilkakrotnie większą niż PWM.

Jak Was Oszukują sprzedając MONITORY i TELEWIZORY. UJAWNIENIE:

Dowiedziałeś się z poprzedniego artykułu. Kontynuując, proponuję dowiedzieć się, czym jest PWM w monitorach, jak z tym żyć i nie uszkodzić oczu.

Uważaj, migoczą!

Wszyscy są przyzwyczajeni do poglądu, że migotanie monitorują tylko stare, duże lampy elektronopromieniowe (CRT), podczas gdy w rzeczywistości migotanie nowoczesnych wyświetlaczy LCD i OLED jest znacznie bardziej szkodliwe dla oczu!

Tak, nie myślałeś tak Większość nowoczesnych wyświetlaczy migocze i to migotanie zwykle się pojawia gdy jasność maleje.

Spójrz na tę animację, lewy symbol jasności migocze nieprzyjemnie na poziomie 50%.

I można to zaobserwować nie tylko na monitorach komputerów stacjonarnych, to samo dzieje się z wieloma laptopami, smartfonami i tabletami.

Co to jest PWM w monitorach?

Istnieją dwa sposoby zmniejszenia jasności monitora:

a.) Zmniejsz intensywność podświetlenia lampy (lampa zmniejsza blask)
b.) Świeć okresowo, aby w jednostce czasu było mniej światła (lampa zaczyna migotać)

Z technicznego punktu widzenia łatwiej okazało się ustawienie jasności poprzez migotanie, Przez część czasu lampa jest włączona, a przez część czasu wyłączona.

Modulacja szerokości impulsu (PWM)- proces regulacji mocy poprzez zmianę czasu trwania impulsu przy stałej częstotliwości.

W monitorach z PWM gdy jasność ekranu spada w rezultacie skraca się czas trwania impulsu żarzenia lamp podświetlających lub diod LED migotanie jest bardziej zauważalne, który może negatywnie wpływają na nasz wzrok.

Na rysunku widać porównanie dwóch sposobów regulacji jasności:

PWM działa w ten sposób: przy jasności 50% przez połowę czasu widzimy impuls światła, a przez drugą połowę czasu widzimy czarny ekran, oko uśrednia to, co widzi i postrzegamy szarą poświatę. Gdy jasność jest niższa, migotanie jest zauważalnie większe.

Ale takie migotanie wcale nie jest dobre dla oka.

Czy wszystkie monitory migoczą?

Producenci nie spieszą się ze wskazaniem w specyfikacjach, w jaki sposób regulowana jest jasność i czy stosowane jest PWM. Na szczęście, Istnieją monitory, które nie mają PWM lub migotanie pojawia się przy bardzo niskiej jasności.

Takie monitory czasami mają napis w opisie „Bez migotania”(przetłumaczone jako „bez migotania”) i pojawia się podobne logo:

Przed zakupem możesz przestudiować specjalistyczne fora w poszukiwaniu pożądanego modelu, ale co zrobić, jeśli kupiłeś już monitor, który migocze?

Jak sprawdzić, czy monitor miga?

Istnieje bardzo prosty sposób sprawdzenia, czy monitor migocze — „ próba ołówka».

Weź ołówek w dłonie i przesuń go przed świecący monitor niczym wachlarz (w płaszczyźnie ekranu). Jeśli znak ołówkiem jest niewyraźny(wygląda niewyraźnie). brak migotania, Jeśli szlak się rozdziela(wygląda jak zestaw cieni z kilku ołówków), następnie monitor miga.

Ten film pokazuje przykład „testu ołówka”:

Testuj na różnych poziomach jasności, od 0% do 100%, dzięki czemu możesz dowiedzieć się, jaka jasność jest bezpieczna dla Twojego wzroku.

Istnieją bardziej złożone testy, które pozwalają określić częstotliwość migotania, ale w większości przypadków wystarczający jest test ołówkowy.

Co powinienem zrobić, jeśli monitor migocze?

Jeśli zauważysz, że monitor migocze na komfortowym poziomie jasności, istnieje sposób, aby uniknąć uszkodzenia oczu:

Dostosuj jasność za pomocą sterownika karty graficznej

Jakość obrazu może być nieco gorsza, ale będzie znacznie przyjemniejsza dla oczu.

Trzeba wyregulować jasność monitora tak, żeby nie było migotania, a jeśli ostatecznie jasność będzie za duża, zmniejsz jasność w ustawieniach sterownika karty graficznej.

Algorytm konfiguracji jest prosty:

1. Dostosuj jasność monitora do poziomu maksymalnego lub poziomu wolnego od migotania;
2. Przejdź do ustawień sterownika karty wideo i zmniejsz jasność do komfortowego poziomu;
3. Zastosuj ustawienia.

Przykład ustawienia jasności

Jeśli będziesz miał trudności ze znalezieniem ustawień sterownika, napisz w komentarzach, postaram się pomóc.

Wniosek

Dzisiaj się nauczyłeś czym jest PWM, dlaczego jest niebezpieczny dla oczu i jak minimalizować ryzyko.

Napisz, jeśli jesteś zainteresowany lekcjami o zdrowiu i potrzebujesz szczegółów na tematy poruszane w artykule.

Kopiowanie zabronione, ale możesz udostępniać linki.

Wstęp

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LCD) są używane w różnorodnych środowiskach, dlatego pożądane jest wytwarzanie wyświetlaczy, które można regulować pod względem jasności i które nadają się do stosowania zarówno w jasnych, jak i ciemnych warunkach. Użytkownik będzie wtedy mógł dostosować ekran do komfortowego poziomu jasności w zależności od warunków pracy i ogólnego oświetlenia.

Producenci zazwyczaj podają maksymalną jasność wyświetlacza w specyfikacjach wyświetlacza, ale ważne jest, aby wziąć pod uwagę niższe poziomy jasności, przy których ekran może działać, ponieważ jest mało prawdopodobne, aby używać go przy maksymalnej jasności. Chociaż specyfikacje często podają wartości do 500 cd/m², prawdopodobnie będziesz chciał używać ekranu przy jasności nieco wygodniejszej dla Twoich oczu.

Dla przypomnienia, w każdej z naszych recenzji na tftcentral.co.uk testujemy pełny zakres ściemniania podświetlenia i związane z nim wartości jasności. Podczas kalibracji staramy się także ustawić jasność ekranu na 120 cd/m², co jest poziomem zalecanym dla monitora LCD w normalnych warunkach oświetleniowych. Dzięki temu dowiesz się, jak ustawić poziom jasności, na którym najprawdopodobniej będziesz chciał go używać na co dzień.

Zarówno w przypadku podświetlenia świetlówkami (CCFL), jak i diodami elektroluminescencyjnymi (LED), zmianę jasności wyświetlacza uzyskuje się poprzez zmniejszenie całkowitej mocy świetlnej podświetlenia. Obecnie najczęściej stosowaną metodą przyciemniania podświetlenia jest modulacja szerokości impulsu (PWM), która od wielu lat stosowana jest w wyświetlaczach komputerów stacjonarnych i laptopów. Jednak metoda ta nie jest pozbawiona problemów, a wraz z pojawieniem się wyświetlaczy o wysokiej jasności i rozpowszechnieniem podświetlenia LED skutki uboczne PWM stały się bardziej zauważalne niż wcześniej, a w niektórych przypadkach PWM może powodować szybkie zmęczenie wzroku ludzie, którzy są na to wrażliwi.

Celem tego artykułu nie jest zastraszenie Cię, ale poinformowanie Cię, jak działa PWM, dlaczego jest używany i jak przetestować wyświetlacz, aby wyraźniej zobaczyć te efekty.

Co to jest PWM?

Modulacja szerokości impulsu (PWM) to metoda zmniejszania postrzeganej jasności wyświetlaczy, polegająca na szybkim włączaniu i wyłączaniu podświetlenia. To okresowe dostarczanie impulsów zwykle odbywa się ze stałą częstotliwością, a stosunek czasu trwania części każdego cyklu, podczas której włączone jest podświetlenie, do całkowitego czasu trwania cyklu, nazywany jest cyklem pracy (odwrotnością cyklu pracy). . Zmieniając cykl pracy, uzyskuje się zmianę całkowitego strumienia świetlnego podświetlenia. Na poziomie wizualnym mechanizm ten działa, ponieważ podświetlenie przełącza się pomiędzy stanami włączonymi i wyłączonymi na tyle szybko, że użytkownik nie zauważy migotania, ponieważ przekracza ono próg fuzji migotania (więcej na ten temat poniżej).

Poniżej możesz zobaczyć wykresy strumienia świetlnego podświetlenia w kilku cyklach przy użyciu „idealnego” PWM. Maksymalna moc świetlna podświetlenia w tym przykładzie wynosi 100 cd/m², a postrzegana jasność dla współczynników wypełnienia 90%, 50% i 10% wynosi odpowiednio 90, 50 i 10 cd/m². Stosunek minimalnego i maksymalnego poziomu jasności podczas jednego cyklu nazywany jest głębokością modulacji i w tym przypadku wynosi 100%. Należy pamiętać, że podczas cyklu z podanego przykładu jasność podświetlenia jest maksymalna.

Współczynnik. Wypełnienie w 90%. Współczynnik. 50% wypełnienia Współczynnik. wypełnienie 10%

Poniżej przedstawiono wykresy analogowe (bez PWM) odpowiadające odczuwalnym poziomom jasności. Nie ma tu żadnej modulacji.

Stała jasność 90% Stała jasność 50% Stała jasność 10%

Dlaczego stosuje się PWM?

Głównymi powodami stosowania PWM jest łatwość jego realizacji, dla której podświetlenie potrzebuje jedynie możliwości częstego włączania i wyłączania, a także zapewniany za jego pomocą szeroki zakres możliwych wartości jasności.

Możliwe jest zmniejszenie jasności podświetleń CCFL poprzez zmniejszenie prądu płynącego przez lampę, ale tylko o około połowę ze względu na ich rygorystyczne wymagania dotyczące prądu i napięcia. To sprawia, że ​​PWM jest jedynym prostym sposobem na osiągnięcie szerokiego zakresu ściemniania. Lampa CCFL jest zwykle sterowana za pomocą falownika, który włącza i wyłącza się z częstotliwością kilkudziesięciu kiloherców, która przekracza migotanie odczuwalne przez człowieka. Jednakże PWM zazwyczaj działa przy znacznie niższej częstotliwości, około 175 Hz, co może powodować zauważalne artefakty obrazu.

Jasność podświetleń LED można regulować w szerokim zakresie zmieniając przepływający przez nie prąd, chociaż w efekcie zmienia się nieznacznie temperatura barwowa. To analogowe podejście do zmiany jasności diod LED jest również niepożądane ze względu na to, że obwody pomocnicze muszą uwzględniać ciepło generowane przez diody LED. Po włączeniu diody LED nagrzewają się, co zmniejsza ich rezystancję i dodatkowo zwiększa przepływający przez nie prąd. Może to prowadzić do szybkiego wzrostu prądu w bardzo jasnych diodach LED i spowodować ich awarię. Dzięki zastosowaniu PWM można wymusić utrzymanie prądu na stałym poziomie podczas cyklu pracy, co powoduje, że temperatura barwowa jest zawsze taka sama i nie występuje przetężenie.

Skutki uboczne PWM

Chociaż PWM jest atrakcyjny dla producentów z powodów opisanych powyżej, może również powodować nieprzyjemne efekty wizualne, jeśli jest używany nieostrożnie. Aby zrozumieć, co widzimy, musimy przyjrzeć się migotaniu rzeczywistych wyświetlaczy. Poniżej znajduje się film przedstawiający spowolnienie podświetlenia CCFL 40 razy, dzięki czemu migotanie jest bardziej widoczne. Bezpośrednio pod nim pokazano wykresy zmian jasności komponentów RGB w trakcie jednego cyklu. Ten konkretny wyświetlacz jest ustawiony na minimalną jasność, czyli tam, gdzie migotanie powinno być najbardziej widoczne.

Jak widać na filmie i odpowiednich wykresach, podczas jednego cyklu ogólna jasność zmienia się około 4 razy. Co ciekawe, podczas każdego cyklu znacząco zmienia się także kolor podświetlenia. Najprawdopodobniej wynika to z faktu, że luminofory w CCFL mają różne czasy reakcji, w takim przypadku możemy stwierdzić, że luminofor zaangażowany w wytwarzanie światła niebieskiego może włączać się i wyłączać szybciej niż w przypadku innych kolorów. Zastosowanie luminoforów oznacza również, że podświetlenie będzie nadal emitować światło przez kilka milisekund po wyłączeniu podświetlenia na koniec cyklu operacyjnego i zapewni bardziej stały poziom światła (mniej modulacji), niż miałoby to miejsce w innym przypadku. Należy pamiętać, że kolor uśredniony w czasie pozostaje niezmieniony.

Migotanie podświetlenia LED jest zwykle znacznie bardziej zauważalne niż migotanie podświetlenia CCFL przy tym samym cyklu pracy, ponieważ diody LED mogą włączać się i wyłączać znacznie szybciej i nie świecą dalej po wyłączeniu zasilania. Oznacza to, że tam, gdzie podświetlenie CCFL wykazywało w miarę płynne wahania jasności, wersja LED wykazuje ostrzejsze przejścia pomiędzy stanami włączenia i wyłączenia. Dlatego też całkiem niedawno w Internecie i w recenzjach zaczęto podnosić temat PWM na tle pojawiania się coraz większej liczby wyświetlaczy z podświetleniem LED, bazujących na białych diodach LED (W-LED). Jak widać poniżej, podczas cyklu pracy nie następuje znacząca zmiana koloru podświetlenia.

Efekt migotania jest szczególnie zauważalny, gdy poruszają się oczy użytkownika. W stałym, pozbawionym migotania oświetleniu (takim jak światło słoneczne) obraz rozmywa się płynnie – tak zwykle postrzegamy ruch. Jednakże w połączeniu ze źródłem światła PWM osoba może widzieć wiele oddzielnych powidoków na ekranie w tym samym czasie, co może skutkować zmniejszoną czytelnością i możliwością skupiania się na obiektach. Z wcześniejszej analizy podświetlenia CCFL wiemy, że zniekształcenie kolorów może również wystąpić, nawet jeśli oryginalny obraz jest czarno-biały. Poniżej znajdują się przykłady tego, jak tekst może wyglądać, gdy Twoje oczy poruszają się w poziomie przy użyciu różnych typów podświetlenia.

Obraz oryginalny Bez PWM PWM z podświetleniem CCFL PWM z podświetleniem LED

Należy pamiętać, że jest to spowodowane wyłącznie podświetleniem i dlatego wyświetlacz wyświetla statyczny obraz. Często mówi się, że człowiek nie jest w stanie dostrzec więcej niż 24 klatek na sekundę (fps), co nie jest prawdą i w rzeczywistości odpowiada jedynie przybliżonej liczbie klatek na sekundę wymaganej do dostrzeżenia ciągłego ruchu. W rzeczywistości poruszając oczami (na przykład podczas czytania) można zobaczyć efekty migotania o częstotliwości kilkuset herców. Zdolność do zauważenia migotania różni się znacznie u poszczególnych osób, a nawet zależy od pozycji użytkownika względem wyświetlacza, ponieważ widzenie peryferyjne jest najbardziej czułe.

Jak często włącza się i wyłącza podświetlenie podczas korzystania z PWM? Najwyraźniej zależy to od rodzaju zastosowanego podświetlenia. Podświetlenie fluorescencyjne prawie zawsze przełącza się z częstotliwością 175 Hz, czyli 175 razy na sekundę. Częstotliwość migotania podświetlenia LED, według różnych źródeł, waha się od 90 Hz do 420 Hz, przy niższych częstotliwościach migotanie jest znacznie bardziej zauważalne. Może się wydawać, że częstotliwość jest zbyt wysoka, aby była zauważalna, ale należy pamiętać, że 175 Hz nie jest dużo częstsze niż migotanie 100-120 Hz typowe dla żarówek podłączonych bezpośrednio do sieci.

W rzeczywistości częstotliwość migotania świetlówek wynosząca 100–120 Hz u niektórych osób jest powiązana z takimi objawami, jak zmęczenie oczu i bóle głowy. Właśnie dlatego opracowano obwody stabilizujące wysokiej częstotliwości, aby zapewnić niemal ciągły strumień świetlny. Używanie PWM przy niskich częstotliwościach neguje korzyści płynące ze stosowania ulepszonych obwodów stabilizujących w podświetleniu, ponieważ prawie ciągłe źródło światła ponownie zaczyna migotać. Dodatkowo należy wziąć pod uwagę, że niskiej jakości lub wadliwe stabilizatory w podświetleniach opartych na świetlówkach mogą powodować słyszalny szum. Często zdarza się to podczas korzystania z PWM, ponieważ elektronika radzi sobie obecnie z dodatkową częstotliwością, przy której zmienia się zużycie energii.

Ważne jest również zrozumienie różnicy pomiędzy migotaniem w wyświetlaczach kineskopowych (CRT) a wyświetlaczami TFT z podświetleniem CCFL i LED. Chociaż kineskop CRT może migotać przy niskiej częstotliwości 60 Hz, w danym momencie oświetlane jest tylko wąskie pasmo, gdy wiązka działa elektronowego przesuwa się z góry na dół. W przypadku wyświetlaczy TFT z podświetleniem CCFL i LED cała powierzchnia ekranu świeci się jednocześnie, co oznacza, że ​​w krótkim czasie wyemitowana zostanie znacznie większa ilość światła. W niektórych przypadkach może to być bardziej irytujące niż migotanie CRT, zwłaszcza przy dużych cyklach pracy.

Dla niektórych osób migotanie podświetlenia wyświetlacza może być subtelne i niezauważalne, ale dla innych jest dość zauważalne ze względu na naturalne różnice w ludzkim widzeniu. Wraz ze wzrostem wykorzystania diod LED o wysokiej jasności, do kontrolowania jasności należy coraz częściej stosować wysokie cykle pracy PWM, co sprawia, że ​​problem migotania staje się coraz bardziej palący. Biorąc pod uwagę, że użytkownicy spędzają codziennie wiele godzin patrząc na swoje monitory, czy nie powinniśmy rozważyć długoterminowych skutków zarówno zauważalnego, jak i niezauważalnego migotania?

Ograniczanie skutków ubocznych PWM

Jeśli migotanie podświetlenia PWM jest dla Ciebie irytujące lub po prostu chcesz sprawdzić, czy zmniejszenie migotania ułatwia czytanie, polecam wypróbować poniższe rozwiązania. Ustaw jasność monitora na maksimum i wyłącz wszystkie mechanizmy automatycznej regulacji jasności. Teraz zmniejsz jasność do normalnego poziomu (zwykle za pomocą suwaka kontrastu), korzystając z korekcji kolorów dostępnej w sterownikach karty graficznej lub używając urządzenia kalibracyjnego. Spowoduje to zmniejszenie jasności i kontrastu monitora, utrzymując podświetlenie tak długo, jak to możliwe podczas cykli PWM. Chociaż dla wielu zmniejszony kontrast może nie być rozwiązaniem długoterminowym, technika ta może pomóc w określeniu zakresu pozytywnego wpływu ograniczenia użycia PWM.

Dużo lepszą metodą byłby oczywiście zakup wyświetlacza, który nie wykorzystuje PWM do kontrolowania jasności lub przynajmniej wykorzystuje znacznie wyższą częstotliwość PWM. Niestety, wydaje się, że żaden producent nie wdrożył jeszcze PWM działającego na częstotliwościach wykraczających poza granice dostrzegalnych artefaktów wizualnych (prawdopodobnie znacznie powyżej 500 Hz dla CCFL i powyżej 2 kHz dla diod LED). Ponadto niektóre wyświetlacze korzystające z PWM nie mają 100% współczynnika wypełnienia nawet przy pełnej jasności, co i tak powoduje migotanie. Możliwe jest, że niektóre z obecnie dostępnych wyświetlaczy z podświetleniem LED nie korzystają z PWM, ale do czasu określenia częstotliwości podświetlenia i modulacji w specyfikacjach technicznych każdy wyświetlacz należy przetestować osobiście.

Weryfikacja i analiza

Byłoby wspaniale, gdyby istniał prosty sposób na zmierzenie częstotliwości PWM podświetlenia, a na szczęście wystarczy do tego aparat z manualną regulacją czasu otwarcia migawki. Dokładny sposób użycia tej metody opisano poniżej.

Strzelanie:

1. Ustaw monitor na ustawienia, które chcesz przetestować.
2. (Opcjonalnie) Ustaw balans bieli w aparacie, gdy na ekranie wyświetlana jest tylko biel. Jeśli nie jest to możliwe, ustaw balans bieli ręcznie na około 6000K.
3. Wyświetl na monitorze wąski biały pionowy pasek na czarnym tle (wystarczy grubość 1-3 punktów). Tylko ten obraz powinien być widoczny.
4. Ustaw czas otwarcia migawki w aparacie na wartość z zakresu od 1/2 do 1/25 sekundy. Aby uzyskać wystarczającą ilość światła do wykonania zdjęcia, może być konieczne dostosowanie czułości ISO i przysłony. Upewnij się, że pasek jest ustawiony na ogniskowej (w razie potrzeby popraw).
5. Trzymaj aparat w odległości około 60 cm od monitora i prostopadle do niego. Naciśnij spust migawki, powoli przesuwając aparat poziomo względem ekranu (poruszając się, trzymaj je prostopadle do siebie). Konieczne może być poeksperymentowanie z przesuwaniem aparatu z różnymi prędkościami.

Leczenie:

1. Dostosuj jasność powstałego obrazu, aby wzór był wyraźnie widoczny.
2. Policz liczbę cykli uchwyconych na obrazie.
3. Podziel tę liczbę przez czas otwarcia migawki. Na przykład, jeśli użyjesz czasu otwarcia migawki 1/25 sekundy i policzysz 7 cykli, liczba cykli na sekundę wyniesie 25 * 7 = 175 Hz. Jest to częstotliwość migotania podświetlenia.

Obraz testowy Zdjęcie Wytnij przydatny fragment

Ideą tej techniki jest to, że poruszając kamerą podczas fotografowania, zamieniamy efekt czasowy w przestrzenny. Jedynym znaczącym źródłem światła podczas fotografowania jest wąski pasek na ekranie, który w postaci kolejnych kolumn opada na światłoczułą matrycę. Jeśli podświetlenie migocze, różne kolumny będą miały różne wartości jasności lub kolorów w zależności od podświetlenia w danym momencie zdjęcia.

Częstym problemem przy pierwszej próbie użycia tej techniki jest to, że obraz jest zbyt ciemny. Zastosowanie większej przysłony aparatu (mniejszej wartości f/) lub zwiększenie czułości ISO może poprawić sytuację w tym zakresie. Czas otwarcia migawki nie ma wpływu na ekspozycję, ponieważ używamy go tylko do kontrolowania całkowitego czasu trwania zdjęcia. Jasność obrazu można również regulować, zmieniając prędkość kamery: wyższa prędkość spowoduje wygenerowanie ciemniejszego obrazu w wyższej rozdzielczości czasowej, a niższa prędkość spowoduje jaśniejszy obraz w niższej rozdzielczości.

Innym częstym problemem są nierówne odległości pomiędzy poszczególnymi paskami na powstałym obrazie, spowodowane zmianami prędkości aparatu podczas fotografowania. Aby uzyskać stałą prędkość, rozpocznij przesuwanie aparatu na jakiś czas przed rozpoczęciem fotografowania i zakończ jakiś czas po jego zakończeniu.

Obraz, który wygląda na zbyt płaski, może wynikać z braku ostrości. W niektórych przypadkach można temu zaradzić, naciskając spust migawki do połowy w celu ustawienia ostrości, a następnie kontynuować fotografowanie w normalny sposób.

W zależności od monitora mogą wystąpić dodatkowe efekty. Podświetlenie oparte na technologii CCFL często wykazuje różne kolory na początku i na końcu każdego cyklu, co oznacza, że ​​użyte luminofory reagują z różną szybkością. Podświetlenie LED często wykorzystuje wyższą częstotliwość niż podświetlenie CCFL i może wymagać szybszego poruszania kamerą, aby zobaczyć cykle. Ciemne słupki pomiędzy cyklami oznaczają, że cykl pracy PWM został zwiększony do tego stopnia, że ​​w tej części cyklu nie jest emitowane żadne światło.

Dell 2007WFP (CCFL)

Jasność = 100 Jasność = 50 Jasność = 0

Przy czasie otwarcia migawki wynoszącym 1/25 sekundy wyraźnie widać 7 cykli, co oznacza, że ​​podświetlenie miga z częstotliwością 175 Hz. Nawet przy pełnej jasności występuje pewne migotanie, chociaż prawdopodobnie jest ono na tyle małe, że jest niezauważalne. Przy połowie jasności występuje lekkie migotanie, a po osiągnięciu minimalnej jasności migotanie jest znacznie bardziej zauważalne wraz ze zmianą kolorów.

NEC EA231WMi (CCFL)

Jasność = 100 Jasność = 50 Jasność = 0

Przy pełnej jasności nie widać migotania. Przy połowie jasności widoczne jest migotanie i zmiana kolorów. Przy minimalnej jasności występuje więcej migotania i znaczna zmiana kolorów. Przy czasie otwarcia migawki wynoszącym 1/25 sekundy widocznych jest około 8 cykli, co odpowiada częstotliwości około 200 Hz. Przy dłuższym czasie otwarcia migawki uzyskano dokładniejszą wartość częstotliwości - 210 Hz.

Telewizor Samsung LN40B550 (CCFL)

Jasność = maks Jasność = Min

Nie ma możliwości wyłączenia automatycznej regulacji jasności, dlatego pokazane są maksymalne i minimalne poziomy jasności, które można łatwo osiągnąć. Przy pełnej jasności nie widać migotania. Przy minimalnej jasności występuje silne migotanie i przesunięcie kolorów, dzięki czemu widoczne jest rozdzielenie na składową żółtą i niebieską. Przy czasie otwarcia migawki 1/25 sekundy widocznych jest tylko 6 cykli, co oznacza, że ​​podświetlenie miga z częstotliwością 150 Hz.

MacBook Apple 2009 (LED)

Jasność = 100 Jasność = 50 Jasność = 0

Przy czasie otwarcia migawki wynoszącym 1/25 sekundy nie występuje widoczne migotanie ani przesunięcie kolorów, niezależnie od jasności. Ten wyświetlacz nie wykorzystuje PWM. Przyczyną prążków jest zaszumienie obrazu.

Apple MacBook Pro 2008 (LED)

Jasność = 100 Jasność = 50 Jasność = 0

Przy pełnej jasności w czasie 1/25 sekundy występuje pewne migotanie. Przy jasności 50 i 0 stosowany jest bardzo wysoki cykl pracy, co skutkuje silnym migotaniem. To podświetlenie LED wykorzystuje wyższą częstotliwość 420 Hz, ale wciąż jest ona zbyt niska, aby wyeliminować migotanie. Nie ma widocznej zmiany koloru pomiędzy cyklami.

Wniosek

Jak zauważyliśmy na początku, ten artykuł nie ma na celu odstraszyć ludzi od nowoczesnych wyświetlaczy LCD, ale pomóc ludziom uświadomić sobie potencjalny problem związany z PWM. Wraz z rosnącą popularnością monitorów z podświetleniem diodami elektroluminescencyjnymi (W-LED) prawdopodobne jest, że ze względu na zastosowaną metodę PWM i ostatecznie na wybrany rodzaj podświetlenia użytkownicy będą zgłaszać więcej skarg niż w przypadku starszych wyświetlaczy. Oczywiście problemy, jakie może powodować użycie PWM, nie są zauważalne dla wszystkich i tak naprawdę spodziewałbym się, że osób, które nigdy nie doświadczą opisanych objawów, jest znacznie więcej niż tych, które je doświadczą. Dla osób cierpiących na skutki uboczne, w tym bóle głowy i zmęczenie oczu, jest teraz przynajmniej wyjaśnienie.

Biorąc pod uwagę, że technologia PWM istnieje już od dawna i z powodzeniem oraz od wielu lat jej stosowania w wyświetlaczach CCFL, szczerze wątpię, czy cokolwiek zmieni się w tym zakresie w najbliższej przyszłości, nawet przy coraz częstszym przechodzeniu na podświetlenie LED. PWM jest nadal niezawodnym sposobem kontrolowania intensywności podświetlenia i dlatego oferuje możliwości przyciemniania, których potrzebuje każdy użytkownik.

Ci, którzy obawiają się skutków ubocznych lub mieli problemy z poprzednimi wyświetlaczami, powinni spróbować określić częstotliwość PWM swojego nowego wyświetlacza, a może nawet spróbować znaleźć ekran, który w ogóle nie wykorzystuje PWM do sterowania jasnością podświetlenia. Niestety nie widzieliśmy jeszcze, aby producenci określili jakiekolwiek specyfikacje dotyczące użycia PWM lub jego częstotliwości przy określonych poziomach jasności, więc trudno w tej chwili ocenić.

Ustawienie maksymalnej jasności ekranu to jedna z możliwych metod ograniczenia skutków ubocznych związanych z niższym cyklem pracy. To rozwiązanie nie jest oczywiście idealne, gdyż wiele wyświetlaczy ma bardzo wysoki fabryczny lub maksymalny poziom jasności, ale jest coś, co może pomóc. Kontrolowanie jasności w oprogramowaniu lub korzystanie ze sterownika karty graficznej może pomóc w przywróceniu bardziej komfortowej jasności, ale może prowadzić do zmniejszenia kontrastu.

W tym artykule dowiesz się, jaka jest kolejność niezbędnych działań, aby raz na zawsze zapomnieć o modulacji szerokości impulsu (PWM) w monitorze. Będziesz pracować przy monitorze z jasnością, która będzie wygodna dla Twoich oczu, z jedną tylko różnicą - podświetlenie Twojego monitora nie będzie generować PWM. Wszystko jest bardzo proste! Najważniejsze to umieć pracować lutownicą...

Uwaga!

Działania przedstawione w tym artykule spowodują utratę gwarancji na monitor. Autor nie ponosi odpowiedzialności za działanie siły wyższej lub innych okoliczności skutkujących uszkodzeniem Twojego mienia użytego przy próbach powtórzenia poniższych kroków.

O palących problemach

Cóż, po wielu przemyśleniach i zaoszczędzeniu pieniędzy, w końcu stałem się właścicielem praw autorskich do kilku monitorów Dell u2412m. Dla zainteresowanych - wersja A0, styczeń 2013. Czytając niezbyt wiele forów, na których omawiany jest ten monitor, doszedłem do wniosku, że wielu potencjalnych nabywców niepokoi obecność PWM. Tak, rzeczywiście, w pierwszych wersjach użytkownicy narzekali na PWM, ale z recenzji wynikało, że w kolejnych wersjach problem ten został wyeliminowany. Ponieważ nie jestem właścicielem praw autorskich do pierwszych wersji, a także schematu elektrycznego (w celu porównania różnic w elektronice), to z mojego doświadczenia mogę założyć, że wykonano prosty, banalny krok - zwiększenie częstotliwości PWM.

Niemniej jednak ludzie nadal zadają to samo pytanie: „Myślę o wzięciu U2412M, ale obecność PWM mnie dezorientuje. Powiedz mi, czy bardzo będą cię bolały oczy?

Jeśli chodzi o mnie, po tygodniu siedzenia przed monitorem z PWM, przyzwyczaiłem się do tego i mogę powiedzieć, że nie wywierał dużego nacisku na oczy. Chociaż każdy ma swoje ciało, a także wizję. Tak, przez pierwsze godziny siedzenia przy monitorze było nietypowo, ale potem jakoś wszystko się ułożyło. Niemniej jednak były pewne momenty, które zmuszały oczy do wysiłku. Te momenty pojawiały się, gdy trzeba było przeskakiwać wzrokiem z jednego monitora na drugi. Wtedy zauważyłem PWM. Ponieważ nie dawało mi to spokoju, postanowiłem przyjrzeć się elektronice monitora, a mianowicie sterownikowi podświetlenia LED.
Po dodaniu modyfikacji, o której opowiem poniżej, moje oczy zaczęły trochę lepiej widzieć obraz na monitorze... Ale nie mogę powiedzieć, że jest to duża różnica (a może po prostu jestem do tego przyzwyczajony) To). Ale niezależnie od opinii, kiedy wracam z pracy do domu, pierwszymi doznaniami, jakich doświadczają moje oczy po obejrzeniu roboczego monitora, jest relaks...

Od razu powiem, że po dokonaniu zmian użytkownik nadal ma możliwość skorzystania z trybu wewnętrznego do zmiany jasności, co prowadzi do włączenia PWM. Aby zapobiec włączaniu się elektroniki monitora w trybie PWM, należy ustawić jasność monitora na 100% i dodatkowo zmienić jasność za pomocą rezystora zmiennego.

Trochę o elektronice monitorów

(osoby niezainteresowane mogą pominąć)
No i o co chodzi... A chodzi o to, że regulacja jasności nie odbyła się według zasady PWM, a według zasady zmiany prądu przepływającego przez diody podświetlające monitor LCD. Większość układów sterowników LED oferuje tę funkcję. Ale najpierw byłoby miło dowiedzieć się, jaki rodzaj mikroukładu służy do zasilania podświetlenia LED w naszym monitorze. Aby to zrobić, musimy go zdemontować.

Nie będę się rozwodzić nad tym, gdzie i co należy wcisnąć, dokręcić, odkręcić, aby zdemontować monitor. Informacje te można łatwo znaleźć w Internecie. Na przykład tutaj
Zidentyfikowano układ sterownika - OZ9998. Następnym krokiem jest wyszukanie dokumentacji do tego chipa. Niestety moje poszukiwania zakończyły się niepowodzeniem.

Ponieważ układ ten znajduje się na płytce zasilacza, dobrze byłoby znaleźć obwód zasilania monitora u2412m. Co również nie zakończyło się sukcesem. Jakimś cudem dzięki jednemu z forów udało nam się znaleźć obwody wykorzystujące nasz sterownik LED OZ9998.
Oto przykład jednego ze schematów:

Biorąc pod uwagę fakt, że wszystkie sterowniki LED mają w przybliżeniu tę samą strukturę, pod ręką pojawił się analog naszego OZ9998 - jest to TPS61199. Ale numery pinów funkcjonalnych mikroukładów nie odpowiadają sobie. Po zapoznaniu się z dokumentacją TPS61199 można stwierdzić, że pin o nazwie Ustawiłem odpowiada za ustawienie wartości prądu poprzez linię LED. W naszym OZ9998 za tę funkcjonalność odpowiada druga noga chipa. Wielkość prądu zależy liniowo od rezystancji rezystora pomnożonej przez określony współczynnik (więcej informacji można znaleźć w karcie katalogowej TPS61199). Ponieważ nie mam dokumentacji do OZ9998, musiałem uciekać się do praktyki. Bez wahania wziąłem najbliższy rezystor zmienny i przylutowałem go szeregowo do istniejącego.

W ten sposób praktycznie ustalono, że maksymalna ustawiona rezystancja na zmiennym rezystorze, przy której jasność podświetlenia monitora jest minimalnie akceptowalna dla wzroku, wynosi 100 kOhm. Zmieniając wartość jego rezystancji za pomocą potencjometru, można zmienić jasność podświetlenia monitora. W rezultacie otrzymaliśmy zmianę jasności, która następuje nie zgodnie z zasadą PWM, ale zgodnie z zasadą zmiany prądu przepływającego przez diody podświetlenia monitora LCD.

Podnieś instrument i w drogę

Zakładamy, że monitor został już zdemontowany (zobacz jak zdemontować monitor):

Ostrożnie zdejmij moduł elektroniki i odłącz niezbędne kable:

Na naszych oczach mamy płytkę zasilającą wraz z płytką interfejsu.

Interesuje nas ten obszar:

Zwiększony:

Mianowicie rezystor podłączony do drugiej części mikroukładu.

Aby przypadkowo nie przekroczyć prądu płynącego przez diody ustawione przez producenta, musimy wymyślić, jak go przylutować, pozostawiając oryginalny rezystor. Aby to zrobić, najpierw go wylutuj.

Przygotujmy rezystor zmienny, ustawiając najpierw rezystancję między używanymi zaciskami na zero.

Wlutowujemy z powrotem oryginalny rezystor (ten, który wlutowaliśmy) do gniazda (patrz uważnie zdjęcie) i nasz rezystor zmienny tak, jak pokazano na rysunku, czyli szeregowo.

Wyciągamy rezystor zmienny z korpusu monitora, aby po złożeniu monitora można było go wyregulować. Zrobiłem to u siebie tak:

To wszystko. Osoby chcące sprawdzić funkcjonalność mogą podłączyć kable i przetestować.
Film pokazuje jak najpierw zwiększam jasność za pomocą rezystora zmiennego, a następnie zmniejszam jasność. W drugiej części jasność zmieniana jest za pomocą wewnętrznych funkcji monitora.

PS
Po pewnym czasie pracy przy monitorze określiłem poziom jasności, przy którym wygodnie mi się pracuje. Zmierzyłem rezystancję uzyskaną na rezystorze zmiennym i wlutowałem rezystor stałooporowy.