Что такое ШИМ в смартфоне. Что такое шим в смартфоне

Первый метод увеличивает яркость при увеличении напряжения и уменьшает при уменьшении напряжения. Второй метод использует конфигурацию диапазона импульсов (PWM). Это объясняется ниже.

Что такое ШИМ в смартфоне

С развитием технологии ШИМ в последнее время заняла особое место. В данном разделе объясняется, что представляет собой этот процесс.

ШИМ (диапазон импульсов) в англоязычной литературе называется PWM (широтно-импульсная модуляция). Основной целью этого процесса является улучшение характеристик электроснабжения по оптимальной цене и минимизация потерь электроэнергии.

Чтобы ответить на вопрос «что такое ШИМ в смартфоне?», необходимо знать несколько вещей о том, как работает экран и элементы управления.

Немного теории

Представьте себе небольшую схему, состоящую из трех элементов: источника питания, регулятора (например, какого-нибудь линейного резистора) и нагрузки. Задача первого элемента — подавать питание на нагрузку. Регулятор, с другой стороны, необходим для плавного перехода этой мощности и только к нагрузке, когда это необходимо (не все ресурсы потребляются).

Для регулирования яркости экрана необходимо обеспечить соответствующее напряжение на нагрузку от источника питания. Однако дело в том, что при использовании обычных линейных регулирующих коэффициентов большая часть этой энергии просто рассеивается в виде тепла и не достигает конечной точки.

Коэффициент полезного действия составлял всего 20-30%, чтобы инженер не терял слишком много энергии в регуляторе (резисторе), так как эти потери могут быть уменьшены и улучшена производительность всей этой схемы.

В качестве решения этой проблемы вместо линейных регуляторов используются импульсные регуляторы. При использовании напряжение, подаваемое на экран, не стабильно (как объяснено в примере выше), а пульсирует. Каждый цикл импульса имеет свою длительность и частоту, которая измеряется в герцах.

Рассмотрим процесс на графике. Проще говоря, «слайды» — это импульсы. Это интервалы (отмечены красным цветом), через которые регулятор подает напряжение на нагрузку. Зеленые линии обозначают точки, в которых напряжение не подается; фактически, это моменты, когда экран выключен. Такое вращение позволяет достичь выхода примерно 90-95% во время работы импульсного регулятора.

Простые линейные регуляторы всегда сохраняют энергию за счет простой диффузии в виде тепла, в то время как импульсные регуляторы используют уловки человеческого глаза. Это экономит ресурсы от непрерывной активации/экранирования на частотах 150-400+ Гц.

Что нужно знать об этом

Выше вы ознакомились с принципом работы режима ШИМ. Для полноты картины стоит добавить, что рабочий цикл графика соответствует яркости экрана. Например, 100% яркости — это 100% рабочих циклов. Чем больше длительность отдельной пульсации, тем меньше ее специфичность.

Например, смотрите на экран в течение 10 секунд, не отвлекаясь ни на что другое. Рассмотрим, что устройство имеет экран с уровнем мерцания 400 Гц (длительность одного импульса составляет 0,0025 с), а яркость установлена на 50%. Как мы уже выяснили, процент яркости = процент рабочих циклов, поэтому за все время просмотра экрана ровно 5 секунд питание не подается вообще.

Однако, учитывая особенности зрения и тонкую для человеческого глаза частоту 400 Гц, 4000 импульсов длительностью 0,00125 с достаточно для наблюдения всего изображения в течение 10 с (яркость установлена на 50. % в два раза меньше максимальной яркости, поэтому «ширина», или длительность, также в два раза меньше).

Эта интересная особенность наблюдается в OLED-экранах и их производных: AMOLED (включая динамические, супер и т.д.), опрос. Не соврать, стоит упомянуть, что IPS-экраны используют подобную технологию, но в случае с такими столами говорить о явлении ШИМ не приходится. Условия.

Если ШИМ — это нормальное мерцание экрана, почему пользователь получил кнопку? Хотелось бы добавить, что хотя человеческий глаз не воспринимает изменения изображения более 60 в секунду, экраны мерцают чаще. Следовательно, образ мерцания выглядит как единое целое.

Что такое ШИМ и реально ли эта технология опасна для зрения?

Возможно, вы слышали о ШИМ в контексте новых моделей телевизоров или мобильных устройств. Существует множество противоречивых отзывов — давайте разберемся, почему так происходит.

Современные экраны с матрицами OLED и AMOLED популярны во всех устройствах — телевизорах, экранах и смартфонах. При всех их преимуществах есть недостаток, о котором продавцы часто не говорят: рябь на экране.

Что такое ШИМ?

ШИМ — это широтно-импульсная конструкция, технология, используемая в таких устройствах, как экраны, ноутбуки, смартфоны OLED и AMOLED. Аналоговые регуляторы напрямую регулируют яркость светодиодов в диапазоне 0-100%. В матрицах OLED и AMOLED используются цифровые контроллеры, использующие только ШИМ; светодиоды можно включать и выключать.

Это означает, что яркость регулируется путем изменения времени работы светодиодной лампы, а не яркости. Проще говоря, они предназначены для мигания.

Например, если светодиоды светятся 100% времени, то яркость максимальна. При 50% времени яркость снижается до половины. Цветение происходит так быстро, что вы этого не замечаете: ваши глаза просто «вычисляют» среднее изображение.

Чем опасен ШИМ?

Эта технология, в которой используются высокочастотные светодиоды, еще больше напрягает глаза и, следовательно, негативно влияет на зрение. Вы не замечаете мерцания, но ваши глаза воспринимают его. Для некоторых пользователей индивидуальные реакции могут быть очень негативными: раздражение глаз, головокружение, тошнота и т.д.

Для минимизации вредных последствий используется технология диммирования постоянным током. Он предназначен для управления уровнем напряжения каждого пикселя на экране. Эта операция помогает сделать уровень мерцания ощутимым, но не спасает от просто низкой яркости. Кроме того, диммирование постоянным током снижает насыщенность цветов.

Почему технологию ШИМ продолжают использовать?

Дело в том, что цифровые элементы управления намного меньше аналоговых. А это значит, что устройства могут быть тоньше и легче. Поэтому в погоне за элегантным дизайном и снижением веса производители считают недостатки технологии приемлемыми.

Если вы заметили, что ваши глаза сильно устают после долгой работы на ноутбуке, компьютере или даже мобильном устройстве, попробуйте увеличить яркость экрана. Часто пользователи поступают прямо противоположным образом. Уменьшите яркость, что сделает мерцание еще более заметным. ШИМ очень заметен в темноте — не забывайте включать свет или хотя бы подсветку комнаты, когда темно. Кроме того, при высокой яркости неудобно пользоваться экраном без дополнительного освещения.

Контроль времени, которое вы проводите с гаджетом, может быть полезен. Подробнее о том, как это сделать, читайте в статье.

Диммирование постоянным током в настоящее время по-разному включено в смартфонах разных производителей. Вам нужно ввести специальный пароль или установить приложение, что можно сделать где-то через настройки.

Как узнать технологию экрана используя ручку?

Если ШИМ — это нормальное мерцание экрана, почему пользователь получил кнопку? Хотелось бы добавить, что хотя человеческий глаз не воспринимает изменения изображения более 60 в секунду, экраны мерцают чаще. Следовательно, образ мерцания выглядит как единое целое.

Автобиография поможет определить, мерцает ли экран или низкая яркость связана с низким энергопотреблением. Если вы хотите самостоятельно проверить, мерцает экран или нет, примените следующую схему

1. На смартфоне установим яркость на max режим. Затем, нужно открыть белую заставку;
2. Берём ручку за её конец и начинаем махать рядом с дисплеем;
3. Когда ручка движется в плавном режиме, то мерцания нет. Это естественно, если яркость установлена на 100%;
4. Уменьшаем яркость и повторяем процедуру. Вы в данной ситуации заметили, что ручка начала распадаться на отдельные элементы? Значит в смартфоне применена технология ШИМ.

В дополнение к ручке можно использовать специальное устройство, которое может определить, активна ли эта технология ШИМ. Но стоит ли это денег, если вы можете выполнить этот анализ с помощью ручных инструментов?

Плюсы и минусы смартфонов с ШИМ технологией

Когда мы описывали широкоимпульсную конфигурацию, мы осознали преимущество низкого энергопотребления. Однако есть и другие преимущества и недостатки.

Несмотря на очевидные преимущества, некоторые люди не решаются купить OLED-телефон из-за напряжения глаз. Конечно, организм у всех разный, и у некоторых людей глаза устают. Большинство пользователей заметят очень слабое мерцание экрана. Однако у тех, кто его наблюдает, может болеть голова.

Интересно, что современные модели часто включают опцию диммирования постоянным током, которая уменьшает этот эффект.

Итак, технология ШИМ в телефонах, нужна или нет?

Упомянутый в начале статьи пользователь, который начал махать пером по экрану смартфона, впоследствии не смог взять смартфон в руки. Он пришел к выводу, что здоровье важнее, чем то, сколько времени телефон работает от одного заряда или сколько цветов он передает. Но является ли это аксиомой для других?

Обратите внимание, что каждый пользователь индивидуален. Глаза одних людей воспринимают мерцание в большей степени, других — в меньшей. И для одних людей этот тип образа представляется целостным, а для других — личностным. Единственный способ узнать наверняка, влияет ли технология ШИМ на ваш организм как негативный фактор, — это личный опыт использования таких телефонов.

В Российской Федерации действует закон о защите прав потребителей. Согласно этому, пользователь имеет возможность вернуть телефон в магазин в течение 14 дней с момента покупки. За это отвечает статья 25, согласно которой, если товар цел и находится в хорошем состоянии, владелец магазина не может отказать в приеме товара.

В старых телевизорах и мониторах по технологии LCD мерцание происходит очень грубым образом: вспыхивает и потухает весь экран, а не его части. Именно такой ШИМ некоторым оказывается критически вреден

ШИМ означает формирование импульсов. Как следует из названия, эта техника проверяет яркость экрана путем изменения ширины ярких импульсов. Проще говоря, он играет с временем, в течение которого экран активируется или деактивируется. При уменьшении яркости экрана мерцание становится более выраженным, поскольку длительность импульсов, передаваемых задней подсветкой, уменьшается. Это означает, что распознается активация/деактивация, которая воспринимается как низкая яркость.

Прочитав это, вы зададитесь вопросом — подождите минуту, экран гаснет при меньшей яркости? Я никогда не замечал этого!

Это происходит потому, что частота импульсов настолько высока (обычно более 200 Гц), что человеческий глаз не может обнаружить отдельные импульсы. Вместо этого человеческий глаз усредняет количество света от этих импульсов. Таким образом, воспринимаемая яркость определяется соотношением активаций, что делает таблицу недействительной.

Следующая диаграмма иллюстрирует, как работают настройки ШИМ-освещения. При 100% яркости видно, что свет постоянно горит. По мере уменьшения яркости до 50% стол попеременно активируется и деактивируется через равные промежутки времени. Однако при дальнейшем снижении яркости экран отключается на более длительный период времени, чем освещается. Поэтому при очень низких уровнях яркости наблюдается значительный эффект мерцания.

Что такого плохого в ШИМ Димминге и его мерцании?

Обычно даже при низких уровнях яркости средний человеческий глаз не видит мерцания от ослабления ШИМ. Однако это не значит, что это никогда не коснется вас. Некоторые люди более чувствительны к этому мерцанию. И для этих людей затухание ШИМ может привести к усталости глаз, головным болям и мигреням при длительном воздействии. Это особенно актуально в условиях низкой освещенности.

Настройка постоянного тока, по сути, регулирует яркость путем изменения мощности, подаваемой на схему. Мощность = напряжение х ток, поэтому увеличение или уменьшение одного из этих входов изменяет мощность, подаваемую на дисплейный стол, и, следовательно, его яркость.

Звучит очень просто, не так ли? Почему же производители не используют диммирование постоянным током в смартфонах AMOLED?

Производители смартфонов уже много лет используют DC Dimming на ЖК-экранах, но недавно начали добавлять его в AMOLED-смартфоны. Это связано с тем, что диммирование постоянным током имеет ряд существенных недостатков. При низких уровнях яркости цвета лучше видны на OLED-панелях. В OLED-панелях изменение напряжения может изменить цвета.

Поэтому при низких уровнях напряжения воспринимаемое качество экрана смартфона может значительно снизиться.

Так в чем же решение?

Производители смартфонов все больше знают о потенциальных проблемах со здоровьем, связанных с ШИМ с пониженной яркостью. Однако, поскольку Flicker PWM действительно влияет только на определенные группы, а также только на недостатки, связанные с DC-выцветанием на панелях AMOLED, производители смартфонов сегодня предпочитают предлагать его в качестве дополнительной функции.

OnePlus уже подтвердила, что тестирует функцию регулировки яркости постоянного тока на своих смартфонах. Эта функция может быть добавлена в будущие обновления. Действительно, китайские компании, производящие смартфоны, похоже, готовы к этой функции. Xiaomi, vivo, Oppo и даже Meizu пошли дальше и подтвердили снижение яркости DC на существующих или будущих смартфонах.

Vivo Iqoo оснащен панелью AMOLED и имеет возможность регулировки яркости постоянным током благодаря обновлениям.

Ослабление ШИМ может вызвать дискомфорт у некоторых пользователей, но большинство пользователей не почувствуют никакой разницы. Поэтому важно знать, что чувствительность к явлению мерцания определяет, как оно влияет на вас.

Black Shark 2 поставляется с функцией диммирования постоянным током (практическое руководство здесь).

Поэтому, если у вас ухудшилось зрение или появились головные боли из-за длительного увлечения экраном смартфона, не стоит пока винить в этом затухание ШИМ. Выработайте хорошие привычки использования смартфона, например, регулируйте яркость экрана до комфортного уровня (не всегда на 100%) и соблюдайте соответствующее расстояние от экрана смартфона.

Чтобы понять затухание постоянного тока, необходимо сначала узнать о затухании ШИМ и о том, как оно может вызвать дискомфорт у некоторых пользователей.

Преимущества и недостатки телефонов с ШИМ

Преимущества низкого энергопотребления были подчеркнуты при описании конфигурации широкого импульса. Однако у этой технологии есть и другие преимущества, которые сосуществуют с недостатками.

Несмотря на преимущества, многие люди отказываются от покупки смартфонов с OLED-экраном из-за недостатков. Симптомы зависят от особенностей каждого глаза. Большинство людей не замечают мерцания экрана, в то время как другие замечают, что после длительного использования устройства у них начинает болеть голова.

Интересный факт. Последние модели оснащены функцией диммирования постоянным током, которая уменьшает эффект мерцания.

Выводы

Человек, помахавший карандашом перед экраном, все еще отказывается покупать смартфон. Для него фактор ШИМ был важнее, чем цветопередача и энергопотребление. Но что делать остальным?

Во-первых, мы должны понять, что каждый из нас отличается от других. Некоторые люди более чувствительны к мерцанию, в то время как другие видят изображения плавно и постоянно. Только практический опыт может помочь нам четко определить, играет ли ШИМ какую-то роль в нашем взаимодействии с глазами.

К счастью, согласно закону о защите прав потребителей, люди могут вернуть свои смартфоны в магазин и получить полный возврат денег в течение 14 дней после покупки. Это право регулируется статьей 25, которая гласит, что продавец не имеет права отказать в возврате товара при условии, что он находится в хорошем состоянии.

Поэтому не раздумывайте, приобретая телефон с ШИМ. Если вы подвержены мерцанию, верните изделие в соответствии с действующим законодательством РФ.