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【文/江湖事务所 浆糊狼中】iPhone13全系的屏幕每秒闪烁480次,为什么你看不到呢?别急,教你一个小技巧,让你瞬间拥有写轮眼。

首先,打开你另外一部手机的相机,切换到专业模式,调整快门速度到1/2000s。对准你的iPhone,可以看到屏幕上移动的条纹,这就是手机的频闪现象!

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拖动亮度条,你就可以看到线条变化。黑色线条就是屏幕熄灭时产生的,线条越宽代表“占空比”越低,频闪效应可能越强。(注:你看到的紫色拖影,是由于不同颜色的发光子像素亮灭速度不一致造成的。)

那么,iPhone13的屏幕频闪真的会闪瞎你的眼吗?

欢迎关注江湖事务所,这是一个用事实和数据揭示真相,还能让你涨知识的频道!

片头教大家的拍屏幕线条的方法,是利用了手机相机卷帘快门的成像原理,只能大致判断手机频闪的频率和占空比,并不能准确评估频闪危害。

上期视频,我分析了Oppo Find X3的LTPO屏幕数据,很多小伙伴不买账。

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Oppo Find X3 频闪风险评级(依据IEEE《Std 1789™-2015》)

所以这期视频,我将参考iPhone13 Pro/Max的实测数据,带大家了解一下iPhone13 LTPO屏幕的频闪,到底有多强?会不会闪瞎你的眼,等下请你自己判断。另外,我还会与iPhone12的数据进行对比,顺便告诉你DC调光到底调了啥?最后还会给“频闪敏感人群”提供一些建议!请注意,本视频/文章,只讨论频闪危害,至于iPhone13的屏幕显示效果如何好,是不是宇宙第一,不在讨论范围。

为了能够让大家看得懂我后面的分析,开头我必须先解释几个频闪相关的专有名词。如果你是技术达人,可以参照进度条,直接跳转到数据分析。

【频闪相关名词解释】

iPhone13 Pro/Max所使用的的三星LTPO屏幕,反应速度非常快,可以配合苹果的Promotion技术,实现屏幕刷新率在10-120Hz之间动态调整,延长手机续航时间至少1.5小时。

我们首先要把iPhone13的,最大“120Hz屏幕刷新率”跟“PWM调光频率”两个定义区分开。“120Hz屏幕刷新率”,指的是画面内容每秒钟显示的帧数。而“PWM调光频率”,指的是通过亮灭交替来控制画面亮度的频率。

上一代iPhone12 Pro/Max是支持高亮度硬件DC调光的,中低亮度下才会切换到240Hz低频PWM调光。而更换了LTPO屏幕的iPhone13 Pro/Max,则采用了“全亮度480Hz低频PWM调光”技术,取消了对高亮度硬件DC调光的支持。

“DC调光”是通过改变电压和电流,来线性地控制屏幕亮度,不会产生频闪。

而“PWM调光”,是通过控制屏幕晶体管,不断亮、灭、亮、灭,交替发光,通过改变交替时间,也就是所谓“占空比”,来调整屏幕亮度。占空比越低,亮度越小,我们拍到的屏幕黑线就越粗。PWM调光,会使屏幕产生相应频率的闪烁,对眼睛可能产生伤害。

目前“低频PWM调光”所使用的的频率,一般在180Hz-480Hz之间,处在人类视觉神经可感知范围的上限边缘,对“频闪敏感人群”可能会带来一定的影响。人眼只能察觉80hz以下的闪烁,但是无法察觉的更高频率的闪烁,依然有可能,给你带来眼疲劳,甚至偏头痛。

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这是PWM调光时,亮度变化的波形图。

我们要判断频闪伤害,通常会用到“波动深度”和“闪烁指数”这两个重要指标。

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波动深度=(A-B) / (A+B)*100%

闪烁指数=面积1/(面积1+面积2)

他们的计算公式如图所示。根据IEEE(国际电工电子工程学会)的定义,这两个指标,是对光源闪烁幅度和波形变化程度的量化,越高表示发生频闪的可能性越高。因此我们测出的这两个值越低越好。

【手机频闪风险评价准则】

本视频在分析手机的频闪危害时,所参照的标准,是目前国际通行的“LED光源频闪风险危害评价准则”,来自IEEE的《Std 1789™-2015》。

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有网友可能质疑,这个准则是针对LED照明的。国际上目前并没有专门针对手机屏幕的频闪风险评价准则。

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手机屏幕,在暗光环境下可以看做是一个LED光源,理论上,对手机屏幕的要求应该比灯具更严格,因为一个是直视,一个是非直视。通常标准的制定都会落后于技术本身的发展。我们参照IEEE的这项标准进行评价,可以对手机屏幕的频闪风险进行一个定量的分析,虽然可能无法直接作为手机频闪危害的依据,但起码可以做个比较和参照。

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另外,中国质量认证中心CQC,于2021年3月19日发布的《照明产品频闪性能认证规则》中,也完全参照了IEEE的《Std 1789™-2015》标准。

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还有些非频闪敏感人群,甚至质疑频闪危害存在的事实。其实你只要去翻阅一下我上一个视频的评论,你就会发现有为数不少的网友,都有频闪方面的困扰。这也是我决定做这期视频的原因。如果屏幕前的你也是其中一员,请在屏幕上打1!让我们看看有多少人受频闪影响?

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中信所国家工程技术图书馆的数据库里,可以查阅到一些与频闪健康有关的研究资料,其中包括对频闪评价标准的研究,基本,都参照的是IEEE的这个频闪风险标准。

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感兴趣的小伙伴可以自行查阅。()

【iPhone13Pro/Max的频闪数据分析】

有朋友提醒过我,频闪问题牵扯厂商利益太多,因此很多评测类的UP主,深谙其道,一般都是只测不评。没关系,只要有数据,我来帮大家评。

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先看看“大米评测”9月26日视频中发布的这个数据,iPhone13Pro/Max,在30%左右亮度,调光频率480Hz,波动深度96%,闪烁指数0.237。“大米评测”只说了一句“对频闪敏感用户来说,会相对累眼”。然而话少事大,屏幕上“高风险”三个红字“昭然若揭”,iPhone13的用户看了一定心惊胆战。下面听我来详细解读。

根据我国和IEEE的评价标准,完全无风险的闪烁频率要大于3125Hz,1250Hz到3125Hz之间为低风险范围。1250Hz以下,则需要根据这张分级图,参考“波动深度”的数值,来确定频闪风险等级。

IEEE给出了公式,可以计算出每个频率对应的低风险“波动深度”值上限。如屏幕上所示。

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(90Hz到1250Hz之间,低风险波动深度上限值=频率×0.08%)

iPhone13的480Hz调光频率,对应的频闪低风险波动深度值上限是38.4%。而iPhone13Pro/Max,实测30%左右亮度下,波动深度值为96%。显然,频率与波动深度的交汇点,落在高风险区域。这也就是为什么测量仪器上会显示“高风险”。

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根据MDT大神在其文章中提到的iPhone12 Pro Max的屏幕数据,在50%左右亮度下,iPhone 12 Pro Max的PWM调光频率为240Hz,波动深度83.8%,闪烁指数0.273。

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我们同样把它标识在IEEE的频闪危害分级图上,结果也落在高风险区域。

所以,依据IEEE的频闪评价标准,iPhone13 Pro/Max和iPhone12 Pro/Max的表现,可谓半斤八两,都是高风险。

但是,已经有多位苹果用户给我留言,自己从IPhone12 Pro/Max升级到iPhone13Pro/Max以后,感觉眼睛比以前更难受了?这到底是为什么呢?如果你也有这样的情况,请在屏幕上打“1”。接下来我来告诉你为什么!

【iPhone12 Pro/Max vs iPhone 13 Pro/Max 频闪风险对比】

MDT大神在微博上发布了由仪器测量的,iPhone 12 Pro/Max和iPhone 13 Pro/Max,在四个典型亮度下,波形的对比图。答案一下子就找到了!

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我们从上往下看。在最高亮度下,iPhone12 Pro/Max的波形非常平缓,因为此时iPhone12 Pro/Max 处于高亮度硬件DC调光模式。iPhone13 Pro/Max是全局PWM调光,虽然有少许波动,但此时占空比较高,频闪可以忽略。

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在100nit,约40%亮度下,iPhone12 Pro/Max的表现依然非常好,DC调光仍在发挥作用,而iPhone13 Pro/Max已经有明显波动。

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随着屏幕亮度继续降低,在35nit,大约19%亮度下,此时iPhone12 Pro/Max已经从DC调光模式切换到240Hz低频PWM调光模式,波形出现明显波动,而此时的iPhone13 Pro/Max早已放飞自我。

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到了最低亮度,iPhone12 Pro/Max的波形相对平缓,而iPhone13 Pro/Max的波形,则出现明显较高的凸起,也就意味着其闪烁指数会明显高于iPhone12 Pro/Max。

可以说,在每一个亮度下,iPhone13 Pro/Max的调光表现都不如iPhone12 Pro/Max。尤其是在暗光环境下,iPhone13 Pro/Max的波动程度要比iPhone12 Pro/Max大得多。我不敢得罪厂商,更不敢得罪某粉。我的上一个视频,就是因为被某粉恶意举报,被禁言7天。所以,12和13,谁的频闪更严重呢?请大家帮我,把你们的评判结果打在公屏上/评论里!

请注意,本视频引用的测试数据都是非官方数据,仅供个人研究和探讨,准确数据请以官方发布的为准!

【DC调光对频闪程度的影响,闪烁指数不容忽视】

上一节我们对比分析iPhone12和iPhone13的波形数据,其实可以得出一个结论,评价1250Hz以下频闪的严重程度,不能只看“调光频率”和“波动深度”,也要参考“闪烁指数”这个指标。而IEEE的评价标准,只考虑了“波动深度”,却忽略了“闪烁指数”,因此我认为是不完美的。

目前大部分OLED屏幕的手机,都支持“防频闪”模式,或者“DC调光”模式,通常它们可以通过“高亮度硬件DC”,加上“中低亮度软件DC”,从而实现全局类DC调光功能。

大家可以看一下我整理的数据,表上左边四个型号的手机,都支持全局类DC调光模式。请注意比较,它们在低亮度下的闪烁指数,在开启类DC调光模式,前和后的变化!很明显,当开启类DC调光模式以后,闪烁指数直接下降了一个数量级,波动深度也有一定程度下降。

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事实上,目前各手机品牌的“类DC调光”技术,多是以改善光波型和占空比,从而使“闪烁指数”这一指标大幅降低为目的的。在类DC调光模式下,波动曲线更平滑,占空比更高,亮度输出更加稳定,眼睛受到频闪的伤害风险也就越低。

这是同事的华为Mate30Pro,开关“防频闪”功能的对比:

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上图在全局“类DC”模式关闭时,黑线条明显,亮度越低黑条宽度越宽,频闪约严重。

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上图在全局”类DC“模式开启时,相同亮度下,频闪明显降低!

需要注意的是,全局“类DC”调光模式开启以后,调光频率一般也会下降到与屏幕刷新率相同。比如小米11,开启类DC调光以后,调光频率会从PWM调光的480Hz,下降到与屏幕刷新率相同的120Hz。此时,如果依然套用IEEE的频闪危害分级图,只参考“频率”和“波动深度”这两个指标,会发现由于调光频率大幅下降,低风险”波动深度“值上限也大幅下调,屏幕的频闪危险等级,可能反而都提高了。

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这样分析其实是不准确的,主要原因就是忽略了DC调光大幅降低“闪烁指数”所带来的正面影响。

我在查阅资料时,偶然看到“JJ大手哥”的视频。他在评测黑鲨手机时,将黑鲨4、小米11和红米K40,开启类DC防频闪模式之后的评级,都标注为红色的“有风险”,而低频PWM调光全部标注为“低风险”,这其实是不准确的。这就是忽略“闪烁指数”,简单套用IEEE评价标准的结果。

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暂且不说他的测试数据是否准确,至少在开启类DC调光模式后,频闪风险不应该是提高!从他的测试数据也可以看出,这几款手机在开启类DC模式之后,闪烁指数都有显著降低!另外他还标错了小米11和红米K40在高光模式下的闪烁频率,此时应该是与屏幕刷新率相同。

综上所述,类DC调光确实可以在一定程度上解决低频PWM调光带来的频闪问题,我们在评价“类DC调光”模式下的频闪危害程度时,应该将“闪烁指数”,纳入评测指标!

同时我们也要注意,开启类DC调光模式后,屏幕的显示效果可能会轻微下降,包括偏色、亮度不均等,这也是个别厂家不愿意加入“DC调光”功能的一个重要原因!

所以,如果你只能在“健康无闪烁”和“显示效果出众”之间二选一,你会选哪一个?请把你的答案打在公屏上/评论区!

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苹果iPhone13Pro/Max这次采用的LTPO技术,本身是个非常先进的屏幕技术,而且其实是可以支持DC调光或者高频PWM调光的。可是为什么三星没有对一加、OV、甚至苹果,提供DC调光技术的支持呢?这里面有好几个原因,想知道的小伙伴,请在屏幕上打1,我会在下个视频告诉你其中的秘密!

另外,其实已经有一家公司,推出的手机屏幕,既可以做到“健康无闪烁”,又可以做到“显示效果出众”。知道答案的小伙伴,请直接打在公屏上。下期视频,我会给大家讲一些更深入的内容!

【“频闪敏感人群”屏幕使用建议】

首先我要强调,由于目前我国并没有针对手机“频闪”的专项安全标准,而且并不是所有人都对“频闪”敏感,因此以下建议只针对“频闪敏感人群”。

1、LCD永不为奴!但是相较OLED屏幕来说,LCD屏幕蓝光值可能偏高,一定要注意它的蓝光认证和评测指标。

2、如果选购OLED屏幕的产品,尽量选择具备“类DC调光”功能的。这类产品,通常系统设置里都会有“DC调光”,或者“防频闪”选项。

3、除了类DC调光之外,还可以选择高频PWM调光屏幕的手机。我已经介绍过多次,华为P50或者荣耀50系列、Magic3系列都是不错的选择。

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4、所有OLED屏幕手机用户,在暗光环境下,都应该尽量少使用手机。暗光环境下的频闪危害要远高于高光环境。

5、手机可以开启深色模式。PWM调光的本质是亮度变化,显示白色的时候频闪最明显,因此只要把手机界面配色换成深色模式,可以大幅减少亮度波动。通过“降低白点值”来降低频闪影响的方法,在全局PWM调光模式下是没有用的。因为降低白点值的原理,就是增大高亮度DC调光的调光区间,让光线变暗时,调光模式尽可能迟一点从类DC调光切换到低频PWM调光。而iPhone13是全局PWM调光区间,改变白点值,其实等于是降低亮度,对PWM调光方式没有任何影响,所以并不能起到减少频闪的作用。

6、如果发现使用一段时间后,眼睛容易疲劳,视力下降,注意力分散,甚至发生偏头痛,那么你有可能就是“频闪敏感人群”。你新买的手机,如果还在无理由退换货时间内,建议还是退掉吧!

以上就是这期关于iPhone13“频闪”问题的全部内容。很高兴地看到,iPhone13上市以后,有越来越多的网络媒体开始再次关注“频闪”带来的健康问题。我这里强烈建议,国内的数码评测大v,在评测手机时,应该把频闪测试放在评测内容里。不谈频闪,空谈亮度、色彩和对比度,都是耍流氓,是对观众的不负责!同意的小伙伴,请把“频闪测试”四个字打在公屏上!

通过制作这期视频,我自己也学到了不少知识!感谢屏幕上的几位大神给我的指点和帮助。希望看我视频的观众也一样有所收获!大家临走之前别忘了点赞和转发,欢迎关注我的频道!我们下个视频再见!

特别鸣谢(排名不分先后):

Acolasa地盘,欧阳秋叶,魔法师蛋小丁,Navis-MDT

参考资料及文献:

“大米评测”数据

“低调的山”的拍摄视频

IEEE Std 1789™-2015《LED光源频闪风险危害评价准则》

CQC 16-465143-2021 《照明产品频闪性能认证规则》

T/SZSA 029.1-2021《深圳市LED产业标准联盟标准》

许巧云,福建省产品质量检验研究院,《LED照明产品光源频闪风险分析》

赵晓杰,徐蔚,复旦大学,《光源频闪对人体健康的影响分 +析》

张恭铭等,中国建筑科学研究院有限公司,《基于视觉疲劳的频闪评价实验研究》

胡寻案,张周,徐佳雨,惠州雷士光电科技有限公司,《频闪标准现状与去频闪技术的应用》

时粉周,王钰,包德海,航海环境医学,《照明光源的频闪对视功能的影响》

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