Как отключить шим
Перейти к содержимому

Как отключить шим

Простой способ получения ”Flicker-Off”: «отключение» ШИМ мерцания подсветки LCD мониторов и телевизоров

Многие наверняка замечали, что за некоторыми мониторами глаза устают больше, чем за другими с такой же диагональю и разрешением.

Одной из причин этого может быть мерцание LED светодиодов подсветки монитора, вызванное ШИМ регулированием их яркости.

КДПВ

На habr.com уже было несколько статей, посвященных как описанию этого явления, например Пульсация экранов телевизоров и Увидеть пульсацию, так и методам борьбы с ним, например за счет увеличения частоты ШИМ подсветки Разгон подсветки монитора, или даже полной переделке подсветки (ссылки внутри статьи Как оценить пульсацию светодиодных ламп).

Очевидно, что подобные методы лечения требуют определенной прямизны рук, умения работать с напильником паяльником, и сопряжены с некоторым риском (и уж в любом случае потерей гарантии).

Однако иногда можно добиться вполне удовлетворительного результата, не вставая с дивана компьютерного кресла, ограничившись лишь подстройкой монитора, буквально «отключив» мерцание его подсветки (ну, или по крайней мере существенно его уменьшив). Так сказать, получить «Flicker-Off».

  • Впрочем, с некоторыми оговорками это может помочь и в ряде других случаев (правда тоже не всех) — об этом в конце статьи.

Причина использования ШИМ регулирования яркости

Дело в том, что при изменении величины тока через светодиод помимо его яркости, меняется и цветовая температура — при снижении тока она обычно уходит в синеву (в отличие от ламп накаливания, которые при работе «вполнакала» уходят в красноту). Но, в отличие от весьма инерционных ламп накаливания, LED светодиоды* практически безынерционные, время их включения и выключения менее миллисекунды, что позволяет регулировать их яркость за счет Широтно-импульсной модуляции (ШИМ, PWM).

  • С CCFL лампами ситуация аналогичная, кроме того они нестабильно работают при пониженном напряжении.
  • Существуют светодиоды, в которых за счет технических ухищрений удаётся поддерживать стабильную цветовую температуру при снижении яркости за счёт уменьшения тока в некоторых пределах, но такие светодиоды существенно дороже, да и рабочий диапазон регулирования их яркости не бесконечен, так что на малой яркости с ними тоже вынуждены использовать ШИМ.
  • Чем руководствуются изготовители, в одном случае выбирая частоту ШИМ например 120 Hz, а в другом 6 kHz оставим за рамками данной статьи.

ИМХО можно предположить, что при одинаковой рабочей яркости например 120 кд/м 2 , подсветка с частотой ШИМ 120 Hz и рабочей яркостью светодиодной подсветки 150 кд/м 2 (коэффициент заполнения 80%) будет менее агрессивна для глаз, чем подсветка с частотой ШИМ 600 Hz и рабочей яркостью светодиодной подсветки 500 кд/м 2 (коэффициент заполнения 25%).

Хотя визуально в первом случае мерцание можно будет заметить, а во втором скорее всего нет. «Такая вот загогулина»(с)

Теперь несколько слов о

Flicker-Free

Казалось бы тут все предельно ясно. Любой лингвист, читающий Шекспира в подлиннике, скажет, что flicker-free это «немерцающий», «свободный от мерцания». Ну а раз нет мерцания, то и нет проблемы мерцанием от ШИМ.

Однако с точки зрения техники это к сожалению не совсем так. Вернее так-то оно так, но не совсем, потому что иногда могут быть некоторые нюансы.

Например wikipedia нам сообщает кучу общих слов о Flicker-free, что «богатым и здоровым быть лучше, чем бедным и больным», и что «свобода* лучше, чем несвобода*» (*имеется в виду «свобода от мерцания»), при этом единственное имеющееся примечание идет на страничку о ШИМ, которую мы только что рассматривали. Никаких ссылок на внешние источники, например на отраслевые или международные стандарты. На wikipedia это совсем непохоже.

Причина этого в том, что общепризнанных стандартов по Flicker-Free до сих пор попросту нет.* Вообще нет, Карл!

Ну, а «На нет и суда нет»(с), и каждый производитель вправе так называть все, что сочтет нужным, главное не забывать клеить соответствующий шильдик на видное место

Flicker-Free

Можно пойти ещё дальше, и сделать свою фирменную технологию свой фирменный шильдик, например Flicker-Safe.

Видимо имеется в виду, что с Flicker-Free просто нет мерцания, а с Flicker-Safe мерцания вообще нет. «Любой каприз за ваши деньги»© 😉

Flicker-Safe

    UPD (обновление от 01.2022)
    Как оказалось*, стандарт все-таки имеется — IEEE 1789 (правда он касается вообще мерцания LED источников света, а не только LED подсветки LCD дисплеев, поэтому не регламентирует режимы работы LCD, на которых следует проверять мерцание).
    Появился и сертификат TÜV Rheinland: Flicker Free, Low Blue Light Content с соответствующим шильдиком,

TUV Rheinland Flicker Free Low Blue Light Content

При этом рабочий монитор как правило эксплуатируется при невысокой яркости, а отсутствие ШИМ мерцания подсветки может гарантироваться нормироваться в каком-то диапазоне, например 100%-70% от максимальной.

Иногда изготовитель это указывает, хотя обычно «забывает» это сделать.

Иногда об этом можно узнать из тестов и обзоров.

В качестве примера цитата из такого обзора:

Если учесть, что максимальная яркость у этого монитора 225 кд/м 2 , а многие пользователи предпочитают выставлять на рабочем мониторе рабочую яркость менее 100 кд/м 2 , то уже на грани.

— А если изготовитель «забыл» указать другой диапазон рабочей яркости без ШИМ, например если мерцание отсутствует только при 100% подсветке — это Flicker-Free?*
— А если до 60%?
— А до 30%? Впрочем, по поводу последнего мы уже знаем, что это «Flicker-Free» 🙂

— Частота ШИМ 10kHz — это Flicker Free?
— А 1kHz?
— А 240Hz?
— А 120Hz?

— Коэффициент заполнения ШИМ 25% при 1 kHz и яркости менее 50% — это Flicker Free?
— А 50%?
— А 90%? И даже если это только при 100% подсветке и 120Hz?

    UPD (обновление от 01.2022)
    График из стандарта IEEE 1789 (см «обновление» выше) дает ответ на этот и некоторые последующие риторические (на самом деле не риторические) вопросы. Правда пока это не касается рабочих режимов, на которых следует проводить измерения.

IEEE 1789

Можно долго рассуждать об этом, а изготовитель будет лепить надпись «по внутренним стандартам» потому что «он так видит».

И в то же время отсутствие этой надписи на старом мониторе ни о чем не говорит, например если монитор появился на рынке еще до начала моды на шильдики Flicker-Free (и появления соответствующих стандартов и сертификатов), то у него такого шильдика не будет, впрочем как и мерцания может не быть (а может и быть).

Теперь перейдем от теории к практике, и для начала разберемся,

Как можно определить наличие ШИМ мерцания подсветки монитора

Конечно самые точные способы аппаратные, например с помощью спектрометров или хотя бы осциллографа с фотодиодом (об этом чуть ниже), некоторые из них описаны по ссылкам в начале статьи.

Но достаточно точно определить наличие ШИМ пульсации можно и подручными методами, без использования специального оборудования.

Классический способ — «Карандашный тест» мерцания экрана, см например,

Миф или правда: экраны современных телевизоров и мониторов не мерцают
… Предварительно выставьте желаемую яркость и лучше, если на экране будет белая заливка или, по крайней мере, очень светлая картинка.

Взяв карандаш за кончик, поводите им перед светящимся экраном как веером. Если след от карандаша размывается, то мерцания нет, если же след разделяется (выглядит как набор теней от нескольких карандашей), то ваш монитор мерцает. Чем отчётливее контуры, тем мерцание сильнее.

Карандашный тест

Некоторые люди могут достаточно точно определять наличие мерцания «на глаз», даже без карандаша. Я, например могу увидеть ощутить мерцание до 100-150 Hz периферийным зрением. Для этого нужно встать сбоку от светящегося экрана так, чтобы экран был практически за пределами зрения, а впереди был более темный фон. Если при этом возникает ощущение, что глаза «вываливаются» и как бы сами «поворачиваются в сторону экрана», то значит есть ШИМ с высокой скважностью и частотой до сотни герц. Конечно этот способ крайне субъективный и неточный, но иногда он может помочь, например на выставке или в торговом зале, когда более ничего недоступно.

Но ИМХО самый простой, объективный и весьма точный способ (вплоть до оценки частоты и скважности ШИМ) это тест с помощью любой фотокамеры с CMOS матрицей и электронным затвором.

Такие фотокамеры есть практически у всех, поскольку камеры с CMOS матрицей и электронным затвором как правило используются в смартфонах и планшетах*.

  • Надо иметь в виду, что «мыльницы» с механическим затвором и любым типом матрицы, а также камеры с CCD матрицей для этого абсолютно не годятся.

image

  • Если по изображению экрана монитора на дисплее смартфона бегут полосы, то значит его подсветка мерцает
  • Если изображение экрана монитора на дисплее смартфона без полос, то значит мерцания подсветки нет.

При желании можно сфотографировать экран монитора, тогда по фотографии можно оценить не только наличие или отсутствие мерцания подсветки, но и достаточно точно определить частоту ШИМ.

Samsung V32F390SIX 31.5 (2018)

Как это можно сделать я описывал в своей старой статье Метод самостоятельного определения времени отклика LCD экрана монитора или телевизора (статья посвящена определению времени отклика матрицы, но та же методика расчета годится и для определения частоты ШИМ его подсветки).

Ну а если при съемке экрана выставить минимально возможную выдержку (максимальное ISO), то помимо частоты ШИМ можно достаточно точно оценить и его скважность (коэффициент заполнения) по относительной ширине светлых и темных полос на снимке.
Чем короче будет выдержка, тем более четкими получатся границы полос на экране, и тем точнее будет определение скважности, ну а шум и другие артефакты в данном случае не важны.

Об этом мы поговорим ниже, на примере рассмотрения конкретного монитора.

32″ монитор-телевизор Samsung LT T32E310EX

Samsung LT T32E310EX

Тут всё просто — на момент покупки в конце 2016 года это был единственный имеющийся в продаже 32″ Full HD монитор*, который мне требовался, так что «При всем богатстве выбора иной альтернативы не было» (©Рекламный слоган).

  • Правда был его «сводный старший брат» Smart-телевизор Samsung UE32J5500AU с такой же матрицей, но во первых Smart-TV функции мне были не нужны, а во вторых Samsung LT T32E310EX тогда позиционировался как монитор-телевизор (сейчас на сайте Samsung.ru эта страница «протухла»), а поскольку мне нужен был именно монитор, то я предпочел не рисковать, и взять именно его, а не «чистый» телевизор, рассчитывая, что свою титульную функцию монитор-телевизор будет выполнять лучше, чем просто телевизор.
    Хотя некоторые проблемы с его настройкой все-таки возникли, но их удалось успешно решить благодаря «помощи зала».

Конечно тут уже всё не столь однозначно, и есть широчайшее поле для HolyWar, чего мне хотелось бы избежать при обсуждении этой статьи.
Если это действительно интересно (или если в обсуждении возникнет HolyWar), то я могу написать об этом отдельную статью, для которой у меня достаточно материала (хотя там в обсуждении наверняка будет Holy War).

Ну а пока скажу лишь, что я прекрасно понимаю, что FullHD это уже прошлое, а будущее за 4k (а может и выше), однако мы живем в настоящем, на стыке прошлого и будущего, и иногда пока оказывается предпочтительнее старый-добрый FullHD.

По поводу видимой пиксельной решетки FullHD процитирую себя с другого форума

  • Eсли приглядываться, то на 32″ экране 2k QHD я тоже могу разглядеть пиксельную решетку (впрочем, ее я тоже естественно не замечаю).

Итак, возвращаемся к теме статьи.

Мерцание LED подсветки экрана и как с этим бороться

Сразу после покупки Samsung LT T32E310EX выяснилось, что LED подсветка его экрана мерцает при настройке рабочей яркости 100-120 кд/м 2 (ИМХО оптимальная яркость для рабочего кабинетного монитора), причем весьма заметно — я это вижу чувствую боковым зрением (см. выше).

Если для телевизора или мультимедийного монитора это могло бы быть приемлемо, то для рабочего монитора, за которым иногда проводишь больше половины суток, это ИМХО абсолютно недопустимо.

Впрочем, как я уже сказал выше, в данном случае это была не единственная проблема, вначале никак не удавалось разобраться с выводом изображения «пиксель-в-пиксель» (подробнее об этом в моей старой статье Тест для проверки цветового разрешения монитора или телевизора при подключении к компьютеру по цифровому видеоинтерфейсу).

Я уже почти смирился с тем, что Samsung LT T32E310EX переедет в спальню в качестве телевизора, ну а к тому моменту, когда удалось решить проблему с интерфейсом, мне удалось разобраться и с ШИМ.

Поэтому сейчас монитор Samsung LT T32E310EX занял свое место на рабочем столе, а в спальню пришлось покупать еще один такой же телевизор Samsung LT T32E310EX 🙂

work table

Как отказалось, у Samsung LT T32E310EX настройка режимов изображения несколько отличная от «классической», идущей еще со времен CRT регулировки Яркости и Контраста.

В дополнение к регулировке Яркости и Контраста, здесь добавилась регулировка Подсветки.

picture

В общем-то это вполне логично — если во времена CRT дисплеев настройка Яркости управляла максимальным анодным током (и т.о. уровнем белого), а Контрастность модуляцией на управляющем электроде, при этом непосредственно управлять уровнем черного не было технической возможности, то перешедшая «по наследству» в LCD традиционная регулировка Яркости управляет яркостью подсветки, а регулировка Контраста наклоном кривой вокруг какой-то средней точки, при этом глубину черного приходится подстраивать с помощью этих же регулировок.

В данном же случае настройка Подсветка регулирует яркость подсветки (вполне логично),

Яркость управляет глубиной черного (так сказать, «яркостью черного»),

Brightness

а Контраст регулирует уровень белого (да, именно так!)

Contrast

Вначале немного непривычно, но потом становится чрезвычайно удобно, и уже кажется вполне логичным*

  • Подобная «трехдвижковая» настройка параметров изображения используется не только в Samsung LT T32E310EX, но и в других мониторах и телевизорах.
    Хотя названия параметров могут быть другими. Например это может быть Яркость, Контраст и Глубина чёрного. Главное, чтобы общие принципы сохранялись.

Более того, благодаря «ИЛИ» в данном случае как раз и появляется возможность устранить ШИМ мерцание подсветки при невысокой рабочей яркости экрана!

БИНГО.

Чтобы не снижать коэффициент заполнения ШИМ подсветки менее 85-95% (об этом чуть ниже), мы просто не будем уменьшать настройку Подсветка ниже 18-20 эээ… «попугаев» (20 «попугаев» в данном случае её максимальное значение), а требуемую для офисной работы невысокую рабочую яркость экрана 100-125 кд/м 2 получим за счет существенного уменьшения настройки Контраст.

Очевидно, что неизбежной расплатой за это становится снижение Contrast Ratio между уровнем черного и уровнем белого, но «из двух зол», по сравнению с мерцающей подсветкой, это — ИМХО меньшее. Об этом чуть ниже.

Собственно говоря это — все. Дальше —

Настройка, тесты и замеры

Для начала проверим* уровень мерцания и коэффициент заполнения ШИМ подсветки при разных уровнях настройки Подсветка

  • На самом деле этот тест проводился много позже, через несколько лет после приобретения и настройки монитора, когда у меня появился осциллограф и фотодиод, и этот тест лишь подтвердил то, к чему я пришел интуитивно и эмпирически, но все-таки логичнее разместить его выше остальных настроек, поскольку они опираются на его выводы.

-

-

Уровень подсветки
0-из-20
(минимальное значение),
Коэффициент заполнения ШИМ 14,3%
(поскольку при этом яркость экрана очень небольшая, то несмотря на ISO 800 выдержка получилась очень длинной 1/120 сек, поэтому полосы от ШИМ не видны)
Уровень подсветки
6-из-20,
Коэффициент заполнения ШИМ 37,3%
(выдержка 1/241 уже достаточно короткая, чтобы были заметны полосы от ШИМ)
Уровень подсветки
10-из-20,
Коэффициент заполнения ШИМ 53,5%
Уровень подсветки
15-из-20,
Коэффициент заполнения ШИМ 73,1%
Уровень подсветки
18-из-20,
Коэффициент заполнения ШИМ 84,5%
(на фото полосы еще заметны, но «карандашный тест» мерцания уже не фиксирует)
Уровень подсветки
20-из-20
(максимальное значение),
Коэффициент заполнения ШИМ 91,3%
(несмотря на коэффициент заполнения чуть менее 100% мерцания практически нет, полосы на фото незаметны даже при короткой выдержке 1/323сек, «карандашный тест» уверено проходится)
Краткие результаты теста
  • Уровень подсветки 0-из-20 (минимальное значение),
    Коэффициент заполнения ШИМ 14,3%
  • Уровень подсветки 6-из-20, Коэффициент заполнения ШИМ 37,3%
  • Уровень подсветки 10-из-20, Коэффициент заполнения ШИМ 53,5%
  • Уровень подсветки 15-из-20, Коэффициент заполнения ШИМ 73,1%
  • Уровень подсветки 18-из-20, Коэффициент заполнения ШИМ 84,5%
  • Уровень подсветки 20-из-20 (максимальное значение),
    Коэффициент заполнения ШИМ 91,3%
  • UPD (обновление от 01.2022)
    Как оказалось, с настройкой 18-из-20 (120Hz, заполнение 84.5%) я практически попал на границу рекомендуемой рабочей зоны стандарта IEEE 1789 (см «обновления» выше)

Для начала произведем настройку.

Уровни черного

Эту настройку можно произвести например по тестовой картинке Black level на сайте www.lagom.nl или другим аналогичным тестовым страничкам*

  • Я настраивался по тестовой картинке Настройка уровней на сайте www.mehanik99.ru, но сейчас этот сайт не работает из-за смерти его автора Александра Соколова. Скорее всего этот сайт умер вместе с ним, но оставлю ссылки на него как «мемориальные»
  • В идеале конечно хотелось бы увидеть и Level 1, но тут есть опасность «вместе с водой выплеснуть и ребенка»©, и есть риск потерять максимально возможную для данного монитора глубину черного, поэтому лучше пожертвовать одним-двумя уровнями, и при этом получить максимально глубокий черный цвет.
  • Так получилось, что для моего экземпляра Samsung LT T32E310EX оптимальное значение регулировки Яркость совпало с его значением «по умолчанию», равным 45 (т.е. у меня Уровень черного был идеально настроен «из коробки»), но на других экземплярах оптимальные значения конечно могут оказаться другими.

Black level

Еще фотографии настройки Black level здесь и здесь

После этого настраиваем рабочую

Яркость белого

Как я уже сказал, делать это будем только за счет регулировки Контраст, не трогая установленное максимальное значение Подсветка, равное 20-из-20.

Для рабочего монитора для снижения утомляемости глаз желательно иметь небольшое значение яркости белого поля порядка 100-150 кд/м 2 , некоторые пользователи предпочитают еще меньше — до 80 кд/м 2 и даже менее. Но тут уже все индивидуально.

При наличии калибратора с возможностью оперативного контроля яркости белого поля, можно было бы сразу выставить желаемую яркость, например 120 кд/м 2 . Поскольку у меня калибратора нет, пришлось это делать «на глаз», проверяя получившееся значение с помощью online теста, например Contrast ratio test на сайте www.lagom.nl.

Сначала в условиях реального освещения рабочего места (этот вопрос также заслуживает отдельного разговора) включаем на мониторе заливку белым (можно просто открыть пустую страницу в браузере), и уменьшаем значение регулировки Контраст, снижая тем самым яркость экрана до тех пор, пока белый перестает выглядеть «белым», и начинает казаться «светло-серым». Оставляем пока это значение, и продолжаем работать за компьютером. Весьма вероятно, что через какое-то время «светло-серый» снова станет выглядеть «белым», и можно попробовать еще немного уменьшить яркость экрана, уменьшив значение Контраст. Через какое-то время вы нащупаете свое оптимальное значение яркости экрана, и эту регулировку можно считать законченной.

Теперь можно проверить получившееся значение яркости экрана с помощью вышеупомянутого Contrast ratio test, ну а заодно и проверить, насколько сильно мы потеряли Contrast ratio из-за Подсветки, выставленной на 20-из-20.

Для полноценного проведения Contrast ratio test крайне желательна хорошая фотокамера, ну или хотя бы продвинутая мыльница с ручными регулировками, позволяющая сделать снимок экрана со «светящейся» заливкой черным в абсолютной темноте. При этом качество снимка и шумы не так важны, важна сама возможность сделать такую фотографию, чтобы на ней был хорошо различим «светящийся» черный экран. Мне для этого пришлось сделать несколько десятков снимков, чтобы выбрать из них несколько годных. Для этого даже пришлось сделать маску на камеру из черной картонки, чтобы убрать отражение фотокамеры в черном экране, подсвеченной этим самым черным экраном.

Впрочем, если вы не захотите делать полный Contrast ratio test, ограничившись лишь проверкой получившейся яркости белого поля, то можно всего этого и не делать, будет достаточно фотографии заливки белым, сделанной в соответствии с условиями теста (подробно описаны на его странице). Такую фотографию сделать конечно намного легче, чем с черным экраном.

Я все-таки сумел сделать требуемый комплект фотографий, и смог получить полноценный замер
Contrast ratio results for Samsung LT T32E310EX:

  • Contrast ratio764:1 (edge: 916:1)
  • White Luminance126 cd/m 2

Итого оптимальная рабочая настройка для моего экземпляра монитора Samsung LT T32E310EX:

  • Подсветка — 20-из-20
  • Контраст — 63%
  • Яркость — 45%

Поставленная задача решена —

Удалось добиться удовлетворительного значения рабочей яркости экрана при отсутствии мерцания его подсветки.

Осталось лишь проверить настройку.

Уровни белого

В данном случае ничего настраивать не потребуется, поскольку у нас автоматически получился огромный запас по яркости, можно просто формально провести тест White saturation или другой аналогичный тест Уровней белого.

Потребуется лишь вывести изображение теста, и убедиться, что все уровни белого вплоть до Level 254 хорошо различимы.

White saturation

На этом грубую настойку монитора можно считать законченной, и нам остается посмотреть и при необходимости подрегулировать Баланс белого, Резкость, Gamma, Gamma Shift, ColourShift и другие параметры и тонкие настройки.

Впрочем, «Это уже совсем другая история»©, выходящая за рамки этой статьи.

Ну и в заключении ложка дегтя, которая может оказаться в бочке мёда некоторых мониторов с описываемой в статье «тройной» регулировкой параметров изображения Яркость / Контраст / Подсветка, а также ложка мёда, которая может хорошо подсластить некоторые мониторы с мерцающей подсветкой и с классической «двойной» регулировкой Яркость / Контраст.

Как я уже упоминал выше, через некоторое время после покупки Samsung LT T32E310EX я начал присматриваться к претендентам для его замены в будущем.

Мое внимание привлек монитор-телевизор следующего поколения с «изогнутым» экраном Samsung V32F390SIX, и я уже почти собрался его покупать, однако решил сначала проверить его на мерцание подсветки.

К сожалению оказалось, у него подсветка мерцает в т.ч. и при максимальном значении соответствующей настройки.

Samsung V32F390SIX 31.5 (2018)

Не представляю, какое тут может быть рациональное объяснение.

Возможно, что Samsung не хочет создавать «внутреннюю конкуренцию» со своим чуть более дешевым «чисто» монитором (без телетюнера) с «титульным» Flicker Free Samsung C32F391FWI, у которого экран не мерцает в т.ч. и при снижении яркости подсветки.

В целом этот монитор мне тоже понравился, но к сожалению у него только один вход HDMI, а мне необходимо как минимум два с независимыми настройками параметров изображения*.

  • Да, я знаю о существовании HDMI-сплиттеров, и сам такой использую, однако при этом невозможно сделать различные настройки монитора для «компьютерных» (с невысокой рабочей яркостью) и «мультимедийных» (с более высокой яркостью) входов, а для меня это важно.

Интересно, что раньше и Samsung LT T32E310EX, и Samsung V32F390SIX на сайте Samsung.ru обозначались, как монитор-телевизоры, да и маркировка у них «мониторная», то сейчас на их сайте они обозначаются как просто телевизоры (вопреки собственно маркировке).

В общем маркетологи Samsung такие маркетологи…

В результате я пока взял в запас еще один Samsung LT T32E310EX, и жду дальнейшего развития событий на мониторном рынке.

Ну а теперь обещанная ложка мёда для некоторых мониторов с мерцающей подсветкой и с классической «двойной» регулировкой Яркость / Контраст.

Если на вашем мониторе с такой регулировкой параметров изображения при максимальной настройке яркости подсветка не мерцает, однако яркость экрана при этом слишком высока, а при снижении яркости до приемлемого для Вас уровня начинает мерцать подсветка, то можно попробовать выставить значение яркости, при котором подсветка не мерцает, а яркость экрана снизить до необходимого уровня за счет соответствующей настройки драйвера видеокарты.

videodriver

Тут тоже важно не запутаться, что и куда двигать.

Для этого ИМХО стоит открыть в браузере упомянутые выше странички тестов Black level и White saturation, и в процессе изменения настройки следить, чтобы при этом не терялись максимальные и минимальные уровни черного и белого.

В моем случае (см screenshot выше) для снижения яркости нужно было сдвигать движок Контрастность влево, при этом изображение на экране становилась темнее (однако правый график при этом не изменялся).
Но на других видеокартах и других драйверах логика работы этой настройки может быть другой, так что следите за руками уровнями черного и белого.

Надо иметь в виду, что при таком способе регулировки мы расплачиваемся не только снижением Contrast ratio, как при предыдущем способе, но и теряем часть яркостного диапазона HDMI интерфейса, поэтому по возможности ИМХО лучше все же использовать способ с настройками монитора, а не драйвера.

₽.$. Дополнение

В обсуждении статьи уже после ее публикации eggstream напомнил еще один способ уменьшения яркости экрана за счёт регулировки RGB монитора — если уменьшить значения всех трёх каналов RGB, то и рабочая яркость экрана уменьшится. Одновременно можно подкорректировать и цветовую температуру монитора.

RGB

В отличие от регулировки через настройки драйвера, в этом случае не теряется часть яркостного диапазона HDMI интерфейса. Этот способ применим в т.ч. и для мониторов с классической «двойной» регулировкой Яркость / Контраст.
Главное чтобы в настройках монитора была регулировка RGB.

В заключении

Несколько слов о недостатках

Но к сожалению за все приходится платить, и как сказала Фаина Раневская «Всё приятное в этом мире либо вредно, либо аморально, либо ведет к ожирению» ©

Необходимо упомянуть и о нескольких побочных явлениях, недостатках данного способа «отключения» мерцания:

    Существенное снижение Contrast ratio монитора на рабочем режиме.
    Это ИМХО главный недостаток подобного способа борьбы мерцанием.
    Тут мне нечего возразить, я об этом уже несколько раз говорил выше.
    Например для моего монитора Samsung LT T32E310EX измеренные с помощью Contrast ratio test значения
  • При максимальной яркости экрана309 cd/m 2 Contrast Ratio 1961:1 (максимальное значение для данного монитора)
  • При рабочей яркости экрана126 cd/m 2 Contrast Ratio 764:1

Некоторые аспекты, касающиеся выбора монитора, настройки параметров его изображения, а также организации освещения рабочего места я затронул лишь вскользь, в той их части, где это непосредственно касается темы данной статьи.

ШИМ на Xiaomi (Redmi): что это такое и возможно ли убрать негативный эффект на зрение

ШИМ — это широтно-импульсная модуляция, или PWM по-английски.

Принцип работы ШИМ для регулирования яркости экрана Xiaomi

Этот метод регулировки яркости дисплеев, выполненных по технологии AMOLED, используется впервые, в том числе на смартфонах Xiaomi.

Раньше, когда экраны телефонов были сделаны по технологии IPS, использовался другой метод, который просто снижал яркость постоянно работающей белой подсветки. Это делало изображение мягче, приятнее глазу, но гораздо менее контрастным и ярким. К тому же технология IPS гораздо больше тратит энергию для своей работы.

Переход смартфонов на экраны AMOLED вызван несколькими основными причинами:

  • Значительное снижение расхода энергии батареи, что очень важно для мобильных устройств;
  • Значительно большая яркость, что очень полезно для формирования изображения в яркий солнечный день, чтобы вы могли чётко и ясно видеть то, что отображается на дисплее независимо от яркости внешнего освещения;
  • Большая контрастность делает картинку более реальной и вкусной, что нравится подавляющему большинству людей.

Однако, кроме очевидных плюсов экранов AMOLED на Xiaomi у них есть и минус – метод регулировки яркости. AMOLED не может снизить яркость подсветки, как IPS, потому что у этих экранов нет подсветки, сами пиксели являются источниками света. Они самостоятельны, технология позволяет включать только те пиксели, которые непосредственно участвуют в создании изображения. Именно эта особенность привела к возможности создания режима работы экрана, который называется Always On Display.

Яркость AMOLED дисплеев регулируется частотой мерцания пикселей, чем чаще, тем ярче наш глаз воспринимает картинку. В этом нет проблемы, когда частота мерцания составляет больше 250 Гц, глаз её не замечает. Но это что касается работы экрана на улице, где его яркость довольно высока. А что происходит в помещении?

В помещении телефон Xiaomi вынужден снижать яркость изображения, чтобы глаза не напрягались и легко воспринимали работу с экраном, а для этого используется технология ШИМ, которая снижает частоту мерцания. Снижение может происходить вплоть до 60 Гц и даже ниже при определённых условиях. А это уже хорошо заметно глазу.

Низкая частота из-за метода ШИМ приводит к повышенной утомляемости глаз, что в свою очередь может вызвать головную боль, раздражение, резь в глазах и прочие негативные эффекты.

Есть ли решение проблемы?

Возможно ли не использовать ШИМ на Xiaomi с экранами AMOLED?

Конечно, производители знали о такой особенности работы AMOLED экранов, однако, тесты на фокус-группах показали незначительное влияние на ощущение при использовании телефонов.

Но когда модели Xiaomi и Redmi начали продаваться миллионам людей, началась волна жалоб на то, что у людей болят глаза при длительной работе со смартфонами, головокружение и даже тошнота.

Инженеры начали искать методы снижения влияния ШИМ на самочувствие человека, и нашли компромиссное решение – DC Dimming .

DC Dimming – иной метод регулировки яркости дисплея AMOLED на Xiaomi, который снижает напряжение, подаваемое на каждый отдельный пиксель дисплея, что позволяет снизить яркость не уменьшая частоту работы экрана.

И, действительно, включение DC Dimming на Xiaomi снижает нагрузку на зрение, однако, этот метод не гарантирует, что при снижении яркости цвета останутся в неизменном виде. Да, цвета меняются, некоторые не значительно, а другие сильно. Так, красный цвет при значительном снижении яркости при использовании технологии DC Dimming на Xiaomi может стать розовым, или оранжевым, что сильно исказить восприятие изображения.

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» .
Настройки экрана на Xiaomi
Тут вы и найдёте «Устранение мерцания» .
Технология снижения мерцания экрана DC Dimming на Xiaomi
Возможно выбрать обычный режим, который по-прежнему работает на базе технологии ШИМ, а возможно выбрать и второй, который использует метод DC Dimming.
Технология снижения мерцания экрана DC Dimming на Xiaomi
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.

Как снять защиту инвертора

Внимание.
Не все способы проверены автором статьи, поэтому не могут быть рекомендована ремонтникам, не имеющим достаточного опыта и теоретических знаний.

В целях пожарной безопасности (в первую очередь) и для предотвращения попадания высокого напряжения питания ламп в другие цепи в LCD и LED телевизорах предусматривается защита инвертора (LED-драйвера), которая отключает подсветку или весь телевизор в аварийных режимах.

При ремонте и диагностике LCD-телевизора, часто возникает необходимость проверки отдельных узлов подсветки — ламп, трансформаторов и других его силовых элементов, но диагностировать их не всегда просто по причине мгновенной блокировки работы преобразователя питания ламп (светодиодов). Иногда невозможно даже определить причину ухода в защиту. Подсветка часто не успевает даже вспыхнуть, либо загорается и сразу гаснет. Часто даже и непонятно — виноваты лампы или инвертор. Провести необходимые замеры не удаётся, генерация срывается по разным причинам, например, из-за перекоса в нагрузках. Совместными усилиями и изысканиями мастеров различных ремонтных конференций находились варианты блокировки защиты инверторов в целях получения возможности диагностики. В таких случаях, при возможности работы инвертора в аварийном режиме, можно уже увидеть, какая из ламп не светит, либо выявить один из неисправных трансформаторов. либо обнаружить дефект в других цепях. Та же ситуация может возникать и с LED подсветкой.

Внимание. — После ремонта необходимо обязательно восстановить работоспособность цепей защиты в целях безопасности дальнейшей эксплуатации телевизора!

Сохранилось обсуждение на одном из форумов monitor.net.ru/forum/lcd-info-239071.html.

Вниманию читателей предлагается обзор ранее опубликованных примеров, как отключить защиту инвертора для следующих ШИМ-контроллеров:

OZ960

Чтобы отключить защиту по входу SoftStart (вывод 4 микросхемы OZ960), нужно принудительно подать на этот вход (pin 4) напряжение 1,5V — 3,5V, которое будет управлять длительностью импульсов ШИМ и регулировать выходной ток в лампах.
Информация любезно предоставлена участником Rottor на ремонтном форуме monitor.net.ru

OZ960

Ещё одно оригинальное решение отключения защиты OZ960 по pin-10 от участника AMIT.
Цитата:

OZ964

От участника форума monitor.net.ru KRAB
Цитата:

OZ964

От участника форума monitor.net.ru X1-42
Цитата:

От участника форума monitor.net.ru CAIIIA
Цитата:

BIT3193

Информация предоставлена участником KRAB:
Цитата:

Снятие защиты для BIT3193 :
При срабатывании защиты напряжение на выводе 5 около 3, 5 V.
При напряжении на выводе 5, от 0.4 до 2.4V и подачи команды «старт» ШИМ работает автономно, лампы не выключаются.

. Снятие защиты для BIT3193:
(victor_loza monitor.net.ru)
Вариант — 1
Через резистор 2 — 3 ком вывод 5 соединить с выводом 12 микросхемы таким образом удерживаем «рабочий» потенциал около 1.2 V.
Вариант — 2
Светодиод в качестве стабистора подключить на вывод 5 на землю в прямом включении, «стабилизирует» напряжение на выводе 5, до 06 — 08 вольт

не работает ни один вариант.

У меня второй вариант со светодиодом работает. (merkyrio).

TL1451

Ещё информация от KRAB:
Цитата:

FAN7314

От участника форума monitor.net.ru Valentin
Цитата:

FAN7311 — FAN7314

От участника monitor.net.ru Parazeтam0l
Цитата:

MP1008

Информация предоставлена участником ancl:
Цитата:

OZ9938Q

Информация предоставлена участником JUDI71:
Цитата:

AT1741

Информация предоставлена участником asanik:
Цитата:

BD9897

Информация предоставлена участником fantom555:
Цитата:

BD9897F

Информация предоставлена участником status DNA:
Цитата:

BD9897FS

Информация предоставлена участником comporator:
Цитата:

TA9687GN

Информация предоставлена участником gchel:
Цитата:

Информация предоставлена участником серж фетюнин:
Цитата:

BD9883

Информация предоставлена участником AMIT:
Цитата:

Информация предоставлена участником Captain:
Цитата:

OZ99361

Информация предоставлена участником Nlfjk:
Цитата:

От участника monitor.net.ru kebastos
Цитата:

OZ9910GN

Информация предоставлена участником evg4682:
Цитата:

Ещё варианты из других форумов:

BIT3102A

От участника monitor.espec.ws zuev-tv

От участника monitor.net.ru maksatiha
Цитата:

OZ9966SN

От участника monitor.espec.ws zuev-tv
Цитата:

LX1691A

От участника monitor.net.ru gosha_gor
Цитата:

MP1009

От участника monitor.net.ru Benzopiren
Цитата:

OZT1060GN

От участника monitor.net.ru bdvrt
Цитата:

QZ9938GN

От участника monitor.net.ru bdvrt
Цитата:

MP10072E

От участника monitor.net.ru gosha_gor
Цитата:

INL837GL

От участника monitor.net.ru Bеnzоpirеn
Цитата:

OZ99361

От участника monitor.net.ru kebastos
Цитата:

MP1038

Цитата Сергей Ганц:

MP1038EY

От участника monitor.net.ru rammer
Цитата:

BIT3713

От участника monitor.net.ru asanik
Цитата:

BA9741

От участника monitor.net.ru asanik
Цитата:

SEM2105

От участника monitor.net.ru ra4llb
Цитата:

MAX8722

От участника monitor.net.ru ANOD07
Цитата:

SEM2006

От участника monitor.net.ru юрий 72
Цитата:

От участника monitor.net.ru Коля
Цитата:

MSC1692

От участника monitor.net.ru юрий 72
Цитата:

KH0803A

От участника monitor.net.ru юрий 72
Цитата:

SP5005

От участника monitor.net.ru Altai
Цитата:

SP5001Q

От участника Анатолий Болдорев
Цитата:

MP1027EF

От участника monitor.net.ru Rishat-80
Цитата:

BD9240

От участника monitor.net.ru jurez
Цитата:

OB3316QP

От участника monitor.net.ru LGбахт-тел
Цитата:

BD9884VF

От участника monitor.net.ru Radiogad
Цитата:

OB3328UQP

От участника monitor.net.ru Radiogad
Цитата:

От участника monitor.net.ru key-s
Цитата:

BI3101

От участника monitor.net.ru olegno11
Цитата:

BD9882F

От участника monitor.net.ru Коля
Цитата:

BD9766VF

От участника monitor.net.ru LGбахт-тел
Цитата:

OB3309

От участника remont-aud.net AleksandKn
Цитата:

FAN7316

Олег Немцов oleg-nemcv@rambler.ru
Цитата:

BD9211F

От участника monitor.net.ru HMAO
Цитата:

BD9261FP

От участника monitor.net.ru LEX1
Цитата:

SAQ8818

От участника monitor.net.ru idnavi
Цитата:

MP1006

От участника monitor.net.ru Vladislav_
Цитата:

SEM2107

От участника monitor.net.ru rostik-71
Цитата:

FAN7547

От участника monitor.net.ru emer6
Цитата:

OB3302CP

От участника monitor.net.ru RadioElektronik
Цитата:

BD9777

От участника monitor.net.ru status DNA
Цитата:

OZL68GN

От участника monitor.net.ru CAIIIA
Цитата:

BIT3105

От участника monitor.net.ru CAIIIA
Цитата:

BD9222FV

От участника monitor.net.ru ANOD07
Цитата:

DT8211

От участника monitor.net.ru gchel
Цитата:

OZ9972

От участника monitor.net.ru rz6anh
Цитата:

OZ9972 . Вариант с 24 выводами. Вывод 20 (prot) через 1кОм на корпус.Вывод от схемы не отключал. (rz6anh)

OZ9972ASN 24-х пиновый корпус , 19 вывод через 10 кОм на землю (есть ещё 28-пиновые корпуса там 23 вывод выполняет эту функцию) (KAP1 monitor.net.ru).

UBA2070

От участника monitor.net.ru zharinov
Цитата:

BD9896

От участника monitor.net.ru fantom555
Цитата:

BD9215AFV

От участника monitor.net.ru LGбахт-тел
Цитата:

ILN816GN

От участника monitor.net.ru slfl
Цитата:

UBA2074

От участника monitor.net.ru Iskander
Цитата:

OZ9919GN

От участника monitor.net.ru артур58
Цитата:

SEM2005

От участника monitor.net.ru nem
Цитата:

MP1007ES

От участника monitor.net.ru LGбахт-тел
Цитата:

BD9276EFV

От участника monitor.net.ru Vlad-1966
Цитата:

BIT3251, BIT3252, BIT3267

От участника monitor.net.ru RadioElektronik
Цитата:

От участника monitor.net.ru BIG-TV
Цитата:

OZ9643N

От участника monitor.net.ru ксен
Цитата:

DDA009

От участника monitor.net.ru vovan_j
Цитата:

DDA009. На pin 18 (VCOMP) подать 3v.

DDA009, в моем случае защита отключилась 6 выводом ИС на корпус (plazmoid monitor.net.ru).

OZ5508G — OZ5508GN

От участника monitor.net.ru expressel
Цитата:

BD9275F

От участника monitor.net.ru Lupik2
Цитата:

OZ972GN

От участника monitor.net.ru ABDU
Цитата:

OZ9976

От участника monitor.net.ru kebastos
Цитата:

BD9270F

От участника monitor.net.ru VUSA
Цитата:

SS1091ASN

От участника monitor.net.ru sergei1600
Цитата:

Чтобы снять защиту на SS1091asn на 19 вывод припаять LED (sergei1600).

SS1091—два вида 24 ноги и 28 ног
24 ноги —-19 через LED на корпус
28 ног—23 через LED на корпус
анод—нога, катод—корпус (bonatelo).

MP1010

От участника monitor.net.ru Димон С
Цитата:

OZ971SN

От участника bogomol65
Цитата:

BIT3102B

От участника monitor.net.ru scn3
Цитата:

BIT3102B

OZ9939GN

От участника monitor.net.ru yura_brt
Цитата:

UBA2071AT

От участников monitor.net.ru laurevena, X1-42, Condorviys
Цитаты:

OB3362RP

От участника Андрей Костюнин
Цитата:

OZ9902CGN

От участника Андрей Костюнин
Цитата:

SSL110SN

От участника monitor.net.ru DimaSet
Цитата:

AP3041M-G1

От участника monitor.net.ru status DNA
Цитата:

AP3041M-G1

BD9397EFV

От участника monitor.net.ru tolyanich27
Цитата:

BD9397EFV — светодиод на 32 пин .

32 -SS OUT Connecting terminal for soft-start time setting capacitor-ножка через светодиод на корпус. (ANDOR1l monitor.net.ru)
. у меня такой способ не прокатил. в параллельной ветке где то прочитал про резистор на 31 ногу .Привесил 1Ком параллельно кондеру . регулировка подсветки осталась . SONY KDL-32R433B! (алексей1976 monitor.net.ru).

BD9470EFV

От участника monitor.net.ru IREN
Цитата:

MAX16814B

От участника monitor.net.ru san-vai
Цитата:

BD9828

От участника monitor.net.ru meikl
Цитата:

SSL100SN

От участника monitor.net.ru Untitled
Цитата:

SSL100SN Инвертор SSL320 0E2A отключил защиту 19 пин — 22кОм на корпус (Untitled).

SSL100SN Инвертор SSL320_0E2A отключил защиту 19 ногу через 8,2ком на землю (артур58).

МАР3202

От участника monitor.net.ru Шеф631
Цитата:

OZ9937GN

От участника monitor.net.ru sarmaxim
Цитата:

Снять защиту с ШИМа OZ9937GN, нужно с 14 пина (Timer) на корпус посадить сопротивление 10к. Защита не срабатывает при снятии ламп. Инвертор Darfon 4H+V2988.051/B (В данном инверторе шунтируется конденсатор С221 этим сопротивлением).(sarmaxim)

OZ9937 отключение защиты. Соединить 14pin с 15pin резистором 470 кОм (timofey68).

MP10073ES

От участника monitor.net.ru Вадикк55
Цитата:

SS1091SN

От участника monitor.net.ru JUDI71
Цитата:

OZ9925GN

От участника monitor.net.ru Дэмон
Цитата:

LX6503IDW

От участника monitor.net.ru status DNA
Цитата:

OZ9928SN

От участника monitor.net.ru Alex021
Цитата:

STR-H3475

От участника monitor.net.ru EWB2009
Цитата:

OZ9916

От участника monitor.net.ru Alexkor55
Цитата:

BD9893F

От участника monitor.net.ru bilykv
Цитата:

OZ9912BTN

От участника monitor.net.ru Андрей452
Цитата:

MSC1691

От участника monitor.net.ru ксен
Цитата:

BD9244AFV

От участника monitor.net.ru Andymon
Цитата:

OB3368AP

От участника monitor.net.ru status DNA
Цитата:

ТА9687GН

От участника monitor.net.ru schizm
Цитата:

BD9479FV

От участника monitor.net.ru POMA
Цитата:

BD9285F

От участника monitor.net.ru victor_loza
Цитата:

Информация для случайных посетителей и для владельцев телевизоров:
Администрация сайта категорически не рекомендует попытки самостоятельного ремонта при отсутствии специальных навыков и знаний.
При любых неисправностях телевизора необходимо обращаться к специалистам.
В случаях неактуальности ремонта, некоторые рекомендации, которые могут пригодиться при покупке нового ТВ по ссылке Как выбрать телевизор.

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

Возможно, вы слышали о ШИМ в контексте новых моделей телевизоров или мобильных устройств. У нее много противоречивых отзывов — разбираемся, почему так.

Современные дисплеи с OLED и AMOLED матрицами становятся популярны во всех устройствах: телевизорах, мониторах, смартфонах. При всех их достоинствах, есть и недостаток, о котором часто не говорят продавцы: пульсация экрана.

Что такое ШИМ?

ШИМ — это широтно-импульсная модуляция, технология, используемая в таких устройствах как мониторы, ноутбуки, смартфоны с OLED и AMOLED матрицами. Аналоговые контроллеры регулируют непосредственно яркость свечения светодиодов в в диапазоне от 0 до 100%. В OLED и AMOLED матрицах применяют цифровые контроллеры, которые используют как раз ШИМ: они могут либо включать, либо выключать светодиоды.

Например, если 100% времени светодиод включен, то яркость будет максимальной, если 50% времени, то яркость снижается вдвое. Поскольку мигание происходит очень быстро, вы визуально этого не замечаете: глаза как раз и «усредняют» картинку.

Рейтинг смартфонов 2021 года: топ-10 лучших моделей

Чем опасен ШИМ?

Подобная технология, использующая высокочастотное мерцание светодиодов, негативно влияет на зрение, поскольку создает дополнительную нагрузку для глаз. Хотя вы не замечаете мерцания, глаза их тем не менее улавливают. У некоторых пользователей индивидуальная реакция может быть крайне негативной: резь в глазах, головокружение, тошнота и так далее.

Для минимизации вредного возд&#.

Почему технологию ШИМ продолжают использовать?

Дело в том, что цифровые контроллеры гораздо меньше по размеру, чем аналоговые. А, значит, устройство можно делать более тонким и легким. Таким образом, в погоне за элегантным дизайном и снижением веса устройства производители считают, что с недостатками технологии вполне можно мириться.

Если вы заметили, что ваши глаза сильно устают после долгой работы за ноутбуком, компьютером или даже мобильным устройством, попробуйте увеличить яркость экрана. Часто пользовали идут по прямо противоположному пути: снижают яркость, тем самым делая мерцание еще более заметным. ШИМ в значительной степени ощущается в темноте — в темное время суток не забывайте включать освещение или хотя бы фоновую подсветку в комнате. Тем более, что при высокой яркости пользоваться экраном без дополнительного освещения будет некомфортно.

Контролировать время проводимое за гаджетом полезно, прочитайте в нашем материале, как это сделать.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *