作者parislove3 (艾草糖)
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标题[讨论] 关於闪烁的两三事
时间Tue Aug 22 19:26:03 2017
最近许多人会注意到萤幕闪烁的问题，担心、未知、误解都是常有的事
这边简单介绍光源与闪烁间的关系，多一分了解少一分心慌
下面是原理，懒得看的人可以拉到最後面的 Q&A，以及相关参考资料
●
日光灯 (萤光灯) 的闪烁
一般常见的 T5/T8 灯管、省电灯泡，都属於萤光灯
原理简单来说：
透过放电刺激汞蒸气 → 放出紫外光 → 刺激萤光涂层 → 发光
萤光灯是一个闪烁灯源，主要受到驱动电压的频率影响
在台湾，常见灯具的有两种形式：传统灯具 & 电子式灯具
「传统灯具」，主要是指电感式镇流器+小氖气启动器
一般最常看到的就属 T8 灯具
https://i.imgbox.com/FFEsXWby.jpg
受到
60Hz 交流电影响，一秒
闪烁 120 次
敏感的人会觉得这种灯感觉不太稳定，在寿命末期时会有明显闪烁
另一个则是
「电子式灯具」，如常见的 T5、省电灯泡
https://i.imgbox.com/YnJJrCpA.jpg
https://i.imgbox.com/XIqe10l1.png
改用电子式安定器，透过高频电路将驱动电压提升至
40kHz 以上
基本上人眼完全感觉不出闪烁
●
LED 的闪烁问题
LED 的闪烁，则要分两个层面来看
1. 电路设计所造成的频闪
一般所讲的 LED 灯泡/灯管的频闪，这是主要成因
LED 靠 DC 电流运作，因此必须进行 AC → DC 转换
转换电路架构有两种：「单级」、「两级」
https://i.imgbox.com/e5BSryhA.png
「单级架构」，只做一次 AC → DC 转换，线路简单且成本较低
但无法抑制直流电涟波，同时 LED 的顺向偏压与电流成指数关系
些微的电压变化就会影响电流、光度，造成严重的频闪
「两级架构」，则是设计一个滤波电路，将带涟波的直流电再度转换
来达到抑制频闪的效果
2. 调光所造成的频闪
LCD/LED 背光显示器、手机/平板萤幕，为了能够调整亮度
所引入的调光技术是造成频闪的主因
目前主流的调光方式，根据电流波型不同有两种：PWM Dimming、Analog Dimming
PWM Dimming (脉冲宽度调光)
https://i.imgbox.com/j7l7ARgx.jpg
简单来说，藉由直接控制 LED 的开(亮)/关(灭)，以极快的闪烁
来达到调整亮度的效果
Analog Dimming (类比调光)
https://i.imgbox.com/CUR672wz.jpg
这是透过改变电流准位的大小，调整对 LED 的电流值，直接改变 LED 本身的亮度
PWM Dimming 的电路设计相对简单，但容易造成频闪
Analog Dimming 则相反，虽然效果好但设计上较为复杂
易有色偏与线性度差的问题
● Q&A
Q. 闪烁对人眼有影响吗？
A. 美国能源局所公布的频闪说明 (U.S Department of Energy 2013)
https://goo.gl/ZnUPwX
低频闪烁可能触发癫痫，容易导致头痛、疲劳、视力模糊、视力减弱
对於孩童、自闭症患者、偏头痛患者、癫痫患者等特定族群，频闪易有负面影响
由於频闪肉眼不易察觉，一般人会忽略频闪是一些不适感的主因
https://i.imgbox.com/04LJKWAW.png
Q. 日光灯的闪烁，跟萤幕 PWM 频闪是不是一样？
A. 萤光灯、CCFL冷阴极管有所谓的余晖效应，受到电压变化所产生的闪烁反应较慢
而 LED 为半导体，开关明灭的速度极快，因此相对於萤光灯
LED 频闪的不适感相对大很多
https://i.imgbox.com/wddU080t.jpg
而照明若使用高频点灯的电子式灯具，则可以完全忽略其影响
Q. PWM Dimming 一定有害吗？
A. PWM Dimming 的影响来自於低频闪烁，目前已有厂商使用高频电路
根据设计不同从 1k~10kHz 不等，对於敏感族群有一定帮助
每个人对闪烁程度的忍受性不一，敏感、特定族群的人容易察觉到闪烁
一般人可能无感，也可能容易眼睛酸涩，有的人观看 Analog Dimming 的萤幕时
会有明显改善
● 参考资料
SSL Flicker Fundamentals and Why We Care. U.S Department of Energy.
Electronic document
Michael Poplawski and Naomi Miller, 2014
美国能源局固态照明训练讲座「认识LED频闪及为何应重视此议题」
https://goo.gl/p7CBoF
Solid-State Lighting Technology Fact Sheet. Electronic document
U.S Department of Energy, 2013
美国能源局「LED频闪说明」
https://goo.gl/ZnUPwX
Studies Published on Minimizing Flicker from SSL Systems; ASSIST to Release
Related Recommendation. Electronic document
Rebekah Mullaney, 2011
https://goo.gl/cFBzfj
终结隐形杀手！正视LED照明频闪问题 - LEDinside
http://www.ledinside.com.tw/knowledge/20141219-30517.html
LED背光控制器调光方式探讨
http://www.cnledw.com/tech/detail-37974.htm
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1F：推 CHTWifiHinet: 我相信低频闪会不舒服 我用S7有时候会觉得很累 M7 08/22 19:28
2F：→ CHTWifiHinet: 没有过这种感觉 08/22 19:28
3F：→ CHTWifiHinet: 所以会不舒服还是尽量避开跟少看萤幕八 08/22 19:29
4F：推 samitsai : 无感 08/22 19:31
5F：→ samitsai : 拿过蝴蝶s i5s zf3d 笔电会闪屏 外接萤幕不会 都无 08/22 19:32
6F：→ samitsai : 感 08/22 19:32
7F：推 MBAR : 我也无感xD 08/22 19:36
8F：推 appleonatree: 推整理 不过***粉粉们会来嘘 08/22 19:36
9F：→ MBAR : 可能我用手机时间不多吧 08/22 19:38
10F：推 NetsFan : 反正就两种人，一个觉得无感，一个觉得有感。但既然 08/22 19:38
11F：→ NetsFan : 有人有感觉就是代表有一定程度影响。 08/22 19:38
是的，影响一定有，但程度因人而异
12F：推 asdw555016 : 无感 08/22 19:38
13F：→ NetsFan : 至少解释了跟日光灯的特性不一样，推 08/22 19:39
因为常看到推文战起来，会有人拿日光灯来讲
想说辟谣一下
14F：推 kissa0924307: 您PWM系？ 08/22 19:39
15F：推 aa8351489 : 用了这麽多手机 我实在是无感 但真的不要太常用手 08/22 19:40
16F：→ aa8351489 : 机比较好 眼睛要顾 08/22 19:40
适度休息是根本之道
17F：推 samitsai : 我反而觉得日光灯有时候闪得我心好累 08/22 19:40
传统灯具找时间换掉吧
18F：推 tom282f3 : Analog台湾翻成类比 模拟应该是大陆翻译 08/22 19:41
19F：推 tom282f3 : 60Hz应该是一秒闪烁120次 08/22 19:45
谢指证，有些词直接搬过来忘记修正
20F：→ sam613 : 受过烂CRT摧残的,PWM什麽的都无感了 08/22 19:59
20岁以上的人应该都看过 CRT 电视或萤幕
21F：→ DiChik : PWM无感路过 08/22 20:02
22F：→ Gatti : T5灯具坏掉的时候一样会一直闪 08/22 20:03
23F：→ Gatti : 我对电路设计造成的闪烁很敏感 08/22 20:03
24F：→ Gatti : 非LED背光时期的LCD老化了也会看到闪烁 08/22 20:04
25F：→ Gatti : 倒是用PWM调光的hp笔电没有感觉到闪烁 08/22 20:05
26F：→ shankstrf : 就跟当初三星当初用RGBG一样啊，一堆人为了反对而 08/22 20:08
27F：→ shankstrf : 反对说那个字有毛边，结果电脑上面的ClearType更毛 08/22 20:08
28F：→ shankstrf : 边他们却不在意 08/22 20:08
别离题罗
29F：推 tom282f3 : Cleartype有更毛边吗 08/22 20:09
30F：→ Gatti : 八楼h粉不就开始操作品牌对立了XD 08/22 20:10
31F：→ tom282f3 : 拿Cleartype跟RGBG类比不对吧 一个是软体 一个是硬 08/22 20:10
32F：→ tom282f3 : 体 我PC上可以用Mactype补 RGBG你有修正的方法吗？ 08/22 20:10
33F：→ shankstrf : 看不出我说的重点？还是又来找碴？ 08/22 20:12
别吵架罗
34F：推 avans : 优质科普文，专业但又易懂的写作! 多谢分享! 08/22 20:12
35F：推 jimei2 : 我个人无感 不过有些同事有感 所以看个人体质 08/22 20:13
在学理上是所谓的"light sensitivity"，因人而异
36F：推 tom282f3 : 你才来找碴吧 人家质疑你就答不出话了 崩溃吗 08/22 20:14
37F：→ tom282f3 : 重点在哪 类比错误算吗？ 08/22 20:15
38F：→ shankstrf : 谷歌一下cleartype毛边就一堆，还那边没有？ 08/22 20:15
39F：推 peter120 : 推 优质文 比起直接狂喷AMOLED...这整理出来比较实 08/22 20:15
40F：→ peter120 : 在 我是无感 所以大家各取所需吧 08/22 20:15
主要希望是以学理来讨论，而不是厂牌互战....
41F：推 CHTWifiHinet: 这个跳针赞 08/22 20:16
42F：→ shankstrf : 这里总是有几个喜欢喷三星的PWM但无视蓝光的人 08/22 20:16
43F：推 tom282f3 : subpixel本来就这样 比谁毛边看不出来而已 08/22 20:17
44F：→ tom282f3 : RGBG解析度高也看不出来啊 你嘴蓝光然後忽略解析度? 08/22 20:17
45F：→ CHTWifiHinet: 我记得oled的蓝光比传统LED少很多 08/22 20:18
46F：→ tom282f3 : RGBG就先天硬体设计 毛边比较容易看出来 怪我？ 08/22 20:18
47F：→ shankstrf : 所以我上面不是说了很清楚，一堆人为了反对而反对 08/22 20:19
48F：→ shankstrf : cleartype看不出毛边，RGBG一直说毛边 08/22 20:20
49F：→ shankstrf : 神眼朱老九？ 08/22 20:20
50F：→ Gatti : 那个带头战pwm的一开始就说怕蓝光才考虑amoled啊XD 08/22 20:20
51F：推 imtifosi : 对PWM无感 08/22 20:34
52F：推 rogergon : 应该是会影响，以前用S7e有一阵眼睛超痛的。 08/22 20:39
53F：推 henrylin8086: 有reference给推 08/22 20:47
54F：推 enixdqm3 : 我姊有青光眼,用OLED眼压会明显升高 08/22 21:01
青光眼本身要特别注意，3C别用太久了
55F：推 hyghmax1202 : 你说嘘就嘘吗？我偏要推！ 08/22 21:05
56F：→ suifong : 结论就是有些人有感觉 08/22 21:12
57F：→ oilmax : NB , TV, AIO 也都是PWM调光了... 08/22 21:21
DC 调光只会在高阶专业产品才会出现，其实高频PWM是可以接受的程度
58F：推 k09127855 : 推分析！ 08/22 21:30
59F：→ k09127855 : 请问原po目前市面上有analog dimming的手机吗？ 08/22 21:30
看了一些资料应该是没有，有人知道的话可以补充说明
60F：推 lusir5566 : 我看zf3zoom会头痛 08/22 21:32
61F：→ lusir5566 : 也是PWM的关系吗 08/22 21:33
这要靠自己交叉测试了，隔空抓药有难度
62F：→ Batiashvili : 买之前不试用，买完才在怀疑找原因…眼睛不舒服就 08/22 21:36
63F：→ Batiashvili : 换一台，连学理都不用看 08/22 21:36
毕竟在手机上不是个普遍被认知的问题
64F：推 enixdqm3 : 会头痛基本上眼压都已经飙高了,很危险喔 08/22 22:06
65F：推 brutus578 : ZF3ZOOM会头痛的你不是第一个，我也会，後面才注意 08/22 23:08
66F：→ brutus578 : 到可能是PWM的问题，换台非PWM的手机後，就没事了 08/22 23:08
找到适合自己的东西最重要
67F：推 pilitiger : 专业给推 08/22 23:34
3Q
68F：推 yohsiatai : 内容基本正确详实推推 08/22 23:55
69F：推 Okabecaa : 哇 小论文等级耶 08/23 00:03
70F：推 eric525498 : 推 08/23 00:14
71F：推 paul40807 : 内容正确 但是实际体验还是个人自由心证 08/23 02:16
72F：推 elle0001tw : 谢谢分享！ 08/23 04:54
73F：推 Pictor : 推，同样低频闪烁，日光灯和PWM的LED造成的影响不同 08/23 07:02
74F：→ bkebke : eizo 一样有pwm 08/23 07:26
75F：推 starwishsun : 请问要怎麽知到是不是，我用Asus me581cl也是一下子 08/23 08:44
76F：→ starwishsun : 而已(不到十分钟)就不舒服 08/23 08:44
77F：推 qscgy4 : 个人认为会照成不舒服的原因跟pwm几乎没有关系，跟 08/23 10:44
78F：→ qscgy4 : 萤幕的硬体更新频率有关。因为萤幕i/o数量过大，没 08/23 10:44
79F：→ qscgy4 : 办法单独控制每个led，需要逐行显示或是区块显示， 08/23 10:44
80F：→ qscgy4 : 关键是显示一次完整萤幕所需的时间，这个时间越长萤 08/23 10:44
81F：→ qscgy4 : 幕闪烁的感觉就越严重。这个现象可以在用摄影机拍摄 08/23 10:44
82F：→ qscgy4 : 萤幕时观察到，只要录影频率跟萤幕更新频率耦合就能 08/23 10:44
83F：→ qscgy4 : 观察到。 08/23 10:44
以往冷阴极管(CRT)是以电子枪做逐行扫描，因此有更新率的问题
液晶萤幕就没这问题了，或是该说影响不大
84F：→ Batiashvili : To starwishsun: 你不用知道是不是pwm，一旦有一款 08/23 10:58
85F：→ Batiashvili : 萤幕让你眼睛不舒服，你就该去换一款让你眼睛比较 08/23 10:58
86F：→ Batiashvili : 舒服的手机。去找可以试用的场所，连续滑个半小时 08/23 10:58
87F：→ Batiashvili : ，再依感觉决定要不要买。因为照原po说法，目前所 08/23 10:58
88F：→ Batiashvili : 有手机萤幕都是pwm调光，而且pwm并不是唯一影响眼 08/23 10:58
89F：→ Batiashvili : 睛舒适度的因素，所以先试用再买会比你买了才在後 08/23 10:58
90F：→ Batiashvili : 悔好 08/23 10:58
91F：推 MBAR : 教主才不会来回这篇XD 08/23 12:54
92F：→ Behave : 这里也总是有一堆注重蓝光但刚好无视品牌PWM的人XD 08/23 16:31
93F：推 PSZ520 : shankstrf: 这里总是有几个喜欢喷三星的PWM但无视蓝 08/29 15:12
94F：→ PSZ520 : 光的人 08/29 15:12
95F：→ PSZ520 : 蓝光可以用app 滤掉，PWM 你怎麽除掉？ 08/29 15:12
※ 编辑: parislove3 (1.174.152.59), 12/15/2017 17:36:39
96F：推 APC : 高频 PWM是最後防线 11/06 14:30