1LED背光是逆曆史潮流嗎？

屏閃問題是從CRT顯示器時代就開始出現的。CRT是陰極射線管(Cathode Ray Tube)的意思，使用這種成像器件的顯示器，體積都比較的大，就是我們過去使用的那種“大頭”産品。CRT顯示器的成像原理是靠電子槍轟擊顯像管上的熒光粉産生圖像，由于這種轟擊的頻率速度不夠，所以屏幕會出現閃爍的現象，這種閃爍是很明顯的，幾乎每一個使用CRT顯示器的用戶都可以感受得到。

不閃屏騙人嗎? 戳穿護眼液晶的五大謊言

随着CRT顯示器退出曆史，液晶顯示器開始浮出水面。最開始的液晶顯示器使用的都是CCFL背光，也就是冷陰極熒光燈管。這種燈管緊貼在顯示面闆後面發出光線，通過偏光闆等器件給液晶提供光線，這種背光對于屏閃的問題有一定緩解，但是由于不環保，并且能耗也較大，在國家的控制下，開始逐漸退出市場。

你知道屏幕閃爍的危害嗎

如今市面上幾乎見不到CCFL背光的産品，LED背光已經占據了幾乎全部的市場，不僅僅是在顯示器領域，電視以及手機等産品使用背光系統核心都是LED。這是一種固體光源，壽命長、能耗低、體積小讓LED成為最主流的背光器件。那麼為什麼有人說LED背光是逆曆史潮流而生呢？

LED背光真的是逆曆史潮流嗎？

其中很重要的一個原因就是使用LED顯示器之後，一部分眼睛敏感的用戶又開始發現屏幕的閃爍的現象，在使用的過程中出現眼睛酸痛流淚的情況，那麼為何在同是液晶顯示器，隻有背光不同的情況下，屏幕閃爍的問題又出現了？這是LED背光的罪過嗎？這裡我們就要提到PWM調光的問題，這是導緻液晶屏幕閃爍的關鍵之處。

2你不知道的PWM調光問題

我們知道顯示器是可以調節亮度的，那麼這種變化是如何實現的呢？原理是這樣的，顯示器需要調節LED發光的亮度，通過電流來調節亮度太過複雜，為了節約成本，對于屏幕亮度的調節，行業裡會采用閃爍的方式來解決。LED光源的亮度是一定的，讓LED光源不斷的開啟和關閉，通過調節開啟時間和關閉時間的長短，來調節屏幕的亮度。

PWM調制方式原理解析

具體的過程是這樣的，比如LED背光閃爍1000次，其中500次開啟和500次關閉，如果開啟的時間停頓1秒，關閉的時間停頓0.5秒，這時的屏幕亮度就要比開啟和關閉停頓時間一樣的背光系統強。這樣用戶在調節屏幕亮度的時候，實際上亮度的明暗得益于LED背光閃爍的變化。其實這種調節方式，在業界就叫做PWM調制（脈沖寬度調制）。

亮度0、50、100情況下PWM的波動結果（圖片來自tftcentral.co.uk）

在實際的産品中，LED背光這種明暗時間的轉變速度非常的快，采用PWM調光的普通大衆顯示器其工作頻率一般在200Hz-1000Hz左右，而人眼在頻率達到100Hz的時候就已經難以察覺明顯的明暗變化了，因為人眼感知亮度的過程是積累的，在閃爍的速度足夠快的時候，人眼看到的畫面是“常亮”的。

晃動手指可以察覺屏幕的閃動

目前市面上的絕大多數産品顯示器，都是采用PWM調制的方式。這種顯示器在屏幕亮度較暗的時候，眼睛比較敏感的用戶，就可以看到閃爍的問題，因為PWM明暗調節對眼睛造成了沖擊。其實我們也可以做這樣一個測試，在調暗屏幕亮度的時候，使用手指在屏幕晃動，會看到明顯的殘影，而亮度高的時候，則是扇形的畫面。那麼CCFL背光的顯示器采用的不是PWM調制嗎？為何隻有LED會出現閃爍的問題呢？

3CCFL背光就沒有閃爍了嗎

其實CCFL背光的顯示器也采用的是PWM調制的方式，不過由于CCFL是熒光燈的一種，所以閃爍的情況并不嚴重。這是由于熒光燈管中的電子打在熒光粉上形成光斑的這個過程有延遲作用，所以在視覺上會有停留，也就是餘晖效應。因此對于使用CCFL背光的顯示器來說，的确在閃爍表現上有一定的優勢，但是其并沒有真正的解決屏閃的問題。

CCFL背光模組的特寫

LED背光由于發光原理的原因，LED背光是即開即滅的，因此難以形成餘晖效應。所以同是在PWM調制下，LED顯示器在低亮度時閃爍的狀況就明顯多了，此時LED光源關閉的時間比開啟的時間長，人眼對于“黑暗”的感知就明顯了起來。下面的圖是LED背光和CCFL背光的0亮度屏閃對比，我們發現CCFL背光的PWM波動也是很大的。

LED背光和CCFL的0亮度PWM調制對比（左為LED，圖片來自tftcentral.co.uk）

LED背光并沒有逆曆史而行，其雖然在閃爍的問題有缺陷，但也隻是在低亮度的時候較為的明顯，CCFL背光本質上也是閃爍的。要徹底的解決屏幕閃爍的問題，有兩種辦法，一種就是改變PWM的調制方式，一種使用自發放的顯示技術，比如未來的OLED顯示屏幕，就沒有了這些問題。目前要實現不閃屏隻能從PWM調制入手來解決這個問題。

4業界沉默的屏閃解決方案

從PWM調制入手也有兩種辦法，都可以達到讓屏幕不閃的效果。一種就是徹底不用這種調節的方式，使用線性調光的方式來調制LED。其實這種方式就是通過改變LED電流大小的方式來改變亮度，但是LED這種發光材料，在電流大小不同的時候，發出的光線色溫會有差異（LED背光亮度過高時還容易燒壞），因此線性調光存在一定的弊端。改良這種效果的辦法就是讓屏幕的亮度可調節性變小，這樣就可以讓屏幕的色溫不會有明顯的變化。

PWM、高頻PWM和線性調制的對比效果

上述的辦法也叫直流調光，徹底的摒除了閃屏的現象。還有一種辦法就是采用高頻PWM的調制方式，上面我們提到普通的顯示器PWM工作頻率基本保值在200Hz到400Hz。有的不閃屏顯示器采用高達8000Hz的工作頻率，這樣人眼其實也是無法感受閃爍的。不過這種做法目前有很大的争議，因為高頻閃爍還是閃爍，高頻是否真的能讓人眼肌肉更舒适，目前并沒有定論，隻不過這種方式不用擔心色溫的問題。

手機測試不閃屏的方法

還有的不閃屏顯示器采用混合的方式，在亮度低的時候采用非PWM調制，亮度高的時候則采用高頻PWM。目前的顯示器市場對于這類參數的公布，還沒有統一的規定。市場的護眼顯示器也隻是單純的打出口号，對于自己如何實現不閃屏基本都是三緘其口，很少廠商公布自己的産品到底是采用的非PWM調制或者高頻PWM。

5國外怎麼看屏幕閃爍問題

國外的研究者，對于頻閃的問題也做過深入的研究，通過示波器等設備，可以有效地觀察到屏幕的閃爍，在低亮度時LED開啟和關閉的波形圖表現非常的激烈，這也充分說明通過PWM調制顯示器的亮度是有一定的弊端的。但是國外的研究者也指出對于大多數的用戶來說，由于人眼對于頻閃感知的極限，大部分用戶是難以察覺屏閃的。

目前市面上已經有不閃屏顯示器（上為不閃屏）

那麼對于察覺不到頻閃問題的用戶，就可以忽略這個問題了嗎？筆者和國外的研究者的意見是一緻的，那就是要改變目前的市場狀态。因為雖然我們的視力察覺不到屏閃，但是人眼的肌肉卻是在不停的收縮和開啟的，這樣時間一長就會造成眼壓升高，從而眼睛會出現酸麻脹痛的情況，時間久了也會對視力造成一定的傷害。

使用顯示器要注意護眼的問題

因此不閃屏顯示器是必要的，如今各大廠商也都在積極的解決這個問題，目前已經有廠商開始對産品的背光調制方式進行改變，高頻PWM和非PWM都在嘗試中，相信隻要用戶對這個問題有強力的要求，未來的顯示器市場一定會像淘汰CCFL背光一樣，淘汰PWM調制的方式的。目前的主要問題就是讓用戶對屏閃的問題擁有明确的認知。希望本文能起到一定的作用。

本文也拆穿了護眼液晶的五大謊言：

第一、護眼顯示器沒有用的說法是錯誤的。

第二、LED背光是逆曆史而行也是錯誤的，閃屏的根本在于PWM調制的問題。

第三、CCFL背光可以解決護眼問題也是錯誤的，根據示波圖顯示，其雖然可以緩解，但是閃爍問題并沒有消失。

第四、高頻PWM更護眼目前無法确認，不能說其更護眼，其讓眼睛看不到閃爍，實際上肌肉還是可以感知的。

第五、目前的護眼顯示器标準還不明确、雖然宣傳勢頭大，但是需要統一的标準，讓用戶明确技術原理。

不閃屏顯示器是必要的，如今各大廠商也都在積極的解決這個問題。目前已經有廠商開始對産品的背光調制方式進行改變，高頻PWM和非PWM都在嘗試中。

蘆杉

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