Однако DC Dimming непросто реализовать для OLED-экранов, которые OnePlus использует на своих телефонах. Это связано с тем, что в дисплеях AMOLED каждый пиксель получает питание отдельно, и уменьшение напряжения или тока через эти OLED также вызывает изменение цвета.
Мерцание против DC Dimming: iPhone 11 Pro, Pixel 4/4 XL, OnePlus 7/7T, Xiaomi Mi 9 и смартфоны с Android
Мерцающие OLED дисплеи остались в прошлом! Сначала в смартфонах Xiaomi, а потом и в других китайских устройствах стали появляться экраны без мерцания. Более того, мерцание стали отключать и на предыдущих поколениях устройств. Насколько действительно полезна функция DC dimming и сколько здесь рекламы, что на самом деле сделали в Xiaomi и можно ли отключить мерцание на других смартфонах? Попробуем разобраться.
Споры о вреде мерцания не стихают с тех самых пор, как дисплеи начали мерцать. «Через пять минут глаза слезятся, через полчаса краснеют», жалуется один из пользователей на форуме Samsung. «Ничего подобного, не слезятся и не краснеют!», хором отвечают ему форумчане. «На AMOLED цвета, конечно, сочнее, но зато от IPS глаза не болят», делятся наблюдением другие пользователи, и делают неожиданный вывод: «Наверное, дело в цветопередаче!»
Увы, нет: дело не в цветопередаче (а точнее – не в величине области цветового охвате), или не только в ней. Дело в том, что большинство современных экранов смартфонов, выполненных по технологии органических светодиодов OLED, мерцают на достаточно низкой частоте в 240 Гц. По статистике, мерцания на этой частоте не замечает 70% пользователей, а из тех, кто замечает – большинство не обращает внимания. В то же время нагрузка на глаз одинакова у всех; будут ли болеть глаза у конкретного пользователя, который смотрит на мерцающий экран, зависит не от того, замечает ли он мерцание (это физиологическое свойство не глаз, а мозга, обрабатывающего поступающую от глазного нерва картинку), а от здоровья глаз пользователя и оставшегося «запаса прочности» по зрению.
В этой статье мы расскажем не только о том, как избавиться от мерцания в смартфонах iPhone 11 Pro и Pro Max, Xiaomi Mi 9, Google Pixel 4/4 XL и других устройствах с Android. Мы также расскажем о том, как обойти установленное Google ограничение, связанное с новыми экранами, установленными в Google Pixel 4 и 4 XL. Эти экраны реализуют более плавное обновление картинки с частотой 90 Гц вместо привычных 60 – но только на яркости в 75% или выше.
Предыстория
Xiaomi не была первой компанией, которая решила избавиться от мерцания OLED-панелей, но именно она привлекла внимание общественности к феномену мерцания. Почему это произошло лишь теперь, в 2019 году? Дело в качестве панелей. Ещё три года назад технология производства OLED допускала огромный по современным меркам уровень разброса параметров между соседними светодиодами. Сильнее всего разброс параметров проявлялся тогда, когда на светодиод подавался очень низкий ток. А вот при высоком токе разница между характеристиками соседних пикселей в глаза не бросалась. Этот эффект можно сравнить с цифровым шумом на фотографиях, сделанных в темноте с короткой выдержкой. Чем меньше фотонов попадает на светочувствительные ячейки (а в случае с экраном – чем меньше фотонов излучается светодиодом) – тем больше вероятность возникновения «цифрового шума». Уже в прошлогодних моделях качество OLED панелей заметно выросло, и разброс параметров между соседними точками таков, что ШИМ можно и отключить с заметным, но не катастрофическим падением качества изображения.
Интересный факт: подавляющее большинство OLED-панелей для телевизоров большинства известных производителей – от SONY и Philips до самой LG включительно, – выпускаются на заводах LG. Все эти панели используют структуру пикселей RGBW и не мерцают ни на каком уровне яркости – в отличие от подавляющего большинства LCD экранов, используемых в телевизорах.
Крупнейшим производителем OLED панелей для смартфонов был и остаётся Samsung. Samsung использует AMOLED в собственных смартфонах и поставляет панели сотням производителей, включая Apple и Google (о Google – чуть ниже, там не всё так просто). Настройки панелей различаются в зависимости от требований конкретного OEM; в том числе различаются и настройки ШИМ. Эти различия проявляются в том, на каком именно уровне яркости (в процентах от максимальной) заканчивается прямое управление яркостью и начинается скважность импульсов, приводящая к мерцанию.
Так, панели Samsung в смартфонах Galaxy S8+ мерцают всегда, даже на яркости в 99% от максимальной. Использование ШИМ на протяжении всего диапазона значений яркости позволила Samsung добиться отличной цветопередачи и равномерных заливок даже на самых тёмных участках экрана. То, что заявленные характеристики достигаются путём бомбардирования глаз пользователя яркими пульсациями, компания долгое время игнорировала. Даже в актуальном поколении Galaxy S10 производитель использует всё ту же схему управления яркостью.
Со стороны Samsung это – вполне сознательный подход, как можно убедиться, изучив патентную заявку US9269294B2.
Практически все другие производители используют гибридный подход управления яркостью. На высоких уровнях яркости контроллер дисплея варьирует ток, подаваемый на светодиоды. Когда яркость падает до заданного производителем уровня, контроллер перестаёт снижать ток и начинает использовать ШИМ. В разных моделях будут использованы разные уровни отсечки, которые могут зависеть как от характеристик матрицы, так и от пожелания OEM. Так, компания Apple настроила экраны iPhone 11 Pro и Pro Max таким образом, что мерцание ШИМ начинается на уровне яркости 50% и ниже. А вот Google использовал разные экраны в модельной линейке Pixel 3 и 3 XL; соответственно, на компактной версии смартфона мерцание начиналось гораздо раньше, чем на XL.
Затемнение по постоянному току по существу управляет яркостью, изменяя мощность, подаваемую в цепь. Поскольку мощность = напряжение х ток, увеличение или уменьшение любого из этих входов будет изменять мощность, подаваемую на панель дисплея, и, следовательно, ее яркость.
DC Dimming: что это такое?
DC Dimming — технология, которая используется для уменьшения яркости экрана. Ее применяют не только в смартфонах, но сейчас мы будем говорить исключительно о них. Начнем с расшифровки термина:
- DC — эта часть термина обозначает постоянный ток (вспомните AC/DC).
- Dimming — в переводе с английского означает «потускнение» или уменьшение яркости.
Работает DC Dimming следующим образом. Интенсивность свечения светодиодов AMOLED экрана определяется мощностью подаваемого на него тока. Чем выше мощность, тем ярче светится экран. Уменьшаем мощность — яркость дисплея тоже уменьшается.
Мощность равна произведению силы тока на напряжение. Понизить мощность (а вместе с ней и яркость дисплея) можно за счет снижения силы тока или напряжения. На практике используется второй вариант — на светодиоды подается меньший вольтаж, и за счет этого уменьшается интенсивность свечения экрана.
В принципе, ничего сложного в технологии DC Dimming нет. Каждый, кто посетил хотя бы несколько уроков физики в средней школе, способен понять, как именно все это работает. Пусть даже в общих чертах, но углубляться в детали нет никакой необходимости. Важнее знать, зачем все это нужно.
DC Dimming: альтернатива ШИМ
В смартфонах с AMOLED экранами для уменьшения яркости обычно используется другая технология — широтно-импульсная модуляция, или ШИМ. До 2019 года она применялась буквально во всех моделях, но многочисленные жалобы пользователей на то, что после чтения с OLED панели сильно устают глаза, вынудила производителей гаджетов искать альтернативные варианты.
При широтно-импульсной модуляции регулировка яркости осуществляется за счет изменения ширины импульса, который включает и выключает дисплей. Возможно, звучит это немного сложновато, но графика поможет быстро во всем разобраться.
Суть в том, что светодиоды в экране светятся не постоянно. Они включаются импульсом, а затем выключаются. Если импульс широкий (долгий), экран горит с максимальной яркостью. Чтобы уменьшить яркость, достаточно импульс сделать короче, а период бездействия светодиодов — длиннее.
На 50% яркости экрана периоды с включенными и выключенными диодами равны. На 25% яркости период бездействия светодиода в три раза дольше, чем время их включения. И так далее.
Проблема в том, что чередование фаз включения/выключения является ничем иным, как мерцанием. Мерцание воспринимается зрительным анализатором, даже если субъективно вы этого не замечаете, и от всей этой «светомузыки» быстро устают глаза.
ШИМ — основная причина утомления глаз при чтении с AMOLED экрана при пониженной яркости.
DC Dimming — альтернатива широтно-импульсной модуляции. Регулировка яркости за счет модулирования напряжения тока, а не ширины импульса, позволяет полностью исключить фактор мерцания. Проиллюстрировать это поможет следующее изображение (экран с ШИМ — слева, экран с DC Dimming — справа):
При использовании DC Dimming незначительное мерцание на минимальной яркости все-таки присутствует (поскольку импульсы остаются), но благодаря большой длительности импульса оно уже не влияет на зрение. Работать с экраном, в котором для регулировки яркости применяется технология DC Dimming, намного комфортнее и безопаснее.
Первыми сориентировались китайские производители, что, в общем-то, не удивляет. Монстры вроде Samsung очень консервативны; любые инновации у лидеров рынка появляются только после того, как конкуренты из Китая протестируют их на своих телефонах. На данный момент смартфоны Samsung Galaxy DC Dimming не поддерживают.
Включить затемнение постоянного тока через ADB
Таким образом, по умолчанию на данный момент лучшая часть диапазона не предлагает эту функцию. Однако мы все еще говорим об Android, так что возможность есть. Итак, как мне активировать DC Dimming su OnePlus 8T? Ответ приходит от одного из самых фанатичных пользователей форума; на самом деле можно включить эту функцию через ADB (SDK Platform-Tools можно скачать здесь), выполнив следующую команду:
Для тех, у кого есть права root, можно использовать Termux (или любой другой терминал для Android) и использовать команду
NB — Очевидно, как обычно, мы напоминаем вам, что любая операция, связанная с модификацией, предназначена только и исключительно для опытных и осведомленных пользователей. Мы в GizChina.it не несем ответственности за любые повреждения устройства.
Кроме того, если у вас нет опыта, мы настоятельно рекомендуем вам получить обновление от OnePlus. На самом деле кажется, что DC Dimming присутствует в HydrogenOS OnePlus 8T (т.е. китайская версия пользовательского интерфейса бренда), поэтому появление OxygenOS может быть не так уж и далеко.
