Мерцание экрана смартфона и утомляемость - давайте разберемся

У современных смартфонов матрица экрана бывает двух типов - IPS и AMOLED. Матрица IPS - дешевле, и этот тип чаще всего встречается в сверхбюджетных и бюджетных смартфонах, при этом у нее немного хуже качество изображение в сравнении с AMOLED (это обусловлено самой технологией построение матрицы на жидких кристаллах), и у нее немного хуже энергопотребление в сравнении с AMOLED.

AMOLED - матрица на органических светодиодах, и она вроде бы со всех сторон лучше по сравнению с IPS: передает больше оттенков цвета, у нее отличный глубокий черный цвет (нет никакого свечения, в отличие от IPS), заметно (в 2 и даже в 3 раза) выше максимальная яркость, лучше энергопотребление, смартфоны на матрицах этого типа немного тоньше. Также в AMOLED можно реализовать полноценный режим всегда включенного дисплея (Always On Display), который позволяет выводить полезную информацию на выключенный экран смартфона. 

Да, AMOLED в сравнении с IPS - несколько дороже, но достаточно незначительно, и во всякие среднебюджетные и флагманские смартфоны ставят дисплеи AMOLED именно из-за их качества.

Но есть у AMOLED одна неприятная особенность, которая может влиять на некоторых пользователей. Особенность эта связана с технологией регулировки яркости на экранах такого типа. 

У IPS-экранов обычно никаких проблем с понижением яркости нет: там просто понижается напряжение, и экран становится более тусклым. Ни к каким неприятным эффектам это не приводит. 

Однако у AMOLED не получается уменьшать яркость просто путем понижения напряжения, потому что при этом проявляется эффект "Мура" (Mura - японское слово, означающее "неровный").  

Выглядит этот эффект на экране смартфона как-то вот так (фотография экрана). 

Если осветлить данное фото, то неравномерности будут видны во всей красе. 

Поэтому у AMOLED для понижения яркости используется ШИМ - широтно-импульсная модуляция. При этом напряжение не меняется, но оно подается прерывисто, то есть его просто выключают и включают с какой-то частотой - например, 240 раз в секунду (240 Гц). Наши глаза это мерцание воспринимают как пониженную яркость. 

Если снять на видео экран AMOLED с пониженной яркостью, то на видео хорошо буду видны полосы, проходящие по экрану: они появляются из-за этого ШИМ (проще говоря - пульсации или мерцания). 

Пульсация экрана AMOLED хорошо видна на видео

Подавляющее большинство людей не замечает пульсацию, даже сильную, однако есть определенный процент пользователей (насколько я читал, такое наблюдается порядка у 5%) если эту пульсацию видят или даже просто воспринимают на подсознательном уровне, то мозг при этом чувствует, что его обманывают - это не понижение яркости, которая физически не меняется, а просто экран пульсирует. И это может вызывать всякие неприятные явления: повышенную утомляемость, рези в глазах и даже головные боли!

При этом есть прямая зависимость между выставленным уровнем яркости и частотой мерцания. Чем ниже яркость, тем ниже частота мерцания, и тем больше вероятность того, что ее будут замечать. Частота в 300 Гц еще вполне приемлема, а если она опускается до 240, 200, 122 и даже 100 Гц, то она может быть заметной. 

Есть специальные устройства-люксометры, которые позволяют измерять пульсацию при различной яркости (я использую устройство Radex Lupin, чтобы измерять пульсацию смартфонов для обзоров): они показывают различные параметры, включая процент пульсации - до 20% пульсация считается безопасной (то есть ее никто не будет замечать, даже люди с чувствительностью), а свыше 20% - это уже может как-то влиять. Между тем, есть смартфоны, где уровень пульсации бывает повышен в 2, 3 и даже 5 раз. Это реально создает проблемы для чувствительных людей. 

Пример измерения пульсации у смартфона, где при ШИМ зашкаливает даже при 30-процентной яркости

Что делать тем, у кого ШИМ вызывает различные неприятные ощущения - вообще отказываться от экранов AMOLED и лишать себя радости обладания продвинутым смартфоном? 

Вовсе нет! Есть различные способы эту пульсацию уменьшить до безопасных значений. Производители сами знают о существовании проблемы, и многие из них работают над ее решением. 

Во-первых, какие-то производители используют комбинированные методы снижения яркости: например, у айфонов до 50% яркости ШИМ не используется, а яркость снижается понижением напряжения, и только ниже 50% уже включается ШИМ. Во-вторых, многие производители в качестве опции стали предлагать включить технологию Direct Current Dimming (или просто DC Dimming), которая, по сути, вместо ШИМ для уменьшения яркости просто понижает напряжение. Ну да, при этом может возникать эффект "Мура", ну так пускай пользователь сам выбирает, что для него лучше: пульсация, которая вызывает неприятные эффекты, или понижение напряжения с появлением неровностей в изображении, с чем он вполне готов мириться. 

Эта настройка у разных производителей может называться по-разному: DC Dimming, "Устранение мерцания", "Подавление мерцания" и даже почему-то "Понижение точки белого" (это у айфона). 

Вот, например, данная настройка у смартфона Xiaomi Mi 11 Ultra.

Однако далеко не у всех моделей такая настройка есть - например, у Google Pixel 6a, где заметная пульсация наблюдается уже при 75% яркости, такой возможности нет, у Samsung Galaxy A53 5G (да и у всех других моделей Samsung), где тоже заметная пульсация на 75% яркости, тоже нет подобной возможности. 

Что при этом делать, просто не покупать такие смартфоны? На самом деле под Android есть определенные приложения, которые снижают яркость путем наложения серого фильтра поверх изображения. Регулируете прозрачность фильтра - регулируете яркость. То есть яркость экрана остается на прежнем безопасном уровне, пульсация минимальная и проблем не создает, а понижение яркости производится другим способом. 

Пример таких программ:

• OLED Saver;

• Screen Dimmer;

• Screen Filter.

Какие тут есть минусы? Первый - вы регулируете яркость не стандартными средствами, а через соответствующее приложение. Второй - постоянная высокая яркость экрана приведет к более быстрому разряду аккумулятора.

Однако это все-таки неплохой способ снять определенные проблемы в случае, когда вам хочется использовать, например, очень крутой самсунговский флагман, а вы чувствительны к мерцанию. Чем-то придется пожертвовать. 

Ну и следует отметить, что ситуация с пульсацией дисплеев AMOLED со стороны производителей смартфонов тоже постепенно меняется. Помимо использования комбинированных методов снижения яркости (айфоны) и добавления опций подавления мерцания, все больше производителей увеличивают частоту пульсации до совершенно безопасных (читай - незаметных и никак не влияющих даже на чувствительных людей) значений. 

Я когда тестировал смартфон Xiaomi 12T с экраном AMOLED, то совершенно поразился тому, что там пульсация полностью в норме даже при 25% яркости, притом что настройки подавления мерцания там вообще нет. Так оказалось, что производитель просто поднял частоту для ШИМ аж до 1920 Гц, а при этом пульсация совершенно незаметна ни для кого.

Похоже, это скоро будет повсеместным трендом, а значит, что и чувствительные к пульсации люди смогут спокойно покупать смартфоны с дисплеями на матрице AMOLED. Что, конечно, не может не радовать.