如何测得OLED屏的闪烁频率？

OLED屏幕现在大行其道，但是OLED屏的PWM调光确实有危害（点击查看），一是眼睛酸痛，二是可能头晕。想当年，CRT屏幕闪烁，本人深受其害（不小心暴露年龄了，哈哈）。现在手机厂商看到了这个问题，于是开始搞OLED的DC调光模式。

小米9的DC调光模式

但是这是不是真的DC调光呢？是不是真的护眼呢？

一、PWM调光与DC调光，OLED屏与LCD屏

四者的关系如下：

• PWM调光是。。比如每0.1秒中，前0.05秒让屏幕全亮，后0.05秒让屏幕全暗，由于闪烁频率比较快，人眼看起来屏幕是50%的亮度
• DC调光是。。屏幕不闪烁，直接让亮度降低，比如降到50%
• LCD屏幕由于是背板发光+液晶挡光来显示图像的，因此可以用PWM调光（让背板闪烁），也可以用DC调光（给背板降低电压，就和灯泡变暗差不多）
• OLED屏幕由于其材质属性，硬把它的亮度调到全亮以下时，显示效果会大打折扣，比如颜色显示不准确。因此一般不用。因此DC调光一般不会在OLED屏幕上用

三星Galaxy S20的屏幕以242.7Hz闪烁：

iPhone XS的屏幕以240Hz的频率闪烁

所以，有那么多人喊“LCD永不为奴”，因为要避免PWM调光及其危害。所以，在确保显示效果的情况下，OLED屏幕和DC调光是矛盾的、不可共存的。那么各大厂商OLED屏幕的“DC调光模式”是怎么回事？

二、以最新出的小米10/小米10 PRO为例进行研究

研究的问题：小米10/小米10 PRO的DC调光到底闪不闪？

有钱的人就不必看下去了，因为直接买一台小米10回来，再买一个瞬时光度计，测一下就够了。

瞬时光度计

非土豪怎么办呢？只好用手机的相机了。

调到专业模式，手动调节快门，会看到照片中的手机屏幕出现明暗条纹：

这张照片的快门是1/4000秒

咱们不排除有大神可以根据条纹倾斜的角度与间距算出屏幕闪烁的频率，甚至可以算出这块屏是如何闪的哈，但是本文可以从一个更简单的角度来算出这块屏幕的闪烁频率。

1 原理

相机捕捉的是曝光时间内接收到的光，照片中的屏幕是屏幕像素在闪烁的不同相位上快门时间的累积

对，你没看错，原理就这一句话，而且很绕。下面我来解释一下：

比如，屏幕以方波的形式进行闪烁。举个具体数字的例子，比如屏幕像素前0.05秒内全亮，后0.05秒内全灭，屏幕闪烁的周期是0.1秒，即10Hz。比如咱们相机快门是1/100秒，即0.01秒。那么，相机中的像素捕捉到的屏幕发光是连续的全亮到全黑。如果设相机中屏幕的亮度，代表屏幕亮度随时间的变化，代表的最小周期，则相机中捕捉到的屏幕发光的可能值构成的集合为

进一步地，相位在0_{0.04秒的，应该是全亮100%；相位在0.04}0.05秒，应该是线性地渐变由全亮至全黑，相位在0.05_{0.09秒，应该看到的是全黑；相位在0.09}0.1秒，应该看到的是线性地渐变由全黑到全亮。简单总结下来，就是画面中平均40%是全黑，40%是全亮，20%是既不是全黑，也不是全亮。

如果上述条件不变，只是把相机快门提高到1/10000秒，虽然相机捕捉到的屏幕发光仍然是，但是从相位来看，0_{0.0499秒是全亮；0.0499}0.05秒是线性地渐变由全亮至全黑；相位在0.05_{0.0999秒是全黑；0.0999}0.01秒是线性地渐变由全黑到全亮。简单总结下来，就是画面中49.9%是全亮，49.9%是全黑，0.2%既不是全黑，也不是全亮。

如果上述条件不变，只量把相机的快门降低到1/10秒，则，不会出现明暗条纹。

如果上述条件不变，只是把相机的快门调整到0.11秒，则，因此会看到较浅的明暗条纹。

所以：

1. 如果将相机快门调整到某一时长时，观察到有明暗条纹，则说明该屏幕在闪烁
2. 如果屏幕在闪烁，且将相机快门调整到某一时长时，未观察到丝毫明暗条纹，则说明该屏幕的闪烁周期的某个整倍数是这个快门时长，即屏幕闪烁的频率是快门时长倒数的整倍数
3. 如果屏幕在闪烁，且将相机快门调整到某一时长时，观察到非常轻微但能看出来的明暗条纹，则说明该屏幕的闪烁周期的某个整倍数很接近这个快门时长

2 实验

1. 在未开启小米10的DC模式时，以1/4000秒的快门进行拍照，得到以下画面：

因此小米10未开启DC模式时，屏幕是闪烁的，且一个闪烁周期内，全黑或全亮的时候是大部分。

1. 当以1/60秒的快门进行拍照，得到以下画面（图待补，样子是几乎看不出有明暗条纹）

   因此小米10未开启DC模式时，屏幕闪烁的频率十分接近60Hz的整数倍，即60Hz、120Hz、180Hz、……

2. 当以1/125秒的快门进行拍照，得到以下画面（图待补，样子是有明显的明暗条纹，但没有全黑的暗处）

   因此小米10未开启DC模式时，屏幕闪烁的频率不可能是或不可能十分接近60Hz。

3. 当以1/250秒的快门进行拍照，得到以下画面（图待补，样子是有明显的明暗条纹，有全黑的暗处）

   因此小米10未开启DC模式时，屏幕闪烁的频率小于240Hz。

综上，小米10未开启DC模式时，屏幕闪烁的频率可能是120Hz或180Hz。

上面这个问题的答案，可以等NoteBookCheck出评测就知道了。但是，他们不会评测开启DC模式时屏幕的闪烁，而这是大家更关心的。经过我的实验，可以大概猜出其闪烁频率。

1. 当以1/30秒的快门进行拍照，得到以下画面（图待补，样子是几乎没有明暗条纹）

   因此小米10开启DC模式后，屏幕闪烁的频率是或十分接近30Hz的整数倍，即30Hz、60Hz、90Hz、120Hz、……

2. 当以1/60秒的快门进行拍照，得到以下画面（图待补，样子是有明显的明暗条纹）

   因此小米10开启DC模式后，屏幕的闪烁频率不是不十分接近60Hz，且不可能高于60Hz

综上，小米10开启DC模式后，屏幕闪烁的频率是或十分接近30Hz。

但是，有一点值得我们注意，当以1/4000秒的快门进行拍照时，得到的图是这样的：

当以1/1250秒的快门进行拍照时，得到的图是这样的：

以上两图的特点是：暗处不全黑。所以小米10的DC调光是一个仿DC调光的策略，具体是：在一个闪烁周期内，亮不全亮，暗不全暗，但是使得是用户调节的亮度百分比。据说，当比较小时，即使闪烁频率不那么高，也有可能是护眼的。所以，暂且得到的结论是：

三、结论

1. DC模式下其实不是真的DC，其闪烁频率是或十分接近30Hz
2. DC模式下可能不伤眼，因为一个闪烁周期内最亮与最暗相差较小，不是100%

不过，话说回来，30Hz的闪烁，人眼会观察不到吗？看来没钱真是寸步难行啊。