웨이브를 시작하기 전에 먼저 성명을 작성하세요. 우리의 "LCD Church"와 "Anti-OLED Alliance"는 "Anti-Low Frequency PWM Alliance"로 통칭할 수 있습니다. 우리가 반대하는 것은 다른 디스플레이 기술이 아닌 저주파 PWM 디밍입니다. LCD, OLED, 램프 등 저주파 PWM 조광을 사용하는 모든 디스플레이 및 조명 장비는 누구를 대상으로 하지 않습니다.
DC 디밍 및 고주파 PWM 장비는 우리의 동맹입니다. 하지만 이제는 삼성 AMOLED, 중저가형 노트북, 데스크탑 모니터, 흔치 않지만 번쩍이는 LG p-OLED 스크린(픽셀2 XL: 검은색 물음표?) 등이 모두 회원이 됐다. 우리의 "저주파 방지 PWM 연합"의 반대 목표입니다. AiGongJi의 PWM 과학 대중화 내용 요약:
전반은 주로 깜박임의 위험성, PWM 디밍의 정의 및 디스플레이 역사의 몇 가지 함정을 다루고 있습니다.
후반부에서는 주로 저주파 PWM의 유해성 평가 방법, 개인별 PWM 감지 방법, A스크린 시대의 눈 보호 생존 가이드 등을 다룬다.
솔직히 평소 휴대폰을 가지고 놀면서 모니터를 1시간 미만 연속으로 보고, 예민하지 않다면 저주파 PWM 디밍은 별 영향을 미치지 않습니다. . 하지만 휴대폰이나 컴퓨터의 사용 시간은 너무 길다. 하루에 몇 시간, 심지어는 10시간씩 사용하는 사용자도 있다. 헤비 유저들에게는 화면의 디밍 방식도 고려해야 할 요소이다.
PS: 개인 작업물이라 누락이 불가피할 수 있으니, 의견이나 제안사항이 있으시면 댓글란에 자유롭게 남겨주세요.
사악한 스트로빙
이번에는 모니터가 나타나기 직전부터 시작되는 더 높은 차원의 이야기가 시작됩니다. 이 대중과학의 핵심은 '스트로보스코픽'이라는 단어다. “인공조명의 역사는 깜박임의 역사다.” 이는 결코 과장이 아니다. 테슬라의 교류가 에디슨의 직류를 물리친 순간부터 인류 조명의 깜빡거리는 역사를 결정짓는 듯했다. AC 전원에서 작동하는 모든 광원은 깜박이기 때문에...
50Hz AC
1891년부터 인류는 대규모로 다상 교류 발전기를 사용하기 시작했고 마침내 50Hz( 우리나라 주파수 사용)과 60Hz AC가 시장을 장악하고 있습니다. 교류의 주파수는 골동품 텅스텐 램프부터 오늘날 대부분의 가정용 형광등에 이르기까지 깜박이는 주파수가 100Hz, 즉 초당 100번 깜박이는 것을 결정합니다(50Hz 정현파 교류는 초당 50개의 최고점과 최저점을 가짐). 그리고 영점을 통과합니다. 100번).
다양한 LED 제품의 스트로보
한때 큰 기대를 품었던 LED 광원은 제조사마다 구동 회로가 다르기 때문에 매우 복잡한 스트로보 패턴을 가지고 있습니다. 디밍 기능이 추가되면 스트로브 종류도 많아지고 복잡해진다. 물론, 좋은 제품은 깜박임이 전혀 발생하지 않거나 아주 약간의 깜박임이 발생할 수 있습니다. 그러나 LED 제품 가격이 폭락한 이후 많은 제조사들이 단순한 구동 회로를 사용하면서 플리커 상태가 더욱 악화됐다.
실내외 다양한 저주파 깜박이는 광원
실내에서 촬영한 슬로모션 영상이 왜 깜박이는지 이제 이해가 되네요. 진짜 또 깜박이니까... 사람이 고의로든 실수로든 눈에 보이는 것 외에도 슈퍼마켓 스캐너도 빛의 깜박임에 영향을 받아 인식률에 영향을 줍니다.
국제 조명 협회 기술 보고서 CIE TN006-2016의 정의에 따르면 깜박임은 "깜박임, 깜박임 효과 및 팬텀 효과"의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 후자의 두 가지는 물리적 효과를 나타냅니다. 관찰된 물체와 관찰자의 움직임. 이하에서는 설명을 단순화하기 위해 플리커(flicker)와 스트로보스코픽(stroboscopic)이라고 통칭합니다.
깜박임 주파수에 대한 인간 눈의 민감도 곡선
스트로보스코프의 차이에 대한 인간의 민감도는 사람마다 매우 다르며, '깜박임에 민감한 체질'이라는 말도 나올 정도입니다. 인간이 가장 민감하게 느끼는 주파수는 8.8Hz이며, 그 이후에는 계속해서 감소합니다. 대부분의 사람들은 80Hz 이후에는 깜박임을 보지 못하지만, 그럼에도 불구하고 일부 사람들은 여전히 피곤하고 고통스럽습니다.
2015년 전기전자공학회 문서 IEEE Std 1789-2015에서는 조명 깜박임이 잠재적인 부작용을 초래할 수 있다고 명시합니다.
깜박이는 빛으로 인한 감광성 간질 또는 발작(인구 0.1명)
종종 메스꺼움 및 시각 장애를 동반하는 편두통 또는 심한 두통
자폐인의 반복적 행동 증가
시력 약화에는 눈의 피로, 피로, 시야 흐림
포켓몬 쇼크 사건
현대에 가장 유명한 '스트로보스코픽 사고'를 되돌아보면 마치 도시전설 같은 분위기가 있는데, 그 주인공이 실제로 '포켓몬스터'라고 누가 생각이나 했겠는가? .. 1997년 12월 16일 일본 TV에서 포켓몬스터 '사이버워리어 폴리곤(구 3D 드래곤)' 38화가 방영되었는데, 컴퓨터 세계에서의 전투를 표현하기 위해 12Hz 빨간색과 파란색을 사용했다. 플래시 디스플레이 폭발 장면으로 인해 일본 전역에서 700건의 간질이 발생했습니다(650건은 어린이). 이 저주파 깜박임은 어떤 모니터를 보고 있든 관련 증상을 유발할 수 있습니다(인간이 이렇게 연약하고 넘어지기 쉽다고 느낀 적은 결코 없었습니다).
이 사건은 역사상 '포켓몬 쇼크'로 알려져 있으며, 인간과 동물에게 무해해 보이며 전 세계적으로 사랑을 받고 있는 애니메이션 '포켓몬스터'가 중지 명령을 받는 대우를 받게 됐다. 3회까지 방송됐고, 이듬해 4월 16일 39회부터 방송이 이어졌다. 에피소드 38은 텔레비전(및 인터넷)에서 영구적으로 금지되었습니다. 불쌍한 폴리곤의 경우 온 가족이 다시는 TV 버전에 출연하지 않았습니다. 공교롭게도 2007년 런던 2012 프로모션 예고편과 2011년 "트와일라잇 사가: 브레이킹 던" 모두 "색상 블록이 깜박이면서 청중에게 간질 발작을 일으키는" 사건이 있었습니다.
관심 있으신 분은 영상 사이트에 가서 '포켓몬스터' 38화를 직접 시청하실 수 있습니다. Station B/RgY1iPk, 공중 위치는 18분 51초입니다. 디지털화 후에는 영상의 섬세함, 채도, 흥분이 이전만큼 좋지는 않지만 출발하기 전에 모든 사람이 안전에 주의하고 운전하기 전에 안전벨트를 착용하는 것이 좋습니다(그리고 매우 무서운 말도 안되는 소리: 시작하기 전에). 질병에 대해 우리는 당신이 아픈지 모릅니다).
PWM이란 무엇인가요?
주요 PWM 디밍으로 돌아가 보겠습니다. PWM의 정식 명칭은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation)이며, 최종적으로는 아날로그 신호를 펄스파로 변조하는 기술입니다. 이미 널리 사용되는 디스플레이/광원 밝기 제어 솔루션입니다. 또한 나중에 언급할 DC 디밍(LED 분야의 CCR 정전류 디밍)도 있습니다. 이 시리즈는 편의상 DC 디밍을 사용합니다. . 빛 생성).
주제에 들어가기 전에 신호의 두 가지 주요 범주에 대해 알아야 합니다.
아날로그 신호는 0-100 사이의 일련의 값을 가질 수 있습니다(무한에 가깝습니다). 가변 속도).
디지털 신호의 특징은 '0과 1'입니다. 이 두 숫자는 결국 인간 IT 시스템 전체가 논리 회로 "0과 1"의 제어를 기반으로 하는 매우 괴상한 숫자입니다.
디지털 신호 제어 비용은 저렴하지만 가장 당황스러운 점은 높은 수준과 낮은 수준을 사용하여 표시하거나 광원의 전원을 껐다가 켜는 경우에만 해당한다는 것입니다. "0과 1"의 두 가지 상태로. 이번에 언급한 디밍 문제와 관련하여 디지털 신호의 제어는 "켜짐"과 "꺼짐"의 두 가지 상태만 생성할 수 있으며 밝기는 0 또는 100입니다. 아날로그 신호처럼 무단계 밝기 조정이 불가능할 수밖에 없습니다.
그럼 우리 화면은 왜 밝기를 무단계로 조절할 수 있을까요? 왜냐하면 똑똑한 인간은 육안의 반응 속도에는 한계가 있고 뇌에는 보조적인 효과가 있다는 것을 발견했기 때문입니다. 광원이 충분히 빠르게 "켜졌다 꺼졌다"면 육안으로는 눈에 띄지 않습니다. 이것이 PWM 조광이 현장에 나타나는 방식입니다... 깜박임으로 "반송파"를 형성한 다음 "켜기 및 끄기"의 시간 비율(듀티 사이클)을 제어하면 밝기를 제어하는 효과를 얻을 수 있습니다.
초마다 N번 이상의 플래시에 대해 필요한 밝기가 낮을 경우 꺼지는 시간의 비율을 높입니다. 예를 들어 밝기를 10으로 조정하려면 밝기 시간의 비율을 10으로 조정하면 됩니다.
다소 어리석게 들리겠지만, PWM 디밍은 구조가 간단하고 정밀도가 높으며, 뚜렷한 색상 캐스트를 유발하지 않고 "밝기 변화"를 제어할 수 있다는 장점이 있습니다. 또한 전력을 절약하고 발열도 적습니다. 인간의 눈, 심지어 지구상의 대부분의 생물의 눈도 지속적인 자연광 아래에서 진화해 왔습니다. 깜박임을 이용해 시각적인 속임수를 통해 밝기를 조절하면 뒤집힐까요?
위에서 언급했듯이 대부분의 사람들은 80Hz를 초과하는 깜박임을 감지할 수 없지만 주변 시력은 실제로 더 높은 주파수의 깜박임을 감지할 수 있습니다. 신경계와 대뇌 피질은 160Hz 자극을 감지할 수 있으며 망막은 더 민감합니다. 200Hz 깜박임에 반응할 수 있습니다. 이것들은 모두 두통, 편두통, 피로를 유발하는 것으로 나타났습니다.
국가 표준에서 제시하는 '스트로보스코프'의 정의를 검토하세요(IEEE에 따르면 이는 실제로 '스트로보스코프 현상'의 정의입니다). 스트로브(Strobe)란 "깜박이는 광원 아래에서 연속적으로 움직이는 물체를 관찰할 때 연속되어야 할 영상이 불연속적으로 나타나는 현상"을 말합니다. 우리가 화면에서 눈을 읽거나 움직일 때 스트로보 효과로 인해 육안으로 수백 헤르츠의 깜박임을 감지할 수 있습니다.
과외 독서: 시력을 "속이기" 위해 인간 눈의 생리학적 특성을 사용한 가장 유명한 예는 확실히 초당 24프레임 영화입니다. 여기서도 확장할 수 있습니다. 영화에서는 24프레임이면 충분하지만 게임은 60프레임에서 시작하는 이유는 무엇입니까? 관심이 있으시면 오래된 대중 과학 "고전 대중 과학: 영화에는 24프레임이 적합한데 게임에는 60프레임이 적합한 이유는 무엇입니까?"를 클릭하세요. 》/RI59bAj.
인류 디스플레이의 역사, 다양한 암흑의 역사
역사상 디스플레이 장비의 변화마다 함정이 생겼다. 나이가 좀 드셨다면 과거에 크고 무거운 CRT(음극선관) TV와 모니터를 기억하실 것입니다. 예전에는 음극선관의 주사 속도로 인해 화면이 약간 깜박이는 것 외에는 특별히 투명하게 보였던 걸까요? 특히 화려한가요?
크기 외에도 나중에 등장한 LCD 모니터는 모두 CRT에 의해 바닥에 눌려 사방으로 긁힌 제품이었습니다. 초기 데스크탑 LCD는 백라이트가 좋지 않아 색 영역 범위가 열악하고 시야각에 큰 구멍이 있었습니다. 더 무서운 건 그 당시에도 LCD가 훨씬 비쌌지만 작고 잘생겼다는 점이다. 당신이 원한다).
5~6년을 기다린 끝에 주류 LCD의 백라이트가 따라잡고, IPS 패널의 대규모 사용으로 화질 성능은 간신히 따라잡았다. 이 기간 동안 데스크톱 LCD 화면의 화면 비율이 조정되고 해상도가 향상되었습니다. 종횡비는 5:4, 4:3에서 16:10까지 다양했고 최종적으로는 16:9로 안착됐다. 해상도는 1280*1024부터 1400*900까지 다양하며, 최종적으로 1920*1080으로 최종 확정됩니다.
2010년경 LCD 디스플레이의 백라이트 광원은 CCFL(냉음극형광램프)에서 LED로 전환됐다. 전력 소비, 환경 보호 등 다양한 요인으로 인해 CCFL은 향후 2~3년 동안 많은 국가와 지역에서 생산이 금지되었습니다. 그러다가 처음으로 인류는 "LED 저주파 PWM 디밍"에 지배당하는 공포를 느꼈습니다. 많은 사용자는 새 모니터가 눈을 더 피곤하게 하고 일부는 CCFL 모니터를 사재기하기 시작했습니다. 그들의 삶을 살아라.
팬 스트로보스코프 테스트 방법
당신이 충분히 나이가 들었다면, 스트로보스를 감지하기 위해 "파도, 연필, 부채"를 사용하는 테스트 방법이 한때 중국에서 유행했다는 것을 기억해야 합니다. 역사의 쓰레기통에 떨어진 CCFL 백라이트 디스플레이는 거의 항상 175Hz의 PWM 디밍 주파수를 가지고 있지만 분명한 잔광 효과(PWM 제어가 꺼진 경우에도 계속 빛나고 있음)가 있어 스트로보 효과가 크게 느려집니다. .
나중에 등장한 LED 백라이트 디스플레이는 주파수가 보통 180~420Hz인 저주파 PWM 디밍을 계속 사용했습니다. 그러나 LED 광원의 반응 속도가 매우 빠르기 때문에 잔광 효과가 0에 가깝고, 스트로보 플리커 현상이 너무 심해서 '스트로보 효과'(즉, 움직이는 물체의 영상이 정지될 수 있음)가 나타날 수 있습니다. 고속 사진처럼).
일부 디스플레이 제조업체는 사업 기회를 포착해 '플리커 프리 스크린'을 홍보 수단으로 활용하고, DC 디밍이나 DC 고주파 PWM 디밍을 대규모로 활용하기 시작했다.
오늘날까지도 많은 수의 모니터에서는 여전히 깜박임 없는 화면을 홍보용으로 사용하고 있습니다.
노트북 분야는 데스크톱과 휴대폰 사이에 끼어 있어 늘 패널이 좋지 않다는 비판을 받아왔고, 백라이트 역시 함정이다. 노트북 시장에는 저주파 PWM 디밍을 사용하는 제품이 많이 있는데, 밝기가 낮을 때만 PWM을 사용하는 제품도 있고, 전체 과정에서 PWM을 사용하는 제품도 있다. 대규모 노트북 제조업체의 많은 신제품, 심지어 고급 제품조차도 여전히 저주파 PWM 디밍을 사용합니다(기계 담당자는 이를 강력히 비난합니다).
다행히 휴대폰 LCD 화면은 저주파 PWM 디밍으로 인한 문제가 거의 발생하지 않습니다. 일부 휴대폰 LCD 화면의 밝기가 변동하더라도 현재 OLED의 저주파 깜박임과 같은 수준은 아닙니다(차이점은 다음 대중 과학 기사에서 자세히 설명합니다). 하지만 데스크톱 모니터가 대규모로 PWM 디밍을 사용했던 것처럼, 이들 OLED 제조사인 삼성, LG가 사용하는 저주파 PWM 디밍은 인간에게 PWM이 지배하는 공포를 일깨워준다...
16:9 화면에서 18:9 전체화면으로 가는 것은 진전이지만, 전체화면에서 노치화면으로 가는 것은 한 발 물러나는 것이다. OLED 화면이 저주파 PWM 디밍을 사용하는 순간부터 이미 역사적 사이클의 구렁텅이로 빠져들었습니다.
기사 후반부에서는 '저주파 PWM의 폐해 평가 방법, 개인적인 PWM 검출 방법, A스크린 시대의 눈 보호 생존 가이드'에 대한 대중과학을 진행한다. " 그러니 계속 지켜봐 주시기 바랍니다.
참고 자료: IEEEstd 1789-2015, 국제 조명 학회 보고서 CIE TN006: 2016, IEC TR 61547-1, GB/T 9473-2017 읽기 및 쓰기 책상 램프 성능 요구 사항, 대만 조명 출력 산업 협회, 노트북체크, TFT CENTRAL
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