1426 字
4 分钟
10 频闪与PWM调光

在低亮度环境下长时间看手机,很多人会感到眼睛酸胀甚至头痛。常见反应是归咎于使用时间过长,但真正的原因往往是屏幕的频闪——一种肉眼不可察觉、但视觉神经仍然在被动接收的亮度波动。

频闪的概念#

屏幕并不是稳定发光的。理想的屏幕亮度应该是一条水平直线,但许多屏幕的亮度实际上在快速上下波动,每秒起伏几百次,幅度虽小但速度远超人眼意识感知的阈值,因此看起来仍是”恒亮”的。这种亮度的快速周期性波动就是频闪,本质上是电源纹波在光信号上的体现。

DC 调光与 PWM 调光#

屏幕亮度调节的方式决定了是否存在频闪:

调光方式原理是否频闪
DC 调光直接改变流过背光 LED 的电流大小,电流小则亮度低,灯持续发光无频闪
PWM 调光背光只有全亮和全灭两种状态,通过控制亮灭时间的占空比来模拟不同亮度有频闪

PWM 调光的工作方式类似快速闪烁的灯:全亮时间占比高则整体亮度高,占比低则亮度低。人眼因为视觉暂留效应将这种快速亮灭感知为连续的亮度变化。

低亮度反而更伤眼#

对 PWM 屏幕来说,调低亮度不仅不能护眼,反而可能更伤眼。原因是三个不利因素同时叠加:

  1. 占空比降低:亮度越低,全灭(黑屏)的时间占比越大,闪烁的深度越深。
  2. 环境光变暗:暗环境下瞳孔放大,视网膜接收到的光通量变化更剧烈,对频闪更敏感。
  3. 调光模式切换:部分屏幕在高亮度段使用 DC 调光(不闪),降到低亮度段才切换到 PWM 调光,此时刚好进入频闪最严重的区间。

因此,对于 PWM 调光的屏幕,在低亮度下使用恰恰是频闪最伤眼的场景。

临界闪烁融合频率#

人眼有一个临界闪烁融合频率(CFF),大约在 60~90 Hz。超过这个频率,意识层面就无法分辨明暗交替,所以 240 Hz、480 Hz 甚至更高频率的 PWM 屏幕,人完全看不到闪烁。

但”看不见”和”没接收到”并非等同。视网膜感光细胞和视神经仍然在随着亮度变化同步工作,只是大脑无法将这种快速变化解析为独立的明暗帧。眼睛在无意识的状态下持续进行额外的调节工作, 一段时间后就会出现干涩、酸胀、视疲劳等症状,敏感人群还可能头痛。

频闪的测量方法#

频闪既然肉眼不可见,就需要借助仪器量化。

光电二极管 + 示波器(推荐)#

最准确的方法是用光电二极管将光强转换为电信号,接入示波器观察波形,可以直接看到亮度随时间的变化曲线,测量频率和调制深度。

手机相机快速排查#

没有专业设备时,可以打开手机相机的专业/手动模式,将快门速度调高(如 1/1000 s 以上),对着屏幕取景。如果画面中出现滚动的黑色条纹,说明该屏幕存在频闪。

测量要点#

必须在最低亮度下测量。 最低亮度对应最小占空比,是频闪最严重的工况。高亮度下频闪可能很轻微甚至消失,不能代表实际使用中的最差情况。

IEEE 1789 标准#

IEEE 1789 是针对 LED 照明频闪安全性的国际标准,其核心结论可以简化为:

  • 频率越高,频闪风险越低。
  • 存在一条安全分界线:1250 Hz。低于此频率,尤其是常见的 240 Hz 和 480 Hz PWM 屏幕,频闪风险不可忽视。
  • 达到 1920 Hz 以上,频闪风险降到较低水平,可以认为比较安全。
  • 部分旗舰屏幕进一步提升到 3840 Hz,安全性更高。

改善方案#

如果屏幕频闪严重,从工程角度有三条路线:

  • 全程 DC 调光:根本消除频闪,但低亮度下可能出现色彩偏移或不均匀(“果冻效应”)。
  • 高频 PWM:将 PWM 频率提升到 1920 Hz 甚至 3840 Hz,即使存在频闪,频率已高于安全线,风险大幅降低。
  • DC + PWM 分段:高亮度段用 DC 调光(无频闪),低亮度段切换到高频 PWM,兼顾显示质量和护眼。

小结#

判断一块屏幕是否护眼,关键指标不是最高亮度,也不是分辨率,而是最低亮度下的 PWM 调光频率。频率越高越安全,1920 Hz 以上基本无忧;如果只有 240 Hz 或 480 Hz,建议尽量避免在低亮度下长时间使用,或选择有 DC 调光模式的屏幕。

分享

如果这篇文章对你有帮助,欢迎分享给更多人!

10 频闪与PWM调光
https://blog.horoscope.xtkx.site/posts/硬件测试入门/硬件测试入门学习笔记10/
作者
horoscope
发布于
2026-07-19
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0

部分信息可能已经过时

目录