什么是PWM？笔记本屏幕为什么会闪烁抖动？

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　　屏闪问题是从CRT显示器时代就开始出现的。CRT是阴极射线管(Cathode Ray Tube)的意思，使用这种成像器件的显示器，体积都比较 的大，就是我们过去使用的那种“大头”产品。CRT显示器的成像原理是靠电子枪轰击显像管上的荧光粉产生图像，由于这种轰击的频率速度不够，所以屏幕会出 现闪烁的现象，这种闪烁是很明显的，几乎每一个使用CRT显示器的用户都可以感受得到。

　　随着CRT显示器退出历史，液晶显示器开始浮出水面。最开始的液晶显示器使用的都是CCFL背光，也就是冷阴极荧光灯管。这种灯管紧贴在显示面板后面发出光线，通过偏光板等器件给液晶提供光线，这种背光对于屏闪的问题有一定缓解，但是由于不环保，并且能耗也较大，在国家的控制下，开始逐渐退出市场。

你知道屏幕闪烁的危害吗

　 　如今市面上几乎见不到CCFL背光的产品，LED背光已经占据了几乎全部的市场，不仅仅是在显示器领域，电视以及手机等产品使用背光系统核心都是 LED。这是一种固体光源，寿命长、能耗低、体积小让LED成为最主流的背光器件。那么为什么有人说LED背光是逆历史潮流而生呢？

LED背光真的是逆历史潮流吗？

　 　其中很重要的一个原因就是使用LED显示器之后，一部分眼睛敏感的用户又开始发现屏幕的闪烁的现象，在使用的过程中出现眼睛酸痛流泪的情况，那么为何在 同是液晶显示器，只有背光不同的情况下，屏幕闪烁的问题又出现了？这是LED背光的罪过吗？这里我们就要提到PWM调光的问题，这是导致液晶屏幕闪烁的关 键之处。

你不知道的PWM调光问题

　　我们知道显示器是可以调节亮度的，那么这种变化是如何实现的呢？原理是这样的，显示器需要调节LED发光的亮度，通过电流来调节亮度太过复杂， 为了节约成本，对于屏幕亮度的调节，行业里会采用闪烁的方式来解决。LED光源的亮度是一定的，让LED光源不断的开启和关闭，通过调节开启时间和关闭时 间的长短，来调节屏幕的亮度。

PWM调制方式原理解析

　 　具体的过程是这样的，比如LED背光闪烁1000次，其中500次开启和500次关闭，如果开启的时间停顿1秒，关闭的时间停顿0.5秒，这时的屏幕亮 度就要比开启和关闭停顿时间一样的背光系统强。这样用户在调节屏幕亮度的时候，实际上亮度的明暗得益于LED背光闪烁的变化。其实这种调节方式，在业界就 叫做PWM调制（脉冲宽度调制）。

亮度0、50、100情况下PWM的波动结果（图片来自tftcentral.co.uk）

　 　在实际的产品中，LED背光这种明暗时间的转变速度非常的快，采用PWM调光的普通大众显示器其工作频率一般在200Hz-1000Hz左右，而人眼在 频率达到100Hz的时候就已经难以察觉明显的明暗变化了，因为人眼感知亮度的过程是积累的，在闪烁的速度足够快的时候，人眼看到的画面是“常亮”的。

晃动手指可以察觉屏幕的闪动

　 　目前市面上的绝大多数产品显示器，都是采用PWM调制的方式。这种显示器在屏幕亮度较暗的时候，眼睛比较敏感的用户，就可以看到闪烁的问题，因为PWM 明暗调节对眼睛造成了冲击。其实我们也可以做这样一个测试，在调暗屏幕亮度的时候，使用手指在屏幕晃动，会看到明显的残影，而亮度高的时候，则是扇形的画 面。那么CCFL背光的显示器采用的不是PWM调制吗？为何只有LED会出现闪烁的问题呢？

CCFL背光就没有闪烁了吗

　　其实CCFL背光的显示器也采用的是PWM调制的方式，不过由于CCFL是荧光灯的一种，所以闪烁的情况并不严重。这是由于荧光灯管中的电子打 在荧光粉上形成光斑的这个过程有延迟作用，所以在视觉上会有停留，也就是余晖效应。因此对于使用CCFL背光的显示器来说，的确在闪烁表现上有一定的优 势，但是其并没有真正的解决屏闪的问题。

CCFL背光模组的特写

　 　LED背光由于发光原理的原因，LED背光是即开即灭的，因此难以形成余晖效应。所以同是在PWM调制下，LED显示器在低亮度时闪烁的状况就明显多 了，此时LED光源关闭的时间比开启的时间长，人眼对于“黑暗”的感知就明显了起来。下面的图是LED背光和CCFL背光的0亮度屏闪对比，我们发现 CCFL背光的PWM波动也是很大的。

 
LED背光和CCFL的0亮度PWM调制对比（左为LED，图片来自tftcentral.co.uk）

　 　LED背光并没有逆历史而行，其虽然在闪烁的问题有缺陷，但也只是在低亮度的时候较为的明显，CCFL背光本质上也是闪烁的。要彻底的解决屏幕闪烁的问 题，有两种办法，一种就是改变PWM的调制方式，一种使用自发放的显示技术，比如未来的OLED显示屏幕，就没有了这些问题。目前要实现不闪屏只能从 PWM调制入手来解决这个问题。

　　从PWM调制入手也有两种办法，都可以达到让屏幕不闪的效果。一种就是彻底不用这种调节的方式，使用线性调光的方式来调制LED。其实这种方式就是通过改变LED电流大小的方式来改变亮度，但是LED这种发光材料，在电流大小不同的时候，发出的光线色温会有差异（LED背光亮度过高时还容易烧坏），因此线性调光存在一定的弊端。改良这种效果的办法就是让屏幕的亮度可调节性变小，这样就可以让屏幕的色温不会有明显的变化。

PWM、高频PWM和线性调制的对比效果

　　上述的办法也叫直流调光，彻底的摒除了闪屏的现象。还有一种办法就是采用高频PWM的调制方式， 上面我们提到普通的显示器PWM工作频率基本保值在200Hz到400Hz。有的不闪屏显示器采用高达8000Hz的工作频率，这样人眼其实也是无法感受 闪烁的。不过这种做法目前有很大的争议，因为高频闪烁还是闪烁，高频是否真的能让人眼肌肉更舒适，目前并没有定论，只不过这种方式不用担心色温的问题。

手机测试不闪屏的方法

　　还有的不闪屏显示器采用混合的方式， 在亮度低的时候采用非PWM调制，亮度高的时候则采用高频PWM。目前的显示器市场对于这类参数的公布，还没有统一的规定。市场的护眼显示器也只是单纯的 打出口号，对于自己如何实现不闪屏基本都是三缄其口，很少厂商公布自己的产品到底是采用的非PWM调制或者高频PWM。

国外怎么看屏幕闪烁问题

　　国外的研究者，对于频闪的问题也做过深入的研究，通过示波器等设备，可以有效地观察到屏幕的闪烁，在低亮度时LED开启和关闭的波形图表现非常 的激烈，这也充分说明通过PWM调制显示器的亮度是有一定的弊端的。但是国外的研究者也指出对于大多数的用户来说，由于人眼对于频闪感知的极限，大部分用 户是难以察觉屏闪的。

目前市面上已经有不闪屏显示器（上为不闪屏）

　 　那么对于察觉不到频闪问题的用户，就可以忽略这个问题了吗？笔者和国外的研究者的意见是一致的，那就是要改变目前的市场状态。因为虽然我们的视力察觉不 到屏闪，但是人眼的肌肉却是在不停的收缩和开启的，这样时间一长就会造成眼压升高，从而眼睛会出现酸麻胀痛的情况，时间久了也会对视力造成一定的伤害。

使用显示器要注意护眼的问题

　 　因此不闪屏显示器是必要的，如今各大厂商也都在积极的解决这个问题，目前已经有厂商开始对产品的背光调制方式进行改变，高频PWM和非PWM都在尝试 中，相信只要用户对这个问题有强力的要求，未来的显示器市场一定会像淘汰CCFL背光一样，淘汰PWM调制的方式的。目前的主要问题就是让用户对屏闪的问 题拥有明确的认知。希望本文能起到一定的作用。

本文也拆穿了护眼液晶的五大谎言：

第一、护眼显示器没有用的说法是错误的。

第二、LED背光是逆历史而行也是错误的，闪屏的根本在于PWM调制的问题。

第三、CCFL背光可以解决护眼问题也是错误的，根据示波图显示，其虽然可以缓解，但是闪烁问题并没有消失。

第四、高频PWM更护眼目前无法确认，不能说其更护眼，其让眼睛看不到闪烁，实际上肌肉还是可以感知的。

第五、目前的护眼显示器标准还不明确、虽然宣传势头大，但是需要统一的标准，让用户明确技术原理。