Шим что это такое. ШИМ в мониторах: технология, влияние на зрение и способы защиты

Что такое ШИМ в мониторах. Как влияет на здоровье глаз мерцание экрана. Какие существуют способы защиты зрения от вредного воздействия ШИМ. Как проверить наличие мерцания в своем мониторе.

Что такое ШИМ и как она работает в мониторах

ШИМ (широтно-импульсная модуляция) — это технология управления яркостью подсветки в современных LCD и OLED мониторах. Принцип ее работы заключается в быстром включении и выключении подсветки экрана с определенной частотой. Чем ниже установлена яркость, тем дольше подсветка находится в выключенном состоянии.

Как именно работает ШИМ в мониторах:

• При максимальной яркости подсветка горит постоянно
• При снижении яркости до 50% подсветка половину времени включена, половину выключена
• При минимальной яркости подсветка большую часть времени выключена и лишь иногда кратковременно включается

За счет высокой частоты переключений (обычно от 100 Гц до 20 кГц) человеческий глаз не замечает мерцания, а воспринимает экран как равномерно светящийся с заданной яркостью. Однако на самом деле происходит постоянное мерцание подсветки.

Почему производители используют ШИМ в мониторах

Использование технологии ШИМ позволяет производителям мониторов получить ряд преимуществ:

1. Упрощение конструкции устройства за счет использования цифровых контроллеров вместо аналоговых
2. Уменьшение габаритов и веса монитора
3. Снижение себестоимости производства
4. Возможность точного управления яркостью во всем диапазоне

Однако при всех технических преимуществах ШИМ имеет существенный недостаток — негативное влияние на зрение пользователей. Поэтому в последнее время производители начали внедрять альтернативные технологии регулировки яркости без мерцания.

Влияние ШИМ на зрение и здоровье человека

Хотя человеческий глаз не способен заметить мерцание экрана с ШИМ, зрительная система все равно воспринимает эти микроскопические колебания яркости. Это создает дополнительную нагрузку на глаза и может вызывать следующие негативные эффекты:

• Быстрая утомляемость глаз
• Сухость и раздражение глаз
• Головные боли
• Повышенное напряжение глазных мышц
• Нарушение фокусировки зрения
• Ухудшение концентрации внимания

У некоторых людей мерцание экрана может вызывать более серьезные симптомы:

• Головокружение
• Тошнота
• Мигрень

Особенно чувствительны к мерцанию экранов люди с повышенной светочувствительностью, эпилепсией, мигренью. Для них использование монитора с ШИМ может быть крайне дискомфортным.

Как проверить наличие ШИМ в своем мониторе

Существует несколько простых способов проверить, использует ли ваш монитор ШИМ для регулировки яркости:

1. Карандашный тест

Это самый простой метод:

1. Откройте на мониторе белый фон
2. Возьмите карандаш или ручку
3. Быстро водите карандашом из стороны в сторону перед экраном
4. Если вы видите четкий сплошной след от карандаша — ШИМ отсутствует
5. Если след прерывистый или «размножается» — в мониторе используется ШИМ

2. Съемка экрана на камеру смартфона

Еще один простой способ:

1. Включите на смартфоне камеру и активируйте режим видеосъемки
2. Направьте камеру на экран монитора под небольшим углом
3. Если на видео видны темные полосы, «бегущие» по экрану — это признак работы ШИМ

3. Использование специальных программ

Существуют специальные утилиты для диагностики мерцания экрана, например VESA Flicker Tester. Они позволяют точно измерить частоту ШИМ.

Способы защиты зрения при работе с монитором с ШИМ

Если выяснилось, что в вашем мониторе используется ШИМ, есть несколько способов снизить негативное влияние на зрение:

1. Установите максимально комфортную яркость экрана. Чем выше яркость, тем менее заметно мерцание.
2. Используйте дополнительное освещение рабочего места, чтобы снизить контраст между экраном и окружающим пространством.
3. Делайте регулярные перерывы, давая глазам отдохнуть от экрана.
4. Настройте цветовую температуру экрана, уменьшив долю синего света.
5. Используйте специальные очки для работы за компьютером с защитой от синего света.
6. По возможности замените монитор на модель без ШИМ или с технологией DC Dimming.

Альтернативные технологии регулировки яркости без ШИМ

В последние годы производители мониторов начали внедрять альтернативные способы регулировки яркости без использования ШИМ:

DC Dimming

Эта технология использует изменение постоянного тока (DC) для регулировки яркости подсветки. Она позволяет полностью избавиться от мерцания, но имеет свои недостатки:

• Менее точная регулировка яркости на низких уровнях
• Возможное снижение контрастности изображения
• Более высокая стоимость производства

Hybrid Dimming

Гибридная технология, сочетающая DC Dimming на низких уровнях яркости и ШИМ на высоких. Позволяет получить баланс между отсутствием мерцания и качеством изображения.

Local Dimming

Технология локального затемнения отдельных зон экрана. Используется в некоторых OLED и mini-LED дисплеях. Позволяет добиться высокой контрастности без использования ШИМ.

Выбор монитора без ШИМ: на что обратить внимание

При выборе монитора без вредного мерцания стоит обратить внимание на следующие характеристики:

• Наличие маркировки «Flicker-Free» или «без мерцания»
• Использование технологии DC Dimming или Hybrid Dimming
• Частота ШИМ не менее 20 кГц (если все же используется)
• Возможность отключения ШИМ в настройках монитора
• Наличие сертификатов TUV Rheinland Low Blue Light и Flicker Free

Перед покупкой рекомендуется ознакомиться с отзывами пользователей и профессиональными обзорами, где часто проводятся тесты на наличие мерцания.

Заключение: стоит ли беспокоиться о ШИМ в мониторах

Технология ШИМ действительно может оказывать негативное влияние на зрение при длительной работе за монитором. Однако степень этого влияния сильно зависит от индивидуальной чувствительности человека и конкретной реализации ШИМ в мониторе.

Если вы не испытываете дискомфорта при работе за своим монитором, то, вероятно, нет необходимости срочно менять его на модель без ШИМ. Достаточно соблюдать общие правила гигиены зрения при работе за компьютером.

Однако если вы часто испытываете усталость глаз, головные боли или другие неприятные симптомы, стоит проверить свой монитор на наличие мерцания. В этом случае переход на монитор без ШИМ может значительно повысить комфорт работы и снизить нагрузку на зрение.

Что такое ШИМ и реально ли эта технология опасна для зрения?

Современные дисплеи с OLED и AMOLED матрицами становятся популярны во всех устройствах: телевизорах, мониторах, смартфонах. При всех их достоинствах, есть и недостаток, о котором часто не говорят продавцы: пульсация экрана. 

Что такое ШИМ?

ШИМ — это широтно-импульсная модуляция, технология, используемая в таких устройствах как мониторы, ноутбуки, смартфоны с OLED и AMOLED матрицами. Аналоговые контроллеры регулируют непосредственно яркость свечения светодиодов в в диапазоне от 0 до 100%. В OLED и AMOLED матрицах применяют цифровые контроллеры, которые используют как раз ШИМ: они могут либо включать, либо выключать светодиоды.

То есть яркость регулируется за счет изменения не яркости, а времени работы светодиода. Проще говоря, его заставляют мигать. 

Например, если 100% времени светодиод включен, то яркость будет максимальной, если 50% времени, то яркость снижается вдвое. Поскольку мигание происходит очень быстро, вы визуально этого не замечаете: глаза как раз и «усредняют» картинку. 

• Смартфоны и планшеты

  Рейтинг смартфонов 2021 года: топ-10 лучших моделей

Чем опасен ШИМ?

Подобная технология, использующая высокочастотное мерцание светодиодов, негативно влияет на зрение, поскольку создает дополнительную нагрузку для глаз. Хотя вы не замечаете мерцания, глаза их тем не менее улавливают. У некоторых пользователей индивидуальная реакция может быть крайне негативной: резь в глазах, головокружение, тошнота и так далее. 

Для минимизации вредного воздействия используют технологию DC Dimming, которая призвана контролировать уровень напряжения для каждого пикселя на экране. Такой маневр позволяет заметно сглаживать уровень мерцания, но при низкой яркости все равно не спасает. К тому же, из-за DC Dimming снижается насыщенность цветов.

Почему технологию ШИМ продолжают использовать?

Дело в том, что цифровые контроллеры гораздо меньше по размеру, чем аналоговые. А, значит, устройство можно делать более тонким и легким. Таким образом, в погоне за элегантным дизайном и снижением веса устройства производители считают, что с недостатками технологии вполне можно мириться.

Если вы заметили, что ваши глаза сильно устают после долгой работы за ноутбуком, компьютером или даже мобильным устройством, попробуйте увеличить яркость экрана. Часто пользовали идут по прямо противоположному пути: снижают яркость, тем самым делая мерцание еще более заметным. ШИМ в значительной степени ощущается в темноте — в темное время суток не забывайте включать освещение или хотя бы фоновую подсветку в комнате. Тем более, что при высокой яркости пользоваться экраном без дополнительного освещения будет некомфортно. 

Контролировать время проводимое за гаджетом полезно, прочитайте в нашем материале, как это сделать.

Теги amoled oled-дисплей

Автор

Кирилл Яшин

Что такое ШИМ в мониторах? Берегите глаза!

Сергей Бондаренко        Главная страница » Здоровье и компьютер        49 комментариев

В предыдущей статье вы узнали, почему могут болеть глаза от монитора. В качестве продолжения, предлагаю узнать, что такое ШИМ в мониторах, как с ним жить и не испортить глаза.

Осторожно, они мерцают!

Все привыкли к мысли, что мерцают только старые большие мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), но на самом деле, для глаз гораздо более вредно мерцание современных ЖК и OLED-дисплеев!

Да, вам не показалось, большинство современных дисплеев мерцают и это мерцание обычно проявляется при понижении яркости.

Посмотрите на эту анимацию, левый символ яркости неприятно мерцает при уровне 50%

Анимация, показывающая работу ШИМ

И такое можно наблюдать не только на мониторах настольных компьютеров, то же самое происходит и со многими ноутбуками, смартфонами и планшетами.

Что такое ШИМ в мониторах?

Понизить яркость монитора можно двумя способами:

а.) Уменьшить интенсивность свечения лампы подсветки (лампа уменьшает свечение)
б.) Светить с перерывами, чтобы за единицу времени света было меньше (лампа начинает мерцать)

С технической точки зрения оказалось проще сделать так, чтобы яркость регулировалась мерцанием, часть времени лампа горит, а часть времени не светится.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — процесс управления мощностью, путём изменения длительности импульсов, при постоянной частоте.

В мониторах с ШИМ при уменьшении яркости экрана уменьшается длительность импульса свечения ламп подсветки или светодиодов, в результате более заметно мерцание, которое может отрицательно повлиять на наше зрение.

На рисунке вы может увидеть сравнение двух способов регулировки яркости:

Сравнение способов регулировки яркости у мониторов

ШИМ работает следующим образом: на яркости 50% мы половину времени видим импульс света, а вторую половину времени видим черный экран, глаз усредняет увиденное и мы воспринимаем серое свечение. Когда яркость меньше – мерцание заметно больше.

Вот только глазу такое мерцание совсем не идёт на пользу.

Все ли мониторы мерцают?

Производители не спешат указывать в характеристиках, каким образом регулируется яркость и используется ли ШИМ. К счастью, есть мониторы, в которых нет ШИМа, либо мерцание появляется на совсем маленькой яркости.

У таких мониторов иногда в описании есть надпись «Flicker-Free» (переводится «без мерцания») и встречается подобный логотип:

Логотип «Flicker-Free» (без мерцания)

Перед покупкой можно изучить специализированные форумы в поисках нужной модели, но что делать, если вы уже купили монитор который мерцает?

Как узнать, мерцает ли ваш монитор?

Есть очень простой способ узнать, мерцает ли ваш монитор – «карандашный тест».

Возьмите карандаш в руки и поводите им перед светящимся монитором как веером (в плоскости экрана). Если след от карандаша размыт (выглядит смазанным), то мерцания нет, если же след разделяется (выглядит как набор теней от нескольких карандашей), то ваш монитор мерцает.

На этом видео показан пример проведения «карандашного теста»:

Сделайте проверку на разных уровнях яркости, от 0% до 100%, таким образом можно узнать, какая яркость безопасна для зрения.

Есть более сложные тесты, которые позволяют узнать частоту мерцания, но в большинстве случаев карандашного теста достаточно.

Что делать, если монитор мерцает?

Если вы обнаружили, что ваш монитор мерцает на комфортном уровне яркости, есть способ не испортить глаза:

Настройте яркость с помощью драйвера видеокарты

Качество изображение может стать немного хуже, но глазам станет намного легче.

Нужно настроить яркость монитора, так, чтобы мерцания не было, и, если в итоге яркость слишком большая, уменьшайте яркость в настройках драйвера видеокарты.

Алгоритм настройки простой:

1. Настройте яркость монитора либо на максимум, либо на уровень, когда мерцание отсутствует;
2. Зайдите в настройки драйвера видеоадаптера и в них уменьшите яркость до комфортного уровня;
3. Примените настройки.

Пример настройки яркости

Если возникнут сложности с поиском настроек драйвера – пишите в комментариях, постараюсь помочь.

Заключение

Сегодня вы узнали, что такое ШИМ, чем он опасен для глаз и как свести риски к минимуму.

Пишите, интересны ли вам уроки на тему здоровья и нужны ли подробности по рассмотренным в статье вопросам.

P.S. Не забудьте прочитать статью о других причинах усталости глаз при работе за компьютером, и до встречи на IT-уроках!

Автор: Сергей Бондаренко http://it-uroki. ru/

Копирование запрещено, но можно делиться ссылками:

---

Поделитесь с друзьями:

---

Понравились IT-уроки?

Все средства идут на покрытие текущих расходов (оплата за сервер, домен, техническое обслуживание)
и подготовку новых обучающих материалов (покупка необходимого ПО и оборудования).

---

Много интересного в соц.сетях:

Терминология

— Что такое прокладка?

Как мы могли видеть во многих ответах здесь, прокладка — это своего рода адаптер, который обеспечивает функциональность на уровне API, которая не обязательно является частью этого API. В этой ветке много хороших и полных ответов, поэтому я не буду дальше расширять определение.

Тем не менее, я думаю, что могу добавить хороший пример, которым является Javascript ES5 Shim (https://github.com/es-shims/es5-shim):

Javascript сильно изменился за последние несколько лет, и среди многих других изменений в спецификации языка к его основным объектам было добавлено множество новых методов.

Например, в спецификации ES2015 (она же ES5) к прототипу Array был добавлен метод find . Итак, допустим, вы запускаете свой код с использованием движка JavasScript до этой спецификации (например, Node 0.12), который еще не предлагает этот метод. При загрузке прокладки ES5 эти новые методы будут добавлены в прототип Array , что позволит вам использовать их, даже если вы не используете более новую спецификацию JavaScript.

Вы можете спросить: зачем кому-то делать это вместо того, чтобы обновлять среду до более новой версии (скажем, Node 8)?

Существует множество реальных сценариев, когда такой подход имеет смысл. Один хороший пример:

Допустим, у вас есть устаревшая система, которая работает в старой среде, и вам нужно использовать такие новые методы для реализации/исправления функциональности. Обновление вашей среды все еще продолжается, потому что есть проблемы совместимости, которые требуют большого количества изменений кода и тестов (критический компонент).

В этом примере вы можете попытаться создать свою собственную версию такой функциональности, но это сделает ваш код более трудным для чтения, более сложным, может привести к появлению новых ошибок и потребует тонны дополнительных тестов только для проверки функциональности, которую вы знаете он будет доступен в следующем выпуске.

Вместо этого вы можете использовать эту прокладку и использовать эти новые методы, пользуясь тем фактом, что это исправление/функции будут совместимы после обновления, поскольку вы уже используете методы, о которых известно, что они доступны в следующей спецификации. И есть дополнительная причина: поскольку эти методы являются родными для следующей спецификации языка, есть большая вероятность, что они будут работать быстрее, чем любая реализация, которую вы могли бы сделать, если бы попытались сделать свою собственную версию.

Еще один реальный сценарий, в котором приветствуется такой подход, — на уровне браузера. Допустим, вам нужна поддержка старого браузера и вы хотите воспользоваться новыми функциями. Javascript — это язык, который позволяет вам добавлять/изменять методы в его основных объектах (например, добавлять методы в прототип массива), и эти библиотеки прокладок достаточно умны, чтобы добавлять такие методы, только если в текущей реализации их нет.

PS: 1) Вы увидите термин «Polyfill», относящийся к этим прокладкам Javascript. Polyfill — это более специализированный тип прокладки, который используется для обеспечения прямой совместимости в различных спецификациях уровня браузера. Кстати, мой пример выше относится именно к такому примеру.

2) Прокладки не ограничиваются этим примером (добавляются функциональные возможности, которые будут доступны в будущих версиях). Существуют различные варианты использования, которые также могут считаться прокладками.

3) Если вам интересно, как реализован этот конкретный полифилл, вы можете открыть спецификацию Javascript Array.find и прокрутить до конца страницы, где вы найдете каноническую реализацию этого метода.

Терминология

— В чем разница между шаблонами прокладок и фасадов/адаптеров?

спросил 10 лет, 8 месяцев назад

Изменено 4 года, 7 месяцев назад

Просмотрено 5к раз

Я разрабатываю приложение, которое должно работать с разными несовместимыми версиями какой-то библиотеки. Моя интуиция подсказывала, что между приложением и библиотекой должен быть адаптер, в который будет вставлен соответствующий объект библиотеки. Потом кто-то рассказал мне о прокладках. О нем не так много литературы.

Я хотел узнать, чем прокладки отличаются от шаблонов проектирования фасадов и адаптеров? И каковы некоторые из популярных применений того же самого?

• шаблоны дизайна
• терминология
• прокладка

2

На мой взгляд, адаптер и прокладка — это одно и то же.

Фасад, с другой стороны, служит другой цели. Если вы ожидаете, что ваш клиентский код должен иметь возможность, так сказать, отодвинуть занавес и получить доступ к базовой библиотеке без использования вашей объектной модели, это будет Фасад. Фасад представляет собой упрощенный или общий набор объектов/методов поверх более сложной системы, но все же обеспечивает доступ к базовым сложностям, когда требуется дополнительное поведение.