Данфа

ШИМ: Невидимое мерцание, от которого устают глаза

Многие люди, всматриваясь в экран нового смартфона, вечером чувствуют странную усталость: глаза будто песком засыпало, в голове тяжесть, а на утро всё повторяется. Причин может быть много — освещение, время, близорукость. Но одна из самых недооценённых — мерцание экрана, которое глаз не видит, а зрительная система всё равно регистрирует. Речь о ШИМ — широтно-импульсной модуляции.

Что это такое


Экраны на органических светодиодах (AMOLED, OLED и их разновидности) регулируют яркость не совсем так, как может показаться. Логично было бы просто ослабить ток через диод — сделать его светящимся «наполовину». Но у такой схемы есть технический недостаток: при сниженном токе светодиоды передают цвета неточно, а подсветка становится неравномерной. Поэтому производители пошли другим путём: диоды работают на полной яркости, но не постоянно, а в импульсах — быстро включаются и выключаются. Чем большую долю времени диод находится в выключенном состоянии, тем тускнее кажется экран. Это и есть широтно-импульсная модуляция.

Задача экрана — мерцать так быстро, чтобы глаз этого не замечал. И на высоких частотах ему это удаётся: когда светодиод включается и гаснет тысячи раз в секунду, зрительная система воспринимает поток света как непрерывный. Проблема начинается там, где частота падает.

Почему это вредит


Сетчатка — не камера с фиксированной выдержкой. Её светочувствительные клетки реагируют на каждое изменение освещённости, даже то, которое сознание не успевает заметить. При низкой частоте мерцания зрительный анализатор работает в постоянно меняющихся условиях: яркая вспышка, темнота, вспышка, темнота — сотни раз в секунду. Мышцы, управляющие зрачком, и нейроны зрительной коры вынуждены подстраиваться под этот ритм, даже если человек его не осознаёт.

Ученые давно изучают связь между пульсацией света и самочувствием. Есть документ, регламентирующий допустимый уровень пульсации освещения, — российский ГОСТ 33393-2015 «Светильники и системы освещения. Требования к пульсации». По нему пульсация света, к которому человек приглядывается подолгу, не должна превышать примерно 300 герц. Логика простая: выше этого порога мерцание почти не оставляет следов в работе зрительной системы, ниже — начинает сказываться.

Экран смартфона — это как раз объект, на который человек смотрит пристально и подолгу. Если панель мерцает с частотой 240–480 герц, что для AMOLED-экранов ряда производителей характерно, зрительная система получает нагрузку, выходящую за рамки рекомендаций. И эта нагрузка накапливается — не за один вечер, а за месяцы и годы ежедневного использования.

Важно понимать природу проблемы: дело не в «вредном свете» и не в яркости как таковой. Яркий, но стабильный свет переносится легко. Утомляет именно рваный, пульсирующий ритм — невидимый, но постоянный.

Кому вредит особенно


Наиболее чувствительная категория — люди с повышенной чувствительностью зрения и нервной системы. Для них мерцание низкой частоты оборачивается вполне ощутимыми симптомами: жжением и сухостью глаз, чувством песка, головной болью к вечеру, иногда тошнотой и общей раздражительностью. У части людей пульсирующий свет способен провоцировать приступы мигрени.

Чувствительность очень индивидуальна. Один человек годами пользуется экраном с низкочастотным мерцанием и не замечает ничего; другой за неделю начинает щуриться и искать причину усталости. Поэтому нельзя сказать «этот экран вреден» или «безопасен» в общем виде — можно лишь сказать, что для конкретных глаз он может оказаться тяжелее, чем для чужих.

Кроме того, нагрузка усиливается при определённых условиях использования. Чем ниже яркость экрана, тем больше времени диоды проводят в выключенном состоянии и тем глубже модуляция. Отсюда практический вывод: вечернее чтение на минимальной яркости в тёмной комнате — самый неблагоприятный сценарий для чувствительных глаз.

Как защититься


Полностью убрать мерцание владельцу телефона нельзя — оно задано конструкцией экрана. Но снизить нагрузку вполне реально, и для этого есть несколько проверенных приёмов.

Первый и самый действенный — выбирать устройство с высокочастотной модуляцией. Многие современные смартфоны оснащаются панелями с частотой мерцания 1920–2160 герц и выше; такие экраны относятся к категории «мерцания, не улавливаемого глазом», и именно их стоит предпочитать при чувствительном зрении. Информация о частоте обычно есть в подробных обзорах и спецификациях — перед покупкой это стоит проверять так же внимательно, как камеру или батарею.

Второй приём — держать яркость не минимальной. При высокой яркости доля выключенного состояния уменьшается, и модуляция ощущается мягче. Если нужно пользоваться телефоном в темноте, лучше не снижать яркость экрана почти в ноль, а приглушать окружение — включить ночник, подложить фоновую подсветку. Контраст «яркий экран в чёрной комнате» утомляет сам по себе, а в сочетании с ШИМом — вдвойне.

Третий — тёмная тема и тёмный интерфейс приложений. Тёмный фон означает, что большая часть диодов светится слабо, а там, где они почти не работают, и пульсация проявляется меньше. Это не панацея, но ощутимое подспорье.

Четвёртый — распределение нагрузки. Если подолгу читать с экрана приходится ежедневно, а основной смартфон мерцает низкочастотно, разумно перенести чтение на устройство с высокочастотной панелью, оставив основному телефонам, навигацию и остальное. Такой раздел ролей снижает суммарную «дозу» мерцания, получаемую глазами за день.

Наконец, стоит помнить о профилактике, не связанной с ШИМ: правило двадцати-двадцати-двадцати — каждые двадцать минут переводить взгляд на удалённый объект хотя бы на двадцать секунд — разгружает зрительную систему независимо от типа экрана.

Главное


ШИМ — не маркетинговый ужас и не выдумка, а реальная техническая особенность экранов, у которой есть измеримые последствия для части пользователей. Но и драматизировать не стоит: при высокой частоте модуляции эффект практически исчезает, а при низкой — его можно существенно смягчить режимами использования. Чувствительные глаза — не приговор покупке, а повод сделать выбор осознанно: знать характеристики экрана, грамотно настраивать яркость и не позволять гаджету оставаться единственным источником света в тёмной комнате. Тогда даже самый требовательный к зрению экран будет работать на человека, а не против него.
Автор:  12 часов назад