手机厂商对擂护眼屏：玩手机真的能不伤眼睛吗？

2023-06-14 10:33

作者｜孙鹏越

编辑｜大风

近日，荣耀发布新一代数字旗舰“荣耀90系列”，将“手机护眼屏幕”列为最大卖点。据荣耀公布的数据显示，荣耀90系列的屏幕，使用3840Hz超高频PWM调光技术，并获得TÜV莱茵无频闪认证。荣耀宣称，荣耀90系列已经带领行业迈入屏幕“0风险”时代。此番言论得到了华为终端BG CTO李小龙的怒怼，表示所谓“零风险”屏幕不如叫“零收益”，根本没有意义，超高频PWM调光是噱头。曾经的“一家人”，如今的“友商”，华为和荣耀作为国产手机的双姝，如今因为分家、市场竞争成为了对手。那么，手机护眼屏幕，这个充满玄学的词语，究竟有没有作用？

从LCD到OLED

说到手机，家长们的第一反应就是伤眼睛，经常对孩子们告诫要少玩手机容易近视。于是乎，“护眼”成为智能手机不可忽视的用户需求。在前几年，厂商研发出来的“护眼功能”，只是把手机屏幕调暗，或者换上眼睛更舒服的偏黄色显示。但是，OLED屏幕的出现，让护眼开始棘手起来。据了解，OLED屏幕的驱动方式更易于实现高亮度、高分辨率、高色彩表现、低能耗，最早被三星用在智能手机上，研发出AMOLED，也就是三星称作的“魔力炫彩屏”。

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在OLED屏幕之前，智能手机基本使用的是LCD屏幕，LCD显示技术早在1964就已经诞生，经过数十年的发展LCD显示技术非常成熟，并且已经到了技术瓶颈，但是它有着三个天然缺陷无法修复。首先是可视角度差，当用户拿起手机从不同角度斜看，手机屏幕明显变暗，造成画面不清晰。并且因为LCD屏幕的响应时间为10ms，在玩游戏的时候有延迟出现残影的情况。然后是无法显示纯黑色，用户通过LCD屏幕看到的黑色，实际上是白色和黑色混合的灰色，通过亮度大幅度递减的灰色，不是纯黑。最后是柔性不行，不论是全面屏还是曲面屏，LCD屏幕过于“硬”，注定与窄边框无缘。

iPhone曾一直是坚定的LCD厂商，但是为了全面屏被迫放弃LCD屏幕。这个缺陷在如今全面屏、曲面屏、折叠屏大行其道的当下，无疑是无法接受的巨大缺陷。虽然LCD屏幕缺陷那么多，但它有一个好处，就是护眼。LCD屏幕依靠背光层发光，非自发光，虽然导致色彩偏灰饱和度不够，但是不会出现频闪。

OLED屏幕好处虽多，但是会出现频闪。OLED的操作原理会以快速开关屏幕光源的方式进行调光，在亮灭之中来回反复横跳。但是因为频率过高，虽然人眼察觉不到。OLED屏幕是以固定的频率进行闪烁，低频尤其有害，会对用户的眼睛产生明显的刺激感，眼球虽然没有反馈视觉上的闪，却对眼球结构有损伤。于是乎，解决OLED频闪问题，成为“护眼屏幕”的新任务。

DC调光和PWM调光

想要解决OLED频闪问题，调光成为唯一的手段。所谓的调光，就是让用户在不同光线条件下正常观看手机屏幕上的内容，屏幕需要相应地改变亮度。在手机屏幕领域，主要有两种调光技术：PWM调光和DC调光。 PWM调光（Pulse Width Modulation，脉宽调制）PWM调光调节亮度并不靠改变功率，而是靠屏幕的亮、灭交替。当亮灭交替够快时，肉眼就会认为手机一直在亮，也就是在欺骗你的眼睛。

DC调光（Direct Current，直流调光）DC调光原理更为简单，就是通过提高或降低电路功率来改变屏幕的亮度。功率=电压x电流，所以DC调光相当于物理调光。两种调光各有优劣。

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PWM调光节能，不给手机续航带来额外负担，但屏幕闪烁问题依旧存在。也就是说，PWM调光是在低亮度模式下欺骗你的瞳孔，等你的眼睛被骗到，瞳孔放大允许更多微弱的光抵达视网膜，依然享受到了高亮度脉冲。 DC调光虽然不会产生屏幕闪烁现象，对眼睛的刺激较小。然而，DC调光的缺点是在调节亮度时，可能会导致屏幕色彩失真。同时，DC调光的成本极为高昂。

据了解，DC调光需要通过内置的显示芯片，将原本输出到屏幕硬件本身的色彩经过一层转换，从而达到整体降低亮度的目的。并且，还需要手机厂商对搭载不同屏幕的手机做针对性的显色调校，从屏幕、显色到主控芯片逐一的调校，适配成本高昂。目前来说，DC调光受限于成本问题，手机厂商始终不肯大规模的推动普及。于是，PWM调光成了主流。而PWM调光的频闪问题依然存在，于是高频PWM调光技术出现了。

IEEE照明标准根据IEEE所设定的标准，频闪的伤害程度在3125hz以上时是无风险，1250hz以上低风险。如果按照这份标准来解读，那么高频PWM调光达到2000hz以上安全频率，30以上波动深度，人类瞳孔收缩扩张的幅度很小，才不会造成疲劳过度。但值得一提的是，IEEE这份标准是灯光业相关标准，在灯具领域，高频PWM调光已经司空见惯，但是灯的光源并不直射眼睛，而人眼需要直面屏幕的光源。所以，高频PWM不代表绝对的安全。智能手机所对应的安全频率，应该更严格。

不止是频闪

想要真正完成手机护眼屏幕，要做的事情不止是解决频闪，还有蓝光危害。自然界中的可见光波长一般在400-700纳米之间，人眼一般看到的400-500纳米之间的光的颜色是蓝色的，所以这个波段的光被称为“HEV”，也就是俗称的“蓝光”。对人眼伤害较大的是波长400-450纳米的蓝光，大量存在于手机、电脑显示器、荧光灯、数码产品、显示屏、LED 等光线中。

这部分蓝光能够穿透晶状体直达视网膜，导致视网膜色素上皮细胞衰亡，引起视力损伤，且不可逆，严重者还会导致黄斑病变。上文提到不产生频闪的LCD屏幕，则是蓝光的重灾区。目前在手机领域有效的防蓝光方式，基本为两种，软件防蓝光和硬件防蓝光。软件防蓝光是各品牌手机自带的“防蓝光模式”或者“护眼模式”，手机通过调整色温减少蓝光。但屏幕就会看起来偏黄，看久了眼睛也会不舒服。

硬件防蓝光是控制峰值，把屏幕蓝光辐射大范围往400-450纳米的范围外移，直接降低有害蓝光范围内的总辐射强度，降低有害蓝光对眼睛的伤害。但通过硬件减少有害蓝光输出，只有少量旗舰机型是通过 “SGS”或者 “德国莱茵”的低蓝光认证。

总体而言，在现阶段想要实现手机屏幕对人眼“完全无害”是并不现实的。不论是LCD屏幕还是OLED屏幕，或者DC调光和PWM调光都无法杜绝蓝光和频闪对眼睛的伤害。目前护眼做得最好的屏幕，反而是Kindle电子书们使用的墨水屏。想要保护好眼睛，还是放下手中的手机/平板，看看蓝天白云，放松一下吧。