一己之力征服一众厂商——魔法师蛋小丁谈 他推广OLED屏幕DC调光的这两年

在显示器和台灯上都会追求低频闪的我们却一直以来对OLED屏的严重频闪置若罔闻；

而我无法忍受S8的频闪，到今天引起大家都重视这个问题，经历了两年多的时间。

刚开始提出这个问题的时候，大多数的声音都是不友好的；直到做出类DC调光功能的内核，也有许多人嘲笑我为民科；

但是从现在的大势来看，我的目的已经达到了，以前的事情就不再赘述，至于什么是PWM调光，PWM调光有什么危害，现在网上也有很多资料，护眼灯的商品页面也总会进行科普，有兴趣的可以自己了解下，或者参考我的置顶微博。

道阻且长 行则将至

首先需要澄清的是，最早的手机OLED屏都是DC调光的，PWM调光反而是一个更复杂更“先进”的功能，因此不存在DC调光是谁“发明”的问题。

PWM调光确实可以极大提升颜色的准确度，遮盖Mura缺陷（你们所说的抹布屏）。

模组厂商从良品率考虑，肯定不会做出厂全亮度DC调光的屏幕模组，PWM让他们省了很多钱；而手机厂商从评测的结果考虑，也想在低亮度下通过PWM调光让数据更好看（仅仅只是数据而已）。

但用户呢？这里唯独没有用户……

现在要解决的问题就是用户的问题，让用户在使用手机更加舒适，而非看着手机屏幕评测数据自嗨。

还有：DC调光并不会减少屏幕的寿命。反而电压相同的情况下，PWM频率越高，屏幕功耗越大，OLED衰减也越快。

很多手机在大约100nit亮度以上是DC调光了，差不多是最高亮度的25%；但在系统UI的亮度进度条上，你要拉到70%以上，亮度才达到100nit。

也就是说我们在室内使用手机时，基本上都是100nit以下亮度，“享受”240Hz的PWM调光。

因此，问题的核心——就是在100nit以下实现DC调光。

在此之前，已经有一种叫做闪烁保护的APP在流行，它是通过强制屏幕高亮度，再应用一层灰色的图层遮罩，来达到视觉上降低亮度的效果。

但是这种思路对显示效果的影响过于明显，并且使用也不够方便，我自己也尝试使用过一段时间，后来还是放弃了。

再之后，我想出了另外一个办法，并首先在一加6T上做出了内核，这也是现在所有低亮度类DC调光功能的整体思路：

Xperia XZ3在各亮度下的频闪曲线

以iXBT网站的Xperia XZ3测试结果为例，它在25%及以上亮度是DC调光，在10%亮度是低频PWM调光。

因此，我在内核中对系统亮度进行了判断：

• 当收到信号，要求亮度低于25%的时候，内核就不管它了；无论接到什么亮度请求，都强制系统亮度为25%，也就是说，即使你要调节亮度到10%，实际亮度也是25%；

• 之后通过高通MDP中的PCC功能，对屏幕收到的图像亮度进行调整；也就是说这时候屏幕实际亮度没变，就是25%，但是显示的图像变暗了，因此屏幕看起来也变暗了。

这样，在低亮度下既可以保持DC调光，也可以调节用户的感官亮度。

DC调光内核的软件逻辑

由于屏幕驱动芯片的一些寄存器目前不对外开放，不管是我这种第三方开发者，还是手机厂商都无法直接修改；所以，低亮度下的OLED屏幕是无法强制DC调光的（当然也有一种强行写寄存器的魔改方法，但是最后的效果会很差）。

综上所述，目前手机厂商所使用的DC调光功能，都是类似的思路，不同的地方在于“如何降低图像亮度”。

对图像亮度的降低方法，直接影响了低亮度下的显示效果，例如从最简单的应用遮罩（“闪烁保护”APP），到我尝试调用高通MDP的PCC接口，再到硬件实现的Pixelworks显示芯片。

作为最早公开在微博上讨论DC调光的厂商之一，OPPO的ColorOS虽然还没有放出支持DC调光功能的测试版固件，但是跟他们对媒体开发团队的工程师聊天的时候，他们提到更好的方法，对我也有很大的启发。

与ColorOS大佬的微信聊天截图

昨天，ColorOS的软件负责人——Jay，把他们做好的Demo视频发出来了。

我看了下Demo视频，效果还是比较理想的；他们的工程师（多媒体开发团队）后来还把原理图发出来了，这里分析一下。

Dim Layer方案原理图

ColorOS做“类DC调光”，采用的是「蒙版调光」+「dither平滑」的方式。

看到「蒙版调光」，很多人估计以为是闪烁保护那种应用蒙版；其实这里的蒙版指的是骁龙855内部Snapdragon Display Engine的图层混合器功能。

这个混合器也用于处理VR的左右眼图像，或者视频解码与应用界面的叠加等等；它有一个专用的图层叫Dim Layer。

图层混合器通过对Dim Layer，与其它图层进行透明混合处理，最终得到一个降低亮度后的输出图像；

而我之前写的PCC方案是针对合成后图层的后期处理，相比较之下「蒙版调光」调用的接口更底层也更直接。

他们的这种方法，在色阶、对比度和色偏上，比PCC的方法都有提升，也与我在微博提到的——用颜色抖动（dither）来解决色带（banding）的思路，不谋而合。

在无法改变硬件的情况下，这是比较理想的纯软件解决方案；从我的经验来看，其他家的已发布或者未发布方案都还是基于PCC，而ColorOS 这套类DC调光方案，调用的接口更加巧妙，更加底层，不管是实际显示效果还是功耗控制，优势都是可预期的明显胜出。

从纯软件的角度来说，我认为未来低亮度类DC调光的方案，都会从PCC转向他们这个方向；虽说技术难度并不高，但是思路的领先才是关键。

在这里，也感谢 ColorOS 杨海等几位的大力支持；说实话，肯把技术这样讲出来，还是很需要勇气的；毕竟这是他们辛苦摸索的成果，这篇文章被关注我微博的友商看到之后，绝对会被拿去研究，大概率直接就用了。

但是在交谈中，他们还是很大度：如果友商用了我们的技术，能够给消费者带来更好的体验，那就用了吧，算是 OPPO 给业界带来的一个小礼物。

当然了，希望他们未来也用Pixelworks芯片加持，那就舒服了。

经过这几年永不为奴的抗争，“LCD教”终于迎来了希望的曙光——在DC调光的浪潮下终于不用担心低频PWM了。

但是未来的路还很长：

1. 软件调整图像亮度，还需要探索更多的方法，更好地兼顾显示效果与舒适度；

2. 随着DC调光功能的普及，能否倒逼三星等OLED厂商做出全亮度DC调光的模组；

3. 能否进一步降低DC调光在每一帧刷新中的闪烁深度；

4. 能否做出720Hz甚至更高的高频PWM调光OLED屏？

这些需求是循序渐进的，但我们终于又走回了正确的道路；

有了一个好的开始，几千上万块钱的手机终于能像几十一百块钱的台灯一样，在资本野蛮生长的道路上考虑用户的健康了。

转载自：新浪微博@魔法师蛋小丁

原标题：《写在DC调光的浪潮开始之后》