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

2019-04-02 14:45:25 132点赞 217收藏 128评论

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》


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128评论

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  • 他改变了AMOLED——蛋丁传;你也被营销了——刘作虎传

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  • 早期的oled也是源自夏普,夏普早就发现这个问题了,夏普看中的是色彩还原度和可视角度,oled屏不仅这两个指标糟糕,而且还有烧屏和伤眼的问题,当年夏普的液晶技术能够侥幸获胜,就是因为等离子技术有烧屏问题,夏普心有余悸,觉得这东西没用,就把部分专利转卖给LG,oled技术在LG手上进一步发展(包括苹果手表上的p-oled技术就是源自LG的),LG也觉得没有商业价值,但没有卖专利,授权其它厂商生产,oled屏的所有必须专利几乎都在夏普和LG手上。三星在提高oled的良品率上发展一些技术,但相关专利都是非必须专利,但是三星会营销,硬是把这种屏幕技术给洗白了。2012年的时候,苹果曾经明确表示其追求的色彩还原度,不会使用oled屏幕。到了库克这里,一切都变了。

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    色彩都是要调,现在oled色彩还原度只要校准一点问题没有

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    前面一句话是对的,色彩的确都要调,后面一句话,你也太想当然了,lcd是三原色调色方案,oled的由于有共用像素点,所以传统三原色调色方案不能解决物理结构缺陷,为了解决偏色问题,三星增加蓝色像素点来解决这个问题,同时还在某种程度上解决了蓝色像素点衰变过快问题,但是oled的色彩还原度以目前的技术方案是不可能达到LCD的效果。

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  • 我就是对oled特别敏感,xs用了2个多月,眼睛感觉快半瞎了。损失2千5出掉了。现在xr安稳了。估计苹果也不会出lcd屏了,以后oled肯定越来越多,有没有希望消除闪屏现象?要不以后估计只能用老人机了。

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    你这样的晚上不能看手机,OLED晚上毁眼毁的厉害,所以那一阵我都养成早睡的习惯了,不然眼睛早晚要完蛋

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    [哭泣] 我用米8大半年感觉也快瞎了,正在考虑换机换眼镜

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  • 本人做过近视眼手术,不知道跟这个有没有关系,用一加5T低亮度时间长眼睛酸涩流泪,但是用某厂LCD屏时间再长也没有这种感觉,OLED屏幕确实对眼镜不太友好,想要眼睛不疲劳只能手动屏幕亮度并且亮度永远保持在百分之7.8十以上,这样就导致晚上暗光还有关灯以后屏幕太亮无法使用,唯一的好处就是戒掉了躺床上看手机的毛病,换灯立马睡觉,因为手机看不成OLED强制戒除躺床上看手机晚睡的毛病啊 [苦恼]

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    去谷歌商店之类下载一个叫做闪烁保护的软件,低亮度也不会那么闪

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  • 说起来之前张老板来了句被营销被评论区骂惨,删了评论重新解释。到oppo的类dc调光demo视频发出后张老板又说一年多钱就做过相关demo,真的感觉挺微妙的

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  • 蛋丁这篇也到大妈来了??? 虽然我眼睛完全完全不敏感,但是还是支持

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  • 我这种就是宁可不用屏下指纹…也不会去换AMOLED [喜极而泣] 眼睛比逼格重要多了

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  • 关注频闪危害,关注蓝光危害!前些年要找CCFL背光的显示器逃避蓝光,现在又要找DC调光的LCD避开频闪!没有信仰是可怕的,一味降低成本,不顾用户体验,忽视用户健康的短视行为,终将被历史淘汰!

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    跟有没有信仰有啥关系?苹果员工有没有信仰?三星员工有没有信仰?这不也都用OLED么?扯得到信仰么?

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    哈哈,我就是去年在知乎上好好地学习了一通后发现手上这个几年前的显示器是个宝呀。还是坚持使用不换了

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  • 给力嗷,虽然看不懂但是应该很牛*。

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  • 最开始关注过他。后来就取关了。一个动漫博主变成一个数码博主了。自己说做了一个内核。但不过好像是别人帮他搞的吧(我的猜想)。

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  • 比起屏闪,蓝光辐射更不能忍,led看的都不舒服,怀念ccfl [喜极而泣]

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  • 蓝绿厂在改变世界,而某米在继续耍猴

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    黑鲨是目前为止唯一硬件实现类DC调光的厂商

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    请问目前类dc调光的还有哪些手机呢?类似xz3这种,10%才开始低频

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  • 说的好像LCD蓝光不杀眼一样。。。。pwm调光主要造成视疲劳,而LCD蓝光直接杀感光细胞。。。。说为了护眼用LCD,怕是脑子不太好使。。。。一帮被忽悠瘸的。。。。

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    我可以oled没蓝光?

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  • 支持转发给各大手机厂看看,尤其是三星能不能以人为本一下。

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    去谷歌商店之类下载一个叫做闪烁保护的软件,低亮度也不会那么闪,就是会稍微偏色,不能截图

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  • 授权转载?

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    蛋丁回复了可以转载

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    授权了,蛋丁评论下面要的授权

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  • 完全看不懂。

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    看这个去看看

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  • OPPO colorOS 还是给力啊

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    就是flyme嘛,呵呵!

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  • 现在就在用闪烁保护

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  • OPPO发力也挺大的,所以刘大忽悠和oppo的关系有点微妙啊

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  • 强烈支持,小米8那个闪得我眼睛都受不了。用了3个月。开始不知道,以为能适应结果越来越惨。还好换了。之后等普及了再说了。感谢。

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