自己眼睛自己救──PWM頻率自己量

現今以LED背光的液晶電視,大部分都是用PWM (Pulse Width Modulation)的方式來調整背光亮度。簡單來說,就是透過開開關關LED的方式來控制背光的亮度。如果背光開的時間和關的時間各一半,人就感覺亮度是50%。如果開關的速度太慢,人會感覺螢幕閃屏的很厲害,顯然會讓人不舒服。開關速度加快到某種程度之後,大腦沒感覺到閃屏,可是眼睛瞳孔和某些肌肉還是會跟著開關而收縮,但人不會立刻察覺,只覺得螢幕看久了眼睛容易疲勞、酸澀,甚至還會引起頭痛(這個網站的說明還蠻清楚的,有興趣的網友可參考)。

理論上PWM的頻率愈高愈好,可是到底要高到多少,對人才沒有害,這就因人而異了,有的人甚至在PWM為1000Hz時,仍然會感到不舒服。所以我覺得最保險的方式,就是盡量購買不閃屏的螢幕。近幾年來,絕大部分的電腦螢幕都是不閃屏了,身邊工作上需要長時間盯著電腦的人,用了不閃屏螢幕之後,都覺得眼睛比較不會疲勞。所以我真心覺得政府應該立法,規定有顯示、發亮的裝置(如電視、平板、筆電、手機、燈泡等等),應該都要標示PWM的頻率,就如同食品都要標示糖、鈉的含量一樣。如果您有家人看電視看太久,很容易覺得眼睛疲勞,或許可以檢查電視閃屏的頻率。

Rtings.com 這個網站有80台電視的測試結果,只有16台沒有閃屏,16台之中,有9台是OLED,也就是說只有7台液晶電視是不閃屏的。可惜Rtings只測試在美國販售的電視,台灣大部分的電視閃屏的頻率究竟是多少,沒有廠商會標示,也沒有測試單位的報告,大家也無從知道。我很希望可以靠大眾的力量,將台灣有販售的電視,建立PWM頻率的資料庫。所以今天要分享簡易測量PWM頻率的方法,所需設備很簡單,只要一台能固定快門的相機或照相手機即可。

步驟如下:
1)將電視背光設定為50%以下(如果設在100%很可能就量不到PWM的現象),如果沒有背光的設定,就將亮度設為50%
2)讓電視顯示如下的圖檔(基本上就是一條垂直的白線,可以按滑鼠右鍵存檔,直接拿到電視播放)

3)相機快門固定在約1/30秒(之後可以調整,光圈盡量大一點照出來比較清楚)
4)將相機盡可能靠近電視,鏡頭對準垂直亮線
5)在按下快門前一剎那,水平移動相機,移動的速度愈快愈好(看得比較清楚)
6)觀察拍到的相片,計算PWM頻率

原理很簡單,因為在快門打開的期間,水平移動相機,如果有PWM,白線會時亮時暗,就會拍到黑白相間的線條,如果沒有PWM,就會拍到整塊都是白色的。

以BenQ S55-700為例,我拍到的相片如下(經過加亮放大,方便讀者觀察):

曝光1/30秒,有16條亮線,PWM的頻率就是30x16=480 Hz
仔細觀察,最左邊還有一條沒那麼亮的第17條亮線,表示真正的頻率應該大於480,小於510。姑且取中間值,約495Hz。

如果是不閃屏的電視,照出來的相片,應該長得像這樣子,沒有黑色的線條:(底下的是BenQ不閃屏電腦螢幕拍到的結果)

如果1/30秒拍到太多條線,可以把快門縮短再拍。
比較有可能出錯的地方有兩點:
1)太晚移動相機
有些線條會擠在一起,不容易計算,要記得在快門按下之前就開始移動。
2)相機移動速度太慢
白線靠得太近,看不清楚黑線,不容易計算,甚至誤以為沒有PWM,加快移動速度即可。
只要多練習幾次,就能抓到感覺。這個方法,除了電視,也可以估算平板、筆電、手機的PWM頻率。

為了驗證這個方法的正確性,特別買了BPW34光二極體,再出動古老的示波器來測試。


BPW34有受光和沒受光的時候,流出的電流不同,而且反應很快。讓電視顯示全白的畫面,因為有PWM的關係,其實畫面是忽亮忽暗的,因為切換很快,人無法察覺,但光二極體可以。從示波器可以看到BenQ S55-700 PWM的週期是2ms,所以頻率是500Hz。因此,用相機這種方式量到的誤差還算可以接受。


在這裡想邀請大家拿出您的相機,測量您家裡PWM電視的頻率,po上您拍到的線條圖,以及電視廠牌、型號、PWM頻率,讓網友可以作為採購電視的參考。看01龐大熱情的網友,是否可以在一個月內蒐集100台以上電視的資料,在此先謝謝大家。
(我會把網友po上來的資料整理到下面的表格,方便大家參考,0Hz代表不閃屏)

*更新至37樓

廠牌型號PWM頻率(Hz)
BenQJ65-7000
BenQS55-700500
PanasonicTH-40CX600W240
PanasonicTH-55FX600W240
SamsungKU60000(>9%), 120(<=9%)
SONY55X8500F0
TOSHIBA55Z700X120
2018-11-22 16:13 #1
感謝您的無私分享!

先前有網友在液晶廠上班,他說所謂的不閃屏螢幕只是高頻閃爍,閃到你看不出來罷了,並非真正的不閃。只是廠商的賺錢噱頭罷了。

請問您的看法是?
好奇追蹤一下
工具,遮光式轉速計
換算後
天花板 led 燈管 120Hz

U2412M
高亮 0Hz
低亮 353Hz

BDM4350UC
高亮 60Hz ?? 因為還有 對比,對比也要調最高才會變成零
低亮 0Hz

TV
TH-40CX600W
低亮 240Hz 這應該是固定的? 因規格有寫 240Hz BMR驅動?
chaos0923 wrote:感謝您的無私分享!
...(恕刪)

不確定在液晶廠上班的網友所謂高頻是多高。如果是幾百Hz,我認為還是不能稱為不閃屏。
Rtings的測試中,測到最高的頻率是960Hz,還是把它歸為會閃屏。
光二極體的反應時間只有0.1us,所以測到1MHz等級的閃屏頻率也沒問題。
就目前看到的資料,確實有用直流電來控制背光的,我認為這才是貨真價實的不閃屏。
像BenQ S55-700 PWM 頻率是500Hz,絕大部分的人不覺得它會閃,但BenQ的所有介紹,都不會宣稱它是不閃屏機種,我相信也過不了SGS不閃屏的認證。
家人對閃屏敏感,即使500Hz,把背光調暗,看起來雖然沒有閃屏的感覺,可是就覺得刺眼,看久了眼睛和頭都不舒服。
這兩張圖寫 NO FILCKER FREE 到底是不閃屏還是高屏閃還是DC調光?

煩請解惑,感恩!





這個文實在太專業了 原來不閃頻可以這樣測試算法
先佔樓 小弟可以提共不少台電視的資料
算法: 曝光1/30秒,有16條亮線,PWM的頻率就是30x16=480 Hz
廠牌 型號 PWM頻率(Hz)
不知道有沒有大大可以測國際牌FX700W的數據呢?
一直想入手這台電視,網上也蠻多好評
想看看他在不閃屏的表現如何...官網這部分都沒寫呢...

神無月翼 wrote:
不知道有沒有大大可...(恕刪)


官網規格表
LED 電視 TH-49FX700W
背光掃描4K 2200 Hz BMR

sheauyih wrote:
好奇追蹤一下工具,...(恕刪)

遮光式轉速計 ,第一次聽到這種東西,長知識了,感謝大大,會把您提供的Panasonic電視數據放進表格。

Sully51 wrote:
現今以LED背光的液...(恕刪)

請問你使用哪隻手機或使用哪套 相機app
我有安卓oppo a77 , apple i6
內建或使用其他app 都拍不出效果
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