Chuyên gia đánh giá: Zhou Hongzhi, Giảng viên cao cấp tại Khoa Vật lý và Kỹ thuật Quang điện, Đại học Công nghiệp Bắc Kinh, Người hướng dẫn sinh viên thạc sĩ
Bạn có cảm thấy mỏi mắt và khó chịu khi nhìn vào điện thoại quá lâu? Bạn có biết rằng các loại điện thoại khác nhau có nguyên lý phát sáng màn hình khác nhau, và việc chọn màn hình điện thoại phù hợp có thể bảo vệ mắt bạn hiệu quả hơn.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ điện thoại thông minh, công nghệ màn hình điện thoại cũng đang tiến bộ từng ngày, từ tần số làm tươi, độ phân giải đến điều chỉnh độ sáng, liên tục tối ưu hóa trải nghiệm hiển thị của điện thoại. Bạn có biết sự khác biệt giữa các màn hình điện thoại khác nhau không? Hãy cùng xem điện thoại của bạn thuộc loại nào!
1. Các loại màn hình điện thoại phổ biến
Màn hình điện thoại hiện tại chủ yếu được chia thành hai loại lớn, mỗi loại chứa nhiều công nghệ cụ thể bên dưới:
Màn hình LCD: Màn hình tinh thể lỏng
Màn hình OLED: Diode phát sáng hữu cơ
Màn hình LCD
Màn hình LCD sử dụng nguyên lý hiển thị dựa trên sự kết hợp giữa phân tử tinh thể lỏng và lớp nền phát sáng. Các điểm ảnh của nó không tự phát sáng mà phải phụ thuộc vào ánh sáng nền, điều chỉnh lượng ánh sáng đi qua bằng cách thay đổi góc xoay của các phân tử tinh thể lỏng, kết hợp với các bộ lọc màu để tạo ra sự thay đổi màu sắc.
Loại màn hình này có cấu trúc ổn định và ít khi xuất hiện bóng ma khi hiển thị hình ảnh tĩnh trong thời gian dài. Hầu hết vẫn sử dụng chế độ làm sáng DC không nhấp nháy, giúp bảo vệ mắt hơn ở độ sáng thấp.
Tuy nhiên, vì cần có lớp nền và lớp tinh thể lỏng chồng chéo lên nhau, màn hình thường dày và không thể uốn cong linh hoạt, độ tương phản và góc nhìn thường kém hơn so với OLED tự phát sáng. Do ánh sáng nền luôn mở, ngay cả khi hiển thị màu đen cũng cần phải chặn ánh sáng, khiến độ tương phản bị giới hạn và chi tiết tối có thể hiển thị màu xám.
LCD là lựa chọn thân thiện với mắt, đáng tin cậy và không nhấp nháy, phù hợp cho việc hiển thị nội dung cố định trong thời gian dài, nhưng bị hạn chế về chất lượng hình ảnh, độ nét và thiết kế mỏng nhẹ.
Nguồn hình ảnh: T tài liệu ZTE
Hiện tại, công nghệ màn hình LCD đã phát triển rất trưởng thành, giá cả cạnh tranh hơn so với các loại màn hình khác, vì vậy tỷ lệ thị phần và độ phổ biến cao hơn. Chúng ta có thể hiểu rằng màn hình LCD đã thống trị thị trường màn hình điện thoại trong giai đoạn đầu.
Tuy nhiên, do khả năng phát sáng của nó phụ thuộc vào lớp nền phát sáng, màn hình thường dày và cứng hơn. Để khắc phục những nhược điểm của LCD, các nhà nghiên cứu đã phát triển công nghệ màn hình mới: OLED.
Màn hình OLED
Trước khi giới thiệu về màn hình OLED, hãy cùng tìm hiểu khái niệm về LED.
LED có tên gọi đầy đủ là diode phát sáng, là một thiết bị điện tử có khả năng phát sáng. Các diode phát sáng được sắp xếp theo thứ tự màu đỏ, xanh lá và xanh dương để phục vụ mục đích sử dụng, và khi được điều khiển, nó có thể chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng, được gọi là nguồn sáng thế hệ thứ tư. Nó được ứng dụng rộng rãi trong chiếu sáng thông thường và nhiều lĩnh vực khác như đèn tín hiệu giao thông, trang trí, v.v.
OLED có tên gọi đầy đủ là diode phát sáng hữu cơ, chủ yếu bao gồm đơn vị hiển thị và vật liệu phát sáng. Nó được cấu thành từ ba diode phát sáng độc lập màu đỏ, xanh lá và xanh dương, tạo thành các điểm ảnh độc lập. Những vật liệu hữu cơ này sẽ tự phát sáng khi có dòng điện, không cần thêm ánh sáng nền.
Nguồn hình ảnh: T tài liệu ZTE
Khi hiển thị màu đen, các điểm ảnh tương ứng hoàn toàn ngắt kết nối điện, do đó có thể đạt được màu đen thuần và độ tương phản cao. Loại màn hình này tiêu thụ ít năng lượng hơn khi hiển thị hình ảnh tối màu, vì ít điểm ảnh được kích hoạt hơn. Hơn nữa, độ sáng cao của nó mang lại màu sắc tươi sáng hơn và độ sáng động lớn hơn.
Đồng thời, màn hình có thể được làm mỏng hơn, với lớp nền linh hoạt hỗ trợ uốn cong và gập lại.
Tuy nhiên, do tuổi thọ của vật liệu hữu cơ có giới hạn, nếu hiển thị hình ảnh cố định dưới độ sáng cao trong thời gian dài (như biểu tượng thanh trạng thái), một số điểm ảnh sẽ xuất hiện hiện tượng bóng mờ do lão hóa, được gọi là “burn-in”; trong khi đó, khi điều chỉnh ánh sáng ở độ sáng thấp bằng cách nhanh chóng bật-tắt điểm ảnh (PWM, điều chỉnh độ rộng xung), có thể gây ra mệt mỏi cho mắt.
2. Điều chỉnh độ sáng và nhấp nháy có nghĩa là gì?
Điều chỉnh độ sáng là công nghệ điều khiển độ sáng của màn hình, chủ yếu chia thành DC (điều chỉnh điện áp một chiều) và PWM (điều chỉnh độ rộng xung).
Nói một cách đơn giản, phương pháp đầu tiên điều chỉnh độ sáng của màn hình bằng cách thay đổi công suất điện; trong khi phương pháp thứ hai điều chỉnh độ sáng màn hình bằng cách kiểm soát thời gian sáng và tối.
Điều chỉnh DC: Thay đổi trực tiếp cường độ đầu ra của nguồn sáng (ví dụ: ánh sáng nền LCD hoặc điểm ảnh OLED) bằng cách điều chỉnh dòng điện hoặc điện áp. Khi giảm độ sáng, tất cả các đơn vị làm việc (như đèn LED) sẽ tiếp tục phát sáng nhưng với độ sáng giảm.
Phương pháp này không nhấp nháy, nhưng có thể gây ra độ lệch màu hoặc ánh sáng nền không đồng đều ở độ sáng thấp.
Điều chỉnh PWM: Bằng cách nhanh chóng bật-tắt nguồn sáng (hàng trăm đến hàng nghìn lần/giây), tạo ra hiệu ứng kéo dài thị giác của con người để kết hợp tỷ lệ thời gian sáng và tối (tỷ lệ phần trăm điện áp cao thấp) nhằm tạo ra sự thay đổi độ sáng.
Ví dụ, khi tỷ lệ 1:1, nếu màn hình hoạt động với tần số chuyển đổi 240 lần/giây, có 50% thời gian cấp điện (120 lần sáng), và 50% thời gian mất điện (120 lần tắt), sẽ cho cảm nhận độ sáng thực tế gần bằng một nửa độ sáng hoàn toàn.
Nhấp nháy là tác dụng phụ của điều chỉnh PWM. Khi giảm độ sáng màn hình, tỷ lệ “ngắt kết nối” trong chu kỳ bật-tắt sẽ tăng lên (ví dụ: ở độ sáng thấp, có thể trở thành 80% thời gian ngắt và 20% thời gian bật), dẫn đến ánh sáng có thể cảm nhận được sáng tối xen kẽ rõ ràng hơn.
Độ nhạy của mắt đối với nhấp nháy liên quan đến tần số:
PWM tần số cao (trên 2000Hz): Mắt người hầu như không phát hiện ra nhấp nháy, cảm nhận thị giác mượt mà;
PWM tần số thấp (khoảng 240Hz): Dễ dàng cảm nhận sự dao động sáng tối, sử dụng lâu dài có thể gây mỏi mắt, đặc biệt là những người nhạy cảm cảm nhận rõ ràng hơn.
Màn hình LCD mặc định sử dụng điều chỉnh DC, chỉ ở độ sáng rất thấp, một số mô hình mới có thể bật PWM, nhưng rủi ro nhấp nháy nhìn chung là thấp; OLED do đặc điểm sáng của điểm ảnh cần phụ thuộc vào điều chỉnh PWM, phương pháp PWM tần số cao hoặc dạng gần DC (chỉ một số nhà sản xuất hỗ trợ) có thể được sử dụng để giảm thiểu tác động của nhấp nháy.
3. Đề xuất lựa chọn
Nếu bạn cần bảo vệ mắt nghiêm trọng, có thể chọn OLED tần số cao PWM, hoặc các mô hình LCD chất lượng tốt, tốt nhất là có chế độ bảo vệ ánh sáng xanh.
Nếu bạn muốn đạt được sự cân bằng tốt giữa hiệu ứng hiển thị và nhu cầu bảo vệ mắt, có thể chọn OLED tần số cao PWM, đồng thời tránh sử dụng trong môi trường độ sáng thấp.
Điều quan trọng nhất là: mặc dù công nghệ hiện tại đã áp dụng công nghệ PWM tần số cao, nhưng để bảo vệ mắt, bạn vẫn nên hình thành thói quen sử dụng tốt: giảm thiểu việc sử dụng trong điều kiện ánh sáng yếu, có thể sử dụng ánh sáng hỗ trợ để giảm mức độ mở đồng tử hoặc kích hoạt chế độ tự động điều chỉnh độ sáng, thường xuyên nhắm mắt nghỉ ngơi.