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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( 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
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) |
BenQ | J65-700 | 0 |
BenQ | S55-700 | 500 |
Panasonic | TH-40CX600W | 240 |
Panasonic | TH-55FX600W | 240 |
Samsung | KU6000 | 0(>9%), 120(<=9%) |
SONY | 55X8500F | 0 |
TOSHIBA | 55Z700X | 120 |
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