DC調光是一種通過直接控制發光組件兩側電流或電壓大小以調節螢幕亮度的技術,其原理基於“功率=電壓×電流”,通過改變電路功率來實現亮度變化。與通過快速亮滅交替實現亮度調節的PWM調光不同,DC調光在理論上可以避免螢幕閃爍現象,從而降低視覺疲勞。
2019年,DC調光在手機行業受到關注,黑鯊、魅族、OPPO、小米等廠商開始評估和推廣該技術,隨後iQOO、聯想、一加、華為等廠商也相繼跟進。由於OLED螢幕採用全局DC調光易在低亮度下出現色彩不均等問題,手機廠商多通過軟體算法實現“類DC調光”或採用高亮度DC調光與低亮度高頻PWM調光(如2880Hz、3840Hz)相結合的混合方案。維信諾在2024年螢幕技術發布會上介紹了其全局DC調光技術,該技術旨在改善低亮度下的頻閃與視覺效果。有產品通過最佳化螢幕設計、工藝及算法,實現了全亮度DC調光。採用DC調光的設備常通過如德國萊茵等專業護眼認證。該技術已套用於顯示器、筆記本等多種設備。
基本介紹
- 中文名:DC調光
- 外文名:Direct Current Dimming
技術定義與原理,技術特點,與PWM調光對比,優缺點,發展歷程與行業套用,產品實現與技術方案,
技術定義與原理
DC調光(Direct Current Dimming,直流調光)是指通過調節電流大小直接調節亮度的技術,其通過提高或降低電路功率改變螢幕亮度,基於功率=電壓×電流的原理。
對於LCD螢幕,DC調光通過調整背光源的電流強度來實現亮度的平滑調節;對於OLED螢幕,則是通過直接調節EL器件(有機發光二極體)的電流來控制亮度。
PWM調光是通過螢幕的亮、滅交替(調節占空比)來控制亮度,因此存在頻閃,而DC調光是通過直接調節電流/電壓(即功率)來改變亮度,原理上與PWM調光根本不同。
DC調光在低亮度時容易出現視效mura劣化(即抹布屏),對於OLED螢幕,降低電壓/電流可能導致色彩異常或偏色。為解決此問題,有廠商採用獨立圖像處理晶片進行實時調節。
技術特點
DC調光通過調節流經螢幕面板的電流或電壓(即改變功率)來直接控制亮度。其核心優勢在於理論上可以避免因亮度調節產生的螢幕閃爍(頻閃),從而有助於降低長時間觀看帶來的視覺疲勞。
在OLED螢幕上套用DC調光,尤其是低亮度下,易出現色彩不均勻、色偏或顯示效果劣化(俗稱“抹布屏”)的問題。這是因為OLED像素在低電壓下發光特性會發生變化,導致色彩和亮度控制困難。
實現高質量的全局DC調光(特別是對OLED)需要從螢幕設計(如最佳化像素驅動信號、掃描信號、像素電容)、工藝材料把控、算法校正(如基於AI的Demura算法)等多方面進行最佳化,成本較高。目前已有廠商推出全亮度DC調光方案,通過綜合技術手段來克服低亮度下的顯示問題。
DC調光本身不能減少藍光,其主要意義在於減少頻閃,造福對光線敏感的人群以及避免可能由頻閃引發的偏頭痛等問題。
與PWM調光對比
DC調光通過提高或降低電路功率(改變電壓或電流)來改變螢幕亮度。PWM調光通過有規律地點亮、熄滅螢幕光源,並調節其亮、滅的持續時間(占空比)來實現亮度的變化。
DC調光通常不產生螢幕閃爍(頻閃),對眼睛較為友好。PWM調光可能產生頻閃,不同人眼對頻閃敏感度不同,低頻PWM調光易導致部分敏感人群眼睛疲勞、頭暈。但高頻PWM調光(如2880Hz、3840Hz)可大幅降低感知頻閃。DC調光在低亮度下可能導致螢幕色彩不均、出現色偏或“抹布屏”現象。PWM調光在低亮度下的顯示效果通常優於DC調光。
LCD螢幕因其背光特性,傳統上多採用DC調光。OLED螢幕由於像素自發光特性,早期及多數情況下採用PWM調光。隨著技術進步,出現了“類DC調光”(軟體模擬)、高頻PWM調光以及混合調光(如高亮度DC+低亮度高頻PWM)等方案,以在OLED等螢幕上兼顧護眼與顯示效果。
使用相機(快門速度足夠快)拍攝螢幕時,採用PWM調光的螢幕可能出現黑色條紋,而DC調光的螢幕則通常沒有。
優缺點
DC調光的主要優點是從根本上避免螢幕頻閃,降低視覺疲勞,對眼睛更友好。一些人因實驗表明,DC調光方案相比PWM調光能減輕視覺疲勞,在淚膜破裂時間、眼壓等指標上有所改善。其技術原理相對簡單,在LCD螢幕上易於實現且成本較低。採用DC調光的設備常通過如德國萊茵等專業護眼認證,例如部分筆記本電腦和顯示器產品通過採用DC調光技術獲得了德國萊茵TÜV等機構的無頻閃或低藍光認證。此外,隨著技術進步,部分廠商已推出獲得國際認證的全局DC調光方案,旨在解決低亮度下的顯示問題。
然而,DC調光在低亮度下可能導致色彩失真、亮度不均或色偏,即“抹布屏”現象,這一問題在OLED螢幕上尤為突出。實現高質量的全局DC調光,尤其是對OLED螢幕,技術難度大、成本高昂,這主要是因為OLED螢幕每個像素點獨立發光,在低電壓下精確控制電流一致性困難,且需要額外硬體或複雜算法,導致成本增加。DC調光可能影響顯示的色彩準確性、動態範圍或對比度。此外,DC調光在降低亮度時,其能效通常不如PWM調光。早期的“類DC調光”多為軟體算法模擬,並非硬體層面的徹底改變。由於技術挑戰和潛在的質量風險,部分手機廠商在後期系統更新中移除了OLED螢幕的DC調光開關。在特定條件下,DC調光與PWM調光在主觀視覺疲勞評分上可能沒有顯著差異。
發展歷程與行業套用
2019年前後,隨著OLED螢幕在智慧型手機上普及,其低頻PWM調光引發的視覺疲勞問題受到廣泛關注,DC調光技術開始在手機行業被大規模討論和引入。2019年3月,黑鯊遊戲手機2(黑鯊2 Pro)宣稱首次實現“全程DC調光護眼”,引發了行業關注。隨後,小米(紅米K20 Pro)、OPPO(Reno系列)、vivo、華為、榮耀等廠商紛紛跟進,或在系統更新中加入了DC調光或“類DC調光”選項。2025年10月末上市的小米REDMI K90 Pro Max手機採用了全亮度DC調光技術。OPPO等廠商的“類DC調光”方案通過軟體算法(如蒙版調光+dither)模擬DC調光效果。
由於OLED螢幕在低亮度下採用全局DC調光容易出現色彩不均(“抹布屏”)、偏色等問題,影響顯示效果並增加售後壓力,部分廠商在後續機型中取消了獨立的DC調光開關。行業技術路線逐漸轉向推廣高頻PWM調光(如2160Hz、3840Hz)或混合調光(如高亮度DC+低亮度高頻PWM)方案,以在護眼與顯示效果間尋求平衡。
為減少PWM調光可能帶來的視覺疲勞,部分筆記本品牌開始將“全局DC調光”作為產品賣點。例如,華碩在2022年發布的“華碩好屏3.0”戰略中,宣布其全系OLED筆記本支持全亮度DC調光。華為、聯想等品牌也在部分型號中宣傳支持DC調光技術。顯示器廠商也將DC調光作為重要的護眼功能進行整合與宣傳,例如AOC在其部分電競顯示器產品中,結合硬體低藍光與DC不閃屏技術,構建多維度護眼體系。
面板廠商如維信諾推出了包括全局DC調光在內的系統性調光護眼解決方案,並獲得了德國萊茵TÜV等國際機構的認證。
產品實現與技術方案
傳統DC調光在OLED螢幕上套用時,由於OLED像素自發光特性,在低亮度下易出現色彩失真、亮度不均或色偏,即“抹布屏”現象。為應對上述問題,出現了通過軟體算法模擬DC調光效果的“類DC調光”方案,例如OPPO ColorOS採用的“蒙版調光+dither”方案,通過調用高通驍龍平台內部的Snapdragon Display Engine圖層混合器功能,降低整體畫面亮度來實現類似效果。
另一種方案是結合DC調光與PWM調光優勢的“混合調光”(Hybrid Dimming)。該方案通常採用分段策略,在中高亮度區間使用DC調光以保證無頻閃,在低亮度區間則切換為高頻PWM調光(如3840Hz)以兼顧護眼與低亮度下的顯示均勻性、避免色偏。
實現“全亮度DC調光”(即在所有亮度級別均採用DC調光)的技術難點主要在於解決低亮度下的顯示均勻性(“抹布屏”)問題。這需要通過螢幕像素驅動電路設計、製造工藝最佳化以及後期算法(如基於AI的像素校正Demura算法)等多方面協同攻關。
在硬體層面,為實現高精度DC調光,需要專門的LED驅動晶片支持,例如Diodes的ZXLD1374就配備了專用的DC調光引腳。
