对于带有屏幕的电子设备而言，有一个很常用的功能是亮度调节。在屏幕亮度及显示方面，大家最关心的问题毋庸置疑是——护眼。而讨论屏幕护眼话题，我们还得从屏幕的调光方式讲起，亮度调节功能是基于屏幕的调光方式实现的。

调光方式

比较经典的常见调光方式有 DC 调光和 PWM 调光，我们分别来讲讲：

DC 调光

DC 调光方式是硬件级调光，靠改变电路功率大小来调节屏幕亮度。常用于 LED 屏幕，利用 LED 屏幕的背光源发光并通过电压控制发光强度。

同时，市面上还有另一种常见的屏幕是 OLED 屏幕，XREAL 的眼镜使用的就是 OLED 屏幕。这种屏幕通过像素自发光提供亮度，每一个像素点是分别控制的。比如屏幕的分辨率是 1920 × 1080，也就是说要由 1920 × 1080= 2073600 个像素点发光，每个像素点又分为 R、G、B。需要调节那么多数量的小电灯泡的功率，所以对精度的要求非常高。

那么，对于 OLED 屏幕通常还有另一种实现更为简单的调光方式——PWM 调光。关于 LED 屏幕和 OLED 屏幕的结构对比可以参考下图：

PWM 调光

Pulse(脉冲) WIdth(宽度) Modulation(调制) ，简称 PWM 调光。调制的是单位时间内脉冲(也就是高电平)所占的时间 也就是占空比。常用于 OLED 屏幕。PWM 是一种以非常快的频率（实现的）的数字信号的开/关状态，以达到类似于完全由模拟信号所能实现的效果。例如，如果你想要 70% 的屏幕亮度，你只需要让数字信号在 70% 的时间里保持开启状态并在屏幕打开时的 30% 时间里保持关闭状态。这是快速完成的，其频率以赫兹（Hz）为单位，或（称为）每秒的次数。频率越快，（数字信号）关闭的状态就越不明显，直到其产生的效果与模拟信号产生的效果无法区分。

简单理解，通过不断的开关像素点，开关的次数达到一定程度时，人类的肉眼就无法看到像素点熄灭时的状态，从而我们就可以靠屏幕的亮、灭交替来达到调节亮度。（参考下图）

我们通常会用屏幕最大和最小亮度之差除以最大和最小亮度之和，来反映屏幕亮灭之间的亮度落差，这个落差越大，说明屏幕亮起和熄灭的亮度差值越大，我们把这个概念成为「波动深度」。波动深度是国际电气电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers），简称 IEEE，在 PAR1789《LED 照明闪烁的潜在健康影响》中规定的。波动深度越大，「频闪」对人眼的刺激可能就越大。

我们假定最大亮度 100，最低亮度 0，我们控制像素点全部点亮到 100，再全部熄灭到 0，那么波动深度就是（100-0）➗（100+0）=1，也就是波动深度为 100%。拿手机屏幕举例，就像是规律的点亮手机屏幕和完全熄屏。

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然而，在亮屏时间占比较小，且波动深度较为极端的状态下，对人眼的刺激就太强了，不利于护眼，所以 PWM 调光在低亮度状态下的频闪现象会更明显。至此，我们引出第三种调光方式——类 DC 调光。

类 DC 调光

类 DC 调光顾名思义，是类似于 DC 调光的一种方式。在固定占空比内，调节电压的变化来改变亮度。波动深度更低，对于人眼的刺激也更小。但是在电压较强也就是亮度较亮的状态下，可能会有画面拖影现象出现，影响观感。

那么，在理解了几种调光方式之后，我们到底如何来客观评判屏幕的护眼效果究竟如何呢？单靠肉眼感知肯定说不过去，显然，需要一套客观权威且量化的评判标准，当然，这个标准是已经存在的。

影响护眼的因素及评判标准

屏幕的调光到底伤不伤眼，大家都有一个很常用的主观判断方式：看它到底有没有频闪或者频闪严不严重啊。好，那么我们简单总结一下，在类调光方式中，影响频闪现象的主要因素有哪些。

主要看这三个方面：PWM 频率，占空比，波动深度，这几点综合影响频闪的伤害，而综合这几个维度的一个客观且可量化的指标叫做 SVM 全称 stroboscopic effect visibility measure ，中文名：频闪效应可视度。当前国际与国内没有任何针对 PWM 调光频率做衡量的标准，他只是一种实现的手段，而并非最终目的。而当前针对与所有照明类产品的无频闪规格，就是基于 SVM 和 PstLM 而设定的。衡量方式可以参考下图，只要最终结果在绿色部分，即符合护眼标准：

XREAL One 的护眼效果

XREAL One 在不同状态下有不同的调光方式。

在关闭防抖的 0DoF 模式也就是纯投屏状态下，采用的是类 DC 调光，护眼效果最佳，当然也符合 SVM 护眼标准。画面完全跟头，所以不存在拖影问题。在其他状态下，最暗亮度以及再亮几个档位的亮度范围下，使用类 DC 调光，避免了低亮度下的 PWM 调光频闪严重的问题。高亮度时，再使用 PWM 调光，以减轻拖影现象，让画面表现更加平滑。

此外 XREAL One 系列产品通过了莱茵认证，同时，频闪感知 & 高频频闪消除均符合 ISO13406-2，IDMS v.1.2 等国际标准，确保使用舒适。也满足上文提到的 SVM 标准（调光表现均在上图绿色区域范围内）。

实拍演示

XREAL One 支持 120Hz 高刷（需通过 OTA 升级至最新固件版本），确保使用用眼健康，给大家分享几组我们通过高速摄像机实拍的眼镜画面表现的视频。

• 高速摄像机 120fps 录制

• 屏幕：120Hz、0 Dof

• 高速摄像机 120fps 录制

• 屏幕：120Hz、3Dof

• 120hz3dof.mp4

 

• 高速摄像机 120fps录制

• 屏幕：60Hz、3Dof

• 60hz3dof.mp4

关于相机拍摄

在使用高速相机拍摄时：

• 高速相机拍摄并不能直接代表人眼使用情况。

• 为了真实反应频闪情况，拍摄帧率和上屏帧率，需要是整数倍关系。上屏90hz，高速相机需要180hz 或 270hz；

至于所谓的用相机调快门速度看频闪，这种方法确实可以看到频闪但看到的不一定都是频闪，尤其是 OLED 因为屏幕本身自发光，屏幕又要刷新所以有可能拍摄到其他不属于屏闪的闪烁。

这里面涉及到：

• 帧率和快门速度：相机的帧率（拍摄图像的频率）和快门速度（曝光时间长度）与显示设备的刷新率可能不同步，导致摄影或摄像时出现滚动条或闪烁的现象，这并不能准确反映肉眼看到的效果。

• 滚动条现象：相机录制屏幕时出现的黑白条纹是因为录像和屏幕的刷新率不同步造成的，这种“滚动条”现象并不意味着屏幕实际存在对观众可感知的频闪。

• 光线和颜色的问题：显示屏输出光的特性及其色彩对相机传感器的影响，与人眼的感知并不完全相同。