مراقب مغز و چشماتون باشید!!( همه چیز در مورد PWM)
معرفی اولیه
پیش از معرفی PWM، باید با اصول اولیه سیگنال‌ها آشنا شویم. دو سیگنال اصلی وجود دارد، آنالوگ و دیجیتال. سیگنال‌های آنالوگ دارای درجاتی با شدت بین 0% (خاموش) و 100% (حداکثر) هستند، که به شما امکان می‌دهد محدوده ای از دقت را هنگام تعیین چیزی مانند روشنایی صفحه نمایش یا سرعت فن مشخص کنید. از سوی دیگر، انواع سیگنال‌های دیجیتال هیچ درجه ای از شدت ندارند. آن‌ها به سادگی فقط دارای حالت خاموش یا روشن می‌باشند، این بدان معنی است که کنترل روشنایی با این سیگنال‌های غیر ممکن است، زیرا در اصطلاحات دیجیتال، نور پس زمینه یا روشن یا خاموش می‌باشد.
با این حال، کنترل کننده‌های سیگنال دیجیتال ارزان، کوچک، کارآمد و ساده تر از کنترل‌های آنالوگ هستند و به منظور استفاده از مزایای کنترل کننده سیگنال دیجیتال و همچنین حفظ عملکرد آنالوگ، از PWM استفاده میشود.
PWM چیست؟
PWM مخفف عبارت Pulse Width Modulation و به معنای مدولاسیون عرض پالس می‌باشد و یک راه آسان برای کنترل روشنایی مانیتور است. هنگامی که روشنایی را کاهش می‌دهید، شدت نور پس زمینه LCD و یا LED کاهش نمی‌یابد، بلکه در عوض توسط وسایل الکترونیکی با فرکانس‌های غیر قابل تشخیص برای چشم انسان خاموش و روشن میشود، که در نتیجه مغز و چشم ما متوجه سوسو زدن صفحه نمایش نمی‌شود بلکه فکر می‌کند صفحه نمایش روشنایی کمتری دارد.
PWM یک فرکانس بسیار سریع دیجیتال می‌باشد که نتیجه ای مانند سیگنال‌های آنالوگ را به همراه دارد. خاموش و روشن شدن سیگنال‌های دیجیتال، به سرعت انجام میشود و فرکانس آن بر حسب هرتز (Hz) یا تعداد دفعات در ثانیه اندازه گیری میشود. هر چه فرکانس سریعتر باشد، حالت‌های خاموش کمتر قابل توجه می‌باشند.
آیا PWM ضروری است؟
به طور خلاصه PWM نه تنها برای روشنایی مانیتور LCD، بلکه در اکثر دستگاه‌های الکترونیکی امروزی برای کنترل محدود استفاده میشود. دو پیاده سازی رایج PWM در انواع موتورها و کنترلر سرعت فن می‌باشد و حتی ممکن است متوجه رتبه بندی فن‌های کیس کامپیوتر بر اساس PWM شوید.
اما امروزه به دلیل بروز عوارض در کاربران، کمپانی‌های بزرگ تولید کننده لپ تاپ و مانیتور خیلی کمتر از PWM استفاده می‌کنند.
تاثیر PWM بر سلامتی
بسیاری هنگامی که متوجه می‌شوند صفحه نمایش یک لپ تاپ دارای PWM می‌باشد، آن را مخرب و بد می‌دانند زیرا خستگی چشم و سر درد شکایات رایج کاربران هنگام استفاده از لپ تاپ با صفحه نمایش PWM است. اما PWM دقیقا چیست و چرا این مشکلات را برای برخی افراد ایجاد می‌کند؟
سوسو زدن پیکسل‌های صفحه نمایش می‌تواند برای سلامتی شما و به خصوص برای بینایی کاربران مضر باشد و همچنین پس از استفاده طولانی مدت منجر به میگرن، سردرد، خستگی چشم، حالت تهوع و یا سایر ناراحتی‌ها شود.
در بیشتر موارد، این سوسو زدن‌ها فرکانس حدود 200 هرتز دارند، که سبب انقباضات و انبساط‌های متعدد مردمک می‌شوند که به سلامت شما تاثیر منفی می‌گذارد.
فرکانس‌های مناسب و بالا به دلیل وجود آستانه فیوژن چشم انسان، فشار کمتری بر روی کاربران وارد می‌کنند که این عملکرد چشم، به نور سوسو زن با فرکانس کافی اجازه می‌دهد تا به گونه ای ظاهر شوند که گویی به طور پیوسته روشن است. هنگامی که فرکانس به اندازه کافی کم باشد، علائم فوق ظاهر میشود و می‌تواند برای کاربران مشکل ایجاد کند.
هنگام خرید لپ تاپ باید به انتخاب پنل صفحه نمایش بسیار توجه کنید زیرا پنل صفحه نمایش است که باعث میشود کاربران با چنین مشکلی مواجه شوند یا خیر. همچنین باید توجه داشت که با کاهش سطح روشنایی، نیاز به فرکانس‌های PWM بالاتر افزایش می‌یابد، زیرا با زمان‌های خاموش طولانی تر پیکسل‌ها، فاصله بین زمان‌های روشن باید به اندازه ای کوتاه باشد که ظاهر ثابت نور سوسو زن را حفظ کند.
همچنین لازم به ذکر است که آستانه تغییرات منفی به کاربر مورد نظر بستگی دارد. هر فردی متفاوت است و برخی با حساسیت بالا ممکن است حتی با صفحه نمایش‌های نسبتا بالا و گران قیمت مشکل داشته باشند، اما ممکن است شخص دیگری حتی با برخی از بدترین صفحه نمایش‌ها آزار ندهد.
در اینجا شکل چهار موج نمایشگر آورده شده است، که اولین مورد مدولاسیون عرض پالس را منتشر نمی‌کند، و گزینه ای برای کار مدت طولانی را فراهم می‌کند. دومی یک PWM کلاسیک است، سوسو زدن‌های تهاجمی آن در فرکانس پایین فشار مضاعفی بر چشم و مغز وارد می‌کند. سومی هم PWM تولید می‌کند اما فرکانس فوق العاده بالایی دارد که ضرر کمتری دارد. چهارمین نمودار سوسو نمی‌زند مگر اینکه روشنایی آن کمتر از 25 درصد باشد، بنابراین تقریبا در هر حالت استفاده معمولی بسیار مناسب و کم ضرر می‌باشد.
راه حل چیست؟
راه حل این است که سازندگان صفحه نمایش به فرکانس PWM در همه محدوده‌ها توجه کنند و مطمئن شوند که پنل‌های تولید شده مشکلی برای کاربران ایجاد نمی‌کند. طبق تحقیقات و مطالعات انجام شده هیچ مدرکی مبنی بر تاثیر این فرکانس‌ها بر روی انسان‌ها یافت نشده است. متاسفانه این چیزی است که خارج از کنترل یک کاربر نهایی است، اما این تنها راه حل واقعی برای کسانی است تحت تاثیر معایب آن قرار گیرند.
کاهش اثرات نور پس زمینه PWM
اگر به نظر شما سوسو زدن نور پس زمینه PWM حواس تان را پرت می‌کند یا فقط می‌خواهید ببینید که آیا کاهش آن دیدن در مانیتور را آسان تر می‌کند، توصیه می‌کنم موارد زیر را امتحان کنید :
روشنایی مانیتور خود را به حداکثر برسانید و هر گونه تنظیم خودکار روشنایی را غیر فعال کنید. اکنون از تصحیح رنگ موجود، در درایورهای کارت گرافیک یا دستگاه کالیبراسیون خود استفاده کنید تا روشنایی را به سطوح عادی کاهش دهد. این تکنیک می‌تواند به کشف اینکه آیا کاهش استفاده از PWM مفید است یا خیر کمک کند.
البته یک روش بسیار بهتر، خرید نمایشگری است که برای کاهش نور از قابلیت PWM استفاده نمی‌کند، یا حداقل نمایشگری که از فرکانس‌های بسیار بالاتری استفاده می‌کند. به نظر می‌رسد تعداد کمی از تولید کنندگان از PWM در سیستم‌های خود دیگر استفاده نمی‌کنند. علاوه بر این، برخی از نمایشگرهایی که از PWM استفاده می کنند حتی در روشنایی کامل از شدت روشنایی 100% استفاده نمی‌کنند، و این به این معنی است که همیشه سوسو می‌زنند. در واقع ممکن است چندین نمایشگر مبتنی بر LED در حال حاضر در دسترس باشند که از PWM استفاده نمی‌کنند، اما تا زمانی که فرکانس نور پس زمینه و مدولاسیون در مشخصات ذکر نشده باشد، باید نمایشگر را شخصا مشاهده کنید. برخی از تولید کنندگان مانیتورهای بدون سوسو زدن را تبلیغ می‌کنند (به عنوان مثال Acer، BenQ) که به گونه ای طراحی شده اند که اصلا از PWM استفاده نمی‌کنند و در عوض از روش جریان مستقیم (DC) برای کاهش نور پس زمینه استفاده می‌کنند. تولید کنندگان دیگر مانند Eizo در مورد نور پس زمینه بدون سوسو زدن صحبت می‌کنند، جایی که PWM برای برخی از محدوده تنظیم روشنایی در درجات پایین تر استفاده میشود.
جمع بندی
همانطور که در ابتدا گفتیم، این مقاله برای ترساندن مردم از نمایشگرهای LCD مدرن طراحی نشده است، بلکه برای کمک به اطلاع مردم از این مشکل بالقوه است. با محبوبیت روز افزون مانیتورهای W-LED با نور پس زمینه، به نظر می‌رسد که نمایشگرهای قدیمی‌‌تر باعث شکایت بیشتر کاربران میشود، و این به تکنیک PWM مورد استفاده و در نهایت نوع نور پس زمینه انتخاب شده مربوط میشود.
امروزه از PWM در دستگاه‌های الکترونیکی استفاده میشود و تقریبا هیچ راهی برای فرار از آن با دستگاه‌های مدرن وجود ندارد. به خودی خود، فناوری بدی نیست، اما پیاده سازی ضعیف روی صفحه نمایش می‌تواند مشکلات جدی سلامتی را برای کاربران نهایی ایجاد کند. امیدواریم تولید کنندگان صفحه نمایش در آینده مهارت‌های خود را افزایش دهند، زیرا پنل‌های لپ تاپ معمولا در مقایسه با مانیتورهای دسکتاپ و حتی صفحه نمایش تلفن‌ها کیفیت پایین تر از حد معمول هستند. در حالت ایده آل، ما دوست داریم در آینده ای نزدیک همه چیز به سطح کیفیت مشابهی برسد.
نویسنده :
ملیکا تواناعلمی
ملیکا کوچکترین و پر انرژی ترین عضو مشهدکالاست. ریزه میزه، دوست داشتنی ، عاشق یادگیری و تکنولوژی و البته بسیار نکته بین. به کوچکترین جزئیات دقت میکنه و همین باعث میشه زاویه دیدش خاص باشه
منبع
اشتراک گذاری
