螢幕的 PWM 調光:為什麼低亮度會閃爍

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發表時間:2026 年 10 月 25 日 | 更新日期:2026 年 10 月 25 日 | 編輯:雅寶社區編輯團隊
螢幕的 PWM 調光:為什麼低亮度會閃爍 - 雅寶社區 · 頂客論壇

  • 佔空比決定「亮多久、暗多久」。佔空比越高,平均亮度越高;佔空比越低,平均亮度越低,而「暗」的時間佔比就越長。
  • 換句話說,頻率影響的是「閃爍的節奏感」,佔空比影響的是「每一道閃光裡明暗的比例」。一台螢幕在 100% 亮度時,佔空比可能是 100%(等於恆亮),此時就算它使用低頻 PWM,你也幾乎感覺不到閃爍;但當你把亮度調到 5% 時,佔空比可能只剩下 5%,大量時間處於全暗狀態,閃爍感便會急速放大。這正是「為什麼低亮度會閃爍」最直觀的答案。

    二、為什麼低亮度特別容易讓人覺得閃爍?

    理解了 PWM 的運作之後,我們可以更精確地回答這個問題。低亮度之所以容易引發閃爍感,並不只是因為「畫面變暗」而已,而是因為在低亮度下,PWM 的波形特性與人眼的生理機制剛好同時被推向了極限。

    佔空比變小,暗區被拉長

    假設某台螢幕使用 200Hz 的 PWM,週期固定為 5 毫秒。當亮度設定在 80% 時,亮 4 毫秒、暗 1 毫秒,暗的時間只佔整體的兩成,人眼感受到的是一道幾乎連續的光;但當亮度降到 10% 時,變成亮 0.5 毫秒、暗 4.5 毫秒,暗的時間變成九成。此時你眼前雖然平均亮度很低,但實際上畫面是在「短暫刺眼」與「接近全黑」之間反覆跳動。

    更微妙的是,這種明暗對比在暗環境中被放得更大。當你在關燈的房間使用低亮度螢幕,環境光幾乎為零,亮起的那 0.5 毫秒就顯得格外刺眼,而暗下的 4.5 毫秒又格外深沉。這種「高對比度的閃爍」對視覺系統的刺激,遠比單純把亮度調暗來得強烈。

    此外,許多廠商在低亮度下並不會維持固定的 PWM 頻率,而是採用「混合式調光」策略:高亮度時走 DC 調光或高頻 PWM,低亮度時才切換到低頻 PWM 以維持色彩穩定。這也解釋了為什麼有些人會發現「螢幕調到某個亮度以下,眼睛忽然開始不舒服」——那往往就是調光模式切換的分界點。

    人眼的臨界閃光融合頻率並不是萬靈丹

    很多人會說:「只要 PWM 頻率超過 60Hz,人眼就看不到了,所以沒問題。」這個說法只對了一半。

    人眼確實存在一個臨界閃光融合頻率(Critical Flicker Fusion Frequency,簡稱 CFF),當閃爍頻率高於這個值時,大腦會把一連串的閃光整合成連續光。一般人在明亮環境下的 CFF 大約落在 60Hz 到 90Hz 之間,但這個數值並不是固定的,它會受到多種因素影響:

  • 亮度:亮度越高,CFF 越高;但反過來說,PWM 在低亮度時雖然平均亮度低,峰值亮度卻很高,這種「尖峰式」的光刺激仍然會拉高視覺系統的負擔。
  • 視野位置:視網膜中央(黃斑部)對閃爍的敏感度較低,周邊視野其實對閃爍更敏感。也就是說,即使你盯著畫面中央覺得沒問題,眼角餘光仍然在接收閃爍訊號。
  • 年齡與疲勞程度:年輕人、熬夜後、或長期用眼過度的人,CFF 與閃爍耐受力都會改變。
  • 對比度:閃爍的明暗差異越大,越容易被察覺。純 PWM 的明暗對比是 100%(全亮對全暗),而 DC 調光的對比是 0%。
  • 所以「頻率超過 60Hz 就沒事」是一個過度簡化的說法。真正決定舒適度的,是頻率、佔空比、波動深度與使用情境的綜合結果。

    眼球運動與「幻影陣列效應」

    還有一個更隱微、卻經常被忽略的現象,叫做幻影陣列效應(Phantom Array Effect)。當你的眼球在螢幕上快速移動(例如閱讀一行文字、掃視整個畫面)時,視網膜上不同位置會依序接收到不同時刻的光訊號。如果螢幕正在以 PWM 閃爍,你眼中就可能出現一串離散的亮點殘影,看起來像是有光影拖尾或「一格一格」的條紋。

    這種現象在低亮度、低佔空比時特別明顯,因為每個「亮點」與「暗點」的間隔變大,殘影更容易被分辨出來。有些人在快速滑動手機或拖曳視窗時會覺得「畫面好像有點抖」,很可能就是這個原因,而不是效能不足或刷新率不夠。

    三、PWM 調光的種類與辨識方法

    既然 PWM 有這麼多細節,那麼市面上的螢幕到底用哪一種?我們可以把常見的調光方式大致分成三類:低頻 PWM、高頻 PWM、以及類 DC/DC 調光。

    低頻 PWM、高頻 PWM 與類 DC 調光的差異

    低頻 PWM 通常指頻率在 250Hz 以下,甚至低到 60Hz 或 120Hz 的調光方式。這種做法成本低、色彩控制容易,早期 LCD 與許多 OLED 手機都採用這種方案。它的缺點也最明顯:在低亮度、低佔空比時,閃爍感強烈,長時間使用容易造成眼睛疲勞。過去不少評測會直接點名某些機型「低亮度下有明顯 PWM 閃爍」,講的就是這一類。

    高頻 PWM 則是把頻率拉到 1000Hz 以上,近年中國品牌手機常見的 1920Hz、2160Hz、甚至 3840Hz PWM 都屬於此類。頻率越高,單一週期越短,人眼越難察覺閃爍,同時也能維持較好的低亮度色彩表現。不過要注意的是,高頻 PWM 並不代表「完全無閃爍」,它在物理上仍然是開關式調光,只是閃得夠快、波動深度可能較小,對多數人來說舒適度明顯提升。

    類 DC 調光(DC-like Dimming) 是一種折衷方案。它並非真正把電流線性調低,而是在較高亮度區間使用直流調變,於低亮度時才以較高頻率或較小波動的方式輔助。有些廠商會把這類技術行銷為「DC 調光」或「防閃屏」,但嚴格說來,各家實作方式不同,效果也有差異。真正最理想的當然是「全亮度區間皆為 DC 調光」,但這在 OLED 面板上難度較高,因為 OLED 是像素自發光,低電流下的色準與均勻性控制更為困難。

    順帶一提,OLED 與 LCD 的 PWM 問題雖然表現相似,成因卻不盡相同。LCD 的 PWM 主要發生在背光 LED;OLED 的 PWM 則是每一個像素在極短時間內開關。由於 OLED 像素的開關速度極快,理論上可以做到很高頻,但為了控制功耗與低亮度灰階的準確性,不少面板廠仍選擇在低亮度時使用較低頻的 PWM,這也是為什麼有些手機在夜間低亮度使用時,眼睛特別容易感到不適。

    如何自己檢測螢幕是否有 PWM 閃爍

    你不需要實驗室儀器,也能用幾個簡單的方法初步判斷眼前的螢幕是否有明顯閃爍:

  • 手機慢動作錄影法:把手機相機切到慢動作(120fps 或 240fps),對準目標螢幕的白底畫面,把螢幕亮度調到最低。如果你在影片中看到明顯的黑色條紋滾動或畫面忽明忽暗,就代表該螢幕存在可被捕捉的閃爍。條紋越粗、越明顯,通常代表頻率越低或波動深度越大。
  • 專業模式調快門:部分手機的專業模式可以手動設定快門速度(例如 1/2000 秒)。快門越快,越容易「凍結」閃爍的瞬間,拍到明暗不均的畫面。
  • 鉛筆測試法:在螢幕前快速左右揮動一支筆或手指,如果殘影呈現明顯的斷續、分段狀,而不是平滑的連續拖影,就可能是 PWM 造成的。
  • 手機鏡頭直視法:用另一支手機的相機對準螢幕,在畫面中慢慢降低亮度,觀察是否出現橫向條紋。這個方法在 OLED 手機上特別有效。
  • 周遭視線法:把螢幕放在眼角餘光的位置,用周邊視野感受。許多人會發現,當眼睛不直接注視螢幕時,反而更容易察覺到閃爍或「嗡嗡感」。
  • 這些方法都只能做「初步判斷」,無法給出精確的頻率或波動深度數據。如果你對閃爍特別敏感,或是需要為工作環境把關,可以參考國外評測網站(如 Notebookcheck、TFTCentral)公布的 PWM 實測數據,或查看產品是否具備 TÜV Rheinland 的 Flicker Free、Eyesafe 等相關認證。不過要提醒的是,認證代表「符合某個門檻」,並不等於「對所有人都絕對舒適」,還是要回到自己的實際感受。

    四、PWM 閃爍對人體的影響

    談到這裡,你可能會想:就算螢幕在閃,只要我看不到,應該就沒關係吧?可惜的是,目前越來越多的研究與使用者回饋顯示,即使閃爍頻率高於自覺可察覺的範圍,仍可能對人體造成間接影響。

    眼睛疲勞、乾澀與視覺疲勞

    最常見的症狀就是眼睛疲勞、乾澀、痠脹與異物感。這是因為閃爍會讓瞳孔與睫狀肌不斷進行微幅調整,試圖維持穩定的視覺輸入。這種調整雖然細微,但長時間累積下來,就如同肌肉一直處於緊繃狀態,容易造成疲勞。再加上使用螢幕時我們本來就會降低眨眼頻率,兩者疊加之下,眼睛乾澀與不適感就更明顯。

    有些人還會出現「看字好像有點浮動」、「畫面邊緣在跳」的主觀感受,這在低亮度、低佔空比的設定下尤其常見。這些現象不一定會立即造成傷害,但會降低閱讀效率與工作專注度,長期下來也可能影響睡眠品質。

    頭痛、偏頭痛與對光敏感族群

    對於偏頭痛患者、對光敏感族群,以及部分自閉症類群或神經發展差異者而言,閃爍的影響可能更為顯著。文獻中曾指出,規律的閃光刺激可能誘發部分族群的偏頭痛或不適反應,而低頻閃爍(約 3 到 15Hz)更是已知的光敏性誘發因子之一。雖然螢幕 PWM 的頻率通常遠高於此,但低亮度下的高對比閃爍、以及長時間暴露,仍被許多使用者視為誘發頭痛或眼睛不適的潛在因素。

    當然,每個人的敏感度差異很大。有些人完全無感,有些人則在幾分鐘內就能察覺不對勁。這也意味著「別人說沒問題」不代表你也適合,選購與使用時最好以自己的身體反應為準。

    五、選購與設定建議:如何降低 PWM 閃爍的影響

    了解原理與影響之後,接下來是最實用的部分:如果你在意眼睛舒適度,該怎麼挑螢幕、又該怎麼設定與使用?

    挑選低閃爍螢幕的檢查清單

  • 優先選擇 DC 調光或高頻 PWM 機型:LCD 螢幕若標榜「不閃屏」並確認全亮度區間為 DC 調光,通常是最安心的選擇。OLED 裝置則可優先考慮具備高頻 PWM(如 1920Hz 以上)或類 DC 調光設計的產品。
  • 查看第三方實測數據:規格表通常不會標示 PWM 頻率與波動深度,建議參考具備儀器實測的評測網站,特別注意「低亮度(如 10% 或 20%)」時的表現。
  • 留意認證但不迷信:TÜV Rheinland Flicker Free、Eyesafe 等認證可作為基本參考,但仍要搭配實際使用感受。
  • 注意「混合式調光」的分界點:有些機型在高亮度用 DC、低亮度切 PWM,購買前可查詢其切換亮度門檻,避免日常使用剛好落在閃爍區間。
  • OLED 手機可留意「類 DC 調光」開關:部分品牌在設定中提供低亮度防閃爍或 DC 調光選項,開啟後雖可能略微影響色彩與灰階表現,但可換取較舒適的觀看體驗。
  • 系統與使用習慣的調整

    即使手上已經是 PWM 螢幕,還是可以透過一些設定與習慣來降低不適:

  • 避免長時間停留在極低亮度:如果真的需要低亮度,可以搭配環境光(例如開一盞小燈)一起使用,讓螢幕不需要調到最低就能看清,藉此避開低佔空比區間。
  • 不要在全黑環境下使用低亮度螢幕:這是閃爍感最強、對比最極端的情境,也是最容易造成眼睛不適的使用方式。
  • 善用夜間模式與色溫調整:降低藍光與整體亮度刺激,雖不能消除 PWM,但能減少視覺負擔。
  • 遵守 20-20-20 法則:每 20 分鐘看 20 英尺(約 6 公尺)外的物體 20 秒,讓眼睛適度放鬆。
  • 調整刷新率與亮度曲線:部分筆電或手機可透過第三方工具調整亮度曲線,但操作前請確認安全性,避免影響保固或系統穩定性。
  • 留意自身反應:如果使用某台裝置後經常出現眼痠、頭痛或難以入睡,即使查不到明確的 PWM 數據,也值得考慮更換或減少使用時間。
  • 六、常見問題 Q&A

    Q1:PWM 頻率越高就一定越好嗎?

    不一定。頻率高通常代表閃爍較難被察覺,但波動深度(明暗差異)同樣重要。有些高頻 PWM 的波動深度仍然很大,實際舒適度未必優於低頻但波動較小的方案。此外,高頻也可能帶來輕微的電磁干擾或功耗變化,因此還是要看整體設計。

    Q2:DC 調光就完全沒有閃爍問題嗎?

    理論上 DC 調光的波動深度接近零,不會有 PWM 式的規律閃爍。但實務上仍需注意電源漣波、背光均勻度與面板驅動方式等因素,極少數情況下仍可能出現其他形式的亮度波動。

    Q3:手機的「類 DC 調光」和真正的 DC 調光一樣嗎?

    不完全一樣。類 DC 調光通常是在較高亮度時採用近似直流的控制,在低亮度時以其他方式輔助,各家實作差異很大。消費者可將其視為「降低閃爍」的方案,但是否等於全程無閃爍,仍需視機型而定。

    Q4:我用慢動作錄影看不到條紋,是不是就代表沒有 PWM?

    不一定。有些高頻 PWM 或波動較小的機型,在一般手機慢動作錄影下不易拍出明顯條紋,但仍可能存在低於可察覺門檻的閃爍。若要精確判斷,仍需專業儀器量測。

    Q5:眼睛敏感的人該怎麼選?

    建議優先選擇標榜 DC 調光或不閃屏的 LCD 機型;若必須使用 OLED,則優先考慮高頻 PWM 或具備類 DC 調光選項的裝置,並盡量避免長時間在低亮度、全黑環境下使用。實際試用與自身感受仍然是最重要的判斷依據。

    結語:看得見的規格之外,還有看不見的舒適度

    PWM 調光是一個典型的「規格表不會寫、但實際體驗很有感」的技術細節。它存在的理由很合理——讓 LED 或 OLED 在各種亮度下都能維持穩定的色彩與亮度控制;但它帶來的副作用,卻可能在低亮度、長時間使用的場景中,默默地累積眼睛的負擔。

    理解佔空比、頻率、波動深度與人眼視覺機制之間的關係之後,你就能明白:為什麼同一台螢幕在高亮度下看起來沒問題,一旦調暗就開始讓人坐立難安。這不是你的錯覺,而是物理與生理共同作用的結果。

    下次選購螢幕或手機時,除了比較解析度與刷新率,不妨多花幾分鐘查一下它的調光方式;日常使用時,也可以透過環境光搭配、避免極低亮度、定時休息等方式,降低閃爍帶來的潛在影響。畢竟,螢幕是我們每天相處時間最長的裝置之一,讓它對眼睛友善一點,絕對是值得的投資。

    希望這篇文章能幫你更清楚地認識 PWM 調光。如果你也有因為螢幕閃爍而眼睛不適的經驗,或是有實測的小技巧想分享,都歡迎在論壇裡一起討論,讓更多人能找到適合自己的護眼方案。

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