一个被忽视的健康隐患
2019年，一位程序员在Reddit上发帖求助：他刚买了一台高端OLED显示器，却在使用的第一周就经历了严重的偏头痛。“我以为是我的问题，“他写道，“直到我把屏幕亮度调到最高，症状突然消失了。“这篇帖子引发了超过500条回复，许多用户描述了类似的经历——眼睛干涩、头痛、恶心、注意力难以集中，而所有症状都指向同一个嫌疑对象：PWM调光。
这不是一个新问题，但直到最近几年，随着OLED屏幕在智能手机、笔记本电脑甚至电视上的普及，这个问题才真正进入公众视野。2025年9月，苹果在iPhone 17系列中首次加入了"显示脉冲平滑"选项，允许用户禁用PWM调光。这一功能的加入，标志着主流厂商终于承认了一个长期被忽视的事实：PWM调光确实影响部分人群的健康。
PWM调光：一个工程妥协的产物
数字信号的模拟困境
要理解PWM调光为何成为问题，首先需要理解一个基本的电子工程困境：数字信号只有两种状态——开和关。当我们想要让屏幕显示30%亮度时，无法直接告诉数字电路"输出30%的电流”。解决方案有两种：模拟方法和数字方法。
模拟方法——现在常被称为DC调光——通过调节电流或电压来控制亮度。这种方法简单直观，就像调节水龙头控制水流一样。问题在于，对于智能手机这类对体积和功耗极其敏感的设备，模拟控制器往往体积较大、功耗较高。更重要的是，对于OLED屏幕，DC调光存在一个致命缺陷。
flowchart TD
A[亮度控制需求] --> B{选择调光方式}
B --> C[DC调光<br/>模拟方式]
B --> D[PWM调光<br/>数字方式]
C --> E[优点: 无闪烁<br/>连续亮度调节]
C --> F[缺点: 功耗高<br/>控制器体积大]
C --> G[OLED特殊问题:<br/>色彩漂移、亮度不均]
D --> H[优点: 低功耗<br/>实现简单]
D --> I[缺点: 闪烁问题<br/>敏感人群不适]
G --> J[工程权衡]
I --> J
J --> K[大多数OLED设备<br/>选择PWM调光]
OLED的DC调光困境
OLED（有机发光二极管）屏幕的每个像素都由独立的有机材料二极管构成。当电流通过这些二极管时，它们会发光。理论上，调节电流大小就能改变亮度——这正是DC调光的思路。然而，有机材料有一个特点：它们的发光效率会随着电流变化而变化，且不同颜色的像素对电流的响应并不一致。
当使用DC调光降低OLED屏幕亮度时，会出现两个问题：第一，亮度均匀性下降，屏幕会出现肉眼可见的"mura”（斑驳不均）现象；第二，色温会发生漂移，原本白色的区域可能泛黄或泛绿。这解释了为什么大多数OLED设备宁愿使用PWM调光，也不愿意承担画质下降的风险。
Notebookcheck的技术分析指出：LCD显示器由于使用独立的背光源，DC调光相对容易实现，这就是为什么大多数LCD显示器只有在极低亮度下才会启用PWM。而OLED屏幕的每个像素都需要独立控制，DC调光的难度呈指数级上升[1]。
PWM：以频率换质量
PWM调光的思路很巧妙：既然无法让屏幕显示"30%亮度”，那就让它在极短时间内30%的时间亮、70%的时间灭。当闪烁速度足够快时，人眼会将其感知为持续的30%亮度——这正是"闪烁融合"现象。
gantt
title PWM调光原理：不同亮度下的占空比
dateFormat X
axisFormat %s
section 100%亮度
亮 :0, 10
section 50%亮度
亮 :0, 5
灭 :5, 10
section 30%亮度
亮 :0, 3
灭 :3, 10
section 10%亮度
亮 :0, 1
灭 :1, 10
关键问题在于：多快才算"足够快”？
闪烁融合阈值：人眼的生理极限
临界闪烁融合频率
人眼对闪烁的感知并非一个固定阈值。临界闪烁融合频率（CFF，Critical Flicker Fusion frequency）指的是人眼将闪烁光源感知为持续光源的最低频率。经典教科书给出的数值是50-60Hz，这源于早期对白炽灯和荧光灯的研究。
然而，这个数字存在巨大的个体差异。Frontiers in Human Neuroscience发表的一项研究表明，CFF与大脑皮层的生理指标显著相关，不同个体的CFF可以相差一倍以上[2]。更关键的是，即使闪烁频率超过了有意识感知的阈值，大脑仍可能对其进行处理——这正是PWM调光问题的神经科学基础。
graph LR
subgraph 人眼视觉处理
A[光信号输入] --> B[视网膜]
B --> C[视神经]
C --> D[外侧膝状体]
D --> E[初级视觉皮层V1]
E --> F[高级视觉区域]
end
subgraph 频率感知
G[低于50Hz] --> H[可见闪烁]
I[50-60Hz] --> J[临界融合]
K[60-500Hz] --> L[意识无法感知<br/>但大脑仍处理]
M[超过3000Hz] --> N[一般认为安全]
end
B -.-> G
E -.-> L
超感知阈值的神经活动
2018年，NASA艾姆斯研究中心的科学家在研究闪烁融合的神经机制时发现，即使当闪烁频率超过了被试者的感知阈值，视觉皮层仍能检测到这种周期性变化[3]。这意味着，即使你"看不见"屏幕在闪烁，你的大脑可能仍在"看见"它。
这项研究的意义在于：它解释了为什么很多人无法感知屏幕闪烁，却仍然会出现眼睛疲劳、头痛等症状。大脑在处理这些超出意识感知范围的视觉刺激时，可能正在消耗大量的认知资源。
亮度越低，问题越严重
PWM调光的一个关键特征是：亮度越低，闪烁越明显。这是因为PWM通过调节"亮"和"灭"的时间比例来控制亮度——30%亮度意味着每个周期内30%的时间亮、70%的时间灭。亮度越低，“灭"的时间越长，闪烁的占空比越极端。
Notebookcheck的分析指出，大多数用户应该将屏幕亮度保持在30-40%以保护眼睛[4]。然而，这恰恰是PWM调光最容易出问题的亮度范围。对于那些习惯在夜间调低屏幕亮度的用户来说，这种矛盾构成了一个两难困境。
IEEE 1789-2015：一个被忽视的标准
标准的诞生
2015年，IEEE发布了1789标准，题为"LED照明闪烁对健康影响的推荐做法”。这份标准由电力电子专家Arnold Wilkins等人主导编写，是迄今为止关于闪烁健康影响最权威的技术文件。
IEEE 1789-2015引入了一个关键概念：百分比调制深度（Percent Modulation）。它定义为：
调制深度(%) = (最大亮度 - 最小亮度) / (最大亮度 + 最小亮度) × 100
对于PWM调光，最小亮度为0（屏幕完全关闭），因此调制深度始终为100%——这是最极端的情况。
三级风险阈值
IEEE标准根据频率和调制深度，将健康风险分为三个等级：
graph TB
subgraph IEEE 1789-2015风险分级
A[频率 ≤ 90Hz] --> B[高风险区域<br/>即使低调制深度也可能有问题]
C[90Hz < 频率 < 1250Hz] --> D[中风险区域<br/>取决于调制深度]
E[1250Hz ≤ 频率 < 3125Hz] --> F[低风险区域<br/>需注意调制深度]
G[频率 ≥ 3125Hz] --> H[无影响区域<br/>几乎不可能产生负面影响]
end
subgraph 实际设备示例
I[早期OLED手机<br/>240Hz PWM] --> B
J[iPhone 14系列<br/>约480Hz PWM] --> D
K[国产安卓旗舰<br/>1920-3840Hz] --> F
L[荣耀MagicBook<br/>4320Hz PWM] --> H
end
低风险区域：频率 ≥ 1250Hz，或调制深度足够低 中风险区域：频率在90Hz-1250Hz之间，调制深度较高 无影响区域：频率 ≥ 3125Hz，几乎不可能产生负面影响
这个标准对OLED行业产生了深远影响。它解释了为什么早期的OLED手机——使用240Hz左右的PWM频率——会让敏感人群如此难受：240Hz远低于1250Hz的低风险阈值，属于典型的"高风险"区域。
标准的局限性
IEEE 1789-2015主要针对LED照明，而非显示器。照明环境的闪烁与显示器存在本质差异：照明是环境光，显示器是直接注视的光源；照明通常是间接的，显示器需要长时间近距离观看。此外，标准发布于2015年，当时智能手机OLED屏幕尚未普及，标准制定者可能并未充分考虑这一应用场景。
即便如此，这份标准仍然是目前判断PWM安全性的重要参考。它给出了一个明确的信号：低于1250Hz的PWM调光，存在健康风险。
敏感人群：被忽视的少数
敏感性的流行病学数据
究竟有多少人受到PWM调光的影响？这是一个难以精确回答的问题，因为敏感性的定义和诊断都缺乏统一标准。然而，现有研究提供了一些线索。
FlickerSense网站的LED敏感性调查收集了12份详细问卷。虽然样本量有限，但结果具有参考价值：所有11名报告LED敏感症状的受访者都表示，症状只出现在人工光源下，而不出现在阳光下[5]。这一发现支持了"闪烁而非亮度"是致病因素的观点。
pie title LED敏感症状分布 (FlickerSense调查, n=11)
"眼睛疼痛或周围疼痛" : 10
"干眼" : 10
"头痛" : 9
"眼肌疼痛" : 9
"焦虑" : 8
"视觉障碍" : 8
"睡眠障碍" : 6
"疲劳" : 6
"注意力问题" : 6
"恶心" : 5
"空间迷失" : 4
"抑郁" : 4
更广泛的数据来自对荧光灯的研究。Brundrett在1974年调查了627名办公室工作者，发现45%的人在老式磁镇流荧光灯下工作时会头痛，40%的人报告眼睛疲劳[6]。虽然这些荧光灯的闪烁特性与OLED屏幕不同，但研究结果表明：对闪烁敏感并非罕见现象。
Wilkins等人在1989年进行的双盲研究发现，约8%的人在43-50%调制深度的100Hz荧光灯下会出现眼睛疲劳或头痛[7]。考虑到许多OLED屏幕的调制深度为100%（远高于上述荧光灯），敏感性比例可能更高。
Irlen综合征与视觉处理障碍
Irlen综合征是一种视觉处理障碍，影响约12-14%的人口。患者对特定波长的光或特定模式（如条纹、闪烁）过敏，常见症状包括阅读困难、头痛、眼睛疲劳。研究表明，Irlen综合征患者对闪烁的敏感度显著高于普通人群。
FlickerSense的调查发现，LED敏感人群报告的症状与Irlen综合征、偏头痛和轻度脑震荡后遗症存在显著重叠：眼睛疼痛（10/11）、干眼（10/11）、头痛（9/11）、焦虑（8/11）、睡眠障碍（6/11）、恶心（5/11）[5]。这暗示了共同的神经机制。
敏感性的神经机制
大脑如何处理超出意识感知范围的闪烁？2022年发表在《Biology》期刊的综述文章总结了当前理解：闪烁光会在视觉皮层诱发同步神经活动，这种活动会沿皮层层级传播，影响不同类型的神经元[8]。
2023年发表在《Cell Reports》上的研究进一步揭示了细胞层面的机制：不同类型的神经元对闪烁的响应存在差异，某些中间神经元对高频闪烁特别敏感[9]。这解释了为什么有些人即使在高频PWM下仍会感到不适。
高频PWM：工程解决方案及其局限
从240Hz到4320Hz
面对IEEE标准和用户投诉，OLED行业开始了"频率军备竞赛"。2024年7月，荣耀MagicBook Art 14成为全球首款配备4320Hz PWM调光的笔记本电脑[10]。2025年，这一技术开始在主流手机上普及。
timeline
title OLED PWM频率演进史
section 早期阶段
2010-2015 : 早期OLED手机<br/>120-240Hz PWM
2016-2018 : 三星Galaxy系列<br/>240Hz PWM成为主流
section 意识觉醒
2019 : 用户投诉增加<br/>Notebookcheck开始系统测试
2020 : 一加/小米试验DC调光
section 频率竞赛
2021 : 国产厂商推1440Hz
2022 : 1920Hz成为中端标配
2023 : 3840Hz高端旗舰出现
2024 : 荣耀首发4320Hz
section 主流认可
2025 : iPhone 17添加<br/>PWM禁用选项
4320Hz远超IEEE 1789-2015定义的3125Hz"无影响"阈值。理论上，这种频率的闪烁应该不会对任何人造成影响。然而，现实并非如此简单。
为什么高频PWM仍有问题
LED Strain论坛上，一位用户写道：“我的手机号称有3840Hz PWM，但我仍然会头痛。“这种反馈并不罕见。原因何在？
第一，频率并非唯一变量。PWM调光还有另一个关键参数：占空比。在低亮度下，即使频率很高，占空比也会变得极端（比如5%亮、95%灭）。这种极端的占空比仍然可能对视觉系统造成压力。
第二，测量方法存在差异。厂商宣称的PWM频率往往是最大亮度下的数值。在低亮度下，某些设备会降低PWM频率以改善显示效果，这导致实际频率远低于标称值。
第三，个体差异。IEEE 1789-2015是基于群体数据制定的标准，无法覆盖所有人的生理特征。对于那些视觉系统特别敏感的人，即使3125Hz可能也不够。
高频PWM的技术代价
提高PWM频率并非没有代价。更高的频率意味着更频繁的开关切换，这会增加功耗和热量产生。对于智能手机这类电池供电设备，这是一个重要的权衡。
此外，更高的PWM频率可能与其他显示参数产生冲突。例如，PWM频率需要与刷新率协调，否则可能产生拍频效应，导致画面撕裂或其他视觉伪影。
DC调光：完美的替代方案？
LCD的成功经验
LCD显示器使用DC调光已有多年历史。由于LCD的背光源是独立的，调节背光亮度不会影响色彩表现。这就是为什么大多数LCD显示器被认为是"PWM友好"或"无PWM"的原因。
Notebookcheck的技术分析指出，LCD显示器通常只有在极低亮度下才会启用PWM调光，有些LCD显示器完全不使用PWM[1]。这解释了为什么许多PWM敏感用户倾向于选择LCD而非OLED设备。
OLED的DC调光困境
OLED屏幕使用DC调光存在技术挑战。当降低电流时，OLED像素的发光效率会发生变化，导致色彩漂移和亮度不均。
2019年，小米和一加开始在其OLED手机上试验DC调光功能。结果如何？Notebookcheck对一加7 Pro的测试显示，DC调光确实消除了闪烁，但带来了明显的副作用：低亮度下出现灰色色调，色彩准确性下降[11]。
这种权衡意味着，DC调光并非"银弹”。它用一种视觉缺陷（色彩失真）替代了另一种视觉缺陷（闪烁）。
“类DC"调光：折中方案
2024年开始，一种名为"类DC调光"的技术开始流行。它结合了PWM和DC的优点：在高亮度区域使用PWM以保持色彩准确性，在低亮度区域使用DC以减少闪烁。这种混合方案代表了当前技术条件下的最佳折中。
知乎上的技术分析指出，类DC调光的目标是在保持画质的同时尽可能减少低亮度下的闪烁[12]。不同厂商的实现方式各有差异，效果也不尽相同。
2025年的技术突破：iPhone 17的"显示脉冲平滑”
苹果的回应
2025年9月，苹果在iPhone 17系列中引入了"显示脉冲平滑”（Display Pulse Smoothing）功能。这一功能位于无障碍设置中，允许用户禁用PWM调光，改用DC调光方式。
MacRumors的报道指出，这一功能"禁用脉冲宽度调制，提供另一种调暗OLED显示器的方式，可以在低亮度下创造更平滑的显示输出"[13]。这标志着主流厂商首次公开承认PWM调光可能影响用户体验。
用户反馈
然而，LED Strain论坛上的反馈并不完全正面。一位用户表示：“iPhone 17的PWM设置是一个骗局吗？无障碍选项确实禁用了PWM，但仍然有某种形式的闪烁。”
这种反馈揭示了问题的复杂性。完全无闪烁的OLED显示在技术上极具挑战性，而所谓的"禁用PWM"可能只是切换到了另一种调光模式。
行业影响
iPhone 17的这一功能具有重要的象征意义。作为全球最有影响力的智能手机品牌，苹果的这一举动可能会推动整个行业更加重视PWM问题。它也向用户传递了一个明确信息：如果你对PWM敏感，你并不孤单。
如何判断自己是否PWM敏感
简单的自我测试
LED Strain论坛推荐了几种检测PWM的方法：
铅笔摆动测试：在屏幕前快速摆动铅笔，如果看到铅笔呈现"断续"的图像，说明屏幕使用了PWM调光。这种方法最简单，但只能检测较低频率的PWM。
手机相机测试：用另一部手机的相机对准屏幕，调低快门速度。如果看到滚动的条纹，说明存在PWM调光。这种方法可以检测更高频率的PWM，但并非万能——某些高频PWM可能无法被相机捕捉。
示波器或闪烁计：这是最准确的检测方法，但需要专业设备。
症状对照
如果你在使用电子设备后出现以下症状，可能对PWM敏感：
- 眼睛疼痛或干涩
- 头痛，尤其是前额或太阳穴区域
- 恶心或眩晕
- 注意力难以集中
- 视觉模糊
一个关键的区分点是：这些症状是否只在人工光源或屏幕下出现，而在自然光下不出现？如果是，PWM或其他人工光源特性可能是诱因。
技术趋势与未来展望
标准的演进
IEEE 1789-2015发布至今已近十年，业界期待更新的标准来指导显示器设计。随着OLED技术的普及和PWM敏感人群的增加，监管机构和标准化组织可能会更加关注这一问题。
一些国家和地区已经开始行动。中国电信终端产业协会在2023年发布了针对智能手机屏幕闪烁的技术指南，建议PWM频率不低于1250Hz。这代表了监管层面的初步尝试。
技术发展方向
展望未来，OLED显示器的调光技术可能朝以下方向发展：
更高频率的PWM：4320Hz已经成为行业标准，未来可能进一步提高。然而，边际效益递减——从3125Hz提高到更高频率，对健康影响的改善可能有限。
改进的DC调光：通过算法补偿DC调光带来的色彩失真，使其在保持画质的同时实现无闪烁。这需要硬件和软件的协同优化。
自适应调光：根据环境光、使用场景和用户偏好，自动切换PWM和DC调光模式。这种智能化的方案可能成为未来的主流。
graph LR
subgraph 当前解决方案
A[高频PWM<br/>≥3125Hz]
B[类DC调光<br/>混合方案]
C[用户设置<br/>手动切换]
end
subgraph 未来方向
D[智能自适应调光<br/>AI优化]
E[硬件改进<br/>新型OLED材料]
F[标准化<br/>行业共识]
end
A --> D
B --> E
C --> F
subgraph 最终目标
G[无闪烁 + 高画质 + 低功耗]
end
D --> G
E --> G
F --> G
用户选择指南
对于PWM敏感用户，以下是选择设备时的建议：
优先考虑LCD：虽然LCD在对比度和响应速度上不如OLED，但大多数LCD显示器使用DC调光，对PWM敏感用户更友好。
选择高频PWM设备：如果必须选择OLED设备，优先考虑标称PWM频率超过3120Hz的产品。但要注意，标称频率可能并非全亮度范围的实际频率。
查看第三方测试：Notebookcheck等网站提供详细的PWM测试数据，是选择设备的重要参考。
尝试DC调光选项：一些OLED设备提供DC调光或"护眼模式"，可以作为折中方案。
结语：工程决策与用户健康
PWM调光问题的本质是一个工程权衡：在画质、功耗、成本和用户体验之间寻找平衡。对于大多数人来说，这种权衡的结果是可以接受的；但对于敏感人群，它可能意味着健康风险。
2025年iPhone 17的功能更新表明，主流厂商开始正视这一问题。然而，真正的解决需要更广泛的社会认知：标准制定机构需要更新指南，厂商需要在产品设计中考虑敏感人群，医学界需要更好地理解这一现象的神经机制。
技术进步的目的是服务人类，而非牺牲部分人的健康。PWM调光的故事提醒我们：在追求更薄、更亮、更省电的道路上，我们不能忘记最基本的原则——用户健康永远是第一位的。
参考文献
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[33] 什么值得买. “调低亮度=护眼？大错特错！” https://post.smzdm.com/p/ako95r88
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