不怕見光死陽光下使用手機屏幕研究

釋懷齋 2017-08-13

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不怕見光死陽光下使用手機屏幕研究

2013-3-14 14:17:53

類型：原創(chuàng)

來源：電腦報

報紙編輯：高道龍

作者：

【電腦報在線】進入3月以來，全國各地氣溫持續(xù)回升，太陽也露出了金燦燦的笑容。就在大家忙著踏青、賞花的時候，是不是發(fā)現(xiàn)在戶外陽光下手機屏幕的反光非常嚴(yán)重，看清手機上的內(nèi)容成了一件比較考驗眼力的事情。那么手機屏幕通過哪些方式才能防止反光影響顯示效果呢？我們一起來研究一下。

　　進入3月以來，全國各地氣溫持續(xù)回升，太陽也露出了金燦燦的笑容。就在大家忙著踏青、賞花的時候，是不是發(fā)現(xiàn)在戶外陽光下手機屏幕的反光非常嚴(yán)重，看清手機上的內(nèi)容成了一件比較考驗眼力的事情。那么手機屏幕通過哪些方式才能防止反光影響顯示效果呢？我們一起來研究一下。

技術(shù)解析
手機屏幕為什么會反光嚴(yán)重
　　在陽光下使用智能手機，都會面臨一個比較嚴(yán)重的問題，這就是反光嚴(yán)重。不管是IPS、TFT還是AMOLED屏幕，遇到強烈陽光直射統(tǒng)統(tǒng)都得歇菜。很多人以為這是跟屏幕的材質(zhì)和技術(shù)有很大的關(guān)系。其實智能手機屏幕表面的電容觸控屏，這才是屏幕反光的罪魁禍?zhǔn)住?br>　　要了解電容屏為什么發(fā)光，就要先了解一下它的結(jié)構(gòu)。電容屏可以看成是由四層符合屏構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體，最外層是玻璃保護層，接下來是導(dǎo)電層，第三層是不導(dǎo)電的玻璃層，最內(nèi)的第四層也是導(dǎo)電層。這些屏層分工各不相同，最內(nèi)導(dǎo)電層是屏蔽層，起到屏蔽內(nèi)部電氣信號的作用，中間的導(dǎo)電層是整個觸控屏的關(guān)鍵部分，均鍍上狹長的電極，在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場。電容式觸摸屏在觸摸屏四邊在觸摸屏幕時，由于人體電場，手指與導(dǎo)體層間會形成一個耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準(zhǔn)確算出觸摸點的位置。
　　從電容屏的結(jié)構(gòu)可以看出，其最外層的玻璃保護層為了不影響顯示效果，就要做得非常光滑。從物理學(xué)上的鏡面反射原理可知當(dāng)陽光照射在平滑的屏幕上時，反射出來的陽光會有確定的反射方向，這個陽光反射的方向與反射平面的反射角相等，并且射入的陽光、反射的陽光以及平面法線都處于一個平面內(nèi)。
　　由于屏幕反射的光線射入人眼時仍然非常強烈，如果大于屏幕本身的亮度，用戶就會感覺到手機屏幕太暗，無法看清屏幕上的內(nèi)容。而且電容屏的這個特點不僅會導(dǎo)致屏幕反光嚴(yán)重，而且電容技術(shù)的四層復(fù)合觸摸屏對各波長光的透光率不均勻，存在色彩失真的問題，由于光線在各層間的反射，還造成圖像字符的模糊。

電容屏結(jié)構(gòu)圖，最上面的玻璃保護層就是屏幕反光的罪魁禍?zhǔn)?br>
光線反射示意圖

實測
　　了解了手機屏幕反光的原理之后，要解決在陽光下使用手機，可以從兩個方面入手，增加屏幕亮度，大于反光的亮度或者是讓屏幕不再鏡面反射。而這兩個方法在現(xiàn)在的手機上使用起來的可行性到底怎樣呢？我們將HTC G6手機拿到室外，溫度為24℃。天氣預(yù)報說重慶是陰天，不過陽光還是能時不時地穿透烏云灑在地面上。我們將手機的屏幕分別在正對陽光，側(cè)對陽光時查看其屏幕的顯示效果情況。

自動亮度調(diào)節(jié)
　　智能手機上都帶有自動調(diào)節(jié)屏幕亮度的功能。就是通過手機中內(nèi)置的光源感應(yīng)器，系統(tǒng)根據(jù)光源感應(yīng)器的感光強度來調(diào)整屏幕亮度。問題的關(guān)鍵點在于對于某個感光強度，什么屏幕亮度是合適的。當(dāng)感光強度的值位于某個區(qū)間的時候，屏幕亮度為該區(qū)間對應(yīng)的值。
把手機自動亮度調(diào)節(jié)打開之后，手機屏幕亮度立馬自動調(diào)整到了70%左右，屏幕的反光大大減輕，內(nèi)容也能夠看得非常清晰。將手機正對陽光時，我們可以在在屏幕中看到天空以及使用者自己。手機屏幕表面的反光非常嚴(yán)重，基本上可以當(dāng)做鏡子來使用。把手機側(cè)一點，不完全對著陽光時，屏幕可視情況沒有太大的改善。
　　不過我注意到，在測試的HTC G6上，亮度的自動調(diào)節(jié)功能只能實現(xiàn)自動變亮而不能實現(xiàn)自動變暗。這是因為當(dāng)開啟屏幕后感光強度的最大值，屏幕亮度始終保持在這個最大值對應(yīng)的屏幕亮度。只有當(dāng)關(guān)閉屏幕后，才重新開始計算最大值。這就是為什么大家發(fā)覺到暗處后屏幕并不會自動變暗，而是要關(guān)閉屏幕后再開啟屏幕才能自動變暗。
　　結(jié)論：屏幕反光，治標(biāo)難治本。這種方式最大的優(yōu)點在于實現(xiàn)起來非常簡單，基本上現(xiàn)在大多數(shù)智能手機都帶有這個功能。不過不足也是顯而易見，屏幕本身就是智能手機的耗電大戶，不少用戶調(diào)低亮度就是為了省下那么一點點的電量，以延長那么一點點的續(xù)航時間。在陽光下這么走一遭，用不了多久又得充電，所以經(jīng)常在陽光下，使用自動亮度調(diào)節(jié)功能的用戶，備個移動電源這是必須的。

屏幕反光貼膜
正是由于智能手機嚴(yán)重的反光，這也讓廠商看到了商機，在淘寶上一搜防反光貼膜，就有300多件商品。這些防反光貼膜，價格從幾元到數(shù)百元不等，有磨砂貼膜，有普通的高透貼膜。這些手機貼膜的原理應(yīng)該就是光線的漫反射，當(dāng)一束光線射到粗糙的表面時，表面會把光線向著四面八方反射，所以入射線雖然互相平行，由于各點的法線方向不一致，造成反射光線向不同的方向無規(guī)則地反射，這樣光線就不會直接射入人眼，屏幕的反光就不會覺得那么嚴(yán)重了。都宣傳自己的貼膜防反光效果非常不錯，但實際怎樣在使用之前誰也說不準(zhǔn)。
　　我先在手機上貼上了一張價格為20多元的高透防反光貼膜，號稱是可以防止反光。但是把手機拿到太陽下之后，就會發(fā)現(xiàn)反光的效果并未得到明顯的改善，跟無膜狀態(tài)時非常接近，仍然可以在手機屏幕中看到使用者自己。這表明所謂高透的防反光貼膜，至少是低端產(chǎn)品，效果其實并沒有賣家所吹的那么好。
　　然后又給手機屏幕貼上了一款磨砂防反光貼膜，價格仍然是20多元。由于磨砂膜的表面并不光滑，帶有明顯的顆粒感，根據(jù)前面提到過的漫反射原理，所以反光的現(xiàn)象得到了極大的緩解。除了完全正對陽光還會有一點輕微的反光之外，只要把手機稍微側(cè)一點，基本上就沒有反光的問題。可以說，磨砂防反光膜是本次研究中表現(xiàn)得最好的。但是磨砂防反光膜的不足也很明顯，那就是會影響屏幕的顯示效果，清晰度、可視角度以及屏幕亮度都會有所下降。在陽光下使用，給人感覺還是有些偏暗，還是要增加屏幕亮度。
　　結(jié)論：質(zhì)量參差不齊，效果差異大。現(xiàn)在市面上的貼膜號稱可以防反光的不少，但是多少真正有效，這值得懷疑。從我們的研究來看，20多元的高光防反光膜的效果尚且如此，那些幾元、十幾元的產(chǎn)品效果就更不用說了。而磨砂膜的防反光效果最好，但是也會帶來屏幕顯示質(zhì)量下降的問題，得看用戶自己能否接受。
　　
OptiConrast技術(shù)
　　當(dāng)然很多手機廠商也在研發(fā)解決反光的技術(shù)，最新的就是在2012年底發(fā)布的索尼L36h手機上，使用了OptiConrast技術(shù)，主要是在屏幕上加了一層特別的涂層來降低屏幕的反光，這個技術(shù)曾用于索尼的電視機。我們也拿到了一部索尼L36h對其屏幕的反光效果進行了測試。
　　索尼L36h其機身由全玻璃打造，正反兩面都可以當(dāng)做鏡子來使用。雖然在屏幕的表面加上了一層特別的涂層來降低屏幕的反光，但是在太陽下實際使用的時候，反光現(xiàn)象依然非常的嚴(yán)重。即便都是開到了最高亮度，與iPhone5、三星I9300等沒加特殊防眩光技術(shù)的機型相比，反光更為明顯，屏幕甚至顯得有些灰蒙蒙的。
　　結(jié)論：令人失望。在宣傳該手機時，這項OptiConrast技術(shù)是其一大亮點。但是實際表現(xiàn)卻不怎么理想。

總結(jié)：自動亮度調(diào)節(jié)最可靠
經(jīng)過我們的實際研究，在陽光下對抗屏幕反光的方面，還是手機自帶的自動亮度調(diào)節(jié)最為可靠，只需一點即可使用，效果也最有保證。而那些所謂的防反光貼膜宣傳吹得倒是很厲害，實際上質(zhì)量差別很大，部分低價膜的效果其實并不好。而用上數(shù)百元的的高價膜其實性價比也不高，還不如調(diào)高屏幕亮度之后再加上一款移動電源來得實在，所以建議讀者不要過分地糾結(jié)該貼什么樣的膜才能防反光。至于廠商的特色技術(shù)，由于只是在某些特定機型上才有采用，使用的面太窄了，效果究竟怎樣，用戶自己一試便可知道。