说起最近手机屏幕方面的重点关键词，不是BOE，不是AMOLED，也不是打孔屏，而是“DC调光”，这里除了不少网友以及用户的“鞭策”和“助力”，也少不了手机厂商在软件方面做的努力。除了不少已经或将要把DC调光通过OTA的方式推送给用户的厂商以外，OPPO也宣布即将在全新旗舰系列Reno的ColorOS 6上加入DC调光的功能。
在国产厂商中，OPPO算是最早一批使用OLED屏幕的厂商，而且他们一直以来使用的都是品质上比较有保证的三星Super AMOLED，在2018年11月，ColorOS团队关注到互联网有不少用户都反映OLED屏幕在低亮度下回使用PWM调光（240Hz）。在此状态下手机屏幕将会对用户的眼睛产生不良影响（使用别的设备翻拍会有明显的“黑条”，即“频闪”现象，见上图），敏感的用户甚至会觉得难受，眼睛干涩。也在此时，ColorOS团队针对这个问题进行了针对OLED屏低亮度强制PWM调光机制的研究和优化。
就现阶段来说，OLED屏幕驱动芯片的寄存器不对外开放，手机厂商无法对这部分进行修改。所以业内使用OLED屏幕的手机大部分会在100nit~110nit以下开启240Hz的PWM调光，此时敏感用户就会开始感到不适，也有部分厂商的OLED屏幕需要到90%以上甚至接近峰值屏幕亮度才会开启DC调光，这类手机也是频闪方面最为严重的。既然OLED供应商把这部分“写死”，那作为手机厂商在当前情况下就只能通过软件的方法实现“DC调光”，而真正的全局DC调光，在主流的OLED屏产品上还是无法实现的，因此ColorOS称他们的为“类DC调光”。
ColorOS团队在针对这个功能研究的时候尝试过不少的方案，包括有：
1.低亮度背光平滑算法
2.PCC 图像遮罩
3.修改PWM频率
4.蒙版调光+dither
以上四种方法在思路上比较相似，不同在通过什么方法降低图像亮度，让用户感知的屏幕亮度降低。即在使用以上“类DC调光”方案的手机时，假设屏幕本身40%亮度以下会开启PWM，经过修改以后，无论是调节到39%还是10%亮度，都锁死在40%亮度，即刚好固定在保证DC调光的阈值。再通过软件方法去降低用户感知亮度，来达到类似硬件全程DC调光的效果。
上述前三种方法都会对屏幕产生负面影响，例如屏幕偏色、发光不均匀、屏幕闪屏、灰阶偏离劣化等问题。而其中第二种“PCC图像遮罩”的方法也被使用到一些第三方内核中，让一些原来低亮度强制PWM调光的手机也享受到了“DC调光”的效果。
而OPPO使用的“蒙版调光+dither”方案，调用了高通骁龙平台内部的“Snapdragon Display Engine图层混合器” 功能，这个混合器一般用于处理VR双眼图像混合或者是处理视频与应用界面的叠加等。Snapdragon DisplayEngine混合器的专用图层是 Dim Layer，图层混合器通过 Dim Layer 与其它图层进行透明混合处理，最终整个画面的内容亮度得到了有效的降低，同时保留了类似DC调光模式的效果。
在优化和调试过程中，ColorOS团队也遇到了不少问题，例如闪屏、切换花屏幕、闪白光、亮度设置条抖动、背光亮度值与系统亮度值不对等等问题，从他们也针对Android的背光系统做了大幅度的修改。“蒙版调光+dither”方案相比其他方案在色准、动态范围、对比度、色阶等方面相比其他方法有一定提升，调用的接口更底层，在视觉效果和功耗控制方面都有得天独厚的优势。
ColorOS的“类DC调光”已经宣布会在4月10日发布的新机Reno上首发，后续还会在其他使用OLED屏幕的OPPO手机（Find X、R17 系列、R15 系列）上通过OTA的方式升级。以下是真机实拍的“类DC调光”视频演示：
针对ColorOS“类DC调光”功能，我也根据大家感兴趣的几个问题和ColorOS工程师进行了一次简单的沟通，有兴趣的朋友可以了解一下：
Q1：现阶段业界普遍做法110尼特以下都是PWM调光，这个是面板特性所致，还是改写驱动即可？
A：面板特性导致，低亮度驱动电流比较小，不同区域的一致性问题会暴露，同时RGB的发光效率也不是稳定，需要使用PWM来掩盖。
Q2：现阶段厂家做的“软方法”的DC调光难点在哪？对屏幕颜色、寿命具体会有什么影响？理论上是不是所有用OLED的手机都可以这么改动？
A：现在网络上各家所做的DC调光都是如上图，在亮度条小于虚线位置后，时间屏的亮度固定在虚线位置，通过调整平台输出的内容达到降低亮度的目的。难点在于从实现原理上看，必然会压缩色阶，导致banding，还会导致色偏。如果让这些影响降到最低是软DC调光的难点。所有OLED都可以这么干 。
Q3：全程DC调光会不会成为今后OLED屏的一个发展方向？OPPO会不会向面板厂商提这方面的需求？
A：有要求，但是目前了解到可能短时间内厂家还没有好的办法，当然也不排除有新的材料或者设计在进行秘密开发。这是个长期存在的问题，是OLED供应商为了解决量产问题所做的设计妥协。我们很早就给屏幕厂商提出了组需求，这次将会再次推动屏厂加快这个需求的技术研发，争取早日共同实现软硬件结合的真全局DC调光。
Q4：高素质的AMOLED屏幕在改了低亮度软DC调光以后是不是对画质的影响相对小一些？
A：不同OLED屏的效果在不同的软DC调光方式下也会有不同的影响，整体上来说OLED屏的质量高一些，单体一致性好点，影响会相对小点，少部分机器本身由于不同区域一致性比较差，那改成DC后会暴露，一般是偏色和各种类型mura。我们做的类DC调光，只会替换点低亮度下的这段PWM调光，原本高亮度下屏就是DC调光，我们会保持不变，两段调光会做到无缝对接。
传统OLED低亮度下PWM调光（左）和类DC调光（右）效果对比
从上文的OLED屏幕PWM调光的问题、软DC调光的各种方案再到ColorOS的“类DC调光”的解决方案的相关内容，再结合ColorOS工程师的讲解，不难看出OPPO在自身的软件解决方案再到推动屏幕供应商实现真正的全局DC调光方面都做了不少的努力。在做类DC调光的优化和实验上考研了OPPO软件开发团队的实力，从结果来看ColorOS的“蒙版调光+dither”也确实是现阶段最优解决方案。而向面板厂商提需求的这一点，凭借OPPO的综合硬件实力和体量，相信作为OLED供应商对于OPPO在这方面合理需求肯定会慎重考虑，毕竟这里还牵扯到了用户的健康问题，互联网上的呼声也很大。希望通过OPPO和各家国内厂商的努力，能让OLED面板厂商重视这方面的问题，早日让我们用上无论是显示效果还是舒适度都足够出色的产品。
