Flimmerndes Backlight – nur ein Mythos?

  • Vielleicht blöde Frage, aber...
    was ist mit der Overdrive-Funktion, die viele Monitore haben?
    Hat die angeblich kürzere Reaktionszeit eine Auswirkung auf die Frequenz des PWM-Flimmerns?
    Anders gesagt: Wäre es für ein ruhigeres Bild ratsam, Overdrive zu aktivieren?

    Es gibt nur zwei Tragödien auf dieser Welt: Das nicht zu bekommen, was man will. Und es zu bekommen.
    Oscar Wilde

  • scheinbar hat Overdrive in gewisser Hinsicht mit dem Backlight zu tun:



    zumindest bei ViewSonic:


    ClearMotiv


    ViewSonic call their overdrive based enhancement suite ‘ClearMotiv’. Bare in mind that they don’t manufacturer any panels of their own, but claim that they have used ClearMotiv to improve response time thanks to several technological changes which they have made with the electronics and hardware of the monitors. The various technologies listed below may be used in part of in combination, it can vary from one screen to another. The technologies available include:


    Lower viscosity of the liquid crystals
    Reducing the gap between cells by 30%, reported to improve response time by 50%
    Impulse Driving Method - applying too much voltage at the start, but then reducing it to the correct level, to kick start the crystals
    Advanced Overdrive - they claim this also improves black > white and not just grey changes
    Backlight shuttering - blinking the backlight off briefly during the liquid crystal cell transition. Used only in LCD TV's at this stage. Designed to reduce perceived motion blur caused by the human eye.
    Black Frame Insertion - similar to backlight shuttering, but involves inserting a black frame to hide the liquid crystal cell transition. Designed to reduce perceived motion blur caused by the human eye.
    Amplified Impulse Technology – This was originally listed in ViewSonic's documentation as a feature in the electronics of the TFT which dynamically controls the amount of Overdrive being used by the panel. Looking at their current whitepapers suggest it is more linked to their Impulse Driving Method as listed above.




    Demnach wird mit der Overdrive-Variante von ViewSonic bewusst das Backlight kurz aktiviert/deaktiviert.

  • Aber nur bei Fernsehern. Das macht mein mehrere Jahre alter Sony-TV auch: zonenweises Dimming und das kurze Ausschalten der LEDs während des Umschaltens. Das simuliert quasi die impulsartige Bilderzeugung einer Röhre, was in erster Linie die Schärfe der Bewegungsdarstellung verbessern soll. Das man damit einen Teil der Overdrive-Überschwinger ausblendet, ist dann wohl eher ein netter Nebeneffekt.
    Allerdings geht diese "black frame insertion" natürlich auch in die Richtung Flimmergefahr. Um so länger die dunkle Phase, um so schärfer wirken bewegte Bilder, aber um so höher wird die Flimmergefahr.


    Wobei das Flimmerthema ja gerade schon ein ganz klein bißchen hochgekocht wird. Bei Frequenzen über 100Hz ist das menschliche Auge auch bei großen Helligkeitsunterschieden eigentlich nicht mehr in der Lage, ein flächiges Flimmern überhaupt wahrzunehmen. Man darf nicht vergessen, daß das Nervensystem auf Ionen basiert, nicht auf Elektronen. Beim (besonders flotten) Sehnerv reden wir z.B. von Signalleitgeschwindigkeiten von nur ca. einem Meter pro Sekunde. Und mit zunehmendem Alter sinkt die Frequenz, bis zu der man Flächenflimmern wahrnehmen kann - quasi analog zum Hörverlust.
    Selbst Vögel und Stubenfliegen dürften jenseits von 300Hz kein Flimmern mehr wahrnehmen. Da jetzt also gleich mehre Kilohertz zu verlangen, ist schon ein bißchen übers Ziel hinaus.

  • Sehr gut, dieser Link zu Eizo.


    Was aber nirgendwo explizit zu lesen ist: Dass unter 20% Helligkeit das PWM-Flimmern auch wieder anfängt.

    Es gibt nur zwei Tragödien auf dieser Welt: Das nicht zu bekommen, was man will. Und es zu bekommen.
    Oscar Wilde

  • das sehen die Studien oben anders...

    Da geht es meines Erachtens aber nicht um flächiges Flimmern und damit ist das für eine Backlight-Diskussion irrelevant ... selbst wenn man den Studien in allen Details glauben will. Fragwürdige Studien, die fragwürdige Dinge zu untermauern scheinen, findet man allerdings immer. Papier ist geduldig und so. Behauptungen, daß Menschen oder andere höhere Säugetiere ein Flimmern mit mehreren Kilohertz wahrnehmen können, sind aus physiologischer Sicht zumindest extrem unplausibel und das entspricht auch einfach jeder Lebenserfahrung.
    Analoge Kinoprojektoren haben z.B. einen mechanischen Verschluß, der das Bild ca. 72 mal in der Sekunde abdunkelt. Bekommt man im Kino unerträgliche Kopfschmerzen von einem flackernden Bild? Eher nicht, oder?
    Ist natürlich alles eine Frage der Helligkeit, des Tastverhältnisses, des Hell-Dunkel-Kontrasts usw. aber mit >200Hz dürfte man in jedem Fall auf der sicheren Seite sein. Mehrere Kilohertz braucht es da definitiv nicht, zumal man dann auch schnell in den akustischen Bereich kommt (Brummern/Pfeifen durch die Schaltvorgänge).
    Es ist sicher übertrieben, PWM-Backlights grundsätzlich zu verdammen, weil die gepulste Ansteuerung halt auch Vorteile hat (Lichtausbeute <-> Energieverbrauch, Farbtreue).

  • Das Problem bei LEDs ist, dass die Umschaltzeiten extrem kurz sind (rechteckiges Signal) und dadurch das Flimmern viel aggressiver ist als bei analogen Signalen.
    Also nicht mit einem mechanischen Verschluss zu vergleichen...


    ---> "Akustischer Bereich" ist sowieso quatsch - schon mal was von Netzbrummen (50 Hz) gehört?




    Reinhard
    Eizo verwendet zwar unter 20% PWM mit 200Hz - allerdings mit geringer Modulationstiefe.
    Hab das noch nicht getestet - ist aber sicher verträglicher als PWM mit 100% Modulationstiefe.

  • Werde mal kurz von meinen PWM-Erfahrungen berichten.


    Angefangen hat es damit, dass ich mir ganz naiv und unwissend den Samsung S24B420BW bestellt hatte. Natürlich fand ich das große 16:10 Bild klasse, aber irgendwie bekam ich nach ein oder zwei Stunden Arbeiten Kopfweh und meine Augen fingen an zu tränen.
    Da fing ich an zu googeln, stieß u.a. auf diesen Thread, und erfuhr erstmals etwas von PWM-Flimmern. (Ich war also nicht autosuggestiv auf Augenprobleme vorbereitet, sondern diese kamen für mich aus dem heiteren Himmel.)


    Nun gut, da ich im Prad-Test las, dass der HP ZR2440W eine so hohe PWM-Frequenz besitzt, dass das Flimmern nicht stören sollte, habe ich mir diesen bestellt. Optimistisch, dass meine Probleme nun vorbei seien, nahm ich ihn in Betrieb. Doch: Kein bisschen besser als der Samsung. Kopfweh, tränende Augen. Dass die etwas höhere Frequenz die Sache verbessert, war - zumindest bei mir - definitiv nicht der Fall.


    Da hatte ich schon fast keine Lust mehr. Aber dann habe ich mir doch den Eizo EV2436WFS-BK bestellt. Nach skeptischer Inbetriebnahme erst mal erstaunt, wie gut die Farben sind. (Kein Rot-, Grün-, oder Blaustich, sondern in meinen Augen perfekt. Bei den anderen beiden Monitoren musste ich erst einiges verstellen, bis ich ein annähernd so gutes Bild hatte.) Kontrast auf den voreingestellten 50 belassen, Helligkeit auf 20 runter, alle Eco-Dimming-Funktionen deaktiviert. Und siehe da: Ich kann plötzlich stundenlang arbeiten und meine Augen fühlen sich in keiner Weise belastet. Wahnsinn! Es war also tatsächlich das PWM-Flimmern!


    Übrigens: Bei den ersten beiden Monitoren war auch per Ansicht durch Handy-Kamera kein Flimmern zu sehen. Und trotzdem haben sie definitiv geflimmert! Die Probleme hielten sich in Grenzen, wenn ich im Internet rumgezappt bin oder Bilder angeschaut habe. Habe ich jedoch (z.B. in Word) konzentriert Text gelesen, ging das sofort auf die Augen. Auch das mag vielleicht erklären, dass nicht jeder und sofort vom PWM-Flimmern beeinträchtigt ist.
    Aber ich kann nur sagen: Leute, lasst euch auf keinen dieser Flimmer-Monitore ein! Irgendwann - beim einen früher, beim anderen später - werden sich die Augenprobleme einstellen! Da bin ich mir nach meinen schmerzvollen Erfahrungen mittlerweile sicher!

    Es gibt nur zwei Tragödien auf dieser Welt: Das nicht zu bekommen, was man will. Und es zu bekommen.
    Oscar Wilde

  • Das Problem bei LEDs ist, dass die Umschaltzeiten extrem kurz sind (rechteckiges Signal) und dadurch das Flimmern viel aggressiver ist als bei analogen Signalen.
    Also nicht mit einem mechanischen Verschluss zu vergleichen...


    ---> "Akustischer Bereich" ist sowieso quatsch - schon mal was von Netzbrummen (50 Hz) gehört?

    Wirklich rechteckige Signale gibt es in der Realität nicht, weil darin unendlich hohe Frequenzanteile stecken würden. Oder andersrum gedeutet gibt es immer irgendwelche parasitäre Kapazitäten und/oder Induktivitäten. Insofern ist eine PWM-Ansteuerung natürlich auch nur in erster Näherung rechteckig. Und ein mechanischer Verschluß kann ähnlich "digital" sein wie ein elektrisches Signal. Dort sind es halt Massenträgheit, Reibung, begrenzte Geschwindigkeit, die die Flankensteilheit minimieren. Der mechanische Verschluß eines Kinoprojektors ist jedenfalls sehr viel digitaler (im Sinne von: er hat im Wesentlichen nur zwei Zustände mit steilen Übergängen) als beispielsweise das das Dimmen einer CCFL-Beleuchtung.


    Was die 50Hz angeht: natürlich liegt das auch schon im akustischen Bereich, aber eben im irrelevanten. Bei 50Hz braucht man extrem viel mechanische bzw. elektrische Leistung, um nennenswerten Schalldruck zu erzeugen. Und das gilt auch noch für 100Hz und darüber. Daher ist das auch eine Domäne der Subwoofer mit fetten Leistungsendstufen. Um es dagegen im Kilohertz-Bereich unangenehm laut fiepsen zu lassen, braucht es nur sehr wenig Energie.
    Das Brummgeräusch, daß man oft nicht ganz zutreffend als "Netzbrummen" tituliert, besteht in Wirklichkeit aush höherfrequenten Oberwellen, die bei der Schwingung von Kernblechen, Eisenteilen, Spulen usw. als Nebeneffekt der 50Hz-Schwingung entstehen.

  • Fakt ist, dass auch Eizo in Studien festgestelt hat, dass selbst 200Hz PWM bei 20% der Studienteilnehmer Probleme machte.


    Nur mit DC-Dimmung bekam keiner der Teilnehmer müde Augen.


    Im Prad Test hat der U2413 (8 kHz PWM) keine Geräusche von sich gegeben - also ist auch das Thema für den Kunden irrelevant.

  • Vielleicht schafft ja der BenQ BL2411PT Abhilfe? Wäre interessant zu wissen ob dort auch unter 20% Helligkeit alles flimmerfrei beibt...


    laut :


    Flicker-free Backlight for Visual Pleasure
    The BL2411PT is upgraded to eliminate flickering at all brightness levels, effectively reducing eye fatigue.


    der prad.de Test wird Licht ins Dunkel bringen :-)

  • Eizo verwendet zwar unter 20% PWM mit 200Hz - allerdings mit geringer Modulationstiefe.
    Hab das noch nicht getestet - ist aber sicher verträglicher als PWM mit 100% Modulationstiefe.

    Was bedeutet das? Was ist Modulationstiefe?

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    Oscar Wilde

  • Die Helligkeit wird ja bis 20% mit DC reduziert.
    D.h. die Amplitude wird geringer und die Helligkeit schwankt dadurch (bei PWM unter 20%) nicht zwischen z.B. 300cd/m² und 0 sondern nur z.B. zwischen 60cd/m² und 0.

  • Die Helligkeit wird ja bis 20% mit DC reduziert.
    D.h. die Amplitude wird geringer und die Helligkeit schwankt dadurch (bei PWM unter 20%) nicht zwischen z.B. 300cd/m² und 0 sondern nur z.B. zwischen 60cd/m² und 0.

    Danke, nun hab ich's verstanden.
    Eine Sache noch: Es wird immer von dieser Grenze von 20% gesprochen. Ist das irgendwo bei Eizo dokumentiert? Ich hab nichts gefunden. Und Lexar (Beitrag 82) spricht von einer Grenze von 18%.
    Mir wäre jedes Prozent wichtig, das ich flimmerfrei runtergehen könnte, denn 20% sind für mich schon an der Grenze des zu hellen.

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    Oscar Wilde

  • ich glaube das ist bei Eizo auch nicht einheitlich... Denke das hängt auch mit der maximalen Helligkeit zusammen.
    20% von 350cd/m² sind ja mehr als 20% von 250cd/m².


    Beim Dell U2413 ists unter 20% (aber mit 8kHz !) und bei Eizo je nach Modell unter 18% bzw. unter 20%.


    Der EV2336W verwendet bei 18% noch kein PWM:



    prad.de testet das eh immer... kauf dir einen Zugang zu den Berichten - die 10 EUR für 3 Monate sind gut angelegt.

  • prad.de testet das eh immer... kauf dir einen Zugang zu den Berichten - die 10 EUR für 3 Monate sind gut angelegt.

    Prad testet nur bei voller Helligkeit (wer hat seinen Monitor so eingestellt?!) und bei 140 cd/m². Beides ist für mich irrelevant, da viel zu hell.


    Deshalb wurde beim Test des Eizo EV2436 auch fälschlicherweise behauptet, er flimmere überhaupt nicht. Weil man beim Testen mit der Helligkeit eben nicht weit genug runterging.

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    Oscar Wilde