링크:https://m.dcinside.com/board/galaxy/465796?headid=20&recommend=1
갤럭시 S22의 플리커링 이슈를 설명한 글 입니다.
갤럭시 s22에 소프트웨어 이슈가 아닌 하드웨어 문제는
총 3종류입니다.
1. 240Hz의 낮은 PWM으로 인한 플리커
2. S22노말의 저주사율 화면떨림
3. S22U의 저주사율 특정상황 화면떨림
이건 제 기준상 순서대로 심각한 문제이기에, PWM플리커부터 설명하겠습니다.
흔히들 들어보셨을겁니다. 플리커프리!
좌측은 플리커프리이며 우측은 플리커프리가 아닌 모니터입니다.
헌데, 이 플리커의 원인은 대체 뭘까요?
백라이트 구동방식엔 DC디밍(아날로그), PWM디밍방식이 있습니다.
이 PWM은 디스플레이 내부의 Driver IC가 컨트롤하는데,
각각의 장 단점은 아래와 같습니다.
PWM의 장점은 안정성, 그리고 넓은범위의 밝기를 컨트롤 하는것과 낮은 비용입니다.
단점은 아래에서 자세히 설명하겠지만 특정상황에서 플리커가 눈에 띈다는것이죠.
DC디밍은 이론적으로 플리커링이 없습니다.
하지만 아날로그 컨트롤의 특성상 낮은밝기에서 색 재현능력이 떨어집니다.
그리고 최저밝기가 상당히 높습니다. 밝기를 0%로 걸어도
40nits에 근접합니다. 그리고 비용이 높게들어가죠.
PWM은 Clock과 Duty Cycle로 구성됩니다.
Clock은 빈도, Frequency라고도 합니다. 초당 몇번 켜질것인지를 결정하는게 클럭,Clock이죠.
Duty Cycle은 Duration, 즉 시간의 길이입니다. 얼마나 오래 켜져있을것인가를 결정하는게 Duty Cycle입니다.
Duty Cycle이 높을수록 밝기는 높아집니다.
예를들어 PWM이 60Hz이고 Duty Cycle이 5,0%면, 해당 대상은 1초에 60번, 5,0%의 밝기로 깜빡입니다.
오른쪽의 S7+에 미세한 플리커가 보입니다.
셔터스피드를 1/100s로 바꿨더니, 플리커가 진하게 보입니다.
근데 밝기 5,0%에 1/125s로 바꿨더니, 플리커가 갑자기 거의 보이지않습니다.
이를 두고 사람들은 PWM이 밝기에 따라 변한다...고 들 했습니다만,
원인은 카메라의 롤링셔터 때문입니다.
글로벌셔터와 롤링셔터를 여기에서 설명할 필요는 없을것같고,
그냥 이미지센서 앞에 회전원판이 있는게 롤링셔터라고 이해하면 됩니다.
롤링셔터는 해당 이미지와 같이 빠르게 회전하는 물체를 왜곡해서 기록합니다.
그렇다면 빠르게 깜빡이는 화면은 어떨까요??
이렇개 설명하면... 어려우니 그냥 쉽게 설명합니다.
3개의 Duty Cycle을 1/60s로 카메라가 촬영합니다.
25% Duty Cycle에선 T-off부분에서 샘플링이 많이됩니다.
75%부분에선 T-on에서 샘플링이 많이됩니다.
그림으로 그려본다면 이런느낌입니다.
75%에선 줄이 가늘고 연하게 남지만, 25% Duty Cycle에선 굵고 진하게 남습니다.
1/60s 셔터스피드에서 1/120s정도로 스피드를 높인다면
75% Duty Cycle에서도 줄이 굵고 진하게 보일겁니다.
그리고 특정 Duty Cycle에서 특정 셔터스피드면, 플리커가 거의 보이지 않을수도 있습니다.
화면의 줄은 밝기에 따른 PWM Clock의 변동때문이 아닌,
카메라의 롤링셔터 문제입니다.
그리고 240Hz PWM은 문제의 소지가 굉장히 높습니다.
인간의 시각은 대비가 높을경우, 평균적으로 500Hz까지의 플리커를 느낀다는 연구결과가 있습니다.
contrast modulation에 관한 논문입니다.
그리고 디스플레이의 대비에는
positive contrast, 주변광이 어두울때(실내)
negative contrast, 주변광이 밝을때(야외)
두가지 대비가 있습니다.
따라서, 야외에서 플리커가 느껴지는 이유는,
negative contrast 상황에서 contrast modulation의 증가로
평소엔 느낄수 없었던 100+Hz 플리커를 느낄수 있게 되기 때문이라고 설명할수있게 됩니다.
1.번의 설명을 마치겠습니다.
그리고 2.번과 3.번의 설명은 동시에 하겠습니다.
LCD의 응답특성입니다. 잘 올라가다가 군데군데 푹 파이는걸 볼 수 있습니다.
이건 a-si, Oxide, LTPS, LTPO등 모든 디스플레이 기술의 난제입니다.
LTPO는 흔히들 이 문제를 해결해 1Hz주기의 구동이 가능하다고 하지만, 불가능합니다.
LTPS기술 사진 2장. 위는 저휘도, 아래는 고휘도입니다.
밝기를 제대로 유지하는 부분이 고휘도에서만 깁니다.
Oxide기술. 굴곡이 보입니다.
갤럭시 S22노말(플러스아닌가요???)의 60Hz이하 구동시 플리커링
갤럭시 S22 울트라의 특정상황+저주사율 플리커링
전부 마찬가지입니다.
고주사율에서 보이지 않는 이유는 간단합니다.
고주사율은 이렇게 디스플레이가 휘도를 잃기전에 refresh, 재충전됩니다.
저주사율은 디스플레이가 휘도를 잃고나서야 refresh됩니다.
LTPS의 플리커는, 60Hz 이하로 내리면 안되는 디스플레이를 저주사율 구동시켰기 때문입니다.
명백한 삼성의 실수입니다.
LTPO에서 특정상황+저주사율 플리커가 존재하는 이유도 마찬가지입니다.
60Hz 고정에서도 발생하는데, 이건 특정색상이 플리커를 유발하기때문입니다.
니어블랙계열에서 쉽게 발생합니다.
세줄요약
1. 240Hz PWM은 문제가 된다. 특히 야외에서
2. 갤럭시 s22노말???은.....(뭐라고 순화하지?)
3. 갤럭시 s22u는.....(이것도 뭐라고 순화하지?)
