超能课堂(156)：同是OLED屏幕，国产机与三星苹果差在哪？
大家选择手机都会看哪些方面？品牌、价格、外观、性能、拍照、续航等指标对每个人的重要性都是不同的，但在使用体验上，手机的屏幕其实占了相当大的比重，因为屏幕不仅是手机中最耗电的部分，它还决定了手机的显示效果，而这是我们每天都要面对的。
现在2018年了，OLED屏幕在国产新机中已经遍地开花了，特别是高端型号中华为、OPPO、Vivo、小米、魅族等公司全面使用OLED面板，再加上苹果、三星的OLED手机，可以说无OLED不旗舰。不过不同厂商的OLED手机带给大家的使用感受并不一样，这可能还是三星、苹果在体验上优于其他厂商的地方，那么OLED面板还分为三六九等吗？
要想搞懂这个问题，首先需要了解下OLED与LCD显示屏的不同之处。
OLED与LCD的入门课：什么是OLED？什么是LCD？
这是个老生常谈的话题了，这里就不打算着墨过多介绍LCD与OLED的技术原理了，大家只要记住LCD是Liquid Crystal Display（液晶显示），是依靠Liquid Crystal液晶材料加压通电之后是否透光的原理实现的，而OLED全称是Organic Light-Emitting Diode（有机发光二极管），这种材料通电之后就能发光。
那么双方的差距就出现了，LCD是透光，OLED是发光，因此LCD还需要光源，但OLED是自发光，不需要额外的光源，这就导致两种显示结构上有巨大的差异，如下图所示：
与LCD显示屏相比，OLED不需要外部发光，那就能减少CCFL背光模组，还能减少TFT玻璃、C/F玻璃及一组0偏光片，所以OLED显示器结构简单，更加轻薄，而自发光的特性也减少了能耗，黑色状态下可以做到0亮度，这样对比度超高，而且省电，也没有漏光问题。
正因为OLED显示屏这些优点，所以OLED在对比度、可视角度、响应时间、色彩、能耗、厚度及可弯曲性等问题上具有先天性优势，这些问题在智能手机上更加重要，特别是轻薄、省电、可弯曲等特性上尤其符合智能手机发展趋势。
在全面屏时代，OLED显示屏更受欢迎，还跟屏幕指纹识别技术有关，由于这种指纹识别技术需要穿透显示屏，所以显示屏越薄越好，以致于OLED显示器成为首选。在这个问题上，LCD不是不能做屏幕指纹，但是成本及技术难度都很高，不如OLED显示屏。
简单一句话，OLED显示屏是战未来的，特别是在智能手机上。
OLED战未来，想用好还得先批判一番
由于OLED显示独特的技术优势，所以现在它们比LCD吃香多了，尽管存在制造困难、成本高以及不容易制造大屏等问题，但OLED在智能手机行业还是倍受欢迎，只是OLED虽好，其中的烦恼也不少。
但是我们也要知道，OLED跟LCD一样实际上也是分为多种类型的，LCD显示中的TN、VA、IPS面板类型争斗了很多年，而在OLED显示中也存在AM主动式、PM被动式、Transpaprent透明等等多种类型，即便现在AMOLED类型占据了主流，但是不同的AMOLED显示屏也不同，甚至可以说不同厂商做出来的AMOLED面板显示效果都不会是一样的，所以市面上使用OLED面板的手机很多，但是各家的体验并不同，有人用着很爽，有人觉得辣眼睛。
所以今天的重点来了，这次的超能课堂就来说说AMOLED效果不同的原因。
AMOLED的P排：显示效果与寿命的纠结
说到AMOLED现实的缺点，大家第一个想到的就是P排，也就是Pentile排列。三星是最早量产OLED面板的，也是第一个推P排的，在Galaxy S4上率先使用了名为Diamond Pixel（钻石像素）的P排，与标准的RGB排列走向不同的道路。
左边是RGB排列，右边是Pentile排列（出处）
简单来说，RGB排列就是红绿蓝三原色子像素均匀排列，P排则是RGB子像素并不均等，有共用的像素点，所以P排的实际像素密度要比RGB排列低，这也就导致了即便是同样的分辨率，P排的清晰度也是不如RGB的，俗称大果粒屏。
不同厂商生产的OLED材料寿命、效率都是不同的
OLED为什么用P排？这个问题也争论很久了，P排的好处是可以降低成本、减少功耗，很多人觉得三星首先使用P排就是为了省钱，但这么说对三星也不太公平，P排是现有技术下的折衷，根源跟OLED的RGB发光材料有关，因为三种材料的寿命、发光效率并不是一致的，这种有机材料天性如此，通常是绿色寿命最长，蓝色材料寿命最短，通过P排让不同材料的寿命尽可能做到一致。
三星手机P排（左）与苹果iPhone X的P排（右边）（来自Displaymate）
P排也不是一成不变的，三星在Galaxy S4使用了Diamond Pixel，而一年后的Galaxy S5上就用过改良型的钻石排列，并沿用至今。去年三星开始给苹果iPone X供应OLED面板，但iPhone X的P排跟三星自己的P排是不一样的，所以它的显示效果跟三星的也是不一样的。
OLED显示屏被人诟病的第一个问题就是P排了，而且这个问题每个使用OLED面板的手机表现都不同，目前随着LG及国产厂商的OLED手机面板量产，现在大体能分为三个流派——三星、LG及国产，LG的OLED面板之前被人疯狂吐槽，在这方面就吃过亏。
当然，即便都是三星系的，每家买到的OLED面板效果也不同，就像三星与苹果的差异一样，这大概要看不同厂商在三星那里花的钱多少了，苹果舍得砸钱就能获得更好的面板，还可以自己指定技术标准。
OLED千古之谜：为何没有国产机用2K OLED？
上面说了P排的优点与不足，它影响的主要是手机显示的清晰度，既然不能从材料上解决问题，那也可以通过提升屏幕分辨率的方式来改良这个问题啊！没错，三星就是这么做的，从Galaxy S6系列手机开始应用2K分辨率的OLED面板，一直坚持到现在，今年的Galaxy S9/S9+/Note 9都是500+PPI分辨率，S9甚至高达570PPI。
苹果在iPhone XS、iPhone XS Max上也做到了458PPI，保持了iPhone X以来的水准。
但是国产品牌的手机中，LCD时代还有很多厂商使用2560x1440分辨率的面板，但是到了全面屏时代的OLED手机中，国产旗舰机几乎都是18：9比例的2160x1080分辨率OLED屏，有些因为比例问题分辨率会略高一些，但是算PPI的话国产机多在400PPI左右，哪怕是售价达到四五千的高端机，这个水平跟5.5寸1080p手机差不多，换句话说主流国产机在屏幕分辨率上多年来没进步，可能还有退步。
为什么不上2K级OLED屏？这个问题没有人解答，一种说法是三星把2K级OLED屏当作杀手锏，不外卖，国内厂商买到的都是1080p级别的；另一种说法就是国产厂商省钱，买不起三星的2K OLED面板，毕竟国产旗舰的售价还是不能跟三星苹果相比。
在这样的情况，一些国产手机厂商也会给大家灌输1080p级的OLED面板已经够好了，不会有大果粒等等，这个问题就要看消费者自己的感受了。
OLED显示屏闪瞎眼的根源：PWM频闪影响
除了分辨率、像素排列影响不同手机的OLED屏幕观感之外，还有个不容忽视的因素就是PWM调光问题，这个问题处理不好就会出现“闪瞎眼”的问题，这也是很多人不喜欢OLED显示屏的原因。
在LCD时代，调光不是问题，因为有背光模组，可以控制背光组件的电压实现亮度高低调节，而OLED的电压不能随意调，低电压下它会出现果冻效应，所以调节亮度就需要用别的方法，目前主要就是PWM调光，玩过散热风扇调控的玩家对PWM不陌生，说白了就是不断地打开、关闭屏幕来实现亮度的调节。
OLED-info网站制作的PWM调光示意图
PWM调控就有个频率的问题，高频PWM因为超过人眼的感知范围，所以高频PWM影响还不大，但现在OLED显示屏的一个缺陷就是低频PWM，尤其是低亮度下一些手机的PWM频率低于240Hz，这时候快速闪烁的屏幕就对使用者的双眼及大脑产生影响，轻则眼镜疲劳，反应大点的还会有眩晕、恶心之类的症状。
iPhone XS Max手机的PWM频率
三星Galaxy Note 9的PWM频率
对于PWM闪瞎眼的问题，它是否真的伤眼也引发了很多的争议，不同人对这个问题的敏感度也不同，有的人觉得iPhone手机很伤眼，但也有人没觉得有问题。如果按照国家对护眼灯的PWM频率要求，那么现在的OLED屏幕手机就没合格的，毕竟前者的要求是3125Hz调频，而现在的旗舰机普通都在300Hz内。
上面的测试结果来自Notebookcheck网站，他们家是坚持做手机、平板、笔记本屏幕PWM指标的网站，大家有需要可以去这个网站上找找手机的PWM参数。
总结：
相比LCD显示屏，OLED显示屏的技术优势太明显了，手机厂商转向OLED屏幕是大势所趋，统计数据显示2018年上半年全球AMOLED面板的智能手机出货量将近2亿部，占到全球智能手机市场的21%，其中三星的份额高达95%，依然是绝对主力。
除了三星自己，苹果以及国内手机厂商使用的OLED面板也多数来自三星，但是每家手机公司的OLED显示屏效果都是不一样的，是分为三六九等的，影响这事的东西太多了，屏幕的像素排列、分辨率以及PWM调光都有可能不一样，这也是很多人用不同OLED手机的体验不同的原因。