Adaptacyjna jasność
Adaptacyjna jasność to jasność ekranu ustawiana automatycznie przez system w odpowiedzi na odczyt czujnika światła otoczenia. Adaptacyjna jasność zapewnia użytkownikom bardziej dynamiczne środowisko wyświetlania, w którym jasność dostosowuje się automatycznie do środowiska użytkownika.
Nowość w systemie Windows 11
Implementacja automatycznej jasności została znacznie uproszczona dla OEM, którzy chcą zintegrować czujniki światła z systemem Windows 11 przy użyciu nowego paradygmatu, czyli krzywej reakcji na światło otoczenia (ALR). Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Zmiany krzywej odpowiedzi światła otoczenia dla systemu Windows 11.
Nowa metoda nie opiera się na poprzedniej konfigurowalnej przez OEM krzywej przeliczania luksów na jasność. Domyślna krzywa jest bardziej stabilna i niezawodna, a także łatwiejsza do zintegrowania.
Strony ustawień mają nowe wizualizacje. Aktualizacje strony Ustawienia wyświetlania są zanotowane w tym artykule. Istnieje przełącznik użytkownika do adaptacyjnego sterowania jasnością zawartości (CABC).
Nadal obowiązują następujące ulepszenia systemu Windows 10 w wersji 1903 (19H1):
- Automatyczna jasność jest domyślnie włączona
- Użytkownicy mogą kontrolować jasność za pomocą suwaka środka akcji
- Parametry konfiguracji rejestru jasności adaptacyjnej
Optymalizacja etapów i zmian jasności wyświetlacza.
Liczba poziomów jasności, które oferuje urządzenie wyświetlające, jest ważna. Możliwe są dwa podejścia:
- Na podstawie wartości procentowych: Kontrolowanie jasności przy użyciu wartości procentowych, obsługujących 101 poziomów (od zera do 100) kontrolki podświetlenia.
- Sterowanie jasnością za pomocą wartości nits (zalecane) pozwala na precyzyjne kontrolowanie poziomów podświetlenia. W związku z tym umożliwia bardzo gładkie i dokładne przejścia jasności.
System Windows wykrywa typ interfejsu jasności uwidocznionego przez sterownik wyświetlania i wybiera najbardziej odpowiedni interfejs. Jeśli sterownik wyświetlania uwidacznia tylko interfejs DXGK_BRIGHTNESS_INTERFACE_2, system będzie kontrolować jasność przy użyciu wartości procentowych. Jeśli sterownik wyświetlania uwidacznia interfejs DXGK_BRIGHTNESS_INTERFACE_3, Windows 10, wersja 1809 i nowsze steruje jasnością przy użyciu wartości nits. Interfejs DXGK_BRIGHTNESS_INTERFACE_3 jest ignorowany w starszych wersjach systemu Windows. Jeśli interfejsy DXGK_BRIGHTNESS_INTERFACE_2 i DXGK_BRIGHTNESS_INTERFACE_3 są uwidocznione przez sterownik wyświetlania, Windows 10 w wersji 1809 i nowszej będzie kontrolować jasność przy użyciu wartości nits. Wersje systemu Windows na poziomie podrzędnym będą kontrolować jasność przy użyciu wartości procentowych.
Zagadnienia dotyczące jasności i wyświetlania
Jeśli system obsługuje ustawienie jasności w nitach poprzez sterownik wyświetlania udostępniający interfejs DXGK_BRIGHTNESS_INTERFACE_3, wyświetlacz powinien być prawidłowo skalibrowany. Kalibracja powinna być wykonywana na różnych poziomach intensywności poprzez pomiary wartości nitów z użyciem miernika nitów wysokiej jakości w różnych miejscach wyświetlacza podczas wyświetlania białego tła. Narzędzia do pomiaru jasności wyświetlacza są nazywane miernikami luminance lub miernikami jasności i są dostępne do zakupu od dostawców sprzętu elektronicznego i sprzedawców internetowych.
Implementacja wyświetlacza musi być starannie zoptymalizowana. Specyficznie:
- Upewnij się, że wyświetlacz może płynnie przyciemniać na wszystkich dostępnych poziomach jasności.
- Należy uwidocznić wystarczające poziomy jasności wyświetlacza, aby zapewnić płynne przyciemnianie. Zalecany jest co najmniej 101 poziom.
Kontrolowanie jasności przy użyciu wartości nits
Począwszy od wersji 1809 systemu Windows 10, system będzie kontrolować jasność przy użyciu nitów na urządzeniach, których sterownik wyświetlania obsługuje interfejs DXGK_BRIGHTNESS_INTERFACE_3. Nit (kandela na metr kwadratowy) to jednostka międzynarodowego systemu jednostek (SI) luminancji. Gdy urządzenie ma prawidłowo skalibrowane wyświetlacz i czujnik, kontrola jasności powinna działać bez problemu od razu po zakupie. Na tych urządzeniach nie ma potrzeby żadnej krzywej ALR.
W przypadku tych systemów ważne jest, aby czujniki światła i wyświetlacze były dokładnie kalibrowane. System Windows 10 w wersji 1809 toleruje małe niedokładności, które mogą wystąpić podczas procesu produkcji tych systemów. Umieszczenie składników, przezroczystości szkła i podobnych czynników może znacznie wpływać na nity i lux. Dlatego kalibracja systemów jasności opartych na nitach powinna być przeprowadzana co najmniej raz z projektem ostatecznego formatu, zamiast kalibracji formatów rozwojowych i przenoszenia wyników na format ostateczny.
Kalibracja poszczególnych urządzeń podczas produkcji każdego urządzenia daje najlepsze wyniki końcowe.
Kontrolowanie jasności przy użyciu wartości procentowych
Systemy, które nie obsługują sterowania jasnością nitów, muszą obsługiwać wartości procentowe. W systemach procentowych konieczne jest mapowanie wartości procentowych podświetlenia i wartości jasności. Mapowanie wartości procentowych podświetlenia na wartości jasności powinno być zgodne ze wzorcem wykładniczym. W systemach jasności opartych na nitach, ponieważ oczekuje się, że każdy poziom nitów zostanie skalibrowany, zapewniane jest mapowanie procentowych wartości do nitów. Ta mapa procentowa do nitów wykorzystuje badania nad widzeniem człowieka i kolorami, aby zapewnić percepcyjnie liniowy suwak jasności. Dopóki poziomy nit są prawidłowo kalibrowane zgodnie z opisem w DXGK_BRIGHTNESS_INTERFACE_3, percepcyjna różnica luminancji między zerem procent a 1% będzie automatycznie równoważna różnicy percepcyjnej między 1% a 2%i tak dalej.
Ludzka wizja jest bardziej wrażliwa na małe zmiany w danych wyjściowych jasności ekranu przy niskich poziomach światła, dzięki czemu więcej poziomów podświetlenia należy przydzielić do niższego zakresu jasności, aby pomieścić łagodniejsze przejścia. Różnica między 1% a 2% w nitach powinna być mniejsza niż różnica między 10% a 11%, na przykład. Oznacza to, że 50% maksymalnej luminacji ekranu nie będzie odwzorowane na poziom podświetlenia 50%.
W przypadku akceptowalnego środowiska użytkownika najniższy poziom jasności (0%) musi spowodować niski, ale czytelny wyświetlacz. Użytkownicy mogą dostać się do nierozłącznych sytuacji, gdy ustawienie jasności na 0% na urządzeniach, które mapują wartość na 0 nitów, ponieważ kontrolki do rozjaśnienia ekranu nie są już widoczne. Ekran musi być wystarczająco jasny przy wartości 0%, aby użytkownik mógł wchodzić w interakcję z interfejsem użytkownika na ekranie. Na urządzeniach obsługujących interfejs DXGK_BRIGHTNESS_INTERFACE_3 0% jest automatycznie ograniczony do co najmniej 5 nitów przez system Windows.
Zmiany krzywej odpowiedzi na światło otoczenia dla systemu Windows 11
Pojawiły się pewne obawy dotyczące implementacji adaptacyjnej jasności systemu Windows 10:
- Słabe odczyty czujnika światła otoczenia, zwłaszcza w bardzo ciemnych lub bardzo jasnych środowiskach
- Panele wyświetlaczy, które nie mogą dostosowywać się do dowolnej wartości procentowej lub wartości kandeli na metr kwadratowy.
- Trudności ze znalezieniem optymalnego mapowania luxów na nity
Te obawy powodują:
- Ciągłe wahania jasności wyświetlacza z powodu niedokładności czujnika światła otoczenia (ALS)
- Niewielkie zmiany w nitach widocznych w środowiskach o niskim oświetleniu
Aby rozwiązać te problemy, reakcja na światło otoczenia została zmieniona, aby użyć krzywej z podziałem na segmenty. W poniższej tabeli przedstawiono domyślne mapowania wartości między przedziałami lux a procentowymi wartościami jasności ekranu. Producenci OEM mogą za pomocą opcji dostosowywania zrezygnować z podziału na grupy i stosować starszą krzywą.
| Wiadro | Min Lux | Max Lux | Procent |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 10 | 10 |
| 2 | 5 | 50 | 25 |
| 3 | 15 | 100 | 40 |
| 4 | 60 | 300 | 55 |
| 5 | 150 | 400 | 70 |
| 6 | 250 | 650 | 85 |
| 7 | 350 | 2000 | 100 |
| 8 | 1000 | 7000 | 115 |
| 9 | 5000 | 10000 | 130 |
Poniższa ilustracja porównuje zmiany domyślnej krzywej ALR z systemu Windows 10 do Windows 11. Przykładowa krzywa domyślna znajduje się po lewej stronie, a zsegregowana krzywa domyślna dla Windows 11 znajduje się po prawej stronie. Przedstawione poniżej krzywe to tylko przykłady krzywych, które można ustawić jako wartości domyślne. Rzeczywista domyślna krzywa urządzenia zależy od wielu czynników i może się różnić w zależności od producenta urządzenia.
Notatka
Systemy uaktualniania z systemu Windows 10 do Systemu Windows 11: brak zmian w sprzęcie lub oprogramowaniu układowym poza istniejącymi wymaganiami adaptacyjnej jasności systemu Windows 10, są to zmiany wewnętrzne systemu Windows 11. Istniejące systemy obsługujące adaptacyjną jasność w Windows 10 doświadczą nowej krzywej przedziałowej po zaktualizowaniu do systemu Windows 11.
Omówienie funkcji segmentowanego automatycznego dostosowywania jasności
Aby zmniejszyć częste wahania jasności wyświetlania w odpowiedzi na wahania odczytów z ALS, wprowadziliśmy grupowaną automatyczną jasność. Zakres wartości luksowych jest mapowany na pojedynczą docelową wartość procentową jasności. Jasność ekranu zostanie następnie przeniesiona do wartości procentowej docelowej. Na DXGK_BRIGHTNESS_INTERFACE_2 urządzeniach opartych na interfejsie używa się docelowej wartości procentowej. Na DXGK_BRIGHTNESS_INTERFACE_3 urządzeniach opartych na interfejsie wartość docelowa jest konwertowana na odpowiednią wartość nits i używana. Na podstawie naszych eksperymentów w różnych warunkach oświetlenia zakresy lux są podzielone na siedem różnych nakładających się zasobników i przypisano odpowiedni cel jasności wyświetlacza. Odczyt z ALS jest mapowany na docelową jasność przy użyciu tej tabeli przeliczeń. Wiadra wprowadzają niezbędny efekt histerezy, który zapobiega wahaniom jasności wyświetlacza w przypadku niewielkich zmian w odczytach ALS. Nakładające się wiadra ułatwiają płynne przechodzenie między nimi, gdy odczyt ALS zmienia się znacznie.
Stopniowana automatyczna jasność zawsze zaczyna się od drugiego poziomu, docelowa jasność ekranu 55%, ponieważ jest to najczęstsze warunki oświetleniowe, jakie użytkownicy napotykają. W miarę zmiany jasności przesunięcie celowe jest przenoszone do odpowiadającego wyższego lub niższego zasobnika. Suwak jest animowany w odpowiedzi na przejścia pojemnika.
Oto przykładowa sekwencja zdarzeń z krzywą ALR w zasobniku skrzynki odbiorczej:
BucketedALRCurve rozpoczyna się w drugim zasobniku i celuje w 55%. Czujnik zgłasza 40 luksów; czujnik zgłasza 90 luksów; czujnik zgłasza 40 luksów; czujnik zgłasza 90 luksów; czujnik zgłasza 20 luksów. BucketedALRCurve przechodzi z drugiego zasobnika do pierwszego zasobnika. Cel jasności wynosi teraz 40%; Użytkownik widzi, że jasność spada o 15%; Czujnik zgłasza 60 luksów; Czujnik zgłasza 90 luksów; Czujnik zgłasza 40 luksów; Czujnik zgłasza 200 luksów; BucketedALRCurve przechodzi od pierwszego zasobnika do drugiego zasobnika. Cel jasności wynosi teraz 55%. Użytkownik widzi, że jasność wzrasta o 15%
W tej sekwencji jasność poszła tylko dwukrotnie w górę iw dół, mimo że światło otoczenia wahało się często.
Urządzenie uruchamia się w drugim zasobniku. Gdy czujnik waha się od 40 do 90 luksów, procent jasności nigdy się nie zmienia, ponieważ zarówno 40, jak i 90 luksów należą do drugiej kategorii.
Gdy czujnik zgłasza próbkę 20 luks, urządzenie przechodzi do pierwszego zasobnika, ponieważ 20 lux nie znajduje się już w drugim zasobniku. Jasność jest następnie stabilna dla kilku wartości lux. Należy pamiętać, że wartości 90 i 40 lux nie przenoszą jasności z powrotem do drugiego zasobnika, ponieważ te wartości istnieją w pierwszym zasobniku.
Gdy czujnik zgłasza próbkę 200 luksów, urządzenie przechodzi do drugiego przedziału, ponieważ 200 luksów przekracza maksymalną wartość luksową pierwszego przedziału.
Scenariusze zewnętrzne
Niektóre urządzenia nits obsługują zwiększenie zakresów. Oznacza to, że jasność może przekroczyć 100%, jeśli pozwala na to automatyczna jasność. Ustawiając szóste i siódme przedziały za 100%, te przedziały zostaną uruchomione, gdy użytkownicy wchodzą w bezpośrednie światło słoneczne na urządzeniach, które obsługują zwiększenie zakresów.
Bardzo ciemne scenariusze
Wiele czujników nie radzi sobie dobrze z bardzo ciemnymi scenariuszami, wysyłając zmienne wartości ALS. Ponieważ najniższy przedział obejmuje do 100 luksów, w tych ciemnych środowiskach jasność nie powinna zmieniać się często.
Automatyczne klucze rejestru jasności
Dostosowania producenta OEM wymienione w tej sekcji są zgodne z następującym kluczem rejestru w systemie Windows 11:
Computer\HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\AdaptiveDisplayBrightness\{23B44AF2-78CE-4943-81DF-89817E8D23FD}
| Klucz | Format | Użycie |
|---|---|---|
| AutobrightnessLuxToNitsCurve | REG_SZ | LUT dla odczytu ALS lux do docelowej krzywej w nitach. Przykład: "1:8,2:25,5:35,10:60,20:90,40:90,100:130,400:170,700:200,2000:400,3000:500,4500:700" |
Histereza jasności dla niestandardowej krzywej ALR w systemie Windows 11
Większość systemów domyślnie wykorzystuje podzieloną na segmenty krzywą automatycznej jasności w systemie Windows 11. Histereza i przejścia nie będą wykorzystywane w domyślnej krzywej zasobnikowej. Poniższe parametry powinny być używane, gdy OEM zdecyduje się na korzystanie z dostosowanej krzywej ALR.
| Klucz | Forma | Użycie |
|---|---|---|
| GórnaJasnośćHisterezaLut | REG_SZ | LUT dla progu histerezy górnej granicy jasności. Przykład: "10000:50000,20000:40000,50000:10000" reprezentuje LUT zdefiniowany przez (input 10000 millinits, histereza 50000 millinits), (20000, 40000) i (50000, 10000) w tej konkretnej kolejności |
| LowerBrightnessHysteresisLut | REG_SZ | LUT dla progu histerezy dolnej granicy jasności. |
Przejścia jasności dla niestandardowej krzywej ALR w systemie Windows 11
| Klucz | Układ | Użycie |
|---|---|---|
| MinBrightnessTransitionNitDelta | REG_DWORD | Minimalna delta nit potrzebna do wyzwolenia przejścia jasności zdefiniowanego w mili-nitach |
| Domyślny Interwał Przejścia Jasności | REG_DWORD | Domyślny czas wewnętrzny przejścia jasności między dwoma punktami przejścia zdefiniowanymi w milisekundach |
| MinBrightnessTransitionInterval | REG_DWORD | Minimalny czas przejścia jasności wewnętrznej między dwoma punktami przejścia zdefiniowanymi w milisekundach |
| MaksymalnyInterwałPrzejściaJasności | REG_DWORD | Maksymalny czas przejścia jasności między dwoma punktami przejściowymi zdefiniowanymi w milisekundach |
Przypadki testowe
W tej sekcji omówiono testowanie czujnika światła otoczenia.
Kalibracja ALS
Upewnij się, że czujnik światła otoczenia jest prawidłowo skalibrowany dla danego zestawu świateł otoczenia. Sprawdź, czy odczyty z czujnika lux są dokładne.
Kalibracja ALS ma zastosowanie do
Wszystkie systemy obsługujące jasność adaptacyjną
Konfiguracja i narzędzia do kalibracji ALS
- Źródło światła z możliwością sterowania (ściemniane) umożliwiające generowanie różnych poziomów luksów
- Miernik światła mierzący światło w luksie
- MonitorBrightnessApp lub SensorExplorer w celu wizualizacji wartości zgłaszanych przez czujnik światła otoczenia
Procedura badania kalibracji ALS
- Ustaw miernik światła obok urządzenia. Miernik światła powinien być tak blisko czujnika światła otoczenia, jak to możliwe bez negatywnej interakcji z nim.
- Rozpocznij MonitorBrightnessApp
- W ciemnym pomieszczeniu użyj źródła światła, aby zmienić poziom światła otoczenia na różne poziomy luksów
- Odczytaj miernik lux oraz wartość zgłaszaną przez MonitorBrightnessApp. Wartości powinny być identyczne
Odmiany testów kalibracji ALS
- Używaj różnych typów świateł, które można sterować, takich jak żarówki żarowe, CFL i LED.
- Użyj różnych kątów
Ocena kalibracji ALS (powodzenie lub niepowodzenie)
Wartości lux zgłaszane przez MonitorBrightnessApp powinny być identyczne z wartościami zgłoszonymi przez miernik światła.
Uwagi dotyczące klasyfikacji kalibracji ALS
Skontaktuj się z producentem sprzętu czujnika, aby dowiedzieć się, jak skalibrować czujnik.
Granularność ALS
Upewnij się, że zmiany czujnika światła otoczenia są precyzyjne, bez opóźnień
Granularność ALS ma zastosowanie do
Wszystkie systemy obsługujące jasność adaptacyjną
Konfiguracja i narzędzia dotyczące stopnia szczegółowości ALS
- Użyj źródła światła ze ściemniaczem z możliwością sterowania, aby precyzyjnie regulować poziom światła otoczenia. Źródło światła powinno być w stanie płynnie rozkręcić światło w górę i w dół.
- Użyj MonitorBrightnessApp w folderze BrightnessTests, żeby zobaczyć reakcję czujnika światła otoczenia.
Procedura testowania szczegółowości ALS
- W ciemnym pomieszczeniu użyj ściemniacza, aby płynnie zwiększyć poziom światła w górę i w dół
- Użyj MonitorBrightnessApp, aby zwizualizować odpowiedź czujnika światła otoczenia. Odpowiedź powinna być zgodna ze zmianami zastosowanymi do ściemniacza.
Ocena stopnia szczegółowości usługi ALS (powodzenie lub niepowodzenie)
Odpowiedź czujnika światła otoczenia powinna dokładnie odpowiadać zmianom zastosowanym do ściemniacza. Liniowa zmiana ściemniacza powinna spowodować liniową reakcję czujnika światła otoczenia. Odpowiedź ALS powinna nie dyskretna. Zmiana ściemniacza powinna być od razu widoczna w aplikacji MonitorBrightnessApp bez opóźnienia.
Uwagi do triage poziomu szczegółowości ALS
Skontaktuj się z producentem sprzętu czujnika, aby dowiedzieć się, jak przejścia czujnika światła otoczenia mogą być wygładzone i jak można zmniejszyć opóźnienia.
Przejścia uśpienia
Upewnij się, że czujnik światła otoczenia jest nadal funkcjonalny po wyjściu ze stanu uśpienia lub gdy pokrywa jest otwierana.
Przejścia uśpienia mają zastosowanie do
Wszystkie systemy obsługujące jasność adaptacyjną
Konfiguracja i narzędzia dotyczące przechodzenia w tryb uśpienia
- Użyj źródła światła, aby włączyć i wyłączyć światło otoczenia.
- Użyj MonitorBrightnessApp w folderze BrightnessTests, aby zwizualizować reakcję czujnika oświetlenia otoczenia.
Procedura testowania przejścia uśpienia
- W ciemnym pomieszczeniu włącz lub otwórz pokrywę.
- Użyj aplikacji MonitorBrightnessApp, aby zwizualizować odczyt czujnika światła otoczenia. Upewnij się, że czujnik odczytuje niską wartość luksową.
- Zachowaj działanie aplikacji MonitorBrightnessApp w kolejnych krokach
- Zamknij pokrywę lub wyłącz urządzenie
- Włącz światło, upewnij się, że światło otoczenia jest jasne
- Otwórz pokrywę lub włącz urządzenie
- Nawiąż połączenie z pulpitem i obserwuj wartość w aplikacji MonitorBrightnessApp. Wartość lux powinna natychmiast odzwierciedlać rzeczywiste światło otoczenia.
Ocena etapów snu (powodzenie lub niepowodzenie)
Czujnik światła otoczenia powinien wysłać wartość pomiaru podczas wychodzenia z połączonego wstrzymania lub otwierania pokrywy.
Uwagi dotyczące klasyfikacji przejść uśpienia
Skontaktuj się z producentem sprzętu czujnika, aby dowiedzieć się, jak można naprawić czujnik światła otoczenia.
Płynne przejścia
Upewnij się, że panel wyświetlania płynnie zmienia jasność.
Płynne przejścia mają zastosowanie do
Wszystkie systemy obsługujące jasność adaptacyjną
Konfiguracja płynnych przejść i narzędzia
- Użyj skryptu BrightToDim.ps1 znajdującego się w folderze BrightnessTests, aby liniowo zwiększyć jasność w górę i w dół. Przełącz urządzenie na ręczną jasność. Skrypt zmniejszy jasność ekranu z zakresu od 100 do 0.
- Opcjonalnie: użyj miernika jasności (nits), aby zmierzyć jasność ekranu
Procedura testowania płynnych przejść
- Upewnij się, że ekran wyświetla jak najwięcej białego koloru. Na przykład otwórz Notatnik i zmaksymalizuj go na ekranie.
- Uruchom skrypt BrightToDim.ps1 i obserwuj zachowanie ekranu. Ekran powinien przechodzić tak płynnie, jak to możliwe, bez żadnych skoków w jasności.
Ocena bezproblemowych przejść (powodzenie lub niepowodzenie)
Jasność ekranu powinna płynnie przechodzić w górę i w dół, nie powinno być żadnych widocznych skoków jasności.
Płynne przejścia w segregacji notatek
Skontaktuj się z producentem sprzętu, aby dowiedzieć się, jak zmiany jasności panelu wyświetlania mogą być płynne.