什么是显示屏亮度？如何衡量？
显示屏亮度，简单来说，就是屏幕发光的强度。它决定了屏幕在不同环境光线下内容的可读性。
衡量单位：尼特 (nit) 或 坎德拉每平方米 (cd/m²)
显示屏亮度的国际标准单位是尼特 (nit)，也称为坎德拉每平方米 (cd/m²)。两者是完全等同的。一个尼特等于一平方米面积上发出一个坎德拉强度的光。
- 坎德拉 (candela, cd)：衡量一个光源在特定方向上的发光强度。可以想象成一支蜡烛在某个方向上的亮度。
- 尼特 (nit) 或 cd/m²：衡量的是单位面积上的亮度。一块屏幕有100尼特的亮度，意味着每平方米的屏幕面积上，其发光强度相当于100支蜡烛。
尼特值越高，屏幕就越亮。不同设备的典型亮度范围差异很大：
- 桌面显示器： 通常在 250 – 400 尼特之间。一些专业或高端显示器可达 500 – 600 尼特。
- 笔记本电脑屏幕： 常见亮度在 250 – 350 尼特。高端型号、触控屏或为户外使用优化的型号可达 400 – 500 尼特，甚至更高。
- 智能手机和平板电脑： 为了在户外强光下可用，其峰值亮度通常较高，常温下持续亮度可能在 400 – 800 尼特，而峰值亮度（尤其用于 HDR 内容）可轻松超过 1000 尼特，甚至达到 2000 尼特或更高。
- 电视： 亮度范围非常宽，从几百尼特（入门级）到数千尼特（高端 HDR 电视）。
- 公共显示屏/数字标牌： 可能需要非常高的亮度（数千尼特）以便在明亮的环境或阳光直射下清晰可见。
为什么调整显示屏亮度很重要？
调整显示屏亮度不仅仅是让屏幕看起来舒服，它直接关系到可见性、眼部舒适度、电池续航以及功耗。
可见性
环境光线是影响屏幕可见性的主要因素。在明亮的环境（例如阳光直射的户外或光线充足的室内）中，如果屏幕亮度不够高，屏幕内容就会显得暗淡、难以看清，甚至完全反光。相反，在黑暗的环境中，过高的屏幕亮度则会显得刺眼。
眼部舒适度与健康
长时间使用与环境光线不匹配亮度的屏幕，容易导致眼部疲劳、干涩、视力模糊等不适。这就像在黑暗中看非常明亮的灯光或在强光下看非常暗的物体一样，眼睛需要不断调整适应，增加了负担。将屏幕亮度调整到与环境光线相匹配的水平（通常略高于环境光亮度），可以显著提高眼部舒适度。
电池续航
对于笔记本电脑、智能手机、平板电脑等电池供电设备而言，显示屏是主要的耗电组件之一。提高显示屏亮度会显著增加功耗。适当降低亮度是延长设备电池续航最有效的方法之一。
功耗
即使是连接电源的桌面显示器或电视，更高的亮度也意味着更高的能耗。在满足使用需求的前提下，降低亮度可以节省电力。
环境光线如何影响我们感知到的屏幕亮度？
我们对屏幕亮度的感知是相对的，很大程度上取决于周围环境的光线强度。一个300尼特的显示器在黑暗的房间里可能看起来非常亮，甚至刺眼；但在阳光明媚的户外，同样的300尼特亮度可能根本不足以看清屏幕内容。
感知亮度 = 屏幕亮度 – 环境光强度（这不是一个精确的公式，只是为了说明相对关系）
这意味着，为了在不同的环境光线下保持同样的视觉体验和舒适度，我们需要相应地调整屏幕亮度。这就是为什么许多现代设备都配备了环境光传感器，可以自动检测周围光线强度并调整屏幕亮度（即自动亮度调节功能）。
不同设备和环境下通常需要多少亮度？
所需亮度取决于使用场景、环境光线以及个人偏好，但有一些普遍的推荐范围：
典型使用场景所需亮度（非严格标准）
- 黑暗房间（例如看电影）： 80 – 120 尼特。过高亮度会破坏黑暗场景的氛围并引起不适。
- 普通室内环境（例如办公室、居家）： 120 – 250 尼特。这是大多数桌面显示器和笔记本电脑的常见工作范围。
- 光线充足的室内（例如靠窗、明亮照明）： 250 – 400+ 尼特。需要更高的亮度来对抗环境光线。
- 户外非阳光直射： 400 – 600+ 尼特。手机和平板电脑常在此范围工作。
- 户外阳光直射： 600 – 1000+ 尼特。手机的峰值亮度或公共显示屏需要如此高的亮度才能在阳光下可用。
设备类型与典型最大亮度
设备的设计目标决定了其通常能达到的最大亮度：
- 入门级显示器/笔记本： 通常不超过 300 尼特。适合普通室内办公和娱乐。
- 主流显示器/笔记本： 300 – 400 尼特。提供更好的通用性和在更亮环境下的表现。
- 高端显示器/笔记本： 400 – 600+ 尼特。可能支持 HDR，适合专业工作或更苛刻的光照条件。
- 智能手机： 常规最大亮度 500 – 800 尼特，HDR 峰值亮度 1000 – 2000+ 尼特。
- 电视： 标准动态范围 (SDR) 内容通常使用较低亮度（几百尼特），但为了 HDR 效果，其峰值亮度是关键卖点，高端型号可达 1000 – 2000+ 尼特。
选择显示设备时，了解其最大亮度以及是否支持高亮度（如 HDR 峰值亮度）是很重要的，特别是如果需要在复杂或明亮的光照环境中使用。
不同显示技术（LCD、OLED等）如何实现亮度？
不同的显示技术以不同的方式产生光线，从而实现屏幕亮度。
LCD（液晶显示）
LCD 本身不发光。它依赖于屏幕后面的背光源 (Backlight) 来提供亮度。液晶层的作用是控制通过的光量。背光源通常是 LED（发光二极管）。
- 亮度控制： 主要通过调节背光源的强度来实现。整个背光源的亮度可以整体调节，也可以通过更复杂的局部调光 (Local Dimming) 技术，将背光源分成多个区域独立控制亮度，从而提高对比度。
- 优点： 容易实现高整体亮度，成本相对较低。
- 缺点： 黑色区域仍然会有背光透过，导致“漏光”或灰黑色，影响对比度。局部调光可以改善，但仍不如像素级控光。
OLED（有机发光二极管）
OLED 是一种自发光技术。屏幕上的每个像素都是一个微小的 OLED 器件，它可以独立发光并控制自己的亮度。当需要显示黑色时，像素直接关闭，完全不发光。
- 亮度控制： 通过控制每个像素的发光强度来实现。
- 优点： 可以实现“真黑”，提供极高的对比度。响应速度快。
- 缺点： 红色、绿色 OLED 相比蓝色 OLED 寿命较短（但技术在进步）。在大面积显示明亮画面（如全屏白色）时，由于总功耗和散热限制，OLED 屏幕的整体亮度可能会被限制（称为 ABL – Automatic Brightness Limiter），不如同等条件下 LCD 的全屏亮度高。但在显示局部高亮区域时，OLED 可以达到非常高的峰值亮度。
Mini-LED / Micro-LED
这些技术可以看作是 LCD 背光技术的升级（Mini-LED）或全新的自发光技术（Micro-LED）。
- Mini-LED： 使用数量巨大（数千甚至上万颗）的小型 LED 作为 LCD 的背光源，并进行精细的局部调光。可以显著提高对比度、黑位表现和峰值亮度，接近甚至超越 OLED 的视觉效果。
- Micro-LED： 是一种像素级的无机自发光技术，类似于 OLED 的优点，但理论上可以达到更高的亮度、更好的色彩和更长的寿命。目前主要用于超大型或专业的显示墙，尚未大规模应用于消费级小型屏幕。
如何调整显示屏亮度？
调整显示屏亮度的方法因设备类型和操作系统而异，但通常都非常方便。
在操作系统中调整 (Windows, macOS, iOS, Android)
- Windows：
- 任务栏右下角： 点击电池或通知区域图标，通常会有一个亮度滑块。
- 设置： 打开“设置”>“系统”>“显示”，找到“亮度”滑块。
- 快捷键： 许多笔记本电脑键盘上有功能键（通常是 Fn + F 键）带有太阳或亮度的图标，可以直接调整。
- macOS：
- 菜单栏： 点击菜单栏中的“控制中心”图标（或旧版本中的亮度图标），拖动亮度滑块。
- 快捷键： 键盘顶部有专门的亮度调节键（通常是 F1/F2 或 F14/F15）。
- 系统设置： 打开“系统设置”>“显示器”，找到亮度滑块。
- iOS (iPhone/iPad)：
- 控制中心： 从屏幕右上角（刘海屏/全面屏）或底部（带Home键旧款）下拉/上滑，找到亮度滑块。
- 设置： 打开“设置”>“显示与亮度”，调整滑块。在这里也可以开启或关闭“自动亮度调节”。
- Android 手机/平板：
- 通知栏/快捷设置面板： 从屏幕顶部向下滑动，通常在顶部区域找到亮度滑块。
- 设置： 打开“设置”>“显示”>“亮度水平”或“亮度”，调整滑块。在这里也可以开启或关闭“自适应亮度”（即自动亮度调节）。
在显示器或电视上调整
- 使用显示器或电视机身侧面、底部或背面的物理按钮，或使用遥控器，调出屏幕菜单 (OSD – On-Screen Display)。
- 在 OSD 菜单中，找到“图像”、“显示”、“画面”或类似的选项，其中会有“亮度”、“背光”、“明亮度”等设置项。
- 使用导航按钮调整亮度值。
自动亮度调节
大多数现代设备都提供自动亮度调节功能。开启此功能后，设备会利用内置的环境光传感器检测周围环境的光线强度，并自动调整屏幕亮度以适应当前环境。这通常是推荐的设置，可以平衡可见性、舒适度和功耗。
如果发现自动亮度调节效果不理想（例如在特定光线下过亮或过暗），可以尝试关闭自动调节，手动设置亮度，或者在设置中查找是否有关于自动亮度调节的校准或优化选项。
什么是峰值亮度，它与 HDR 有什么关系？
理解峰值亮度对于评估显示设备，尤其是支持 HDR (High Dynamic Range) 的设备性能非常重要。
峰值亮度 (Peak Brightness)
峰值亮度是指显示屏在特定区域（通常是很小的百分比，如屏幕面积的1%或10%）能够达到的最大瞬间亮度。这个亮度水平通常只能维持很短的时间或仅限于屏幕的某个小区域。
与此相对的是全屏持续亮度 (Sustained Full-Screen Brightness)，这是显示屏在整个屏幕都显示白色内容时能够持续发出的最大亮度。通常情况下，峰值亮度远高于全屏持续亮度，特别是对于 OLED 或具有高级局部调光的 LCD (如 Mini-LED 背光)。
与 HDR 的关系
HDR (High Dynamic Range) 意为高动态范围。传统的显示内容是 SDR (Standard Dynamic Range)，其亮度范围（从最暗到最亮）相对有限。HDR 的目标是提供更大的亮度范围，让图像的亮部更亮、暗部更暗，从而呈现出更接近人眼实际观察到的真实世界的画面细节和对比度。
实现优秀的 HDR 效果，高峰值亮度是关键要素之一。HDR 内容通常包含非常明亮的元素（例如阳光、灯泡、金属反光等）。显示设备需要能够达到很高的亮度水平，才能准确地呈现这些明亮的高光部分，使画面更有冲击力和真实感。如果显示设备的峰值亮度不够高，这些高光部分就无法得到充分展现，HDR 效果会大打折扣。
HDR 标准（如 HDR10, Dolby Vision, HLG 等）通常会建议或要求显示设备达到一定的峰值亮度水平才能获得认证。例如，许多 HDR 认证要求显示器或电视的峰值亮度至少达到 400 尼特，而更高级别的认证可能要求达到 600 尼特、1000 尼特甚至更高。
因此，对于想体验高质量 HDR 内容的消费者来说，了解显示设备的峰值亮度指标，并选择能达到较高峰值亮度的型号，是非常重要的。
显示屏亮度对功耗有多大影响？
显示屏的亮度是设备功耗的一个非常重要的决定因素，尤其是在电池供电的设备上。
对于大多数显示技术（尤其是 LCD），产生光线是一个耗能的过程。背光源（LCD）或发光像素（OLED）需要电力来发光，亮度越高，所需的电力就越多。
虽然具体影响程度取决于显示技术、屏幕尺寸、分辨率以及硬件设计，但普遍规律是：亮度设置越高，功耗越大。
在笔记本电脑和智能手机等设备上，屏幕通常是最大的耗电组件。将屏幕亮度从最高调到中等水平，通常可以显著延长电池续航时间，有时甚至能增加数小时的使用时长。
例如，一个笔记本电脑在最高亮度下的功耗可能比在最低亮度下高出数瓦到十几瓦不等，这对于总功耗只有几十瓦的笔记本来说，是相当大的比例。
理解这一点对于需要长时间离电使用的用户来说非常重要。在不需要高亮度（例如在黑暗的飞机客舱或卧室里）时，降低屏幕亮度是延长设备使用时间最直接有效的方法。
