¿El uso de gris oscuro en un diseño en modo oscuro ahorra tanta batería como el "negro AMOLED" puro en las pantallas OLED? Los resultados pueden sorprenderle.
El diseño del modo oscuro ha llamado mucho la atención últimamente y tanto Google como Apple se están apresurando a hacerlo. diseños de temática oscura en sus aplicaciones lo más rápido que puedan en preparación para su próximos lanzamientos importantes del sistema operativo, los cuales cuentan con el modo oscuro como característica clave. En el mundo de la informática, la gente se ha estado haciendo la vieja pregunta: ¿Los diseños de temas en modo oscuro deberían usar "negro AMOLED" puro o gris oscuro?
Si bien no estoy aquí para responder en qué tono aspecto mejor, eso es personal y básicamente es política en este momento. Me gustaría responder a otra pregunta que suele acompañarse La pregunta es si usar gris oscuro en un diseño con temática oscura ahorra batería en comparación con el "negro AMOLED" puro en OLED. muestra.
La respuesta a eso es
Sí, el gris oscuro aún ahorra batería., pero esta es la parte donde la mayoría de la gente dice "¡Pero el negro puro ahorra más energía porque los píxeles en realidad están apagados!" Voy a contradecir mi propio título aquí, pero sí, ambas afirmaciones en esa protesta son ciertas. Sin embargo¿Cuánta potencia tiene el negro puro? de hecho guardar sobre gris oscuro? Para responder a esta pregunta, primero debemos comprender algo de la anatomía básica de OLED.Conceptos básicos de la pantalla OLED
En un OLED (ohorganico lbien-mimitando Diodo), cada píxel produce su propia luz que ves. Cada píxel tiene un subpíxel rojo, azul y verde (asumiendo RGB rayado para simplificar), y estos son los OLED individuales que emiten su color respectivo con un cierto brillo, y ese brillo depende de cuánta corriente eléctrica se envía al CONDUJO. Cada color que produce la pantalla es una mezcla de estos tres OLED con diferentes brillos, y el blanco es simplemente una mezcla de todos. tres de estos OLED. Como se dijo anteriormente, el negro es la ausencia de las tres mezclas de colores sin que se envíe corriente eléctrica a ninguno de sus tres colores. OLED.
Entonces, ¿cómo se hace el gris oscuro? El gris, el gris oscuro y el gris claro son en realidad solo tonos de blanco. Un píxel gris se crea formando un píxel blanco y luego reduciendo la corriente a sus tres OLED en un porcentaje basado en qué tan claro u oscuro debe ser el píxel. Esto se piensa más fácilmente en los códigos de color RGB, donde #FFFFFF/rgb (100%,100%,100%) es blanco puro, #000000/rgb (0,0,0) es negro y los tonos de gris son cualquier triplete con el mismo rojo, verde y azul componentes. Los valores de los componentes rojo/azul/verde individuales de un código de color de entrada se pasan esencialmente al OLED RGB respectivo del píxel.
Sin embargo, al generar estos códigos de color, hay un paso más que se lleva a cabo, y es corrección gamma. No explicaré la gamma con demasiada profundidad, pero en pocas palabras, la corrección gamma toma los valores del código de color lineal que oscilan entre 0% y 100% y los eleva a una potencia. La gamma de pantalla estándar de la industria utiliza un exponente de potencia de 2,2, por lo que cada componente de color de entrada se eleva a 2,2, y esa es la luminancia de salida del OLED respectivo.
En resumen, los componentes del código de color RGB de entrada se elevan a 2,2 y luego se pasan a los respectivos OLED rojo, azul y verde del píxel. Simple.
Ahora podemos empezar a responder preguntas.
¿Cuánta energía consumen los píxeles de color gris oscuro?
Usaremos el Especificaciones del tema oscuro de Google MaterialEl color de superficie recomendado es #121212, que se traduce en rgb (7%,7%,7%). Después de la corrección gamma (0,07^2,2), obtenemos un valor de 0,3%, lo que significa que la superficie gris oscura de Google genera un 0,3% de luminancia de una superficie blanca pura.
El gris oscuro es el 0,3% de la luminosidad del blanco puro.
Recuerde que la luminancia/brillo del OLED depende de la corriente eléctrica que se le envía. Sólo se necesita el 0,3% del poder del blanco para generar gris oscuro. Pero sé lo que estás pensando,
"¡El 0,3% sigue siendo superior al 0%!"
Tienes toda la razón, pero veamos algunas cifras del mundo real.
Medí la eficacia luminosa de la pantalla del OnePlus 7 Pro (a 60 Hz) mediante una regresión lineal al trazar la potencia del dispositivo frente a la luminancia de la pantalla de salida. Las pantallas también consumen energía con solo encenderlas: el controlador de la pantalla se activa y está listo para enviar y recibir señales desde el SoC a los transistores de película delgada. Medí la potencia del dispositivo mientras la pantalla mostraba una imagen completamente negra y otra medición mientras la pantalla estaba apagada, luego resté la diferencia. La pantalla del OnePlus 7 Pro consumió una base de 400 mW y 4 mW adicionales por nit (unidad de luminancia).
Ahora que hemos reunido cifras de potencia realistas, podemos modelar cuánta energía consume el gris oscuro en comparación con el puro. "AMOLED negro." Supongamos un brillo de pantalla de 100 nits para blanco puro para que los cálculos sean simple. En este nivel de blanco, la pantalla del OnePlus 7 Pro debería consumir 400 mW + (4 mW/nit × 100 nits) = 800 mW. Cuando no se muestra nada más que negro, la pantalla sólo debe consumir su energía base, que es de 400 mW. Para el gris oscuro, recuerde que calculamos su luminancia de salida en 0,3% de la luminancia del nivel de blanco, por lo que debería generar 0,3 nits. 4 mW/nit × 0,3 nits = 1,2 mW, por lo que el gris oscuro sólo debería consumir 1,2 mW más que el negro puro.
400 mW frente a 401,2 mW: un aumento microscópico del 0,3 % en el consumo de energía
Entonces, teóricamente, el gris oscuro consume una despreciable Cantidad de energía adicional en comparación con el uso de negro. Pero tal vez todavía seas escéptico sobre su eficacia para el modo oscuro y no confíes en las matemáticas, así que midamos la maldita cosa.
Mediciones reales de potencia del dispositivo.
Configuré mi OnePlus 7 Pro en un nivel de blanco de pantalla de 100 nits usando un fotómetro y lo dejé en un imagen completa de solo blanco, negro y gris oscuro, cada uno durante cinco minutos, y midió el dispositivo total fuerza. La pantalla del OnePlus 7 Pro tiene una gamma más alta en sus sombras, por lo que al medir su luminancia de salida para #121212, leyó 0,18 nits en lugar de los 0,3 nits proyectados, por lo que consumirá aún menos fuerza.
Cuando el OnePlus 7 Pro se muestra completamente en blanco a 100 nits, el dispositivo consumió un promedio de 1000 mW durante cinco minutos. Al mostrar una imagen "AMOLED negra", el OnePlus 7 Pro consumió un promedio de 600 mW, la misma diferencia de 400 mW en nuestro modelo anterior. Y finalmente, al medir gris oscuro, el dispositivo consumió un promedio de entre 600mW y 610mW. Todas estas cifras de potencia medidas coinciden con lo que modelamos anteriormente. Los 10 milivatios adicionales de potencia para la prueba gris oscuro probablemente no provengan de la pantalla, sino de algo más en el dispositivo, tal vez radio, breves arranques de SoC, quién sabe: los consumos de energía del registro muestran un aumento repentino en el amperaje para la última lista que aumenta el promedio de 0,6 W a 0,61W. Aquí hay otra ejecución con el mismo escenario, excepto que en esta ejecución la prueba de negro puro consumió 50 mW más de energía, nuevamente, probablemente debido a factores externos.
Pero en el peor de los casos, supongamos que 10 mW no fue una casualidad. Con un voltaje promedio de dispositivo de 4,03 V, esos 10 mW adicionales se traducen en un amperaje promedio de 2,5 mA. Con la batería de 4000 mAh del OnePlus 7 Pro, eso significaría que el tema gris oscuro consume un 0,063 % adicional de la batería del dispositivo por hora. Vaya.
Entonces, ¿AMOLED negro o gris oscuro para el modo oscuro? Elija el que prefiera, ambos ahorran la misma cantidad de batería.