नहीं, "एमोलेड ब्लैक" डार्क ग्रे की तुलना में अधिक बैटरी नहीं बचाता है

डार्क मोड डिज़ाइन ने हाल ही में बहुत अधिक ध्यान आकर्षित किया है, और Google और Apple दोनों तेजी से आगे बढ़ रहे हैं गहरे रंग की थीम वाले डिज़ाइन में उनके ऐप्स जितनी तेजी से वे अपनी तैयारी कर सकते हैं अगले प्रमुख OS रिलीज़, दोनों ही एक प्रमुख विशेषता के रूप में डार्क मोड का दावा करते हैं। कंप्यूटर की दुनिया में, लोग सदियों पुराना सवाल पूछते रहे हैं: क्या डार्क मोड थीम डिज़ाइन में शुद्ध "AMOLED ब्लैक" या डार्क ग्रे का उपयोग करना चाहिए?

जबकि मैं यहां किस स्वर में उत्तर देने के लिए नहीं हूं दिखता है बेहतर - यह व्यक्तिगत है, और इस बिंदु पर यह मूल रूप से राजनीति है - मैं आम तौर पर साथ आने वाले एक अन्य व्यक्ति का उत्तर देना चाहूंगा प्रश्न, और वह यह है कि डार्क-थीम वाले डिज़ाइन में गहरे भूरे रंग का उपयोग करने से OLED में शुद्ध "AMOLED ब्लैक" की तुलना में बैटरी बचती है या नहीं प्रदर्शित करता है.

इसका उत्तर है हाँ, गहरा भूरा अभी भी बैटरी बचाता है, लेकिन यही वह हिस्सा है जहां ज्यादातर लोग कहते हैं

"लेकिन शुद्ध काला अधिक बिजली बचाता है क्योंकि पिक्सेल वास्तव में बंद होते हैं!" मैं यहां अपने ही शीर्षक का खंडन करने जा रहा हूं, लेकिन हां, उस आक्रोश में दोनों कथन सत्य हैं। तथापि, शुद्ध काले में कितनी शक्ति होती है वास्तव में गहरे भूरे रंग से बचें? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें पहले कुछ बुनियादी OLED शरीर रचना को समझने की आवश्यकता है।

OLED डिस्प्ले मूल बातें

एक OLED में (हेरागनिक एलight-इमिटिंग डीआयोड) डिस्प्ले, प्रत्येक पिक्सेल अपना स्वयं का प्रकाश उत्पन्न करता है जिसे आप देखते हैं। प्रत्येक पिक्सेल में एक लाल, नीला और हरा उपपिक्सेल होता है (सरलता के लिए धारीदार आरजीबी मानते हुए), और ये व्यक्तिगत OLED हैं जो एक निश्चित चमक पर अपना संबंधित रंग उत्सर्जित करते हैं, और वह चमक इस बात पर निर्भर करती है कि कितनी विद्युत धारा भेजी गई है नेतृत्व किया। प्रत्येक रंग जो डिस्प्ले उत्पन्न करता है वह अलग-अलग चमक पर इन तीन ओएलईडी का मिश्रण है, और सफेद बस सभी का मिश्रण है इनमें से तीन OLEDs. जैसा कि पहले बताया गया है, काला तीनों रंग मिश्रणों की अनुपस्थिति है और इनमें से किन्हीं तीन में कोई विद्युत प्रवाह नहीं भेजा जाता है ओएलईडी।

तो, गहरा भूरा रंग कैसे बनता है? ग्रे, गहरा भूरा और हल्का भूरा सभी वास्तव में सफेद रंग के ही रंग हैं। एक सफ़ेद पिक्सेल बनाकर और फिर उसके तीन OLEDs में करंट को एक प्रतिशत तक कम करके एक ग्रे पिक्सेल बनाया जाता है, जो इस बात पर आधारित होता है कि पिक्सेल कितना हल्का या गहरा होना चाहिए। यह आरजीबी रंग कोड में अधिक आसानी से सोचा जाता है, जहां #एफएफएफएफएफएफ/आरजीबी (100%,100%,100%) शुद्ध सफेद है, #000000/rgb (0,0,0) काला है, और भूरे रंग के शेड्स समान लाल, हरे और नीले रंग के साथ तीन गुना हैं अवयव। एक इनपुट रंग कोड के व्यक्तिगत लाल/नीले/हरे घटक मान अनिवार्य रूप से पिक्सेल के संबंधित आरजीबी ओएलईडी को दिए जाते हैं।

हालाँकि, इन रंग कोडों को आउटपुट करते समय, एक और कदम होता है, और वह है गामा सुधार. मैं गामा को बहुत गहराई से नहीं समझाऊंगा, लेकिन सीधे शब्दों में कहें तो, गामा सुधार रैखिक रंग कोड मान लेता है जो 0% से 100% तक होता है और इसे एक शक्ति तक बढ़ा देता है। उद्योग मानक डिस्प्ले गामा 2.2 के पावर एक्सपोनेंट का उपयोग करता है, इसलिए प्रत्येक इनपुट रंग घटक को 2.2 तक बढ़ाया जाता है, और यह संबंधित OLED का आउटपुट ल्यूमिनेंस है।

संक्षेप में, इनपुट आरजीबी रंग कोड घटकों को 2.2 तक बढ़ाया जाता है और फिर पिक्सेल के संबंधित लाल, नीले और हरे ओएलईडी पर भेज दिया जाता है। सरल।

अब हम सवालों का जवाब देना शुरू कर सकते हैं.

गहरे भूरे पिक्सेल कितनी बिजली की खपत करते हैं?

हम उपयोग करेंगे Google सामग्री डार्क थीम विशिष्टताकी अनुशंसित सतह का रंग #121212 है, जो आरजीबी (7%,7%,7%) में परिवर्तित होता है। गामा सुधार (0.07^2.2) के बाद हमें 0.3% का मान मिलता है, जिसका अर्थ है कि Google की गहरे भूरे रंग की सतह एक शुद्ध-सफेद सतह की तुलना में 0.3% चमक उत्पन्न करती है।

गहरे भूरे रंग की चमक शुद्ध सफेद रंग की चमक से 0.3% अधिक है

याद रखें कि OLED की चमक/चमक उसमें भेजे गए विद्युत प्रवाह पर निर्भर करती है। गहरे भूरे रंग को प्रस्तुत करने के लिए सफेद रंग की केवल 0.3% शक्ति की आवश्यकता होती है। लेकिन मुझे पता है तुम क्या सोच रहे हो,

"0.3% अभी भी 0% से अधिक है!"

आप बिल्कुल सही हैं, लेकिन आइए इसमें कुछ वास्तविक दुनिया के आंकड़े देखें।

मैंने डिवाइस पावर बनाम आउटपुट डिस्प्ले ल्यूमिनेन्स को प्लॉट करके एक रैखिक प्रतिगमन का उपयोग करके वनप्लस 7 प्रो डिस्प्ले (60 हर्ट्ज पर) की चमकदार प्रभावकारिता को मापा। डिस्प्ले केवल चालू होने से भी बिजली की खपत करते हैं - डिस्प्ले ड्राइवर सक्रिय हो जाता है और SoC से पतली-फिल्म ट्रांजिस्टर को सिग्नल भेजने और प्राप्त करने के लिए तैयार हो जाता है। मैंने डिवाइस की शक्ति को मापा जब डिस्प्ले ने एक पूर्ण-काली छवि प्रस्तुत की और डिस्प्ले बंद होने पर एक और माप किया, फिर मैंने अंतर घटा दिया। वनप्लस 7 प्रो डिस्प्ले ने बेसलाइन 400mW और अतिरिक्त 4mW प्रति निट (ल्यूमिनेंस की इकाई) की खपत की।

अब जब हमने यथार्थवादी बिजली के आंकड़े एकत्र कर लिए हैं, तो हम यह मॉडल कर सकते हैं कि गहरे भूरे रंग बनाम शुद्ध ग्रे कितनी बिजली की खपत करता है "एमोलेड ब्लैक।" आइए मान लें कि शुद्ध सफेद रंग के लिए डिस्प्ले ब्राइटनेस 100 निट्स है, जैसा कि गणना के अनुसार है सरल। इस सफेद स्तर पर, वनप्लस 7 प्रो डिस्प्ले को 400mW + (4mW/nit × 100 nits) = 800mW की खपत करनी चाहिए। काले रंग के अलावा कुछ भी प्रदर्शित न करते समय, डिस्प्ले को केवल अपनी बेसलाइन पावर का उपभोग करना चाहिए, जो कि 400mW है। गहरे भूरे रंग के लिए, याद रखें कि हमने इसकी आउटपुट ल्यूमिनेंस की गणना सफेद स्तर की ल्यूमिनेन्स के 0.3% के रूप में की थी, इसलिए इसका आउटपुट 0.3 निट्स होना चाहिए। 4mW/nit × 0.3 nits = 1.2mW, इसलिए गहरे भूरे रंग को शुद्ध काले रंग की तुलना में केवल 1.2mW अधिक उपभोग करना चाहिए।

400mW बनाम. 401.2 मेगावाट - बिजली की खपत में 0.3% की सूक्ष्म वृद्धि

इसलिए, सैद्धांतिक रूप से, गहरे भूरे रंग का उपभोग करता है नगण्य काले रंग के उपयोग की तुलना में अतिरिक्त शक्ति की मात्रा। लेकिन शायद आप अभी भी डार्क मोड के लिए इसकी प्रभावशीलता के बारे में संदेह में हैं और गणित पर भरोसा नहीं करते हैं, तो आइए बस इस लानत चीज़ को मापें।

वास्तविक उपकरण शक्ति माप

मैंने अपने वनप्लस 7 प्रो को एक लाइट मीटर का उपयोग करके 100 निट्स के सफेद डिस्प्ले स्तर पर सेट किया, और इसे एक पर छोड़ दिया केवल सफेद, काले और गहरे भूरे रंग की पूरी छवि, प्रत्येक पांच मिनट के लिए, और कुल डिवाइस को मापा शक्ति। वनप्लस 7 प्रो डिस्प्ले की छाया में गामा अधिक है, इसलिए इसके आउटपुट ल्यूमिनेंस को मापते समय #121212 के लिए, यह हमारे अनुमानित 0.3 निट्स के बजाय 0.18 निट्स पढ़ता है, इसलिए यह और भी कम खपत करेगा शक्ति।

जब वनप्लस 7 प्रो 100 निट्स पर पूर्ण-सफेद प्रदर्शित कर रहा है, तो डिवाइस ने पांच मिनट में औसतन 1000mW की खपत की। "AMOLED ब्लैक" छवि प्रदर्शित करते समय, वनप्लस 7 प्रो ने औसतन 600mW की खपत की - ऊपर हमारे मॉडलिंग में 400mW का समान अंतर। और अंत में, गहरे भूरे रंग को मापते समय, डिवाइस ने औसतन 600mW-610mW के बीच खपत की। ये सभी मापी गई शक्ति के आंकड़े हमारे द्वारा पहले बताए गए मॉडल के अनुरूप हैं। डार्क ग्रे परीक्षण के लिए 10 अतिरिक्त मिलीवाट बिजली संभवतः डिस्प्ले से नहीं, बल्कि डिवाइस में किसी और चीज़ से आती है - शायद रेडियो, शॉर्ट एसओसी स्पर्ट्स, कौन जानता है - पावर लॉग ड्रेन अंतिम लिस्टिंग के लिए एम्परेज में अचानक वृद्धि दिखाता है जो औसत 0.6W से बढ़ जाता है 0.61W. यहां उसी परिदृश्य के साथ एक और रन है, इस रन को छोड़कर शुद्ध-काले परीक्षण में 50mW अधिक बिजली की खपत हुई - फिर से, बाहरी कारकों से सबसे अधिक संभावना है।

लेकिन सबसे खराब स्थिति में, मान लें कि 10mW कोई आकस्मिक घटना नहीं थी। 4.03V के औसत डिवाइस वोल्टेज पर, अतिरिक्त 10mW 2.5mA के औसत एम्परेज में बदल जाता है। वनप्लस 7 प्रो की 4000mAh बैटरी के साथ, इसका मतलब यह होगा कि डार्क ग्रे थीम प्रति घंटे डिवाइस की अतिरिक्त 0.063% बैटरी की खपत करती है। वाह!

तो डार्क मोड के लिए AMOLED काला या गहरा ग्रे? जो भी आपको पसंद हो उसे चुनें, दोनों समान मात्रा में कीमती बैटरी बचाते हैं।