A sötétszürke Sötét módú kialakításban annyi akkumulátort takarít meg, mint a tiszta „AMOLED fekete” OLED-kijelzők esetében? Az eredmények meglephetik Önt.
A Dark Mode dizájn az utóbbi időben nagy figyelmet kapott, és a Google és az Apple is rohanni kezd sötét témájú minták ban ben az alkalmazásaik amilyen gyorsan csak tudnak a felkészülés során következő jelentős operációs rendszer-kiadások, mindkettő kulcsfontosságú funkciója a Sötét mód. A számítógépes világban az emberek felteszik az ősrégi kérdést: A sötét módú tématervek tiszta "AMOLED feketét" vagy sötétszürkét használnak?
Bár nem vagyok itt, hogy megválaszoljam, melyik hangon úgy néz ki jobb - ez személyes, és ez alapvetően politika jelenleg - szeretnék válaszolni egy másik gyakran kísért kérdés, és ez az, hogy a sötétszürke sötét témájú dizájnban való használata kíméli-e az akkumulátort a tiszta „AMOLED fekete” OLED-nél. megjeleníti.
A válasz erre az igen, a sötétszürke még mindig kíméli az akkumulátort, de ez az a rész, amit a legtöbben mondanak
"de a tiszta fekete több energiát takarít meg, mert a pixelek valójában ki vannak kapcsolva!" Valahogy ellentmondok a saját címemnek, de igen, abban a felkiáltásban mindkét állítás igaz. azonban, mekkora erőt ad tiszta fekete tulajdonképpen spórolni a sötétszürke felett? A kérdés megválaszolásához először meg kell értenünk néhány alapvető OLED anatómiát.Az OLED kijelző alapjai
OLED-ben (Organic Ljó-Ekesztyűzés Diode) kijelző, minden egyes pixel saját fényt állít elő, amit lát. Minden képpontnak van egy piros, kék és zöld alpixele (az egyszerűség kedvéért csíkos RGB-t feltételezve), és ezek az egyes OLED-ek bizonyos fényerővel bocsátják ki a megfelelő színüket, és ez a fényerő attól függ, hogy mekkora elektromos áramot küldenek a készülékbe VEZETTE. A kijelző minden egyes színe ennek a három OLED-nek a keveréke különböző fényerővel, a fehér pedig egyszerűen az összes keveréke. ebből három OLED-ből. Amint korábban említettük, a fekete a három színkeverék hiánya, és egyik háromhoz sem jut elektromos áram OLED-ek.
Szóval, hogyan készül a sötétszürke? A szürke, a sötétszürke és a világosszürke valójában csak a fehér árnyalatai. Szürke pixelt úgy készítünk, hogy egy fehér pixelt képezünk, majd az áramerősséget a három OLED-re csökkentjük egy százalékkal, attól függően, hogy a pixelnek mennyire világosnak vagy sötétnek kell lennie. Ez könnyebben elképzelhető RGB színkódokban, ahol az #FFFFFF/rgb (100%, 100%, 100%) tiszta fehér, A #000000/rgb (0,0,0) fekete, a szürke árnyalatai pedig tetszőleges hármas, ugyanazzal a pirossal, zölddel és kékkel alkatrészek. A bemeneti színkód egyedi piros/kék/zöld komponensértékei lényegében a pixel megfelelő RGB OLED-ére kerülnek.
Ezeknek a színkódoknak a kiadásakor azonban még egy lépés történik, mégpedig gamma korrekció. Nem magyarázom el túlságosan a gammát, de leegyszerűsítve, a gamma-korrekció a 0%-tól 100%-ig terjedő lineáris színkód értékeket veszi fel, és hatványra emeli. Az ipari szabványos kijelző gamma 2,2-es teljesítménykitevőt használ, így minden bemeneti színkomponens 2,2-re emelkedik, és ez a megfelelő OLED kimeneti fénysűrűsége.
Összefoglalva, a bemeneti RGB színkód-összetevőket 2,2-re emelik, majd továbbítják a pixel megfelelő piros, kék és zöld OLED-ére. Egyszerű.
Most elkezdhetjük a kérdések megválaszolását.
Mennyi energiát fogyasztanak a sötétszürke képpontok?
Használjuk a A Google Material Dark Theme specifikációjaa #121212 javasolt felületszín, ami rgb-re fordítható (7%,7%,7%). A gamma korrekció (0,07^2,2) után 0,3%-os értéket kapunk, ami azt jelenti, hogy a Google sötétszürke felülete 0,3%-kal adja ki a tiszta fehér felület fénysűrűségét.
A sötétszürke a tiszta fehér fénysűrűségének 0,3%-a
Emlékezzünk vissza, hogy az OLED fénysűrűsége/fényereje a rá küldött elektromos áramtól függ. A fehér erejének mindössze 0,3%-a szükséges a sötétszürke megjelenítéséhez. De tudom mire gondolsz,
"A 0,3% még mindig magasabb, mint a 0%!"
Teljesen igazad van, de vegyünk ehhez néhány valós adatot.
Megmértem a OnePlus 7 Pro kijelző fényhatékonyságát (60 Hz-en) lineáris regresszióval az eszköz teljesítményének és a kimeneti kijelző fénysűrűségének ábrázolásából. A kijelzők is fogyasztanak áramot, ha be vannak kapcsolva – a kijelző-illesztőprogram aktívvá válik, és készen áll arra, hogy jeleket küldjön és fogadjon az SoC-től a vékonyréteg-tranzisztorokhoz. Megmértem a készülék teljesítményét, miközben a kijelző teljesen fekete képet jelenített meg, és egy másik mérést, amikor a kijelző ki volt kapcsolva, majd kivontam a különbséget. A OnePlus 7 Pro kijelzője 400 mW-ot és további 4 mW-ot fogyasztott nitenként (fényerőegységenként).
Most, hogy reális teljesítményadatokat gyűjtöttünk össze, modellezhetjük, mennyi energiát fogyaszt a sötétszürke a tisztahoz képest "AMOLED fekete." Tegyük fel, hogy a kijelző fényereje 100 nit tiszta fehér esetén, a számítások érdekében egyszerű. Ezen a fehér szinten a OnePlus 7 Pro kijelzőjének 400 mW + (4 mW/nit × 100 nit) = 800 mW fogyasztása szükséges. Ha csak feketét jelenít meg, a kijelzőnek csak az alapteljesítményét kell fogyasztania, ami 400 mW. Sötétszürke esetében ne feledjük, hogy a kimeneti fénysűrűséget a fehér szint fénysűrűségének 0,3%-ára számoltuk, tehát 0,3 nitnek kell lennie. 4 mW/nit × 0,3 nit = 1,2 mW, tehát a sötétszürke csak 1,2 mW-tal fogyaszt többet, mint a tiszta fekete.
400mW vs. 401,2 mW – mikroszkopikus, 0,3%-os energiafogyasztásnövekedés
Így, elméletileg, sötétszürke fogyaszt a elhanyagolható többletteljesítmény a fekete használatához képest. De lehet, hogy még mindig szkeptikus a sötét módban való hatékonyságával kapcsolatban, és nem bízik a matematikában, úgyhogy mérjük fel az átkozott dolgot.
Valódi készülék teljesítménymérések
Egy fénymérővel 100 nites kijelzőfehérre állítottam a OnePlus 7 Pro készülékemet, és bekapcsolva hagytam. teljes kép csak fehér, fekete és sötétszürke, mindegyik öt percig, és megmérte a teljes eszközt erő. A OnePlus 7 Pro kijelző árnyékában magasabb a gamma, így a kimeneti fénysűrűség mérésekor a #121212 esetében 0,18 nit olvasható a tervezett 0,3 nit helyett, így még kevesebbet fogyaszt erő.
Amikor a OnePlus 7 Pro teljesen fehéren, 100 niten jelenít meg, az eszköz átlagosan 1000 mW-ot fogyasztott öt perc alatt. Amikor „AMOLED fekete” képet jelenít meg, a OnePlus 7 Pro átlagosan 600 mW-ot fogyasztott – ugyanez a 400 mW különbség a fenti modellezésünkben. És végül a sötétszürke mérésnél a készülék átlagosan 600mW-610mW között fogyasztott. Mindezek a mért teljesítményadatok összhangban vannak azzal, amit korábban modelleztünk. A sötétszürke teszthez szükséges további 10 milliwatt teljesítmény valószínűleg nem a kijelzőtől származik, hanem valami mástól a készülékben – talán a rádiótól, rövid SoC-kilövellések, ki tudja -- a teljesítménynapló lemerülése hirtelen megugrott az áramerősségben az utolsó listánál, ami az átlagot 0,6 W-ról 0,6 W-ra növeli 0,61 W. Íme egy másik futtatás ugyanazzal a forgatókönyvvel, azzal a különbséggel, hogy ebben a futtatásban a tiszta fekete teszt 50 mW-tal több energiát fogyasztott – ismét valószínűleg külső tényezők miatt.
De a legrosszabb esetben tegyük fel, hogy a 10mW nem volt véletlen. 4,03 V átlagos eszközfeszültség mellett ez a további 10 mW 2,5 mA átlagos áramerősséget jelent. A OnePlus 7 Pro 4000 mAh-s akkumulátorával ez azt jelentené, hogy a sötétszürke téma óránként további 0,063%-ot fogyaszt az eszköz akkumulátorából. Hűha.
Tehát AMOLED fekete vagy sötétszürke a sötét módhoz? Bármelyiket választja, mindkettő ugyanannyi értékes akkumulátort takarít meg.