האם שימוש באפור כהה בעיצוב מצב כהה חוסך סוללה כמו "שחור AMOLED" טהור בתצוגות OLED? התוצאות עשויות להפתיע אותך.
עיצוב מצב אפל משך תשומת לב רבה לאחרונה, וגם גוגל ואפל ממהרות לצאת עיצובים עם נושא כהה ב האפליקציות שלהם הכי מהר שהם יכולים כהכנה לקראתם מהדורות מערכת ההפעלה העיקריות הבאות, שניהם מתהדרים במצב כהה כתכונה מרכזית. בעולם המחשבים, אנשים שואלים את השאלה עתיקת היומין: האם עיצובי נושא במצב כהה צריכים להשתמש ב"AMOLED שחור" טהור או אפור כהה?
אמנם אני לא כאן כדי לענות על איזה טון מבטים טוב יותר - זה אישי, וזה בעצם פוליטיקה בשלב זה - אני רוצה לענות על עוד מלווה נפוץ שאלה, והיא האם שימוש באפור כהה בעיצוב בעל נושא כהה חוסך בסוללה על פני "AMOLED שחור" טהור ב-OLED מציג.
התשובה לכך היא כן, אפור כהה עדיין חוסך בסוללה, אבל זה החלק שבו רוב האנשים אומרים "אבל שחור טהור חוסך יותר חשמל כי הפיקסלים למעשה כבויים!" אני הולך לסתור את הכותרת שלי כאן, אבל כן, שתי ההצהרות בזעקה הזו נכונות. למרות זאת, כמה כוח עושה שחור טהור בעצם לשמור על אפור כהה? כדי לענות על שאלה זו, עלינו להבין תחילה כמה אנטומיה בסיסית של OLED.
יסודות תצוגת OLED
ב-OLED (Oרגני לנכון-המיטינג דiode), כל פיקסל בודד מייצר את האור שלו שאתה רואה. לכל פיקסל יש תת-פיקסל אדום, כחול וירוק (בהנחה של RGB מפוספס למען הפשטות), ואלה הם ה-OLEDs הבודדים פולטים את הצבע שלהם בבהירות מסוימת, והבהירות הזו תלויה בכמה זרם חשמלי נשלח אל לד. כל צבע בודד שהתצוגה מייצרת הוא תערובת של שלושת ה-OLEDs הללו בבהירות שונות, ולבן הוא פשוט תערובת של כולם שלושה מה-OLED האלה. כפי שנאמר קודם לכן, שחור הוא היעדר שלושת תערובות הצבע ללא זרם חשמלי שנשלח לשלושה מהם OLEDs.
אז איך נוצר אפור כהה? אפור, אפור כהה ואפור בהיר כולם למעשה רק גוונים של לבן. פיקסל אפור נוצר על ידי יצירת פיקסל לבן ולאחר מכן הורדת הזרם לשלושת ה-OLED שלו באחוזים על סמך כמה בהיר או כהה הפיקסל צריך להיות. קל יותר לחשוב על זה בקודי צבע RGB, כאשר #FFFFFF/rgb (100%,100%,100%) הוא לבן טהור, #000000/rgb (0,0,0) הוא שחור, וגוונים של אפור הם כל משולש עם אותו אדום, ירוק וכחול רכיבים. ערכי הרכיב האדום/כחול/ירוק האישי של קוד צבע קלט מועברים למעשה ל-RGB OLED של הפיקסל בהתאמה.
עם זאת, כאשר מוציאים את קודי הצבע הללו, ישנו שלב נוסף שמתרחש, והוא תיקון גמא. אני לא אסביר יותר מדי עומק את גמא, אבל במילים פשוטות, תיקון גמא לוקח את ערכי קוד הצבע הליניארי שנעים בין 0% ל-100% ומעלה אותו לעוצמה. גמא התצוגה הסטנדרטי בתעשייה משתמש במעריך הספק של 2.2, כך שכל רכיב צבע קלט מועלה ל-2.2, וזוהי בהירות הפלט של ה-OLED המתאים.
לסיכום, רכיבי קוד צבע קלט RGB מועלים ל-2.2 ואז מועברים ל-OLED האדום, הכחול והירוק של הפיקסל בהתאמה. פָּשׁוּט.
עכשיו אנחנו יכולים להתחיל לענות על שאלות.
כמה חשמל צורכים פיקסלים באפור כהה?
נשתמש ב- מפרט Google Material Dark Themeצבע המשטח המומלץ של #121212, שמתורגם ל-rgb (7%,7%,7%). לאחר תיקון גמא (0.07^2.2) נקבל ערך של 0.3%, מה שאומר שהמשטח האפור הכהה של גוגל מפיק 0.3% מהבהירות של משטח לבן טהור.
אפור כהה הוא 0.3% מהבהירות של לבן טהור
נזכיר שהבהירות/בהירות של ה-OLED תלויה בזרם החשמלי שנשלח אליו. יש צורך רק ב-0.3% מהעוצמה של הלבן כדי להפוך אפור כהה. אבל אני יודע מה אתה חושב,
"0.3% עדיין גבוה מ-0%!"
אתה צודק לחלוטין, אבל בוא נכניס לזה כמה נתונים מהעולם האמיתי.
מדדתי את יעילות האור של צג ה-OnePlus 7 Pro (ב-60 הרץ) באמצעות רגרסיה ליניארית מהתווית הספק המכשיר לעומת זוהר תצוגת הפלט. מסכים גם צורכים חשמל רק מעצם הדלקתם - מנהל ההתקן של התצוגה הופך להיות פעיל ומוכן לשלוח ולקבל אותות מה-SoC לטרנזיסטורי הסרט הדק. מדדתי את הספק המכשיר בזמן שהתצוגה מציגה תמונה בשחור מלא ומדידה נוספת כשהתצוגה כבויה, ואז הורדתי את ההפרש. התצוגה של OnePlus 7 Pro צרכה קו בסיס של 400mW ו-4mW נוספים לכל nit (יחידת בהירות).
כעת, לאחר שאספנו נתוני כוח מציאותיים, אנו יכולים לדגמן כמה כוח צורך אפור כהה לעומת טהור "AMOLED שחור." בואו נניח בהירות תצוגה של 100 ניטים עבור לבן טהור רק כדי שהחישובים יהיו פָּשׁוּט. ברמה הלבנה הזו, הצג של OnePlus 7 Pro אמור לצרוך 400mW + (4mW/nit × 100 nits) = 800mW. כאשר מציגים רק שחור, הצג צריך לצרוך רק את הספק הבסיס שלו, שהוא 400mW. עבור אפור כהה, זכור שחישבנו את עוצמת ההארה במוצא שלו להיות 0.3% מהבהירות של הרמה הלבנה, ולכן היא צריכה להפיק 0.3 ניטים. 4mW/nit × 0.3 nits = 1.2mW, כך שאפור כהה צריך לצרוך רק 1.2mW יותר משחור טהור.
400mW לעומת 401.2mW - עלייה מיקרוסקופית של 0.3% בצריכת החשמל
כך, תיאורטית, אפור כהה צורכת א זניח כמות כוח נוספת בהשוואה לשימוש בשחור. אבל אולי אתה עדיין סקפטי לגבי היעילות שלו במצב כהה ולא סומך על המתמטיקה, אז בוא נמדוד את הדבר הארור.
מדידות הספק אמיתיות של המכשיר
הגדרתי את ה-OnePlus 7 Pro שלי לרמת לבן מסך של 100 ניטים באמצעות מד אור, והשארתי אותו על תמונה מלאה של לבן, שחור ואפור כהה בלבד, כל אחד למשך חמש דקות, ומדדה את סך המכשיר כּוֹחַ. למסך ה-OnePlus 7 Pro יש גמא גבוה יותר בצללים, כך שכאשר מודדים את עוצמת ההארה שלו עבור #121212, הוא קרא 0.18 ניטים במקום 0.3 ניטים החזויים שלנו, כך שהוא יצרוך אפילו פחות כּוֹחַ.
כאשר ה-OnePlus 7 Pro מציג לבן מלא ב-100 ניטים, המכשיר צרך בממוצע 1000mW במשך חמש דקות. בעת הצגת תמונת "AMOLED שחורה", ה-OnePlus 7 Pro צרך בממוצע 600mW - אותו הבדל של 400mW בדוגמנות שלנו למעלה. ולבסוף, כאשר מודדים אפור כהה, המכשיר צרך בממוצע בין 600mW-610mW. כל נתוני ההספק הנמדדים הללו עולים בקנה אחד עם מה שדגמנו בעבר. 10 המיליוואט הנוספים של הספק למבחן האפור כהה הם כנראה לא מהתצוגה, אלא ממשהו אחר במכשיר - אולי רדיו, זריקות SoC קצרות, מי יודע -- ניקוז יומן החשמל מראה עלייה פתאומית באמפראז' עבור הרישום האחרון שמעלה את הממוצע מ-0.6W ל-0.6W 0.61W. הנה עוד ריצה עם אותו תרחיש, למעט הריצה הזו המבחן השחור הטהור צרך 50mW יותר כוח - שוב, ככל הנראה מגורמים חיצוניים.
אבל במקרה הגרוע ביותר, הבה נניח ש-10mW לא היה מזל. במתח התקן ממוצע של 4.03V, ה-10mW הנוספים הללו מתורגמים לאמפראז' ממוצע של 2.5mA. עם סוללת ה-4000mAh של OnePlus 7 Pro, זה אומר שהנושא האפור כהה צורך 0.063% נוספים מהסוללה של המכשיר לשעה. וואו.
אז AMOLED שחור או אפור כהה למצב כהה? בחר מה שאתה מעדיף, שניהם חוסכים את אותה כמות סוללה יקרה.