아니요, "AMOLED Black"은 Dark Grey보다 배터리를 더 많이 절약하지 않습니다.

최근 다크모드 디자인이 많은 주목을 받고 있으며 구글과 애플 모두 돌진하고 있다. 어두운 테마의 디자인 ~에 그들의 앱 최대한 빨리 그들의 준비를 위해 다음 주요 OS 릴리스, 둘 다 핵심 기능으로 다크 모드를 자랑합니다. 컴퓨터 세계에서 사람들은 오래된 질문을 해왔습니다. 다크 모드 테마 디자인은 순수한 "AMOLED 블랙"을 사용해야 할까요, 아니면 어두운 회색을 사용해야 할까요?

내가 어떤 말에 대답하러 여기 있는 건 아니지만 외모 더 좋습니다 – 그것은 개인적인 것이고 현시점에서는 기본적으로 정치입니다 – 저는 일반적으로 동반되는 또 다른 질문에 대답하고 싶습니다. 질문은 어두운 테마 디자인에 어두운 회색을 사용하는 것이 OLED에서 순수한 "AMOLED 블랙"보다 배터리를 절약하는지 여부입니다. 표시됩니다.

그에 대한 대답은 예, 짙은 회색은 여전히 ​​배터리를 절약합니다, 하지만 이것은 대부분의 사람들이 말하는 부분입니다 "하지만 순수한 검정색은 픽셀이 실제로 꺼지기 때문에 더 많은 전력을 절약합니다!" 나는 여기서 내 제목과 모순되는 부분이 있지만 그렇습니다. 그 외침에 담긴 두 진술은 모두 사실입니다. 하지만, 순수한 검정색은 얼마나 많은 힘을 가지고 있습니까? 실제로 짙은 회색 위에 저장하시겠습니까? 이 질문에 대답하려면 먼저 몇 가지 기본적인 OLED 구조를 이해해야 합니다.

OLED 디스플레이 기본

OLED(영형유기농 엘응-이자형미팅 디iode) 디스플레이에서는 모든 단일 픽셀이 사용자가 볼 수 있는 고유한 빛을 생성합니다. 모든 픽셀에는 빨간색, 파란색 및 녹색 하위 픽셀이 있으며(단순화를 위해 줄무늬 RGB로 가정), 이는 개별 OLED입니다. 특정 밝기에서 각각의 색상이 방출되며, 그 밝기는 얼마나 많은 전류가 전송되는지에 따라 달라집니다. 주도의. 디스플레이가 생성하는 모든 단일 색상은 서로 다른 밝기의 이 세 가지 OLED가 혼합된 것이며, 흰색은 단순히 모든 색상이 혼합된 것입니다. 이 OLED 중 3개. 앞서 말했듯이 검정색은 세 가지 색상 혼합이 모두 없으며 세 가지 색상 중 어느 세 가지에도 전류가 전달되지 않는 것입니다. OLED.

그렇다면 짙은 회색은 어떻게 만들어지나요? 회색, 어두운 회색, 밝은 회색은 모두 실제로는 흰색 음영일 뿐입니다. 회색 픽셀은 흰색 픽셀을 형성한 다음 픽셀이 얼마나 밝거나 어두워야 하는지에 따라 3개의 OLED에 대한 전류를 일정 비율로 낮추어 만들어집니다. 이는 #FFFFFF/rgb(100%,100%,100%)가 순백색인 RGB 색상 코드에서 더 쉽게 생각됩니다. #000000/rgb (0,0,0)은 검은색이고, 회색 음영은 동일한 빨간색, 녹색, 파란색을 갖는 삼중입니다. 구성 요소. 입력 색상 코드의 개별 빨간색/파란색/녹색 구성 요소 값은 기본적으로 픽셀의 해당 RGB OLED에 전달됩니다.

그러나 이러한 색상 코드를 출력할 때 한 가지 단계가 더 발생합니다. 감마 보정. 감마에 대해 너무 자세히 설명하지는 않겠습니다. 간단히 말해서 감마 보정은 0%에서 100% 사이의 선형 색상 코드 값을 가져와서 거듭제곱하는 것입니다. 업계 표준 디스플레이 감마는 2.2의 지수 지수를 사용하므로 각 입력 색상 구성 요소는 2.2로 올라가며, 이는 각 OLED의 출력 휘도입니다.

요약하면, 입력 RGB 색상 코드 구성 요소는 2.2로 증가한 다음 픽셀의 각각의 빨간색, 파란색 및 녹색 OLED로 전달됩니다. 단순한.

이제 질문에 답할 수 있습니다.

짙은 회색 픽셀은 얼마나 많은 전력을 소비합니까?

우리는 Google Material 어두운 테마 사양의 권장 표면 색상 #121212는 RGB(7%,7%,7%)로 변환됩니다. 감마 보정(0.07^2.2) 후 0.3%의 값을 얻습니다. 이는 Google의 어두운 회색 표면이 순백색 표면의 휘도를 0.3% 출력한다는 의미입니다.

진한 회색은 순백색의 휘도의 0.3%입니다.

OLED의 휘도/밝기는 OLED에 전달되는 전류에 따라 달라집니다. 어두운 회색을 렌더링하는 데는 흰색 전력의 0.3%만 필요합니다. 하지만 나는 당신이 무슨 생각을 하는지 알아요.

"0.3%는 여전히 0%보다 높습니다!"

당신은 절대적으로 정확합니다. 그러나 이에 대한 실제 수치를 살펴보겠습니다.

장치 전력 대 출력 디스플레이 휘도를 플롯팅한 선형 회귀를 사용하여 OnePlus 7 Pro 디스플레이(60hz)의 발광 효율을 측정했습니다. 디스플레이는 켜는 것만으로도 전력을 소비합니다. 디스플레이 드라이버가 활성화되어 SoC에서 박막 트랜지스터로 신호를 보내고 받을 준비가 됩니다. 디스플레이가 완전 검정색 이미지를 렌더링하는 동안 장치 전력을 측정하고 디스플레이가 꺼진 동안 또 다른 측정을 수행한 다음 그 차이를 뺍니다. OnePlus 7 Pro 디스플레이는 기본적으로 400mW를 소비하고 니트(휘도 단위)당 추가로 4mW를 소비했습니다.

이제 현실적인 전력 수치를 수집했으므로 짙은 회색과 순수 전력 소비량을 모델링할 수 있습니다. "아몰레드 블랙." 순백색에 대해 디스플레이 밝기가 100니트라고 가정해 계산은 다음과 같습니다. 단순한. 이 화이트 레벨에서 OnePlus 7 Pro 디스플레이는 400mW + (4mW/nit × 100nits) = 800mW를 소비해야 합니다. 검은색만 표시할 때 디스플레이는 기본 전력인 400mW만 소비해야 합니다. 어두운 회색의 경우 출력 휘도를 흰색 레벨 휘도의 0.3%로 계산했으므로 0.3니트를 출력해야 합니다. 4mW/nit × 0.3 nits = 1.2mW이므로 어두운 회색은 순수한 검정색보다 1.2mW만 더 많이 소비해야 합니다.

400mW 대 401.2mW — 전력 소비가 0.3% 미미하게 증가합니다.

그래서, 이론적으로는, 짙은 회색은 무시할 만한 검정색을 사용하는 것에 비해 추가 전력의 양. 하지만 여전히 다크 모드에 대한 효율성에 대해 회의적이며 수학을 신뢰하지 않을 수도 있으므로 그냥 측정해 보겠습니다.

실제 장치 전력 측정

조도계를 사용하여 OnePlus 7 Pro를 디스플레이 화이트 레벨 100nit로 설정하고 흰색, 검은색, 어두운 회색을 각각 5분간 전체 이미지로 측정하고 전체 장치를 측정했습니다. 힘. OnePlus 7 Pro 디스플레이는 그림자의 감마가 더 높으므로 출력 휘도를 측정할 때 #121212의 경우 예상된 0.3니트 대신 0.18니트를 읽으므로 더 적은 양의 전력을 소비하게 됩니다. 힘.

OnePlus 7 Pro가 100니트로 완전 흰색을 표시할 때 장치는 5분 동안 평균 1000mW를 소비했습니다. "AMOLED 블랙" 이미지를 표시할 때 OnePlus 7 Pro는 평균 600mW를 소비했습니다. 이는 위의 모델링에서 400mW의 동일한 차이입니다. 마지막으로 짙은 회색을 측정할 때 장치는 평균 600mW~610mW를 소비했습니다. 측정된 전력 수치는 모두 이전에 모델링한 것과 일치합니다. 어두운 회색 테스트를 위한 10밀리와트의 추가 전력은 디스플레이가 아니라 장치의 다른 것(예: 라디오)에서 발생하는 것 같습니다. 짧은 SoC 분출, 누가 알겠습니까? 전력 로그 배수는 평균을 0.6W에서 0.61W. 다음은 동일한 시나리오의 또 다른 실행입니다. 단, 이 실행에서는 순수 블랙 테스트가 50mW 더 많은 전력을 소비했습니다. 다시 말하지만, 이는 대부분 외부 요인 때문일 가능성이 높습니다.

하지만 최악의 시나리오에서는 10mW가 우연이 아니라고 가정해 보겠습니다. 4.03V의 평균 장치 전압에서 추가 10mW는 평균 전류량 2.5mA로 해석됩니다. OnePlus 7 Pro의 4000mAh 배터리를 사용하면 어두운 회색 테마가 시간당 장치 배터리의 0.063%를 추가로 소모한다는 의미입니다. 와.

그렇다면 다크 모드를 위한 AMOLED는 검정색인가요, 아니면 진한 회색인가요? 원하는 것을 선택하면 둘 다 동일한 양의 소중한 배터리를 절약할 수 있습니다.