“Black AMOLED” Tidak Dapat Menghemat Baterai Daripada DARK GRAY

Posted on

“Black AMOLED” Tidak Dapat Menghemat Baterai Daripada DARK GRAY – Desain Mode Gelap telah menarik banyak perhatian akhir-akhir ini, dan Google dan Apple bergegas keluar desain bertema gelap di aplikasi mereka secepat mungkin dalam persiapan untuk rilis OS besar berikutnya , yang keduanya membanggakan Mode Gelap sebagai fitur utama . Di dunia komputer, orang-orang telah mengajukan pertanyaan kuno: Haruskah desain tema mode gelap menggunakan “AMOLED hitam” murni atau abu-abu gelap?

Meskipun saya tidak di sini untuk menjawab nada mana yang terlihat lebih baik – itu pribadi, dan pada dasarnya ini adalah politik pada saat ini – saya ingin menjawab pertanyaan umum yang sering ditemani, dan apakah menggunakan abu-abu gelap atau tidak dalam desain bertema gelap menghemat baterai melebihi “AMOLED black” murni pada layar OLED.

Jawabannya adalah ya, abu-abu gelap masih menghemat baterai , tetapi ini adalah bagian di mana kebanyakan orang mengatakan “tetapi hitam murni menghemat lebih banyak daya karena pikselnya benar-benar dimatikan!” Saya akan mengontradiksikan judul saya sendiri di sini , tapi ya, kedua pernyataan itu benar. Namun , berapa banyak kekuatan yang benar – benar dihemat hitam murni dari abu-abu tua? Untuk menjawab pertanyaan ini, pertama-tama kita perlu memahami beberapa anatomi OLED dasar.

Dasar-dasar Layar OLED

Dalam sebuah OLED ( O rganic L ight- E mitting D iode) display, setiap pixel tunggal menghasilkan cahaya sendiri yang Anda lihat. Setiap piksel memiliki subpiksel merah, biru, dan hijau (dengan asumsi RGB bergaris untuk kesederhanaan), dan ini adalah OLED individu yang memancarkan warna masing-masing pada kecerahan tertentu, dan kecerahan itu tergantung pada seberapa banyak arus listrik dikirim ke LED. Setiap warna yang dihasilkan oleh tampilan adalah campuran dari ketiga OLED ini pada kecerahan yang berbeda, dan putih hanyalah campuran dari ketiga OLED ini. Seperti yang diceritakan sebelumnya, hitam adalah tidak adanya ketiga campuran warna tanpa arus listrik yang dikirim ke ketiga OLED-nya.

Jadi, bagaimana abu-abu gelap dibuat? Abu-abu, abu-abu gelap, dan abu-abu terang semuanya sebenarnya hanyalah nuansa putih. Sebuah piksel abu-abu dibuat dengan membentuk piksel putih dan kemudian menurunkan arus ke tiga OLEDnya dengan persentase berdasarkan seberapa terang atau gelap piksel tersebut. Ini lebih mudah dipikirkan dalam kode warna RGB, di mana # FFFFFF / rgb (100%, 100%, 100%) adalah putih murni, # 000000 / rgb (0,0,0) berwarna hitam, dan nuansa abu-abu adalah rangkap tiga dengan komponen merah, hijau, dan biru yang sama. Nilai komponen merah / biru / hijau masing-masing kode warna input pada dasarnya diteruskan ke masing-masing RGB OLED RGB.

Namun, saat mengeluarkan kode warna ini, ada satu langkah lagi yang terjadi, dan itu adalah koreksi gamma . Saya tidak akan menjelaskan gamma terlalu mendalam, tetapi sederhananya, koreksi gamma mengambil nilai kode warna linier yang berkisar dari 0% hingga 100% dan menaikkannya menjadi daya. Gamma tampilan standar industri menggunakan eksponen daya 2,2, sehingga setiap komponen warna input dinaikkan menjadi 2,2, dan itu adalah pencahayaan keluaran masing-masing OLED.

Gamma Diagram

Singkatnya, input komponen kode warna RGB dinaikkan ke 2.2 dan kemudian diteruskan ke OLED masing-masing piksel merah, biru, dan hijau. Sederhana.

Sekarang kita dapat mulai menjawab pertanyaan.

Berapa banyak daya yang dikonsumsi piksel abu-abu gelap?

Google Material

Kami akan menggunakan warna permukaan yang disarankan oleh Google Material Dark ThemePower Efficacy

Saya mengukur kemanjuran bercahaya tampilan OnePlus 7 Pro (pada 60Hz) menggunakan regresi linier dari memplot daya perangkat versus pencahayaan tampilan keluaran. Layar juga menggunakan daya hanya dengan dihidupkan – driver layar menjadi aktif dan siap untuk mengirim dan menerima sinyal dari SoC ke transistor film tipis. Saya mengukur daya perangkat saat layar menampilkan gambar hitam-penuh dan pengukuran lain saat layar mati, lalu saya mengurangi perbedaannya. Tampilan OnePlus 7 Pro mengkonsumsi 400mW awal dan tambahan 4mW per nit (unit luminance).

Sekarang kita telah mengumpulkan angka-angka kekuatan realistis, kita dapat memodelkan berapa banyak konsumsi daya abu-abu gelap versus “AMOLED hitam” murni. Pada level putih ini, tampilan OnePlus 7 Pro harus mengkonsumsi 400mW + (4mW / nit × 100 nit) = 800mW. Saat tidak menampilkan apa pun selain hitam, layar hanya akan mengonsumsi daya awal, yaitu 400mW. Untuk abu-abu gelap, ingatlah bahwa kami menghitung luminans outputnya menjadi 0,3% dari luminance level putih, sehingga outputnya 0,3 nits. 4mW / nit × 0,3 nits = 1,2mW, jadi abu-abu gelap seharusnya hanya mengonsumsi 1,2mW lebih dari hitam murni.

400mW vs 401.2mW – peningkatan konsumsi daya 0,3% mikroskopis

Jadi,  secara teoritis , abu-abu gelap mengkonsumsi diabaikan jumlah daya tambahan dibandingkan dengan menggunakan warna hitam. Tapi mungkin Anda masih skeptis tentang kemanjurannya untuk mode gelap dan tidak mempercayai matematika, jadi mari kita ukur saja.

Pengukuran daya perangkat nyata

Saya mengatur OnePlus 7 Pro saya ke level putih tampilan 100 nits menggunakan meteran cahaya, dan meninggalkannya pada gambar penuh hanya putih, hitam, dan abu-abu gelap, masing-masing selama lima menit, dan mengukur daya total perangkat. Layar OnePlus 7 Pro memiliki gamma yang lebih tinggi dalam bayangannya, jadi ketika mengukur pencahayaan outputnya untuk # 121212, ia membaca 0,18 nits alih-alih proyeksi 0,3 nits kami, sehingga akan mengkonsumsi daya lebih sedikit.

dari # 121212, yang diterjemahkan ke dalam rgb (7%, 7%, 7%). Setelah koreksi gamma (0,07 ^ 2.2) kami mendapatkan nilai 0,3%, yang berarti bahwa permukaan abu-abu Google menghasilkan 0,3% luminance dari permukaan putih-murni.

abu-abu gelap adalah 0,3% pencahayaan putih murni

Ingatlah bahwa pencahayaan / kecerahan OLED tergantung pada arus listrik yang dikirim kepadanya. Hanya 0,3% dari kekuatan putih diperlukan untuk membuat abu-abu gelap. Tapi saya tahu apa yang Anda pikirkan,

“0,3% masih lebih tinggi dari 0%!”

Anda benar-benar benar, tetapi mari kita masukkan beberapa tokoh dunia nyata ke dalam ini.

100nits0nits0.18nits

Ketika OnePlus 7 Pro menampilkan putih penuh pada 100 nits, perangkat mengkonsumsi rata-rata 1000mW selama lima menit. Saat menampilkan gambar “AMOLED hitam”, OnePlus 7 Pro mengkonsumsi rata-rata 600mW – perbedaan yang sama 400mW dalam pemodelan kami di atas. Dan akhirnya, ketika mengukur abu-abu gelap, perangkat mengkonsumsi rata-rata antara 600mW-610mW. Semua angka kekuatan yang diukur ini sejalan dengan apa yang kami modelkan sebelumnya. 10 miliwatt tambahan daya untuk tes abu-abu gelap kemungkinan bukan dari layar, tetapi dari sesuatu yang lain di perangkat – mungkin radio, semburan SoC pendek, siapa tahu – saluran pembuangan daya menunjukkan lonjakan arus listrik secara tiba-tiba untuk daftar terakhir yang meningkatkan rata-rata dari 0,6W ke 0,61W. Inilah proses lain dengan skenario yang sama, kecuali dalam pengujian murni-hitam ini mengkonsumsi daya 50mW lebih banyak – sekali lagi, kemungkinan besar dari faktor eksternal.

Tapi skenario terburuk, mari kita asumsikan 10mW bukan kebetulan. Pada tegangan perangkat rata-rata 4.03V, tambahan 10mW diterjemahkan ke ampere rata-rata 2.5mA. Dengan baterai 4000mAh OnePlus 7 Pro, itu berarti tema abu-abu gelap mengkonsumsi 0,063% dari baterai perangkat per jam. Wah

Hitam AMOLED menghemat OnePlus 7 Pro Anda dua detik masa pakai baterai

Jadi AMOLED hitam atau abu-abu gelap untuk mode gelap? Pilih mana yang Anda suka, keduanya menghemat jumlah baterai berharga yang sama.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *