Com es compara la pantalla OLED amb la LCD en consum d'energia?

Com la tecnologia de pantalla OLED impulsa l'ús d'energia dependent del contingut

Els píxels autoluminiscents eliminen l'energia del fons de pantalla: avantatge d'eficiència fonamental

Les pantalles LCD necessiten una retroil·luminació constant que consumeix al voltant del 70 al 90 per cent de la seva energia total independentment del que es mostri a la pantalla. Les pantalles OLED funcionen diferent, ja que cada píxel genera la seva pròpia llum i pot apagar-se completament quan cal, resultant en àrees negres genuïnes. Això significa que no hi ha cap energia malgastada procedent de retroil·luminació, reduint el consum energètic aproximadament a la meitat quan s'utilitza el mode fosc o es visionen vídeos amb molta acció. La manera com funciona l'OLED també és força interessant. En lloc de simplement bloquejar la llum com fan els LCD, els píxels individuals s'apaguen, permetent uns negres molt més intensos dels que cap panell LCD podria aconseguir mai. Aquest nivell d'eficiència fa que la tecnologia OLED destacar tant en qualitat d'imatge com en estalvi d'electricitat.

Nivell Mitjà de la Imatge (APL) com a determinant principal del consum energètic de les pantalles OLED

La quantitat d'energia que consumeixen les pantalles OLED està estretament relacionada amb el que s'anomena nivell mitjà de la imatge, o APL per abreujar. Bàsicament, això mesura fins a quin punt és brillant la imatge general a la pantalla. Cada subpíxel minúscul treballa més quan ha de brillar més, de manera que quan veiem una pantalla completament blanca al 100 % d'APL, cada element de la pantalla funciona a plena capacitat. Els estudis indiquen que passar del 20 % d'APL al 60 % pot augmentar el consum d'energia aproximadament un 40 %. Elements quotidians com les aplicacions de fulls de càlcul o documents amb fons blancs esgoten la bateria molt més ràpidament que continguts més foscos, com ara fotos fetes de nit o pel·lícules rodades en condicions de poca llum. Com que l'APL té un paper tan important en la gestió del consum energètic de les pantalles OLED, els fabricants analitzen aquestes xifres quan optimitzen els seus dispositius, i també els desenvolupadors d'aplicacions tenen en compte l'APL en dissenyar interfícies per ajudar a preservar la durada de la bateria dels usuaris.

Limitacions i excepcions: desequilibri dels subpíxels blancs, envelliment i compromisos en el disseny de la interfície d'usuari

Els beneficis d'eficiència de la tecnologia OLED arriben amb algunes limitacions en el món real. Les disposicions de píxels RGBW es centren en els subpíxels blancs per augmentar els nivells de brillantor, cosa que en realitat consumeix més energia quan es mostra contingut amb moltes àrees blanques. A mesura que els panells envellissen, comencen a necessitar entre un 15 i un 25 per cent més d'energia només per mantenir el mateix nivell de brillantor que tenien nous. Els dissenyadors que treballen amb aquestes pantalles han de prendre decisions difícils entre eficiència i qualitat. Encara que els elements d'interfície en negre estalvien energia, de vegades provoquen aquelles molestes taques de color durant les transicions de pantalla perquè diferents parts de la pantalla responen a velocitats lleugerament diferents. En conjunt, l'estalvi energètic de l'OLED depèn molt de com s'utilitza en la pràctica. Fixar-se només en els números màxims de rendiment no explica tota la història sobre el consum real d'energia en situacions quotidianes.

Per què el consum d'energia del LCD roman gairebé independent del contingut

Dominància de la retroil·luminació fixa: com s'consumeix aproximadament el 70-90% de l'energia del LCD independentment de la imatge

Les pantalles LCD depenen d'aquesta retroil·luminació de brillantor constant, normalment entre 20 i 150 watts per metre quadrat, que continua funcionant independentment del que es mostra a la pantalla, fins i tot quan només hi ha negre. La part de cristall líquid només controla la quantitat de llum que passa, en lloc de generar llum pròpia, de manera que la major part de l'energia va a parar a la retroil·luminació. Aproximadament entre el 70 i el 90 per cent de tota l'electricitat consumida acaba alimentant aquest resplendor de fons. El resultat és que el consum d'energia no canvia gaire si algú està mirant cel·les de full de càlcul il·luminades intensament o veient una escena de pel·lícula totalment negra. Les pantalles OLED funcionen diferentment. El seu consum d'energia varia realment segons el contingut que aparegui a la pantalla, fet que les fa molt diferents de la tecnologia LCD tradicional en termes d'eficiència.

Millores amb atenuació local i mini-LED: guanys modestos, no canvis de paradigma

La tecnologia Mini LED juntament amb l'atenuació local ajuda a fer que les pantalles LCD siguin més eficients, reduint la llum de fons en les parts més fosques de la imatge. Tot i això, aquestes millores no canvien la manera bàsica com funcionen els panells LCD. Observeu fins i tot els models més cars disponibles, i normalment arriben com a màxim a uns 1000 zones d’atenuació. Això vol dir que grans porcions de la pantalla s’il·luminen alhora en comptes de controlar-se individualment. Quan apareix alguna cosa realment brillant a la pantalla, veiem un efecte anomenat blooming, en què la zona circumdant queda massa clara com a compensació. El sistema de llum de fons consumeix uns 30 watts per metre quadrat independentment de fins on el baixem. En conjunt, aquestes millores redueixen el consum d’energia aproximadament entre un 15 i un 25 per cent quan es mira contingut amb moltes diferències de contrast entre àrees clares i fosques. Un estalvi útil, certament, però res pot igualar el que fan naturalment les pantalles OLED, ja que cada píxel controla la seva pròpia sortida de llum segons el que es mostra realment a la pantalla.

Eficiència de la pantalla OLED en la pràctica: escenaris on hi ha avantatge o desavantatge

Aplicacions en mode fosc i transmissió de vídeo: fins a un 50% menys de consum energètic respecte a LCD

Les pantalles OLED brillen especialment quan no hi ha gaire activitat visual. Penseu en entorns de programació amb fons foscos, aplicacions que es tornen totalment negres de nit, o aquelles pel·lícules amb grans barres negres al voltant de la imatge. La tecnologia simplement desactiva seccions senceres de píxels on no passa res, de manera que no es malgasta energia il·luminant espais buits. L'estalvi energètic pot arribar a ser d'aproximadament la meitat comparat amb pantalles LCD convencionals, que continuen emetent llum independentment del contingut. Per a persones que fan molta transmissió de contingut, això suposa una diferència real. Preneu una escena de Stranger Things on tot és completament fosc excepte potser algunes ombres espeluznants que es mouen per la pantalla. La mateixa escena consumiria uns dos terços menys d'energia en una pantalla OLED comparat amb el que consumiria un panell LCD fent exactament el mateix.

Càrregues de treball brillants i d’alta APL (fulls de càlcul, trucades de vídeo): reducció o inversió de la diferència

Quan es tracta de contingut amb un nivell mitjà d'imatge píxel (APL) elevat, els panells OLED solen mostrar les seves debilitats en comparació amb altres tecnologies de pantalla. Penseu en aquells interminables fons blancs de fulls de càlcul o trucades de Zoom a pantalla completa on gairebé tots els píxels s'il·luminen alhora, fet que naturalment augmenta el consum d'energia. Segons proves recents de DisplayMate del 2023, les pantalles OLED poden arribar a utilitzar entre un 15 i un 30 per cent més d'electricitat que pantalles LCD de mida similar quan funcionen a màxima brillantor. Algunes millores més recents, com la tecnologia LTPO, han millorat la situació en reduir el consum innecessari per taxa de refresc, però fins i tot amb aquests avenços, les LCD conserven la seva avantatge per a la majoria de tasques d'oficina que requereixen una brillantor de pantalla constant durant llargs períodes.

FAQ

Quina és l'avantatge principal de les pantalles OLED respecte a les LCD?

Les pantalles OLED són autoluminiscentes, cosa que significa que cada píxel genera la seva pròpia llum i pot apagar-se completament per obtenir negres més profunds i un ús més eficient de l'energia. En canvi, les LCD necessiten una retroil·luminació constant que consumeix una energia significativa independentment del contingut de la imatge.

Com afecta el nivell mitjà d'imatge (APL) al consum d'energia de les OLED?

L'APL mesura la brillantor general de la imatge a la pantalla. Un APL més alt (per exemple, fons blancs) comporta un augment del consum d'energia, ja que cada subpíxel ha de treballar més per brillar més intensament. Al contrari, un APL més baix consumeix menys energia.

Per què poden arribar a consumir més energia les pantalles OLED en determinades situacions?

Les pantalles OLED poden consumir més energia en situacions que requereixen un APL elevat, com ara fons totalment blancs o trucades de vídeo en pantalla completa, perquè hi ha més píxels a màxima brillantor, cosa que augmenta el consum energètic general.

Quines són les limitacions de la tecnologia OLED?

Les pantalles OLED presenten reptes com el desequilibri dels subpíxels blancs, l'envelliment que augmenta la demanda d'energia i la possible difusió de colors, especialment en elements d'interfície negres. Aquests factors poden afectar l'eficiència i la qualitat d'imatge.

Com afecten la mini-LED i l'atenuació local a l'eficiència del LCD?

La mini-LED i l'atenuació local milloren l'eficiència del LCD reduint la llum de fons en les àrees més fosques de la pantalla, però no canvien el seu funcionament fonamental. Tot i que ofereixen estalvis, aquestes tecnologies encara queden per sota de l'eficiència inherent de l'OLED.