Kuidas OLED-ekraan võrdleb LCD-ga energiatarbimisel?

Kuidas OLED-ekraani tehnoloogia toob kaasa sisulõtvu voolutarbimise

Iseväljenduvad pikslid eemaldavad taustvalguse vajaduse – aluslik tõhususe eelis

LCD-ekraanidel on vaja pidevat tagavalgustust, mis kulutab umbes 70 kuni 90 protsenti nende koguenergiast, olenemata sellest, mis ekraanil kuvatakse. OLED-ekraanid töötavad aga teisiti, kuna iga piksel toodab oma valguse ja saab vajadusel täielikult välja lülituda, mis võimaldab tõeliselt musti alasid. See tähendab, et enam ei raisata energiat tagavalgustusega, vähendades energiakasutust ligikaudu poole võrra tumedat režiimi kasutades või vaadates videoid, kus on palju toiminguid. OLED-i tööpõhimõte on tegelikult üsna lahe. Pigem kui lihtsalt blokeerida valgust nagu LCD-d, lihtsalt lülituvad üksikud pikslid välja, võimaldades palju sügavamaid musti, kui mõni LCD-paneel kunagi suudaks. Selline efektiivsus teeb OLED-tehnoloogiast erandliku nii pildikvaliteedi kui ka elektrienergia säästmise seisukohalt.

Keskmise pilditaseme (APL) kui OLED-ekraani voolutarbe peamise määrava teguri

OLED-ekraanide tarbitav energiahulk on tihedalt seotud nimega keskmine pilditasand ehk lühendatult APL. See mõõdab, kui heleda on ekraanil kujutatud pilt. Iga väike alampiksel töötab pingelisemalt, kui see peab valgustama hellamalt, seega siis, kui näeme täiesti valget ekraani 100% APL-i juures, töötavad kõik ekraani elemendid täiel võimsusel. Uuringud näitavad, et vahemiku suurenemine 20% APL-st 60% APL-ni võib tõsta võimsuse kasutamist umbes 40%. Igapäevased asjad, nagu arvutustabeli rakendused või dokumentid valgete taustadega, kulutavad akuenergiat palju kiiremini kui tumedam sisu, näiteks öösel tehtud pildid või madalas valguses filmitud filmid. Kuna APL mängib OLED-ekraanide võimsuse haldamisel nii olulist rolli, võtavad tootjad neid numbreid arvesse oma seadmete optimeerimisel ning ka rakenduste arendajad arvestavad APL-i, kui loovad liideseid, et aidata kasutajatel akulaebust säilitada.

Piirangud ja erandid: valge alampiksli ebavõrdsus, vananemine ja kasutajaliidese disaini kompromissid

OLED-tehnoloogia efektiivsuse eelised on kaasa saanud mõnede praktiliste piirangutega. RGBW-pikslite paigutus toetub valgele alampiksli, et suurendada heledustaset, kuid see tegelikult tarbib rohkem energiat, kui kuvatakse sisu, milles on palju valgeid alasid. Kui paneel vananeb, peab see säilitamaks sama heledustaset kui uus, kasutama juba 15–25 protsenti rohkem voolu. Disainijatel, kes neid ekraane kasutavad, tuleb teha rasked valikud efektiivsuse ja kvaliteedi vahel. Kuigi mustad kasutajaliidese elemendid säästavad energiat, võivad nad põhjustada ärritavaid värviplekke ekraani üleminekute ajal, kuna erinevad ekraani osad reageerivad veidi erineva kiirusega. Kokkuvõttes sõltub OLED-i energiasääst suuresti sellest, kuidas seda tegelikult kasutatakse. Lihtsalt maksimaalse jõudluse andmete vaatamine ei anna täielikku pilti tegelikust võimsuse tarbimisest igapäevases kasutuses.

Miks LCD-võimsuse tarbimine jääb suures osas sisust sõltumatuks

Fikseeritud tagavalgustuse domineerimine: kuidas umbes 70–90% LCD energiatarbimisest kulub sõltumata pildist

LCD-ekraanid toetuvad seda pideva heleduse tagavalgustust, tavaliselt umbes 20 kuni 150 vatti ruutmeetri kohta, mis jätkab tööd sõltumata sellest, mida ekraanil kuvatakse, isegi siis, kui on näha ainult musta. Vedelkristallide osa lihtsalt reguleerib, kui palju valgust läbi lastakse, mitte aga loob ise valgust, nii et suurem osa energiast kulub ikkagi sellele tagavalgustusele. Umbes 70 kuni 90 protsenti kogu kasutatud elektrist kulub selle taustavalguse toitmiseks. Tulemuseks on see, et tarbitava võimsuse kogus ei muutu oluliselt, olenemata sellest, kas keegi vaatab heledalt paistvaid tabeliruute või filmi vaatesaadet, mis on täiesti must. OLED-ekraanid töötavad siiski teisiti. Nende võimsustarve muutub tegelikult sõltuvalt sellest, mis ekraanil kuvatakse, mistõttu erinevad nad tõhususe poolest oluliselt traditsioonilisest LCD-tehnoloogiast.

Kohalik varjutus ja mini-LED parandused – tagasihoidlikud saavutused, mitte paigutanõu vahetused

Mini LED-tehnoloogia koos kohaliku heleduse reguleerimisega aitab LCD-ekraane efektiivsemaks muuta, vähendades tumedamate piltide osade tagavalgustust. Siiski ei muuda need parandused LCD-paneelide tööpõhimõtet. Vaadake isegi kõige kallimaid mudeleid – neil on tavaliselt ümber 1000 heleduse reguleerimise tsooni. See tähendab, et suured ekraani alad valgustatakse korraga, mitte eraldi kontrollituna. Kui ekraanil ilmub midagi väga hele, tekib nähtus, mida nimetatakse 'blooming'iks ehk valguse lekkimiseks, kus ümbritsev ala saab kompensatsioonina liiga heleks. Tagavalgustussüsteem ise tarbib umbes 30 vatti ruutmeetri kohta, sõltumata sellest, kui madalale seda seadistada. Kokkuvõttes vähendavad need täiustused võimsusekulu umbes 15–25 protsenti, kui vaadata sisu, millel on palju kontrasti erinevusi heledate ja tumedate alade vahel. Kindlasti kasulikud säästud, kuid midagi, mis ei saavuta seda, mida OLED-ekraanid teevad loomupäraselt, sest iga piksel kontrollib oma valgusväljundit vastavalt sellele, mis ekraanil tegelikult kuvatakse.

OLED-ekraani efektiivsus praktikas: stsenaariumid, kus see on eesrindas või jääb maha

Tumedad rakendused ja videod: kuni 50% vähem energiakasutust võrreldes LCD-ga

OLED-ekraanid tõelist heledust näitavad siis, kui pildil ei toimu palju. Näiteks programmeerimiskeskkonnad tumedate taustadega, öörežiimis täiesti mustaks läinud rakendused või filmid, millel ekraani ümber on suured mustad ribad. See tehnoloogia lihtsalt lülitab välja pikslite osad, kus midagi ei juhtu, nii et see ei raiska energiat tühja ruumi valgustamiseks. Energiasääst võib olla umbes pooled võrreldes tavapäraste LCD-ekraanidega, mis jätkavad särama, mis iganes toimuks. Inimestele, kes palju videoid strimivad, on see oluline erinevus. Võtke näiteks stseen sarjast "Stranger Things", kus kogu ekraan on täiesti must, välja arvatud mõned hirmutavad varjud, mis liiguvad ekraanil. Sama stseen kasutaks OLED-ekraanil ligikaudu kolmandiku vähem võimsust kui LCD-paneel, mis teeks täpselt sama.

Heledad, kõrge APL-i koormused (arvutustabelid, videokõned): vahe kitseneb või pöördub ümber

Kui tegemist on kõrge keskmise piksli tasemega (APL) sisuga, ilmnevad OLED-ekraanidel nende nõrkused võrreldes teiste ekraanitehnoloogiatega. Mõelge lõputele valgetele arvutustabeli taustadele või täisekraanilisele Zoomi-kõnedele, kus peaaegu iga piksel süttib korraga, mis loomulikult suurendab voolutarbimist. Vastavalt hiljutistele DisplayMate'i 2023. aasta testidele võivad OLED-ekraanid maksimaalse heleduse juures kasutada kuni 15–30 protsenti rohkem elektrit kui sarnase suurusega LCD-ekraanid. Mõned uued parandused, nagu LTPO-tehnoloogia, on asja paranenud teinud, vähendades vajamatu värskendussageduse energiakadu, kuid isegi nende edusammudega säilitab LCD endiselt oma eelise enamikes kontoritöödes, kus nõutakse pikaajalist järjepidevat ekraaniheledust.

KKK

Mis on OLED-ekraanide peamine eelis LCD-de ees?

OLED-ekraanid on iseenduvad, mis tähendab, et iga piksel tekitab oma valgust ja võib täielikult välja lülituda, tagades sügavamad mustused ja efektiivsema energiakasutuse. Vastandina vajavad LCD-d pidevat taustavalgustust, mis tarbib olulist energiat sõltumata kujutise sisust.

Kuidas mõjutab keskmine pilditaseme (APL) OLED-i võimsustarvet?

APL mõõdab ekraanil oleva pildi üldist heledust. Kõrgem APL (nt valged taustad) tähendab suuremat võimsustarvet, kuna iga alampiksel peab rohkem töötama, et helemini paista. Vastupidi tarbib madalam APL vähem energiat.

Miks võivad OLED-ekraanid teatud olukordades tarbida rohkem energiat?

OLED-ekraanid võivad tarbida rohkem energiat olukordades, kus nõutakse kõrget APL-i, näiteks täiesti valgete taustade või täisekraaniliste videokõnede korral, sest rohkem piksleid on täisheleduses, suurendades seeläbi koguenergiatarbimist.

Mis on OLED-tehnoloogia piirangud?

OLED-ekraanidel on probleeme, nagu valge alapiksli ebavõrdsus, vananemine, mis suurendab energiakulusid, ning võimalik värvisigimine, eriti mustades kasutajaliidese elementides. Need tegurid võivad mõjutada nii efektiivsust kui ka pildikvaliteeti.

Kuidas mõjutavad mini-LED ja tsooniline varjutus LCD efektiivsust?

Mini-LED ja tsooniline varjutus parandavad LCD efektiivsust, vähendades taustavalgust tumedamates ekraani piirkondades, kuid need ei muuda selle alusehitust. Kuigi need tehnoloogiad pakuvad energiasäästu, jäävad nad siiski alla OLED-i olemuslikule efektiivsusele.