ऊर्जा खपत में OLED स्क्रीन की तुलना LCD से कैसे की जाती है?

OLED स्क्रीन तकनीक कैसे सामग्री-निर्भर बिजली उपयोग को बढ़ावा देती है

स्व-उत्सर्जक पिक्सेल बैकलाइट ऊर्जा को समाप्त कर देते हैं—मौलिक दक्षता लाभ

एलसीडी डिस्प्ले को एक निरंतर बैकलाइट की आवश्यकता होती है जो स्क्रीन पर कुछ भी प्रदर्शित हो रहा हो, उसकी परवाह किए बिना उनकी कुल ऊर्जा का लगभग 70 से 90 प्रतिशत खपत करती है। हालांकि ओएलईडी स्क्रीन अलग तरीके से काम करती है क्योंकि प्रत्येक पिक्सेल अपनी रोशनी पैदा करता है और आवश्यकता पड़ने पर पूरी तरह से बंद हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप वास्तविक काले क्षेत्र प्राप्त होते हैं। इसका अर्थ है कि अब बैकलाइट से ऊर्जा बर्बाद नहीं होती है, जिससे डार्क मोड का उपयोग करते समय या ऐसे वीडियो देखते समय जिनमें बहुत एक्शन हो, बिजली की खपत लगभग आधी रह जाती है। ओएलईडी के कार्य करने का तरीका वास्तव में काफी दिलचस्प भी है। एलसीडी की तरह रोशनी को ब्लॉक करने के बजाय, यहाँ व्यक्तिगत पिक्सेल बस बंद हो जाते हैं, जिससे किसी भी एलसीडी पैनल द्वारा प्राप्त किए जा सकने वाले काले रंग की तुलना में बहुत गहरे काले रंग की प्राप्ति संभव होती है। ऐसी दक्षता ओएलईडी तकनीक को छवि गुणवत्ता और बिजली बचत दोनों के मामले में खास बनाती है।

ओएलईडी स्क्रीन की बिजली खपत का प्राथमिक निर्धारक के रूप में औसत चित्र स्तर (APL)

OLED स्क्रीन द्वारा उपभोग की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा को औसत चित्र स्तर, या संक्षेप में APL कहा जाता है, इसके साथ निकटता से जोड़ा गया है। मूल रूप से, यह मापता है कि स्क्रीन पर कुल मिलाकर छवि कितनी चमकदार है। जब किसी उप-पिक्सेल को अधिक चमकने की आवश्यकता होती है, तो वह अधिक काम करता है, इसलिए जब हम 100% APL पर सफेद स्क्रीन देखते हैं, तो डिस्प्ले का प्रत्येक घटक पूर्ण क्षमता के साथ काम कर रहा होता है। अध्ययनों से पता चलता है कि 20% APL से 60% APL तक जाने पर बिजली की खपत लगभग 40% तक बढ़ सकती है। स्प्रेडशीट ऐप या सफेद पृष्ठभूमि वाले दस्तावेज जैसी दैनिक चीजें रात में ली गई तस्वीरों या कम प्रकाश में शूट की गई फिल्मों जैसी गहरी सामग्री की तुलना में बैटरी जीवन को बहुत तेजी से समाप्त कर देती हैं। चूंकि OLED डिस्प्ले द्वारा बिजली के प्रबंधन में APL की इतनी बड़ी भूमिका होती है, निर्माता अपने उपकरणों को अनुकूलित करते समय इन संख्याओं पर विचार करते हैं, जबकि ऐप डेवलपर्स भी उपयोगकर्ताओं के लिए बैटरी जीवन को बचाने में सहायता के लिए इंटरफेस डिजाइन करते समय APL पर विचार करते हैं।

सीमाएं और अपवाद: सफेद उप-पिक्सेल का असंतुलन, बूढ़ा होना, और यूआई डिजाइन में समझौते

OLED तकनीक के दक्षता लाभों के साथ कुछ वास्तविक सीमाएँ भी आती हैं। RGBW पिक्सेल व्यवस्था चमक के स्तर को बढ़ाने के लिए सफेद सबपिक्सेल पर केंद्रित होती है, जो वास्तव में सफेद क्षेत्रों वाली सामग्री प्रदर्शित करते समय अधिक ऊर्जा की खपत करती है। जैसे-जैसे पैनल उम्र बढ़ते हैं, नए जितनी ही चमक बनाए रखने के लिए उन्हें 15 से 25 प्रतिशत अतिरिक्त बिजली की आवश्यकता होने लगती है। इन डिस्प्ले के साथ काम करने वाले डिजाइनरों को दक्षता और गुणवत्ता के बीच कठिन विकल्प चुनने पड़ते हैं। जबकि काले UI तत्व ऊर्जा बचाते हैं, कभी-कभी यह परेशान करने वाले रंग धब्बे का कारण बनते हैं क्योंकि डिस्प्ले के विभिन्न भाग थोड़ी अलग गति से प्रतिक्रिया करते हैं। कुल मिलाकर, OLED की ऊर्जा बचत व्यवहार में इसके उपयोग पर भारी मात्रा में निर्भर करती है। अधिकतम प्रदर्शन संख्याओं को देखना रोजमर्रा की स्थितियों में वास्तविक बिजली की खपत के बारे में पूरी कहानी नहीं बताता है।

एलसीडी की बिजली खपत सामग्री से लगभग स्वतंत्र क्यों रहती है

स्थिर बैकलाइट प्रभुत्व: कैसे ~70–90% एलसीडी ऊर्जा चाहे छवि कुछ भी हो, उसकी खपत होती है

एलसीडी स्क्रीनें इस निरंतर चमक वाले बैकलाइट पर निर्भर करती हैं, जो आमतौर पर प्रति वर्ग मीटर लगभग 20 से 150 वाट के आसपास होता है, और यह तब भी चलता रहता है जब स्क्रीन पर कुछ भी दिखाया नहीं जा रहा होता, भले ही सिर्फ काला रंग ही क्यों न दिख रहा हो। तरल क्रिस्टल का हिस्सा केवल इतना नियंत्रित करता है कि कितनी रोशनी गुजरती है, बजाय खुद रोशनी पैदा करने के, इसलिए अधिकांश बिजली फिर भी उस बैकलाइट को शक्ति प्रदान करने में जाती है। उपयोग की जाने वाली कुल बिजली का लगभग 70 से 90 प्रतिशत उस पृष्ठभूमि की चमक को शक्ति प्रदान करने में समाप्त होता है। जो होता है उसका परिणाम यह होता है कि बिजली की खपत की मात्रा वास्तव में नहीं बदलती है, चाहे कोई उज्ज्वल रूप से चमकते स्प्रेडशीट सेल देख रहा हो या एक पूरी तरह से काले दृश्य वाली फिल्म देख रहा हो। हालाँकि ओएलइडी डिस्प्ले अलग तरीके से काम करते हैं। उनकी बिजली की खपत वास्तव में स्क्रीन पर दिखाई देने वाली चीज़ों के आधार पर बदलती है, जिससे दक्षता के मामले में वे पारंपरिक एलसीडी तकनीक से काफी अलग होते हैं।

स्थानीय डिमिंग और मिनी-एलईडी में सुधार—मामूली लाभ, प्रारूप परिवर्तन नहीं

स्थानीय डिमिंग के साथ मिनी LED तकनीक छवि के अंधेरे हिस्सों में बैकलाइट को कम करके एलसीडी स्क्रीन को अधिक कुशल बनाने में मदद करती है। फिर भी, ये सुधार एलसीडी पैनल के काम करने के मूल तरीके को नहीं बदलते। बाजार में उपलब्ध सबसे महंगे मॉडल्स में भी आमतौर पर डिमिंग क्षेत्रों की संख्या 1000 तक सीमित रहती है। इसका अर्थ है कि स्क्रीन के बड़े हिस्सों को एक साथ जलाया जाता है, बजाय उन्हें व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित किए जाने के। जब स्क्रीन पर कुछ बहुत चमकीला दिखाई देता है, तो हमें 'ब्लूमिंग' नामक प्रभाव दिखाई देता है, जहाँ आसपास का क्षेत्र अतिरिक्त रूप से चमकीला हो जाता है। बैकलाइट प्रणाली स्वयं में लगभग 30 वाट प्रति वर्ग मीटर की खपत करती है, चाहे हम इसे कितना भी नीचे सेट क्यों न करें। कुल मिलाकर, जब प्रकाश और अंधेरे क्षेत्रों के बीच अधिक विपरीतता वाली सामग्री देखी जाती है, तो ये सुधार बिजली की खपत में लगभग 15 से 25 प्रतिशत तक की कमी करते हैं। निश्चित रूप से उपयोगी बचत है, लेकिन ओएलईडी डिस्प्ले द्वारा स्वाभाविक रूप से किए जाने वाले कार्य के बराबर कुछ भी नहीं है, क्योंकि प्रत्येक पिक्सेल स्क्रीन पर वास्तव में दिखाए गए अनुसार अपने प्रकाश उत्पादन को नियंत्रित करता है।

व्यावहारिक उपयोग में OLED स्क्रीन की दक्षता: ऐसे परिदृश्य जहाँ यह आगे है या पीछे

डार्क-मोड एप्लिकेशन और वीडियो स्ट्रीमिंग: LCD की तुलना में 50% तक कम ऊर्जा का उपयोग

OLED स्क्रीन तब वास्तव में चमकती है जब दृश्य रूप से बहुत कम गतिविधि होती है। सोचिए कोडिंग सेटअप के बारे में जिनकी डार्क बैकग्राउंड होती है, ऐसे ऐप्स जो रात में पूरी तरह काले हो जाते हैं, या फिल्में जिनके चारों ओर बड़े काले बार होते हैं। इस तकनीक में वहाँ के पिक्सेल्स को बंद कर दिया जाता है जहाँ कुछ भी नहीं हो रहा है, ताकि खाली जगह को रोशन करने में ऊर्जा बर्बाद न हो। नियमित LCD डिस्प्ले की तुलना में ऊर्जा बचत लगभग आधी हो सकती है, जो कुछ भी हो रहा हो, चमकते रहते हैं। जो लोग बहुत अधिक वीडियो स्ट्रीम करते हैं, उनके लिए यह वास्तविक अंतर बनाता है। Stranger Things के एक दृश्य को लीजिए जहाँ स्क्रीन पूरी तरह काली है, शायद केवल कुछ डरावनी छायाएँ ही स्क्रीन पर घूम रही हों। उसी दृश्य के लिए OLED डिस्प्ले पर लगभग दो तिहाई कम बिजली की खपत होगी जितनी एक LCD पैनल उसी कार्य को करने में खपत करेगा।

उज्ज्वल, उच्च APL वाले कार्य (स्प्रेडशीट, वीडियो कॉल): अंतर कम होना या उलट जाना

उच्च औसत पिक्सेल स्तर (APL) वाली सामग्री के साथ काम करते समय, ओलेड पैनल अन्य प्रदर्शन तकनीकों की तुलना में अपनी कमजोरियाँ दिखाने लगते हैं। उन लंबे सफेद स्प्रेडशीट के पृष्ठभूमि या पूर्ण-स्क्रीन ज़ूम कॉल के बारे में सोचें जहाँ लगभग हर पिक्सेल एक साथ प्रकाशित होता है, जो स्वाभाविक रूप से बिजली की खपत को बढ़ा देता है। 2023 में डिस्प्ले मेट के हालिया परीक्षणों के अनुसार, अधिकतम चमक पर चलते समय ओलेड स्क्रीन समान आकार की एलसीडी डिस्प्ले की तुलना में वास्तव में 15 से 30 प्रतिशत अधिक बिजली का उपयोग कर सकती हैं। कुछ नए सुधार जैसे एलटीपीओ तकनीक ने अनावश्यक रिफ्रेश दर बिजली के नुकसान को कम करके चीजों को बेहतर बनाया है, लेकिन इन प्रगति के बावजूद, अधिकांश कार्यालय प्रकार के कार्यों के लिए एलसीडी अभी भी अपना बढ़त बनाए हुए है जहाँ लंबी अवधि तक स्थिर स्क्रीन चमक की आवश्यकता होती है।

सामान्य प्रश्न

ओलेड डिस्प्ले का एलसीडी की तुलना में प्राथमिक लाभ क्या है?

OLED डिस्प्ले स्व-उत्सर्जक होते हैं, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक पिक्सेल अपनी रोशनी खुद उत्पन्न करता है और गहरे काले रंग के लिए पूरी तरह से बंद हो सकता है तथा ऊर्जा का अधिक कुशल उपयोग कर सकता है। इसके विपरीत, LCD को छवि की सामग्री की परवाह किए बिना महत्वपूर्ण ऊर्जा की खपत करने वाले स्थिर बैकलाइट की आवश्यकता होती है।

औसत चित्र स्तर (APL) OLED बिजली की खपत को कैसे प्रभावित करता है?

APL स्क्रीन पर छवि की समग्र चमक को मापता है। उच्च APL (जैसे, सफेद पृष्ठभूमि) के परिणामस्वरूप बिजली की खपत में वृद्धि होती है क्योंकि प्रत्येक सबपिक्सेल अधिक चमकदार होने के लिए अधिक काम करता है। इसके विपरीत, निम्न APL कम बिजली की खपत करता है।

कुछ परिस्थितियों में OLED डिस्प्ले अधिक बिजली क्यों खपत कर सकते हैं?

OLED डिस्प्ले उन परिस्थितियों में अधिक बिजली की खपत कर सकते हैं जिनमें उच्च APL की आवश्यकता होती है, जैसे सभी सफेद पृष्ठभूमि या पूर्ण-स्क्रीन वीडियो कॉल, क्योंकि अधिक पिक्सेल पूर्ण चमक पर होते हैं, जिससे समग्र ऊर्जा की खपत बढ़ जाती है।

OLED तकनीक की क्या सीमाएं हैं?

OLED डिस्प्ले को सफेद सबपिक्सेल असंतुलन, बढ़ती ऊर्जा की मांग वाली उम्र बढ़ना, और विशेष रूप से काले UI तत्वों में संभावित रंग फैलाव जैसी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। ये कारक दक्षता और छवि गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैं।

मिनी-एलईडी और स्थानीय डिमिंग एलसीडी दक्षता को कैसे प्रभावित करते हैं?

मिनी-एलईडी और स्थानीय डिमिंग स्क्रीन के गहरे क्षेत्रों में बैकलाइट को कम करके एलसीडी दक्षता में सुधार करते हैं, लेकिन इसके मूल संचालन में परिवर्तन नहीं करते। यद्यपि ये प्रौद्योगिकियां बचत प्रदान करती हैं, फिर भी वे OLED की अंतर्निहित दक्षता तक नहीं पहुंच पातीं।