Hur jämför sig OLED-skärm med LCD vad gäller energiförbrukning?

Hur OLED-skärmtillverkning styr innehållsbaserad strömförbrukning

Självlysande pixlar eliminerar bakgrundsbelysningens energiförbrukning – en grundläggande fördel i effektivitet

LCD-skärmar behöver en konstant bakgrundsbelysning som förbrukar cirka 70 till 90 procent av deras totala energi oavsett vad som visas på skärmen. OLED-skärmar fungerar dock annorlunda eftersom varje pixel producerar sitt eget ljus och kan slås helt av när det behövs, vilket resulterar i äkta svarta områden. Det innebär att ingen energi slösas bort på bakgrundsbelysning längre, vilket minskar strömförbrukningen med ungefär hälften vid användning av mörkt läge eller när man tittar på videor med mycket mörka scener. Sättet som OLED fungerar på är faktiskt ganska coolt också. Istället för att bara blockera ljus som LCD-skärmar gör, stängs enskilda pixlar helt enkelt av, vilket möjliggör mycket djupare svarta nyanser än någon LCD-panel någonsin skulle kunna åstadkomma. Den typen av effektivitet gör att OLED-teknik sticker ut både vad gäller bildkvalitet och elbesparing.

Genomsnittlig bildnivå (APL) som den främsta bestämningsfaktorn för OLED-skärmars effektförbrukning

Mängden energi som OLED-skärmar förbrukar är nära kopplad till det som kallas genomsnittlig bildnivå, eller APL förkortat. Detta mäter i grunden hur ljus den totala bilden på skärmen faktiskt är. Varje liten subpixel arbetar hårdare när den behöver lysa starkare, så när vi ser en helt vit skärm vid 100 % APL, fungerar varje enskild del i displayen med full kapacitet. Studier visar att en ökning från 20 % APL till 60 % APL kan öka effektförbrukningen med cirka 40 %. Vanliga saker som kalkylarksapplikationer eller dokument med vita bakgrunder drabbar batteritiden mycket hårdare än mörkare innehåll som foton tagna på natten eller filmer inspelade i dämpat ljus. Eftersom APL spelar en så stor roll för hur OLED-skärmar hanterar ström, tar tillverkare hänsyn till dessa siffror vid optimering av sina enheter, medan apputvecklare också beaktar APL vid design av gränssnitt för att hjälpa till att spara batteritid för användarna.

Begränsningar och undantag: obalans i vita subpixlar, åldrande och kompromisser i användargränssnittsdesign

Effektivitetsfördelarna med OLED-teknik följs av vissa praktiska begränsningar. RGBW-pixelupplägg fokuserar på vita subpixlar för att öka ljusstyrkan, vilket faktiskt förbrukar mer energi vid visning av innehåll med stora vita ytor. När panelerna åldras behöver de upp till 15–25 procent mer ström bara för att upprätthålla samma ljusstyrka som när de var nya. Designers som arbetar med dessa skärmar måste göra svåra val mellan effektivitet och kvalitet. Även om svarta användargränssnittselement sparar energi kan de ibland orsaka irriterande färgfläckar under skärmövergångar eftersom olika delar av skärmen svarar i något olika hastigheter. Sammantaget ber OLED:s energibesparingar i hög grad på hur tekniken används i praktiken. Att enbart titta på maxprestandasiffror ger inte hela bilden av den faktiska strömförbrukningen i vardagliga situationer.

Varför LCD:s strömförbrukning i stort sett är oberoende av innehåll

Fast bakgrundsbelysning: hur cirka 70–90 % av LCD-energin förbrukas oavsett bild

LCD-skärmar är beroende av denna konstanta bakgrundsbelysning, vanligtvis någonstans mellan 20 och 150 watt per kvadratmeter, som fortsätter att användas oavsett vad som visas på skärmen, även när det bara är svart. Den vätskekristallina delen styr endast hur mycket ljus som släpps igenom istället för att själv generera ljus, så det mesta av energin går ändå till bakgrundsbelysningen. Ungefär 70 till kanske 90 procent av all elförbrukning används till att driva denna bakgrundsljus. Det innebär att mängden förbrukad energi i praktiken inte förändras om någon tittar på starkt upplysta kalkylarksrutor eller ser en film med en helt svart scen. OLED-skärmar fungerar dock annorlunda. Deras energiförbrukning varierar faktiskt beroende på vad som visas på skärmen, vilket gör dem ganska olika från traditionell LCD-teknik när det gäller effektivitet.

Lokal dimning och mini-LED-förbättringar – blygsamma vinster, inte paradigmförskjutningar

Mini LED-teknik tillsammans med lokal dimning gör LCD-skärmar mer effektiva genom att sänka bakgrundsbelystningen i mörkare delar av bilden. Trots dessa förbättringar ändras inte den grundläggande funktionen hos LCD-paneler. Titta på ens de dyraste modellerna där ute, och de har oftast högst cirka 1000 dimzoner. Det innebär att stora block av skärmen får samma belysning samtidigt istället för att kontrolleras individuellt. När något mycket ljust visas på skärmen upplever vi en effekt som kallas 'blooming', där omgivande områden blir för ljusa som kompensation. Själva bakgrundsbelystningssystemet förbrukar ungefär 30 watt per kvadratmeter oavsett hur lågt vi ställer den. Sammantaget minskar dessa förbättringar strömförbrukningen med kanske 15 till 25 procent vid visning av innehåll med stor kontrast mellan ljusa och mörka områden. Visst, det är användbara besparingar, men inget kan matcha vad OLED-skärmar åstadkommer naturligt eftersom varje pixel själv styr sin ljusutsättning baserat på vad som faktiskt visas på skärmen.

OLED-skärmens effektivitet i praktiken: Scenarier där den leder eller halkar efter

Applikationer i mörkt läge och videoströmning: upp till 50 % lägre energiförbrukning jämfört med LCD

OLED-skärmar verkligen glänser när det inte händer så mycket visuellt. Tänk på programmeringsmiljöer med mörka bakgrunder, appar som blir helt svarta på natten, eller filmer med stora svarta balkar runt bilden. Tekniken stänger helt enkelt av hela pixelområden där inget sker, så det slösas ingen energi på att lysa upp tomma ytor. Energibesparingarna kan nå upp till hälften jämfört med vanliga LCD-skärmar som fortsätter lysa oavsett innehåll. För personer som strömmar mycket gör detta en verklig skillnad. Ta en scen från Stranger Things där allt är svart förutom kanske några skugglika rörelser över skärmen. Samma scen skulle förbruka ungefär två tredjedelar mindre energi på en OLED-skärm jämfört med vad en LCD-panel skulle förbruka vid exakt samma uppgift.

Ljusa arbetsbelastningar med hög APL (kalkylblad, videosamtal): minskar eller eliminerar fördelen

När det gäller innehåll med hög genomsnittlig pixelnivå (APL) tenderar OLED-paneler att visa sina svagheter jämfört med andra visningstekniker. Tänk på oändliga vita kalkylarksbakgrunder eller helskärms-Zoom-samtal där nästan varje pixel tänds samtidigt, vilket naturligt ökar effektförbrukningen. Enligt senaste tester från DisplayMate från 2023 kan OLED-skärmar faktiskt förbruka mellan 15 och 30 procent mer el än lika stora LCD-skärmar vid maximal ljusstyrka. Vissa nyare förbättringar, till exempel LTPO-teknik, har gjort det bättre genom att minska onödig strömförbrukning från uppdateringsfrekvensen, men även med dessa framsteg behåller LCD sin fördel när det gäller de flesta kontorsrelaterade arbetsuppgifter som kräver konsekvent skärmljusstyrka under långa tidsperioder.

Vanliga frågor

Vad är den främsta fördelen med OLED-skärmar jämfört med LCD?

OLED-skärmar är självemitterande, vilket innebär att varje pixel genererar sitt eget ljus och kan släckas helt för djupare svarta nyanser och effektivare energianvändning. I motsats till detta kräver LCD-skärmar en konstant bakgrundsbelysning som förbrukar betydande mängder energi oavsett bildinnehåll.

Hur påverkar genomsnittlig bildnivå (APL) OLED:s energiförbrukning?

APL mäter den totala ljusstyrkan i bilden på skärmen. Högre APL (till exempel vita bakgrunder) resulterar i ökad energiförbrukning eftersom varje subpixel måste arbeta hårdare för att lysa starkare. Motsvarande minskar lägre APL energiförbrukningen.

Varför kan OLED-skärmar förbruka mer energi i vissa situationer?

OLED-skärmar kan förbruka mer energi i situationer som kräver hög APL, såsom helt vita bakgrunder eller helskärmsvideokonferenser, eftersom fler pixlar är på full ljusstyrka, vilket ökar den totala energiförbrukningen.

Vilka begränsningar har OLED-tekniken?

OLED-skärmar står inför utmaningar som obalans i vita subpixlar, åldrande som ökar energiförbrukningen samt potentiell färgsuddighet, särskilt i svarta användargränssnittselement. Dessa faktorer kan påverka effektivitet och bildkvalitet.

Hur påverkar mini-LED och lokal dimning LCD-skärmars effektivitet?

Mini-LED och lokal dimning förbättrar LCD-skärmars effektivitet genom att minska bakgrundsbelysningen i mörkare delar av skärmen, men de förändrar inte dess grundläggande funktion. Även om dessa tekniker ger energibesparingar, når de fortfarande inte OLED:s inneboende effektivitet.