När du jobbar sent på kvällen med ett projekt, föreställ dig att lamporna slocknade och ditt PC-batteri var redan urladdat. Din deadline närmade sig, så det var ingen fråga om att skjuta upp arbetet. Du tänkte att en minskning av skärmens ljusstyrka och aktiverande av energisparläge kanske bara sträcker ut batteriet tillräckligt länge för att avsluta ditt arbete. Du bestämde dig också för att aktivera mörkt läge, med tanke på att din OLED-skärm kan dra ännu mindre ström genom att göra det.

Men mörkt läget verkligen förlänga din batteritid? Vad skulle ha hänt om skärmen var LCD eller LED, men inte OLED?

Din bildskärm är ansvarig för att dra mer än hälften av batteriströmmen när den är påslagen. (Fotokredit: Street7studio/Shutterstock)

För att svara på denna fråga, låt oss kort granska arbetsmekanism för olika skärmar, eftersom mörkt läges energibesparande egenskaper beror på vilken typ av skärm som används.

Funktion av skärmar: LCD, LED och OLED

LCD skärm

Liquid Crystal Displays (LCD) består av en flerskiktsenhet. Den första är bakgrundsbelysningen, som är ansvarig för att ge belysning till skärmen. Den består av en uppsättning kallkatodlysrör (CCFL) som lyser med konstant intensitet när den slås på. De följande skikten innefattar en polarisator och en kristallin vätska. Polarisatorn och den kristallina vätskan är inklämda av elektroder på vardera sidan. Mängden ljus som passerar genom polarisatorn och kristallskiktet kan styras genom att applicera en spänning på elektroderna. Kristallerna omorienterar sig efter det elektriska fältet och en del ljus polariseras. Olika spänningsnivåer ändrar kristallorienteringen, vilket ändrar ljuspolariseringen, vilket sedan ändrar mängden ljus som passerar genom polarisatorerna till bildskärmen.

LED-display

Light Emitting Diode (LED)-skärmar har bara en enda variant från LCD-skärmar, nämligen bakgrundsbelysningen. Istället för att ha CCFLs består bakgrundsbelysningen av flera lysdioder för varje pixel (vanligtvis tre lysdioder per pixel, en röd, en grön och en blå). Dessa lysdioder styrs av en komplex krets som tillåter selektiv färgning och belysning av varje pixel. Ljusstyrkan styrs av flytande kristaller och polarisatorer på samma sätt som på LCD-skärmar.

LED-LCD-panelfördelning efter skikten. I LCD-skärmar består ljuskällan, dvs bakgrundsbelysningen, av lysrör; i lysdioder består den av en uppsättning lysdioder. (Fotokredit: Designua/Shutterstock)

OLED-skärm

Organic Light Emitting Diode (OLED)-skärmar är det senaste som tekniken har att erbjuda. Till skillnad från LCD/LED-skärmar, där pixlarna kräver bakgrundsbelysning, använder OLED-skärmar en organisk sammansatt halvledare som avger synligt ljus när en elektrisk ström passerar igenom. Dessa OLED:er är så små att enskilda pixlar kan belysas direkt, vilket eliminerar behovet av en bakgrundsbelysning och en LCD-panel.

OLED-skärmsuppdelning för lager. Organiska strålare avger ljus när en ström passerar. (Fotokredit: Pro_Vector/Shutterstock)

Energiförbrukning i mörkt läge

Mörkt läge fungerar olika på olika skärmar. LCD-LED-skärmar använder en bakgrundsbelysning som lyser med konstant intensitet. För att mörka en fläck manipulerar en elektrisk ström kristallerna så att ljuset blockeras. Detta kräver energi. Å andra sidan implementerar OLED-skärmar mörkt läge genom att helt enkelt stänga av de specifika OLED:erna, vilket sparar elektricitet. Det är uppenbart att mörkt läge på OLED-skärmar sparar el, men det är inte nödvändigtvis sant för LCD-LED-skärmar.

Energiminskning i mörkt läge

Energiminskning i OLED-skärmar i mörkt läge beror på skärmens ljusstyrka och applikationens användargränssnitt (UI). Skärmens ljusstyrka beror på intensiteten av upplysta pixlar. Intensitet definieras som mängden energi som faller normalt (dvs ljus som faller vinkelrätt mot ytan) per ytenhet per tidsenhet. Ju högre intensitet, desto större energi och desto större kraftförbrukning. Eftersom ett applikationsgränssnitt inte kan ändras av användaren är skärmens ljusstyrka den relevanta variabeln för mörkt läge.

I denna studie är energin skillnaden mellan ljusa och mörka lägen mättes för olika skärmintensiteter och sammanfattas i följande tabeller.

Påverkan av mörkt läge

Vissa appar som YouTube, Google Nyheter, Kalkylator, Google Maps, Kalender, etc. öppnades i ljusläge och strömmen drogs av appar mättes. Sedan slogs mörkt läge på och samma appar kördes igen under samma tid, och strömförbrukningen mättes tillsammans med procentuell minskning.

Vid 100 % ljusstyrka

Procentandel förbrukad energi i ljusläge Procentandel förbrukad energi i mörkt läge

Pixel 2

57,5

Procentuell minskning n
18,97
-67,0

Moto Z3

60,519,96

-64,0

Pixel 4

61,0

24,40 -60,0

Pixel 5

54,5

18,53

-66,0

Ljusstyrkans effekt

Samma appar kördes igen, men med annan ljusstyrka nivåer. Samma procedur följdes sedan för de lägre ljusstyrkanivåerna.

Detta är den studien: https://dl.acm.org/ doi/pdf/10.1145/3458864.3467682

100 % ljusstyrka

50 % ljusstyrka

30 % ljusstyrka

Pixel 2

-67,0

-27,0

-15,0

-64,0

-28,0

-16,0

-60,0

-19,0

– 10,0

Pixel 5

-66,0

-24,0

-13,0

Moto Z3

Pixel 4