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        手機屏設成黑背景能省電?

        2014-11-12 20:33:50
        CHIP新電腦 2014年11期
        關鍵詞:百葉窗背光亮度

        許多大屏智能手機用戶都會遇到待機時間焦慮問題,在延長電池使用時間的方法上也是各顯其能。然而,面對大屏幕這個不可逾越的障礙,包括少點亮屏幕(買手機做什么?)、調(diào)低亮度(或設定自動亮度調(diào)整)都是從屏幕角度著手的省電方式。在此之外,使用無背景的桌面(黑背景)能否進一步省電呢?在PC上,這種方式已經(jīng)被沿用了多年。

        如今,LCD技術已經(jīng)被廣泛應用,CRT時代通過減少在黑色區(qū)域上的電子槍掃描時長來省電的時代已經(jīng)過去。LCD的原理,導致了黑屏不見得省電這個現(xiàn)象。

        LCD實際是非?;\統(tǒng)的說法,根據(jù)面板結(jié)構,它包括TFT、IPS、TN、SLCD等多個類別,它與OLED是兩大類最主流的手機面板技術。無論哪種LCD技術,它們都采用有源背光技術,無論是早期的CCFL背光還是今天流行的LED背光,背光模塊形成對LCD面板的整體照明。屏幕的最大亮度由背光模塊亮度決定,同等技術或電光轉(zhuǎn)化效率情況下,背光亮度與能耗正相關,這就是大家為了省電都盡可能降低屏幕亮度的原因。與整體背光相對應,LCD確有分區(qū)背光的設計,但技術成本極高,僅大尺寸的專業(yè)級顯示器零星采用,此設計完全不考慮功耗優(yōu)化。

        基于LCD的顯像的透光原理,無論屏幕顯示什么內(nèi)容,只要亮度不變,對降低功耗就沒有作用。目前手機屏幕的背光普遍采用連續(xù)可調(diào)技術,較為常見的調(diào)光技術是PWM,其優(yōu)勢是連續(xù)多級可調(diào)、調(diào)節(jié)范圍大,但相對費電、有閃爍和易產(chǎn)生藍光。為了消除閃爍問題,近來桌面顯示器開始采用大幅提升PWM切換速度至kHz量級的所謂無閃爍技術,但這會導致功耗上升,因而手機中極少采用。而為了消除藍光和降低功耗,DC供電技術正在逐漸取代PWM方式。

        與可調(diào)背光相對應的是固定背光技術,亮度調(diào)節(jié)等級較少,主要應用于頂級或入門級兩端的桌面顯示器領域,頂級產(chǎn)品用它是為了背光亮度、畫面、色溫穩(wěn)定,并原因支付相對較高的電力成本,而入門級采用此技術完全是控制成本的原因。

        與固定背光LCD控制畫面顯示亮度的原理一樣,借助所謂百葉窗原理,在背光亮度暫時固定的情況下,LCD通過調(diào)整液晶分子在光線行經(jīng)方向上的開口大小實現(xiàn)亮度控制,這就好比通過調(diào)整百葉窗葉片的角度來改變室內(nèi)亮度一樣。其差異無非是百葉窗葉片旋轉(zhuǎn)方向與光路垂直,光隙寬窄變而相互平行;而液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向軸向與光路一致,通過相位變化實現(xiàn)開口大小的變化,光隙小而獨立,用密布的方式柔化照明。如果背光亮度沒有降低,采用這種方式雖然能降低屏幕顯示亮度,但并不能降低功耗。而且由于驅(qū)動液晶分子旋轉(zhuǎn),即調(diào)整亮度或改變顏色也是要耗電的,因此屏幕像素的顏色、亮度變化越大,能耗也就越多。如果再加上計算每個像素如何變化所付出電量,功耗將更大。

        OLED的發(fā)光原理完全不同,其每個像素單獨發(fā)光,即便組成白色的R、G、B三原色相鄰的像素也可獨立控制發(fā)光。因此你可以將整個屏幕上的OLED發(fā)光點看作畫面像素點數(shù)量×3或×4(根據(jù)像素組成結(jié)構而定)。這樣無論是整體降低屏幕亮度還是關閉某些像素(如黑色),都可以帶來節(jié)能效果。

        由于OLED的白色是由3~4個三原色像素所產(chǎn)生,要想進一步省電,關閉其中的一組或多組即可。記住不是把屏幕設置為黑白配色,而是設置為R、G、B單色,那么剩余像素就都關閉了。舉例來說,三星PenTile結(jié)構的AMOLED為RGBG結(jié)構,綠色像素數(shù)量雖然多一倍,但本身體積只有紅和藍像素的一半,發(fā)光效率又高,因此設定為綠黑屏可達到最低功耗。如果要想進一步節(jié)能,還可通過減少綠色色深的方式,降低OLED亮度驅(qū)動電路及計算相關參數(shù)的能耗。

        但是,你確定真的想要回到30年前那個滿屏綠色字符的單色時代么?相比各種節(jié)能手段,我寧可選擇相對較低的屏幕分辨率,因為這不僅有利于節(jié)能和讓手機運行流暢,也更有利于保護視力。

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