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手机屏设成黑背景能省电?

手机屏设成黑背景能省电?
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2014-11-7 17:45   -Aa +Aa

许多大屏智能手机用户都会遇到待机时间焦虑问题,在延长电池使用时间的方法上也是各显其能。然而,面对大屏幕这个不可逾越的障碍,包括少点亮屏幕(买手机做什么?)、调低亮度(或设定自动亮度调整)都是从屏幕角度着手的省电方式。在此之外,使用无背景的桌面(黑背景)能否进一步省电呢?在PC上,这种方式已经被沿用了多年。

如今,LCD技术已经被广泛应用,CRT时代通过减少在黑色区域上的电子枪扫描时长来省电的时代已经过去。LCD的原理,导致了黑屏不见得省电这个现象。
LCD实际是非常笼统的说法,根据面板结构,它包括TFT、IPS、TN、SLCD等多个类别,它与OLED是两大类最主流的手机面板技术。无论哪种LCD技术,它们都采用有源背光技术,无论是早期的CCFL背光还是今天流行的LED背光,背光模块形成对LCD面板的整体照明。屏幕的最大亮度由背光模块亮度决定,同等技术或电光转化效率情况下,背光亮度与能耗正相关,这就是大家为了省电都尽可能降低屏幕亮度的原因。与整体背光相对应,LCD确有分区背光的设计,但技术成本极高,仅大尺寸的专业级显示器零星采用,此设计完全不考虑功耗优化。
基于LCD的显像的透光原理,无论屏幕显示什么内容,只要亮度不变,对降低功耗就没有作用。目前手机屏幕的背光普遍采用连续可调技术,较为常见的调光技术是PWM,其优势是连续多级可调、调节范围大,但相对费电、有闪烁和易产生蓝光。为了消除闪烁问题,近来桌面显示器开始采用大幅提升PWM切换速度至kHz量级的所谓无闪烁技术,但这会导致功耗上升,因而手机中极少采用。而为了消除蓝光和降低功耗,DC供电技术正在逐渐取代PWM方式。
与可调背光相对应的是固定背光技术,亮度调节等级较少,主要应用于顶级或入门级两端的桌面显示器领域,顶级产品用它是为了背光亮度、画面、色温稳定,并原因支付相对较高的电力成本,而入门级采用此技术完全是控制成本的原因。
与固定背光LCD控制画面显示亮度的原理一样,借助所谓百叶窗原理,在背光亮度暂时固定的情况下,LCD通过调整液晶分子在光线行经方向上的开口大小实现亮度控制,这就好比通过调整百叶窗叶片的角度来改变室内亮度一样。其差异无非是百叶窗叶片旋转方向与光路垂直,光隙宽窄变而相互平行;而液晶分子的旋转方向轴向与光路一致,通过相位变化实现开口大小的变化,光隙小而独立,用密布的方式柔化照明。如果背光亮度没有降低,采用这种方式虽然能降低屏幕显示亮度,但并不能降低功耗。而且由于驱动液晶分子旋转,即调整亮度或改变颜色也是要耗电的,因此屏幕像素的颜色、亮度变化越大,能耗也就越多。如果再加上计算每个像素如何变化所付出电量,功耗将更大。
OLED的发光原理完全不同,其每个像素单独发光,即便组成白色的R、G、B三原色相邻的像素也可独立控制发光。因此你可以将整个屏幕上的OLED发光点看作画面像素点数量×3或×4(根据像素组成结构而定)。这样无论是整体降低屏幕亮度还是关闭某些像素(如黑色),都可以带来节能效果。
由于OLED的白色是由3~4个三原色像素所产生,要想进一步省电,关闭其中的一组或多组即可。记住不是把屏幕设置为黑白配色,而是设置为R、G、B单色,那么剩余像素就都关闭了。举例来说,三星PenTile结构的AMOLED为RGBG结构,绿色像素数量虽然多一倍,但本身体积只有红和蓝像素的一半,发光效率又高,因此设定为绿黑屏可达到最低功耗。如果要想进一步节能,还可通过减少绿色色深的方式,降低OLED亮度驱动电路及计算相关参数的能耗。
但是,你确定真的想要回到30年前那个满屏绿色字符的单色时代么?相比各种节能手段,我宁可选择相对较低的屏幕分辨率,因为这不仅有利于节能和让手机运行流畅,也更有利于保护视力。
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