手機屏幕使用黑色背景和白色背景耗電量會相同嗎?

前提是其他變數,如亮度等保持一致,使用黑色壁紙和白色壁紙耗電量會相同嗎?直覺告訴我們好像是白色會更加耗電,但是所有發光不都是燈管開著,那按道理應該耗電量相同。還是說在使用黑色壁紙時,會有一部分燈管處於關閉狀態以實現這種黑暗效果?

講得不是很專業,大概就這個意思,希望得到解答。


1樓的回答把問題弄複雜了。
簡單的來說吧,普通LCD屏幕本身是不發光的,白色光線由其背後的燈管發出,穿透屏幕,照射到我們的眼睛,所以我們能夠看到圖像。在顯示黑色屏幕的時候,雖然LCD屏幕已經是全黑了,但是背面的燈管還是發出亮光,所以我們會在邊緣看到白色的光斑。
OLED屏幕的顯示機制與LCD不同,其屏幕的每一個像素是可以獨立發光的。當顯示全黑時,所有的像素都不發光,其效果相當於關屏(近似於),因此黑色的顯示效果要好於LCD屏幕,且功耗更低。
根據我的觀察,三星的OLED系列屏幕,在使用黑色壁紙的時候,其功耗是略低於其他色彩鮮艷的壁紙的。而iphone系列手機,沒有感覺到有明顯的影響。


oled是這樣的,lcd不管黑色白色背光都亮著


對於LCD屏幕而言是的。
lcd屏幕(ips是lcd屏幕的液晶面板部分的一種實現)的功耗幾乎完全來自於背光模塊。lcd的驅動電路和觸摸電路也會貢獻很小一小部分。於是lcd屏幕顯示全白時的發光效率正比於背光的轉換效率與像素開口率的乘積。

目前作為背光的白光LED效率已經非常高了。lcd屏幕的能量損耗主要來自:三原色濾光片,一對偏光鏡和像素未開口部分的損耗,它們會消耗掉絕大部分背光(三原色濾光片大致有2/3的衰減,偏光鏡有50%的衰減)。


為了降低功耗,減小厚度,背光模塊在幾年前從ccfl燈管轉向了白光led。有些專業產品會採用三原色led背光,但在白光led能做到高色域的今天,民用設備很難看到三原色led。


oled每個像素的發光是獨立的---這個意義上便是屏幕功耗正比於屏幕實際發出的光線強度:顯示多少就用多少電,再換一種說法是oled屏幕的功耗正比於每個像素各自亮度之和,在多數像素關閉或顯示暗色時,OLED會比LCD效率高得多。MotoX使用OLED屏幕便是因為需要這個特性。在只有少數像素點亮的情況下,我猜測不能忽略觸摸電路的功耗。

和lcd不同的是,提高oled屏幕的開口率有助於增加像素的壽命,但對發光效率影響不大。

擴大開口率,oled可以在更低的電流密度上維持相同亮度,可以提高壽命。而較低的電流密度也有利於提高轉換效率,只是不明顯。


如果整塊屏幕上只有一個像素需要發光,那麼對於lcd屏幕而言,背光依然得全力(通常是以環境光感應器反饋而指定的亮度)工作。而OLED屏幕,只要那個像素點發光就可以了,別的像素能做到全部關閉。

根據DisplayMate的數據,三星的AMOLED已經能做到接近iPhone5的lcd屏幕的發光效率,在顯示相同亮度的白色時,AMOLED僅比lcd差6%。顯然,在顯示較不飽和的色彩時----應該說是大多數時候AMOLED已經做到了更省電(去年LG還發布了一張圖片,聲稱OLED在一半亮度時的功耗和它的LED-LCD(ips)相同),。重要的是,OLED的發光效率正在快速提高,而它是影響OLED屏幕發光效率的主要因素。

相對效率

Galaxy S1 1.00
Galaxy S2 1.39
Galaxy Note2 1.82*
Galaxy S3 1.92
Galaxy S4 2.29
iPhone5 2.43

*這個比例的前提是假設Galaxy S4的發光效率和Galaxy Note3相同

Galaxy S4 Display Technology Shoot-Out
Samsung Galaxy S I,II,III OLED Display Technology Shoot-Out
iPhone 5 Galaxy S III Display Technology Shoot-Out
Galaxy Note 3 Display Technology Shoot-Out


看是什麼lcd,常黑模式,如ips,affs等,黑色省點。常白模式,tn型,白色省電。都是有測試過的。


@陳塵 的答案寫的比較亂,我更簡單地描述一下。多謝@yskin 提醒。

對於 LCD 面板來說,耗電量是幾乎相同的;對於 OLED 面板來說,黑色耗電量更小。也就是說除了使用 OLED 屏幕的三星部分手機和 Moto X 以外,其他的絕大多數智能手機均採用 LCD 屏幕,在亮度一致的情況下(樓主要求),功耗是幾乎相同的。

簡單地解釋,這是因為 LCD 面板需要背光和液晶的配合來顯示內容,其功耗絕大部分來自於背光亮度,顯示不同的內容時只是液晶的排列方式不同,所以亮度相同的情況下,對功耗影響不大。而 OLED 面板是自發光的,不需要背光,那麼顯示黑色內容時,一部分像素就可以完全不發光,因此功耗就會更低。

--------------------------------補充說明------------------------------------------

不過實際情況也許有些不同,因為 LCD 面板廠商也在改進這個問題,目前通常都帶有動態亮度管理功能,作用很簡單 - 就是根據顯示內容調整背光的亮度,如果顯示內容以黑色居多的話,主動調低亮度來達到省電的目的。不過這個功能並不是所有使用 LCD 面板的手機都開啟了的。其實三星的 AMOLED 面板也有類似的技術,如果顯示內容以白色居多或者純白的話,亮度也會明顯降低從而達到省電的目的。但是樓主的問題限定了『前提是其他變數,如亮度等保持一致』,所以這一段只是補充說明,絲毫不影響之前的結論。


目前應用最廣泛的就是以iPhone為代表的ips屏幕,htc代表的slcd屏幕,三星代表的amoled,前兩者都是有背光層的,無論顯示什麼顏色背光層都要發光,能耗基本不變。而三星的amled是自發光的,在顯示黑色時基本做到不發光,能耗顯著降低


不同屏幕不同oled黑色省電 ips黑色耗電的樣子 。差不多這樣子


OLED 白色比黑色耗電。

LCD從實踐角度是一樣的。從原理上講的話,會略有差別:

背光占功耗大頭。背光是常亮的,LCD通過液晶盒調節像素亮度。液晶盒是一種電壓器件,通過電極對製造電壓,主要的耗電是漏電流。液晶盒有常黑液晶和常亮液晶(Normally Black / White),也就是說不加電壓的時候是透明的還是不透明的。常黑液晶在顯示黑圖片的時候液晶盒會耗電少點。但是大頭是背光。常見的比較好的液晶面板IPS VA AFFS都是常黑的,普通TN面板有常黑也有常白型。

具體到手機屏幕,由於有動態背光調節。當屏幕顯示黑圖片的時候,背光源亮度會動態降低以改善black level以及動態對比度。所以顯示黑圖片會更省電一點

注意區分動態背光調節和自動背光調節。前者是面板根據顯示內容(黑或者白)而自動調節背光的行為,來增強動態對比度等,軟體系統無從控制的。後者是根據環境光感測器得到的環境光強來調節背光的行為,由軟體系統控制。


lcd屏幕耗電主要是背光,當然也有少部分是來自液晶驅動的功耗,對於oled的屏幕來說由於靠的是像素自發光,所以黑色畫面功耗肯定比白色低,但對於lcd的屏幕相同亮度下背光的功耗是一樣的,功耗差別就在於驅動液晶旋轉的功耗,這樣就在於驅動方式,液晶屏分常白模式 和常黑模式,常白模式在背光打開時不驅動液晶旋轉屏幕屏幕顯示白畫面,當要顯示黑畫面時液晶旋轉角度最大,載入在液晶2端的電廠強度最高,所以黑畫面反而功耗大,對於常黑模式下正好與常白模式相反。所以判斷屏幕在什麼畫面下功耗高還是要根據屏幕具體分析。


不同類型的屏幕不同。

常規的 TN 屏,純白最省電。——因為加在液晶上的電壓此時最低。——純白省電的原理是:背光功耗固定,但晶體全透光以及不透光狀態的電壓不同。純白為全透光狀態此時電壓最低。

但有些常黑模式的 LCD 是黑色省電。

OLED 類的屏一般是黑色省電。


OLED屏幕顯示純正的黑色幾乎是不耗電的。諾基亞採用AMOLED屏幕的機型都支持待機時鐘功能(鎖屏的時候屏幕上顯示時間日期等信息),而如果是LCD屏幕達到同樣效果估計電池就撐不了一天了吧。諾基亞WP系統的手機更多的採用了AMOLED屏幕的很大一個原因是因為WP的黑色、深色背景比較多,使用這種屏幕可以節省一部分電量從而提高待機、使用的時間。


屏幕耗電主要是燈光,當然在1080p以上的情況下,其他的耗電也大大增加。對於OLED來說,由於顯示屏是自發光的,因此屏幕越暗,即光源照度降低,需要的能耗就越少;而LCD屏是通過背光燈來提供照明條件的,在背光恆定的情況下,液晶的排列方式決定了屏幕的亮暗,所以耗電,情況基本不變
再說一種特殊情況就是,具有動態背光調節的屏幕相對於普通的LCD屏幕在提供同樣的亮暗的情況下,整體大約節能20%。另一種情況是在1080p以上的屏幕對於內存和處理器的要求更高,因為屏幕要不斷的刷新,所以有一種psr(屏幕自刷新)技術,可以在圖像靜止的情況下極大減輕處理器負擔,也能達到很好的省電效果。
本人小白,參考的魅族MX3的屏幕技術,具體技術細節,請自行搜索


分lcd屏,比如ips;oled比如amoled。
黑色時,ips會降低背光並且改變液晶排序抑制光通過,顯示黑色。
amoled會停止這個像素點工作。就是不通電,這就是為什麼amoled黑色顯示純凈的一筆。。。對比度秒殺其他屏幕。。。
然後,你不用顧及省電不省電這點兒,這才幾瓦特啊。。。


推薦閱讀:

1 pt 的圖形大小與其在屏幕上顯示出的大小之間有什麼關係?
小米電視1代的屏幕怎麼樣?

TAG:智能手機 | 科技 | 顯示器 |