Fizično bistvo osvetlitve ozadja glede porabe energije: kvadratno razmerje med jakostjo svetlobe in tokom.
Kar zadeva porabo električne energije s sistemi osvetlitve ozadja; tu so splošna načela, ki jih lahko potegnemo iz fizike: če pogledate, koliko energije porabi, je tukaj pomembno, kako močan bo pogonski tok. Večina tega velja tudi za osvetlitve ozadja LCD/Mini LED: LCD potrebuje module za osvetlitev ozadja kot izhodišče, mini-LED ustvarja območja nadzorovane osvetlitve z uporabo gostih vrst čipov mikro-LED, tako da je skupna porabljena količina odvisna od tega, koliko jih je vklopljenih, in njihove trenutne ravni.
Običajno, ko predvajam nekaj videoposnetkov HDR na svojem 85-palčnem mini led televizorju, porabim približno 400 W, če je vključena vsa stranska osvetlitev in polna svetlost, kar je približno 1000 nits. Toda ko preklopimo na SDR in nato zatemnimo stvari do približno dvesto vatov, se dramatično zmanjša, pravzaprav precej, tako da zdaj le okoli dvanajst. Primerjava nam pokaže, kakšen učinek ima svetlost pri porabi energije.
Tehnologija dinamičnega zatemnitve: natančna manipulacija, ki sega po celem svetu ali na njegovi zrnati ravni.
Da bi prekinili "visoko svetlost=visoko porabo energije", je industrija razvila več{1}}tehnologijo dinamičnega zatemnitve, ki uravnoteži svetlost in porabo energije z analiziranjem vsebine zaslona in osvetlitve okolice v realnem-času.
Globalno dinamično zatemnitev (LABC).
Svetlobno prilagodljiv nadzor svetlosti (LABC) je nadzorovan s svetlobo okolja iz senzorjev, nato pa se svetlost prilagaja v skladu s temi algoritmi. Na primer:
Scenarij temnega okolja. Ko je svetloba okolice < 100 luksov, se svetlost osvetlitve ozadja zmanjša na 50 nt pod to, zmanjša moč za 60 %
Močna svetloba: zunaj na neposredni sončni svetlobi, osvetlitev ozadja povečana na 800 nitov, da se ohrani dobra vidljivost zaslona.
Tehnična izvedba: Svetlobni senzor spremeni svetlobni signal v električnega. Pogonski čip ugotovi najboljšo raven svetlosti prek izračuna PID. Deluje tudi na PWM zatemnitvenem mehanizmu. Na podlagi nekaterih podatkov proizvajalcev pametnih telefonov lahko tehnologija LABC hkrati zmanjša-porabo moči zaslona za 15 %-20 % in še bolje izboljša pogled ljudi na svoje zaslone.
Lokalno zatemnitev
Vir svetlobe LCD in mini LED lahko uporabljata tehnologijo lokalnega zatemnitve, ki lahko izboljša kontrast "svetlih točk, ki so bolj bele kot običajno, in temnih točk, bolj temnih", tako da spremenite samo nekatere dele moči osvetlitve ozadja, ne da bi skupaj porabili preveč energije. Kot na primer:
Mini LED osvetlitev ozadja je zaslon, razdeljen na stotine do tisoč delov, od katerih ima vsak svoj nadzor nad tokom LED. Prikaz črnih prizorov lahko izklopi LED ujemajoče se particije, da ustvari "pravo črno" in prihrani energijo.
Osvetlitev ozadja LCD s stranskim vstopom: z optimizacijo porazdelitve svetlobe z uporabo pikčastega vzorca na plošči svetlobnega vodila in skupaj z algoritmom za dinamično zatemnitev za zmanjšanje osvetlitve ozadja, ko prikazuje temnejšo vsebino.
Podpora za podatke: po uporabi 2000 območnega lokalnega zatemnitve je 65-palčni mini led televizor prihranil 35 % več energije, kot če bi bil v svetovnem načinu zatemnitve za visoko temno vsebino, prav tako pa je povečal razmerje kontrasta za 1000000 : 1.
ContentAdaptive Control (CABC): 优化像素级的电能消耗.
Prilagodljiv nadzor svetlosti vsebine (CABC) je namenjen dinamičnemu nadzoru intenzivnosti osvetlitve ozadja in sivine slikovnih pik, ki bo analiziral porazdelitev svetlosti prikazane vsebine in dosegel dober kompromis med "nespremenjeno sliko" in "prihranjeno energijo". Osnovna logika je tukaj:
Analiza slike: Pogon čipa za izračun histograma slike in iskanje razmerja svetlih in temnih delov.
Prilagoditev osvetlitve ozadja: zmanjšajte intenzivnost osvetlitve ozadja glede na porazdelitev svetlosti vsebine, na primer od 100 % do 70 %.
Kompenzacija slikovnih pik: povečajte sivine pikslov, kot je povečanje (100,100,100) → (140,140,140) za osvetlitev zaradi nižje osvetlitve ozadja.
Scenarij uporabe:
Statična slika: fotografije/dokumenti so prikazani s 30-odstotnim zmanjšanjem osvetlitve ozadja prek CABC, vendar slike ostanejo svetle zaradi kompenzacije slikovnih pik.
Dinamični videoposnetek: najvišja svetilnost HDR s cabc bi jo nekoliko povečala, vendar še vedno precej, za tiste prizore, kjer je veliko podrobnosti, ki jih želimo videti več, nato pa tudi spustimo nazaj osvetlitve ozadja, ki ne delajo ničesar.
Podatki industrije: Po uporabi tehnologije CABC tablični računalnik, ki brska po spletnih straneh, porabi 18 % manj energije, videoposnetek pa je 12 % učinkovitejši, uporabnik subjektivno ne najde nobene težave s kakovostjo.
Inovacije v materialih in vezjih: Zmanjšanje porabe energije pri koreninah.
Upoštevati je treba tudi inovacije v strojni opremi, ne samo v smislu programskih algoritmov. Industrija svoje izboljšave izvaja v obliki povečanja energetske učinkovitosti z izboljšanjem materiala za uporabljene osvetlitve ozadja ter načina izdelave in kaj se uporablja.
Učinkovit luminiscentni material
Kvantne pike: ovijte modro LED v film s kvantnimi pikami, tako da oddaja le zelo rdeče in zelo zelene luči za povečanje svetlosti svetlobe (lm/W), manjša poraba energije za osvetlitev ozadja. Učinkovitost osvetlitve ozadja: LCD-televizor s kvantnimi{1}}točkami ima 25 % višjo učinkovitost osvetlitve ozadja- kot tradicionalni;
Mini LED čip: uporablja strukturo flip chip, tako da se zmanjša oviranje elektrod in poveča svetlobna učinkovitost. Mini LED čip enega podjetja ima svetlobni izkoristek 200 lm/W, kar je 40 % več od navadnih LED.
Izboljšajte Boost Drive Circuit
Pogonsko vezje za osvetlitev ozadja s povečano napetostjo z uporabo tehnologije stikalnega napajanja, katere učinkovitost vpliva na količino porabljene energije. Industrija bo izvedla te vrste optimizacij za izboljšave:
Tehnika sinhronega popravljanja-: uporaba MOSFET-ov namesto diod za manjše izgube, večjo učinkovitost > 95 %.
Frekvenca dinamičnega zatemnitve: prilagodite frekvenco PWM glede na svoje potrebe in jo znižajte z manj močnimi lučmi, tako da lahko zmanjšate izgube pri preklapljanju.
Inteligentni nadzor toka: Prilagodi tok LED v realnem-času z uporabo povratne zanke, da ne izgublja energije zaradi pretiravanja LED.
Primer: Po uporabi gonilnega čipa GaN se učinkovitost pogona osvetlitve ozadja nekaterih pametnih telefonov dvigne na 92 % s 85 %, ko znaša 500 nitov. Hkrati je prihranek energije okoli 0,3 W.
