Foninio apšvietimo fizinė esmė energijos suvartojimo atžvilgiu: kvadratinis šviesos intensyvumo ir srovės santykis.
Dėl foninio apšvietimo sistemų elektros energijos suvartojimo; Yra bendrieji fizikos principai: jei pažvelgsite į tai, kiek energijos jis sunaudoja, čia svarbu, kokia stipri varomoji srovė. Dauguma to galioja ir skystųjų kristalų / mini LED foniniams apšvietimams: LCD reikia foninio apšvietimo modulių kaip pradžios taško, o mini-LED sukuria kontroliuojamo apšvietimo zonas naudodamas tankias mikro-LED lustų eiles, todėl bendras suvartojamas kiekis priklauso nuo įjungtų jų skaičiaus ir esamo lygio.
Paprastai leisdamas kai kuriuos HDR vaizdo įrašus savo 85 colių mini LED televizoriuje sunaudosiu apie 400 vatų, jei įjungtas visas foninis apšvietimas ir pilnas ryškumas, kuris yra apie 1000 nitų. Bet kai perjungiame į sdr ir tada pritemdome iki maždaug dviejų šimtų vatų, jis labai sumažėja, iš tikrųjų gana daug, taigi dabar tik apie dvylika. Palyginimas parodo, kokį poveikį ryškumas daro naudojant energiją.
Dinaminio pritemdymo technologija: kruopštus manipuliavimas visame pasaulyje arba jo granulių lygiu.
Siekdama išvengti „didelio ryškumo=didelio energijos suvartojimo“, pramonė sukūrė kelių-pakopų dinaminio pritemdymo technologiją, kuri subalansuoja ryškumą ir energijos suvartojimą analizuodama ekrano ir aplinkos apšvietimo turinį realiuoju laiku{2}}.
Visuotinis dinaminis pritemdymas (LABC).
Šviesai prisitaikantis ryškumo valdymas (LABC) yra valdomas aplinkos ryškumu iš jutiklių, tada ryškumas reguliuojamas pagal šiuos algoritmus. Pavyzdžiui:
Tamsios aplinkos scenarijus Kai aplinkos apšvietimas < 100 liuksų, foninio apšvietimo ryškumas sumažės iki 50 nt žemiau, galia sumažėja 60 %
Stiprus apšvietimas: lauke esant tiesioginiams saulės spinduliams, foninio apšvietimo ryškumas padidintas daugiau nei 800 nitų, kad būtų išlaikytas geras ekrano matomumas.
Techninis įgyvendinimas: Šviesos jutiklis šviesos signalą paverčia elektriniu. Vairavimo lustas, apskaičiuodamas PID, nustato geriausią ryškumo lygį. Jis taip pat veikia PWM pritemdymo mechanizmu. Remiantis kai kuriais išmaniųjų telefonų gamintojų duomenimis, LABC technologija gali tuo pačiu metu sumažinti ekrano stiprumą-15–20 %, o žmonėms dar geriau matyti savo ekranus.
Vietinis pritemdymas
Skystųjų kristalų ir mini LED šviesos šaltinis gali naudoti vietinę pritemdymo technologiją, dėl kurios ekranas gali turėti geresnį „šviesių dėmių, baltesnių nei įprastai, o tamsių dėmių tamsesnių“ kontrastą, keičiant tik kai kurias foninio apšvietimo galios dalis, kartu nenaudojant per daug energijos. Kaip pavyzdžiui:
Mini LED galinis apšvietimas yra ekranas, padalytas į šimtus iki tūkstančių dalių, kurių kiekviena gali valdyti šviesos diodo srovę. Rodant juodas scenas galima išjungti atitinkamos skaidinio šviesos diodą, kad būtų sukurta „tikra juoda“ ir taupoma energija.
Šoninio įėjimo LCD foninis apšvietimas: optimizuojant šviesos paskirstymą naudojant taškinį raštą šviesos kreipiklio plokštėje ir kartu su dinaminio pritemdymo algoritmu, kad būtų sumažintas apšvietimas, kai rodomas tamsesnis turinys.
Duomenų palaikymas: panaudojus 2000 zonų vietinį pritemdymą, 65 colių mini LED televizorius sutaupė 35 % daugiau energijos nei naudodamas pasaulinį pritemdymo režimą, kad būtų užtikrintas didelis tamsumas, taip pat padidino kontrasto santykį 1000000:1.
Turinio adaptyvusis valdymas (CABC): 优化像素级的电能消耗.
Turinio adaptyvus ryškumo valdymas (CABC) skirtas dinamiškai valdyti foninio apšvietimo intensyvumą ir pikselių pilkumo tonus, kurie analizuos rodomo turinio ryškumo pasiskirstymą ir ras gerą kompromisą tarp „nekeičiamo vaizdo“ ir „sutaupytos energijos“. Pagrindinė logika yra čia:
Vaizdo analizė: lusto valdymas, norint apskaičiuoti vaizdo histogramą ir rasti šviesių ir tamsių dalių proporciją.
Foninio apšvietimo reguliavimas: sumažinkite foninio apšvietimo intensyvumą pagal turinio ryškumo pasiskirstymą, pvz., nuo 100% iki 70%.
Pikselių kompensavimas: padidinkite pikselių pilkumo lygį, pvz., padidinkite (100 100 100) → (140 140 140), kad paryškintumėte dėl mažesnio foninio apšvietimo.
Taikymo scenarijus:
Statinis vaizdas: nuotraukos / dokumentai rodomi 30 % sumažinus foninį apšvietimą naudojant CABC, tačiau vaizdai išlieka tokie pat ryškūs dėl pikselių kompensavimo.
Dinaminis vaizdo įrašas: didžiausias HDR ryškumas naudojant „cabc“ jį šiek tiek padidintų, bet vis tiek šiek tiek, toms scenoms, kuriose yra daug detalių, norime pamatyti daugiau, o tada taip pat sumažiname foninį apšvietimą, kuris nieko nedaro.
Pramonės duomenys: panaudojus CABC technologiją, planšetinis kompiuteris, naršantis tinklalapyje, sunaudoja 18 % mažiau energijos, o vaizdo įrašas yra 12 % efektyvesnis, vartotojas subjektyviai neranda kokybės problemų.
Medžiagų ir grandinių naujovės: energijos suvartojimo mažinimas iš esmės.
Taip pat reikia atsižvelgti į techninės įrangos naujoves, išskyrus programinės įrangos algoritmus. Pramonė tobulina energijos vartojimo efektyvumą, tobulindama naudojamų foninių apšvietimų medžiagas, taip pat kaip jie gaminami ir kas naudojami.
Efektyvi liuminescencinė medžiaga
Kvantiniai taškai: apvyniokite mėlyną šviesos diodą į kvantinių taškų plėvelę, kad jis skleistų tik labai raudoną ir labai žalią šviesą, kad padidintų šviesos ryškumą (lm/W), o foninis apšvietimas sunaudoja mažiau energijos. Foninio apšvietimo efektyvumas: kvantinio-taškinio LCD televizoriaus foninio apšvietimo efektyvumas- yra 25 % didesnis nei tradicinio;
Mini LED lustas: naudoja apverčiamą lusto struktūrą, kad būtų sumažinta elektrodo kliūtis ir padidintas šviesos efektyvumas. Vienos įmonės „Mini LED“ lusto šviesos efektyvumas yra 200 lm/W, tai yra 40% didesnis nei įprastų šviesos diodų.
Patobulinkite „Boost Drive“ grandinę
Foninio apšvietimo pavaros grandinė su padidinta įtampa, naudojant perjungimo maitinimo technologiją, kurios efektyvumas turi įtakos suvartojamos energijos kiekiui. Pramonė atliks tokius optimizavimus, kad pagerintų:
Sinchroninio ištaisymo technika{0}}: naudojant MOSFET, o ne diodus, siekiant mažesnių nuostolių, didesnio efektyvumo > 95 %.
Dinaminis pritemdymo dažnis: pakeiskite PWM dažnį pagal savo poreikius, sumažindami jį mažiau ryškiomis šviesomis, kad galėtumėte sumažinti perjungimo nuostolius.
Sumanus srovės valdymas: realiuoju laiku{0}}reguliuoja šviesos diodo srovę, naudodamas grįžtamojo ryšio kilpą, kad nebūtų švaistoma galia dėl per didelio šviesos diodų valdymo.
Atvejis: panaudojus GaN tvarkyklės lustą, kai kurių išmaniųjų telefonų apšvietimo efektyvumas padidėja iki 92 % nuo 85 %, kai jis yra 500 nitų. Tuo pačiu metu energijos taupymas yra apie 0,3 W.
