هل يتطلب الأمر طاقة لتحويل شاشة LCD إلى اللون الأسود؟

قائمة

المحتوى ● كيف تعمل

شاشات LCD ● هل يتطلب تحويل شاشة LCD إلى اللون الأسود طاقة؟

● مقارنة استهلاك الطاقة: أسود مقابل أبيض على شاشات LCD

● تقنيات LCD المتقدمة والطاقة الكفاءة

●

العرض الأخرى ●

LCD السوداء ●

●

>> 1. هل تستخدم شاشة LCD طاقة أقل عند عرض الأسود مقارنة باللون الأبيض؟

>>

>>

>>

>>

● الاستشهادات

تعد شاشات الكريستال السائل (LCDs) من بين تقنيات العرض الأكثر شيوعا المستخدمة في الأجهزة التي تتراوح من الهواتف الذكية وشاشات الكمبيوتر إلى أجهزة التلفزيون ومنظمات الحرارة. السؤال الشائع حول تقنية LCD هو ما إذا كانت تتطلب طاقة لتحويل الشاشة إلى اللون الأسود. يتضمن فهم ذلك الخوض في كيفية عمل شاشات LCD ، ونظام الإضاءة الخلفية الخاص بها ، وكيفية إنشاء وحدات البكسل للصور ، بما في ذلك الشاشات السوداء. تقدم هذه المقالة استكشافا شاملا لما إذا كان تحويل شاشة LCD إلى اللون الأسود يستهلك الطاقة ، والمبادئ الفنية الكامنة وراءها ، والمقارنات مع تقنيات العرض الأخرى.

كيف تعمل شاشات LCD

تعمل شاشات LCD عن طريق معالجة الضوء من خلال البلورات السائلة. على عكس شاشات OLED ، التي تنبعث منها الضوء من كل بكسل على حدة ، تعتمد شاشات LCD على إضاءة خلفية ثابتة تضيء من خلال طبقات من البلورات السائلة ومرشحات الألوان لإنتاج الصور. تعمل البلورات السائلة كمصاريع تحجب الضوء أو تسمح بمرور الضوء لإنشاء الألوان والسطوع المطلوبين على الشاشة.

تتكون الإضاءة الخلفية عادة من مصابيح LED بيضاء أو أنابيب فلورية توفر إضاءة موحدة عبر لوحة العرض بأكملها. تظل هذه الإضاءة الخلفية مضاءة عند مستوى سطوع ثابت نسبيا بغض النظر عن المحتوى المعروض على الشاشة.

عند عرض الألوان ، تلتف البلورات السائلة بدرجات متفاوتة لتعديل كمية الضوء التي تمر عبر مرشحات الألوان ، مما يخلق تصورا للألوان والظلال المختلفة. لعرض اللون الأسود ، تتم محاذاة البلورات السائلة بطريقة تمنع أكبر قدر ممكن من الضوء من المرور عبر البكسل ، مما يخلق مظهرا داكنا.

هل يتطلب تحويل شاشة LCD إلى اللون الأسود طاقة؟

في تقنية LCD ، تعد الإضاءة الخلفية هي المصدر الأساسي لاستهلاك الطاقة. نظرا لأن هذه الإضاءة الخلفية تظل قيد التشغيل بشكل مستمر أثناء تنشيط الشاشة ، فإن الطاقة المستخدمة لإضاءة الشاشة لا تغير بشكل كبير ما إذا كانت الشاشة تعرض بالأبيض أو الأسود.

لعرض وحدات البكسل السوداء ، تحجب البلورات السائلة الإضاءة الخلفية ، لكن الإضاءة الخلفية نفسها لا تنطفئ أو تخفت بشكل كبير في معظم أجهزة LCD. تتطلب البلورات السائلة قدرا صغيرا من الطاقة للحفاظ على اتجاهها لحجب الضوء ، لكن هذه الطاقة ضئيلة مقارنة باستهلاك طاقة الإضاءة الخلفية.

لذلك ، يتطلب تحويل شاشة LCD إلى اللون الأسود بعض الطاقة للحفاظ على محاذاة البلورة السائلة ، لكن غالبية استهلاك الطاقة يأتي من الإضاءة الخلفية ، والتي تظل قيد التشغيل بغض النظر عن محتوى الشاشة.

مقارنة استهلاك الطاقة: الأسود مقابل الأبيض على شاشات LCD

نظرا لأن الإضاءة الخلفية قيد التشغيل دائما ، يظل استهلاك الطاقة الإجمالي لشاشة LCD مستقرا نسبيا بغض النظر عن اللون المعروض. أظهرت بعض الدراسات واختبارات المستخدم أن الفرق في استهلاك الطاقة بين عرض الشاشات بالأبيض والأسود على شاشات LCD لا يكاد يذكر ، غالبا في غضون بضع نقاط مئوية ، وعادة ما يكون الاختلاف من 1٪ إلى 5٪ على الأكثر.

في الواقع ، تشير بعض الاختبارات إلى أن شاشات LCD قد تستهلك طاقة أكبر قليلا عند عرض الشاشات السوداء لأن برامج تشغيل البكسل تحتاج إلى تنشيط البلورات السائلة لحجب الإضاءة الخلفية ، بينما يسمح عرض اللون الأبيض للبلورات السائلة بالبقاء في حالة استرخاء ، مما يسمح للضوء بالمرور دون طاقة إضافية لمنعه.

ومع ذلك ، فإن هذا الاختلاف طفيف وغالبا ما يكون غير محسوس في الاستخدام العملي. العامل المهيمن في استهلاك طاقة LCD هو مستوى سطوع الإضاءة الخلفية ، والذي يمكن ضبطه يدويا لتوفير الطاقة بشكل أكثر فعالية من تغيير ألوان محتوى الشاشة.

تقنيات LCD المتقدمة وكفاءة الطاقة

تتضمن بعض شاشات LCD الحديثة ميزات مثل التعتيم المحلي أو تعديل الإضاءة الخلفية الديناميكية. يمكن لهذه التقنيات أن تقلل من سطوع الإضاءة الخلفية في مناطق شاشة معينة تكون في الغالب مظلمة ، مما يؤدي إلى توفير متواضع في الطاقة عند عرض صور سوداء أو داكنة.

ومع ذلك ، فإن هذه الميزات أكثر شيوعا في أجهزة التلفزيون المتطورة بدلا من شاشات الكمبيوتر النموذجية أو شاشات الأجهزة المحمولة. حتى مع هذه التطورات ، تظل وفورات الطاقة الناتجة عن عرض المحتوى الأسود على شاشات LCD محدودة مقارنة بتقنيات العرض الأخرى.

مقارنة مع OLED وتقنيات العرض الأخرى تختلف

شاشات الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء (OLED) اختلافا جوهريا عن شاشات LCD. ينبعث كل بكسل في شاشة OLED من ضوءه الخاص ويمكن إيقاف تشغيله تماما لعرض اللون الأسود ، مما يؤدي إلى مستويات سوداء حقيقية وتوفير كبير في الطاقة عند عرض المحتوى الداكن.

على شاشات OLED ، يعني عرض وحدات البكسل السوداء أن وحدات البكسل هذه لا تستهلك أي طاقة تقريبا ، مما قد يقلل من استهلاك الطاقة الإجمالي بنسبة تصل إلى 47٪ عند أقصى سطوع عند استخدام السمات الداكنة أو الخلفيات السوداء.

في المقابل ، لا يمكن لشاشات LCD إيقاف تشغيل الإضاءة الخلفية على أساس كل بكسل ، لذلك لا تترجم وحدات البكسل السوداء إلى توفير كبير في الطاقة.

ملخص متطلبات الطاقة لشاشات LCD السوداء

يتطلب تحويل شاشة LCD إلى اللون الأسود طاقة للحفاظ على محاذاة الكريستال السائل التي تحجب الإضاءة الخلفية. ومع ذلك ، نظرا لأن الإضاءة الخلفية تظل قيد التشغيل عند مستوى ثابت ، فإن استهلاك الطاقة الإجمالي لا ينخفض بشكل كبير عندما تعرض الشاشة باللون الأسود.

فرق استهلاك الطاقة بين الشاشات بالأبيض والأسود على شاشات LCD ضئيل وغير ملحوظ بشكل عام في الاستخدام اليومي. يعد ضبط سطوع الإضاءة الخلفية الطريقة الأكثر فعالية لتقليل استهلاك الطاقة على أجهزة LCD.

في الختام

، تتطلب شاشات LCD طاقة لعرض اللون الأسود لأنه يجب تنشيط البلورات السائلة لحجب الإضاءة الخلفية. ومع ذلك ، تظل الإضاءة الخلفية نفسها قيد التشغيل بشكل مستمر ، وتستهلك غالبية الطاقة بغض النظر عن لون الشاشة. لذلك ، فإن تحويل شاشة LCD إلى اللون الأسود لا يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة مقارنة بعرض الألوان البيضاء أو الألوان الأخرى.

بينما تطورت تقنية LCD لتشمل ميزات مثل التعتيم المحلي ، إلا أنها توفر توفيرا محدودا في الطاقة. لتوفير كبير في الطاقة من خلال المحتوى المظلم ، تتفوق شاشات OLED نظرا للتحكم في انبعاث الضوء على مستوى البكسل.

بالنسبة للمستخدمين الذين يهدفون إلى الحفاظ على عمر البطارية أو تقليل استخدام الطاقة على أجهزة LCD ، يعد خفض سطوع الشاشة وتمكين أوضاع توفير الطاقة استراتيجيات أكثر فاعلية من الاعتماد على محتوى الشاشة السوداء أو المظلمة.

الأسئلة الشائعة

1. هل تستخدم شاشة LCD طاقة أقل عند عرض الأسود مقارنة باللون الأبيض؟

لا ، تستخدم شاشات LCD نفس القدر من الطاقة تقريبا بغض النظر عما إذا كانت الشاشة تعرض بالأبيض أو الأسود لأن الإضاءة الخلفية تظل قيد التشغيل باستمرار. تحجب البلورات السائلة الضوء لإنشاء وحدات بكسل سوداء ولكنها لا تزال تستهلك بعض الطاقة ، مما يجعل الفرق ضئيلا [4] [5] [6].

2. لماذا توفر شاشات OLED المزيد من الطاقة مع وحدات البكسل السوداء مقارنة بشاشات LCD؟

تنبعث وحدات بكسل OLED من ضوءها الخاص ويمكن إيقاف تشغيلها بشكل فردي. عند عرض اللون الأسود ، يتم إيقاف تشغيل وحدات بكسل OLED ، مما لا يستهلك أي طاقة تقريبا ، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة. تعتمد شاشات LCD على الإضاءة الخلفية التي تظل قيد التشغيل ، لذلك لا توفر وحدات البكسل السوداء الكثير من الطاقة [4] [5] [8].

3. هل يمكن لضبط سطوع الشاشة توفير طاقة أكثر من تغيير ألوان الشاشة على شاشات LCD؟

نعم ، تقليل سطوع الإضاءة الخلفية على شاشات LCD له تأثير أكبر بكثير على استهلاك الطاقة من تغيير محتوى الشاشة من الأبيض إلى الأسود. التحكم في السطوع هو الطريقة الأساسية لتوفير الطاقة على أجهزة LCD[5][7].

4. هل توفر شاشات الكريستال السائل الحديثة ذات التعتيم المحلي الطاقة عند عرض اللون الأسود؟

يمكن لبعض شاشات LCD المتطورة المزودة بتعتيم محلي أن تقلل من شدة الإضاءة الخلفية في المناطق المظلمة من الشاشة ، مما يؤدي إلى توفير متواضع في الطاقة عند عرض المحتوى الأسود. ومع ذلك ، فإن هذه الميزة ليست شائعة في معظم شاشات LCD والأجهزة المحمولة [4] [5].

5. هل استخدام الوضع المظلم مفيد لعمر البطارية على أجهزة LCD؟

يوفر الوضع المظلم على أجهزة LCD الحد الأدنى من التوفير في البطارية بسبب الإضاءة الخلفية الثابتة. ومع ذلك ، يمكن أن يقلل من إجهاد العين ويحسن الراحة البصرية في بيئات الإضاءة المنخفضة ، وهي فوائد عملية تتجاوز استهلاك الطاقة [5].

الاستشهادات

[1] https://ppl-ai-file-upload.s3.amazonaws.com/web/direct-files/41925145/a82efe68-d083-41d6-a28d-41d13ad58c99/paste.txt

[2] https://ppl-ai-file-upload.s3.amazonaws.com/web/direct-files/41925145/437e67e8-4fc0-43c9-a8d5-909f79633647/paste.txt

[3] https://ppl-ai-file-upload.s3.amazonaws.com/web/direct-files/41925145/fb683b6f-1e8b-4ba6-a3a9-5c8173ed3aa0/paste-2.txt

[4] https://www.reshine-display.com/does-black-wallpaper-save-battery-on-lcd-screen.html

[5] https://www.reshine-display.com/does-dark-screen-save-power-on-lcd.html

[6] https://superuser.com/questions/497507/lcd-led-screens-how-color-affects-the-power-consumption

[7] https://superuser.com/questions/483456/does-a-computer-screen-consume-more-power-to-display-black-or-white

[8] https://www.reddit.com/r/askscience/comments/sdiqh3/do_screens_use_more_energy_depending_on_the_color/

[9] https://electronics.stackexchange.com/questions/103664/lcd-do-black-pixels-spend-energy

[10] https://xdaforums.com/t/lcd-screens-which-colour-uses-most-power.647668/

[11] https://en.wikipedia.org/wiki/Liquid-crystal_display

[12] https://www.scientificamerican.com/article/fact-or-fiction-black-is/

[13] https://www.oled-info.com/test-details-power-consumption-behavior-samsungs-156-amoled-laptop-display

[14] https://xdaforums.com/t/lcd-screens-which-colour-uses-most-power.647668/

[15] https://forum.arduino.cc/t/power-saving-with-lcd-screen/347770

[16] https://bejamas.com/blog/does-dark-mode-save-battery

[17] https://electronics.stackexchange.com/questions/23828/lcd-power-consumption-color-vs-bw