Fizička suština pozadinskog svjetla u pogledu potrošnje energije: kvadratni odnos između intenziteta svjetla i struje.
S obzirom na potrošnju električne energije sustavima pozadinskog osvjetljenja; postoje opći principi koji se mogu izvući iz fizike: ako pogledate koliko energije troši, ovdje je bitno koliko će jaka biti pogonska struja. Većina ovoga također se odnosi na LCD/Mini LED pozadinsko osvjetljenje: LCD-u su potrebni moduli pozadinskog osvjetljenja kao početna točka, mini-LED stvara zone kontroliranog osvjetljenja koristeći guste redove mikro-LED čipova tako da ukupna potrošena količina ovisi o tome koliko ih je uključeno kao i njihovoj trenutnoj razini.
Obično kada reproduciram neke HDR videozapise na svom 85-inčnom mini led TV-u, potrošit ću oko 400 W ako je sva particija s pozadinskim osvjetljenjem uključena i ima punu svjetlinu, što je oko 1000 nita. Ali kada prijeđemo na SDR i zatim prigušimo stvari do otprilike dvjesto vata, dramatično pada, zapravo dosta, tako da sada samo oko dvanaest. Usporedba nam pokazuje koliki učinak svjetlina ima na potrošnju energije.
Tehnologija dinamičkog zatamnjivanja: precizna manipulacija, raspon preko cijelog svijeta ili na njegovoj granularnoj razini.
Kako bi razbili "visoku svjetlinu=veliku potrošnju energije", industrija je razvila više{1}}tehnologiju dinamičkog zatamnjivanja koja uravnotežuje svjetlinu i potrošnju energije analizom sadržaja zaslona i ambijentalnog osvjetljenja u stvarnom-vremenu.
Globalno dinamičko zatamnjenje (LABC).
Svjetlosno adaptivna kontrola svjetline (LABC) kontrolira se ambijentalnom svjetlinom iz senzora, a zatim prilagođava svjetlinu prema tim algoritmima. Na primjer:
Scenarij tamnog okruženja Kada će ambijentalno svjetlo < 100 luksa, svjetlina pozadinskog osvjetljenja pasti na 50 nt ispod, smanjuje snagu za 60%
Situacija s jakim osvjetljenjem: vani na izravnoj sunčevoj svjetlosti, svjetlina pozadinskog svjetla povećana preko 800 nita kako bi se održala dobra vidljivost zaslona.
Tehnička izvedba: Svjetlosni senzor pretvara svjetlosni signal u električni. Pogonski čip utvrđuje najfiniju razinu svjetline putem PID izračuna. Također radi na PWM mehanizmu prigušivanja. Na temelju nekih podataka proizvođača pametnih telefona, LABC tehnologija može smanjiti-potrošku snage zaslona za 15%-20% u isto vrijeme, poboljšati pogled ljudi na svoje zaslone još bolje.
Lokalno zatamnjenje
LCD i mini LED izvori svjetla mogu koristiti tehnologiju lokalnog zatamnjivanja koja može učiniti da zaslon ima bolji kontrast "svijetlih točaka više bijelih nego inače i tamnih točaka tamnijih" mijenjanjem samo nekih dijelova snage pozadinskog osvjetljenja bez sveukupnog korištenja previše snage. Kao na primjer:
Mini LED pozadinsko svjetlo je zaslon podijeljen na stotine do tisuće dijelova od kojih svaki ima vlastitu kontrolu nad strujom LED dioda. Prikaz crnih scena može isključiti LED odgovarajuće particije kako bi se stvorila "prava crna" i uštedjela energija.
LCD pozadinsko osvjetljenje s bočnim ulazom: Optimiziranjem distribucije svjetla korištenjem točkastog uzorka na ploči s vodičem svjetla i u kombinaciji s algoritmom dinamičkog zatamnjivanja za smanjivanje pozadinskog osvjetljenja kada prikazuje tamniji sadržaj.
Podrška za podatke: nakon korištenja lokalnog zatamnjivanja od 2000 zona, mini led TV od 65 inča uštedio je 35% više energije nego da je bio u svjetskom načinu zatamnjenja za sadržaj visoke tame, a također je povećao omjer kontrasta za 1000000 : 1.
ContentAdaptive Control (CABC):优化像素级的电能消耗.
Prilagodljiva kontrola svjetline sadržaja (CABC) je dinamička kontrola intenziteta pozadinskog osvjetljenja i sivih tonova piksela koja će analizirati raspodjelu svjetline prikazanog sadržaja i postići dobar kompromis između "nepromijenjene slike" i "ušteđene energije". Osnovna logika je ovdje:
Analiza slike: Pokretanje čipa za izračunavanje histograma slike i pronalaženje udjela svijetlih i tamnih dijelova.
Podešavanje pozadinskog osvjetljenja: smanjite intenzitet pozadinskog osvjetljenja u skladu s distribucijom svjetline sadržaja, primjerice od 100% do 70%.
Kompenzacija piksela: povećajte razine sive piksela kao što je povećanje (100,100,100) → (140,140,140) za posvjetljivanje zbog slabijeg pozadinskog osvjetljenja.
Scenarij primjene:
Statička slika: fotografije/dokumenti se prikazuju sa smanjenjem pozadinskog osvjetljenja od 30% putem CABC-a, ali slike ostaju svijetle zahvaljujući kompenzaciji piksela.
Dinamički video: HDR-ova vrhunska svjetlina s cabc, malo bi je povećala, ali još uvijek dosta, za one scene u kojima ima puno detalja koje želimo vidjeti više, a zatim također smanjujemo pozadinsko osvjetljenje koje ne radi ništa.
Industrijski podaci: Nakon korištenja CABC tehnologije, tablet računalo koje pregledava web stranice koristi 18% manje energije, a video je 12% učinkovitiji, korisnik subjektivno ne nalazi nikakav problem u kvaliteti.
Inovacija materijala i strujnih krugova: Smanjenje potrošnje energije iz korijena.
Inovacije u hardveru također treba uzeti u obzir osim samo u smislu softverskih algoritama. Industrija čini svoja poboljšanja u obliku energetske učinkovitosti koja se povećava poboljšavanjem materijala za pozadinsko osvjetljenje, načina na koji se ono proizvodi i što se koristi.
Učinkovit luminescentni materijal
Kvantne točke: omotajte plavu LED diodu u film s kvantnom točkom tako da emitira samo jako crveno i jako zeleno svjetlo za povećanje svjetline svjetla (lm/W), manju potrošnju energije za pozadinsko osvjetljenje. Učinkovitost pozadinskog osvjetljenja: LCD TV s kvantnom{1}}točkom ima 25% veću učinkovitost pozadinskog osvjetljenja- od tradicionalnog;
Mini LED čip: koristi flip chip strukturu tako da se smanjuje začepljenje elektrode i povećava svjetlosna učinkovitost. Mini LED čip jedne tvrtke ima svjetlosnu učinkovitost od 200lm/W što je 40% više od običnih LED dioda.
Poboljšajte pogonski krug pojačanja
Pokretni krug pozadinskog osvjetljenja s povećanim naponom pomoću tehnologije prekidačkog napajanja čija učinkovitost utječe na količinu potrošene energije. Industrija će izvršiti te vrste optimizacija za poboljšanje:
Tehnika sinkronog ispravljanja-: Korištenje MOSFET-a umjesto dioda za manje gubitke, veću učinkovitost > 95 %.
Frekvencija dinamičkog prigušivanja: promijenite frekvenciju PWM-a prema svojim potrebama, snižavajući je s manje jakim svjetlima kako biste smanjili gubitke pri prebacivanju.
Inteligentna kontrola struje: prilagođava struju LED dioda u stvarnom-vremenu pomoću povratne sprege kako se ne bi trošila energija zbog prenaprezanja LED dioda.
Kućište: Nakon korištenja GaN pokretačkog čipa, učinkovitost pogona pozadinskog osvjetljenja nekih pametnih telefona raste na 92% s 85% kada iznosi 500 nita. U isto vrijeme ušteda energije je oko 0,3 W.
