L'essència física de la llum de fons pel que fa al consum d'energia: la relació quadrada entre la intensitat de la llum i el corrent.
Pel que fa al consum elèctric dels sistemes de retroil·luminació; hi ha els principis generals que es poden extreure de la física: si ens fixem en la quantitat d'energia que consumeix, el que importa aquí és la força que tindrà el corrent de conducció. La majoria d'això s'aplica també a les retroil·luminació LCD/Mini LED: la LCD necessita mòduls de retroil·luminació com a punt de partida, el mini-LED crea zones d'il·luminació controlada mitjançant files denses de micro-xips LED, de manera que la quantitat total consumida depèn de quants estan encesos i del seu nivell actual.
Normalment, quan reprodueixo alguns vídeos HDR al meu televisor mini led de 85 polzades, consumiré uns 400 w si tota la partició de la llum de fons està activada i la brillantor total és d'uns 1000 nits. Però un cop canviem a sdr i després atenuem les coses fins a uns dos-cents watts, es redueix dràsticament, en realitat bastant, així que ara només uns dotze. La comparació ens mostra l'efecte que produeix la brillantor amb l'ús de l'energia.
Tecnologia d'atenuació dinàmica: manipulació exigent, que abasta tot el món o al seu nivell granular.
Per trencar l'"alt consum d'energia=alt", la indústria va desenvolupar una tecnologia d'atenuació dinàmica de diversos-nivells que equilibra la brillantor i el consum d'energia mitjançant l'anàlisi del contingut de la pantalla i la il·luminació ambiental en temps real-.
Atenuació dinàmica global (LABC).
El control de brillantor adaptatiu a la llum (LABC) està controlat per la brillantor ambiental dels sensors i, a continuació, s'ajusta la brillantor segons aquests algorismes. Per exemple:
Escenari d'entorn fosc Quan la llum ambiental < 100 lux, la brillantor de la llum de fons baixarà a 50 nts per sota, redueix l'energia en un 60%
Situació de llum forta: a l'aire lliure amb llum solar directa, la brillantor de la llum de fons augmenta més enllà dels 800 nits per mantenir una bona visibilitat de la pantalla.
Implementació tècnica: El sensor de llum converteix el senyal lluminós en un de elèctric. Un xip de conducció calcula el millor nivell de brillantor mitjançant un càlcul PID. També funciona amb un mecanisme d'atenuació PWM. A partir d'algunes dades dels fabricants de telèfons intel·ligents, la tecnologia de LABC pot reduir-l'ús de la força de la pantalla entre un 15% i un 20% alhora, millorar encara millor la visió de les seves pantalles.
Atenuació local
La font de llum de LCD i mini LED pot utilitzar la tecnologia d'atenuació local que pot fer que la pantalla tingui un millor contrast de "punts brillants més blancs de l'habitual i punts foscos més foscos" canviant només algunes parts de la potència de la llum de fons sense utilitzar massa potència. Com per exemple:
La llum posterior del mini LED és la pantalla dividida en centenars o mil parts i cadascuna té el seu propi control sobre el corrent del LED. Mostrar escenes negres pot apagar el LED de la partició coincident per crear "negre veritable" i estalviar energia.
Retroil·luminació LCD d'entrada lateral: mitjançant l'optimització de la distribució de la llum mitjançant l'ús d'un patró de punts a la placa de guia de llum i combinat amb un algorisme d'atenuació dinàmica per apagar la llum de fons quan mostra continguts més foscos.
Suport de dades: després d'utilitzar l'atenuació local de 2000 zones, el televisor mini led de 65 polzades va estalviar un 35% més d'energia que si estigués en un mode d'atenuació mundial per a un alt contingut de foscor i també va augmentar la proporció de contrast en 1000000: 1.
Control adaptatiu de contingut (CABC):优化像素级的电能消耗.
El control de brillantor adaptatiu del contingut (CABC) és fer un control dinàmic de la intensitat de la llum de fons i l'escala de grisos de píxels que analitzarà la distribució de la brillantor dels continguts que es visualitzen i aconseguirà un bon compromís entre "imatge sense canvis" i "energia estalviada". La lògica bàsica és aquí:
Anàlisi d'imatge: conduir el xip per calcular l'histograma de la imatge i trobar la proporció de parts clares i fosques.
Ajust de la llum de fons: redueix la intensitat de la llum de fons segons la distribució de la brillantor del contingut, com ara del 100% al 70%.
Compensació de píxels: augmenta els nivells de gris dels píxels, com ara l'augment de (100,100,100) → (140,140,140) per a la il·luminació a causa de la llum de fons més baixa.
Escenari d'aplicació:
Imatge estàtica: les fotos/documents es mostren amb una reducció del 30% de la llum de fons mitjançant CABC, però les imatges es mantenen tan brillants mitjançant la compensació de píxels.
Vídeo dinàmic: la lluminància màxima de HDR amb cabc, l'augmentaria una mica però encara bastant, per a aquelles escenes on hi ha molts detalls volem veure'n més i després també tornem a baixar la llum de fons que no fan res.
Dades del sector: després d'utilitzar la tecnologia CABC, un ordinador tauletes que navega per la pàgina web utilitza un 18% menys d'energia i un vídeo és un 12% més eficient, l'usuari subjectivament no troba cap problema de qualitat.
Innovació en materials i circuits: reducció del consum d'energia per les seves arrels.
La innovació en maquinari també s'ha de tenir en compte a part només en termes d'algoritmes de programari. La indústria fa les seves millores en la forma d'augmentar l'eficiència energètica millorant el material dels llums de fons utilitzats, com es fa i què s'utilitza.
Material luminiscent eficient
Punts quàntics: embolcalla el LED blau en una pel·lícula de punts quàntics de manera que només emeti llums molt vermelles i molt verdes per augmentar la brillantor de la llum (lm/W), reduir l'ús d'energia de la llum de fons. Eficàcia de la il·luminació de fons: un televisor LCD de-punt quàntic té una eficiència de retroiluminació- un 25% més gran que un de tradicional;
Xip mini LED: utilitza una estructura de xip flip per reduir l'obstrucció de l'elèctrode i augmentar l'eficiència lluminosa. Un xip Mini LED d'una empresa té una eficiència lluminosa de 200lm/W, que és un 40% més que els LED normals.
Millorar el circuit Boost Drive
Circuit de conducció de retroil·luminació amb tensió augmentada mitjançant tecnologia d'alimentació commutada l'eficiència de la qual afecta la quantitat d'energia consumida. La indústria farà aquest tipus d'optimitzacions per millorar:
Tècnica de rectificació síncrona{0}}: utilitzant MOSFET en comptes de díodes per a pèrdues més baixes, major eficiència > 95 %.
Freqüència d'atenuació dinàmica: modifiqueu la freqüència del PWM segons les vostres necessitats, baixant-la amb llums menys brillants perquè pugueu reduir les pèrdues de commutació.
Control intel·ligent de corrent: ajusta el corrent del LED en -temps real mitjançant un bucle de retroalimentació per no malgastar energia per sobreconduir els LED.
Cas: després d'utilitzar el xip de controlador GaN, l'eficiència de la unitat de retroil·luminació d'alguns telèfons intel·ligents augmenta al 92% des del 85% quan és de 500 nits. Al mateix temps, l'estalvi d'energia és d'uns 0,3 w.
