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「ダークモード」は目に優しいわけではない」記事へのコメント

  • > 消費電力の削減が期待できるが、液晶ディスプレイではこの効果はない
    IPSやVAといったノーマリーブラックのディスプレイは消費電力削減効果があると聞いたことがありますが、これはもう過去の事ですかね。

    • >IPSやVAといったノーマリーブラックのディスプレイは消費電力削減効果があると聞いたことがありますが、これはもう過去の事ですかね。

      いいえ、IPSやVAなどのノーマリーブラックモードの液晶を使用する液晶ディスプレイなら黒表示の方が消費電力は下がります。
      ここで問題にされているのは、支配的かどうかかなのかと思います。
      液晶ディスプレイは背面にバックライトがあり、それをアクティブマトリクス駆動される液晶をシャッターとして使うことで、各画素の明るさを調整しています。
      このアクティブマトリクスはDRAMに似た回路で、定期的にリフレッシュする必要があります。
      液晶の場合には60Hzの交流で駆動する必要があるのですが、フリッカを低減するために最近傍の画素同志はその極性が反転してあります。
      このため、信号線の駆動周波数は4kの場合で70kHzほどになります。
      ノーマリーブラックモードの液晶の駆動電圧は黒で1V、白で4-5Vほどになります。
      これが黒表示だと消費電力が低くなる原因です。
      ただ信号線の容量はそれほど大きくない(数十pFほど)ので、消費電力が上がる・下がるといっても、4kのそこそこの大きさ(モニタやTVの場合で)1Wほどの差です。
      背面のバックライトの消費電力は、これも大きさによりますが(モニタやTVの場合で)10Wから数十Wになりますので、これと比較するとあまり大きな差ではありません。

      有機EL(Organic Electro-Luminescent、諸外国ではOrganics Light Emitting Diode、OLED)ディスプレイも、DRAMと似たような回路でアクティブマトリクス駆動されます。
      有機ELの画素は直流駆動ですので、ラスタ表示なら信号線のレベルは変わらず、消費電力はほぼ0です。
      一方で有機ELは自発光素子で黒なら表示電力はほぼ0で、白表示では残念ながら液晶のバックライトよりは2倍近い電力を消費しますので、消費電力はダークモードにすることで大きく減ります。

      • by Anonymous Coward on 2019年10月08日 19時30分 (#3698166)

        多分ご存知と思いますが、交流駆動の方式にはドット反転、ライン反転、フレーム反転があります。
        この交流駆動による電荷で電圧振幅が大きい時に消費電力が増えるのは、ドット反転、ライン反転の場合ですね。
        大型TVはこれです。

        バッテリー寿命を気にするモバイル用途のディスプレイだと、フレーム反転のが合いが多いと思います。
        フレーム反転の中にはコモンDCとコモン反転の2種類の制御方法がありますが、特に駆動電圧を下げられるのでコモン反転方式を使用することが多いです。
        コモン反転方式は、反転に伴う駆動電荷のロスを防ぐ電荷回収技術があるので、電圧レベルによって消費電力がどうなるか確定しません。

        ただ、仰るようにどちらにしてもバックライトの消費電力が支配的なのは変わりません。
        バックライトはダイナミックコントラスト比を稼ぐためにも、カラーマネジメント向けの液晶以外だと黒表示の方が明るさを下げて消費電力が減ります。

        • >交流駆動の方式にはドット反転、ライン反転、フレーム反転があります。
          >この交流駆動による電荷で電圧振幅が大きい時に消費電力が増えるのは、ドット反転、ライン反転の場合ですね。

          その通りです、上記の投稿は話を分かりやすくするために大型の液晶で使われているドット反転を例にしています。
          最近の高精細の液晶ではドット反転をさらに2列毎反転にする、正極性側と負極性側のドライバをアナログスイッチで入れ替え、さらに各極性ドライバの電源を振幅で分割することで、ほとんどこの信号線のスイッチング消費電力を0に抑えるようにしていますね。

          >バッテリー寿命を気にするモバイル用途のディスプレイだと、フレーム反転のが合いが多いと思います。

          FFS(IPSの一種)を適用しているもので、信号線-画素間の寄生容量を小さくできるような設計ができているようなものでは実施されていると思います。
          そうでない設計をされているもの、特にFHDクラス以下でa-Siのアクティブマトリクスを適用しているようなディスプレイですと、信号線からのカップリング電流によるクロストークが発生しますので未だドット反転駆動、もしくは上記の2列毎反転+1/2VDD駆動が主流かと思います。

          • by Anonymous Coward

            ノートPCのような13インチ超だとどちらもあるので微妙ですね。
            ただ、スマホサイズや小型タブレットだとほとんどフレーム反転かと。
            少なくともライン反転はあってもドット反転は無いと思います。
            また、フレーム反転自体は、携帯電話の黎明期から普通に用いられてるので、別に新しい技術ではありません。

            何れにせよ、交流駆動に関わる電荷の再利用はモバイル用途の液晶ではある程度常識なので、ノーマリーブラックかノーマリーホワイトかが液晶駆動電力の大小を決める要素にならないということです。

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