تخيل انقطاع التيار الكهربي أثناء عملك على مشروع هام ومضطر لإكمال عملك على بطارية الجهاز التي كانت على وشك النفاذ أو أنك مسافر واوشكت بطارية جهاز الجوال المحمول على النفاذ. لقد فكرت في أن تقليل سطوع الشاشة وتمكين وضع توفير الطاقة قد يؤدي فقط إلى تمديد البطارية لفترة كافية لإنهاء عملك. لقد قررت أيضًا تشغيل الوضع المظلم، معتقدًا أن الشاشة الخاصة بك سوف تستهلك طاقة أقل من خلال القيام بذلك.
السؤال الآن هل تفعيل الوضع المظلم يساهم في إطالة عمر البطارية؟ ما هو تأثير الوضع المظلم على أنواع الشاشات المختلفة مثل شاشات LCD أو شاشات LED أو شاشات OLED؟ في هذا المقال سوف نبين بالأسباب أي من تلك الشاشات تستفيد من الوضع المظلم في إطالة عمر البطارية وأي منها لا يتأثر ولماذا. وهذا ينطبق على شاشات الحاسوب وشاشات الأجهزة الذكية مثل الجوالات وغيرها.
تعتبر الشاشة مسؤولة عن سحب أكثر من نصف طاقة البطارية عند تشغيلها.
للإجابة على هذا السؤال، دعنا نراجع بإيجاز آلية عمل الشاشات المختلفة، حيث تعتمد خصائص توفير الطاقة في الوضع المظلم على نوع الشاشة المستخدمة.
شاشات البلورات السائلة LCD
تتكون شاشات البلورات السائلة (LCD) من مجموعة متعددة الطبقات. الأول هو طبقة الإضاءة الخلفية، وهي المسؤولة عن توفير الإضاءة لشاشة العرض. يتكون من مجموعة من الأنابيب الفلورية ذات الكاثود البارد (CCFLs) التي تتألق بكثافة ثابتة عند تشغيلها. تشتمل الطبقات التالية على طبقة المستقطب وطبقة السائل البلوري. تكون طبقتي المستقطب والسائل البلوري محاطتان بأقطاب كهربائية على كلا الجانبين. يمكن التحكم في كمية الضوء التي تمر عبرهما عن طريق تطبيق جهد كهربائي على الأقطاب الكهربائية. تعيد البلورات توجيه نفسها وفقًا للمجال الكهربائي ويتم استقطاب بعض الضوء. تعمل مستويات الجهد المتفاوتة على تغير اتجاه البلورة، مما يغير استقطاب الضوء، والذي يؤثر على كمية الضوء التي تمر عبر المستقطبات على شاشة العرض.
شاشات الصمام الثنائي الباعث للضوء – الليد LED
تحتوي شاشات الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) على اختلاف واحد فقط عن شاشات البلورات السائلة LCD، وهي الإضاءة الخلفية. بدلاً من وجود CCFLs، تتكون الإضاءة الخلفية من مصابيح LED متعددة لكل بكسل (بشكل عام ثلاثة مصابيح LED لكل بكسل، وواحد أحمر، وواحد أخضر، وآخر أزرق). يتم التحكم في هذه المصابيح بواسطة دائرة معقدة تسمح بالتلوين والإضاءة الانتقائية لكل بكسل. يتم التحكم في السطوع بواسطة البلورات السائلة والمستقطبات بنفس الطريقة كما في شاشات LCD.
لوحة LED-LCD تنقسم حسب الطبقات. في شاشات الكريستال السائل، يتكون مصدر الضوء، أي الإضاءة الخلفية، من مصابيح الفلورسنت؛ أما الإضاءة في شاشات LED، تتكون من مجموعة من مصابيح LED.
شاشة الدايود الباعث للضوء العضوية OLED
شاشات الدايود الباعث للضوء العضوي (OLED) هي أحدث ما تقدمه التكنولوجيا. على عكس شاشات LCD وشاشات LED، حيث تتطلب وحدات البكسل إضاءة خلفية، تستخدم شاشات OLED أشباه الموصلات العضوية المركبة التي تصدر الضوء المرئي عند مرور تيار كهربائي. تعد OLEDs هذه صغيرة جدًا بحيث يمكن إضاءة وحدات البكسل الفردية مباشرةً، مما يلغي الحاجة إلى الإضاءة الخلفية ولوحة LCD.
عرض OLED تقسيم حسب الطبقة. تنبعث بواعث العضوية الضوء عند مرور تيار.
استهلاك الطاقة في الوضع المظلم
يعمل الوضع الداكن بشكل مختلف على شاشات العرض المختلفة. تستخدم شاشات LCD-LED إضاءة خلفية تسطع بكثافة ثابتة. لتعتيم بقعة ما، يقوم تيار كهربائي بمعالجة البلورات بحيث يتم حجب الضوء. هذا يتطلب طاقة. من ناحية أخرى، تقوم شاشات OLED بتنفيذ الوضع المظلم ببساطة عن طريق إيقاف تشغيل OLED المحددة، مما يوفر الكهرباء. من الواضح أن الوضع المظلم على شاشات OLED يوفر الكهرباء، ولكن هذا ليس صحيحًا بالضرورة لشاشات LCD-LED.
تقليل الطاقة في الوضع المظلم
يعتمد تقليل الطاقة في شاشات OLED في الوضع المظلم على سطوع الشاشة وواجهة مستخدم التطبيق (UI). يعتمد سطوع الشاشة على شدة وحدات البكسل المضيئة. تُعرَّف الشدة بأنها مقدار الطاقة التي تسقط بشكل طبيعي (أي سقوط الضوء بشكل عمودي على السطح) لكل وحدة مساحة سطحية لكل وحدة زمنية. كلما زادت الكثافة، زادت الطاقة وزادت قوة السحب. نظرًا لأنه لا يمكن للمستخدم تغيير واجهة مستخدم التطبيق، فإن سطوع الشاشة هو المتغير المناسب للوضع المظلم.
الخلاصة
من الواضح أن الوضع المظلم يوفر الطاقة، ولكن فقط على أجهزة OLED. ويرجع ذلك إلى أن تصميم شاشات OLED لا يحتاج إلى طاقة لحجب الضوء عن طريق معالجة البلورات، كما هو الحال في شاشات LCD-LED. بدلاً من ذلك، يمكن إيقاف تشغيل وحدات البكسل الفردية، مما يؤدي إلى إنشاء نقاط مظلمة بدرجة كافية وإضاءة وحدات البكسل المطلوبة فقط.
بمعنى آخر، لقد فعلت الشيء الصحيح من خلال تشغيل الوضع المظلم لإنهاء هذا المشروع قبل نفاد بطاريتك اذا كانت شاشتك من نوع الليد الباعث للضوء العضوي OLED!