Demostrado: el negro en las pantallas OLED no ahorra energía mejor que el gris

Últimamente, cada vez más gente espera que el negro verdadero de las aplicaciones y de la interfaz del sistema operativo ahorre energía al teléfono móvil. Un usuario del foro XDA Developers decidió llegar al fondo de esta cuestión comparando el diseño negro con el gris.

Hay un matiz que señaló. Sí, con el negro los píxeles están realmente apagados y no deberían consumir nada de carga en esas zonas, pero demostró que el gris copes con la tarea igual de bien.

Para entender la cuestión, tienes que comprender los principios básicos de las pantallas OLED.

Cómo funcionan los OLED

En una pantalla OLED, cada píxel crea la luz que ves.

Cada píxel tiene subpíxeles rojos, azules y verdes, y éstos son diodos separados que emiten su color respectivo con un brillo determinado. La luminosidad depende de qué tensión se aplica al diodo.

Los colores que aparecen en la pantalla son una mezcla de tres LEDs de diferente luminosidad, blanco – simplemente todos los LEDs están encendidos al máximo brillo. Negro – todos los LEDs están apagados.

¿Cómo se consigue el gris oscuro? El gris, el gris oscuro y el gris claro son, en realidad, sólo matices del blanco. Un píxel gris se obtiene formando un píxel blanco y reduciendo después la tensión que va a los LEDs.

El blanco en RGB es (100%, 100%, 100%) y el negro es (0%, 0%, 0%). Volveremos a ello.

Brillo del OLED frente al valor del componente de color. La relación cambia de forma no lineal

Los valores individuales de los componentes rojo/azul/verde del código de color de entrada se transfieren al valor RGB correspondiente del LED en forma de tensión.

Cuánta energía consumen los píxeles grises

Para las mediciones, el autor del estudio utilizó el color #121212, el tema oscuro recomendado por Google. En RGB es (7%, 7%, 7%).

El gris oscuro se deriva del 0,3% de la tensión aplicada (brillo blanco). Sí, es más del 0% para el negro, pero hay un matiz.

Potencia del dispositivo y brillo de la pantalla – OnePlus 7 Pro

Las pantallas consumen energía sólo por estar encendidas: el controlador de la pantalla se activa y está preparado para enviar y recibir señales del procesador a los transistores de película fina. El autor del estudio midió la potencia del aparato mientras la pantalla mostraba una imagen totalmente negra. E hice otra medición mientras la pantalla estaba apagada. Luego resta la diferencia.

La pantalla del OnePlus 7 Pro consumió la energía base 400 mW y 4 mW adicionales por nit.

Supongamos que el brillo de la pantalla para el blanco puro es de 100 nits. Con este nivel de blanco, la pantalla del OnePlus 7 Pro debería consumir 400 mW + (4 mW / nits × 100 nits) = 800 mW. Cuando sólo se muestra el color negro, la pantalla sólo debería consumir una potencia base de 400 mW.

Para el gris oscuro, la salida de luminancia era el 0,3% de la luminancia del blanco, por lo que debería ofrecer 0,3 nits. 4 mW / nits × 0,3 nits = 1,2 mW, por lo que el gris oscuro debe consumir sólo 1,2 mW másque el negro puro.

400 mW frente a 401,2 mW: un aumento microscópico del consumo de energía

En teoría, resulta que el gris consume muy poco más energía que el negro.

Una prueba práctica

El autor ajustó la pantalla de su OnePlus 7 Pro a un brillo blanco de 100 nits, utilizando un exposímetro. Y mostró sólo blanco, negro y gris oscuro en la pantalla, cada uno durante cinco minutos, y midió la potencia total del aparato.

La pantalla del OnePlus 7 Pro tiene una mayor gama de sombras, por lo que al medir la salida de brillo para el #12121212 (tema gris oscuro) se leen 0,18 nits en lugar de los 0,3 nits proyectados, lo que se traduce en un consumo de energía aún menor.

Fondo blanco.

Fondo negro

Fondo gris oscuro

Cuando el OnePlus 7 Pro muestra el blanco a 100 nits, el dispositivo consume una media de 1.000 mW durante cinco minutos.

Cuando se muestra en negro, el OnePlus 7 Pro consume una media de 600 mW.

Por último, al medir el gris oscuro, el aparato consumió de media 600 a 610 mW.

Acabas con una diferencia insignificante en el consumo de energía que nunca notarás en la práctica. Así que la escala de grises también es estupenda para un tema oscuro. No es necesario utilizar el negro verdadero en las pantallas AMOLED. [XDA]