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为何不同用户对高刷新率屏功耗感受不同

Galaxy S系列 ▪ 精彩翻倍 ▪ S20系列

Galaxy S20+

2021-07-25 23:42

   高刷新率屏幕本身并不增加多少功耗。

   手机耗电主要就是两个方面:
   一是屏幕,现在屏幕主要两类LCD和LED屏。
   二是系统,主要就是UI、OS、游戏。
    
    LCD屏幕的原理就是后面一个背光板,其上一堆小灯泡发出白色的光,前边液晶让光“透/不透”+前边的滤光片,最后呈现不同的颜色。由此可见,高刷/低刷与屏幕功耗都没什么大关系,因背光板上的灯珠功耗超过了整个屏幕的90%以上,高刷/低刷改变的只是液晶层,背光板一直亮着,基本上其功耗就是恒定的。可以下结论,高刷对LCD屏功耗没什么影响。
    LED屏“复杂”一点,它是“自发光”的,没有背光板,所以当屏幕全是黑的就不用发光了,全黑背景最省电。LED屏“”复杂”就复杂在PWM调光上,LCD屏调光简单,直接调背光板电压就可以实现了,而LED屏调光靠的就是“自发光”的小灯珠的“给电”频率,比如亮度50%那就“明暗各50%”就近似背光板的电压调整亮度。
    那么,高刷屏后是不是就增加了LED屏的功耗了呢?也不会,因为在既定时间段里,高刷频高亮时短,低刷频低亮时长,在整个时间段里,灯珠总的亮/暗的比例及累计总时长并没有变——即“占空比”没变,不过就是被高刷给“细分”了。所以,高刷新率对LED屏本身的功耗也没有增加。
    
    那么,接下来就是系统层面了。第一层就是,各类App视需要调取系统给的API,指令给了OS的Framework去“画图”往屏幕上“打像素”。然后就是第二层,“渲染引擎”(CPU/GPU,视图形情况),“渲染周期”这一动作也是有频率的。接着就是第三层,OS把渲染到内存里的内容传递给硬件去显示,这个传递也是有频率的,通常要与屏幕硬件的刷新率保持一致。最后到了屏幕就是所谓“帧”了,这块就是硬件方面的表现了。

    三大层频率一致,对软硬件融合当然“最佳”。但当各层频率不一致时:
    1.第一层>第二层≥第三层,渲染频率不给力,屏幕显示有“掉帧”感。
    2.
第一层=第二层>第三层,实际是没掉帧,但硬件显示不出来,那换更高刷新频率的显示屏吧。
    3.
第一层第二层=第三层,OS“空转”,就是APP调用没那么高,渲染和屏幕高频空转。
    4.
第一层第二层第三层,就是第一层APP要求就不高频,“内容”不行,硬件行。这就是一些人在测试中发现——看电影视频,高刷和低刷耗电量没有多少差别,因为“内容”本身帧数就不高,APP要求也随之不高,硬件虽高,但前述LCD屏与LED屏的原理是其本身功耗与高刷没什么太大关系。

     小结一下就是:
     1.高刷新率屏幕本身不增加功耗。
     2.配套高刷新率屏的第一二三层的采样/传递频率才是功耗增加的主要原因。
     3.高刷新率屏当然很重要,就是说系统再好采样频率再高,硬件屏幕不给力也是白搭。
     4.省电模式本来就是以各种降亮度、降频的方式省电,这就与高刷新率模式产生了矛盾,所以省电模式就不能高刷新率。或者即使省电模式因BUG问题也能设置高刷新率,但有些“频”是降不了了,也就不能像低刷新屏下的省电模式那样“省电”了。
     5.由于每个人使用习惯不同,有的看视频为主、有的刷微信微博为主、有的玩手游多…不同的APP采样要求不一样,还有的平时亮屏使用本就不多…所以这就是不同的用户对高刷新率屏的功耗感受也就不太一样。
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