¿El modo oscuro en la computadora realmente ahorra electricidad?

Mientras trabaja hasta altas horas de la noche en un proyecto, imagine que las luces se apagan y la batería de su PC ya se está agotando. Se acercaba la fecha límite, por lo que no era cuestión de posponer el trabajo. Usted razonó que reducir el brillo de la pantalla y habilitar el modo de ahorro de energía podría estirar la batería lo suficiente para terminar su trabajo. También decidió activar el modo oscuro, pensando que su pantalla OLED podría consumir incluso menos energía al hacerlo.

Sin embargo, ¿el modo oscuro realmente extendió la duración de la batería? ¿Qué hubiera pasado si la pantalla fuera LCD o LED, pero no OLED?

Icono de batería baja sobre fondo negro para web y móvil (Street7studio) s

Su pantalla es responsable de consumir más de la mitad de la energía de la batería cuando está encendida. (Crédito de la foto: Street7studio / Shutterstock)

Para responder a esta pregunta, repasemos brevemente el mecanismo de funcionamiento de diferentes pantallas, ya que las propiedades de ahorro de energía del modo oscuro dependen del tipo de pantalla que se utilice.

Funcionamiento de las pantallas: LCD, LED y OLED

Pantalla LCD

Las pantallas de cristal líquido (LCD) constan de un conjunto de varias capas. La primera es la luz de fondo, que se encarga de proporcionar iluminación a la pantalla de visualización. Consiste en una serie de tubos fluorescentes de cátodo frío (CCFL) que brillan con una intensidad constante cuando se encienden. Las siguientes capas comprenden un polarizador y un líquido cristalino. El polarizador y el líquido cristalino están intercalados por electrodos a cada lado. La cantidad de luz que pasa a través del polarizador y la capa de cristal se puede controlar aplicando un voltaje a los electrodos. Los cristales se reorientan según el campo eléctrico y algo de luz se polariza. Los niveles de voltaje variables cambian la orientación del cristal, lo que cambia la polarización de la luz, lo que posteriormente cambia la cantidad de luz que pasa a través de los polarizadores hacia la pantalla.

Pantalla LED

Las pantallas de diodos emisores de luz (LED) tienen solo una variación de las pantallas LCD, a saber, la luz de fondo. En lugar de tener CCFL, la luz de fondo consta de varios LED para cada píxel (generalmente tres LED por píxel, uno rojo, uno verde y uno azul). Estos LED están controlados por un circuito complejo que permite la coloración e iluminación selectivas de cada píxel. El brillo se controla mediante cristales líquidos y polarizadores de la misma forma que en las pantallas LCD.

Los cristales líquidos no generan luz por sí mismos, manipulan la polaridad de la luz entrante.

Desglose del panel LED-LCD por capas. En las pantallas LCD, la fuente de luz, es decir, la luz de fondo, consiste en lámparas fluorescentes; en LED, consta de una matriz de LED. (Crédito de la foto: Designua / Shutterstock)

Pantalla OLED

Las pantallas de diodos emisores de luz orgánicos (OLED) son lo último que la tecnología tiene para ofrecer. A diferencia de las pantallas LCD / LED, donde los píxeles requieren luz de fondo, las pantallas OLED utilizan un semiconductor compuesto orgánico que emite luz visible cuando pasa una corriente eléctrica. Estos OLED son tan pequeños que los píxeles individuales se pueden iluminar directamente, lo que elimina la necesidad de una luz de fondo y un panel LCD.

Estructura en capas de matriz activa oled (amoled).  Ilustración vectorial.

Desglose de la pantalla OLED por capa. Los emisores orgánicos emiten luz al pasar una corriente. (Crédito de la foto: Pro_Vector / Shutterstock)

Consumo de energía en modo oscuro

El modo oscuro funciona de manera diferente en diferentes pantallas. Las pantallas LCD-LED utilizan una luz de fondo que brilla con una intensidad constante. Para oscurecer un punto, una corriente eléctrica manipula los cristales para bloquear la luz. Esto requiere energía. Por otro lado, las pantallas OLED implementan el modo oscuro simplemente apagando los OLED específicos, lo que ahorra electricidad. Es evidente que el modo oscuro en las pantallas OLED ahorra electricidad, pero eso no es necesariamente cierto para las pantallas LCD-LED.

Reducción de energía en modo oscuro

La reducción de energía en las pantallas OLED en modo oscuro depende del brillo de la pantalla y de la interfaz de usuario (UI) de la aplicación. El brillo de la pantalla depende de la intensidad de los píxeles iluminados. La intensidad se define como la cantidad de energía que cae normalmente (es decir, la luz que cae perpendicular a la superficie) por unidad de superficie por unidad de tiempo. Cuanto mayor sea la intensidad, mayor será la energía y mayor será el consumo de energía. Dado que el usuario no puede cambiar la interfaz de usuario de una aplicación, el brillo de la pantalla es la variable relevante para el modo oscuro.

En este estudio, la diferencia de energía entre los modos claro y oscuro se midió para diferentes intensidades de pantalla y se resume en las siguientes tablas.

Impacto del modo oscuro

Algunas aplicaciones como YouTube, Google News, Calculator, Google Maps, Calendar, etc. se abrieron en modo ligero y se midió la energía consumida por las aplicaciones. Luego, se activó el modo oscuro y se ejecutaron las mismas aplicaciones nuevamente durante la misma duración, y se midió el consumo de energía, junto con la reducción porcentual.

Al 100% de brillo Porcentaje de energía consumida en modo ligero Porcentaje de energía consumida en modo oscuro Reducción porcentual Pixel 2 57,5 18,97 -67,0 Moto Z3 60,5 19,96 -64,0 Pixel 4 61,0 24,40 -60,0 Pixel 5 54,5 18,53 -66,0 Dispositivo: porcentaje de carga de la batería (1)

Energía consumida por diferentes dispositivos en modo claro y oscuro.

Impacto del brillo

Se volvieron a ejecutar las mismas aplicaciones, pero con diferentes niveles de brillo. Luego se siguió el mismo procedimiento para los niveles de brillo más bajos.

Este es ese estudio: https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3458864.3467682

100% brillo 50% de brillo 30% de brillo Pixel 2 -67,0 -27,0 -15,0 Moto Z3 -64,0 -28,0 -16,0 Pixel 4 -60,0 -19,0 ​​-10,0 Pixel 5 -66,0 -24,0 -13,0 Reducción porcentual de la energía consumida en el modo oscuro

Cuanto mayor sea el brillo, mayor será la reducción de la energía consumida en el modo oscuro en comparación con el modo claro.

El veredicto

Por lo tanto, está claro que el modo oscuro ahorra energía, pero solo en dispositivos OLED. Esto se debe a que la construcción de las pantallas OLED es tal que el modo oscuro no requiere energía para bloquear la luz mediante la manipulación de cristales, como es el caso de las pantallas LCD-LED. En cambio, los píxeles individuales se pueden apagar, generando puntos que son lo suficientemente oscuros e iluminando solo los píxeles requeridos.

En otras palabras, ¡hiciste lo correcto al activar el modo oscuro para terminar ese proyecto antes de que se agotara la batería!