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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。

    ここに返信
    • >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。

    • 今は有機ELとかOLEDといったノーマリーギリギリグレーのディスプレイが多くてこれから集積無機も出てくるということで、たいへん消費電力削減効果があるようです……

    • by Anonymous Coward

      バックライトが消費する電力に比べたら微々たるもんだからな。電圧駆動だし。

      しかし、「『ダークモードが目に優しい』と言われていた」なんて話は初耳だが、誰がそんなこと言ってたんだ?

      • 20年ほど前、私の学生時代の指導教官(当時60歳くらい)は「PowerPointは背景を黒くしてくれ、まぶしくてかなわん」とよく言っていました。私も最近は、大きなディスプレイやスクリーンの全体が白いとまぶしく感じるようになってきました。瞳孔の調整機能が加齢で衰えてきたんだと思います。
        まぁ、そんな人もいるということで。

        • by Anonymous Coward

          白内障の進行も疑われます。
          一度眼科で検査してみては?

        • by Anonymous Coward

          20年前だと部屋を真っ暗にしないと見えなかったから、突然、白い画面を映されると輝度の変化が大きくて辛かった。でも、今どきは手元が見えるぐらいの明るさで使うから、昔ほどは辛くはない。

          PCは白い紙をディスプレイに置いてそれを基準に色温度や輝度を調整してあるから、自分が使っているものなら眩しく感じることはほとんどない。

          ただし、画面全体の背景が黒だと、瞳孔が開き気味になるから、視線を画面から反らしたときや明るい背景に切り替わったときに眩しいと感じる。

          黒背景は、小さいウィンドウやスマホなどの小さい画面でしか使わないようにしている。画面全体の輝度が表示されている文字の量で大きく変化するから、視界に占める画面の割合を小さくすることで、輝度変化の影響を軽減している。

        • by Anonymous Coward

          周囲の明るさとディスプレイの明るさによるわな。
          スクリーン投影の場合部屋は暗いから白背景だと眩しくてかなわん。

        • by Anonymous Coward

          眩しいのと疲れるのは別なんですよね。
          アラフォーですが白画面は眩しいです。
          ただ、最近職場の蛍光灯がLEDに変わったら、かなり楽になりました。

          ただ、LED照明でもコピー用紙は眩しいです... 印刷は新聞紙のグレーに黒文字がちょうど良い。

      • by Anonymous Coward

        ブラウン管の頃じゃね?
        未だに黒ペースに変えるおじいちゃんプログラマがいる

      • by Anonymous Coward

        TVみたいな大型ディスプレイなら、分割バックライトってパターンも無きしも有らず。
        ってやはり駆動でなくバックライトか。

    • by Anonymous Coward

      理論上は効果あるはずですが、液晶の場合は消費電力の大半がバックライトなので輝度を下げる以外に有意なレベルで有効な節電方法はありません。

    • by Anonymous Coward

      確かに、古い記事をみるとVA方式は黒画面のほうが消費電力が低い [itmedia.co.jp]ですが、
      38W対36W(差は5%位?)ですし、たぶん輝度を下げたほうが節電になるかと。
      # WIREDの記事に書かれている、「有機ELだとダークモードで63%減った」と比べると・・・

    • by Anonymous Coward

      エリア駆動LEDバックライトLCDパネルでは、バックライト照明範囲の最大輝度に合わせて、バックライト照度を落として、節電するものだと思ってた。

      • by Anonymous Coward on 2019年10月07日 22時03分 (#3697668)

        正にこれで、今時のほとんどの液晶モニタは、TN、VA、IPSの種類に関わらず黒い画面の方が消費電力が下がります。

        特にモバイル向けだと、人間の視覚特性を利用して、ライン駆動やエリア駆動でなくても電力を下げてます。
        明るい背景の白い画素より、暗い背景の白い画素の方が明るく感じるので、それを利用してバックライトの明るさを下げることができます。
        RGBの値で同じだとしても、全体の明るさによって絶対輝度を変える制御をしてる場合があります。

        • >正にこれで、今時のほとんどの液晶モニタは、TN、VA、IPSの種類に関わらず黒い画面の方が消費電力が下がります。
          >特にモバイル向けだと、人間の視覚特性を利用して、ライン駆動やエリア駆動でなくても電力を下げてます。

          一般にCABC (Content Adaptive Backlight Control)と呼ばれている方法ですね。
          液晶ディスプレイの場合は、画面から出てくる光の量を液晶をシャッターして制御しています。
          例えば8'd192ぐらいのグレイを表示していると、おおよそ半分の光をフィルターしていますので、代わりに8'd255にして、バックライトの光量を1/2にすれば、同じ明るさで消費電力は1/2できます。

          >明るい背景の白い画素より、暗い背景の白い画素の方が明るく感じるので、それを利用してバックライトの明るさを下げることができます。

          これは売り手側の言い訳ですね。
          残念ながらこれをやってしまうと、特にモバイル用のディスプレイは外で表面反射光が多い環境で使われるので、コントラストが落ちます。
          普通のオフィス環境で(400-600luxぐらい)、白表面輝度を200cd/m^2ぐらいにして全面白表示に近くするとそろそろ眼底輝度が飽和してくるので、10-20%暗くしても目立たなくなります、というのを言い訳にしてブラウザやオフィスアプリ使用時でもバックライトを暗くして、消費電力を下げてます。

          >エリア駆動LEDバックライトLCDパネルでは、バックライト照明範囲の最大輝度に合わせて、バックライト照度を落として、節電するものだと思ってた。

          途中まではこの通りだと思います。
          ただ主たる目的は節電ではなく、同一画面上のコントラストの向上ですね。
          液晶の場合、黒とは言っても光は漏れてますから、白黒のコントラスト比は最近の良い目の液晶ディスプレイでも1000~2000:1ぐらいです。
          黒い領域のバックライトを0にしまえば、原理上はコントラスト比が有機EL同様の無限大(実際には測定限界以下)になります。

        • by Anonymous Coward on 2019年10月07日 22時14分 (#3697674)

          有機EL みたいに黒だとピクセル単位で完全にOFFになるのに、液晶では部分的に輝度を下げるだけだから、いうほど消費電力下がってないって話でしょ。
          ダークモードにして、ほとんどのエリアが黒であっても、文字を表示してる(その部分は黒ではない)が混ざってるから結局、画面としてはほとんどのエリアでバックライトついたままで輝度は下がらず恩恵を受けられてなかったという話。

          • by Anonymous Coward

            下がった消費電力の量が「いうほど」かどうかはお前が決めることじゃないという話

        • by Anonymous Coward on 2019年10月07日 22時35分 (#3697681)

          背景は白にして明るさ下げるのが一番省エネだって(黒は省エネじゃない)って言われてた時代もあったよね
          他にも目に優しい(見やすい)のは青地に白文字(昔のRPGや今でも一部コンソール)とか

          時の流れに知識の更新が付いていけない…

          • by Anonymous Coward

            液晶のシャッターが白黒どちらで閉じるか数度転変してんだよね
            DOSの頃はブラウン管は白焼け、液晶は黒焼け
            消費電力も開閉繰り返す中間色よりは白黒、各RGBの単色が有利なんだろうけどRGBベタは苦しいので白か黒かの選択に

          • by Anonymous Coward

            BSoD「優しみ」

一つのことを行い、またそれをうまくやるプログラムを書け -- Malcolm Douglas McIlroy

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