为什么Garmin比Apple watch更适合户外,详解MIP半反射式屏幕

by Li ZhongPing.

文章|2024-2-20|最后更新: 2024-9-22|
type
status
date
slug
summary
tags
category
icon
password
Formula
notion image
这是Apple watch的屏幕,这是Garmin fenix 7 pro,可以看到它们一个在强光直射下屏幕变得越来越暗淡,另一个阳光越强烈,屏幕变得越清晰。
notion image
notion image
再来看看Apple watch和Garmin fenix 7 pro电池大小和续航时间对比,可以看到虽然它们的电池容量差别并不是很大,但是续航却差了接近10倍
Apple Watch Series 9 的电池容量分为 41mm 和 45mm x 38mm x 10.7 mm 两种尺寸,它们的电池容量分别为 282 mAh 和 308 mAh。续航1.5-3天
Apple Watch Series 9 的电池容量分为 41mm 和 45mm x 38mm x 10.7 mm 两种尺寸,它们的电池容量分别为 282 mAh 和 308 mAh。续航1.5-3天
Garmin fenix 7 pro的屏幕尺寸分为42、47、51mm,厚度大约14.5mm,电池容量:官方未透露此消息,续航16-37天
Garmin fenix 7 pro的屏幕尺寸分为42、47、51mm,厚度大约14.5mm,电池容量:官方未透露此消息,续航16-37天
这样的差异其实都是来自于这块MIP半反射式屏幕,全称:搭载MIP显示技术的半反射式LCD屏幕(Memory-In-Pixel Semi-Transflective LCD Screen)
notion image

有什么特别之处

和电脑、手机一样,运动腕表的屏幕发光方法也可以分为LCD和LED两种
notion image
 
notion image
前者靠一整张纯白色背光版提供光源,再通过分区开关、薄膜、晶体最终得到红绿蓝三色光,优势是市场成熟,制作成本低;后者使用刺激后能够发出红绿蓝三色光的有机材料,优势大致上来说是:色彩更丰富,颜色饱和度更好,色域覆盖更广,可以做得更薄。
Apple watch采用的是LED屏幕,但因为LED使用的是有机发光材料,所以它一定会老化得更快,并且如果把亮度做得太高更会加速老化,而且容易发热、烧屏。所以他的峰值亮度1000nit才只能坚持几秒钟。
佳明采用的是LCD方案,因为户外设备所需要显示的信息根本不需要那么高清,lcd制作比led便宜,以此节省成本完全说得通。
然而无论是LCD还是LED,它们都有两个共同点:1、都很怕外界光线干扰,2、都是按照设定的帧率向处理器索取显示信号刷新屏幕。我们先说第二点,即便是在显示静止不动的画面时像素与上一帧其实并没有变化,屏幕也会按照设定的刷新率重新绘制一份相同的图像。例如数字5。这个过程需要向处理器获取一次显示信号,处理器再传回一次,一来一回的电信号传输,无异浪费电池的能量。
notion image
MIP技术完美解决了这一问题。它的原理是:在每个像素背后都连接一个小型内存,记录每个像素的状态,来达到「想更新时更新,不更新时保持不变」的效果。
它允许像素在不接收来自处理器的新信息时保持其原有的状态,这就意味着它在显示固定的图像时不进行刷新,甚至能做到只改变部分像素。
不再向处理器获取信息,自然意味着不再需要消耗电池电量。因此MIP技术极大地减少了处理器和显示器对电量的消耗,减少了我们频繁充电的烦恼,并且这也延长了电池寿命。官方宣称至少增加了电池七倍以上的续航能力。这就是Garmin和Apple watch续航差距这么大的主要原因
 
但是目前市面上的智能腕表屏幕大部分都是采用的色彩更鲜艳的oled技术,是否是用户有这个需求?如果是,MIP技术可以应用在LED屏幕中吗?
我认为真正的户外用户是没有这个需求的,对于用户而言,色彩鲜艳带来的性价比其实并不高。其他厂家普遍采取oled屏幕很可能是一种默契,单单只是提高数码科技感,并不是从户外和实际使用角度出发。另外很多所谓的厂家宣称的led屏幕其实本质上也是lcd技术,只不过做了分区背光,具有一定的欺诈性
展示图片(O-led、MicroLED是真正的led,其他本质上都算是LCD技术)
就算用户有这个需求,技术上是可以MIP+LED的,但是商业上行不通,因为LED比LCD材料贵,加上Garmin的用户群体主要还是专业户外运动,产品卖点是高续航、和后面会提到的半反射式屏幕,老用户很可能不会买单,厂家自然就不会做了。
但我不是抵触led屏幕,只是觉得还没有必要,不想让Garmin再涨价了,等哪天LED技术瓶颈突破了,制作成本变成白菜价,我相信Garmin是很可能会上搭载MIP技术的LED屏幕的。
 
说完了刷效率,我们再来说说屏幕都很怕外界光线干扰,在户外阳光下缺陷的问题。
notion image
在强光或者阳光直射的环境下,由于设备的亮度根本无法和阳光对比,用户根本很难识别屏幕上的信息。相信大家都有在户外正午打开手机的经历,即便是我们用手试图遮挡住阳光,也很难看清楚屏幕信息。
我上面的对比的是Apple watch s8,峰值亮度1200nit,而最新版的Apple watch s9、ultra,峰值亮度已经达到2000nit,我到手实测,峰值亮度情况下阳光直射稍微能过看清楚屏幕内容了,但只能坚持几秒钟。那么是否说明可以通过继续提升屏幕亮度,来提高信息清晰度呢?
答案肯定是不行的
前面已经提到过led不能做得太高亮度,并且更高的亮度代表着更大的能耗和发热,更别说材料成本这些问题。而户外阳光下看清楚屏幕显示的信息,正是户外运动智能腕表在使用中最高频次,且我认为最重要的。这些表现将直接影响到我们在户外运动时的体验。
LCD屏幕也不能单纯通过堆亮度提升可读性,因为lcd有漏光的缺点,而且lcd亮度做不高,如果考虑到交互体验,那还得再加一个亮度传感器,来根据环境光线自适应调整亮度,这其实有点技术债务的感觉了
这些因素共同揭示了一个事实:目前普通的LED和LCD显示方案单纯通过增加亮度来提升户外场景的显示效果显然是非常吃力的。不仅在可视性上存在挑战,还在耗能和散热方面面临着难以克服的问题。
所以半反射式屏幕出现了。一套能够维护电池续航,提升屏幕可读性高的解决方案。

半反射式屏幕的出现和应用

notion image
它的原理是在屏幕LCD背光层之上植入一片金色反射层,让一部分光线穿透屏幕的光线被反射,做到在强光环境下利用环境光展示信息。阳光越强烈,屏幕也就越清晰,不额外耗电。
但着并不代表它在暗光或中度光照环境下的表现不行,金属反射层并不会过多影响lcd背光版发光,在电影院和夜晚这种极暗的环境下,极低的功耗和亮度依然可以展示信息。中度光照情况下同样。
可以说能够在各种复杂的光照条件下提供出色的可读性。设计颇具巧妙之处。
不仅如此,这项技术还应用了专为航空产品所开发的 Optical Bonding 光学贴合技术,解决了利用环境光进行反射时的折射问题,进一步提升显示效果。在玻璃与面板间注入光学胶的技术也使得屏幕具有极高的稳定性,还能够防止在潮湿环境下因为湿气穿透而引起的雾气。
这意味着对于户外运动爱好者而言,可以在各种使用场景中都不受环境光线的限制,无论是阳光下的户外活动,还是暗光的室内环境,都能轻松查看腕表里的信息。
所以说,对于户外、越野运动爱好者或者需要经常处于户外环境,需要高频关注数据的人群而言,Garmin肯定更加合适

系列产品

notion image
  • Twikoo