スマートフォンメーカーの中には、寒冷地での使用を推奨していないところもありますが、氷点下 4 度でもスムーズに動作することを保証しているメーカーもあります。
MikroPC (PCWorld Finland) は、スマートフォンメーカーが主張を裏付けることができるかどうかをテストすることにしました。
フィンランドで最も売れている携帯電話15台と、比較対象として他の3台を入手し、フィンランド技術研究センターの「ウェザールーム」に持ち込みました。この部屋は、温度を1度未満の単位で調整できる特殊な研究室です。注：これらの携帯電話の多くは米国では販売されていません。ただし、注目すべき例外として、Apple iPhone 4SとSamsung Galaxy S IIがあります。
部屋の初期温度は32度に設定されていました。そこから9度ずつ下げ続け、ついには最も頑固なデバイスでさえも動作しなくなりました。（注：この記事の温度は、下のグラフを除き、すべて華氏で表記されています。）
メーカーは何を推奨していますか?
Appleによると、iPhoneは華氏0度から95度の温度範囲でのみ使用可能です。つまり、iPhoneユーザーが北欧の典型的な冬の気候の中でデバイスを屋外に持ち出す場合、自己責任となります。iPhoneが故障した場合、Appleは責任を負わず、その損害は保証の対象外となると主張しています。
HTCとNokiaは、ユーザーマニュアルやウェブサイトで動作温度のガイドラインについて言及していません。一方、Samsungは、-4度から122度までの温度範囲で動作することを保証しています。
最初の失敗：Apple iPhone 4S
32度では、どの端末も通常通りの動作でした。23度になると、iPhone 4SとNokia N9に症状が現れ始めました。iPhoneはSIMカードエラーを報告し、N9はバッテリーがほぼ空になったと表示しました。
気温が14度まで下がると、iPhoneは耐えられなくなってしまいました。Appleデバイスは突然バッテリー切れを告げ、シャットダウンしました。（テストしたLCDディスプレイ搭載のスマートフォンはすべて、気温が14度を下回ると動作に問題が生じました。）AMOLEDディスプレイははるかに優れた耐寒性を示し、その温度でも動作し続けました。
安ければ安いほど良い？
私たちのテストでは、ほとんどのスマートフォンが5度から-4度までの温度に耐えられませんでした。たとえ電源が入った状態を保ったとしても、実際に使用するとほとんどのスマートフォンが故障してしまいました。
スマートフォンよりもシンプルなフィーチャーフォンの方が、より良い結果が出ました。ディスプレイの反応が遅いことを除けば、テストしたフィーチャーフォンは気温が-13度まで下がるまで何の症状も出ませんでした。その温度に達すると、ほとんどのスマートフォンは完全に使い物にならなくなっていました。
サムスンのスマートフォンがノキアのタッチスクリーンデバイスよりも長持ちしていることに驚きました。テストしたスマートフォンの中で、気温がマイナス22度まで下がってもスムーズに動作し続けたのはたった1台、サムスン Galaxy S IIだけでした。
韓国のエンジニアはフィンランドのエンジニアほど頻繁に氷点下の気温に直面することはないにしても、そのような環境に適したより優れたスマートフォンを設計することに成功しました。Galaxy S IIは、気温が-31度に達するまでシャットダウンしませんでした。そして、その時点まで、ディスプレイの使用中に遅延を感じることさえありませんでした。
すべての携帯電話の限界点：-40度
私たちがテストしたスマートフォンの極低温は-31度でした。最も耐久性の高いスマートフォンであるSamsung Galaxy S IIでさえ、この温度で使用しようとするとシャットダウンしてしまいました。
テスト対象となった他のスマートフォンは、どれもこのような過酷な環境に耐えられませんでした。しかし、一部のフィーチャーフォンは、液晶ディスプレイの速度が著しく低下したものの、-31℃でも動作しました。しかし、-40℃まで下がると、どちらのカテゴリーのスマートフォンも耐えられませんでした。最も頑丈な機種でさえ、電源が落ちてしまいました。
最も長く持ちこたえた 2 台の携帯電話 (どちらもフィーチャー フォン) は、安価な Nokia C1-01 と、テストで比較のために選んだデバイスのうちの 1 つである 5 年前の Nokia E65 でした。
これら2つの携帯電話は高性能なタッチスクリーンを搭載していないかもしれませんが、動作は良好です。ノキアのエンジニアたちは、これらの携帯電話の開発に熟知しているようです。フィンランドではほぼ毎年冬に最低気温がマイナス40度に達します。
各スマートフォンの性能を示すグラフを以下に示します。注：このグラフの温度は華氏ではなく摂氏ですが、テストの2つの側面におけるスマートフォンの相対的な順位は興味深いものです。
次へ: バッテリーのせいなど
バッテリーのせい
気温が十分に下がると、携帯電話はバッテリーが空になったと認識し（たとえ完全に充電されていても）、シャットダウンしてしまいます。その理由は次のとおりです。
バッテリー内部では化学反応が起こります。反応の生成物は電子であり、電子の流れによって電流が生まれ、携帯電話はこれを電源として利用します。この反応の速度は温度に依存します。温度が低いほど反応は遅くなり、バッテリーが供給できる電流は少なくなります。
バッテリーの電圧も安定していません。リチウムイオンバッテリーの公称電圧は通常3.7ボルトですが、実際には2.7ボルト（バッテリー残量ゼロ時）から4.2ボルト（フル充電時）の範囲です。
気温が低い場合、バッテリーの内部抵抗が増加し、出力電圧が低下します。電圧が閾値電圧を下回ると、携帯電話はバッテリーが完全に充電されていても空であると認識し、シャットダウンします。
以下は、メーカーから提供された、テストした携帯電話の情報を示した表です。
寒さがさまざまなディスプレイに及ぼす影響
LCDディスプレイは複数の層で構成されています。液晶は偏光フィルターと電極の間に配置され、TFT（薄膜トランジスタ）層は画面の背面に配置され、画面のピクセルを制御します。
温度が下がると、液晶材料の粘度（または厚み）は指数関数的に増加します。液晶に使用される材料によって異なりますが、温度が18度下がると粘度は2～3倍に増加します。つまり、低温下ではピクセルの色の変化が遅くなります。
十分に寒い場合、ピクセルの色の変化が非常に遅くなり、次のフレームが画面に描画される前に完全に変化しきれません。このとき、ディスプレイの動作が遅く感じられ、画面にゴーストや画像のぼやけが発生します。
AMOLEDディスプレイでは、有機材料（OLED）で覆われた層によって色が生成されます。液晶が存在しないことが、AMOLEDディスプレイが寒冷地でも優れた性能を発揮する理由と考えられます。
(Ossi Jääskeläinen と Sofia Williams がフィンランド語から英語に翻訳しました。)
