Если человека «встречают по одежке, а провожают по уму», то телевизор, компьютерный монитор, смартфон и планшет встречают по дисплею. И провожают зачастую тоже. При покупке такого устройства не всегда есть возможность оценить красоту и другие свойства его экрана воочию, ведь многие сделки совершаются через Интернет. Но если вы знаете, что означают 3 буквы, то легко составите представление о дисплее аппарата, даже не видя его.
Нет, это вовсе не те буквы, что пишут на заборе. И иногда их не 3, а больше. Например, LED, LCD, IPS, TFT, OLED, QLED, AMOLED. Всё это технологии изготовления экранов, которые определяют их характеристики. Поговорим, что такое LED-, AMOLED-, QLED-, OLED-дисплеи и в чем их отличия от IPS, TFT, LCD и т. д.
- Сравнить несравнимое
- Да будет свет
LCD vs LED
LCD, TFT, LED, AMOLED и прочие «леды» – всего лишь сокращенные обозначения, а различий между ними –пропасть. Тем более что некоторые из этих понятий несопоставимы. Так, никто вам не скажет, какой телевизор лучше: LCD или LED, поскольку LCD (Liquid Crystal Display) – это дисплей на жидких кристаллах или просто ЖК, а LED (Light Emitting Diode) – один из видов его подсветки (светодиодный). То есть телевизор может быть LCD и LED одновременно.
Структурная схема LCD-экрана с LED-подсветкой показана на рисунке ниже:
LED-подсветка, в отличие от устаревшей люминесцентной (CCFL), обеспечивает равномерное распределение света по поверхности экрана и более высокий уровень яркости. Кроме того, она потребляет меньше энергии и дольше служит.
TFT vs LCD
«А как насчет телевизора с экраном TFT? Он лучше LCD или хуже?» Ни то, ни другое, ведь TFT (Thin Film Transistor) – это ЖК-дисплей с активной матрицей, разновидность LCD. Активная матрица – это система управления цветопередачей дисплея, где каждый пиксель регулируется собственной группой тонкопленочных микротранзисторов.
В отличие от пассивной матрицы, где оттенок пикселей регулируется линейно (по строчкам и столбцам), активная в 5-6 раз быстрее реагирует на смену картинки, имеет более высокую яркость, контрастность и углы обзора, а также потребляет меньше энергии.
Жидкокристаллические экраны всех современных TV, мониторов, смартфонов и планшетов имеют активную матрицу, поэтому сравнивать LCD и TFT в отношении этих устройств неуместно.
TFT vs IPS. Свойства и версии IPS
«Но ведь экраны IPS определенно лучше TFT, не зря об этом пишут на форумах!?» И снова те, кто так пишет, не угадали. IPS – это разновидность TFT. Такая же, как TN, PLS, VA, MVA, PVA и прочие. TFT-шками иногда ошибочно называют дисплеи TN (Twisted Nematic), которые действительно не блещут качеством картинки – из всех вариантов TFT у них наихудшая передача цвета, самые малые яркость и контраст и очень ограниченные углы обзора. Зато экраны TN отличаются низкой стоимостью, быстрым откликом и высокой частотой обновления.
Сравнение дисплеев IPS и TN.
IPS (In Plane Switching) – это следующий шаг в развитии технологии активных матриц, который устранил основные недостатки TN. Изменение положения кристаллов и точек подачи напряжения на ячейку привело к тому, что черный цвет стал действительно черным, а при взгляде на экран сбоку цвета остаются такими же, как если смотреть на него спереди. Кроме того, в экранах IPS заметно улучшилась цветопередача и увеличилась общая яркость и контрастность, но скорость отклика в сравнении с TN, наоборот, уменьшилась.
Сегодня IPS параллельно развивают 3 компании – Panasonic (принял «эстафетную палочку» от разработчика первой версии — Hitachi), NEC и LG. Каждая версия и поколение этой технологии имеют свои особенности и наименования.
- К линейке Hitachi и Panasonic относятся: IPS (Super TFT), S-IPS (Super-IPS), AS-IPS (Advanced super-IPS), IPS-Pro (IPS-provectus, IPS alpha, IPS alpha next gen).
- Разработки NEC носят названия: SFT (Super fine TFT), A-SFT (Advanced SFT), SA-SFT (Super-advanced SFT), UA-SFT (Ultra-advanced SFT).
- Продукция LG называется: S-IPS (Super-IPS), AS-IPS (Advanced super-IPS), H-IPS (Horizontal IPS), E-IPS (Enhanced IPS), P-IPS (Professional IPS), AH-IPS (Advanced high performance IPS).
Собственную версию IPS, которая получила название PLS (Plane to Line Switching), развивает и компания Samsung.
Все разработчики совершенствуют технологию в одних и тех же направлениях. Это уменьшение времени отклика, увеличение контрастности, глубины и естественности цвета, улучшение углов обзора, устранение цветовых искажений, снижение энергопотребления, а главное – удешевление производства матриц. Компьютерные мониторы с экранами IPS последних лет по скорости отклика уже «наступают на пятки» TN и могут использоваться не только для профессиональной графики, но и для динамичных игр.
Большинство пользователей, кроме, пожалуй, профессионалов в области графики и дизайна, не заметят различий картинки на IPS-дисплеях разных марок, но отличия между их бюджетными и топовыми версиями есть и довольно существенные. Наивысшее качество изображения воспроизводят матрицы P-IPS и AH-IPS производства LG. Они же самые дорогие.
Матрицы VA, MVA и PVA занимают промежуточное положение между TN и IPS как по качеству изображения, так и по цене. По сравнению с TN они имеют более широкие углы обзора и точнее передают глубину и естественность цвета, по сравнению с IPS они дешевле. Однако экраны этих типов не получили широкого распространения. Их используют в производстве мониторов для ПК и бюджетных серий телевизоров.
Да будет свет
Технология подсветки LCD-экранов LED представлена несколькими видами. Они различаются цветом, расположением светодиодов на ЖК-панели и способом регуляции свечения.
- Тип подсветки, состоящий только из белых светодиодов, называется WLED. Он относительно прост по своей структуре, но имеет ограниченный цветовой охват.
- Подсветка RGB LED, построенная на красных, зеленых и синих светодиодах, охватывает больший диапазон цветов, нежели WLED, но склонна к деградации (диоды разных цветов выгорают с различной скоростью), тяжеловесна и обременительна по цене.
- GB-R LED – следующий шаг в развитии LCD, где вместо белого светодиода используется объединенный зеленый + синий, покрытый красным люминофором (самосветящимся пигментом). Такое решение позволило охватить 99% палитры RGB и избавиться от недостатков RGB LED. Технология GB-R LED используется в матрицах AH-IPS и PLS.
- RB-G LED – вариация подсветки предыдущего типа. Вместо сине-зеленых светодиодов здесь стоят красно-синие, покрытые зеленым люминофором.
На основе WLED разработан еще один стандарт LCD-дисплеев – QDEF, где вместо белых диодов используется синие, а красный и зеленый цвета образует покрытие из квантовых точек (кристаллов, светящихся под действием электричества), нанесенное на лист пластика. QDEF-дисплеи воспроизводят до 60% оттенков, различимых человеческим глазом, что в разы выше, чем позволяет добиться WLED. А по затратам энергии и цене экраны WLED и QDEF примерно равнозначны.
QDEF также является одной из версий технологии QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode), которая основана на квантово-точечных светодиодах.
По расположению светоизлучающих элементов на ЖК-панели различают следующие виды LED-подсветки:
- Edge LED – светодиоды расположены линейно по периметру экрана. Это экономично, однако не позволяет добиться равномерности освещения и приемлемого уровня контрастности.
- Direct LED – массив светодиодов распределен по всей площади дисплея. Такая технология дает более реалистичную картинку, но панели этого типа потребляют много энергии и имеют значительную толщину, что затрудняет их установку на сверхтонкие телевизоры.
- Боковая подсветка – диоды расположены только по краям экрана, а освещение обеспечивают подключенные к ним световоды. Этот тип подсветки считается оптимальным, так как дает равномерность, сопоставимую с Direct LED, и при этом лишен его недостатков.
Каждый из трех типов подсветки делятся еще на 2 – с поддержкой локального затемнения (Local Dimming) и динамической контрастности (DCR) либо без поддержки. Изображение экранов с Local Dimming и DCR выглядит реалистичнее.
OLED и AMOLED
Понятие OLED хоть и созвучно с LED, но не имеет с ним практически ничего общего. OLED (Organic Light Emitting Diode) – это технология изготовления дисплеев, основанная на свойствах органических полупроводников – элементов, способных излучать свет под действием тока. Каждый субпиксель OLED-экрана – это отдельный органический светодиод. В отличие от ЖК, панели OLED не нуждаются в подсветке, поскольку светятся каждой своей точкой.
Другие свойства и особенности OLED-дисплеев в сравнении с LED:
- Неограниченные углы обзора.
- Равномерное освещение.
- Минимальное время отклика.
- Гибкость.
- Значительно большие яркость, контрастность и насыщенность цветов.
- Низкая чувствительность к внешним температурам, но высокая к влаге.
- Короткий срок службы и склонность к деградации: диоды синего цвета выгорают в 3 раза быстрее, чем красного и почти в 10 раз быстрее, чем зеленого.
- Зависимость исчерпания ресурса от яркости экрана – чем она выше, тем быстрее наступает выцветание.
- Чувствительность к механическим повреждениям. Незначительный дефект приводит к полному выходу экрана из строя.
- Мерцание за счет применения ШИМ (широтно-импульсной модуляции) для управления яркостью. Экраны OLED используют ШИМ опционально.
- Высокая стоимость.
AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diode) – это активная матрица на органических светодиодах, сочетание технологий TFT и OLED, где последняя применяется в качестве подсветки. Соответственно, экраны AMOLED обладают свойствами того и другого.
Технология AMOLED нашла широкое применение в производстве сенсорных дисплеев для мобильных устройств. И не только она, но и ветви ее развития – Super AMOLED и Super AMOLED плюс.
Отличие просто AMOLED от Super – заключается в отсутствии у второго воздушной прослойки между поверхностями тачскрина и матрицы, что увеличивает четкость картинки. А от Super AMOLED плюс – в количестве и расположении субпикселей (цветных составляющих пикселя). В последнем их на 50% больше и они размещены плотнее.
AMOLED vs IPS
Закономерно возникает вопрос: какой дисплей лучше – AMOLED или IPS? Вы уже знаете, что представляет собой тот и другой, поэтому давайте для наглядности сопоставим их характеристики в таблице.
Очевидно, что обе технологии имеют как достоинства, так и недостатки. Назвать одну из них явным лидером затруднительно, тем более что перспективы развития и совершенствования есть у той и другой. Как они покажут себя в дальнейшем, поживем и увидим. А пока выбирайте то, к чему больше лежит душа – останетесь в выигрыше в любом случае.
По материалам Android Authority
Экран вашего смартфона – это, безусловно, самая важная его характеристика и основной элемент, так как он представляет собой инструмент взаимодействия с устройством. Плохой экран означает, что пользовательский опыт вас не удовлетворит. Как и в случае со всеми остальными характеристиками, легко выявить аутсайдеров по данному параметру, но гораздо труднее определить и почувствовать разницу между хорошим экраном и очень хорошим экраном.
В общем и целом, в современных смартфонах используются два основных типа экранов: LCD и LED. Когда эти две базовые технологии были усовершенствованы, появились AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) и IPS LCD (In-Plane Switching Liquid Crystal Display).
Разница в наименованиях закономерно была взята на вооружение маркетологами, которым оказалось недостаточно старого доброго AMOLED или обычного IPS LCD. Вместо них пользователя заманивают в свои сети Super AMOLED, Dynamic AMOLED, Super LCD, Super Retina OLED, Super Retina XDR, Infinity Display и так далее. Но что все это означает на самом деле?
LED в аббревиатуре AMOLED означает Light Emitting Diode — светоизлучающий диод. Это та же технология, которую вы найдете во многих бытовых приборах. Там небольшая красная лампочка показывает вам, что питание включено. В LED-экране используется тот же принцип, только размер диода уменьшается, а светодиоды размещаются в красных, зеленых и синих кластерах для формирования каждого отдельного пикселя.
Буква O в AMOLED означает organic (органический). Это связано с тем, что несколько тонких пленок из органического материала помещаются между двумя проводниками в каждом светодиоде. Они и излучают свет при подаче тока.
Наконец, часть AM в AMOLED означает active matrix (активная матрица) в противоположность технологии пассивной матрицы. В пассивной матрице сложная система в виде решетки используется для управления отдельными пикселями, где интегральные схемы контролируют заряд, передаваемый по каждому столбцу или строке. Но это происходит довольно медленно и не может обеспечить высокую точность. В системах с активной матрицей тонкопленочный транзистор (thin film transistor, TFT) и конденсатор подключаются к каждому субпиксельному (то есть красному, зеленому или синему) светодиоду. В результате, когда строка и столбец активированы, конденсатор в пикселе может сохранять свой заряд в промежутках между циклами обновления, что обеспечивает более быстрое и точное управление.
На изображении выше показано устройство AMOLED-экрана Samsung Galaxy S8. Отчетливо виден треугольник RGB. В нижней части изображения зеленый и красный светодиоды выключены, а синие светодиоды горят слабо. По этой причине экраны AMOLED имеют глубокий черный цвет и хорошую контрастность.
Плюсы и минусы технологии AMOLED
- Пластиковая подложка тонкая и легкая.
- Пластиковая подложка более устойчива к ударам и повреждается с меньшей вероятностью.
- Отличные углы обзора.
- Потенциально очень широкая цветовая гамма.
- Глубокий черный цвет и отличная контрастность благодаря тому, что отдельные пиксели могут отключаться, – прекрасно подходит для HDR.
- Хорошая энергоэффективность и более экономичный расход аккумулятора.
- Более сложное и дорогое производство (изогнутые экраны), экономическая неоптимальность, которая влияет на доступность технологии.
- Синие светодиоды деградируют быстрее, чем красные и зеленые, что сокращает срок жизни экрана, быстрее начинает ухудшаться цветопередача.
- Проблема выгорания, связанная с тем, что пиксели могут деградировать с разной скоростью, когда на экране постоянно показывается одно и то же статичное изображение.
Что такое Super AMOLED, Dynamic AMOLED и Infinity Display?
Super AMOLED — это маркетинговый термин, который использует компания Samsung. Он обозначает технологию, в которой емкостная сенсорная панель интегрирована прямо в экран, а не представляет собой отдельный слой поверх экрана. Это позволяет сделать экран тоньше.
Dynamic AMOLED — еще один маркетинговый термин от Samsung. Он обозначает экран Samsung AMOLED следующего поколения, который имеет сертификацию HDR10+. По словам представителей Samsung, Dynamic AMOLED также снижает количество вредного синего света, излучаемого экраном, что помогает уменьшить нагрузку на глаза и справиться с нарушениями сна, вызванными использованием смартфона на ночь.
Что касается Infinity Display (или Infinity-O Display), то это также пример маркетингового термина от Samsung. Термин означает «почти безрамочный, полностью фронтальный, от края до края» (“a near bezel-less, full-frontal, edge-to-edge”) экран. Тем не менее, по сути, это тот же экран Super AMOLED.
IPS LCD
В LCD-экранах подсветка проходит через ряд поляризационных фильтров, кристаллическую матрицу и несколько цветовых фильтров. Жидкие кристаллы обладают свойством менять ориентацию плоскости поляризации, когда на них подается электрический заряд, что влияет на частоту света, который может пройти через них. Поскольку кристаллы могут поворачиваться в разной степени в зависимости от подаваемого напряжения, можно сделать экран, в котором они используются как панели с поляризационными фильтрами. Сетка интегральных схем в нем используется для управления каждым пикселем, направляя заряд в определенную строку или столбец. Цвета создаются с помощью красных, зеленых и синих фильтров, известных как субпиксели, которые затем смешиваются для получения разных цветов.
На изображении выше показан LCD-дисплей Huawei Mate 8. Обратите внимание, что пиксели состоят из субпикселей одинакового размера, по одному для каждого из цветов: красного, зеленого и синего.
Плюсы и минусы LCD
- Натуральная и очень точная цветопередача.
- Нет риска выгорания.
- Хорошо отработанная технология производства, а значит, большая доступность.
- Углы обзора ограничены в зависимости от количества слоев.
- Контрастность и глубина черного неидеальны, поскольку черный цвет всегда подсвечен.
- Неравномерность подсветки может быть недостатком дешевых экранов
- Пиксели могут размещаться с более низкой плотностью при более высоких разрешениях, поскольку размеры транзисторов не могут быть уменьшены еще больше, что снижает пиковую яркость и приводит к расходу энергии.
- Возможно кратковременное «остаточное изображение».
Что такое Super LCD?
Как и Super AMOLED, экран Super LCD также включает в себя сенсорный слой. Между внешним стеклом и экраном нет воздушного зазора, это означает, что он имеет те же преимущества, что и Super AMOLED.
Экраны Retina, Super Retina и Super Retina XDR
Не только Samsung использует названия экранов в маркетинговых целях. Так, Apple придумала для своих экранов термин Retina. Впервые он был использован в связи с выходом iPhone 4, поскольку его экран предлагал значительно большую плотность пикселей (более 300 пикселей на дюйм) по сравнению с iPhone 3GS. Позже появился термин Retina HD применительно к iPhone с разрешением экрана не менее 720p.
Все дисплеи Retina и Retina HD на iPhone являются IPS LCD-экранами. Однако с выходом iPhone X все немного изменилось, поскольку он оснащен AMOLED-экраном. Последний получил имя Super Retina, хотя, по сути, это все тот же AMOLED-дисплей, просто с лишними прилагательными. С выходом iPhone 11 Pro Apple ввела термин Super Retina XDR. XDR означает Extended Dynamic Range (расширенный динамический диапазон), поскольку такие экраны имеют лучшую контрастность и более высокую пиковую яркость.
Не во всех экранах Retina используется технология OLED. Так, MacBook Pro заявляется как обладающий экраном Retina, но, как можно видеть на увеличенном изображении выше, в нем обычный LCD, как бы Apple ни хотелось подчеркнуть свое самое новейшее железо.
Точность цветопередачи и разрешение экрана
Обе технологии можно использовать для создания экранов с разрешением 720p, 1080p, Quad HD и 4K. Компании выпускают смартфоны с поддержкой HDR10, используя как LCD, так и AMOLED-экраны. Так что с этой точки зрения особой разницы между ними нет.
Если говорить о цветопередаче, известно, что на AMOLED-экранах более глубокий черный цвет, а контрастность выше. Но в целом, точность цветопередачи может быть высокой на экранах обоих типов.
Выгорание и остаточное изображение
Одним из основных недостатков AMOLED-экранов является возможность выгорания. Это проблема, при которой дисплей страдает от обесцвечивания отдельных частей. Это может проявляться в виде контура текста или изображения, выцветания отдельных цветов или хорошо заметных пятен или рисунков. Экран работает как обычно, но при этом сохраняется заметное фантомное изображение или обесцвеченные участки. Это происходит из-за разного срока службы красных, зеленых и синих субпикселей, используемых в OLED-панелях.
Синие светодиоды имеют значительно более низкую светоотдачу, чем красные или зеленые пиксели, а это означает, что они должны получать более высокий ток. Более высокие токи вызывают более быструю деградацию пикселей. Следовательно, цветопередача OLED-экрана ухудшается неравномерно, поэтому в конечном итоге он будет склоняться к красно-зеленому оттенку (если только синий субпиксель не будет увеличен, как, например, на первом изображении в этом материале). Если какая-то часть экрана долго отображает синий или белый цвет, синие пиксели в этой области будут деградировать быстрее, чем в других.
Теоретический срок службы AMOLED-экрана составляет несколько лет даже при использовании по 12 часов в день. Однако, по неофициальным данным, какие-то экраны выгорают быстрее, чем другие. Экраны, на которых появляются признаки выгорания всего через несколько месяцев, можно считать дефектными, это ситуация, далекая от нормы.
Владельцам устройств с LCD-экранами, не подверженными выгоранию, повезло больше, однако у них может возникнуть проблема, называемая «остаточным изображением». Жидкие кристаллы имею тенденцию оставаться в одном положении, если подавать на них одно и то же напряжение в течение длительного времени. К счастью, это явление обычно временное, и его можно ликвидировать, позволив жидким кристаллам вернуться в спокойное состояние.
Заключение
Трудно выбрать смартфон, исходя только лишь из типа экрана, который в нем стоит. Например, если вы поклонник AMOLED, то станете ли рассматривать для покупки устройство с большим объемом памяти и хорошим чипсетом, но с LCD-экраном? Тот же аргумент работает и в обратную сторону для любителей LCD.
Топовые модели обычно оснащены экранами AMOLED, а в устройствах среднего/бюджетного уровня чаще используются LCD. Но это не является незыблемым правилом, поскольку существует множество устройств высокого класса с LCD-экранами. Поскольку производство OLED-экранов стало в последние годы намного экономичнее, в будущем все больше и больше бюджетных моделей будут оснащены OLED-экранами.
Такие компании, как LG и Samsung, почувствовали этот тренд и стремительно расширяют производство экранов OLED (в том числе гибких OLED). В свою очередь, будущее LCD скорее может быть связано с телевизорами и другими устройствами с большими экранами. На данный момент похоже, что в мобильных устройствах все больше будут доминировать OLED-экраны.
А что думаете вы? Что для вас предпочтительнее, AMOLED или LCD? Велись ли когда-нибудь на маркетинговые термины вроде Retina и Infinity Display?
Если вы читаете эти строки, значит, вы хотите получить ответы на два вопроса. Какой тип экрана лучше, IPS или AMOLED, и какие преимущества и недостатки присущи матрицам первого типа, то есть экранам IPS LCD. В предлагаемой публикации мы четко ответим на оба вопроса, а заодно расскажем много интересного о IPS экранах и смартфонах, в которые их ставят!
Что лучше, IPS или AMOLED
Без философских вступлений начинаем отвечать на заданные вопросы. Если выбирать победителя между AMOLED или IPS экраном, мы бы поставили на AMOLED. Как ни крути, но хорошие Амолед дисплеи все-таки лучше, чем хорошие IPS матрицы. В пользу этого утверждения мы готовы привести веские аргументы. Преимущества AMOLED экрана:
- Идеальный черный цвет.
- Большой запас яркости.
- Максимальная контрастность изображения.
- Минимальное время отклика.
- Широкие возможности при проектировании смартфонов.
Последний пункт требует небольшого пояснения. AMOLED, в отличие от IPS экрана, можно сгибать. Эту возможность часто используют лидирующие компании при разработке флагманских аппаратов. Кроме того, только Amoled матрица позволяет поставить в телефон экранный датчик отпечатка пальца (интегрированный в дисплей). IPS экран не дает такой возможности, по крайней мере, на данном этапе развития технологии.
Ни в коем случае! Матрица экрана IPS обладает целым рядом преимуществ, о которых мы обязательно поговорим более подробно. Например, она «полезнее» для глаз; по меньшей мере, она не так опасна для зрения, как Amoled дисплей не лучшего качества. Только IPS экран позволяет получить идеальный белый цвет, и вообще данный тип матрицы отличается более точной цветопередачей. Правда, с цветопередачей не все так хорошо и безоблачно, как принято думать.
Главная мысль этого раздела статьи — матрица экрана IPS не сильно уступает Amoled дисплею, а во многих отношениях даже его превосходит. Да, если выбирать лучшую технологию, мы бы выбрали Amoled, но только с тремя важными оговорками:
- Многие эксперты с нами не согласятся и предпочтут IPS экран.
- Разница не настолько велика, чтобы ставить на IPS LCD экранах крест. Многие этой разницы вообще не заметят.
- По ряду параметров IPS экран лучше, и об этом подробно говорим в следующем разделе.
Чем лучше IPS экран?
Идеальная цветопередача на IPS LCD экране смартфона встречается редко. Обычно цветовая температура уходит в холодную часть спектра, и дисплей отдает синевой. По-настоящему шикарную цветопередачу обеспечивает Professional IPS, или P-IPS, который отображает 102% цветового пространства и передает более 1 миллиарда оттенков. Такие матрицы ставят в недешевые мониторы, которыми пользуются дизайнеры, фотографы и представители других профессий, для которых критична точная цветопередача.
IPS экран смартфона не комплектуют такими дорогими матрицами; к слову, средняя стоимость телефонного экрана IPS LCD с разрешением Full HD около 10 долларов. Но это не значит, что хорошей цветопередачи в телефоне не может быть в принципе. Наоборот! К примеру, новый Xiaomi Mi 8 Lite в Стандартном Режиме выдает почти идеальную картинку с минимальным отклонением цветов. Телефон оснащен IPS экраном, и по цветопередаче он опережает почти все флагманы 2018 года, укомплектованные Amoled матрицами.
Идеальный белый цвет
Технология жидких кристаллов (Liquid Crystal Display — именно так расшифровывается аббревиатура LCD) позволяет получать идеальный белый цвет. Не почти идеальный, а безупречный. Конечно, в смартфонах белые оттенки часто отдают синим или зеленым цветом, но это характерно и для Amoled дисплеев, на которых чистый белый невозможно получить в принципе.
IPS LCD экран дает возможность получить идеальный белый, и при хорошей заводской калибровке дисплея смартфона это становится заметно. Данное преимущество может иметь большое значение для тех, что много читает на смартфоне, придирчиво изучает фотографии или активно пользуется мессенджерами, в которых преобладает белый фон. С другой стороны, при просмотре видео идеальный белый никакой роли не играет, поскольку в общей мешанине цветов вы его даже не заметите.
В IPS LCD экранах нет ШИМ
Главная проблема Amoled дисплеев — мерцание, причиной которого является изменение частоты подсветки для регулировки яркости изображения. Подробно об этом можно почитать в статье, посвященной плюсам и минусам Amoled экранов, здесь же остановимся на главном.
Мерцание экрана на частоте выше 250 или 300 герц никак не влияет на зрение. Глазами его заметить невозможно. Но если частота снижается, мерцание приводит к утомлению глаз и даже к ухудшению зрения. Примечательно, что глазом вы ШИМ все равно не увидите, но его легко выявить с помощью простого «карандашного теста». (Тест можно провести хоть сейчас, методика описана в статье про Amoled экраны).
IPS LCD экран смартфона тоже мерцает, но на более высокой частоте. Никакого влияния на зрение это мерцание не оказывает. Сравнить ШИМ Амолед и IPS экрана можно с помощью того же «карандашного теста», для этого достаточно взять два телефона с разными матрицами. Если дома такой пары нет, можете зайти в ближайший магазин электроники.
Срок службы IPS экрана
Одним из основных аргументов против Amoled экранов является их «недолговечность». Они имеют свойство выгорать и терять яркость по мере износа. IPS LCD экраны отличаются большим сроком службы. Матрица рассчитана на десятки тысяч часов работы, максимальная яркость экрана смартфона не изменится даже через 5 лет активного использования.
На практике ситуация выглядит немного иначе. Со сроком службы IPS экранов действительно нет никаких проблем, они не выгорают и не становятся бледнее. Да, матрица IPS изначально может быть тусклой, но это другая история, к ней мы еще вернемся.
Нюанс в том, что хорошие Amoled экраны тоже не выгорают, по крайней мере, на срок службы телефона их точно хватит. Проблема может проявиться в том случае, если вы покупаете дешевый телефон с Amoled дисплеем, например, какой-нибудь Galaxy J6 2018 года выпуска, ZTE nubia M2 или Umidigi Crystal. Мы не утверждаем, что экраны конкретно этих смартфонов выгорят через год. Но у нас есть реальные примеры, когда Amoled экран Samsung в телефоне серии J выгорал за 7-8 месяцев.
Проще говоря, если вы покупаете недорогой смартфон, лучше брать устройство с IPS LCD. Дешевая Amoled матрица действительно может выгореть через год. А вот флагманы с Amoled будут радовать вас яркой картинкой, пока не захотите сменить телефон.
Преимущества IPS LCD экранов расписали во всех красках, пришло время подробнее поговорить о недостатках, иначе картина получится неполной и необъективной.
Серый цвет — вместо черного
IPS LCD экран построен на жидких кристаллах, которые вращаются для отображения нужных цветов. Сами кристаллы, в отличие от светодиодов Amoled дисплея, источником света не являются, поэтому в матрице IPS подсвечивается весь экран. «Закрытые» кристаллы, которые передают черный цвет, тоже в какой-то степени пропускают свет, а потому идеальный черный на IPS получить невозможно. В этом данный тип матрицы действительно уступает Amoled.
Из-за отсутствия абсолютно черного цвета страдает максимальная контрастность, а это приводит к одной из главных проблем смартфонов с IPS экраном — не лучшая читаемость на солнце. Яркие матрицы с хорошей подсветкой обеспечивают приемлемую читаемость, но в этом отношении Amoled всегда впереди: хорошие Amoled экраны читаются на солнце лучше хороших IPS, соотношение сил не меняется в категории бюджетных или эталонных дисплеев.
Время отклика
Инертность IPS LCD матрицы намного выше, чем Amoled экрана, что объясняется необходимостью «переворачивать» кристаллы. Конечно, процесс этот происходит быстро, но в данном случае счет идет на миллисекунды, и эти миллисекунды имеют значение.
Время отклика современного IPS экрана в смартфоне — около 5 мс. Если вы используете телефон для чтения, общения в социальных сетях или просмотра роликов на YouTube, время отклика не имеет никакого значения, но для виртуальной реальности, популярность которой стремительно набирает обороты, экраны с медленной реакцией подходят не лучшим образом. Для сравнения, время отклика Amoled матрицы не превышает 0,1 мс.
Толщина
Кому-то этот недостаток IPS экрана покажется несущественным, ведь даже «толстый» IPS LCD экран смартфона на самом деле остается очень тонким, но все же толщина имеет значение. Такие экраны невозможно согнуть, можно лишь имитировать 2.5D эффект за счет стекла, сам дисплей остается плоским. Amoled экраны действительно гнутся, что активно используют ведущие бренды при создании флагманских моделей. Яркие примеры — Huawei Mate 20 Pro или Galaxy S9+ с Infinity Display.
Еще один нюанс в том, что модную нынче технологию с экранным датчиком отпечатка пальца в телефоне с IPS экраном не реализуешь. Буквально на днях вышел Honor View 20, и многие пользователи критикуют новинку за «неэстетичный» сканер на задней крышке. Видимо, они не в курсе, что в телефон с IPS матрицей экранный датчик поставить нельзя, по крайней мере, на данном этапе развития технологии.
Дефицит яркости
Мы достаточно подробно разобрали плюсы и минусы IPS экрана, пришло время повторить пройденное в виде традиционных выводов и дать некоторые рекомендации. Итак, данный тип матрицы может предложить шикарную цветопередачу в комбинации с отсутствием мерцания, идеальным белым цветом и большим сроком службы. Минусы в том, что черный цвет на матрицах IPS обычно выглядит серым, часто не хватает запаса яркости, и время отклика оставляет желать лучшего, по крайней мере, если сравнивать с AMOLED.
Теперь ответим на еще один важный вопрос: в каком случае стоит выбрать телефон с IPS экраном? На наш взгляд, выбор в пользу этой технологии необходимо делать в следующих ситуациях:
- Вы покупаете недорогой телефон. IPS будет правильным выбором, потому что дешевый Amoled может быстро выгореть и будет сильно мерцать.
- Вы часто работаете с текстом. Если вы постоянно общаетесь в мессенджерах, читаете и набираете текст, лучше купить смартфон с IPS матрицей. Для чтения текста этот тип дисплея подходит лучше. Отсутствие ШИМ — одна из главных тому причин.
Кроме того, если вас устраивают более мягкие и естественные цвета IPS экрана, нет никакого смысла гнаться за Amoled, который отличается более агрессивной и сочной картинкой. С другой стороны, если вы часто и подолгу смотрите на смартфоне видео, и хотите видеть максимально контрастное и яркое изображение, надо брать телефон с Amoled.
13 сентября 2019
В описании смартфонов встречается множество незнакомых терминов. Этот материал впоследствии будет интегрирован в статьи про новинки смартфонов, которые выходят по итогам месяца. Текст будет дополняться. Пожалуйста, пишите в комментариях, описание и разъяснение каких понятий вы считаете важным добавить. Возможно, вы всё знаете, но слышали, как ваши знакомые не понимают, для чего, например, нужен акселерометр или за что отвечает какой-то параметр. Первая часть будет посвящена технологиям экранов.
У экранов множество характеристик. Это технология производства, разрешение экрана, плотность точек, обозначаемая в ppi, также нередко встречаются различные виды цветовых охватов.
LCD – это жидкокристаллический экран, под «жидкими кристаллами» которого расположена подсветка. LCD экраны распространены, так как технология хороша знакома и дешева в производстве. И раз они полностью подсвечиваются снизу, то отлично показывают себя при работе под открытым солнцем. Но из-за того, что экрану требуется подсветка, у таких экранов может быть менее четкая цветопередача по сравнению с экранами, которым не нужна подсветка (OLED).
TFT LCD – Thin Film Transistor (тонкая пленка из транзисторов) – это версия LCD, у которой к каждому пикселю экрана прицеплены транзистор и конденсатор. Таким образом возрастает контрастность. Но такие экраны потребляют больше энергии, у них хуже углы обзора и хуже цветопередача. Если так всё плохо, то почему их используют? Они дешевле в производстве, чем обычные LCD.
IPS LCD – In-Plane Switching – это продвинутая версия TFT LCD. У IPS экранов прицеплено по два транзистора к каждому пикселю и более мощная подсветка. У таких экранов отличные углы обзора, хорошая цветопередача, но они потребляют больше энергии, чем OLED экраны. Но меньше, чем TFT LCD.
LTPS LCD – Low-Temperature PolySilicon – обычный LCD экран в качестве «жидких кристаллов» использует аморфный кремний. Аморфный кремний всем хорош, но накладывает ограничение на разрешение экрана и чересчур греется. Такой вариант хорош для экранов с плотностью пикселей менее 300 ppi, то есть разрешение Full HD и меньше.
Решить эти проблемы призван поликристаллический кремний, или LTPS. В таком виде кремния электроны бегают быстрее, что подразумевает лучшую скорость обновления экрана, а также позволяет использовать транзисторы меньшего размера. А это означает, что такой экран потребляет меньше энергии, меньше греется и поддерживает разрешение больше FullHD, так как благодаря транзисторам меньшего размера их можно уплотнять.
К слову, сам экран тоньше, чем обычный LCD. Но в производстве LTPS LCD стоит примерно на 15% дороже. Однако сейчас это самая перспективная технология, так как разрешение экранов смартфона постоянно увеличивается.
IGZO LCD – воспринимается как следующий этап развития LCD экранов после LTPS. В этой технологии можно делать транзисторы ещё меньше, то есть увеличивать их плотность и получать ещё большее разрешение экрана. И, конечно, чем транзисторы меньше, тем меньше энергии они потребляют, то есть IGZO LCD экраны ещё более экономичны. У Sharp, которая является главным популяризатором технологии, уже есть варианты экранов с разрешением 8К и плотностью пикселей 2700 ppi и более. Это позволяет точно работать с цветом и отзывчивостью. Sharp говорит, что её топовые экраны напоминают бумагу, если по ним писать стилусом.
Retina – маркетинговый термин от компании Apple. Retina экран подразумевает высокую плотность пикселей на дюйм – более 300 ppi.
Triluminos display – а это уже маркетинговый термин от Sony, которая считает, что изобрела лекарство от всех «болячек» LCD дисплеев. По сути, это LCD на квантовых точках (у Samsung есть похожая технология в телевизорах QLED). Упрощенным языком, взяли LCD панель и в неё вставили микроскопические (квантовые) частицы, значительно улучшающие цветопередачу и яркость
OLED, P-OLED, AMOLED, Super AMOLED
OLED – это organic light emitting diode, то есть органический светодиод. Таких диодов миллионы, и каждый горит своим цветом – зеленым, синим и красным. Загораются они в комбинации, образуя таким образом нужный цвет.
Главное отличие от LCD заключается в том, что каждый пиксель передает цвет, яркость и работает индивидуально, то есть может быть включен или выключен. Благодаря этому такие экраны обладают большей контрастностью. В достоинства OLED можно записать то, что у них отличная яркость и цветопередача и они гораздо более отзывчивые, чем LCD. К минусам относится то, что такие экраны менее долговечны (но, разумеется, за 3-5 лет использования смартфона вы с этим не столкнетесь). А также такие экраны жутко боятся воды. Обычно производители прикрывают их защитным стеклом, но всё же.
AMOLED – это Active Matrix Organic Light-Emitting Diode, то есть органический светодиод с активной матрицей. Грубо говоря, AMOLED экран можно назвать TFT OLED, так как идея такая же. К каждому пикселю прицеплены транзистор и конденсатор. AMOLED технология нужна для больших по размеру экранов. Например, 10 дюймов и больше. По сути, размер может быть любым.
PM-OLED – это Passive Matrix Organic Light-Emitting Diode – пассивная матрица отличается от активной тем, что подает напряжение сразу на целый ряд диодов, а не индивидуально на каждый. Это хуже для качества картинки, зато дешевле в производстве. Обычно используется для экранов размером до 3 дюймов. Соответственно, сейчас нарваться на технологию практически невозможно.
P-OLED – Plastic Organic Light-Emitting Diode – здесь речь идет о подложке экрана (не надо путать с PM-OLED). Первые OLED экраны использовали стеклянную подложку. Но со временем появилось желание делать более интересные по форме экраны, и тогда стекло заменили на пластик. Например, благодаря этому Samsung смогла делать свои изогнутые экраны. К слову, AMOLED экраны можно назвать P-OLED, но Samsung предпочитает свой термин AMOLED, так как у компании есть ещё свои know-how касательно яркости, цветопередачи и прочих параметров экрана. Но в целом обычный потребитель разницу между AMOLED и P-OLED не заметит.
Подложка на картинке названа Substrate
Super AMOLED – это продвинутый AMOLED, как можно догадаться из названия. Продвинутость заключается в том, что Samsung интегрировали в экран сенсорный слой. Обычно сенсорный слой накладывается поверх экрана, а тут внутри. Благодаря этому улучшилось энергопотребление, а также такие экраны лучше ведут себя на солнце (повысилась читаемость). Обычно Super AMOLED встречается только в телефонах верхних ценовых сегментов, так как достаточно дорог в производстве.
Dynamic AMOLED – самая последняя версия экранов от Samsung. Если коротко, то это Super AMOLED с поддержкой HDR10+. Также такие экраны бережнее относятся к глазам, так как испускают меньше раздражающего синего цвета.
Характеристики экранов
PPI – pixel per inch – плотность пикселей на дюйм. Чем выше это число, тем больше пикселей в одном дюйме, и, таким образом, выше качество картинки. Обычно число PPI напрямую связано с разрешением экрана смартфона и его размером. Чем выше разрешение, тем больше PPI. Но можно нарваться и на большой экран с низким разрешением и, соответственно, низким PPI, тогда при близком рассмотрении картинка будет казаться зернистой. Считается, что человеческий глаз может увидеть отдельные пиксели при 350 ppi, если плотность выше, то уже неразличимо.
Разрешение экрана – по сути, это количество пикселей, которое может уместиться на экране. Чем больше значение, тем больше информации может уместиться. Когда разрешение очень большое, например, 4К, то производители, чтобы не мельчить, просто используют иконки большего размера. Но благодаря большему количеству пикселей изображение смотрится более чётким.
Ниже – основные типы разрешений. Хочу отметить, что максимальные рекомендуемые размеры экранов приведены для смартфонов, с которыми пользователи обычно работают, держа их близко к глазам. Для планшетов и мониторов эти примеры не подходят, так как эти экраны обычно находятся на значительном расстоянии.
- 720p – 1280 х 720 – посредственные экраны с низким ppi. Кажутся зернистыми всегда.
- 1080p – 1920 x 1080 – хорошее разрешение для современного смартфона. При размере 6 дюймов у экрана 367 ppi и его пиксели неразличимы. Однако для экрана в 10 дюймов разрешения Full HD уже недостаточно. Плотность пикселей будет 220 ppi, то есть картинка будет зернистой. Full HD отлично подходит для экранов размером до 6 дюймов включительно
- 2К – 2560 x 1440 – отличное разрешение для экранов размером до 8 дюймов (367 ppi).
- 4К Ultra HD – 3840 x 2160 – используется в топовых смартфонах. Хорошо смотрится на экранах размером до 12 дюймов.
- True 4K – 4096 x 2160 – такое разрешение бывает в мониторах и телевизорах. В телефонах такого нет.
Цветовые охваты
Существует несколько основных цветовых охватов, или цветовых пространств. Соответственно, чем больше цветовой охват, тем лучше цветопередача.
sRGB – самый распространенный формат, который встречается в смартфонах. Он покрывает 33,3% от всех видимых цветов.
DCI-P3 – Digital Cinema Initiatives (DCI) цветовое пространство, используемое в цифровых кинотеатрах. Охватывает большую часть спектра естественного происхождения. Это стандарт ассоциации кинопроизводителей. Они считают, что в этом охвате лучше всего смотреть фильмы. Люди часто смотрят кино на экране смартфонов, поэтому этот цветовой охват пришёл и сюда. Этот охват на 26% больше, чем у sRGB, и покрывает 41,8% всех видимых цветов.
BT.2020 – этот цветовой охват любит использовать Sony в своих смартфонах и телевизорах. Он покрывает 57,3% видимых цветов и на 72% шире, чем sRGB
Wide color Gamut – такой охват использует Apple в своих iPhone. Он покрывает 77,6% видимого цветового спектра.
Частота обновления экрана смартфона
Частота обновления экрана – это то, с какой скоростью может меняться картинка на экране в секунду. Обычное значение – 60 Гц. Это значит, что за секунду картинка отрисуется 60 раз. В смартфонах можно встретить значение 90 Гц, а Apple, Sharp делают 120 Гц. У Xiaomi в смартфоне Black Shark 2 частота обновления экрана 240 Гц. Благодаря высокой частоте обновления, анимация на экране выглядит плавнее. На видео ниже – экран 60 Гц и 120 Гц, видео снято с частотой 240 кадров в секунду.
Кажется, охватил основные характеристики экранов. В комментариях пишите, что я забыл, что надо добавить. Какие параметры экранов вызывают у вас вопросы.
Is there any difference between LCD monitors and IPS panel monitors?
LCD monitors use a fluorescent backlight to illuminate the screen. On the other hand, the in-plane switching display technology offers many colors and wide viewing angles.
This article will give you a detailed comparison of IPS displays and LCD (Liquid Crystal Display) technology. We’ll also have a look at IPS vs. LED-backlit displays.
Explaining the Differences Between LCD vs. IPS Monitors
How does an IPS display differ from an LCD screen technology?
What is an LCD (Liquid Crystal Display)?
LCD stands for liquid crystal display, and it is the most common type of monitor. The monitors use liquid crystals that generate a particular color by altering light. LCDs use the CCFLs (cold cathode fluorescent lamps) backlight technology.
The backlighting ensures uniform illumination across the entire screen, resulting in an even level of brightness. However, LCD monitors don’t offer the best picture quality. The monitors don’t feature dimming capabilities, meaning darker scenes may appear overly bright, resulting in reduced image quality.
How does the LCD technology work?
The number of pixels determines the quality of images on a display. Additionally, a pixel consists of three subpixels, including blue, red, and green. A different color on your screen is produced when the subpixels change color combinations.
When the pixels in a display work together, you can enjoy millions of different colors on your display. LCD displays use backlight technology, and the pixels are electronically switched on and off. Liquid crystals help to rotate polarized light, and there is a polarizing glass filter behind and in front of the pixels. There are liquid crystals between the two filters, and you can switch them on and off electronically.
There are different types of LCD screen technologies, including:
- IPS panels (in-plane switching) offer enhanced color contrast, better viewing angles, and a higher contrast ratio
- VA panels (vertical alignment panels): Vertical alignment displays are seen as a medium quality between TN panels and IPS displays
- TN (twisted nematic) panels are popular for offering high response times. However, they don’t provide the best color contrast, contrast ratio, and viewing angles.
- Advanced Fringe Field Switching (AFFS): the display panel offers an enhanced color reproduction range
LCD panels are being replaced by other display technologies such as LED panels and OLED TVs (organic light-emitting diode).
Pros
- LCD panels are popular because of their low power consumption
- They produce minimal heat as they generate less power
- LCDs have a slim and lightweight design
- They offer even levels of brightness
Cons
In-plane switching displays (IPS) are part of LED panels. Unlike a TN panel monitor, an IPS monitor offers excellent viewing angles. Thus, you’ll enjoy high-quality images irrespective of your viewing position. The color accuracy and image quality don’t change even when watching from extreme angles.
IPS panel technology also offers enhanced color reproduction and picture quality. However, some IPS monitors can come with high latency and response times, which may not be the best monitor choice for gaming.
Simply put, an IPS panel display is a type of LED monitor in which the liquid crystals are in parallel instead of being lined up at right angles.
- Outstanding viewing angles
- Incredible contrast levels
- Excellent color accuracy, offering high-quality images
- You enjoy an immersive and life-like watching experience
Is IPS a Type of LCD?
In-plane switching is a type of panel technology for LCDs. The LCD panel technology is famous for offering high-quality and life-like images. Additionally, the panel technology provides better contrast and viewing angles than TN and VA panel technologies.
Due to the added advantages, IPS monitors are pricier than their TN and VA panel technology counterparts.
Is IPS LED or LCD?
Simply put, LED monitors are LCD monitors. Both LED and LCD panel technologies use Liquid Crystal Display (LCD). They also have lamps at the back of the display that helps produce the images you see on your screen.
The main difference between LCD and LED technologies is in the lights you find at the back of the screen. LCDs use fluorescent lights at the back of the screen, while LED monitors have light-emitting diodes.
LED displays also have two backlighting technologies, including full array lighting and edge lighting. For the full array lighting, you have LEDs that span the entire back of the screen, whereas edge lighting has LEDs at the edges of the screen.
Which one should you choose between LED vs. LCD displays?
If you are looking for a cheaper option between the two, an LCD is ideal. An LCD is much cheaper than an LED of a similar size. You can get a bigger LCD for a more affordable price than an LED.
LED monitors also come in a slimmer size than LCDs, helping you save space on your desk. The slim design makes them ideal for multi-monitor setups and wall mounting. The slimmer design is due to the light-emitting diodes in the LED displays being smaller than the fluorescent lamps in LCDs.
Picture quality is also a vital consideration while choosing between LED and LCD displays. LED monitors offer better quality images compared to their LCD counterparts.
For instance, an LED display offers better black levels that result in incredible color accuracy and contrast. Full array LCDs with the local dimming feature also enhance color accuracy. The feature ensures that some pixels completely shut off, resulting in the best contrast.
However, the two display technologies don’t have a lot of differences in some aspects, such as the viewing angle. You’ll enjoy enhanced picture quality irrespective of your viewing position.
LED displays also have the lowest energy consumption.
Is IPS LCD a Good Option?
The IPS panel technology performs better than other LCD technologies such as Twisted Nematic (TN) and Vertical Alignment (VA) panel technologies. The panel technology has better viewing angles than the TN and VA technologies, ensuring high-quality images even when watching from extreme edges.
IPS LCDs are also ideal for offering more accurate and brighter pictures. You’ll experience no color degradation or blurry images at any viewing angle.
If you are a graphic or visual artist, the color accuracy of the IPS monitors makes them an excellent choice. They are also an ideal choice for someone looking for a regular television with high-quality images.
Is IPS or LCD the Best Choice for Gaming?
The IPS technology was developed to correct the faults of older LCD technologies such as VA and TN panel technologies. Such shortcomings when it comes too IPS and VA for gaming include poor viewing angles and inaccurate colors.
However, the IPS technology was not the best for gaming due to high input lag, slow response times, backlight issues, and high cost.
Today, it’s possible to get modern IPS gaming monitors at an affordable price. The modern IPS monitors offer an incredible combination of viewing angles, accurate colors, low input lag, and quick response time, making them ideal for gaming.
IPS monitors were previously reserved for artists and graphic designers due to their color accuracy. Today, the monitors have undergone various advancements, making them ideal for gaming. Such improvements include a faster response time which minimizes delay during gaming.
The IPS technology also offers enhanced image processing and faster pixel switching, enabling you to enjoy a smooth gaming experience.
Although IPS displays are more expensive than their TN and VA counterparts, you can now find premium IPS monitors at an affordable price. Besides the reduced cost of purchasing the IPS gaming monitors, they are also more cost-efficient. They have lower power consumption which helps reduce your energy bills.
Additionally, the monitors feature a high refresh rate, essential for various types of gaming, including fast-paced games. The high refresh rate helps prevent screen tearing and game stuttering while playing fast-paced games.
Verdict
IPS panel technology is a type of LCD panel technology. LCD technology is now being outpaced by more modern technologies such as LED and OLED panels. The IPS technology offers better viewing angles, color accuracy, and contrast than other LCD technologies, including VA and TN panels. IPS monitors have a slim design, making them ideal for multi-monitor setups and wall mounting.
Unlike LCD monitors that use fluorescent lamps, the IPS LED monitors to use light-emitting diodes. The light-emitting diodes are smaller than the fluorescent, ensuring a slim design. Additionally, the local dimming feature enhances black levels and contrasts that provide incredible picture quality.