Чем отличаются экраны современных смартфонов

Чем отличаются экраны современных смартфонов?

Выбирая новый смартфон, многие часто обращают внимание не только на дизайн и функциональность, но и на его дисплей. Производители пытаются выделить особенности своих смартфонов обозначениями вроде IPS, Retina, AMOLED и TFT, вот только для большинства покупателей это всего лишь набор букв. Попробуем разобраться, чем на самом деле отличаются экраны современных смартфонов.

Сейчас на рынке преимущественно преобладают смартфоны с диагональю экрана от 5 дюймов, и многие ориентируются на этот показатель при покупке гаджета. Вот только качество картинки от диагонали дисплея практически не зависит — здесь важно, какое у него разрешение. Чем оно выше, тем картинка «сочнее».

В 2018 году производители в основном используют разрешение 720 x 1280 (SAMSUNG Galaxy J7 Neo, NOKIA 3 и другие) и 1080 x 1920 (Xiaomi Mi A1, Galaxy A5), при этом некоторые смартфоны вроде HTC U11 и Meizu Pro 7 Plus могут похвастаться разрешением 2560 x 1440 (QHD). Samsung и Sony экспериментировали даже с 3840 x 2160 (4K), но столкнулись с низким временем автономной работы. 540 x 960 (qHD) и ниже сейчас встречается разве что в некоторых бюджетных смартфонах с диагональю 4-4,5 дюйма.

Раскрытие понятий

Прежде чем перейти к понятиям матриц, стоит поговорить об обозначениях самих дисплеев. В описаниях можно встретить такие варианты, как LCD, ЖК и TFT экран. В чем же их различие?

LCD — обобщенное обозначение категории экранов, к которой принадлежит и TFT, однако обозначение TFT LCD на коробке часто становится причиной для путаницы. На самом деле все достаточно просто.

LCD — плоский дисплей, в основе которого — жидкие кристаллы: это то, что называют ЖК в чистом виде. TFT же представляет собой панель на основе LCD. Но при изготовлении такой панели используют транзисторы, которые относятся к типу тонкопленочных. И это единственное ее отличие от других ЖК версий.

Интересно: многие производители делают дисплеи изогнутыми. C27F591F — как раз такой. А еще у него приличные динамики общей мощностью в 10 Ватт, так что акустику к нему подключать не обязательно.

Какие бывают типы ЖК матриц

Основных видов панелей, на основе которых делают мониторы компьютеров и лэптопов, всего четыре:

1. TN — чуть ли не самая старая разработка;
2. IPS — само совершенство;
3. PLS — не уступает предшественнице;
4. VA — неплохая разработка, которую успели оценить веб-дизайнеры и фотографы.

Все остальные — лишь варианты вышеперечисленных. Ниже — о распространенных модификациях.

TN и TN + Film — самый простой вариант. Полное название — Twisted Nematic. Версии, дополненные «Film» — разновидность. От предка она отличается дополнительным слоем. Как можно догадаться из названия, модели этой категории были усовершенствованы для более комфортного кинопросмотра.

IPS (In-Plane Switching) матрицы были созданы компанией HITACHI. Цель создателей — разработать что-то получше вышеупомянутых панелей.

В подобных матрицах кристаллы при приложении электрического поля поворачиваются вместе, а не создают спираль. Именно за счет этого создателям удался 178-градусный угол обзора со всех сторон. На данный момент такой показатель — максимально возможный.

MVA и VA — создавались как альтернатива дорогостоящей IPS. Разработали такую панель в офисах Fujitsu. Эти варианты стали более доступны, и при этом показатели цветопередачи, скорости отклика и углов обзора получились весьма привлекательными.

В случае с VA при создании электрополя кристаллы выравниваются горизонтальным образом, а слои панели не пропускают свет подсветки. У MVA субпиксели разбиты на несколько зон. В современных мультидоменных моделях одна ячеечка может содержать 4 зоны. На всяком фильтре с внутренней стороны есть выступ, все элементы зонированы так, чтобы ориентация кристаллов в каждой зоне наиболее подходила для взгляда на панель под определенным углом. При этом в разных зонах кристаллы перемещаются независимо. Как результат — достойные углы обзора без искажений цветопередачи.

WVA (Wide Viewing Angle) — еще одна модификация технологии VA, которая отличается солидным обзором, прямо как у IPS — до 178 градусов. Однако по другим характеристикам WVA все-таки уступает ей. Впрочем, различия эти столь незначительны, что даже профессионалам заметить их не всегда просто.

PLS-матрица (Plane to Line Switching) — альтернативный вариант IPS моделей, который представила Samsung. Классическую IPS превосходит пиксельной плотностью (качество картинки при этом не теряется), широким спектром оттенков. Рядовой юзер может и не заметить таких отличий, но вот профессиональные дизайнеры уже успели оценить PLS по достоинству.

PVA (Patterned Vertical Alignment) одна из вариаций TFT MVA, от Самсунг, единственное отличие которой — глубокий черный цвет.

Но какая же матрица все-таки лучше? Ответ — смотря для чего. Для игр — один вариант, а для дизайна и кино может быть совершенно другой. Ниже — описание самых распространенных.

Поклонникам высокого разрешения: 10 лучших мониторов с разрешением 4К

Active Matrix Organic Light Emitting Diode (активная матрица на органических светодиодах) — именно так расшифровывается данный акроним. Эта технология берет начало в OLED-матрицах, где жидкие кристаллы были заменены органическими светодиодами, не требующими подсвечивания. Получая электрический ток, они сами излучают свет.

При этом OLED делится на два типа: PMOLED (Passive Matrix) и AMOLED (Active Matrix). Первая практически не используется в современных телефонах. Так вот, в AMOLED эксплуатируются резисторы с тонкой пленкой (TFT), чтобы управлять диодами.

Подвидом (но не отдельным типом) AMOLED-матрицы является Super AMOLED (рекламных ход компании Samsung). Ее особенность в том, что нет прослойки с воздухом между слоем сенсора дисплея и матрицей. В IPS такаю «фишку» назвали OGS (One Glass Solution).

Стоит разобраться с основными плюсами и минусами, чтобы объективнос сравнить с IPS.

Преимущества

AMOLED более новая технология по сравнению с IPS. Но пусть вас не смущает, что она рассматривается первее, поскольку с последней все не так просто, как можно предположить. Основные преимущества AMOLED:

• раздельное свечение пикселей. В таких дисплеях отдельный пиксель выполняет роль светового источника и управляется как отдельная единица. Для показа черных цветов он просто отключается, а при отображении смешанных оттенков дает высокий уровень яркости. Ввиду этого демонстрируется отличная контрастность и поэтому черный цвет на AMOLED лучше, чем на IPS;
• моментальный отклик. Реакция пикселей на LED-дисплее происходит значительно быстрее, чем на IPS. Это позволяет показывать динамическую картинку с высоким показателем FPS, делая ее максимально гладкой. Наиболее ощутимо это в играх и при взаимодействии c контентом виртуальной реальности;
• энергосбережение при темных тонах. Любой пиксель в AMOLED-матрице работает самостоятельно. От светлости цвета зависит яркость пикселя, ввиду этого отображение темных тонов требует меньше энергии относительно IPS. Но при демонстрации белого AMOLED отличается похожим и даже большим энергопотреблением;
• небольшая толщина. Ввиду отсутствия у AMOLED-матрицы слоя для рассеивания света подсветки на жидкие кристаллы, такой экран имеет небольшую толщину. Это особенно полезно для телефонов, размеры которого можно уменьшить без ущерба для емкости батареи. Также это позволяет создавать гибкие дисплеи. В IPS такой возможности нет.

Недостатки

Несмотря на такие преимущества, здесь есть и свои минусы:

• синева или широтно-импульсная модуляция. При выборе телефона с AMOLED-дисплеем приходится отдавать предпочтение регулировке яркости ШИМ или голубизне светлых оттенков. Дело в том, что синие субпиксели светятся непрерывно и воспринимаются лучше по сравнению с красными и зелеными. Исправляется это ШИМ-регулированием яркости, но при этом появляется другая проблема. На предельном уровне яркости дисплея ШИМ отсутствует или частота регулировки равна

250 Гц. Данный показатель находится на пределе восприятия и практически не влияет на зрение. Снижение подсветки снижает и частоту ШИМ, из-за чего устают глаза;

• выгорание синего. Эта проблема также относится к синим диодам. Срок их работы меньше относительно зеленых и красных, ввиду чего со временем происходит искажение цветопередачи. Дисплей начинает желтить, баланс белого смещается к теплым тонам, общая передача цвета становится хуже;
• эффект памяти. Из-за того, что миниатюрные LED могут выгорать, некоторые участки на экране, которые показывали яркое статичное изображение по типу часов или светлый сетевой индикатор, через определенное время теряют яркость. При этом, даже отсутствие такого элемента не мешает показу его силуэта;
• PenTile. Эта схема расположения субпикселов не является основополагающим недостатком всех AMOLED-панелей, но имеет такой характер для большинства представителей. В ней матрица включает в себя разное количество RGB-пикселей (Samsung содержат в два раза меньше, а LG — в два раза больше).
  Ключевая идея эксплуатации PenTile — компенсация недостатков синих светодиодов. Но в качестве побочного эффекта такого выбора является уменьшение четкости изображения, особенно заметное в VR-устройствах.

Производство и модернизация экранов «in-plane switching» длится уже 20 лет. Опять-таки, у этой технологии есть тоже своя история и она уходит к технологии TN+film, суть которой сводилась к закручиванию кристаллов в спираль при получении электрического импульса. В IPS же они поворачиваются перпендикулярно своего стандартного положения.

Такая особенность сделала возможным увеличение угла обзора почти до предельного — 178 °. Но здесь есть свои плюсы и минусы.

Преимущества

IPS-матрицы считаются лучшими относительно всех типов LCD-дисплеев ввиду таких достоинств:

• доступность. За свою историю технология была освоена многими компаниями, что сделало производство IPS-экранов относительно дешевым. Так, цена матрицы для телефона с разрешением Full HD начитается от $10, что делает их абсолютно доступными;
• передача цвета. Хорошая калибровка экрана IPS позволяет передавать цвет с предельной точностью. Ввиду этого мониторы для профессионалов, работающих в области дизайна, графиков и фотографии, производятся с IPS-матрицами;
• однозначное потребление энергии. ЖК, которые формируют изображение на дисплее, потребляют ток в незначительных количествах. Основные потребители — диоды подсветки. Из-за этого на расход энергии не влияет отображаемая картинка, а только уровень подсветки;
• долговечность. ЖК практически не стареют и не изнашиваются, что делает их гораздо надежными по сравнению с AMOLED-технологией. Деградации подвержены LED для подсветки, но их срок работы превышает 5 лет без ощутимой потери яркости.

Недостатки

Даже имея в запасе такое время для различного совершенствования, IPS-технология не лишена недостатков, среди которых:

• не чистый черный цвет. В ЖК, отображающих черный цвет, нет полной блокировки подсветки. Но ввиду того, что она одна для всей IPS-матрицы, ее уровень яркости не снижается, панель продолжает подсвечиваться, а черный цвет выглядит недостаточно глубоким;
  
• маленькая контрастность. Этот показатель для ЖК-экранов (около 1:1000) подходит для комфортного восприятия изображения, но по этому фактору IPS уступает AMOLED. По причине не достаточно глубокого черного, отличие между максимально ярким и предельно темным пикселем у таких дисплеев значительно несущественное по сравнению с LED.
• длительный отклик. Реакция у пикселей IPS-экранов около 10 мс. Этого достаточно для обычного чтения, просмотра изображений или видео, но не для VR и более требовательных процессов.

Какой дисплей лучше — IPS или Amoled

Производители смартфонов чаще продвигают модели с Amoled экраном, забывая про IPS матрицу. Однозначно сказать, какой тип дисплея лучше для смартфона лучше нельзя. У каждого из них имеются свои плюсы и минусы, компенсирующие друг друга.

После изучения характеристик, пользователь должен сделать для себя вывод: какой тип дисплея лучше для смартфона.

OLED (Organic Light Emitting Diode)

Одна из самых свежих технологий по производству дисплеев на данный момент. Как и подобает любой инновации, добраться до рынка широкого потребления ей удастся только через несколько лет, потому что цены на OLED-мониторы гораздо выше любых LED-аналогов. Ноутбуки с OLED дисплеями тоже не распространены – это только продвинутые геймерские модели. Тем не менее, технология активно завоевывает рынок телевизоров.

В основе OLED лежит использование углеродных органических материалов. Как заявляют разработчики, ни один тип ранее изобретенных матриц не сможет даже близко сравниться по уровню контрастности и глубине черного цвета с OLED дисплеями. Обзор при этом составляет полных 180 градусов, а яркость не изменяется при отклонении монитора.

К сожалению, долговечность OLED матриц и, конечно же, их цена на данный момент оставляет желать лучшего. Совершенно точно ясно, что такие матрицы не будут широко использоваться в мониторах и останутся популярны только в телевизорах.

Матрица сотового телефона, изготовленная с применением технологии IPS стала использоваться уже после TFT. Данная технология отличается улучшенной цветопередачей и широким углом обзора. В 70% современных смартфонов и планшетов, производители на сегодняшний день устанавливают IPS дисплеи. Экраны с технологией матриц IPS достигают получения идеального белого цвета.

Смартфоны, в которых используются IPS дисплеи

• Apple iPhone 7
• Apple iPhone 8
• ASUS ZenFone
• LG G7
• HUAWEI Nova
• Honor 8X
• Honor 10
• HTC Desire
• Meizu M6
• Meizu X8
• Motorola Moto
• Nokia 7
• Xiaomi Redmi
• Xiaomi Mi Max
• Xiaomi Redmi 6 и еще более 1000 моделей и серий

На сегодняшний день IPS-экраны являются наиболее совершенными жидкокристаллическими системами, способными обеспечивать качественное отображение информации даже на предельно острых углах обзора. Замена экрана телефона в котором используется IPS примерно такая же по стоимости что и TFT.

Amoled и SuperAmoled экраны

Чаще всего в смартфонах Samsung применяются SuperAMOLED матрицы. Именно этой компании принадлежит данная технология, и многие другие разработчики пытаются выкупить или заимствовать ее.

Главной особенностью AMOLED матриц является глубина черного цвета. Если рядом положить AMOLED дисплей и IPS, то черный цвет на IPS будет казаться светлым по сравнению с AMOLED. Самые первые такие матрицы имели неправдоподобную цветопередачу и не могли похвастаться глубиной цвета. Часто на экране присутствовала так называемая кислотность или чрезмерная яркость.

Но разработчики в Samsung исправили эти недостатки в SuperAMOLED экранах. Эти обладают конкретными достоинствами:

1. Небольшое энергопотребление;
2. Лучшая картинка по сравнению с теми же IPS матрицами.

Недостатки:

1. Более высокая стоимость;
2. Необходимость калибровки (настройки) дисплея;
3. Редко может быть разный срок работы диодов.

На самые ТОПовые флагманы устанавливаются AMOLED и SuperAMOLED матрицы из-за лучшего качества картинки. Второе место занимают IPS-экраны, хотя часто невозможно отличить по качеству картинки AMOLED и IPS матрицу. Но в данном случае важно сравнивать подтипы, а не технологии в целом. Поэтому нужно быть на чеку при выборе телефона: часто в рекламных постерах указывают технологию, а не конкретный подтип матрицы, а технология не играет ключевой роли в итоговом качестве картинки на дисплее. НО! Если указывается технология TN+film, то в этом случае стоит сказать “нет” такому телефону.

Посмотрим под углом

IPS-экран Mi 8 Lite: цвета прозрачные, правильный белый

Более тщательное изучение с близкого расстояния меняет позиции жидкокристаллических матриц: теперь AMOLED бликует, IPS – нет.

Только тогда становится понятно, что реальной разницы между балансом белого у экранов нет, всё зависит от внешних искажений и восприятия.

Подбор другого объектива и условий съемки повернет ситуацию в иную сторону. Поэтому именно структура и частота обновления будут определять качество цветопередачи.

AMOLED-экран Mi 8: цвета насыщенные, правильный черный

В данном случае AMOLED придется несладко, поскольку повышение скорости съемки оставит белый цвет белым у IPS, и радужным у матрицы из органических светодиодов.

Возвращаясь к заголовку, придется отметить: видимых проблем при изменении угла обзора нет у матриц обоих типов. Неудивительно, слишком уж высокая частота обновления и плотность пикселей.

При низких разрешениях IPS продемонстрирует проблемы черного именно под углом.

Сравнение матриц IPS и PLS

Если вывести идентичное изображение на двух разных экранах IPS и PLS, то сразу же можно увидеть пусть и небольшие, но все-таки имеющиеся отличия. Матрица PLS выигрывает не только за счет повышенной яркости, но и более сочных цветов. Изображение на таком экране очень насыщенное и красивое. У PLS-экранов почти полностью отсутствует вредное мерцание, утомляющее глаза. Более того, такая матрица оказывает меньшее влияние на зрение пользователя. Об этом свидетельствуют тесты и анализы со стороны ведущих офтальмологов.

Что касается углов обзора, то здесь разницы между PLS и IPS практически нет. Обе матрицы демонстрируют отличные показатели, поэтому вы можете любоваться изображением под любыми углами. Скорость отклика данных дисплеев совпадает. Тут все зависит от конкретного производителя и модели. Как правило, время отклика составляет от 5 до 10 мс. Это хороший показатель, но все еще уступающий TN.

Стоит отметить, что качество картинки во многом зависит не только от самой матрицы, но и других параметров монитора или телевизора. Немаловажную роль играет подсветка, процессор, наличие дополнительных функций и другие аспекты. Но можно наверняка констатировать, что IPS-матрицы больше потребляют электроэнергии, нежели конкурент в лице PLS. Пусть разница не столь существенная, но она все же присутствует.

Если подытожить наше сравнение, то по многим параметрам выигрывает матрица PLS. Отрыв от IPS не настолько велик, чтобы говорить о безоговорочной победе более молодой технологии. Да и в некоторых моментах наблюдается паритет, ведь обе технологии очень схожи по своей структуре. Но пальма первенства все-таки находится в руках PLS-экранов, которые выпускает легендарный южнокорейский бренд.

Особенности PLS:

• Точная и качественная цветопередача
• Повышенная яркость
• Нет лишнего мерцания
• Низкое потребление энергии

Особенности IPS:

• Высокая чувствительность
• Относительно низкая стоимость
• Универсальное решение для любых задач

Какую матрицу выбрать: PLS, IPS, VA или всё-таки TN?

Вопрос выбора нового монитора или телевизора всегда стоит остро, ведь такая техника покупается не на один год. Конечно же, здесь многое будет зависеть от личных предпочтений и индивидуальных потребностей. При этом сразу нужно заметить, что из трех разных вариантов матриц нет идеального выбора. У всех дисплеев есть слабые стороны, от которых никуда не деться. Если же вы не испытываете особых финансовых проблем, то рекомендуется выбирать технологию PLS, так как она является наиболее сбалансированной.

Хотите установить телевизор в компактном помещении, а также предпочитаете сэкономить личный бюджет? Тогда хорошим выбором станут VA-матрицы, выделяющиеся самым правильным отображением черного цвета. VA-дисплеи не имеют конкурентов и в плане уровня контрастности.

Не стоит списывать со счетов и IPS-матрицы, которые уже давно пользуются повышенным спросом у населения. Причем их стоимость постоянно снижается, что делает IPS-экраны востребованными среди населения. Их самыми сильными сторонами традиционно являются очень широкие углы обзора без резкой конвертации цветов, отсутствие бликов (если монитор матовый) и достойная цветопередача. А вот высокая чувствительность позволила использовать их в смартфонах и планшетах. Пользователю достаточно прикоснуться к сенсорному экрану, чтобы осуществить какое-нибудь действие. Особенно высоко оценят сенсорные IPS-дисплеи художники и проектировщики, которые пользуются прогрессивными технологиями для получения наилучшего результата.

Заядлым геймерам советуем останавливать свой выбор на TN-мониторах, ведь только они способны обеспечить действительно низкий отклик. В этом случае вы не будите наблюдать шлейфы и размытие картинки в особенно динамичных моментах игры.

Профессиональным фотографам, видеооператорам и дизайнерам мы порекомендуем обратить внимание именно на PLS-матрицы, потому что они выделяются на фоне конкурентов более точным цветами, повышенной яркостью и плотностью пикселей. Изображение тут выглядит очень сочно и красиво. PLS станет лучшим решением и в плане безопасности для зрения, так как не создает лишнюю нагрузку на глаза.

Как мы уже отмечали, каждая матрица обладает своими особенностями и некоторыми недочетами. Поэтому вы должны изначально понимать цель покупки ТВ или монитора. Когда задачи определены, то сделать правильный выбор уже не составит труда. А наша статья еще больше облегчит вам жизнь, чтобы не сомневаться в целесообразности покупки.