Какие дисплеи бывают
Сегодня на рынке существует несколько распространенных классов мониторов, которые различаются технологией производства и характеристиками изображения:
- TN (Twisted Nematic) — тип матрицы, появившийся в 1971 году, имеющий самую низкую стоимость и малое время отклика. Изображение создается жидкими кристаллами, подсвеченными лампами (лампами накаливания, люминесцентными и другими);
- STN (суперскрученный нематик), двойной STN и DSTN (нематик с двойным сканированием). Это ЖК-матрицы с рядом улучшений. В коммерческих продуктах обычно обозначается как TN;
- IPS — вариант ЖК-панелей, но предлагает более плавную и яркую светодиодную подсветку;
- Панель VA (Vertical Alignment) от Philips, симбиоз козырей TN и IPS;
- AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) — построен на органических светодиодах.
Если говорить только о смартфонах, то на рынке выделяются следующие типы экранов:
- TFT — простая версия IPS, отличающаяся низкой контрастностью, яркостью и насыщенностью цветов;
- LCD/IPS – превосходит TFT по ряду характеристик;
- Soft OLED – AMOLED-матрицы на основе гибкой пластиковой подложки, встречающиеся во многих современных флагманах;
- Hard OLED/OLED – жесткие панели. Они толще и занимают меньше полезного пространства, поэтому их рамки по периметру заметно толще.
Как и что будем тестировать?
Для чистоты эксперимента и максимально корректного сравнения 2-х типов экранов мы протестируем смартфоны. Именно в них используются самые качественные матрицы: маленькие экраны сделать проще, чем большие ТВ-панели.
Объектами испытаний станут 2 смартфона Xiaomi: в левом углу ринга — Mi 8 с AMOLED-матрицей, справа — упрощенный Mi 8 Lite с IPS-экраном.
Принадлежность устройств к производителю и поколению дает примерное представление о развитии технологий в разрезе.
Более доступный Mi 8 Lite стоит дешевле, не в последнюю очередь благодаря экрану, но чтобы сохранить свои позиции, субфлагман должен быть оснащен максимально качественной матрицей. Не хуже флагмана.
Цвет: где правильный?
Экран Mi 8 Lite IPS (слева), экран Mi 8 AMOLED (справа), классная цветовая гамма
С цветами на разных типах экранов не все так гладко, как кажется. Распространено мнение, что AMOLED имеет токсичную гамму, IPS лучше настраивается и предлагает наиболее точную гамму.
На практике все подтверждается человеческим глазом и оказывается с точностью до наоборот при исследовании через оптические приборы.
Экран Mi 8 Lite IPS (слева), экран Mi 8 AMOLED (справа), стандартная цветовая схема
Все дело в коварстве защитных стеклянных покрытий: разработчикам удалось «смягчить» белый цвет AMOLED-панели Mi 8 с помощью олеофобного покрытия.
То же антижировое покрытие на стекле Mi 8 Lite оказывает противоположный эффект, серьезно искажая гамму в холодный спектр.
Такое поведение происходит со всеми настройками цветовой шкалы. В чем дело?
Экран Mi 8 Lite IPS (слева), экран Mi 8 AMOLED (справа), выбор теплых цветов
Экран Mi 8 Lite имеет слишком много бликов из-за разделенной структуры, тогда как гамма Mi 8 в коррекции не нуждается. Отсутствие слоев означает, что на экране можно показать то, что задумали разработчики, независимо от внешних условий.
Макрофотографии лишь подтверждают сказанное. С поправкой на общую яркость уровень яркости Mi 8 всегда выше.
Читайте также: Как оживить аккумулятор телефона (полностью разряженный): Видео + Инструкция
Чем хороши и чем плохи IPS-матрицы
В зависимости от технологии производства IPS-панели различаются структурой пикселей, контрастностью, цветовыми фильтрами и другими особенностями. IPS дороже в производстве по сравнению с тем же простым TN, дает большее время отклика, а также имеет большее энергопотребление.
Преимущества ИПС:
- доступность и массовость производства, их производство может быть налажено на оборудовании для производства ТН-экранов;
- хорошая цветопередача, но не в том случае, если речь идет о черном цвете;
- широкие углы обзора;
- долговечность, износ и старение не грозят жидким кристаллам, а светодиоды имеют длительный срок службы;
- более бережный расход энергии по сравнению с TN.
На другой чаше весов находятся существенные недостатки:
- черный цвет не глубокий и не чистый;
- низкий уровень контрастности из-за невозможности отображения «правильного» черного цвета, экран не способен правильно отображать оттенки серого, они мешаются. Узкий диапазон яркости подсветки не позволяет хорошо разделить самые светлые и самые темные пиксели;
- долгое время отклика, светодиоды не успевают быстро реагировать.
OLED, PMOLED, AMOLED и другие
Прогресс не стоит на месте. А новые решения заменяют IPS-матрицы в дорогих смартфонах. Чтобы разобраться в них, стоит немного поговорить о терминологии.
OLED — технология производства экранов на основе органических светодиодов. Они генерируют синий и желтый цвета, объединяют, пропускают через красные, зеленые, синие субпиксели и создают точку нужного цвета.
Существует два типа OLED-экранов:
- PMOLED — пассивная матрица. В этой конструкции не нужен отдельный слой подсветки, поскольку для каждой строки и столбца пикселей имеется независимая подсветка;
- AMOLED – отличается тем, что это Active Matrix (активная матрица). В этом случае каждый пиксель в структуре загорается независимо, а не столбец или строка.
Покупая смартфон, вы получаете гаджет с AMOLED-экраном. Хотя написано, что это OLED-экран (ведь по идее это одно и то же, в случае со смартфоном матрица активная). Всего несколько лет назад такие массивы стоили очень дорого. Но сегодня их можно встретить как в бюджетном Poco M5s, так и в игровом Black Shark 5 или топовом флагмане iPhone 14 Pro.
Сегодня матрицы такого типа устанавливаются не только в топовые флагманы, но и в более бюджетные модели.
Матрицы AMOLED имеют существенные преимущества:
- тоньше аналогов – так как не требуется дополнительное освещение. Благодаря этому сканер отпечатков пальцев можно разместить прямо на экране;
- высокая контрастность, яркость и точность цветопередачи;
- максимально глубокий черный цвет. Поскольку все пиксели обрабатывают собственный свет, они могут просто выключиться в нужный момент. Это гарантирует максимально насыщенный сорт;
- на телефонах с такими экранами можно активировать опцию «Всегда на экране». На заблокированном экране можно оставить, например, часы или виджет погоды.
Super AMOLED – разработка Samsung. Отличие в том, что тачскрин не является отдельной деталью, а приклеен к самому экрану. Это позволяет создавать более тонкие гаджеты. Но при этом они расходуют больше энергии аккумулятора. Есть и другие зарегистрированные названия «AMOLED + своеобразная приставка».
Например, в 2019 году название Fluid AMOLED было зарегистрировано для OnePlus 7 Pro. Это был их первый смартфон с частотой обновления 90 Гц. Однако в дизайн самого экрана серьезных изменений не произошло.
В остальных вариантах революционных изменений нет. Super AMOLED Plus имеет немного меньше зерна, Dynamic AMOLED имеет улучшенную цветопередачу (например, Samsung Galaxy Z Fold4). Но реальный пользователь вряд ли заметит все эти изменения. Поэтому это скорее маркетинг, чем настоящие инновации.
Топовые iPhone имеют самые современные экраны.
Недостатки смартфонов с AMOLED-экранами:
- мерцание. Для изменения яркости в таких устройствах используется широтно-импульсная модуляция. Принцип работы основан на изменении не мощности светодиодов, а продолжительности мерцания (включения-выключения). ШИМ не мешает дисплею, но утомляет глаза. Если вы постоянно «сидите в телефоне» при яркости экрана ниже 50%, могут начаться болезненные симптомы. Например, сухость и боль в глазах. Решение 4: реже пользоваться гаджетом, устанавливать яркость выше 50%, отдавать предпочтение моделям с технологией DC Dimming (минимизирует ШИМ), покупать смартфон с IPS-матрицей;
- выгорание OLED-дисплеев. Это изменение цвета отдельных участков. Через 3–4 года на поверхности могут появиться менее светлые зоны.
Стоит ли покупать телефон с AMOLED-матрицей? Да, если изображение яркое, важен максимально глубокий черный цвет и высокая четкость изображения. Но важно помнить о выгорании и мерцании, которые могут вызывать дискомфорт.
Что выбрать и почему?
Экран IPS на Mi 8 Lite (слева), экран AMOLED на Mi 8 (справа)
Подвести итог сравнению матриц довольно сложно. Для человеческого глаза в лабораторных условиях изображение на качественном AMOLED и качественном IPS будет полностью идентично.
Но при длительном использовании IPS станет самым надежным. AMOLED, хотя и не раздражает на первый взгляд, может вызывать утомление глаз, а также более склонен к выгоранию. Но только в тех случаях, когда используется некачественный экран с низким разрешением и частотой обновления. При прочих равных разница в качестве изображения отсутствует.
Но широкое распространение AMOLED-матриц обусловлено 3 причинами: маркетингом, необходимостью снижения затрат за счет массового производства и энергопотреблением.
Поэтому, если бы не мода, мы бы все продолжали покупать флагманские IPS-смартфоны. И мы бы не знали никаких проблем.
Посмотрим под углом
Экран IPS на Mi 8 Lite: прозрачные цвета, настоящий белый цвет
Более внимательное изучение вблизи меняет положение жидкокристаллических матриц: теперь ослепляет AMOLED, а не IPS.
Только тогда становится понятно, что реальной разницы между балансом белого мониторов нет, все зависит от внешних искажений и восприятия.
выбор другого объектива и коэффициента съемки повернет ситуацию в другую сторону. Поэтому именно структура и частота обновления определяют качество цветопередачи.
AMOLED-дисплей на Mi 8: насыщенные цвета, настоящий черный цвет
AMOLED в этом случае придётся несладко, так как увеличение скорости захвата оставит белый цвет белым для IPS, и переливающимся для органической светодиодной матрицы.
Возвращаясь к заголовку, следует отметить: видимых проблем при изменении угла обзора для обоих типов матриц нет. Неудивительно, что частота обновления и плотность пикселей слишком высоки.
При низком разрешении IPS будет отображать черные точки под углом.
IPS матрица
Это улучшенная версия матрицы TN, о которой мы говорили выше. Это тоже жидкокристаллический дисплей, но в этом случае кристаллы расположены попеременно. Раньше они были закручены в спираль, что приводило к низкой контрастности и неудобным углам обзора. Теперь они располагаются параллельно друг другу в несколько слоев. Эта модернизация сделала черный цвет более глубоким, другие оттенки — более контрастными, а угол обзора — более широким.
Телефоны с IPS-экранами — универсальная категория. В него входят сотни моделей бюджетного и среднего сегментов. Например, среди них можно найти бюджетный Xiaomi Redmi 10C или более дорогой iPhone 11.
Такая популярность неудивительна. Ведь у IPS-экранов есть множество преимуществ:
- разумная цена. Да, это выше, чем TFT TN. Но он ниже, чем у AMOLED;
- высокая четкость изображения и хорошая цветопередача;
- низкое энергопотребление. Жидкие кристаллы, используемые в этой технологии, очень экономно расходуют энергию аккумулятора. Потребляемая мощность фиксирована и не меняется в зависимости от действий пользователя. Это помогает экономить заряд батареи;
- изображения и текст хорошо видны под разными углами и на солнце.
Но у сенсорных смартфонов с IPS-экранами есть и недостатки:
- может исказить цвета, сделать их перенасыщенными или недонасыщенными. Такой дефект возможен и в бюджетных моделях. Лучше сразу проверить насыщенность цвета в магазине, чтобы убедиться, что он вам подходит;
- черный цвет не такой глубокий, как на OLED-дисплее. Жидкие кристаллы не могут полностью отключить подсветку в тех местах, где изображение черное. Поэтому тень кажется менее насыщенной.
Стоит ли покупать телефон с IPS-матрицей? Да. Это золотая середина, универсальный вариант. На таком экране мерцание незаметно, отличная цветопередача, широкие углы обзора и низкое энергопотребление. Если вы проводите много времени за смартфоном, это отличный вариант. Ваши глаза не будут так уставать, как при работе с матрицей TFT TN.
Яркие и доступные IPS-экраны по-прежнему популярны.
Артефакты, которые не видно
Экран AMOLED Mi 8: Pentil
Макроснимки, даже при максимальной яркости, выявляют недостатки каждого типа экрана.
Матрица OLED, используемая Xiaomi, демонстрирует ее структуру. Глаз обычно не замечает неравномерность яркости пикселей, но белый фон и камера показывают ошибку.
Тот же Пентайл, который типичен для всех подобных дисплеев, может быть виден, а может и не быть виден. Но почему-то эта конструкция используется на всех массовых выставках.
IPS-экран Mi 8 Lite: видимая пиксельная сетка
Жидкокристаллическая матрица отображает свою структуру всеми цветами, независимо от яркости. Зато пиксельная сетка не напрягает глаза, в отличие от неравномерной яркости.
Кроме того, увеличение частоты подсветки за пределы 60 Гц практически устраняет главный недостаток IPS-панели. С AMOLED этот трюк сложнее, но все равно раздражает глаза.
Яркость и особенности работы
Экран IPS на Mi 8 Lite (слева), экран AMOLED на Mi 8 (справа)
Экраны смартфонов полностью идентичны по размеру и разрешению, различаясь лишь размером «выреза» для фронтальной камеры. Это позволяет детально рассмотреть параметры.
И делать это мы будем не в лаборатории, а в боевых условиях со сложным освещением, это нагляднее и интереснее. Особенно, когда речь идет о самом важном: яркости, равномерности подсветки и четкости изображения.
Ми 8 AMOLED экран
Как вы можете видеть на изображении выше, даже OGS-дисплей (без зазора) на Mi 8 Lite имеет больше бликов. Причина в 3 слоях экрана: защитное стекло, слой жидких кристаллов, подсветка.
Более равномерная подсветка обеспечивает большую видимую плотность цвета, что на Mi 8 с AMOLED выглядит «смелее». Дело в том, что яркость, контрастность и динамический диапазон на самом деле выше даже на одинаковых уровнях.
IPS экран Ми 8 Лайт
Если обратить внимание, шрифты на AMOLED-экране более четкие и четко прорисованные. Также в случае сложных цветов – неярких оттенков.
Однако фоновые области ЖК-экрана проработаны лучше, мягкие переходы более яркие и узнаваемые.
AMOLED: что необходимо знать
Одна из самых актуальных и свежих технологий производства дисплеев на данный момент. OLED основан на органических диодах, каждый из которых независим от другого и загорается по мере необходимости.
Чем хорош AMOLED:
- ни одна из существующих на рынке матриц не может сравниться с OLED по контрастности и глубине черного цвета;
- высокая частота кадров благодаря дезагрегированному управлению пикселями;
- насыщенность цвета;
- большой запас яркости;
- максимальные углы обзора;
- энергоэффективность, черные области не требуют энергии, а темные области используют ее минимальное количество. Напротив, белый цвет активно «съедает» энергию.
К сожалению, долговечность и цена OLED-матриц оставляют желать лучшего. И это не единственные их недостатки:
- проблемы с балансом белого и цветопередачей из-за ускоренного выгорания синих светодиодов;
- эффект «выгорания» и потеря яркости через определенное время;
- Светодиоды ШИМ загораются импульсами, причем этот эффект ярко выражен при минимальной яркости экрана. Мигание вызывает повышенную нагрузку на глаза;
- высокая яркость и токсичность цветов. Вопрос спорный и дело вкуса, кому-то нравится, а кто-то против такого качества изображения.
