Введение
В настоящее человек не может представить свою жизнь без телефона. Ведь с помощью этого устройства сегодня можно сделать абсолютно все: наблюдать за пуском ракеты в космос, управлять домашней техникой, вызывать такси, заказывать еду и многое другое. Возможности мобильных устройств безграничны.
А что является самым важным в телефоне? Кто-то скажет, что это модуль связи, ведь основная функция любого телефона – совершение звонков. Другие скажут, что главное в телефоне – это мощная камера, а лучше сразу 3-4 камеры. Но, по моему мнению, самое важное в телефоне – это дисплей. Ведь с помощью дисплея мы осуществляем потребление контента, выполняем наши повседневные задачи. На сегодняшний день дисплеи смартфонов просто гигантские, в некоторых моделях доходят до 7 дюймов, чем еще 6-7 лет назад мог похвастать только планшетный компьютер.
Частота обновления экрана 120 Гц, 600 ppi, сочная цветовая палитра – этими и многими другими фишками могут похвастаться современные экраны. А как же смартфоностроение пришло к этому? В данной работе описывается эволюция дисплеев телефонов и смартфонов, какие инновации внедряли в них различные компании, какие инновации опережали свое время, а от каких попросту пришлось отказаться.
Эпоха монохромных дисплеев
Начиналось все в далеком 1983 году, когда свет увидел достаточно «компактный» мобильный телефон Nokia Mobirа Cityman. Данное устройство оснащалось достаточно распространенным в то время однострочным монохромным дисплеем. Все, на что был способен данный экран – отображать номер человека, которому осуществлялся звонок, или же наоборот, от которого поступал звонок.
В 1990-х годах получили широкое распространение монохромные жидкокристаллические дисплеи, которые получили возможность отображать на экране не только цифры, но и также буквы с пиктограммами – достаточно удобно набирать SMS. Конечно, дисплеи в то время имели разрешение экрана (84х48 пикселей у легендарного Nokia 3310), но в то время — это мало кого интересовало. Потребителю того времени гораздо более важно было количество строк, отображаемых дисплеем его телефона. 3 или даже 4 отображаемых строки считались пиком технологий.
Эра монохромных дисплеев продолжалась довольно долго – вплоть до 2000-х годов, когда они начали сдавать позиции под напором новой технологии – современные (на то время) цветные матрицы.
Новый виток технологий – цветные дисплеи
Как было сказано ранее, монохромные дисплеи «сдались» под напором цветных лишь в новом тысячелетии. Но дело было не к каких-то жестких технологических ограничениях: мобильники с цветным дисплеем появились достаточно давно (1996 год, Siemens S10). Просто в то время цветные экраны были не востребованы. Во-первых, это считалось непрактичным и дорогим излишеством – нет разницы каким цветом будет выделен тот или иной пункт меню. А во-вторых цветные дисплеи того времени были абсолютно нечитаемыми в солнечный день. Ну и основным фактором являлась дороговизна цветных дисплеев, из-за того, что технология была новой и не освоенной в производстве.
«Дедушками» цветных дисплеев принято считать монохромные дисплеи с подсветкой экрана, чаще всего зеленой и оранжевой. Это был один из способов выделиться среди конкурентов. Такая подсветка была оптимальным решением, так как глаза пользователя не напрягались.
Полноценные цветные экраны в телефонах появились в начале 2000-х годов. Это были прорывные на то время, но достаточно простенькие сейчас TFT-матрицы. Увеличилось и разрешение экрана телефонов. Самым шиком тогда считалось разрешение 320х240 пикселей (достаточно ощутимый скачок с 84х48 за 6-7 лет). Теперь уже пользователям было неважно сколько строк помещается на экране – текст достаточно легко масштабировался без потери четкости, так как плотность пикселей на дюйм (ppi) была на должном уровне. Забегая вперед, хочу сказать, что спустя какие-то 5-6 лет начнется гонка производителей за плотностью пикселей, но об этом далее.
Отдельно можно упомянуть такой форм-фактор телефонов, как раскладушка. Ведь чаще всего такие телефоны снабжались 2 дисплеями: основным цветным, способным отражать до 262000 цветов (против всего лишь 3 цветов десятью годами ранее), и вторым – монохромным, расположенным на крышке телефона. Считаю данный форм фактор инновационным, так как в то время считалось достаточно продвинутой способность производителя уместить 2 экрана в компактном корпусе.
Цветные дисплеи остаются актуальны и по сей день. Но с каждым годом качество дисплеев становится все лучше.
Передовые технологии – телефоны с сенсорным экраном
Существует ошибочное мнение, что выпущенный в 2007 году Apple IPhone стал первым тачфоном (телефоном с сенсорным экраном). Да, это действительно инновационный девайс, перевернувший рынок мобильных устройств, однако это далеко не первое сенсорное устройство.
IBM Simon (1994) по праву может называть себя предшественником IPhone, так как это самый первый сенсорный телефон в мире. В то время он казался чем-то из будущего, нечто космическое, и строил астрономических денег. Он обладал огромным на то время монохромным сенсорным экраном диагональю 4.7 дюйма. Работа с данным телефоном осуществлялась полностью с помощью виртуальной клавиатуры и стилуса. К сожалению, из-за высокой цены, спрос на данный девайс был невысок, но тем не менее он начал новую эру – эру сенсорных устройств.
Долгое время рынок не был готов к такому роду устройств из-за их дороговизны. И вот, в 2000 году миру представили Ericsson R380 – первый массовый сенсорный телефон, который начал эру смартфонов (гибридов персонального компьютера и телефона). Цена данного устройства была уже на порядок ниже представленного в 1994 году, а качество экрана и аппаратная начинка была на уровне топовых технологий тех лет.
И после этого многие крупные бренды, выпускающие мобильные устройства включились в гонку смартфонов. Siemens, Palm Treo, Microsoft, Sony Ericsson и многие другие фирмы участвовали в этой гонке. Если у первых сенсорных смартфонов были монохромные экраны с относительно не большим разрешением, то сейчас экраны стали цветными, с возможностью отображать до полумиллиона цветов. Но у всех них был один недостаток: ими было возможно управлять только с помощью стилуса, касания пальцев они просто не воспринимали так как экраны были резистивными.
Galaxy S6 Edge – смартфон с экраном «водопадом»
И вот, в 2007 году выходит он – Apple IPhone. Первое устройство, которое доказало, что сенсорные экраны – это удобно, и ими достаточно легко и просто управлять в повседневной жизни. Экран данного устройства по качеству ничем не отличался от конкурентов: такие же яркие, насыщенные цвета, но у него были отличительные особенности, ставшие инновационными – экран, полностью заточенный под управление пальцами, в отличие от предыдущих, где управление осуществлялось стилусом.
Также, он поддерживал технологию MultiTouch: возможность управления устройством несколькими пальцами одновременно. Это тоже было достаточно прорывным в то время: стало возможным быстро набирать сообщения, рисовать на телефоне, играть в различные игры и т.д.
И после выхода первого IPhone гонка производителей только ускорилась: каждая фирма стремилась сделать все лучший и лучший экран в телефоне. Появлялись все новые технологии изготовления экрана, взамен устаревшим TFT и TN:
· IPS – отличалась от них более красочными цветами; экраны, выполненные по такой технологии более затратны в производстве, но с более улучшенными углами обзора и цветопередачей.
Небольшие углы обзора – достаточно большая проблема TFT матриц, которую не могли решить достаточно долгое время.
· AMOLED – очень прорывная технология, основными достоинствами которой стало низкое энергопотребление при показе темных тонов (эти пиксели просто не подсвечивались), почти мгновенная скорость отклика пикселя. Однако у этой технологии есть существенный недостаток – выгорание экрана. К сожалению, от него не удается избавиться полностью и по сей день.
В 2010 году компания Apple представила устройства с новым типом экрана – Retina. Инновационность данных матриц они объясняли тем, что на всех матрицах, выпускаемых ранее плотность пикселей была настолько мала, что человеческий глаз мог разглядеть отдельные пиксели. Как говорил великий Стив Джобс: «Все то Retina, что больше 300 ppi». Но если вдаваться в суть, то выяснилось, что матрица Retina – это обычная Ips матрица, с большей контрастностью и большим числом пикселей на дюйм.
С этого момента началась новая гонка производителей – все стали гнаться за плотностью пикселей. В настоящее время существуют смартфоны с числом пикселей на дюйм равным 600-700. По моему мнению, это уже все излишнее. Такое большое разрешение экрана очень нагружает процессор, следовательно, чтобы не было замечено подтормаживаний приходится ставить более мощные процессоры, следовательно, увеличивается стоимость устройства. А человеческий глаз разницы не видит, так зачем платить больше?
Долгое время производители гонялись лишь за разрешением экрана и их размерами и никаких инноваций не было. Но чем больше размер экрана, тем больше и размер телефона, потому что тогда экраны занимали 70-75% от площади лицевой панели. Тогда производители задумались: а могут ли они сделать так, чтобы площадь, занимаемая экраном, приблизилась к 100%?
В 2015-2016 годах начали появляться такие смартфоны. Поначалу это были смартфоны с экранами, загнутыми на боковые грани (galaxy S6 Edge 2015 год). Да, это была инновационная технология, до этого не выпускали телефонов и изогнутыми экранами, но на практике такие девайсы оказались очень хрупкими и очень дорогими в ремонте, поэтому особого развития данная технология не получила. Но начало к безрамочности было положено, и производители один за другим начали выпускать безрамочные смартфоны. Появились экраны «с подбородком», экраны «капельки», недавно начали появляться экраны с отверстием под фронтальную камеру. Площадь, занимаемая экраном, приблизилась к 100%, но кто знает, может производители пойдут дальше, и это число перевалит за 100%?
В 2018 году Samsung выпустила Galaxy Fold – первый в мире серийный смартфон с инновационным гибким дисплеем. Прототипы такого дисплея уже были показаны ранее на выставках MWC и IFA, но они так и остались прототипами, до серийного выпуска дело не дошло.
Данная технология на данный момент очень дорога и сложна в производстве, поэтому стоимость смартфонов с гибким экраном начинается от 1000 долларов США, но уже лет через 5 рынок наводнит масса таких телефонов.
В данный момент ведется разработка смартфонов, в которых фронтальная камера расположена под экраном. Многие производители пытаются создать данный телефон, и даже уже есть рабочие прототипы, но так как камера расположена под экраном, то на нее попадает мало света, и снимки получаются посредственного качества. Однако, компания Xiaomi планирует в конце 2020- начале 2021 года показать серийный смартфон с дисплеем такого рода.
Инновации в дисплеях, не получившие широкого распространения
К сожалению не все инновационные технологии в производстве дисплеев были широко встречены потребителями. Одна из таких технологий – мобильные устройства с прозрачными экранами. Российская фирма Explay выпустила модель Explay Crystal – телефон с прозрачным экраном. Но, к сожалению, он по большей части являлся концептом, с большим числом недоработок, и продажи быстро прекратили. Однако появилась информация, что в ближайшем будущем компания Samsung начнет выпуск смартфонов с прозрачными экранами. Уже есть патент на это, но, если честно, я не могу представить, где они спрячут внутренности смартфона, ведь экран явно будет большим.
Следующая инновация, которая не получила распространения – смартфоны с двумя экранами. Да, ранее уже были на рынке раскладушки с двумя экранами, но это – смартфон, основной экран которого Ips, а второй, расположенный на задней панели выполнен по технологии E-Ink – электронные чернила. Наглядный представитель – наш российский YotaPhone.
К сожалению данная инновация не нашла своего покупателя, так как второй экран был монохромным, с очень долгим временем отклика. Но его огромным плюсом было то, что он отлично читался при ярком солнечном свете и практически не расходовал энергию.
Однако этот смартфон продавался по очень завышенной цене, поэтому продано очень мало экземпляров. Компания предприняла еще одну попытку, выпустив вторую модель данного устройства, но она также не нашла своего потребителя, и инновация так и осталась невостребованной. К большому сожалению. По моему мнению, за E-Ink экранами с низким энергопотреблением будущее. Уже есть патенты на цветные E-Ink экраны с очень малым временем отклика, так что возможно в будущем эта технология даст о себе знать.
Выводы
Экраны телефонов претерпели значительные инновационные изменения. От крошечного однострочного монохромного экрана к огромным 7-дюймовым матрицам с 16 миллионами цветов.
Если бы не было гонки между производителями, то и большинства инноваций не было бы, ведь каждый производитель стремится удивить нас чем-то особенным: Apple – первым дисплеем, заточенным под управление пальцами, Samsung – первым серийным гибким экраном, Xiaomi – первым устройством с экраном, занимающим 98% площади лицевой панели.
Уверен, в ближайшие 5-10 лет нас ждет еще большее число инноваций: прозрачные экраны в смартфонах, полностью гибкие смартфоны или же 3D экраны, способные показывать трехмерную проекцию какого-либо объекта. Nokia 1011 с ЖК-дисплеем (1992 год).
Надеюсь вам понравилась данная статья! Оставляйте комментарии - обсудим данную тему)