Рассматривая новые устройства, будь то смартфон, монитор или телевизор, одним из ключевых аспектов, на который следует обратить внимание, является тип матрицы экрана. Этот параметр влияет на качество изображения, время автономной работы и, естественно, цену устройства.
Однако разобраться в многообразии аббревиатур бывает сложно. LED, OLED, IPS, TN, VA – что это все значит? Желательно получить понятное человеческое объяснение: на что стоит обратить внимание, а что можно пренебречь?
Давайте разберемся в этом вопросе. Надеюсь, что после нашего обсуждения у вас сложится ясное представление о различных типах матриц, что облегчит вам выбор. Поехали!
Что такое матрица? В первую очередь давайте поговорим о основах. Что такое матрица? Простыми словами, это сам экран – та часть устройства, которая отвечает за отображение изображения.
Матрица состоит из крошечных элементов, называемых пикселями. Они способны излучать свет или контролировать его количество, проходящее через них. Пиксели работают в согласовании, создавая изображения, которые мы видим на экране. Различные технологии, такие как LCD, OLED, QLED и прочие, используют разные методы формирования изображений и предоставляют различные характеристики, включая цветопередачу, контрастность и энергоэффективность.
Таким образом, тип матрицы оказывает существенное влияние на конечное изображение и качество дисплея. Теперь давайте рассмотрим основные типы матриц и их различия.
Давайте начнем с технологии LCD. Эта аббревиатура расшифровывается как "Жидкокристаллический дисплей" и представляет собой одну из самых ранних и широкодоступных технологий отображения. На сегодняшний день LCD остается одной из самых популярных технологий, за исключением OLED и microLED, о которых мы обсудим позже — по сути, эти две технологии являются различными типами LCD.
В жидкокристаллических панелях используются жидкие кристаллы, которые реагируют на электрический ток для управления количеством света, проходящего через них. Сами кристаллы не светятся, поэтому для их работы требуется подсветка.
С течением времени развития LCD-матриц появилось множество типов дисплеев, которые, хотя и используют общую базовую технологию, могут значительно различаться по характеристикам и качеству изображения. Поэтому производители различных устройств, таких как телевизоры, смартфоны или мониторы, обычно указывают не просто технологию LCD, а конкретный подтип, отражающий особенности данного дисплея. Эти подтипы можно разделить на две большие группы.
Первая группа связана с конструкцией самой матрицы, а именно с расположением жидких кристаллов в ней. Здесь выделяются такие широко известные аббревиатуры, как TN, VA и IPS.
TN
TN (Twisted Nematic) матрицы выделяются своей высокой скоростью отклика, что позволяет их пикселям менять цвет быстрее, чем у других типов LCD-матриц. Это предотвращает эффект двоения изображения в динамичных сценах, таких как быстрый разворот в играх или прокрутка текста. Быстрое время отклика также способствовало повышению частоты обновления экранов, делая TN-матрицы популярными в первых игровых мониторах с частотами 144 Гц и выше. В начале пути LCD-дисплеев TN-матрицы привлекали своей доступной ценой, но с течением времени другие технологии сокращают разрыв в стоимости производства.
Тем не менее, в последние годы преимущества TN-матриц стали менее выраженными, поскольку другие типы матриц стали также быстрыми, а технологические усовершенствования сократили разницу в цене. Недостатки TN-матриц включают недостаточную насыщенность и контрастность цветов, отсутствие поддержки HDR и ограниченные углы обзора, что делает их менее привлекательными для тех, кто ценит качество изображения. В настоящее время TN-матрицы чаще используются в бюджетных геймерских мониторах, оставаясь в нише, где быстродействие важнее для пользователей, например, киберспортсменов.
В отличие от TN, технология IPS (In-Plane Switching) была разработана для преодоления ограничений TN-матриц. IPS использует более плоскую геометрию, располагая кристаллы параллельно подложке и обеспечивая вращение, а не скручивание, при подаче напряжения. Это привело к значительно широким углам обзора и высокому качеству изображения.
В начале своего пути IPS-мониторы сталкивались с проблемой медленного времени отклика, но сегодня рынок предлагает IPS-матрицы, не уступающие TN в скорости отклика. Недостатками IPS являются глоу-эффект, проявляющийся свечением по краям экрана, и относительно низкий уровень контраста. Несмотря на это, IPS-матрицы нашли широкое применение от смартфонов до профессиональных мониторов для дизайнеров благодаря своей универсальности и качественной цветопередаче.
IPS
Технология IPS была разработана с целью преодоления ограничений матриц TN. В отличие от последних, где кристаллы организованы в виде скрученного нематика, IPS-матрица использует более плоскую геометрию. Кристаллы расположены параллельно подложке и, при подаче напряжения, не скручиваются, а вращаются. Это обеспечивает значительно более широкие углы обзора и высококачественное изображение.
На заре развития технологии IPS мониторы страдали от низкой скорости отклика. Однако сегодня эта проблема успешно решена, и на рынке легко найти IPS-матрицы, не уступающие TN-матрицам по скорости отображения.
Основным недостатком IPS-матриц считается глоу-эффект. Из-за особенностей структуры IPS-матрицы возникает свечение и неравномерная подсветка по краям экрана. Хотя подобные явления могут наблюдаться и на матрицах других типов, в IPS они встречаются чаще и проявляются более ярко.
Еще одним недостатком IPS является относительно низкий уровень контраста, который составляет в среднем 1000 к 1. Это приводит к тому, что даже на дорогих устройствах с IPS-экранами черный цвет отображается скорее как оттенок серого.
Тем не менее, IPS-матрицы обладают высокой универсальностью и широким применением в различных устройствах — от смартфонов до игровых мониторов и телевизоров. Благодаря высокому качеству цветопередачи их часто выбирают для профессиональных мониторов дизайнеров.
VA
Рассмотрим матрицу VA .С точки зрения сочетания качества и цены, она представляет собой оптимальный компромисс между IPS и TN. Кристаллы в этой матрице ориентированы как вертикально, так и по диагонали относительно подложки. Это обеспечивает VA-матрице глубокий черный цвет, благодаря высокому коэффициенту контрастности на уровне 3000 к 1.
Визуально это проявляется в более насыщенном и красочном изображении, что является преимуществом при просмотре фильмов. Тем не менее, существуют и недостатки. У VA-матрицы самое длительное время отклика, и иногда возникает эффект остаточного изображения, известный как "моушн-блюр" — когда движущийся объект оставляет на экране свой след. Также следует отметить, что, несмотря на великолепную контрастность, общая цветопередача VA-матриц в среднем уступает IPS.
Подводя итог, можно сказать, что матрицы TN сегодня теряют свою популярность, так как основные их недостатки, такие как ограниченные углы обзора и недостаточное воспроизведение цветов, до сих пор не были успешно преодолены.
IPS и VA сегодня являются весьма универсальными и находят применение в различных областях. Технология IPS отлично подходит тем, кто занимается графикой и ценит широкий цветовой охват. В то время как матрицы VA привлекают тех, кто стремится получить визуально красочное изображение с глубокими черными оттенками, идеальное для просмотра фильмов и игр.
Однако важно учесть, что даже в пределах одного типа технологии качество изображения может существенно различаться. Два телевизора с IPS-матрицей, например, могут предоставить совершенно разные визуальные впечатления. Поэтому при выборе устройства следует рассматривать тип матрицы лишь как один из множества факторов.
LED LCD
LED LCD (Light Emitting Diode Liquid Crystal Display) представляет собой технологию экранов, в которой для подсветки используются светодиоды. Эти светодиоды могут располагаться как позади экрана, так и по его бокам. Эта технология была введена в замену устаревшим LCD-экранам, которые использовали флуоресцентные лампы для освещения. Внедрение светодиодов сделало дисплеи более энергоэффективными и тонкими.
Мини-LED (mini-LED) является продвинутой версией технологии LED-подсветки. В мини-LED матрицах используются светодиоды значительно меньших размеров по сравнению с обычными LED, в пределах от двух до 40 раз. Это позволяет интегрировать в дисплей большее количество светодиодов, что, в свою очередь, создает больше зон локального затемнения. Это особенно важно для достижения высокой контрастности и оптимальной работы HDR (High Dynamic Range).
Преимущества использования мини-LED включают более точное управление подсветкой, улучшенную контрастность и способность достижения высокого качества изображения. Эти дисплеи широко применяются в телевизорах и мониторах, предназначенных для воспроизведения высококачественного контента, такого как фильмы и игры.
QLED
Более точно, QLED расшифровывается как "жидкокристаллический дисплей с квантовыми точками". В отличие от светофильтров, применяемых в LED ЖК-матрицах, здесь между слоем с жидкими кристаллами и светодиодной подсветкой добавлен слой с квантовыми точками — микроскопическими полупроводниковыми частицами, преобразующими излучение светодиодов в свечение с определенной длиной волны. Проще говоря, это позволяет получить более чистые базовые цвета RGB.
Подсветка состоит из светодиодов и может быть выполнена различными технологиями, включая miniLED.
Благодаря технологии квантовых точек производители дисплеев значительно улучшили основные параметры: пиковую яркость, контрастность и насыщенность цветов. Это позволило телевизорам и мониторам приблизиться, а иногда и превзойти модели с OLED-матрицами.
Тем не менее, у QLED все еще есть недостатки по сравнению с OLED. Качество изображения на QLED-экранах может значительно различаться из-за влияния не только квантовых точек, но и качества подсветки и самой матрицы. В то время как OLED-экраны обычно обеспечивают однородно высокое качество с глубоким черным, высоким откликом и лучшими углами обзора. Однако использование OLED на больших диагоналях слишком дорого, поэтому QLED часто предпочтительны для телевизоров и больших компьютерных мониторов, близко приближаясь к характеристикам OLED.
OLED
Важно понимать, что OLED - это совершенно другой тип матрицы по сравнению с предыдущими вариантами LCD. Этот тип матрицы считается будущим и широко используется в современных смартфонах среднего и высокого уровня, а также в смарт-часах, браслетах, флагманских мониторах и телевизорах.
Прежде чем мы рассмотрим различия между разными типами OLED-экранов, давайте обратим внимание на их общие черты. В каждом типе OLED-экранов используется одна и та же фундаментальная технология.
В отличие от LED LCD, где используется светодиодная подсветка, OLED-экраны сами по себе светодиодные. Каждый пиксель на такой матрице излучает свет, и не требуется дополнительного подсветочного слоя, как в LCD.
Эти светодиоды представляют собой смесь красных, зеленых и синих излучателей, расположенных различными способами. Подача электрического тока приводит к излучению света.
Отсутствие подсветки означает, что OLED-дисплеи обеспечивают "бесконечную контрастность". Поскольку OLED-экран может полностью выключать пиксели для отображения черного цвета с нулевой яркостью, контрастность между самыми темными и яркими частями экрана становится бесконечной. Это отличие от IPS (с контрастностью в среднем 1000:1) и VA (с контрастностью 3000:1), делая черный цвет на OLED более насыщенным.
Эта особенность также связана с поддержкой HDR, так как отображение темных сцен лучше всего выполняется на дисплее с пиксельным затемнением.
ОLED обеспечивает потрясающее качество изображения с настоящим черным цветом, свободным от бликов, свечения, расплывчатости и других визуальных артефактов. Кроме того, OLED-экраны потребляют меньше энергии, что положительно сказывается на автономности устройств с такими дисплеями.
Еще одним преимуществом OLED-панелей является мгновенная скорость отклика пикселей, что исключает ореолы или шлейфы за быстро движущимися объектами, независимо от частоты обновления.
Все звучит так, будто OLED лучше во всех отношениях. Однако у этой технологии есть свои проблемы.
Главной из них является цена. Даже самый простой OLED-экран дороже, чем высококачественный IPS, и это, вероятно, останется неизменным в течение времени.
Вторая проблема - это выгорание. Использование органического материала при создании OLED-матриц может привести к выгоранию, особенно если статические элементы пользовательского интерфейса, такие как меню, панель навигации, логотип телеканала и т. д., долго остаются на экране. Однако производители сделали значительные успехи в решении этой проблемы, и в нормальных условиях использования риск выгорания минимален.
Как и в случае с LCD-матрицами, у производителей OLED-панелей существуют различные подтипы, такие как AMOLED, Super AMOLED, POLED и т. д.
AMOLED
AMOLED представляет собой технологию OLED с активной матрицей (AM), что означает, что каждый пиксель управляется системой через активную матрицу. Это оптимизирует расход энергии батареи и позволяет применять AMOLED на экранах различных размеров. В отличие от пассивных матриц, которые используются в некоторых специализированных устройствах, активные матрицы широко распространены в смартфонах, телевизорах и мониторах. Таким образом, при упоминании OLED-экрана или AMOLED в характеристиках, подразумевается преимущественно AMOLED.
Super AMOLED
Super AMOLED представляет собой улучшенную версию AMOLED. В первых смартфонах с AMOLED устанавливался сенсорный слой поверх матрицы, но в 2010 году Samsung изменила подход, приклеив сенсор непосредственно к матрице, устраняя воздушную прослойку. Эта инновация была запатентована как Super AMOLED. В дальнейшем появились модификации, такие как Super AMOLED Plus, Dynamic AMOLED, Fluid AMOLED и др., но эти термины, как правило, служат маркетинговыми обозначениями без существенных изменений в принципах работы.
POLED
POLED – это OLED с пластиковым нижним слоем матрицы вместо стеклянного. Это более дешево и практично, но в настоящее время многие OLED-экраны используют пластиковые подложки, делая термин POLED скорее маркетинговым, чем отражающим фундаментальные изменения.
QD OLED
В 2022 году появилась технология QD OLED, где QD означает квантовые точки. Этот гибрид OLED и квантовых точек устраняет цветовой фильтр и использует слой с квантовыми точками. В отличие от обычных OLED, использующих белый свет, который фильтруется для получения цветов, QD OLED использует синий свет, что повышает яркость и эффективность.
MicroLED
MicroLED – новый тип матрицы с микроскопическими светодиодами. Это отличается от OLED, так как использует неорганический материал и более мелкие светодиоды. Предоставляет высокую яркость, быстрый отклик и отсутствие риска выгорания. Находится на ранних стадиях разработки, но считается перспективным.
Сгибаемые экраны
Технология складных дисплеев позволяет гибкость экрана, и она активно используется в современных устройствах. Основой для складных экранов часто служит OLED, благодаря его способности сохранять качество изображения при изгибе. Однако, сами материалы для покрытия складных экранов все еще вызывают трудности, поскольку пластик подвержен царапинам, ищется компромисс с использованием стекла в составе.
Подытоживая, можно сделать ряд важных выводов. На текущий момент технология OLED предоставляет наилучшее качество изображения. Пользователям, готовым вложиться в качественный экран, рекомендуется выбирать устройства с OLED-матрицей. Они обеспечивают отличную цветопередачу, высокую яркость, бесконечный контраст, мгновенный отклик и эффективное энергопотребление. Однако стоит учитывать, что устройства с OLED-матрицами обычно заметно дороже аналогичных устройств с LCD-матрицами.
В перспективе устройства с технологией micro LED могут представлять конкуренцию OLED, однако на данный момент они остаются редким явлением на рынке.
Несмотря на привлекательность OLED, существуют также отличные варианты с LCD-матрицами. IPS подходит тем, кто ценит высокую цветопередачу, в то время как VA предоставляет более контрастные цвета, делая его идеальным для просмотра фильмов и игр с впечатляющей графикой. Важно также учитывать требования к скорости отклика, при этом IPS и TN могут быть предпочтительными вариантами.
В сегменте телевизоров матрицы QLED выделяются, предоставляя характеристики, близкие к OLED, при более доступной цене. Однако при выборе ЖК-телевизора рекомендуется провести тщательное сравнение вживую, учитывая различия в цветопередаче и глубине черного.
В сфере смартфонов преобладание OLED неоспоримо, особенно в сегментах среднего и выше. В любом случае, решаясь на выбор, стоит обращать внимание на характеристики, такие как яркость, контрастность и цветовые охваты, поскольку даже у устройств с одинаковыми матрицами качество изображения может существенно различаться. Матрица остается основой изображения, и от нее зависит множество важных аспектов.
