При выборе нового устройства, будь то смартфон, монитор или телевизор, одной из ключевых характеристик, на которую следует обратить внимание, является тип матрицы экрана. Именно от этого показателя зависят качество изображения, время работы от аккумулятора и, безусловно, цена.
Однако разобраться во множестве аббревиатур бывает нелегко. LED, OLED, IPS, TN, VA… что они означают?
Мы сосредоточимся на предоставлении ясного и доступного объяснения. Важно понимать, на какие аспекты следует обращать внимание, а какие можно игнорировать.
Сегодня мы именно это и обсудим. Я надеюсь, что вскоре вы получите четкое представление о различных типах матриц, что упростит ваш выбор. Начнем.
Что такое матрица?
Прежде всего, начнем с основ. Матрица – это, по сути, экран. Более точно, это его часть, отвечающая за визуализацию изображения.
Матрица состоит из мелких элементов, известных как пиксели, которые способны излучать свет или регулировать интенсивность света, проходящего через них. Эти пиксели взаимодействуют друг с другом, формируя изображения, которые вы наблюдаете на экране. Разные типы дисплеев, включая LCD, OLED, QLED и другие, применяют различные технологии для генерации изображений и обладают разнообразными характеристиками, такими как цветопередача, контрастность и энергоэффективность.
Таким образом, итоговое отображение и качество экрана могут значительно варьироваться в зависимости от типа применяемой матрицы.
Теперь давайте рассмотрим основные виды матриц и их особенности.
LCD
Начнём с ЖК-дисплеев. Эта аббревиатура расшифровывается как Жидкокристаллический дисплей. Это одна из первых и наиболее доступных технологий отображения, которая сегодня по-прежнему является лидером на рынке, так как все кроме OLED и microLED, которые мы обсудим позже, фактически представляют собой различные виды ЖК-дисплеев.
В таких панелях задействованы жидкие кристаллы, способные реагировать на электрическое поле для регулирования светового потока, проходящего через них. Кристаллы сами по себе не излучают свет, поэтому требуется дополнительная подсветка для их функционирования.
В процессе развития ЖК-дисплеев было создано множество различных типов экранов. Несмотря на использование одной основной технологии, они могут значительно различаться по характеристикам и качеству изображения. Поэтому производители техники, включая телевизоры, смартфоны и мониторы, зачастую указывают не просто ЖК-технологию, а конкретный подтип, который отражает уникальные особенности дисплея. Эти подтипы можно сгруппировать на две большие категории.
Первая категория касается конструкции матрицы и размещения жидких кристаллов, что дало жизнь таким аббревиатурами, как TN, VA и IPS.
TN
Основная характеристика TN-матрицы заключается в быстроте её отклика: пиксели способны изменять цвет быстрее, чем в других типах ЖК-матриц. Это предотвращает появление размытия изображения в динамичных сценах, таких как резкие повороты в играх или быстрое прокручивание текста. Высокая скорость отклика способствовала увеличению частоты обновления экранов, что привело к тому, что первыми игровыми мониторами с частотой 144 Гц и выше, как правило, стали TN-матрицы. Кроме того, в период, когда ЖК-дисплеи только начинали набирать популярность, TN-матрицы были значительно более доступными по цене.
Тем не менее, последние годы показали, что эти преимущества TN-матриц теряют свою значимость, так как другие технологии также добились высокой скорости, а улучшение производственных процессов уменьшило разницу в затратах.
Однако TN-матрицы уступают другим в качестве изображения. Их цветовая палитра не отличается насыщенностью и контрастом, а возможности HDR остаются недоступными. Углы обзора также являются серьёзным ограничением: при просмотре сбоку или сверху цвета искажаются. Поэтому такие мониторы в основном подходят тем, кто ставит скорость выше качества, преимущественно киберспортсменам.
В результате TN-матрицы изначально использовались в игровых мониторах и бюджетных телевизорах, но сегодня их применение ограничено, и они остаются в основном на рынке недорогих геймерских дисплеев, в то время как в смартфонах и телевизорах встречаются крайне редко.
IPS
Технология IPS появилась как решение для устранения недостатков матриц TN. В отличие от них, где кристаллы располагаются в скрученном нематическом состоянии, в IPS матрицах они размещены параллельно экрану. При подаче электричества кристаллы не скручиваются, а подвергаются вращению. Это обеспечивает значительно более широкие углы обзора и высокое качество изображения.
Однако в начале своего развития IPS мониторы страдали от низкой скорости. В настоящее время эта проблема устранена, и на рынке представлены IPS матрицы, которые сопоставимы с TN по времени отклика.
Основным минусом IPS матриц является эффект глоу. В силу их конструкции по краям дисплея появляется свечение и неравномерная подсветка. Хотя подобные засветы можно заметить и у других типов матриц, в IPS они проявляются чаще и ярче.
Также стоит отметить сравнительно низкий уровень контраста, составляющий около 1000:1. В результате в качественных устройствах цвета черного чаще кажутся серыми.
Тем не менее, IPS матрицы универсальны, их можно найти во множестве устройств: от смартфонов до игровых мониторов и телевизоров. Благодаря превосходной цветопередаче, многие профессиональные мониторы для дизайнеров используют именно эту технологию.
VA
В конце концов, мы подходим к VA матрице, которая, вероятно, является моей любимой из всех ЖК-матриц. В плане баланса между качеством изображения и ценой, она представляет собой нечто среднее между IPS и TN. Кристаллы здесь располагаются как вертикально, так и по диагонали относительно основы, что позволяет VA матрицам достигать глубокого черного цвета благодаря высокому коэффициенту контрастности, равному 3000:1.
Это проявляется в более ярком и насыщенном изображении, что создает определенное преимущество при просмотре фильмов. Однако у VA матриц есть и недостатки: у них самое долгое время отклика и возможно появление эффекта остаточного изображения, также известного как моушн блюр, когда движущийся объект оставляет за собой шлейф. Кроме того, хотя контрастность у VA матриц великолепна, общее цветопередача в среднем уступает IPS.
В итоге, TN матрицы постепенно теряют популярность из-за своих серьезных недостатков, таких как плохие углы обзора и ограниченная цветовая гамма. IPS и VA матрицы становятся более универсальными и используются в различных сферах; IPS подойдет тем, кто занимается графикой, а VA — для тех, кто ценит красивую картинку и глубокий черный цвет при просмотре фильмов и играх. Выбирая устройство, стоит помнить, что качество изображения может значительно варьироваться даже в пределах одного типа матриц.
LED LCD
Другим распространённым способом выделить конкретный дисплей среди аналогичных является указание на тип подсветки, без которой, как уже упоминалось, не может обойтись ни один LCD-экран. Сюда относятся такие технологии, как LED, miniLED и QLED. В дисплеях LED LCD используется светодиодная подсветка, расположенная либо позади экрана, либо по его краям. Изначально производители начали подчеркивать этот момент для того, чтобы отличить свои товары от более старых моделей с флуоресцентной подсветкой. В отличие от таких решений, LED-технология гораздо более эффективна в плане потребления электричества, а также позволяет значительно сократить толщину самого экрана.
mini-LED
Следующим шагом в развитии LED-подсветки стали матрицы на основе mini-LED. В таких дисплеях применяются светодиоды, размер которых в два-сорок раз меньше стандартных. Это дает возможность производителям устанавливать большее количество светодиодов в свои экраны. Увеличение числа светодиодов облегчает создание большего количества зон локального затемнения, что, в свою очередь, способствует повышению контрастности и улучшению работы HDR-технологий.
QLED
Теперь обсудим матрицы QLED. Несмотря на название, QLED не имеет отношения к OLED-матрицам, хотя и считается их главным соперником. Тем не менее, это все еще является технологией LCD.
QLED означает жидкокристаллический дисплей с квантовыми точками. Вместо использования обычных светофильтров, как в LED ЖК матрицах, между слоем с жидкими кристаллами и LED-подсветкой добавлена прослойка с квантовыми точками — крошечными полупроводниковыми частицами, которые преобразуют светодиодное излучение в свет с определенной длиной волны. Это позволяет достичь более чистых оттенков основных RGB цветов.
Подсветка в QLED состоит из светодиодов и может быть выполнена с помощью разнообразных технологий, включая miniLED.
Благодаря квантовым точкам производители смогли значительно улучшить основные параметры дисплеев: пиковой яркости, контрастности и насыщенности цветов. В результате телевизоры и мониторы QLED могут соперничать, а иногда и превосходить OLED-модели.
Тем не менее, QLED-модели лишены некоторых преимуществ OLED. Качество изображения на QLED экранах может варьироваться в зависимости от подсветки и матрицы, тогда как OLED экраны почти всегда демонстрируют стабильное качество, имея глубокий черный цвет и лучшие углы обзора. Однако, из-за высокой стоимости OLED на больших экранах, QLED чаще всего используется для телевизоров и больших мониторов, обеспечивая характеристики, близкие к OLED.
OLED
Поскольку мы уже обсудили достоинства OLED, стоит продолжить эту тему. Важно отметить, что в отличие от предыдущих типов, которые были различными формами LCD-экранов, OLED представляет собой совершенно новый класс матриц, который считается будущим технологий дисплеев. OLED все чаще встречается в современных смартфонах, смарт-часах, фитнес-браслетах, а также в флагманских телевизорах и мониторах.
Прежде чем рассматривать различные типы OLED-экранов, давайте обратим внимание на их общие черты. Все они основываются на одной и той же ключевой технологии. В отличие от LED LCD, где используется подсветка, в OLED-экранах каждый пиксель сам по себе излучает свет, что исключает необходимость в дополнительной подсветке.
Эти светодиоды состоят из красных, зеленых и синих элементов, устроенных по-разному. При подаче тока возникает свет. Поскольку подсветка отсутствует, OLED-дисплеи обеспечивают «бесконечный контраст». Это не просто громкое словцо: поскольку пиксели могут полностью выключаться, разница между самыми яркими и темными точками на экране становится бесконечной, превосходя IPS и VA, где черный цвет выглядит более сероватым.
Также это качество важно для поддержки HDR, улучшающей отображение темных сцен. В результате пользователи получают изображения с настоящим черным цветом, свободным от бликов и других дефектов. OLED-экраны также потребляют меньше энергии, что улучшает автономность устройств на батарейках.
Тем не менее, у OLED есть свои недостатки. Главный из них — высокая цена, даже самые простые OLED-экраны стоят дороже, чем качественные IPS. Вторая проблема — выгорание, так как органические материалы могут со временем терять яркость, особенно при длительном отображении статичного контента. Однако производители достигли значительного прогресса в минимизации этого эффекта за последние годы.
Как и в случае с LCD, существуют различные подтипы OLED-технологии, такие как AMOLED, Super AMOLED и POLED.
AMOLED
Что такое AMOLED? На самом деле, это разновидность OLED-дисплея, где буквы AM обозначают использование активной матрицы. Благодаря этой технологии система может контролировать каждую отдельную точку на экране, подавая на нее электрический ток с нужной силой. Это не только снижает расход энергии, но и позволяет применять AMOLED в дисплеях различных размеров. В отличие от активной матрицы, существуют также экраны с пассивной матрицей, однако они сейчас практически не используются, за исключением некоторых специализированных устройств, таких как электронные книги. Это связано с их основным недостатком — медленным временем обновления изображения. На сегодняшний день активные матрицы стали стандартом для смартфонов, телевизоров и мониторов. Таким образом, если в характеристиках упоминается OLED-дисплей, обычно имеется в виду именно AMOLED.
Супер AMOLED
Однако существует ещё технология Super AMOLED. В чём же её суть? Всё довольно просто. Первые смартфоны с AMOLED-дисплеем использовали сенсорный слой, который реагировал на нажатия, размещённый поверх матрицы. Но в 2010 году компания Samsung применила новый подход, прикрепив сенсор прямо к матрице, тем самым устранив воздушный зазор, который существовал в предыдущих вариантах. Это решение было запатентовано под названием Super AMOLED.
Затем появились различные вариации, такие как Super AMOLED Plus, Dynamic AMOLED, Fluid AMOLED и другие. Тем не менее, ни одно из этих наименований не представляет что-то действительно инновационное или кардинально новое. Это, по сути, всего лишь маркетинговые уловки.
POLED
Возможно, вы слышали о технологии под названием POLED. Однако тут нет ничего принципиально нового. Основное отличие от традиционного OLED, особенно от первых версий, заключается в использовании пластиковой подложки вместо стеклянной. Это решение более экономично и удобно. Но на сегодняшний день большинство OLED-дисплеев также используют пластиковый слой. В итоге, название POLED скорее является маркетинговым ходом, чем действительно уникальной характеристикой.
Сложилось так, что смартфон с экраном, например, Super Puper Dynamic Amoled 2X Ultra Pro Max, выглядит более привлекательно для покупателя, чем просто модель с OLED. Поэтому рекомендую не заострять внимание на модных приставках, а сосредоточиться на конкретных параметрах экрана. Важно обратить внимание на такие характеристики, как разрешение, максимальная яркость, уровень контрастности, поддержка HDR или Dolby Vision, а также функции адаптивной частоты обновления.
QD OLED
В 2022 году появилась новая технология под названием QD OLED, где QD обозначает квантовые точки. Как можно понять из названия, это некий гибрид между OLED технологией и квантовыми точками. В этом случае цветовой фильтр заменяется слоем с квантовыми точками.
Если стандартный OLED использует белый цвет в качестве основы, а затем преобразует его в синий, зеленый и красный с помощью светофильтров, что приводит к потерям яркости, то QD OLED начинается с синего цвета, который затем преобразуется в зеленый и красный с помощью слоя квантовых точек. Это позволяет практически не терять световую энергию при превращении цвета.
Таким образом, мы наблюдаем значительно более высокие уровни яркости. Также улучшается качество уже отличных цветов благодаря оптимизации количества света, излучаемого одним OLED пикселем. Кроме того, возможно, что в будущем производство QD-OLED экранов станет менее затратным, чем производство традиционных OLED, поскольку исключение цветового фильтра позволяет сократить материалы и упростить процесс. Однако в настоящее время данная технология лишь начинает внедряться на рынок, и пока рано судить о ее будущем распространении.
MicroLED
Совсем недавно на рынке появилась новая категория дисплеев — MicroLED, что в переводе означает "микроскопические светодиоды". Важно не путать эту технологию с mini-LED, о которой мы говорили ранее, так как они существенно различаются.
MicroLED, как и OLED, не требует дополнительного источника света, однако, вместо органических соединений, используемых в OLED, данная технология основывается на неорганическом материале — нитриде галлия. Также MicroLED использует значительно меньшие светодиоды для субпикселей.
Среди главных преимуществ MicroLED по сравнению с OLED можно выделить значительно более низкое потребление энергии, пиковую яркость, которая превышает таковую в OLED, а также более быстрое время отклика — и всё это без риска выгорания экрана.
На данный момент дисплеи MicroLED все еще находятся на первоначальных стадиях разработки и остаются недоступными для широкой публики. Тем не менее, эксперты в индустрии уверены, что это лишь вопрос времени, когда технологии MicroLED будут массово внедрены в различные электронные устройства.
Сгибаемые дисплеи
Одна из самых современных технологий, активно внедряющаяся на рынок – это складные экраны. Данная технология предоставляет возможность складывать дисплей как внутрь, так и наружу. Однако по сути, в матрице этих дисплеев нет ничего нового. Это все тот же OLED. Многослойная тонкопленочная конструкция позволяет ему быть гибким. Наилучшие качества OLED становятся особенно заметны, так как каждый светодиод индивидуально подсвечивается, что обеспечивает отличное качество изображения даже на изогнутых экранах. Вы, вероятно, уже замечали начальные проявления технологии складных экранов в виде закругленных краев на телефонах.
Основная сложность в создании складных дисплеев заключается не в самой матрице, которая и так является гибкой, а в том, каким материалом ее покрыть. Обычное закаленное стекло не подойдёт, так как оно несгибаемо. Изначально использовали пластиковые полимеры, но они оказались слишком мягкими и легко царапаемыми. В настоящее время разрабатываются материалы, содержащие стекло, но это пока не решает проблему. Первые покрытия сгибаемых экранов все еще ведут себя как пластик, особенно по части устойчивости к повреждениям.
Итоги
Подводя итоги, можно сделать ясные выводы. На текущий момент лучший дисплей у OLED. Если вы готовы инвестировать, выбирайте устройство с OLED экраном. Это обеспечит вам яркие цвета, высокую яркость, бесконечный контраст, мгновенный отзыв и экономное потребление энергии.
Это в равной степени касается смартфонов, телевизоров и мониторов, как для геймеров, так и для дизайнеров. Важно отметить, что за OLED модели часто требуется заплатить значительно больше, чем за устройства с LCD.
В будущем основным конкурентом OLED могут стать экраны на основе micro LED, хотя пока они достаточно редки на рынке. С нетерпением ждем, когда технологии станут более доступными.
Однако есть и достойные варианты среди LCD. Для тех, кто ценит цветопередачу, подойдут IPS, тогда как VA обеспечивает более контрастные оттенки, что, на мой взгляд, лучше для кино и игр с насыщенной графикой. Если скорость отклика критична, выбирайте IPS или TN.
В телевизорах выделяются QLED матрицы, которые по характеристикам схожи с OLED, но стоят дешевле. Рекомендуется увидеть ЖК телевизоры вживую, чтобы выбрать оптимальный вариант. В смартфонах, как правило, доминируют OLED в среднем и верхнем сегментах.
Не забывайте обращать внимание на характеристики: яркость, контрастность, цветовые охваты. Даже одинаковые матрицы могут показывать различное качество изображения, и именно они являются основой восприятия картинки.
