Всё про типы матрицы мониторов: tn, ips, pls, va, mva, oled

Панели IPS

Технология IPS была разработана, чтобы улучшить ограничения панелей TN — прежде всего, плохую цветопередачу и ограниченные углы обзора. В результате панели IPS намного лучше, чем TN в обеих этих областях.

В частности, панели IPS имеют значительно более высокие углы обзора, чем TN. Это означает, что Вы можете просматривать IPS-панели с крайних углов и при этом получать точную цветопередачу. В отличие от TN, Вы заметите очень небольшой сдвиг в цвете, когда будете смотреть на него с неидеальной точки зрения.

В то время как высокие частоты обновления обычно доступны для TN, все больше производителей выпускают панели IPS с частотой обновления 240 Гц. Например, 27-дюймовый 1080p ASUS VG279QM использует IPS-панель и поддерживает 280 Гц.

Ранее TN демонстрировали меньшую задержку ввода, чем любая другая панель, но технология IPS наконец-то догнала их. В июне 2019 года LG анонсировала свои новые мониторы Nano IPS UltraGear с временем отклика в одну миллисекунду.

Несмотря на сокращение разрыва в характеристиках, Вы все равно будете платить больше за панель IPS с таким низким временем отклика, чем за TN с аналогичными характеристиками. Если у Вас ограниченный бюджет, ожидайте время отклика около четырех миллисекунд для хорошего монитора IPS.

Последнее, что следует знать о панелях IPS, — это явление под названием «свечение IPS». Это когда Вы видите, что подсветка дисплея светится сквозь него под более экстремальными углами обзора. Это не большая проблема, если Вы не смотрите на панель сбоку, но об этом следует помнить.

Характеристики

Итак, мы узнали о том, что такое IPS матрица. А также принципы работы этих ЖК дисплеев и основные разновидности. Для того чтобы лучше понимать сильные и слабые стороны ips экранов, нужно глубже изучить характеристики этой технологии.

Тип подсветки

Одним из основных атрибутов ЖК монитора, является подсветка матрицы:

• светодиодная подсветка (LED);
• подсветка люминесцентными лампами.

На 2019-й год подсветка люминесцентными лампами считается уже устаревшей. И в ближайшее время LED подсветка, скорее всего, вытеснит её с рынка.
И поэтому при выборе монитора стоит отдавать предпочтение IPS матрицам именно с LED подсветкой. Так как они делают изображение более ярким и качественным.

Цветопередача и контрастность

Этот параметр является одним из преимуществ IPS. Качество цветопередачи немного уступает плазменным панелям. Но при этом IPS монитор гораздо дешевле.
Что касается контрастности, то TFT IPS матрицы чуть-чуть уступают VA технологиям.

Угол обзора и яркость

Эти показатели являются одной из главных «фишек» IPS мониторов. Углы обзора гораздо лучше, чем у конкурентов. А яркость как минимум не уступает другим матрицам.

Время отклика и ресурсоёмкость

Время отклика IPS монитора немного выше, чем, например, у MVA. Что касается ресурсоёмкости, то этот параметр находится на приемлемом уровне и не сильно отличается от конкурентов.

Чем лучше IPS экран?

Итак, чем лучше IPS экран? Если вы читали другие статьи на данную тему, то наверняка сталкивались с утверждением о точности цветопередачи. Действительно, матрица экрана IPS позволяет добиться максимальной точности отображения тонов и оттенков. Но здесь, как и в большинстве случаев, нужно делать важные ремарки.

Цветопередача IPS экрана

Идеальная цветопередача на IPS LCD экране смартфона встречается редко. Обычно цветовая температура уходит в холодную часть спектра, и дисплей отдает синевой. По-настоящему шикарную цветопередачу обеспечивает Professional IPS, или P-IPS, который отображает 102% цветового пространства и передает более 1 миллиарда оттенков. Такие матрицы ставят в недешевые мониторы, которыми пользуются дизайнеры, фотографы и представители других профессий, для которых критична точная цветопередача.

IPS экран смартфона не комплектуют такими дорогими матрицами; к слову, средняя стоимость телефонного экрана IPS LCD с разрешением Full HD около 10 долларов. Но это не значит, что хорошей цветопередачи в телефоне не может быть в принципе. Наоборот! К примеру, новый Xiaomi Mi 8 Lite в Стандартном Режиме выдает почти идеальную картинку с минимальным отклонением цветов. Телефон оснащен IPS экраном, и по цветопередаче он опережает почти все флагманы 2018 года, укомплектованные Amoled матрицами.

Идеальный белый цвет

Технология жидких кристаллов (Liquid Crystal Display — именно так расшифровывается аббревиатура LCD) позволяет получать идеальный белый цвет. Не почти идеальный, а безупречный. Конечно, в смартфонах белые оттенки часто отдают синим или зеленым цветом, но это характерно и для Amoled дисплеев, на которых чистый белый невозможно получить в принципе.

IPS LCD экран дает возможность получить идеальный белый, и при хорошей заводской калибровке дисплея смартфона это становится заметно. Данное преимущество может иметь большое значение для тех, что много читает на смартфоне, придирчиво изучает фотографии или активно пользуется мессенджерами, в которых преобладает белый фон. С другой стороны, при просмотре видео идеальный белый никакой роли не играет, поскольку в общей мешанине цветов вы его даже не заметите.

В IPS LCD экранах нет ШИМ

Главная проблема Amoled дисплеев — мерцание, причиной которого является изменение частоты подсветки для регулировки яркости изображения. Подробно об этом можно почитать в статье, посвященной плюсам и минусам Amoled экранов, здесь же остановимся на главном.

Мерцание экрана на частоте выше 250 или 300 герц никак не влияет на зрение. Глазами его заметить невозможно. Но если частота снижается, мерцание приводит к утомлению глаз и даже к ухудшению зрения. Примечательно, что глазом вы ШИМ все равно не увидите, но его легко выявить с помощью простого «карандашного теста». (Тест можно провести хоть сейчас, методика описана в статье про Amoled экраны).

IPS LCD экран смартфона тоже мерцает, но на более высокой частоте. Никакого влияния на зрение это мерцание не оказывает. Сравнить ШИМ Амолед и IPS экрана можно с помощью того же «карандашного теста», для этого достаточно взять два телефона с разными матрицами. Если дома такой пары нет, можете зайти в ближайший магазин электроники.

Срок службы IPS экрана

Одним из основных аргументов против Amoled экранов является их «недолговечность». Они имеют свойство выгорать и терять яркость по мере износа. IPS LCD экраны отличаются большим сроком службы. Матрица рассчитана на десятки тысяч часов работы, максимальная яркость экрана смартфона не изменится даже через 5 лет активного использования.

На практике ситуация выглядит немного иначе. Со сроком службы IPS экранов действительно нет никаких проблем, они не выгорают и не становятся бледнее. Да, матрица IPS изначально может быть тусклой, но это другая история, к ней мы еще вернемся.

Нюанс в том, что хорошие Amoled экраны тоже не выгорают, по крайней мере, на срок службы телефона их точно хватит. Проблема может проявиться в том случае, если вы покупаете дешевый телефон с Amoled дисплеем, например, какой-нибудь Galaxy J6 2018 года выпуска, ZTE nubia M2 или Umidigi Crystal. Мы не утверждаем, что экраны конкретно этих смартфонов выгорят через год. Но у нас есть реальные примеры, когда Amoled экран Samsung в телефоне серии J выгорал за 7-8 месяцев.

Проще говоря, если вы покупаете недорогой смартфон, лучше брать устройство с IPS LCD. Дешевая Amoled матрица действительно может выгореть через год. А вот флагманы с Amoled будут радовать вас яркой картинкой, пока не захотите сменить телефон.

Технология отображения

Если вы когда-то изучали строение жидкокристаллической панели своего монитора или телевизора, то легко поймете то, о чем мы будем говорить дальше.

В данном случае панель состоит из следующих элементов:

Передний и задний поляризаторы.

Светофильтры.

Направляющие жидких кристаллов.

Сами жидкие кристаллы.

Электроды.

Управляющие транзисторы.

Подсветка.

Наглядно расположение всех этих элементов можете видеть на рисунке 1.

Рис. 1. Наглядное отображение рассматриваемой панели

Кристаллы в таких матрицах поворачиваются при приложении электрического поля, причем делают это одновременно, то есть вместе. Это, кстати, главная особенность IPS. Благодаря такому подходу удалось добиться значительного увеличения угла обзора. Теперь он составляет 178о, причем как по горизонтали, так и по вертикали.

Для сравнения вот вам две схемы других типов панелей – TN и VA.

Рис. 2 Наглядное отображение панелей TN и VA

Как видите, здесь жидкие кристаллы поворачиваются совсем по-другому, и картинка получается не такой яркой, насыщенной и ее не видно с угла 178о.

А теперь пробежимся по вышеуказанным элементам. Как известно, поляризатором называется устройство, которое позволяет получать поляризованное оптическое излучение из излучения с произвольной поляризацией.

Другими словами, в этом устройстве выделяется часть естественного света, которая обладает нудным уровнем поляризации при отражении от поверхности. Это нужно для отображения картинки.

Дальше идут светофильтры. Их размещают по два, причем так, чтобы один был повернут перпендикулярно другому. Соответственно, свет не проходит через первый светофильтр. Благодаря этому удается добиться почти идеального отображения черного цвета (разумеется, ничего идеального в мире не существует, но все же). Интересно, что по этой же причине все «битые» пиксели имеют черный цвет, а не белый.

Дальше идут направляющие, сами жидкие кристаллы и электроды. Через них подается напряжение.

В это время молекулы поворачиваются на 90о и начинают пропускать свет.

Этому процессу способствуют управляющие транзисторы. Дальше располагается еще один поляризатор и блок подсветки.

Как видите, в приведенных выше других типах матриц все происходит совершенно по-другому. Главное отличие состоит в конфигурации кристаллов. Но такое расположение всех элементов дает ряд существенных преимуществ перед конкурентами, о которых мы еще поговорим. Остановимся на этом более подробно.     

Преимущества

Вот список особенностей, за счет которых IPS обгоняет на рынке другие типы матриц:

Цвет практически точно повторяет исходный. По крайней мере, цветовая гамма передается весьма адекватно. Грубо говоря, нет искажения цветов при передаче их от исходника. Причем это актуально для разных углов зрения. Вы можете видеть схему цветов и углов зрения на рисунке 3 трех вышеупомянутых типов матриц – IPS, TN и VA. Возможно это благодаря постоянной цветовой температуре.

Рис. 3. Схема цветов из разных углов зрения IPS, TN и VA

Лучший отклик при переходе от серого к серому. Правда, если говорить о других вариациях, то там лучше, безусловно, себя проявляет TN-матрица. Но и это уже очень даже неплохо.

Повышенная устойчивость к давлению. Если говорить о той же VA, то если сильно нажать на экран, произойдет искаженная реакция и некорректное перемещение пикселей. В народе это называется «волнением». Как вы понимаете, такие явления для экранов не являются нормальными.

Самое главное преимущество – яркие и насыщенные цвета. Правда, есть более мощные варианты в этом отношении, например, AMOLED – фирменная разработка Samsung. Но она и стоит на порядок дороже в плане производства.

Также некоторые врачи и эксперты утверждают, что IPS в меньшей степени вредит глазам, чем другие типы экранов. Но это проверить практически невозможно, поэтому мы оставляем это утверждение на ваш суд – хотите верьте, хотите, нет. В любом случае, преимуществ у IPS достаточно.

Разновидности матриц

Разберем типы IPS, которые использовались раньше и которые используются сейчас.

Это позволит нам проследить за эволюцией технологии.

Итак, вот какие разновидности матриц существуют:

Собственно, это самое первое поколение данной технологии и его особенности мы уже разобрали выше.

Super-IPS или S-IPS (сокращенно). В сравнении с первым поколением, это имеет улучшенную контрастность и меньшее время отклика. То есть картинка, грубо говоря, быстрее попадала на экран, чем раньше, и была более качественное.

Advanced Super-IPS или AS-IPS. Увеличена прозрачность матрицы, за счет чего стала выше яркость. Уровень контрастности тоже стал выше.

Horisontal-IPS или H-IPS. Главное улучшение коснулось белого цвета – он стал более оптимизированным. Благодаря этому картинка получилась намного более реалистичной.

Enhanced-IPS или E-IPS. Прозрачность и время отклика стали лучше, а сама технология – дешевле в изготовлении. Интересно, что на порядок лучше стала и цветопередача.

Professional-IPS или P-IPS. В данном случае значительные улучшения претерпел цветовой охват. Если конкретно, то по стандарту Adobe RGB был охват в 98%, а в NTSC – 102%. На момент изобретения технологии (а это 2010 год) она была одной из лучших в мире.

Plane-to-Line Switching или PLS. Фактически, это отдельная технология, но базируется она именно на принципах IPS, поэтому ее тоже можно смело заносить в этот список. Отличие от прародителя состоит в возможности намного более плотно размещать пиксели, а также в более высокой возможности пропуска светы и высокой яркости. Также PLS имеет более низкое энергопотребление, чем IPS. Но они все равно используются намного более активно.

Возможно, в будущем развитие этой технологии приведет к созданию совершенно уникальной матрицы, которая по всем характеристикам будет выигрывать у остальных. О перспективах развития матрицы стоит поговорить более конкретно.

Перспективы развития

На сегодняшний день IPS является одним из самых активно используемых типов матриц для показа изображений.

Основное ее преимущество состоит в низкой стоимости производства при достаточно высоком качестве изображения.

Многие компании сегодня считают развитие техники с такими экранами основным направлением своей деятельности.

Практически все китайские смартфоны, за редким исключением, имеют именно такие дисплеи, и менять ничего производители не собираются.

Рис. 4. Китайские смартфоны

Если кто-то не изобретет технологию, которая будет выдавать более качественное изображение и при этом меньше стоить, в ближайшем будущем абсолютно ничего не изменится. Сейчас есть технологии, которые выдают более качественную картинку или стоят дешевле, но обе эти характеристики не сочетает ни одна другая матрица. Напоследок рассмотрим, кто может конкурировать с IPS на рынке.

Конкуренты на рынке

Достаточно годным конкурентом можно считать вышеупомянутую технологию Vertical Alignment или VA, если сокращенно.

Она является чем-то средним между рассматриваемой матрицей и TN.

Кстати, последнюю в качестве конкурента мы не рассматриваем, потому что там картинка совсем плохая в сравнении с IPS.

Также достойную конкуренцию может составить PLS.

У нее, как мы говорили выше, есть ряд преимуществ.

Самым сильным конкурентом модно считать AMOLED. Да, она дороже, но изображение получается настолько качественным, что люди готовы платить больше. На рисунке 5 вы можете видеть наглядное сравнение этих двух типов. Преимущество очевидно. А есть еще и Super-AMOLED, который затыкает рот даже обычному AMOLED.

Рис. 5. Сравнение с AMOLED

Что такое OLED?

Это технология, активно используемая в сегодняшнем производстве телевизоров и смартфонов верхнего ценового сегмента, например iPhone 11 Pro. Однако для многих остается неясным, что скрывается за этим сокращением из 4 букв.
Современный мир электроники, как никогда прежде, насыщен всевозможными и странными аббревиатурами. Но если вы задумываетесь о покупке нового телевизора, или вас интересует прогресс в разработках дисплеев, то OLED – это важный для понимания термин. И причина заключается в том, что благодаря этой технологии на рынке появились продукты потрясающего качества, привлекающие всеобщее внимание.
Итак, OLED в расшифровке – это «органические самоизлучающие светодиоды». Соответственно, таким же термином называют панели, изготовленные с помощью этой технологии. Другими типами дисплеев являются LED, LCD, CRT (или «плазма»). Однако OLED выделяется среди всех прочих технологий своей невероятной способностью буквально оживлять картинку перед вашими глазами. 
Первые образцы телевизоров OLED были изготовлены еще в 2004 году, однако реального рыночного успеха удалось добиться LG лишь в 2013 году. Остальные пионеры этой технологии к тому времени уже отказались от этой дорогой и неэффективной, по их мнению, затеи. Уже тогда многие эксперты предрекали, что OLED – это технология будущего для потребительской электроники, и время доказывает, что они были правы. В сравнении с традиционными дисплеями она обеспечивает более высокое качество изображения (делая черное еще более черным, а белое – еще более светлым), пониженное энергопотребление и более быстрое время отклика.

LG OLED 15EL9500 2010 года
Казалось бы, если телевизоры OLED так хороши, то почему они не получили повсеместное распространение? К сожалению, технология все еще остается дорогостоящей, и это основная причина того, что выбор на рынке представлен лишь несколькими брендами. 
Однако ситуация меняется, и сегодня телевизор OLED можно приобрести за 60-70 тыс. руб., а появление первой модели с малым экраном диагональю 122 см позволяет надеяться, что они станут еще более доступными в будущем.

LG OLED48CX6
Но заслуживает ли реально OLED таких восторженных эпитетов? Мы подготовили этот небольшой обзор, чтобы помочь вам разобраться в этом этом.

OLED: часто задаваемые вопросы

Что лучше, телевизор OLED или телевизор LED? Это разные технологии, однако OLED имеет преимущества в контрастности, точности цветопередачи и глубине черных тонов, но уступает в яркости.
Какое разрешение имеют телевизоры OLED? Современные телевизоры OLED имеют разрешение 4K или 8K.
Как экраны OLED воздействуют на глаза? Экраны OLED излучают в два раза меньше синего света, чем аналогичные экраны LCD, что означает более щадящее воздействие на зрение, а также менее возбуждающее действие на мозг при вечернем или ночном просмотре. Это справедливо и для смартфонов с дисплеями OLED.
Почему телевизоры OLED такие дорогие? Данная технология предусматривает сложный производственный процесс, и часть продукции отсеивается, не проходя через контроль качества. 
Каков срок службы телевизора OLED? Телевизоры OLED рассчитаны на многолетнюю эксплуатацию. Издание The Korea Times заявило в 2016 году, что срок службы телевизора LG OLED составляет 100 000 часов (или 11 лет непрерывного пользования).
А что насчет проблемы выгорания экрана OLED? Покупателям не стоит беспокоиться. Остаточное изображение – это довольное редкое явление, и вряд ли вы когда-либо с ним столкнетесь. Ниже мы подробнее остановимся на этом вопросе.

В чем разница между OLED и LED?

Во всем. Несмотря на схожесть в названиях, это совершенно разные технологии. 

В панелях OLED пиксели сами излучают свет под воздействием электрического тока, в то время как ячейки панелей LCD-LED требуют мощного внешнего источника света, в качестве которого используется отдельная задняя подсветка. 
Вопрос подсветки также является предметом различия между собой экранов LCD и производных от них экранов LED. В традиционной панели LCD используются так называемые флуоресцентные источники с холодным катодом (CCFL), создающие равномерный поток света по всей ее площади. То есть, независимо от того, какое изображение передается – белое или черное – задняя подсветка создает одинаково мощное излучение в каждой точке экрана. Такая панель не может создавать яркие контрастные фрагменты в силу равномерности потока света.
Однако несколько лет назад Samsung и Sony представили заднюю подсветку, состоящую из массива диодов LED, которые теперь можно было отключать в той части экрана, которая изображает черный фрагмент кадра, добиваясь глубоких темных тонов.
Разумеется, это было важным шагом вперед в сравнении с технологией CCFL, но и тут не обошлось без проблем. Дело в том, что в экранах LED используется такая же ЖК-панель, что и в экранах LCD, которая препятствует полной синхронизации подсветки с конечными пикселями, из-за чего возникает растекание света из яркого участка на соседние темные участки (эффекты «ореола», «гало»). 

Вот тут-то и проявляется главное отличие технологии OLED от LCD/LED. В телевизорах OLED свет излучается самими пикселями, и если на экране нужно создать черную точку, то пиксель можно полностью отключить напрямую, и необходимость в подсветке отпадает. 

В чем преимущества OLED?

В результате полного контроля над пикселями экран производит удивительно глубокий черный цвет, а в сочетании с великолепной яркостью белого перед вами предстает невероятно живое изображение. 
LG и Panasonic, наиболее серьезные последователи технологии OLED, прибегают к выражению «бесконечная контрастность», которую контролируемые самоизлучающие пиксели создают между ярким белым и «абсолютно» черным цветом.
Долгое время выражались сомнения относительно долговечности панелей OLED, особенно в ранние годы, когда производители испытывали серьезные технологические проблемы. Однако в LG сделали верный расчет, инвестировав миллиарды долларов в эту технологию, и ряд других крупных производителей, таких как Sony, Panasonic и Philips, также выразили ей свое доверие, присоединившись к клубу OLED. Постепенно эти телевизоры становятся более доступными, хотя и стоят существенно дороже продукции массового рынка. 

Но преимущества технологии OLED не ограничивается качеством статичного изображения. Она также обеспечивает быстрое время отклика и отлично передает динамичные сцены, что вызывает восторг у геймеров и киноманов.
Панели OLED способны обновляться каждые 0,001 мс или примерно в 1 000 раз чаще, чем стандартные панели LCD/LED, не говоря уже о почившей в бозе «плазме». 

LG OLED77CX6
И, поскольку источник света в них настолько мал, корпусы телевизоров OLED невероятно тонкие. Итак, получаем глубокие черные тона, отличную пиковую яркость, точную цветопередачу и высокое качество динамичных сцен – и все это в изящной панели толщиной считанные миллиметры, которая, к тому же, намного легче обычных аналогов

Какие модели OLED присутствуют на рынке?

Телевизоры OLED стали заметными на рынке в 2012 году, и изначально наиболее серьезный интерес к этой технологии проявляли LG и Samsung. Однако в Samsung отказались от этой разработки ввиду высокой себестоимости и сложности производства.
В LG, напротив, продолжали упорно работать над технологией, регулярно представляя рынку все более лучшие модели. В нынешнем году мы встречаем новую линейку телевизоров LG OLED, включая, среди прочих, самую массовую серию CX, новую серию GX Gallery и флагман ZX 8K. 

Panasonic OLED HZ2000
В Panasonic также обновили свой модельный ряд, на вершине которого находится OLED HZ2000. Интересные телевизоры OLED предлагает также и Philips, к примеру, относительно недорогой 55OLED754.

Сколько стоят телевизоры OLED?

По мере совершенствования технологии и расширения масштабов производства стоимость телевизоров OLED снижается. Однако доступными их не назовешь, ведь они относятся к премиальному верхнему ценовому сегменту. 
Вероятно, на ситуации сказывается также и практически монопольное положение компании LG Display, производящей панели для всех телевизоров OLED в мире, под какими бы конечными торговыми марками они не продавались в магазинах электроники. 
Однако конкуренция на рынке телевизоров довольно высокая, и время от времени появляются новости о новых конкурирующих разработках, что, в перспективе, будет давить на цены в сторону снижения.

Стоит ли беспокоиться о проблеме выгорания экрана OLED?

Что такое выгорание экрана? Выгорание, или остаточное изображение, – это неприятный дефект, возникающий на месте длительного статичного элемента и продолжающий присутствовать там даже после переключения канала. 

Однако вам не о чем волноваться, так как обычно это происходит с дисплеями, используемыми в коммерческих целях для постоянного показа одной и той же рекламы или информационного ролика. Для среднего пользователя, регулярно переключающего каналы и выключающего телевизор, данный риск носит, скорее, гипотетический характер. К тому же покупатели защищены длительной заводской гарантией. 
Дополнительно производители, в частности, LG, предлагают встроенные функции, предотвращающее выгорание. Например, сдвиг экрана незаметно перемещает пиксели в новое положение во избежание статичности, а функция распознавания логотипов отслеживает их и также незаметно снижает их яркость, предотвращая негативные эффекты.

Каково будущее технологии OLED?

Итак, технология OLED преодолела тернистый путь и по праву завоевала признание миллионов поклонников по всему миру. Да, эти телевизоры не относятся к категории бюджетных, но, тем не менее, они медленно, но верно становятся все более доступными. 

LG OLED88Z9
Есть мнение, что технология OLED практически достигла своего пика, о чем свидетельствует тот факт, что последние пару лет наблюдается малозаметное изменение качества изображения, а очередные модели отличаются лишь новыми дополнительными функциями. Тем не менее, это нисколько не умаляет несомненные достоинства тех телевизоров OLED, что предлагаются сегодня на рынке.
Одной из перспективных разработок занимается компания Samsung, решившая объединить лучшее, что есть в технологии OLED, с собственной технологией QLED и создать симбиоз QD-OLED. О результатах этого начинания пока судить рано, но если эти планы осуществятся, то телевизор «нового поколения», который может появиться в серийном производстве уже в 2021 году, действительно может стать «убийцей» OLED.
Еще одной интересной разработкой может стать переход на метод изготовления панелей OLED «струйной печатью», что может значительно снизить себестоимость их производства. Если китайцам удастся довести эту технологию до конвейера, то они быстро наводнят рынок дешевой продукцией OLED.