Насколько важным фактором для вас является дисплей при выборе устройства? Всё еще сомневаетесь? В этой статье мы рассмотрим два основных вида дисплеев, которые встречаются сегодня на рынке мобильных устройств, рассмотрим их особенности, и главное — поможем вам решить, какой дисплей вам наиболее предпочтителен.
LCD-дисплеи
Начнем, пожалуй, с наиболее популярной LCD-матрицы. LCD в переводе с английского означает «жидкокристаллический дисплей» (liquid crystal display), однако в простонародье его принято называть просто «элсиди». Первый цветной LCD-дисплей был представлен компанией Sharp в 1987 году, и со временем они начали смещать ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) – мониторы.
На примере TN-матрицы рассмотрим принцип работы данного дисплея. LCD-дисплей состоит из пикселей, в свою очередь, пиксели состоят из субпикселей, которые представляют собой 3 цвета – красный, зеленый, синий, в сумме они дают белый цвет. Проведите эксперимент: возьмите цветной картон, вырежьте круг с тремя цветами (зеленый, красный, синий) и попробуйте быстро прокрутить его, вы заметите, что вместо трех цветов получится один – белый. С помощью всего трех цветов можно создавать огромное множество оттенков, оптимальным является 16 миллионов оттенков. Делать больше нет смысла, это прямо пропорционально повлияет на память, которой и так мобильным устройствам всегда не хватает. Более того, глаз человека распознает от силы 10 миллионов цветов. Каждый субпиксель состоит из: цветового фильтра, который определяет цвет субпикселя (красный, зеленый, синий), горизонтального и вертикального фильтров, прозрачных электродов, а также жидкокристаллических молекул. В зависимости от того, какая технология используются (TN, IPS), будет определяться принцип взаимодействия кристалла с электродами.
Из курса физики известно, что свет, поляризованный на поверхности тела в определенной плоскости, может пройти через другую поверхность только в случае, если она будет находиться в одной плоскости с первой. Например, свет проходит через дифракционную решетку и поляризуется по вертикальной плоскости, в случае если следующая поверхность будет находиться в плоскости, расположенной на 90 градусов относительно первой, то свет не пройдет через вторую поверхность, если же на 45 градусов, то свет пройдет лишь наполовину. Но зачем нам ЖК-молекулы? Они играют ключевую роль: кристалл определяет, с какой силой будет проходить свет через цветовой фильтр, он направляет свет в одну плоскость с поверхностью второго фильтра.
В TN-матрицах электроды расположены так же, как и фильтры, и они направляют наш кристалл в плоскость второго фильтра, что приводит к свободному прохождению света через дифракционную решетку. Если же мы подаем напряжение транзисторам, то молекулы кристалла образуются в ряд, и в зависимости от силы напряжения можно регулировать, какое количество молекул кристалла будут упорядочены перпендикулярно второму фильтру. Другими словами, чем больше напряжения даёт нам транзистор, тем меньше света будет пропускать наш субпиксель. Поэтому когда в TN-матрицах выгорают пиксели, то они бывают белого цвета, а не черного, так как выгорание подразумевает выход из строя транзистора, который больше не может подавать ток и регулировать силу пропускания света, соответственно, наш свет без проблем проходит через цветовой фильтр.
Наверняка вы задаетесь вопросом: «Почему битые пиксели бывают и черного цвета»? Всё дело в технологии: битые пиксели черного цвета встречаются в IPS-матрицах, так как в таких матрицах при подаче напряжения кристалл проводит свет в одной плоскости с фильтром. Более того, в IPS-матрицах, поскольку в спокойном состоянии кристаллы не проходят через фильтр и соответственно свет также не проходит, мы наблюдаем глубокий черный цвет.
Отдельно хочется упомянуть об искусственной подсветке. В отличие от AMOLED-дисплеев, пиксели в LCD неспособны излучать свет. Им в этом помогает подсветка, которая также влияет на яркость самого дисплея.
AMOLED-дисплеи
С каждым днем AMOLED-матрицы всё популярнее. Технологически они заметно превосходят LCD-дисплеи, и многие ожидают в будущем доминирование AMOLED-дисплеев на рынке не только мобильном, но и всей техники. Однако наибольшую популярность подобные матрицы получили лишь при изготовлении устройств с небольшой диагональю экрана, так как производственные затраты очень велики – это очень капризные и хрупкие дисплеи, – поэтому разработка экрана с большой диагональю повлечет за собой большие производственные затраты, большое количество брака и прочее.
Что касается самой технологии, то AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) имеет заметные отличия в сравнении с LCD. Каждый субпиксель имеет свою собственную искусственную подсветку, будем называть их светодиодами, AMOLED-матрица имеет несколько слоёв: слой катода, слой активной органики (светодиоды), TFT-массив, другими словами, транзисторы, и затем идет подложка, которая может быть изготовлена из любых материалов (силикон, металл и другие).
Именно поэтому AMOLED-дисплеи можно использовать при изготовлении различных гаджетов с закругленным экраном, это помогло Samsung в создании Galaxy Note Edge. В будущем мы увидим полностью гибкие гаджеты, с силиконовой подложкой, например. Что касается SuperAMOLED, данная технология является усовершенствованной версией AMOLED. Наиболее главная техническая особенность – это отсутствие воздушной прослойки между экраном и дисплеем: экран приклеен к дисплею, это уменьшает место, занимаемое дисплеем, как следствие, уменьшаются габариты устройств. Сверху дисплея расположен тачскрин, затем идет проводка, которая передает ток низкого напряжения, проводка дает питание светодиодам, под светодиодами расположены транзисторы, а под ними находится подложка.
SuperAMOLED-дисплеи ярче своих предшественников, меньше отражают свет и имеют сниженное энергопотребление. Что касается энергопотребления, то в связи с тем, что светодиоды сами создают свет, энергопотребление матрицы напрямую зависит от количества работающих пикселей, от интенсивности света диодов. Именно поэтому Samsung в интерфейсе использует темные тона, это положительно сказывается на расходе диодами заряда батареи.
Итоги
LCD довольно скоро станет устаревшей технологией, однако рынок мобильных устройств с данными дисплеями всё еще будет занимать заметную долю. На сегодняшний день наиболее предпочтительна именно LCD-матрица, да, разрыв уже минимален, более того, дисплей Note 4 для некоторых может стать лучшим на рынке, два–три года – и AMOLED-экраны по качеству станут доминировать над LCD, однако AMOLED пока недостаточно совершенен. Напротив, LCD – это отполированная технология, которая уже достигла практически идеальных показателей. Однако решать в любом случае вам.
Экраны с матрицей OLED, AMOLED и даже Super AMOLED со временем «выгорают». Если на экране будут продолжительное время подсвечиваться одни и те же пиксели, они потускнеют и это будет хорошо заметно. Обычно пропечатываются виртуальные кнопки навигации, значки в вехнем баре и часы. Сильнее всего от этой проблемы страдают витринные экземпляры смартфонов, выставленные в магазине. Они включены чуть ли не круглосуточно, стоят на стендах неделями или месяцами и всё время показывают один и тот же демо-контент, который навсегда остаётся на матрице.
С чем связана эта проблема?
Суть проблемы - в ключевой особенности технологии OLED. Матрица состоит из светодиодов трёх цветов (синего, красного и зелёного), причём разные виды диодов имеют свой срок службы. Субпиксели синего цвета менее яркие, поэтому для соблюдения цветового баланса на них подаётся больший ток, чем на красные и зелёные субпиксели. Из-за этого срок службы синих диодов снижается, со временем они светят всё тусклее, а цветопередача экрана уходит в красные и зелёные оттенки.
Выгорание происходит в том месте, где интенсивно используется синий или белый цвет. Чёрный цвет не задействует подсветку пикселей, поэтому он не вызывает выгорание. Выгоревшие пиксели становятся тёмными и заметны на экране. Чем светлее изображение, тем лучше их видно.
Есть ли решение?
Производители не придумали адекватного решения этой проблемы, они либо вообще игнорируют её, либо пользуются костылями, предусматривая периодическое смещение статичных элементов интерфейса операционной системы на несколько пикселей. Пользователи не замечают такое смещение, но оно позволяет избежать перегрева субпикселей и замедляет ухудшение их свойств. В матрицах некоторых смартфонов Samsung используется технология PenTile: синие диоды имеют больший размер и светятся достаточно ярко с меньшим током, что увеличивает срок их службы.
Как избежать выгорания?
Быстрее всего выгорание происходит на ярком экране, поэтому не стоит без надобности выкручивать ползунок яркости на максимум.
Не оставляйте смартфон включенным со статичным изображением на долое время.
Используйте в приложениях и клавиатуре тёмную, а лучше чёрную тему оформления.
Если смартфон поддерживает темы, меняйте их время от времени.
Иногда меняйте обои и расположение значков на главном экране.
Не используйте смартфон в качестве электронных часов. Существуют приложения, которые позволяют выводить на экран время, и достаточно нескольких часов работы в таком режиме, чтобы пиксели под цифрами выгорели.
Можно ли починить экран с выгоревшими пикселями?
Диоды не восстанавливаются, поэтому убрать выгорание с экрана не получится. Некоторые советуют оставить экран на пару часов под лучами солнца. После такой процедуры выгоревшие пиксели, возможно, не будет видно, но не из-за того, что они восстановились, а из-за того, что остальные субпиксели тоже потемнели. Если смартфоном некомфортно пользоваться из-за следов на экране, имеет смысл отнести его в мастерскую и попросить заменить матрицу или сделать это самостоятельно.
В этой статье мы найдете подробности о структуре AMOLED-экранов, их преимуществах и недостатках, а также отличиях технологий Super AMOLED и Super AMOLED Plus.
Панели AMOLED стали новым стандартом в мире экранных технологий. Все чаще такие дисплеи используются во флагманских смартфонах, других мобильных устройствах, мониторах и даже телевизорах.
Впервые технология была использована в мобильном телефоне Samsung S8300 Ultra Touch в 2009 году, но теперь она находит свое применение и у других производителей. Так, в прошлом году китайский бренд OnePlus представил свою собственную разработку Optic AMOLED во флагманах OnePlus 3 и .
Что такое AMOLED-панель?
Аббревиатура AMOLED расшифровывается как «активная матрица на органических светодиодах». Особенность такого типа дисплея состоит в том, что каждый пиксель подсвечивается отдельным диодом, поэтому не требуется использование дополнительной подсветки или жидких кристаллов.
Первым идет катодный слой. В качестве светоизлучающих элементов выступают органические светодиоды, а для их управления используется активная матрица из тонкопленочных транзисторов. Они определяют силу тока, который проходит через каждый диод, следовательно, яркость и цвет пикселя. Затем проходит анодный слой. Далее располагается подложка, которая может изготавливаться из различных материалов, таких как силикон, металл и т. д.
В AMOLED-панелях субпиксели размещаются по схеме PenTile, разработанной Кэндис Браун Эллиотт. В каждом пикселе содержится пять субпикселей, которые располагаются в шахматном порядке по цветам: два красных, два зеленых и один синий в центре. Такое расположение обеспечивает высокую яркость дисплея без повышения энергопотребления. В 2008 права на технологию перешли к Samsung Electronics, и она начала использовать ее в своей продукции.
Super AMOLED
В 2010 году компания Samsung представила улучшенную версию панели, получившую название Super AMOLED. Ее главным отличием стало отсутствие воздушной прослойки между сенсором и самим экраном. Это позволило увеличить яркость и четкость изображения, улучшить читаемость при ярком солнце и уменьшить толщину дисплея.
В начале 2011 года вышел еще один усовершенствованный вариант - Super AMOLED Plus. В отличие от предшественника, он использует цветовую модель RGB вместо PenTile, что обеспечивает повышенную четкость картинки.
Преимущества AMOLED-дисплеев
Одним из основных плюсов AMOLED состоит в том, что энергопотребление дисплея напрямую зависит от яркости изображения. Таким образом, для отображения темных тонов экрану требуется меньше энергии. За счет этого достигается более глубокий черный цвет, так как черные пиксели вовсе не подсвечиваются. Это же преимущество компания Samsung использовала в технологии Always On Display, которая позволяет отображать время, дату и уведомления на экране блокировки без заметного расхода аккумулятора.
Такие дисплеи обеспечивают более широкий угол обзора (около 180 градусов) как по вертикали, так и по горизонтали. При этом сохраняется яркость, контрастность и насыщенность цветов.
Панели AMOLED отличаются меньшей толщиной, что позволяет поместить устройство в более тонкий и элегантный корпус. Также освободившееся внутри корпуса пространство можно использовать для других важных компонентов, например, более емкого аккумулятора.
Кроме того, AMOLED-экраны отличаются более широкой цветовой гаммой, меньшим временем отклика и высокой контрастностью.
Недостатки AMOLED
Как уже говорилось ранее, в AMOLED-панелях энергопотребление напрямую зависит от яркости картинки. Это значит, что при отображении светлых тонов потребуется больше энергии.
Еще одной слабой стороной является ненадежность соединений внутри экрана. Даже при малейшем повреждении или трещине дисплей может полностью выйти из строя. При небольшой разгерметизации экран начинает постепенно выцветать и перестает показывать примерно через два дня.
При постоянном использовании в ярких тонах срок службы такой панели заметно сокращается. Причем субпиксели разных цветов выгорают с разной скоростью, вследствие чего нарушается цветопередача. Помимо этого, максимальная яркость у AMOLED-дисплеев остается ниже по сравнению с LCD.
Долгое время одним из недостатков была высокая стоимость производства, а значит, и ремонт в случае необходимости обходился пользователям дороже. Однако с развитием технологии изготовление AMOLED-панелей становится дешевле.
Вывод
О преимуществах и недостатках панелей AMOLED спорят постоянно. Но нельзя отрицать, что такие дисплеи являются технологией будущего, ведь все больше мобильных производителей начинают переходить на новый стандарт, инвестировать в его развитие или даже выпускать собственные варианты экранов на органических светодиодах.
Если вам посчастливилось стать обладателем смартфона или другого мобильного устройства с AMOLED-дисплеем, мы можем посоветовать вам придерживаться темного оформления главного экрана и интерфейса. Это позволит снизить потребляемую экраном энергию и продлит срок службы дисплея. При этом будьте осторожны и помните, что даже при небольшом повреждении экран может выйти из строя полностью.
Можно долго рассуждать, какие дисплеи лучше, AMOLED или IPS, все равно, одним больше будут нравиться одни типы матриц, другим – вторые. Но тут есть оговорочка: мы, гики, очень часто обращаем внимание на такие вещи, как строение пикселя из субпикселей, мы меряемся пипиаями, мы смотрим на то, что где-то слегка зеленит или синит… Я думаю, рядовые пользователи на многие из технических критериев не то что внимания не обращают, они не знают, что такие существуют! Нам стало интересно, если показать обычным людям (а иногда и тем, кто в теме) два дисплея “в вакууме”, чтобы они не знали, каким устройствам принадлежат эти экраны, что бы они предпочли?
Что мы сделали: мы взяли два самых крутых дисплея одного и второго типа: один в Samsung Galaxy Tab S 10,5, второй в iPad Air; плотно запаковали их в курьерские конверты, проделав небольшие отверстия для дисплеев, четко одинакового размера, чтобы не была видна разница между дисплеями; загрузили на обе модели одинаковые картинки, адаптированные четко под разрешение каждой из моделей: 2560х1600 точек, в случае SGT S, и 2048х1536 и отправились показывать людям одинаковые изображения на разных дисплеях. Как и следовало ожидать, мнения были разными, но победитель в таком слепом сравнении оказался очевидным, причем, как в помещении, так и на улице. Результаты можете наблюдать в получившемся видеоролике:
С точки же зрения гика дисплеи разнятся, и каждый по-своему хороший.
Super AMOLED людям нравится тем, что он:
- экономичный при использовании темных цветов на экране;
- максимально темный черный цвет;
- большая максимальная яркость;
- возможность задействовать только определенные пиксели, а не весь экран;
- насыщенные цвета;
- максимальные углы обзора.
IPS нравится из-за:
- более естественных цветов;
- настоящего белого цвета;
- большая четкость экрана при одинаковом разрешении.
Super AMOLED некоторым не нравится, потому что бывают дисплеи, отчетливо отдающие в зеленый оттенок, в то время как большинство IPS-экранов выглядят более естественно; некоторые AMOLED-дисплеи имеют строение пикселей по схеме pen tile, а значит, при одинаковом разрешении такие дисплеи выглядят менее четко; на Super AMOLED экранах очень тяжело добиться настоящего белого цвета. Но проблемные места этих дисплеев уже побеждены. К примеру, амоледы перестали отдавать зеленью, а при большом разрешении различить отдельный пиксель также тяжело. В нашем случае плотность пикселей в Samsung составляет 287 точек на дюйм, и 264 точки на дюйм у iPad Air, при этом большая плотность у Super AMOLED матрицы хорошо заметна невооруженным взглядом. Да и белый цвет в Tab S белый, а не блекло-зеленый. На примерах ниже хорошо видно, что углы обзоров у наших планшетов практически одинаковые, хотя IPS-матрица и темнеет при максимальных отклонениях, а вот черный цвет у iPad не такой темный, как в Super AMOLED.
Но, как я и сказал в самом начале, целью данного материала было не разобраться в технической составляющей вопроса, а посмотреть на реакцию обычных потенциальных пользователей при прямом сравнении дисплеев. Как выяснилось, общественное мнение в своем большинстве склонилось к дисплею Super AMOLED.
На создание данной статьи меня сподвигли две вещи: многочисленные спекуляции маркетологов и профильных журналистов на тему экранов; и куча абсолютно одинаковых веток комментариев под обзорами смартфонов с абсолютно одинаковыми дискуссиями о том, какие матрицы лучше. Обычно, самая жара происходит под обзорами китайских телефонов с OLED экранами. Я устал вести борьбу с ветряными мельницами, общаясь с каждым читателем в отдельности, в этом материале я решил расставить все точки над i и развеять многочисленные мифы о современных экранах, забегая вперед скажу, что упор будет сделан на противостояние IPS и AMOLED матриц. Скорее всего большинство из вас не увидит в написанном ничего нового, сакральных знаний вы здесь не получите, как и срыва покровов. Я расскажу об очевидных вещах, о которых не хотят говорить ни блогеры ни журналисты. Гайд рассчитан на адекватных думающих людей, убежденные фанатики могут отправляться по своим делам.
Определение термина “экран”
Прежде чем перейти к сути, нужно дать определение термину экран и прояснить его функциональное назначение. Википедия говорит нам, что экран или дисплей – это электронное устройство, предназначенное для визуального отображения информации. Если попытаться дать менее лаконичное и более современное определение экрана с точки зрения функционального назначения и с упором на потребительские свойства, то получится как-то так: экран – это устройство задача которого максимально точно и подробно отображать всевозможный контент и пользовательский интерфейс операционных систем и приложений такими какими их задумали авторы . За “максимально подробно” отвечает физическое разрешение, иначе: количество наименьших элементов экрана (picture’s elements) или просто пикселей (pixels), чем выше разрешение тем лучше, в идеале оно должно быть бесконечно большим. За “максимально точно” отвечают такие параметры как: точность цветопередачи и контрастность или отношение самой светлой и самой темной точки на экране. К второстепенным параметрам, напрямую не влияющим ни на точность ни на подробность отображения информации, но влияющим на потребительские свойства экрана, относятся: максимальная яркость, искажение картинки при отклонении взгляда от перпендикулярного, коэффициент отражения, частота обновления картинки, время отклика, энергоэффективность и некоторые другие. Особняком стоит такой параметр как цветовой охват – важнейший параметр для профессиональных мониторов и практически ничего не значащий для устройств предназначенных для потребления контента. Но именно цветовой охват в последние годы является предметом множества спекуляций со стороны производителей мобильных гаджетов. Давайте проясним эту мутную тему, прежде чем двигаться дальше.
Что такое цветовой охват и почему он является предметом множества спекуляций
Начать нужно с того, что любое изображение при захвате и сохранении в память фото- или видеокамеры кодируется. Искусственно созданные картинки и клипы, а также части графического пользовательского интерфейса операционных систем и приложений закодированы схожим образом изначально. В обоих случаях информация о цвете представляется с помощью цветовой модели – специального математического инструмента для описания цвета с помощью чисел или, если быть точными, координат. Самой распространенной является трехмерная RGB модель, в ней каждый цвет описан набором из трех координат отвечающих за один из цветов: красный, зеленый и синий, от отношения яркости каждой из компонент зависит отображаемый оттенок. Современные экраны способны отображать лишь часть спектра цветов и оттенков видимых человеком, цветовой охват буквально означает насколько велика эта “часть”. В силу такой ограниченности человек вынужден создавать стандарты представления цветового спектра отталкиваясь от возможностей существующих экранов. Так в 1996 году для унификации использования модели RGB в мониторах и печати, HP и Microsoft разработали стандарт sRGB , который использовал основные цвета описанные распространенным в то время на телевидении стандартом BT.709 и гамма-коррекцию рассчитанную на мониторы с электронно-лучевой трубкой. Важно понимать, что такая унификация позволяет, хоть и с некоторыми оговорками, гарантировать то, что создатель и потребитель контента на своих экранах будут видеть примерно одно и то же. Впоследствии стандарт sRGB получил широкое распространение во всех областях производства контента, в том числе в сфере создания интернет-сайтов. Конечно, существуют и другие стандарты представления цветового спектра, например Adobe RGB, цветовой охват которого намного шире , но на сегодняшний день подавляющая часть контента закодирована в соответствии с sRGB.
Что же произойдет если sRGB контент просматривать на экране с более широким цветовым охватом без адаптации? Координаты пространства sRGB будут перенесены в систему координат цветового пространства такого экрана, вследствие чего цвета будут казаться более насыщенными, чем есть на самом деле, в некоторых случаях оттенки исказятся настолько, что оранжевый цвет станет красным, салатовый зеленым, а голубой синим. И наоборот, если контент имеющий более широкий цветовой охват просматривать на экране с sRGB, перенос координат приведет к тому, что цвета будут казаться менее насыщенными, чем должны быть.
Мы все знаем, что экраны большинства современных флагманских смартфонов обладают расширенным относительно sRGB цветовым охватом, как же это сказывается на их потребительских свойствах? Если это смартфон или планшет на android, то возможны три варианта. В лучшем случае в настройках оболочки будут присутствовать предустановленные цветовые профили, среди которых есть тот, что приводит пространство к стандарту sRGB, примером могут служить MIUI или оболочка от Samsung. Но, даже в этом случае применение профилей “на лету” невозможно, и пользователю придется выбирать между расширенным цветовым охватом и правильной цветопередачей. Второй вариант, это когда в системе нет встроенных профилей, но в настройках разработчика можно активировать режим sRGB, например это можно сделать на смартфонах Google Pixel и OnePlus 3T. К сожалению, графический интерфейс операционной системы при активации режима sRGB становится блеклым, так как закодирован в соответствии с цветовым охватом их экранов. В третьем худшем варианте никаких профилей в системе пользователь не найдет и никакого выбора соответственно не получит, ему останется наслаждаться перенасыщенными цветами. А вот в персональных компьютерах на Windows и MacOS такой проблемы нет, так как обе системы не только поддерживают цветовые профили , но и могут “на лету” преобразовывать цвета из одного пространства в другое, то есть вне зависимости от того какой контент и на каком экране будет отображаться, пользователь с некоторыми оговорками будет видеть цвета такими какими их задумал автор. Схожая система менеджмента цветовых профилей есть и в iOS. Производители, то ли ради красивых циферок на странице спецификаций, то ли просто чтобы было, продолжают устанавливать во флагманские модели IPS и OLED экраны с расширенным цветовым охватом не смотря на то, что в этом нет никакой необходимости, так как 99% контента соответствует стандарту sRGB и вряд ли ситуация в ближайшее время коренным образом поменяется. Задач, которые могут выполнять такие экраны в устройствах созданных для потребления контента, просто нет. Во всем этом был бы хоть какой-то смысл, если бы Google добавил в Android менеджмент цветовых профилей, как это сделал Apple, но как минимум в 2017 году мы этого не увидим. Ирония заключается в том, что проблема создана на пустом месте, и решать ее никто не торопится.
Жидкокристаллический экран: принцип работы; преимущества и недостатки
Еще двадцать лет назад в большинство мониторов и телевизоров устанавливались экраны на основе электронно-лучевой трубки , вскоре им на смену пришли жидкокристаллические экраны или LCD (liquid crystal display) , которые со временем получили несколько веток развития и на сегодняшний день существует три технологии производства матриц жидкокристаллических экранов: TN, MVA и IPS, последняя в силу удачного сочетания преимуществ и недостатков стала доминирующей в сегменте мобильной техники. Принцип работы LCD несложен, в зависимости от технологии производства некоторые детали могут различаться, но типичная матрица включает в себя лампу подсветки и шесть других слоев. Первым за лампой располагается вертикальный фильтр который поляризует свет соответствующим образом. За ним идут два слоя электродов с расположенным между ними слоем жидких кристаллов, поданное на электроды напряжение ориентируют кристаллы и те преломляют свет таким образом, чтобы он проходил или не проходил через следующий слой – горизонтальный поляризационный фильтр. Последним идет цветовой фильтр – красный, зеленый или синий. Жидкокристаллические экраны легче, компактнее и энергоэффективнее своих предшественников, но они имеют и ряд серьезных недостатков, в частности малую контрастность и глубину черного цвета, ограниченный даже в потенциале цветовой охват, который зависит от несовершенства ламп подсветки. Кроме того показатели яркости и контрастности могут ухудшаться если смотреть на экран не под прямым углом.
Экран на органических светодиодах: преимущества, недостатки, ШИМ, Pentile
Относительно недавно у LCD появился серьезный конкурент – это экраны с активной матрицей на органических светодиодах или AMOLED . Такие экраны принципиально отличаются от LCD тем, что в них источником света является не лампа подсветки, а каждый субпиксель в отдельности, что наделяет AMOLED множеством преимуществ перед жидкокристаллическими экранами, главными из которых являются: практически бесконечная контрастность; меньшее энергопотребление при показе изображений с преобладанием темных тонов; потенциально более широкий цветовой охват; и меньшие габариты. Первые AMOLED экраны кроме преимуществ имели и значимые недостатки, в числе которых: неточная цветопередача; быстрое выгорание светодиодов; высокое энергопотребление при показе изображений с преобладанием светлых тонов; мерцание из-за широтно-импульсной модуляции; и главное высокая стоимость производства. Со временем большинство недостатков смогли побороть или свести их к минимуму, кроме ШИМ, который по сей день является ахиллесовой пятой технологии. Широтно-импульсная модуляция или ШИМ – это один из способов регулировать яркость светодиодов, побочным эффектом которого является мерцание экрана с некоторой частотой. Большинство людей не восприимчивы к такого рода мерцанию, но у некоторых пользователей ШИМ может вызывать быстрое утомление глаз и даже головную боль. Важно отметить, что эффект мерцания полностью отсутствует на значениях яркости близких к максимальным и начинает проявляться при уровне яркости 80% и ниже.
Невозможно пройти мимо темы с организацией субпикселей в экранах на органических светодиодах, дело в том, что у большинства AMOLED матриц субпиксели выстроены по схеме RGBG , когда пиксель состоит не из трех субпикселей как у типичного LCD экрана, а из четырех: красного, синего и двух зеленых, такую схему еще называют Pentile. Производитель (Samsung) считает физическое разрешение таких экранов по количеству зеленых субпикселей, красных и синих субпикселей в матрице ровно в два раза меньше. Очевидно, что для получения оттенка нужно как минимум три полноценных субпикселя. Таким образом, эффективное разрешение таких экранов не равно номинальному разрешению указанному в официальной спецификации. К примеру для QHD-экрана номинальное разрешение равно 2560*1440 пикселей, разрешение исходя из количества красных и синих субпикселей будет равно примерно 1811*1018:
Эффективное разрешение такой матрицы с учетом хитрых алгоритмов интерполяции заложенных в контроллер экрана находится где-то между 1811*1018 и 2560*1440, можно считать, что оно соотносится с FullHD разрешением в RGB-матрицах. Очень может быть, что именно для такого соответствия Samsung выбирает QHD разрешение для своих флагманских смартфонов уже много лет подряд.
Подробное сравнение IPS и AMOLED на примере экранов смартфонов iPhone 7 и Galaxy S8
Теперь после того как мы узнали все о характеристиках экранов и о особенностях разных типов матриц можно перейти к главному вопросу: какая технология лучше? Уверен, корректно пытаться ответить на этот вопрос сравнивая лучшие AMOLED и IPS матрицы имеющиеся на сегодняшний день, а именно экраны смартфонов Samsung Galaxy S8 и Apple iPhone 7 . Так как тестовым оборудованием я пока не обзавелся, проанализирую результаты тестов взятые с авторитетного ресурса . Начнем с разрешения, у экрана Galaxy S8 оно составляет 2960*1440 пикселей, гарантированное эффективное разрешение будет равно 2094*1018, гарантированная эффективная плотность пикселей равна 403 на дюйм. У iPhone 7 Plus номинальное оно же эффективное разрешение меньше: 1920*1080, а эффективная плотность пикселей 401 на дюйм. Очевиден перевес в пользу экрана от корейского вендора. Разрешения обоих экранов хватает для повседневного использования и недостаточно для комфортной эксплуатации со шлемами виртуальной реальности. Далее перейдем к точности, показатель контрастности у Galaxy S8 практически бесконечный. У iPhone 7 заявленная контрастность 1400:1, фактическая чуть выше – 1700:1, такой контрастности более чем достаточно для комфортного просмотра контента. Получается, что и по этому параметру экран Galaxy S8 оказался впереди. Что касается точности цветопередачи, то оба смартфона показали фактически одинаковые результаты, ошибками цветопередачи в Galaxy S8 и iPhone 7 можно смело пренебречь. Наиболее важные на мой взгляд второстепенные характеристики вы можете видеть ниже:
| Параметр | Samsung Galaxy S8 | Apple iPhone 7 |
| Эффективное разрешение, больше лучше | 2094*1018 | 1920*1080 (iPhone 7 Plus) |
| Эффективная плотность пикселей на кв.дюйм, больше лучше | 403 | 401 (iPhone 7 Plus) |
| Контрастность, больше лучше | бесконечная | 1400:1 |
| Средняя погрешность цветопередачи sRGB / Rec.709 JNCD, очень хорошо если меньше чем 3,5 | 2,3 | 1,1 |
| Максимальная яркость, больше лучше | 1020 нит | 705 нит |
| Минимальная яркость, меньше лучше | 2 нит | 3 нит |
| Коэффициент отражения внешнего освещения, меньше лучше | 4,5% | 4,4% |
| Точка белого D65, стандарт 6500 К | 6520 К | 6806 К (холоднее) |
| Падение яркости при отклонении взгляда на 30°, лучше когда меньше 50% | 29% | 54% портретный режим; 55% альбомный режим. |
| Контрастность при отклонении взгляда на 30°, больше лучше | бесконечная | 980:1 портретный режим; 956:1 альбомный режим. |
| Максимальное энергопотребление, меньше лучше | 1,75 ватт при 420 нит, на 13,1 дюйм² заливка белым | 1,08 ватт при 602 нит, на 9,4 дюйм² |
Что касается цветового охвата, то тут впереди iPhone 7, так как он может отображать цвета пространства DCI-P3 или 126% поля sRGB, при этом пользователю не нужно жертвовать цветопередачей, контент отображается исходя из заложенного в него цветового профиля. Экран Galaxy S8 имеет еще более широкий цветовой охват – примерно 142% от поля sRGB, но не имеет менеджмента цветовых профилей, загоняя пользователя в угол, то есть в Основной режим, который соответствует 100% поля sRGB.
Так что в итоге? Если рассматривать технологии экранов в отрыве от конечного продукта, то AMOLED на сегодняшний день практически во всем превосходит IPS, правда до сих пор имеет проблемы с ШИМ и высоким энергопотреблением. Без всякого сомнения за матрицами на органических светодиодах будущее. К сожалению, из-за ограничений Android их потенциал пока не раскрыт полностью. При сравнении готовых решений в лице Galaxy S8 и iPhone 7, очевидно небольшое превосходство последнего за счет честного DCI-P3 и эталонных остальных параметров. Хочу предостеречь вас от того, чтобы проецировать результаты вышеописанного сравнения на абсолютно все IPS и AMOLED экраны. На рынке очень много хороших, средних и плохих матриц, и в каждом случае нужно разбираться отдельно. В этом нам помогут интернет-издания ориентированные на техническую подробность и достоверность, к таким изданиям я бы отнес уже упомянутый , anandtech.com и некоторые другие сайты, из русскоязычных сайтов – ixbt.com .
Возможно не стоит относится к потребительским свойствам экранов слишком серьезно, ведь на объективную информацию почти всегда накладывается фактор субъективного восприятия. Например, в юго-восточной Азии есть очень много людей, которым нравятся неестественные перенасыщенные цвета, в нашей стране таких людей тоже не мало. С другой стороны транслировать налитую в уши маркетологами информацию в многочисленных дискуссиях под обзорами на YouTube как минимум странно. Напоследок побуду Кэпом и дам пару банальных советов: не переставайте думать и относитесь критически к любой информации получаемой от представителей брендов и из СМИ, умейте анализировать данные и проверять факты или просто читайте ресурсы и смотрите блогеров, которым можно доверять.