Экран pls или super amoled что лучше. Почему AMOLED-экраны выгорают и как предотвратить это

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.

Чувствую, что в этом году AMOLED vs IPS будет новым трендом и темой для бесконечных споров. Я хочу выразить свое мнение насчет экранов AMOLED и IPS. В технические подробности вникать не буду, просто личные впечатления.

Так как я в свое время пользовался Galaxy S1, Galaxy S2, Galaxy Nexus, немного Note 2, а также Galaxy Tab 7.7, то я прекрасно понимаю, что такое AMOLED дисплей и какие у него преимущества. В свою очередь не обошел вниманием дисплеи на IPS-матрицах: iPhone 4/4S/5, Meizu MX2, HTC Droid DNA (LCD3) и HTC One (IGZO?).

AMOLED vs IPS

В AMOLED экранах часто используется своя структура пикселей и чаще всего это не лучший вариант их компоновки (PenTile), но в эпоху появления FullHD разрешения в смартфонах можно этот момент упустить, так как именно в AMOLED экранах высокая плотность пикселей может скрыть все косяки с нестандартной компоновкой субпикселей.

Активная матрица на органических светодиодах (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode, AMOLED) — технология создания дисплеев для мобильных устройств, компьютерных мониторов и телевизоров. Технология подразумевает использование органических светодиодов в качестве светоизлучающих элементов и активной матрицы из тонкоплёночных транзисторов (TFT) для управления светодиодами.

Любой дисплей выполненный по технологии AMOLED – это рекламный буллшит. Цвета на таком экране перенасыщенные и далеки от естественных, но многим это нравится, особенно первое время, пока глаза не начинают уставать. Чтобы этого избежать в смартфонах линейки Galaxy добавили специальный пункт в настройках экрана, в котором можно менять цветопередачу от "вырви-глаз и дай склевать ворону" до "мертвого покойничка". В любых режимах цвета далеки от естественных, говорю как человек, который немного занимается дизайном.

AMOLED экраны очень экономичные – рекламная лапша на ваши уши. Действительно, когда на экране смартфона отображается полностью черный цвет, то энергопотребление минимально, но это бывает не так часто. Хороший пример – это браузер. Если картинка светлая, то AMOLED жрет заряд аккумулятора в 5-6 раз активнее.

Если сравнить энергопотребление AMOLED экранов с IPS, когда преобладает белый цвет на картинке, то AMOLED начинает в два раза сильней кушать заряд, чем IPS. В случае рассмотрения варианта с отображением иконок на рабочем столе, когда фон полностью черный, то энергопотребление в обоих случаях схоже. При обычном использовании возможностей смартфона всегда будет экономичней экран на IPS матрице, если, конечно, вы не будете себя загонять в рамки и везде использовать черный цвет. Для Android есть специальные версии gapps, в которых стандартные приложения (gmail, контакты и т. д.) инвертированы в черные цвета, даже интерфейс "голого" Android по большей части сделан в темных тонах. Тут уже кому как нравится, но плюсы в энергопотребление IPS экранов неоспоримы.

Одно из преимуществ AMOLED экранов – это максимальные углы обзора, но тут я могу поспорить с любителями данных типов экранов. Если взять в рассмотрение экраны смартфонов на IPS, которые я перечислял в начале статьи, то у них углы обзора максимальны, а в случае HTC One и вовсе отсутствует какое-либо искажение в цвете или контрастности картинки. В случае AMOLED, также контрастность и углы обзора максимальны, но если смотреть на светлый фон, то под определенными углами он начинает отдавать различными оттенками (чаще всего зеленым или красным цветом).

Неоспоримое преимущество AMOLED над IPS – это настоящий черный цвет, но с каждым годом качество черного цвета на IPS экранах заметно улучшается, а если смотреть на это с той точки зрения, что в повседневном использовании девайса мы больше сталкиваемся с светлыми оттенками на экранах, чем черными, то преимущество AMOLED несущественное.

В этой статье я не буду вдаваться в технические подробности создания IPS и AMOLED-матриц, они в данном случае не так интересны. Куда важнее, что же получает обычный потребитель, выбирая ту или иную матрицу. Поэтому в материале я расскажу о практических преимуществах и недостатках этих двух видов матриц.

Преимущества IPS

IPS-матрицы являются эволюционным развитием TFT-дисплеев, но с рядом конкретных преимуществ. Во-первых, они обладают куда лучшей цветопередачей, картинка на IPS куда более яркая и сочная. Во-вторых, у них куда выше углы обзора, при отклонении картинка не выцветает. Общий уровень яркости IPS-матриц также превосходит обычные TN-дисплеи. Последнее преимущество — естественный белый цвет, добиться которого на том же AMOLED довольно проблематично.

Преимущества AMOLED

AMOLED-матрицы выпускаются компанией Samsung и изначально использовались только ею, но позже другие производители также получили доступ к таким дисплеям.

Первое преимущество AMOLED-матриц — естественный чёрный цвет, и на IPS, и на TN-матрицах чёрный цвет больше напоминает серый, особенно на максимальной яркости. В случае с AMOLED вы получаете идеальный чёрный, а дополнительным бонусом будет сниженное энергопотребление при его отображении.

Второй плюс — высокая контрастность картинки. Многие пользователи любят AMOLED-дисплеи за яркую и сочную цветовую гамму. Любая картинка выглядит на таких экранах очень здорово.

Третье преимущество — высокий уровень максимальной яркости. При прямом сравнении в яркий солнечный день AMOLED-матрица будет выигрывать у IPS.

Четвертое преимущество - низкое энергопотребление. Смартфоны, оснащенные IPS-экранами, будут разряжаться с активным экраном намного быстрее аналогов с AMOLED

Недостатки IPS

Пожалуй единственным недостатком IPS-матриц является их неидеальное отображение чёрного цвета. В остальном же это отличные дисплеи с естественной цветопередачей, максимальными углами обзора и хорошим уровнем яркости.

Недостатки AMOLED

AMOLED-дисплеи имеют особое строение пикселей, в котором используется большее количество зеленых субпикселей, такое решение имеет один существенный недостаток под названием PenTile. При чтении мелкого текста вы можете заметить красные ореолы вокруг букв, некоторых людей они раздражают.

Второй недостаток — ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Её суть в том, что отдельные пиксели включаются/выключаются с очень большой скоростью, визуально неразличимой человеческим глазом. Это сделано для уменьшения энергопотребления, но по факту глаза от таких дисплеев устают быстрее. Из-за этого такие дисплеи на камеру могут мерцать.

Заключение

И всё же, несмотря на перечисленные выше недостатки, именно AMOLED-дисплеи устанавливаются во флагманах большинства крупных компаний. Всё дело в том, что при прочих равных они показывают более яркую и сочную картинку, а также лучшее поведение на солнце.

IPS-матрицы также являются хорошими дисплеями, поэтому та же Meizu устанавливает их в большинстве смартфонов среднего сегмента, а для флагманов оставляет AMOLED.

К 2018 году соперничество между экранными технологиями свелось к тому, что на рынке осталось всего два достойных варианта. TN матрицы были вытеснены, VA в мобильных аппаратах не использовались, а чего-то нового еще не придумали. Поэтому конкуренция развернулась между IPS и AMOLED. Тут стоит напомнить, что IPS, LCD LTPS, PLS, SFT – это то же самое, как и OLED, Super AMOLED, P-OLED и т.д. являются лишь разновидностями светодиодной технологии.

На тему того, что же лучше, IPS или AMOLED, . Но технологии не стоят на месте, поэтому в 2018 году не будет лишним внести коррективы и сделать разбор с учетом сегодняшних реалий. Ведь оба типа матриц постоянно совершенствуются, избавляются некоторых недостатков или эти минусы становятся менее существенными.

Что лучше для смартфона, IPS или AMOLED, сейчас попробуем выяснить. Для этого взвесим все плюсы и минусы каждой из технологий, чтобы по перевесу сильных сторон выявить абсолютного лидера или, с учетом специфики, решить, что лучше в конкретных условиях.

Плюсы и минусы IPS дисплеев

Разработка и совершенствование IPS дисплеев длится уже два десятилетия, и за это время технология успела обзавестись рядом плюсов.

Преимущества матриц IPS

IPS матрицы являются лучшими среди всех типов ЖК-панелей благодаря ряду достоинств.

• Доступность . За годы развития технологию массово освоили многие компании, сделав массовый выпуск экранов IPS недорогим. Стоимость экрана для смартфона с разрешением FullHD сейчас стартует с отметки около $10. Благодаря низкой цене такие экраны делают смартфоны более доступными.
• Цветопередача . Хорошо откалиброванный IPS экран передает цвета с максимальной точностью. Именно поэтому профессиональные мониторы для дизайнеров, графиков, фотографов и т. д. выпускаются на IPS матрицах. Они обладают наибольшим охватом оттенков, что позволяет получить на экране реалистичные цвета объектов.
• Фиксированное энергопотребление . Жидкие кристаллы, формирующие картинку на IPS экране, почти не потребляют ток, основным потребителем являются диоды подсветки. Поэтому расход энергии не зависит от изображения на дисплее и определяется уровнем подсветки. Благодаря фиксированному расходу энергии IPS экраны обеспечивают примерно одинаковую автономность при просмотре фильмов, веб-серфинге, письменном общении и т.д.
• Долговечность . Жидкие кристаллы почти не подвержены процессу старения и износа, поэтому в плане надежности IPS лучше, чем AMOLED. Деградировать могут светодиоды подсветки, но срок службы таких LED весьма велик (десятки тысяч часов), поэтому даже за 5 лет экран почти не теряет в яркости.

Недостатки IPS матриц

Несмотря на весомые плюсы, есть у IPS и минусы. Эти недостатки являются фундаментальными, поэтому путем совершенствования технологии они не устраняются.

• Проблема чистоты черного цвета . Жидкие кристаллы, которые отображают черный цвет, блокируют свет от подсветки не на 100%. Но так как подсветка IPS экрана общая для всей матрицы, ее яркость не снижается, панель остается подсвеченной, в итоге черный цвет получается не очень глубокий.

• Низкая контрастность . Уровень контрастности ЖК-матриц (примерно 1:1000) приемлем для комфортного восприятия картинки, но по этому показателю AMOLED лучше IPS. Из-за того, что черный не очень глубокий, разница между самым ярким и самым темным пикселем у таких экранов заметно меньше, чем у светодиодных матриц.
• Большое время отклика . Скорость реакции пикселей у IPS панелей невысока, порядка десятка миллисекунд. Этого хватает для нормального восприятия картинки при чтении или просмотре видео, но маловато для VR-контента и других требовательных задач.

Плюсы и минусы дисплеев AMOLED

В основе технологии OLED лежит использование массива миниатюрных светодиодов, расположенных на матрице. Они независимы, поэтому предлагают ряд преимуществ над IPS, но не лишены и минусов.

Преимущества AMOLED матриц

Технология AMOLED новее, чем IPS, и ее создатели позаботились об устранении минусов, характерных для ЖК-дисплеев.

• Раздельное свечение пикселей . В AMOLED экранах каждый пиксель сам является источником света и управляется системой независимо от других. При отображении черного цвета он не светится, а при показе смешанных оттенков может выдавать повышенную яркость. За счет этого AMOLED экраны демонстрируют лучшую контрастность и глубину черного.

• Почти мгновенная реакция . Скорость отклика пикселей на светодиодной матрице на порядки выше, чем у IPS. Такие панели способны отображать динамичную картинку с высокой частотой смены кадров, делая ее более гладкой. Эта возможность – плюс в играх и при взаимодействии с VR.
• Сниженное потребление энергии при показе темных тонов . Каждый пиксель матрицы AMOLED светится независимо. Чем светлее его цвет – тем ярче пиксель, поэтому при показе темных тонов такие экраны потребляют меньше энергии, чем IPS. А вот в процессе отображения белого AMOLED панели демонстрируют схожий, или даже больший, чем у IPS, расход заряда батареи.
• Малая толщина . Так как у AMOLED матриц нет слоя, рассеивающего свет подсветки на жидкие кристаллы, такие дисплеи имеют меньшую толщину. Это позволяет уменьшить габариты смартфона, сохранив его надежность и не жертвуя емкостью аккумулятора. Кроме того, в перспективе возможно создание гибких (а не только изогнутых) матриц AMOLED. Для IPS это невозможно.

Недостатки AMOLED-матриц

Свойственны AMOLED-матрицам и недостатки, причем виновник большинства бед один. Это – синие светодиоды. Освоение их производства дается сложнее, а по качеству они уступают зеленым и красным.

• Синева или ШИМ . Выбирая смартфон с AMOLED экраном, приходится выбирать между широтно-импульсной регулировкой яркости и голубизной светлых тонов. Все из-за того, что при непрерывном свечении синие субпиксели воспринимаются сильнее, чем красные и зеленые. Исправить это можно с помощью использования ШИМ-регулировки яркости, но тогда всплывает другой недостаток. На максимальной яркости экрана ШИМ нет или частота регулировки достигает около 250 Гц. Этот показатель находится на границе восприятия и почти не влияет на глаза. А вот при снижении уровня подсветки – снижается и частота ШИМ, в итоге на низких уровнях мерцания с частотой около 60 Гц могут приводить к усталости глаз.

• Выгорание синего . Тут тоже проблема в синих диодах. Их срок службы меньше, чем зеленых и красных, поэтому со временем возможно искажение цветопередачи. Экран уходит в желтизну, баланс белого сдвигается в сторону теплых тонов, общая цветопередача ухудшается.

• Эффект памяти . Так как миниатюрные светодиоды склонны к выгоранию, места на экране, которые отображали яркую статичную картинку (например, часы или индикатор сети светлого цвета), со временем могут терять яркость. В результате даже если элемент не отображается, в этих местах виднеется силуэт этого элемента.

• PenTile . Структура PenTile не является фундаментальным минусом всех панелей AMOLED, но пока характерна для большинства из них. При такой структуре матрица содержит неодинаковое число красных, зеленых и синих субпикселей (у Samsung синих вдвое меньше, у LG – вдвое больше). Основной мотив использования PenTile – желание компенсировать недостатки синих LED. Однако побочным эффектом данного решения становится снижение четкости картинки, особенно заметное в VR-гарнитурах.

С учетом всех особенностей обоих типов матриц можно отметить, что IPS с высоким разрешением лучше, если вас интересует VR и нужна максимальная четкость картинки. Ведь у AMOLED комфортному восприятию виртуальной реальности немного препятствует PenTile, и ШИМ подсветки пока нивелирует мгновенную скорость реакции. Также IPS лучше, если вам приходится больше работать со светлыми тонами (веб-серфинг, мессенджеры).

За экранами AMOLED будущее, но пока технология не идеальна. Однако можно смело покупать смартфон со светодиодным экраном, особенно если это флагман. Яркость, контрастность, глубокий черный и экономия энергии при показе темных тонов способны перекрыть все минусы OLED.

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:

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.