Головна  /  Програми  /  Вибираємо найкращий екран для смартфона. Який екран краще - IPS або AMOLED для смартфона Які бувають екрани смартфонів кольорів

Вибираємо найкращий екран для смартфона. Який екран краще - IPS або AMOLED для смартфона Які бувають екрани смартфонів кольорів

Програми
16.09.2023

LCD, TFT, IPS, AMOLED, P-OLED, QLED – список технологій, якими виготовляють матриці смартфонів, постійно зростає. І заблукати в цих нетрях легко навіть гіку, не кажучи вже про простого користувача. Сьогодні ми доступною мовою пояснимо, в чому між ними різниця, а також які переваги та недоліки має кожен з них.

Існує дві базові технології, на основі яких створюється більшість дисплеїв сучасних смартфонів. Це LCD та OLED. Всі інші види та найменування – це лише їх похідні. Нам залишається розібратися, які ставляться до першого типу, а які – до другого.

LCD

LCD (Liquid Crystal Display) – рідкокристалічні екрани, що набули повсюдного поширення: їх використовують у телевізорах, моніторах, смартфонах і т.д. Рідкі кристали, які лежать в основі технології, мають дві найважливіші властивості: плинність і анізотропність.

Анізотропність – це здатність кристала змінювати свої властивості залежно від свого розташування у просторі.

У екранах ця особливість використовується управління светопроводимостью. За допомогою транзисторів на РК-матрицю подається струм, який змінює орієнтацію кристалів. Потім на них падає світло, що проходить через кілька фільтрів, і в результаті екрану з'являється піксель потрібного кольору. Зазначимо, що для всіх РК-екранів потрібне джерело підсвічування: зовнішній (наприклад, сонячні промені) або вбудований (наприклад, світлодіоди).

До LCD-матриць смартфонів належать: TN, IPS, PLS, а також їх численні модифікації. Сюди також можна зарахувати технологію VA/MVA/PVA, яка широкого поширення не набула. Однак, перш ніж ми перейдемо до видів матриць, необхідно розібратися з абревіатурою TFT, яка зустрічається як окремо, так і в різних поєднаннях, наприклад, TFT LCD або TFT IPS.

TFT(thin-film transistor) – це різновид LCD-дисплеїв, в яких для керування рідкими кристалами використовується активна матриця: в її конструкцію входять тонкоплівкові транзистори. Відразу варто сказати, що всі сучасні гаджети з LCD, а також AMOLED-дисплеями мають активну матрицю: пасивна - практично не використовується.

Тобто, якщо ми говоримо про IPS, TN або VA/MVA/PVA, то маємо на увазі, що всі вони належать до TFT LCD дисплеїв.

TN+film

TN+film (Twisted Nematic+film) – одна з найперших технологій виготовлення матриць. Своєю назвою отримала за характерне розташування кристалів, що закручуються у спіраль. Найчастіше такі матриці називають просто TN.

Переваги:

  • малий час відгуку - 16 мс (на зорі технології це був рекордний показник серед усіх видів матриць);
  • низька вартість виробництва.

Недоліки:

  • невеликі кути огляду;
  • низький рівень контрастності;
  • низький рівень кольору.

IPS

IPS (in-plane switching)– у таких екранах кристали при отриманні електричного імпульсу не скручуються в спіраль, а повертаються перпендикулярно до свого початкового положення. Ця особливість дозволила збільшити кут огляду до максимального – 178 градусів. Таким чином, IPS дисплеї прийшли на зміну TN, однак і вони мають свої недоліки.

Переваги:

  • максимальні кути огляду – до 178 градусів;
  • природна передача кольору, включаючи практично ідеальний чорний колір;
  • високий рівень контрастності.

Недоліки:

  • висока вартість у порівнянні з TN;
  • час відгуку (у ранніх IPS-дисплеях) був вищим, ніж у TN.

Фірмова розробка Samsung, яка є покращеною версією IPS, призначена для масового ринку, але з ряду причин непридатна для професійних пристроїв.

Переваги:

  • висока щільність пікселів;
  • широкий кут огляду до 178 градусів;
  • низький час відгуку;
  • низьке енергоспоживання;
  • висока контрастність;
  • нижча вартість виробництва (на 15% нижча порівняно з IPS-матрицями).

Більшість недоліків IPS-технології в даний час усунуто. На скріншотах нижче можна побачити еволюційну дорогу, яку вона встигла пройти.

Розвиток технології super fine TFT від NEC

Розвиток технології IPS фірмою Hitachi

Розвиток технології IPS фірмою LG

OLED

В OLED-матрицях (Organic light-emitting diode) замість рідких кристалів використовуються органічні світлодіоди, які не потребують підсвічування. При подачі на них електричних імпульсів вони починають світитися.

У свою чергу, OLED за способом управління діодами ділиться на PMOLED (Passive Matrix) і AMOLED (Active Matrix), причому перша в нових смартфонах практично не використовується.

В AMOLED для керування діодами використовується вищезгадані тонкоплівкові резистори (технологія TFT).

Різновидом AMOLED матриці є SUPER AMOLED (маркетингова "фішка" компанії Samsung) - у подібних екранах відсутня повітряний прошарок між сенсорним шаром екрану та матрицею. У випадку з IPS-матрицями така безповітряна технологія називається OGS (One Glass Solution). Хоча це радше конструктивна особливість і виділяти в окремий тип матриць SUPER AMOLED не можна.

Ще один підвид AMOLED – це P-OLED матриці. Вони відрізняються наявністю пластикової підкладки екрану (у AMOLED використовується скляна). Завдяки цьому у виробників з'явилася можливість створювати вигнуті екрани.

Переваги:

  • менші габарити та вага в порівнянні з LCD-дисплеями;
  • низьке енергоспоживання;
  • не вимагають підсвічування;
  • висока контрастність;
  • миттєвий відгук;
  • можливість змінювати форм-фактор екранів (гнучкі дисплеї);
  • великі кути огляду близькі до максимальних (180 градусів);
  • великий діапазон робочих температур (від -40 до +70 градусів).

Недоліки:

  • невеликий в порівнянні з РК-дисплеями термін служби;
  • висока вартість;
  • чутливість до дії вологи.

Однак у міру розвитку технології мінуси OLED-дисплеїв поступово зникають.

"Унікальні" Retina та Super Retina дисплеї, якими оснащуються iPhone, до технології виробництва матриць жодного відношення не мають. Це лише маркетинговий хід компанії. Насправді в «яблучних» смартфонах використовуються ті самі IPS і OLED-матриці.

Висновок

На даний момент різниця (перенесення кольорів, контрастність, кути огляду, енергоефективність та ін. показники) між LCD і OLED-екранами стрімко скорочується. Однак намічається наступний тренд: РК-екрани поступово застарівають та поступаються OLED-дисплеям. А ті в свою чергу еволюціонують і QLED-дисплеї. Поки що ці технології дорогі у виробництві і перебувають у зародковому стані, але можливо вже найближчим часом вся електроніка оснащуватиметься саме такими екранами.

Технології дисплеїв смартфонів на місці не стоять, вони постійно вдосконалюються. Сьогодні існує 3 основних типи матриць: TN, IPS, AMOLED. Часто суперечки йдуть з приводу переваг та недоліків матриць IPS та AMOLED, їх порівняння. А ось TN-екрани вже давно не в моді. Це стара розробка, яка зараз практично не використовується у нових телефонах. Ну, а якщо й використовується, то лише у дуже дешевих бюджетниках.

Порівняння TN матриці та IPS

Матриці TN з'явилися у смартфонах першими, тому вони найпримітивніші. Головний плюс цієї технології – дешевизна. Собівартість TN дисплея на 50% нижча порівняно із собівартістю інших технологій. Такі матриці мають ряд недоліків: невеликі кути огляду (не більше 60 градусів. Якщо більше, картинка починає спотворюватися), погана передача кольору, низька контрастність. Логіка виробників відмовлятися від цієї технології зрозуміла - недоліків дуже багато, і всі вони серйозні. Проте є одна перевага: час відгуку. У TN-матрицях час відгуку всього 1 мс, хоча IPS-экранах час відгуку зазвичай 5-8 мс. Але це лише один плюс, який не можна поставити на противагу всім мінусам. Адже навіть 5-8 мс достатньо для відображення динамічних сцен і в 95% випадків користувач не помітить різницю між відгуком 1 і 5 мс. На фото нижче різниця виразно помітна. Зверніть увагу на спотворення кольору під кутом на TN матриці.

На відміну від TN, матриці IPS показують високу контрастність та відрізняються величезними кутами огляду (іноді навіть максимальними). Саме цей тип є найпоширенішим і іноді вони позначаються як SFT-матриці. Є безліч модифікацій цих матриць, тому при перерахуванні плюсів та мінусів потрібно мати на увазі якийсь конкретний тип. Тому нижче для перерахування переваг ми будемо мати на увазі найсучаснішу і найдорожчу IPS-матрицю, а для перерахування мінусів найдешевшу.

Плюси:

  1. Максимальні кути огляду.
  2. Висока енергоефективність (низьке споживання енергії).
  3. Точна передача кольору і висока яскравість.
  4. Можливість використання високої роздільної здатності, що дасть велику щільність пікселів на дюйм (dpi).
  5. Гарна поведінка на сонці.

Мінуси:

  1. Вища ціна порівняно з TN.
  2. Спотворення кольорів при великому нахилі дисплея (все ж таки, кути огляду не завжди максимальні на деяких типах).
  3. Перенасичення кольору та недостатня насиченість.

Сьогодні більшість телефонів мають IPS-матриці. Гаджети з дисплеями TN застосовуються хіба що у корпоративному секторі. Якщо компанія хоче заощадити гроші, то вона може замовити монітори або, наприклад, телефони для своїх співробітників дешевше. Вони можуть бути TN-матриці, але для себе ніхто не купує такі пристрої.

Amoled та SuperAmoled екрани

Найчастіше у смартфонах Samsung застосовуються SuperAMOLED матриці. Саме цій компанії належить дана технологія, і багато інших розробників намагаються викупити чи запозичити її.

Головною особливістю AMOLED матриць є глибина чорного кольору. Якщо поруч покласти AMOLED дисплей та IPS, то чорний колір на IPS здаватиметься світлим у порівнянні з AMOLED. Найперші такі матриці мали неправдоподібну перенесення кольорів і не могли похвалитися глибиною кольору. Часто на екрані була так звана кислотність або надмірна яскравість.

Але розробники Samsung виправили ці недоліки в SuperAMOLED екранах. Ці мають конкретні перевагами:

  1. Невелике енергоспоживання;
  2. Найкраща картинка порівняно з тими самими IPS матрицями.

Недоліки:

  1. Вища вартість;
  2. Необхідність калібрування (налаштування) дисплея;
  3. Рідко може бути різний термін роботи діодів.

На самі топові флагмани встановлюються AMOLED і SuperAMOLED матриці через кращу якість картинки. Друге місце займають IPS-екрани, хоча часто неможливо відрізнити за якістю картинки AMOLED та IPS матрицю. Але в цьому випадку важливо порівнювати підтипи, а не технології загалом. Тому потрібно бути на чеку при виборі телефону: часто в рекламних плакатах вказують технологію, а не конкретний підтип матриці, а технологія не відіграє ключової ролі в підсумковій якості картинки на дисплеї. АЛЕ! Якщо вказується технологія TN+film, то тут варто сказати “ні” такому телефону.

Інновації

Видалення повітряного прошарку OGS

Інженери з кожним роком представляють технології покращення зображення. Деякі з них забуваються і не застосовуються, а деякі викликають фурор. Технологія OGS є саме такою.

Стандартно екран телефону складається із захисного скла, безпосередньо самої матриці та повітряним прошарком між ними. OGS дозволяє позбутися зайвого шару – повітряного прошарку – і зробити матрицю частиною захисного скла. В результаті зображення начебто знаходиться на поверхні скла, а не приховано під ним. Ефект покращення якості відображення в наявності. За останні кілька років технологія OGS неофіційно вважається стандартом для будь-яких більш-менш нормальних телефонів. Не лише дорогі флагмани оснащуються OGS-екранами, а й бюджетники та навіть деякі зовсім дешеві моделі.

Вигин скла екрана

Наступний цікавий експеримент, який пізніше став інновацією, – це 2.5D скло (тобто майже 3D). Завдяки загинам екрану по краях картинка стає більшою. Якщо пам'ятаєте, перший смартфон Samsung Galaxy Edge спричинив фурор – він перший (чи ні?) отримав дисплей з 2.5D склом, і виглядав він приголомшливо. Збоку навіть з'явилася додаткова сенсорна панель швидкого виклику деяких програм.

HTC мала спробу зробити щось незвичайне. Компанія створила смартфон Sensation із увігнутим усередину дисплеєм. Таким чином він був захищений від подряпин, хоча досягти більшої користі не вдалося. Наразі таких екранів не зустріти в силу і без того міцних та несприйнятливих до подряпин захисних скло Gorilla Glass.

На цьому HTC не зупинилася. Було створено смартфон LG G Flex, який мав не тільки вигнутий екран, а й сам корпус. У цьому полягала "фішка" пристрою, яка теж не набула популярності.

Розтягується або гнучкий екран від Samsung

На середину 2017 року технологія ще не використовується в жодному доступному на ринку телефоні. Однак компанія Samsung у відеороликах та на своїх презентаціях демонструє AMOLED-екрани, які можуть розтягуватися та потім повертатися у зворотне вихідне положення.

Фото гнучкого дисплея відSamsung:

Також компанія представила демонстраційний відеоролик, де чітко видно екран, що вигинається на 12 мм (як заявляє сама компанія).

Цілком можливо, скоро Samsung зробить вельми незвичайний революційний екран, який вразить увесь світ. Це буде революцією щодо розробки дисплеїв. Важко навіть уявити, наскільки далеко компанія піде вперед із такою технологією. Втім, можливо й інші виробники (Apple, наприклад) теж ведуть розробки гнучких дисплеїв, але поки що подібних демонстрацій від них не було.

Найкращі смартфони з AMOLED-матрицями

Зважаючи на те, що технологія SuperAMOLED була розроблена Samsung, в основному вона використовується в моделях цього виробника. І взагалі, Samsung лідирує в галузі розробки вдосконалення екранів для мобільних телефонів та телевізорів. Це ми вже зрозуміли.

На сьогоднішній день найкращим дисплеєм зі всіх існуючих смартфонів є SuperAMOLED екран у Samsung S8. Це навіть підтверджується у звіті DisplayMate. Хто не в курсі, Display Mate – популярний ресурс, що аналізує екрани від і до. Багато фахівців використовують їх результати тестів у своїх роботах.

Для визначення екрану S8 довелося навіть ввести новий термін – Infinity Display. Таку назву він отримав завдяки незвичайній видовженій формі. На відміну від своїх попередніх екранів, Infinity Display серйозно доопрацьований.

Ось короткий перелік переваг:

  1. Яскравість до 1000 нит. Навіть на яскравому сонці контент буде добре читається.
  2. Окрема мікросхема реалізації технології Always On Display. І без того економічна батарея тепер споживає ще менше заряду батареї.
  3. Функція покращення картинки. В Infinity Display контент без складової HDR набуває її.
  4. Яскравість та колірні налаштування автоматично регулюються залежно від переваг користувачів.
  5. Тепер тут не один, а два сенсори освітлення, що точніше дозволяє автоматично регулювати яскравість.

Навіть порівняно з Galaxy S7 Edge, який мав “еталонний” екран дисплей у S8 виглядає краще (на ньому білі кольори є дійсно білими, а на S7 Edge вони йдуть у теплі тони).

Але, крім Galaxy S8, є й інші смартфони з екранами на базі технології SuperAMOLED. В основному це, звичайно, моделі корейської компанії Samsung. Але також є й інші:

  1. Meizu Pro 6;
  2. OnePlus 3T;
  3. ASUS ZenFone 3 Zoom ZE553KL – 3 місце в ТОПі телефонів Asusu (знаходиться).
  4. Alcatel IDOL 4S 6070K;
  5. Motorola Moto Z Play та ін.

Але варто відзначити, що апаратна частина (тобто сам дисплей) хоч і відіграє ключову роль, але важливо ще й програмне забезпечення, а також другорядні програмні технології, що покращують якість картинки. SuperAMOLED дисплеї славляться насамперед можливістю широко регулювати температуру та колірні налаштування, і якщо подібних налаштувань не буде, то сенс використовувати ці матриці трохи пропадає.

До 2018 року суперництво між екранними технологіями звелося до того, що на ринку залишилося лише два гідні варіанти. TN матриці були витіснені, VA в мобільних апаратах не використовувалися, а чогось нового ще не вигадали. Тому конкуренція розгорнулася між IPS та AMOLED. Тут варто нагадати, що IPS, LCD LTPS, PLS, SFT - це те саме, як і OLED, Super AMOLED, P-OLED і т.д. є лише різновидами світлодіодної технології.

На тему того, що краще, IPS або AMOLED, сказано вже чимало. Але технології не стоять на місці, тому у 2018 році не буде зайвим внести корективи та зробити розбір із урахуванням сьогоднішніх реалій. Адже обидва типи матриць постійно вдосконалюються, позбавляються деяких недоліків або ці мінуси стають менш суттєвими.

Що краще для смартфона, IPS чи AMOLED, зараз спробуємо з'ясувати. Для цього зважимо всі плюси та мінуси кожної з технологій, щоб на перевагу сильних сторін виявити абсолютного лідера або, з урахуванням специфіки, вирішити, що краще в конкретних умовах.

Плюси та мінуси IPS дисплеїв

Розробка та вдосконалення IPS дисплеїв триває вже два десятиліття, і за цей час технологія встигла придбати низку плюсів.

Шари матриці IPS

Переваги матриць IPS

IPS матриці є найкращими серед усіх типів РК-панелей завдяки ряду переваг:

  • Доступність.За роки розвитку технологію масово освоїли багато компаній, зробивши масовий випуск екранів IPS недорогим. Вартість екрану для смартфона з роздільною здатністю FullHD зараз стартує з позначки близько $10. Завдяки низькій ціні такі екрани роблять смартфони доступнішими.
  • Передача кольорів.Добре відкалібрований IPS екран передає кольори з максимальною точністю. Саме тому професійні монітори для дизайнерів, графіків, фотографів тощо випускаються на IPS матрицях. Вони мають найбільше охоплення відтінків, що дозволяє отримати на екрані реалістичні кольори об'єктів.
  • Фіксоване енергоспоживання.Рідкі кристали, що формують картинку на екрані IPS, майже не споживають струм, основним споживачем є діоди підсвічування. Тому витрата енергії не залежить від зображення на дисплеї та визначається рівнем підсвічування. Завдяки фіксованій витраті енергії IPS екрани забезпечують приблизно однакову автономність під час перегляду фільмів, веб-серфінгу, письмового спілкування тощо.
  • Довговічність.Рідкі кристали майже не схильні до процесу старіння і зносу, тому в плані надійності IPS краще, ніж AMOLED. Деградувати можуть світлодіоди підсвічування, але термін служби таких LED дуже великий (десятки тисяч годин), тому навіть за 5 років екран майже не втрачає яскравості.

Недоліки IPS матриць

Незважаючи на вагомі плюси, є IPS і мінуси. Ці недоліки є фундаментальними, тож шляхом удосконалення технології вони не усуваються.

  • Проблема чистоти чорного кольору. Рідкі кристали, які відображають чорний колір, блокують світло від підсвічування не менше 100%. Але оскільки підсвічування IPS екрана загальна для всієї матриці, її яскравість не знижується, панель залишається підсвіченою, у результаті чорний колір виходить не дуже глибоким.

У темряві видно, що чорний світиться сірим.
  • Низька контрастність. Рівень контрастності РК-матриць (приблизно 1:1000) прийнятний для комфортного сприйняття картинки, але за цим показником AMOLED краще за IPS. Через те, що чорний не дуже глибокий, різниця між яскравим і темним пікселем у таких екранів помітно менше, ніж у світлодіодних матриць.
  • Великий час відгуку. Швидкість реакції пікселів у IPS панелей невисока, близько десятка мілісекунд. Цього вистачає для нормального сприйняття картинки під час читання або перегляду відео, але обмаль для VR-контенту та інших вимогливих завдань.

Плюси та мінуси дисплеїв AMOLED

В основі технології OLED лежить використання масиву мініатюрних світлодіодів, що розташовані на матриці. Вони незалежні, тому пропонують ряд переваг над IPS, але не позбавлені мінусів.


Шари матриці AMOLED

Переваги AMOLED матриць

Технологія AMOLED новіша, ніж IPS, і її творці подбали про усунення мінусів, характерних для РК-дисплеїв.

  • Роздільна свічення пікселів. В AMOLED екранах кожен піксель сам є джерелом світла та керується системою незалежно від інших. Під час відображення чорного кольору він не світиться, а при показі змішаних відтінків може видавати підвищену яскравість. За рахунок цього AMOLED екрани демонструють найкращу контрастність та глибину чорного.

Чорні пікселі не світяться зовсім
  • Майже миттєва реакція. Швидкість відгуку пікселів на світлодіодній матриці на порядки вища, ніж у IPS. Такі панелі здатні відображати динамічну картинку з високою частотою зміни кадрів, роблячи її гладкою. Ця можливість – плюс в іграх та при взаємодії з VR.
  • Знижене споживання енергії під час показу темних тонів. Кожен піксель матриці AMOLED світиться незалежно. Чим світліший його колір – тим яскравіший піксель, тому при показі темних тонів такі екрани споживають менше енергії, ніж IPS. А ось в процесі відображення білого AMOLED панелі показують подібний, або навіть більший, ніж у IPS, витрата заряду батареї.
  • Мінімальна товщина. Так як у AMOLED матриць немає шару, що розсіює світло підсвічування на рідкі кристали, такі дисплеї мають меншу товщину. Це дозволяє зменшити габарити смартфона, зберігши його надійність та не жертвуючи ємністю акумулятора. Крім того, у перспективі можливе створення гнучких (а не лише вигнутих) матриць AMOLED. Для IPS це неможливо.

Недоліки AMOLED-матриць

Властиві AMOLED-матрицям і недоліки, причому винуватець більшості бід один. Це – сині світлодіоди. Освоєння їх виробництва дається складніше, а за якістю вони поступаються зеленим та червоним.

  • Синьова або ШІМ. Вибираючи смартфон з AMOLED екраном, доводиться вибирати між широтно-імпульсним регулюванням яскравості та блакитністю світлих тонів. Все через те, що при безперервному світінні сині субпікселі сприймаються сильніше, ніж червоні та зелені. Виправити це можна за допомогою використання ШИМ-регулювання яскравості, але тоді спливає інший недолік. На максимальній яскравості екрана ШИМ немає або частота регулювання сягає близько 250 Гц. Цей показник знаходиться на межі сприйняття та майже не впливає на очі. А ось при зниженні рівня підсвічування - знижується і частота ШІМ, в результаті на низьких рівнях мерехтіння з частотою близько 60 Гц можуть призводити до втоми очей.

  • Вигоряння синього. Тут також проблема в синіх діодах. Їх термін служби менший, ніж зелених та червоних, тому згодом можливе спотворення кольору. Екран йде в жовтизну, баланс білого зсувається у бік теплих тонів, загальна передача кольору погіршується.