Присматриваясь к новому девайсу, будь то смартфон, монитор или телевизор, одна из самых важных характеристик на которую стоит обратить внимание – матрица экрана. От этого будет зависеть качество изображения, время автономной работы и конечно же цена.
Но разобраться во всех этих аббревиатурах бывает непросто. LED, OLED, IPS, TN, VA… что всё это такое?
Хочется простого человеческого объяснения. На что стоит обращать внимание, а на что нет?
Именно этим мы сегодня и займемся. Я надеюсь, что вскоре у вас появится четкое представление о типах матриц, и соответственно, вам будет легче определиться с выбором. Поехали.
Что такое матрица?
Во-первых, давайте начнем с основ. Что такое матрица? Если совсем просто, то это – экран. Вернее, та часть, которая отвечает за отображение картинки.
Матрица состоит из крошечных элементов, называемых пикселями, которые могут излучать свет или контролировать количество света, проходящего через них. Эти пиксели работают вместе, чтобы создавать изображения, которые вы видите на экране. Различные типы дисплеев, такие как LCD, OLED, QLED и так далее, используют разные технологии для создания изображений и предлагают различные характеристики, такие как цветопередача, контрастность и энергоэффективность.
Так что конечное изображение и качество дисплея могут сильно меняться в зависимости от типа используемой матрицы.
Итак, теперь давайте пройдемся по основным типам матриц и их различиям.
LCD
Начнём с LCD. Аббревиатура расшифровывается как Жидко кристалический дисплей. Это одна из самых ранних и доступных технологий отображения. Она же на сегодня является самой популярной — ведь всё кроме OLED и microLED, о которых мы позже поговорим, это по сути разные типы LCD.
В ЖК-панелях используются жидкие кристаллы, которые реагируют на электрический ток, чтобы контролировать количество света, проходящего через них. Сами кристаллы в таких матрицах не светятся, поэтому для работы им требуется подсветка.
За время развития LCD-матриц, появилось очень много типов дисплеев, которые хоть и используют одну базовую технологию, могут иметь гигнтские отличия по характеристиками и качеству изображения. Поэтому производители различных устройств, таких как телевизоры, смартфоны или мониторы, обычно указывают в названии не её саму, а один из подтипов, который указывает на ту или иную особенность конкретного дисплея. Эти подтипы можно разделить на две большие группы.
В первую входит то, что касается непосредственно конструкции самой матрицы, а именно того, как именно в ней расположены жидкие кристаллы. Так появились известные аббревиатуры TN, VA и IPS.
TN
Главная особенность TN матрицы в её скорости отклика, то есть её пиксели могут менять свой цвет быстрее чем другие виды LCD-матриц. Благодаря этому не возникает эффекта двоения изображения в динамичных сценах, например при быстром развороте в игре, или прокрутке текста. Быстрое время отклика позволило повысить и частоту обновления экранов, поэтому первые игровые мониторы с частотами на 144 и выше Гц, как правило, были основаны на TN-матрицах. Кроме того, в то время, когда LCD-дисплеи только завоёвывали популярность, TN-матрицы стоили дешевле других видов.
Однако, в последние годы эти преимущества TN матриц уже не такие явные, поскольку другие типы матриц тоже научились быть очень быстрыми, а совершенствование технологий помогло уменьшить разницу в стоимости производства.
При этом, TN матрицы уступают другим по качеству изображения. Цветам не хватает насыщенности и контраста. Об HDR приходится только мечтать. И особенно ужасны углы обзора. При просмотре сбоку, сверху или снизу, цвета TN-матриц сильно искажаются. Поэтому такие мониторы в основном подходят тем, кому быстродействие важнее картинки. Как правило, это киберспортсмены.
В итоге, поначалу TN-матрицы нашли своё применение в мониторах для геймеров, которым скорость отклика была важнее чем качество картинки, и в бюджетных моделях телевизоров и мониторов. Сегодня TN мало где используется. Эта матрица занимает нишу недорогих геймерских мониторов. А в смартфонах и ТВ встречается редко или совсем не встречается.
IPS
Технология IPS возникла как попытка преодолеть недостатки матриц TN. В отличии от последних, где кристаллы располагаются в виде скрученного нематика, IPS матрица использует более плоскую геометрию. Кристаллы расположены параллельно подложке, и при подаче напряжения они не скручиваются, а вращаются. Благодаря этому удалось получить гораздо более широкие углы обзора и картинку высокого качества.
Однако, на заре этой технологии IPS мониторы были очень медленными. Сегодня же эту проблему удалось решить и на рынке можно легко встретить IPS матрицы, которые не уступают TN матрицам по скорости отклика.
Главным недостатком IPS матриц считается глоу эффект. Из-за особенности строения IPS матрицы, по краям экрана возникает эффект свечения и неравномерной подсветки экрана. Такие засветы можно увидеть и на других типах матриц, но на IPS они встречаются чаще и более ярко выражены.
Еще одним недостатком IPS является относительно низкий уровень контраста со средним значением 1000 к 1. Из-за этого даже в дорогих устройствах с IPS-экранами, черный цвет отображается скорее как оттенок серого.
Тем не менее, IPS матрицы достаточно универсальны. Сейчас они используются почти во всех типах устройств: от смартфонов, до игровых мониторов и телевизоров. А благодаря качественной цветопередаче, практически все профессиональные мониторы для дизайнеров используют именно IPS матрицу.
VA
Наконец, матрица VA. Пожалуй, моя любимая ЖК матрица. С точки зрения качества и цены она представляет собой компромисс между IPS и TN. Кристаллы здесь располагаются как вертикально, так и по диагонали относительно подложки. Это позволило VA матрице получить глубокий черный цвет, благодаря высокому коэффициенту контрастности на уровне 3000 к 1.
Визуально это выражается в более сочной и насыщенной картинке. И это создает определенное преимущество при просмотре фильмов.
Но есть и недостатки. У VA матриц максимальное из всех время отклика, и не редко встречается эффект остаточного изображения. Его еще называют моушн блюром. Это когда от движущегося объекта на экране остается шлейф. Также стоит сказать, что не смотря на великолепную контрастность, общая цветопередача VA матриц, в среднем, уступает IPS.
Резюмируя, можно сказать, что TN матрицы сегодня становятся все менее и менее востребованы, поскольку их главные недостатки в виде плохих углов обзора и слабого цвета, победить не удалось.
IPS и VA сегодня достаточно универсальны и используются практически везде. IPS больше подойдет тем кто работает с графикой и кому нужен широкий цветовой охват, а VA подойдет тем кому нужна визуально красивая и сочная картинка с глубоким черным для просмотров фильмов и для игр. Но тут стоит учитывать, что даже в рамках одного типа, качество изображения может разительно отличаться и два, например, телевизора с IPS-матрицей будут выдавать совершенно разную картинку. Поэтому, выбирая устройство для себя, стоит учитывать тип матрицы лишь как один из факторов.
LED LCD
Второй популярный способ выделить какой-то дисплей на фоне аналогов — указать тип подсветки, без которой, как я упоминал чуть раньше, не обходится ни один LCD-экран. Это такие технологии как LED, miniLED и QLED. В LED LCD используется подсветка на основе светодиодов позади экрана или по бокам. Изначально производители стали её указывать, чтобы подчеркнуть отличие от мониторов с подсветкой при помощи флуоресцентных ламп у более старых LCD. По сравнению с ними LED технология более экономична в плане энергопотребления и позволила уменьшить толщину всего экрана.
mini-LED
Дальнейшим развитием LED-подсветки стали mini-LED матрицы. В них используются светодиоды для подсветки, которые от двух до 40 раз меньше обычных светодиодов. Это позволяет компаниям встраивать в свои дисплеи больше светодиодов. С большим количеством светодиодов проще создать большее количество зон локального затемнения для большей контрастности и правильной работы HDR.
QLED
Теперь давайте поговорим о QLED матрице. Несмотря на свое название, QLED не имеет никакого отношения к OLED-матрице. Хотя QLED часто называют главным конкурентом OLED. Тем не менее это тоже LCD матрица.
Если точнее, QLED расшифровывается как ЖК дисплей с квантовыми точками. Вместо светофильтров, которые используются в LED ЖК матрицах, здесь между слоем с жидкими кристаллам и светодиодной подсветкой добавили прослойку с квантовыми точками, то есть микроскопическими полупроводниковыми частицами, которые преобразуют излучение светодиодов в свечение с определенной длиной волны. Проще говоря, так удалось получить более чистые базовые RGB цвета.
Сама подсветка здесь, состоит из светодиодов, и она может быть выполнена по разным технологиям, в том числе и miniLED.
С помощью технологии квантовых точек производители дисплеев смогли улучшить почти все основные параметры дисплеев: пиковую яркость, контрастность и насыщенность цветов. Благодаря этому, телевизоры и мониторы смогли приблизиться, а в чём-то и превзойти модели с OLED-матрицами.
Тем не менее, им не хватает некоторых преимуществ OLED. Все-таки QLED экраны бывают довольно разными по качеству изображения, поскольку во всех экранах с LCD-матрицами многое зависит не столько от квантовых точек, сколько от качества подсветки и самой матрицы. При этом OLED экраны практически всегда одинаково хороши. У них всё ещё глубже черный, выше отклик, лучше углы обзора. Но использовать OLED на больших диагоналях слишком дорого, поэтому именно QLED часто используются в телевизорах и больших компьютерных мониторах, обладая максимально близкими к OLED характеристиками.
OLED
Что ж, раз мы уже начали хвалить OLED, давайте о нем и продолжим. Здесь важно понимать, что если все предыдущие типы были разными вариантами LCD-матриц, это принципиально другой тип матрицы, за которым пророчат будущее. Именно OLED вы чаще всего встретите на современных смартфонах среднего и высокого уровня, смарт-часах, браслетах, флагманских мониторах и телевизорах.
Прежде чем мы перейдем к различиям между типами OLED-экранов, давайте посмотрим на сходства. В каждом типе OLED-экранов используется одна и та же фундаментальная технология.
Если в случае с LED LCD мы имеем дело со светодиодной подсветкой, то здесь уже сами экраны светодиодные, то есть каждый пиксель на такой матрице сам излучает световой поток и ему не нужен дополнительный подсветочный слой, как в LCD.
Эти диоды представляют собой смесь красных, зеленых и синих излучателей, которые можно расположить разными способами. И при подаче электрического тока излучается свет.
Отсутствие подсветки означает, что OLED-дисплеи предлагают «бесконечную контрастность». И когда я пишу «бесконечную» – это не для красного словца. Контрастность измеряется путем сравнения самой яркой части экрана с самой темной частью. Мы говорили, что IPS в среднем предлагает 1000:1, а VA 3000:1. Но поскольку OLED-экран для отображения чёрного цвета может полностью выключать нужные пиксели, достигая нулевой яркости, существует бесконечная разница между самыми темными и самыми яркими точками на экране, таким образом, коэффициент контрастности – бесконечен. Вот почему по сравнению с OLED-дисплеями у IPS и даже VA черный цвет выглядит сероватым.
Эта характеристика также в некоторой степени связана с поддержкой HDR, поскольку отображение темных сцен лучше всего делать с дисплеем, поддерживающим затемнение по пикселям.
Это приводит к потрясающему качеству изображения с истинным черным цветом, без бликов, свечения, расплывчатости или других визуальных артефактов. OLED также потребляет меньше энергии. За счёт этого, у устройств, которые работают от аккумулятора, с таким экраном лучше автономность.
Еще одним большим преимуществом OLED-панелей является мгновенная скорость отклика пикселя, которая гарантирует отсутствие ореолов или шлейфов за быстро движущимися объектами, независимо от частоты обновления.
Звучит как будто OLED лучше по всем параметрам. Но всё же у этой технологии есть некоторые проблемы.
Главной из них является цена. Потому что даже самый обычный OLED-экран дороже, чем супер качественный IPS, и вряд ли это сильно изменится со временем.
Вторая проблема – это выгорание. Поскольку при создании OLED матриц используется органический материал, то он может выгорать. Примерно как ваша майка на солнце. Если во время использования экрана на нем будут долго находиться статические элементы пользовательского интерфейса, такие как меню, панель навигации, логотип телеканала и тому подобное, появляется риск выгорания. И тогда эти элементы становятся постоянно видимыми на экране.
Тем не менее, за последние годы производители научились весьма эффективно с этим бороться, так что в нормальных сценариях использования, риск выгорания сводится к минимуму.
Как и в случае с LCD-матрицами, производители иногда указывают разные подтипы этой технологии, скажем AMOLED, Super AMOLED, POLED и так далее.
AMOLED
Что такое AMOLED? Что ж, на самом деле, это обыкновенный OLED, где символы AM означают наличие активной матрицы. С её помощью система управляет каждым отдельным пикселем, передавая для него ток с определенной силой. Это в итоге экономит расход батареи, а также позволяет использовать AMOLED любых размерах экранов. В противовес экранам с активной матрицей, существуют и дисплеи с пассивной матрицей. Но не считая каких-то узкоспециализированных устройств, сейчас они используются, разве что, в электронных книгах, так как в них не сказываются их главные недостатки — очень долгое время обновления изображения. В свою очередь, любые смартфоны, телевизоры или мониторы сейчас используют именно активные матрицы. Поэтому, независимо от того, указан в характеристиках OLED-экран или AMOLED, подразумевается именно AMOLED.
Super Amoled
Но ведь есть ещё Super Amoled. Что это такое? Тут всё просто. Первые смартфоны с Amoled матрицей устанавливали сенсорный слой, чувствительный к нажатием, поверх матрицы. А в 2010 году Samsung приклеили сенсор непосредственно к матрице, избавившись от воздушной прослойки, которая была у предыдущего решения. И запатентовали это все под названием Super Amoled.
Потом были всякие Super Amoled Plus, Dynamic Amoled, Fluid Amoled, и тому подобное. Но ни одно из этих названий не содержит в себе чего-то революционного или принципиально нового. Это не более, чем маркетинг.
POLED
Возможно, вы также слышали о матрице под названием POLED. Но и тут никаких революций. Отличие от обычного OLED, а вернее от первых OLED, заключается в том, что нижний слой такой матрицы сделан из пластика, а не стекла. Это дешевле, и практичнее. Но по большому счету, пластиковую подложку сегодня использует любой OLED экран. Так что как обычно, в термине POLED больше маркетинга, чем каких то особенностей.
Просто так сложилось что смартфон с экраном Super Puper Dynamic Amoled 2X Ultra Pro Max покупателю кажется более привлекательным чем просто OLED. Так что рекомендую откинуть эти приставки в сторону и смотреть непосредственно на характеристики экрана. Его разрешение, пиковую яркость, коэффициент контрастности, HDR или Dolby Vision, поддержку адаптивной частоты обновления и так далее.
QD OLED
В 2022 году свет увидела новая технология под названием QD OLED, где QD – это квантовые точки. Как понятно из названия, это своего рода гибрид OLED технологии с квантовыми точками. Здесь убирается цветовой фильтр и вместо него используется слой с квантовыми точками.
И если обычный OLED за основу берет белый цвет и потом преобразует его в синий, зеленый и красный с помощью светофильтров, из-за чего кстати теряется яркость, то QD OLED за основу берет синий цвет, который преобразуется в зеленый и красный слоем квантовых точек. Таким образом, световая энергия почти не теряется при преобразовании цвета с помощью квантовых точек.
В результате мы получаем значительно более высокие уровни яркости. Кроме того, даже улучшается и без того превосходный цвет за счет оптимизации количества света, который может излучать один OLED пиксель. И наконец, вполне возможно, что через несколько лет производство QD-OLED экранов будет стоить меньше, чем производство OLED экранов, ведь избавление от цветового фильтра – отличный способ уменьшить количество материалов и сложность производства. Однако, в настоящий момент эта технология скромно представлена на рынке и пока рано говорить о том, насколько широкое применение она получит в будущем.
MicroLED
Относительно недавно на рынке появился совершенно новый тип матрицы MicroLED, в названии которой зашифровано “микроскопические светодиоды”. Только не путайте с технологией mini-LED, о которой мы говорили ранее. MicroLED это совершенно другое.
Как и OLED, MicroLED не нуждается в отдельной подсветке, но в отличии от органического материала который используется в OLED, MicroLED использует неорганический материал – нитрид галлия. Кроме того microLED использует в несколько раз меньшие светодиоды субпикселей.
Основные преимущества перед OLED это ещё более низкое энергопотребление, пиковая яркость в несколько раз выше, скорость отклика тоже выше и все это без риска выгорания.
Дисплеи MicroLED все еще находятся на ранних стадиях разработки и практически недоступны обычному потребителю. Но по мнению аналитиков индустрии это лишь вопрос времени когда MicroLED станет массово использоваться на самых разных продуктах.
Сгибаемые экраны
Еще одна из новейших технологий, но которая уже активно используется на рынке – это складные дисплеи. Эта технология позволяет складывать экран, причем как внутрь, так и наружу. Но на самом деле, в самой матрице таких экранов нет ничего особенного. Это старый добрый OLED. Многослойная тонкопленочная структура позволяет ему быть гибким. К тому же, во всей красе проявляется главная особенность OLED – поскольку каждый светодиод подсвечивается самостоятельно, то на изогнутой матрице качество изображения не страдает. Причем зачатки технологии складных экранов вы могли видеть и раньше в виде изогнутых краев экрана на телефоне.
На самом деле в складных экранах больше сложности не в матрице, поскольку она и так гибкая сама по себе, а в том, чем эту матрицу сверху накрыть, ведь обычным закаленным стеклом не получится – оно не гибкое. Сначала использовались пластиковые полимеры, но этот материал оказался слишком мягким и подверженным царапинам. Сейчас для этого пытаются использовать материалы в составе которых есть стекло, но пока, это не сильно помогает. Покрытие сгибаемых экранов по-прежнему ведет себе как пластик, в том числе и по устойчивости к царапинам.
Итоги
Подводя итоги, мы можем сделать вполне определенные выводы. Самая качественная картинка сейчас у OLED. Поэтому если готовы потратиться, то берите девайс с OLED матрицей. Вы получите отличные цвета, высокую яркость, бесконечную контрастность, моментальный отклик и экономное энергопотребление.
Это всё относится и к смартфонам, и к телевизорам, и к мониторам, как геймерским, так и дизайнерским. Но в таком случае, опять же, будьте готовы заплатить много денег, ведь OLED-модели, как правило, стоят значительно дороже устройств с LCD матрицами.
В ближайшие годы конкурентом OLED должны стать устройства с micro LED. Но пока это достаточно редкий зверь на рынке. Ждем с нетерпением, когда эта матрица станет более массовой.
Но, разумеется, есть замечательные варианты и в лагере LCD матриц. IPS подойдет тем кто ставит в приоритет цветопередачу. VA выдает более контрастные цвета и поэтому, на мой взгляд, больше подходит для просмотра фильмов и для игр с красивой графикой. При этом, если вам важна скорость отклика, то смотрите в сторону IPS и TN.
В телевизорах я бы выделил QLED матрицы. Они близки по характеристикам к OLED, но стоят дешевле. Хотя в целом, ЖК телевизоры желательно смотреть в живую, чтобы понять какой вам больше нравится. У одних будут цвета получше, у других черный глубже.
Ну а в смартфонах сейчас и выбора особого нет, ведь в среднем и выше сегментах это в 99% случаев OLED.
В любом случае смотрите на характеристики. Яркость, контрастность, цветовые охваты и так далее. Даже одинаковые матрицы могут отображать очень разную картинку. Но тем не менее, матрица – это основа изображения, и от неё зависит очень многое.