Super AMOLED: что это и в чем отличия. Что лучше – IPS, OLED или AMOLED? Краткий гид по дисплеям смартфонов

Сегодня при изготовлении экранов для мобильных телефонов используется два типа матриц: AMOLED и IPS. В этой статье мы расскажем, в чем различие экранов, построенных на этих типах матрицы и укажем на их различие.

Навигация

Основные преимущества технологии IPS

Первые дисплеи на технологии IPS появились в 1996 году. Но, это были скорее экспериментальные устройства. Массовый выпуск таких экранов начался всего несколько лет тому назад. За время от первых экранов на такой матрице до современных дисплеев были учтены все недочеты и исправлены ошибки. Сегодня можно констатировать тот факт, что IPS-экраны прочно вошли в нашу жизнь.

Главными преимуществами IPS-матриц над конкурентными технологиями являются:

• Лучшая цветопередача . В отличие от AMOLED экранов у IPS цвета не «усиливаются» искусственно. Благодаря такой честной цветопередаче, IPS-дисплеи полюбили все, кто работает с фотографиями. Фотографы, фоторедакторы и представители смежных профессий. IPS экран дает яркую и насыщенную картинку, если она таковой является. Если же картинка тусклая, то и на экране, построенном на матрице IPS она будет тусклая. Из-за чего не все оценивают это преимущество положительно.

ВАЖНО: На AMOLED экраны также могут передавать «честные» цвета. Но, это достигается за счет софтверных настроек, которые заранее приукрашенным картинкам придают более правдоподобный вид.

• Настоящий белый . AMOLED экраны просто не могут правильно отображать белый цвет. IPS экраны, напротив, выдают настоящий белый цвет. Никакой синевы или желтизны как у конкурирующей технологии. Чистый белый цвет влияет на все изображение в целом. Поэтому, накладывание оттенка на него может исказить всю картинку.
• Нет искажений цветов при просмотре экрана под углом . Кто-то может опустить это преимущество IPS. Но, представьте, что вы в компании друзей смотрите какое-то интересное видео со своего смартфона. Всегда окажется тот, кому экран вашего смартфона не будет развернут полностью. И если у вас экран не IPS, то это сразу будет видно при его расположении под углом. Этот эффект уже давно почувствовали на себе владельцы Sony Xperia Z .

ВАЖНО: При разворачивании AMOLED экрана цветопередача смещается в холодный спектр или картинка начнет «краснеть» или «зеленеть».

Большая максимальная яркость . Это преимущество особенно явно выражается при использовании экрана смартфона на ярком солнце. Если он у вас построен на AMOLED-матрице, то яркие лучи палящего солнца заставят вас искать тень, чтобы увидеть, что происходит на экране. Все дело в том, что IPS -матрица использует ЖК-экран с его мощной подсветкой. У AMOLED экранов подсвечивается каждый пиксель. Что «физически» не позволяет экрану быть ярким.

• Детализация и резкость . Среди нас есть такие люди, структура глаза которых позволяет увидеть пикселизацию, даже на самом лучшем Full HD экране. Этим людям точно не нужно покупать смартфон с экраном AMOLED . Иначе, его использование приведет к большому разочарованию. Современные экраны AMOLED постепенно «вылечивают» эту детскую болезнь. Но, она все еще присутствует на большинстве бюджетных аппаратах.
• Выгорание светодиодов . У AMOLED экранов могут выгорать органические светодиоды. Что отражается в разной яркости отдельных частей экрана. По заверению разработчиков таких экранов, срок службы светодиода 6-10 лет. Но, на практике, они могут сгореть быстрее. У IPS такой проблемы нет.

Более дешевая технология производства . Банальное, но важное преимущество IPS . Стоимость смартфона складывается из различных модулей и компонентов. Экран важная и дорогая часть смартфона. Чем дешевле экран, тем дешевле получится смартфон.

Плюсы технологии AMOLED

• Высокая контрастность . При сравнении IPS с AMOLED второй экран покажется более красочным и насыщенным. Органические светодиоды позволяют сделать картинку максимально контрастной. Что и вызывает эффект «приукрашивания» в цветопередаче.

ВАЖНО: Специальные тесты показывают, что уровень контрастности AMOLED экранов достигают соотношения 30000:1 . Тогда как у IPS этот показатель равен 1500:1 . Разница существенна.

• Абсолютный черный . Если одним из преимуществ IPS был «настоящий» белый, то AMOLED экран позволяет отобразить абсолютный черный цвет. Это достигается за счет того, что у AMOLED экрана подсвечиваются отдельные пиксели. Тогда как у IPS подсветка происходит всего экрана. Что негативно сказывается на черном.
• Меньшая энергозатратность . Тут все просто. Отдельно подсвеченные пиксели тратят меньше заряда, чем подсветка всего экрана, как у IPS . «На бумаге» это преимущество кажется очень важным, и для многих переломным. Но, на практике, это не совсем так. На ресурсопотребление вашего гаджета оказывают влияние множество других факторов. От стиля использования устройства, до технологий энергосбережения используемых разработчиком.
• Меньшее время отклика . AMOLED матрица позволяет изготовить экраны с меньшим временем отклика по сравнению с IPS-экранами. Что позволяет картинке быстрее меняться. Но, это преимущество в скорости смены картинки такое незначительное, что на деле его просто не видно.
• Меньшая толщина . В AMOLED экранах не нужна подсветка. За счет чего экономится место. Именно благодаря этому преимуществу сегодня на рынке есть ультратонкие смартфоны. Если для вас этот показатель важен, то выбирайте смартфоны с экраном AMOLED .

Какой экран лучше для смартфона: IPS или AMOLED выбрать?

Если подводить итоги, то можно отметить, что обе популярные технологии экранов для смартфонов имеют как свои плюсы, так и минусы. Конечно, может показаться, что у IPS больше перечень преимуществ, а значит эта технология лучше. И в некоторых случаях это так.

Но, куда важнее то, как производитель реализует эти преимущества на практике. В большинстве случаев это сделать не удается. Хотя уже сейчас появились IPS экраны, которые на деле превосходят даже более усовершенствованную матрицу Super AMOLED .

Качественными экранами на IPS -матрице могут похвастаться Asus ZenFone 3 Max , LG G5 SE , Apple iPhone 5s и некоторые другие модели. Но, разве стоит сбрасывать со счетов смартфоны Samsung с их усовершенствованными экранами Super AMOLED ?

Видео. AMOLED или IPS? Сравнение

Часто можно слышать вопрос, в чем отличие олеофобных дисплеев от жидкокристаллических? Они же AMOLED и IPS. Вопрос этот важный, так как более 90 процентов рынка смартфонов и планшетов ориентированы на эти два типа дисплеев. Так что придется отвечать.

Начать стоит с того, что AMOLED бывает еще и Super AMOLED. А IPS может обозначаться и как LCD. Оба имеют свои преимущества и недостатки. Не углубляясь далеко в технологические дебри, постараемся объяснить своими словами.

Сразу стоит отметить, что все крупные производители предпочитают либо один тип дисплея, либо другой. Связано это не столько с ценой (а IPS дешевле, чем AMOLED), сколько с патентами технологий, используя которые, компании платят роялти держателям патентов. Причем два вроде бы AMOLED-смартфона, положенные рядом, могут выдавать разную по качеству картинку. И связано это с тем, что запатентованы технологии по несколько разным показателям. То есть держатели патентов – разные организации, во избежание монополий.

Если же говорить о разнице между AMOLED и IPS LCD в широком смысле, то различия между этими двумя технологиями изменились на протяжении многих лет и будут продолжать меняться, так как появляются обновления. Так что следите за последними обновлениями от крупных производителей.

А теперь конкретика.

AMOLED

Технология AMOLED – это активная матрица на органических светоизлучающих диодах. В настоящее время мы часто видим ее в новом облике – Super AMOLED. С помощью этих дисплеев отдельные пиксели горят отдельно. Это называется активной матрицей. Причем горят на верхней части тонкопленочного транзистора (TFT). Когда весь массив проходит через электрическое органическое соединений, это и называется OLED. Но некоторые компании хитрят и не пропускают весь массив, оставляя недоработанный вариант дисплея, который так и называется – TFT. Он дешевле AMOLED, так как имеет незавершенный цикл. Или, проще говоря, это половина от всего процесса. Но в любом случае полный или незавершенный цикл этой технологии показывает картинку лучше, чем у IPS LCD. Но не во всех регионах. Сборка сборке рознь. Так что о картине можно говорить лишь в целом.

В сердце своей технологии OLED использует аноды и катоды для потока электронов, пропуская их через очень тонкую пленку. Яркость при этом определяется силой тока электронов. А цвет контролируется крошечными красными, зелеными и синими светодиодами, встроенными в дисплей. Лучший способ понять процесс – это думать о каждом пикселе как о независимой лампочке с тремя цветами на выбор.

Цвета, как правило, ярче именно у AMOLED и Super AMOLED, а черные тона выглядят темнее из-за части экрана, который может быть эффективно выключен. Когда лампочка не горит, она дает «чистый» черный цвет. Когда горят все три цвета, она дает «чистый» белый цвет. Так что контрастность лучше, цвета выглядят ярче, насыщеннее. Как раз из-за того, что каждый элемент работает отдельно. Каждый пиксель в этом случае – независимая натура.

Причем нигде не сказано, что насыщенные краски дисплея обязательно должны уничтожать быстрее заряд батареи. Работа батареи скорее зависит от эффективной работы процессора. Так что AMOLED может быть более энергоемким, чем IPS LCD.

Другое дело, что AMOLED быстрее выгорает. И это никак не связано с пребыванием на солнце. Просто в этом случае дисплей работает на всю мощь, что и приводит к более интенсивному износу. Так что качество пикселей деградирует с течением времени. Но над решением этой проблемы активно работают.

Также часто заметно, что при ближайшем рассмотрении смартфона или планшета на данной технологии пользователь как бы видит все пиксели по отдельности. Только в этом случае смотреть на экран надо на расстоянии менее 5 см, что, конечно же, портит зрение. Так что эти опыты не имеют фактического применения в жизни. Средний пользователь держит планшет или смартфон на расстоянии около 30 см от лица.

Samsung является большим поклонником дисплеев Super AMOLED и активно снабжает свои устройства передовыми технологиями в этой сфере. Это касается и баланса белого и более четкого черного тонов. Так что последние устройства от корейского производителя имеют потрясающе насыщенную картинку и не боятся солнца. Широкий угол обзора и длительное время нормальной работы пикселей прилагаются.

Ключевая разница между Super AMOLED и стандартной AMOLED-технологией (которая часто используется компаниями, что пытаются сэкономить, типа Motorola) – в том, что Super AMOLED на порядок уменьшил толщину защитной пленки над датчиками, что и проявляется в более насыщенном цвете при тех же условиях безопасности.

К тому же Super AMOLED также предлагает большее время автономной работы, хотя опять же производители упорно трудятся, чтобы свести к минимуму разницу между технологиями.

IPS LCD

В другом углу ринга у нас есть IPS LCD, что расшифровывается как In-Plane Switching жидкокристаллический дисплей. Если Super AMOLED – это как обновление от AMOLED, то IPS ЖК – это улучшение первых типов жидкокристаллических дисплеев. Могучая Apple зациклилась на этих типах дисплея, с годами выпуская все айфоны по одной и той же технологии. Это дешевле в производстве, что является бонусом. Но айфоны ведь никогда не были из дешевых. Так?

В сущности, ЖК использует поляризованный свет, который затем пропускают через цветовой фильтр. Никаких отдельных элементов. Горизонтальные и вертикальные фильтры по обе стороны от жидких кристаллов управляют яркостью и работают вне зависимости от того, включен ли каждый пиксель или выключен. Добавляем сюда еще подсветку и видим, что обычно телефоны с подобной технологией имеют довольно толстый корпус. Айфоны от Apple тут скорее исключение.

Так как все пиксели с подсветкой, то баланс черного получается подсвеченным, «серым». Отсюда страдает контраст. А вот белому цвету все равно – он любит много цветов, поэтому белый выглядит красивее всех остальных тонов на такой технологии и иногда даже лучше, чем у олеофобного дисплея, так как там он становится немного желтоватым. Самое интересное, что Apple одну из своих расцветок, предлагаемых для телефонов, и называет темно-серым цветом. Хотя это черный. Просто засвеченный. Так как иначе не может. Но на фоне такого же цвета корпуса это не так заметно. Мимикрия заставляет глаза обманываться. Нам кажется, что мы видим черный цвет, потому что мозг сопоставляет его с цветом корпуса. Хитрый коммерческий ход.

Первое, что плохо в этой технологии, – углы обзора часто не совсем хорошие. В этом снова вина подсветки. Фотографы, как правило, выбирают именно IPS ЖК-дисплеи, поскольку они показывают цвета более точно. Ведь фотографируют часто при отличном искусственном или естественном освещении, отсюда и складывается преобладание белого над черным. А когда мы видим черно-серые ночные фотографии, то можно обвинить плохую вспышку. Только вспышка ни при чем. Этот тот же «темно-серый» черный цвет.

Вывод

Нет победителя, когда дело доходит до AMOLED против IPS LCD, но есть условности, которые стоит учитывать. Поэтому качество экрана в первую очередь сводится к тому, какую производитель применяет эталонную технологию. Стоит учитывать и то, что многие проблемы цветопередачи – от размытого черного до белых пятен – можно убрать с помощью цифровой обработки, чем активно и занимаются передовые процессоры перед тем, как выдать нам окончательную картинку. Конечно, это сказывается на работе батареи. Так что компания HTC , которая сильно полагалась на цифровую обработку своих передовых камер процессором, получила жесткий перегрев чипов. Тип дисплея IPS сыграл с тайваньским производителем злую шутку.

В любом случае у обеих технологий есть и недостатки. Так что неплохо заиметь уже что-то новое, третье, которое сведет плюсы обоих технологий вместе на радость довольному потребителю.

AMOLED – активная матрица на органических светодиодах (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode ). Суть технологии сводится к использованию органических светодиодов как источника для построения картинки на поверхности активной матрицы, и тонкопленочных транзисторов TFT, осуществляющих управление над этими светодиодами. Если максимально упростить, то технология AMOLED представляет собой слоеный пирог, нижний слой которого это активная матрица, затем следует слой органических светодиодов и слой управляющих транзисторов. Интересно то, что для каждого светодиода имеется персональный транзистор, который, изменяя электрический потенциал, заставляет светодиод менять цветовую гамму и насыщенность. Такой принцип работы позволяет добиться высокой четкости и контрастности картинки.

Преимущества дисплеев AMOLED перед ЖК-дисплеями

• Относительное энергосбережение, расход энергии зависит от яркости картинки, чем темнее картинка, тем меньше энергии потребляет AMOLED дисплей.
• Более широкая цветовая гамма (на 32%), чем у ЖК-дисплей, изготовленный по технологии Super IPS.
• Показатель отклика матрицы составляет 0,01 мс. Для сравнения, у матрицы, изготовленной по технологии TN, показатель отклика составляет 2 мс.
• Углы обзора по горизонтали и вертикали составляют 180 градусов, при полном сохранении яркости, четкости и контрастности.
• Меньшая толщина дисплея
• Максимальный уровень контрастности.

Преимущества дисплеев AMOLED перед плазменными панелями

• Компактный размер
• Низкое энергопотребление
• Большая яркость

Недостатки дисплеев AMOLED перед ЖК-дисплеями

• Срок службы органических светодиодов уменьшается при частом просмотре ярких картинок, вследствие недолговечности одного из люминофоров, в частности синего. Стоит отметить, что разработчики постоянно ищут новые источники данного продукта, и уже сейчас синий люминофор в состоянии проработать до 17 000 часов без потери качества сигнала.
• Высокая стоимость производства AMOLED дисплеев.
• Обратная зависимость показателей время-яркость. Средний срок службы таких дисплеев составляет 7-8 лет.

Недостатки дисплеев AMOLED перед плазменными дисплеями

• Технология AMOLED не позволяет создавать большие дисплеи за разумные деньги.
• Разбалансировка цветов, из-за того, что каждый светодиод имеет свою яркость, приходится создавать матрицы с неравномерным расположением светодиодов-субпикселей для достижения сбалансированности цветов.
• Чувствительность к ультрафиолетовому излучению.
• Ненадёжность соединений внутри экрана (достаточно малейшего обрыва или трещины - и экран не показывает полностью).
• Достаточно малейшей разгерметизации между слоями дисплея - и дисплей начинает выцветать из этой точки. (достаточно одного-двух дней, чтобы дисплей перестал показывать совсем).

Сравнение технологии AMOLED и Super AMOLED

Super AMOLED (Super Active Matrix Organic Light-Emitting Diode ) – улучшенная технология производства тачскринов на основе технологии AMOLED. В отличие от предшественников, сенсорный слой приклеен к самому экрану, что позволяет избавиться от прослойки воздуха в промежутке между ними. Это повышает четкость, читаемость на солнце, насыщенность цветов, позволяет получить меньшую толщину дисплея.

• - на 20 % ярче предшественника
• - на 80 % меньше отражает солнечный свет
• - на 20 % снижено энергопотребление
• - в промежуток между экраном и тачскрином не может попасть пыль

Конструкция дисплея Super AMOLED

Верхний слой - тачскрин. Он приклеен ко второму слою - прозрачному защитному слою, на котором также расположена проводка (Проволочная сеть для передачи тока низкого напряжения). Проводка проходит к слою со светодиодами - они и формируют изображение. Под светодиодами располагается слой тонкопленочных транзисторов (TFT). Под ними располагается подложка, которая может быть изготовлена из множества материалов, в том числе и гибких.

Видео-сюжет, показывающий разницу в качестве картинки дисплеев изготовленных по различным технологиям, в том числе AMOLED и Super AMOLED.

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.

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.