дисплей на смартфон что это такое
Учи матчасть. Ищем лучший дисплей в смартфонах
В этой серии материалов мы подробно разбираем смартфоны «по винтикам». В прошлый раз говорили о том, какую роль в современных телефонах играет процессор. Сегодня речь пойдет о другом важнейшем компоненте любого смартфона — дисплее. OLED или IPS? Full HD или 4K? 60 или 120 Гц? В конце концов, что все это вообще такое и на что ориентироваться при выборе?
Коротко, о чем пойдет речь
Тип матрицы
Абсолютное большинство современных смартфонов используют экран одного из двух типов: OLED (матрицы на органических светодиодах) или LCD (жидкокристаллические — или ЖК — панели). Так уж сложилось, что первые чаще применяются в телефонах подороже, а вторые — в более бюджетных аппаратах. Впрочем, бывают и исключения.
Если у вас есть стационарный компьютер, то вы наверняка смотрите в ЖК-экран. Если речь идет о более-менее современном дисплее, очень высока вероятность, что это IPS-матрица. Вот именно такие и встречаются во многих нынешних телефонах.
Если говорить максимально упрощенно, то работает эта технология следующим образом. Есть своеобразный «бутерброд» из слоя с множеством жидких кристаллов и слоя со светодиодной подсветкой этих самых кристаллов-пикселей. Благодаря подсветке и реакции на нее кристаллов мы и видим изображение на экране. Ключевое отличие технологии OLED в том, что там не нужен слой с подсветкой — и свет, и цвет способны выдавать сами пиксели.
Нет идеального дисплея, потому что и у IPS, и у OLED (еще можно встретить название AMOLED) есть свои достоинства и недостатки. Так, у IPS-матриц очень большой ресурс работы и имеется то, что принято называть «естественной цветопередачей». Однако они не обеспечивают отображение глубокого черного цвета (обычно вместо черного мы видим темно-серый) и отличаются довольно высоким энергопотреблением из-за наличия отдельного слоя подсветки. Это из того, что может быть заметно любому пользователю.
У OLED все отлично с выводом черного (лучше просто не может быть), а энергопотребление чуть ниже (в первую очередь за счет того, что «окрашенные» в черный цвет пиксели вообще не потребляют энергии: они просто выключены). С другой стороны, органические светодиоды со временем выгорают и теряют яркость (впрочем, для смартфонов, которые мы меняем относительно часто, это не так уж важно), а еще многие видят мерцание.
Раньше считалось, что у OLED-экранов более «ядовитые» цвета, слишком далекие от естественной цветопередачи. Но с этой «фишкой» (назвать это недугом язык не повернется, ведь многим как раз больше нравится такое перенасыщенное изображение) давно научились бороться — цветопередачу в современных смартфонах с OLED легко настроить на свой вкус.
Но есть другой момент, связанный с передачей белого цвета. Из-за особенности строения матрицы на органических светодиодах светлые тона обычно имеют зеленовато-синий оттенок. А у IPS часто можно заметить уход в теплые оттенки и преобладание желтого с легким отклонением в красный спектр.
Самое главное во всей этой истории — тот факт, что IPS-панели дешевле OLED-матриц. Поэтому в бюджетных смартфонах OLED вы не увидите, хотя в средний ценовой сегмент такие экраны уже проникли благодаря в первую очередь Samsung.
Ответить на вопрос «Какой тип матрицы лучше?» невозможно. При правильной заводской настройке визуально различимые характеристики экранов на разных матрицах очень близки. AMOLED в недорогом телефоне может оказаться куда хуже IPS в смартфоне аналогичной ценовой категории или даже дешевле. Поэтому при выборе мы бы вообще не рекомендовали ориентироваться только на тип матрицы («Ого! OLED в телефоне за 400 рублей! Беру!»). В целом современные телефонные матрицы уже избавились от некогда имевших место существенных недостатков (низкая скорость отклика, маленькие углы обзора), и даже после покупки самых недорогих телефонов вы вряд ли останетесь недовольны тем или иным дисплеем.
Разрешение
В отличие от типа матрицы, этот показатель куда критичнее для восприятия картинки. При этом и разобраться здесь куда проще. Например, вы видите, что разрешение экрана заинтересовавшего вас смартфона выглядит так: 1080×1920. Первое число указывает на количество пикселей, расположенных по горизонтали, а второе — по вертикали. Все разрешения, помимо числового формата, также обозначаются аббревиатурой. Наиболее распространенные вы наверняка видели: так, те же 1080×1920 — это Full HD, 1440×2560 — QHD (или еще 2K), а 2160×3840 — Ultra HD (или 4K) и так далее.
Чем больше пикселей на экране, тем больше информации на нем помещается и тем четче выглядит изображение. Но есть нюанс. Одно дело — разместить 1080 пикселей по горизонтали и 1920 по вертикали, например, на 27-дюймовом компьютерном мониторе, и совсем другое — на относительно маленьком 6,5-дюймовом дисплее смартфона. Разрешение одинаковое, но в первом случае получим огромные пиксели, каждый из которых вы будете видеть невооруженным глазом. Отсюда «зернистость» картинки, которая не радует глаз.
Поэтому вместо разрешения правильнее обращать внимание на такой показатель, как плотность пикселей на дюйм. Потому что он учитывает не только разрешение экрана, но и его размер. Видите значение 300 ppi? Значит, на одном дюйме помещается 300 пикселей. Другой вопрос — много этого, мало или достаточно? Вопрос в некоторой степени анатомический.
Считается, что здоровый глаз человека физически не способен разглядеть нюансы экрана с разрешающей способностью более 350 ppi. То есть что 350, что 1350 ppi — для вас оба дисплея будут в равной степени четкие, без возможности различить отдельные пиксели. Для примера: в том же экране 27-дюймового монитора с разрешением Full HD показатель ppi составит 105, а в 6,5-дюймовом дисплее — неразличимые 340.
Сегодня маркетологи стараются работать в команде с инженерами. Так в смартфонах появляются дисплеи с 500, 600 и даже 800 ppi! Все это не несет никакой пользы для человека. Более того, подобные дисплеи отличаются повышенным энергопотреблением.
Скорее всего, вы будете полностью довольны смартфоном с экраном на 350 ppi. Для чересчур впечатлительных особ, которым нужна особая «противопиксельная гарантия», можно посоветовать что-нибудь в районе 400 ppi. Все, что выше, по крайней мере не стоит рассматривать в качестве определяющего фактора при покупке: экран с 600 ppi не будет четче дисплея с 400 ppi. Именно поэтому во многих флагманских смартфонах по умолчанию установлено разрешение пониже, хотя в рекламе всенепременно делается упор на сверхвысокое разрешение. Пользователь же даже не заметит разницы.
Таким образом, применительно к дисплеям важно не столько разрешение, сколько значение ppi — количество пикселей, помещаемых на одном дюйме площади экрана. Однако и в этом случае формула «чем больше, тем лучше» работает только до определенного момента. Точнее, до 300—400 ppi. Все, что выше, — чистейшей воды маркетинг, абсолютно ненужный в быту.
Частота обновления
До недавнего времени большинство смартфонов довольствовались частотой обновления экрана на уровне 60 Гц. Здесь тоже все просто: это означает лишь то, что в течение секунды изображение на дисплее перерисовывается 60 раз. Однако вслед за настольными мониторами этот показатель начал расти и в смартфонах.
Сначала появились модели с частотой обновления экрана 90 Гц, а с недавнего времени расширяется модельный ряд с 120 Гц. Что это дает в реальности? В первую очередь — более плавную анимацию различных эффектов. Плавно скроллится текст в браузере, плавно перемещаются менюшки. В общем и целом глазам становится приятнее. Но опять же не без нюансов.
В целом высокая частота обновления экрана — это круто. Но не для всех и не так чтобы «вау!». Лучше всего здесь самому вживую посмотреть на высокогигагерцевый экран, чтобы определиться, насколько этот параметр окажется важным именно для вас.
Экраны смартфонов: IPS или OLED — что лучше?
Содержание
Содержание
При выборе смартфона у покупателя может возникнуть вопрос: какой тип экрана выбрать — IPS или OLED? Эта характеристика важна: от нее зависит комфорт использования смартфона. Давайте разберемся, чем отличаются типы экранов.
Как устроен IPS-экран?
IPS (In-Plane Switching) дословно расшифровывается как «переключение в плоскости». Жидкие кристаллы, которые используются для передачи картинки, расположены параллельно панели. Под кристаллами есть слой, подсвечивающий их. Благодаря этому при повороте экрана картинка не искажается, цветопередача страдает меньше, а яркость и контрастность будут лучше.
IPS-экраны снабжены подсветкой, благодаря чему они более комфортны при использовании под ярким солнечным светом. Свет, который генерируют органические светодиоды OLED-дисплея, не способен так качественно противостоять яркому освещению.
Плюсы технологии IPS
Минусы технологии IPS
Как устроены OLED/AMOLED-экраны?
OLED (Organic Light-Emitting Diode) — дословно «органические светодиоды». Экраны OLED не имеют дополнительной подсветки. Органические светодиоды, встроенные в экран, сами испускают свет под действием электричества.
Строение такого дисплея похоже на тонкий бутерброд. Он состоит из нескольких слоев — изоляции сверху и снизу, затем катода и анода, проводящих электричество, а между ними — излучающий и проводящий слои. Благодаря такому строению каждый светодиод может испускать свет отдельно от других. Поэтому можно отключать часть экрана, отвечающую за показ черного цвета. Для сравнения вспомните IPS, где подсветку невозможно отключить частично. Только всю сразу — тогда экран погаснет.
Поскольку в OLED каждый светодиод генерирует собственный свет и цвет, дисплей не требует дополнительной подсветки, что, в свою очередь, снижает его энергопотребление в отличие от IPS, дополненного подсветкой.
OLED-дисплеи излучают свет, выделяя лишь небольшое количество тепла. Энергопотребление такого экрана будет неравномерным, поскольку энергию потребляют лишь активные светодиоды, излучающие цвета. При этом темные оттенки будут потреблять меньше энергии, а черные — не потреблять ее совсем. Именно по этой причине для экономии энергии у OLED-экранов рекомендуют использовать темные темы и заставки.
OLED-дисплей тоньше, чем IPS. Кроме того, он отличается гибкостью, что позволяет не только изготавливать более тонкие смартфоны, но и создавать модели с изогнутым или складным экраном. Жесткая кристаллическая структура IPS не позволяет встраивать такие дисплеи в новые форм-факторы.
AMOLED (Active Matrix Organic light-Emitting Diode) — дословно «органические светодиоды с активной матрицей». Это улучшенная разновидность OLED-дисплеев, запатентованная фирмой Samsung. В этом сравнении мы не будем затрагивать дисплеи AMOLED. Узнать особенности работы такой матрицы можно в другом материале блога.
Плюсы технологии OLED
Возьмем iPhone 11 и 11 Pro. Они обладают почти одинаковыми характеристиками, но имеют разные типы экранов:
| Характеристика, влияющая на энергоэффективность | iPhone 11 | iPhone 11 Pro |
| Процессор | Apple A13 Bionic | Apple A13 Bionic |
| Диагональ экрана | 6,06″ | 5,85″ |
| Тип матрицы | IPS | OLED |
| Емкость аккумулятора | 3110 | 3190 |
При этом iPhone 11 (IPS) выдает до 17 часов воспроизведения видео и до 10 часов видео в режиме стриминга. А iPhone 11 Pro (OLED) — до 18 часов воспроизведения видео и до 11 часов в режиме стриминга. Разница небольшая, но на практике вполне ощутимая.
Минусы технологии OLED
Визуальное сравнение
Для сравнения матриц возьмём HUAWEI nova 5T и HUAWEI P40 Pro. Параметры их экранов — в таблице.
На смартфонах стоит максимальная яркость, отключена автояркость, настройки цветопередачи — по умолчанию.
Начнем с окна настроек.
При изменении угла наклона заметно, что IPS сильнее искажает цветопередачу. Например, значки «Уведомления» и «Другие соединения» стали выглядеть более красными и темными.
Также OLED выигрывает по яркости и контрастности.
Цветы более яркие и чуть более насыщенные на OLED (справа). Это заметно и по горе на заднем плане — она не столь тенистая.
Сравним однотонные фоны
Белый цвет на OLED более яркий, зато слегка зеленит. IPS ушел в более холодные тона и показывает синеватый цвет. Это нормально — экран может отклоняться в теплые или холодные оттенки, что легко поддается настройке во встроенном приложении. А зеленые оттенки — уже не норма.
Такая же тенденция наблюдается в других однородных фонах. Красный на IPS выглядит более вишневым, а на OLED — ярким.
Желтый цвет на обоих экранах немного уходит в зеленый. Эффект усиливается, если посмотреть на экраны под углом. IPS теряет яркость, зато сохраняет естественную гамму, а OLED показывает салатовое изображение вместо желтого.
Зеленый, голубой и синий цвета. IPS более темный, особенно под углом. OLED — светлый, под углом он не теряет яркости.
Фиолетовый цвет стал сиреневым на OLED. Если смотреть на IPS прямо, такой эффект тоже есть, но выражен он меньше.
На этой фотографии на обоих смартфонах включен черный фон. Кажется, что OLED-экран вообще выключен — он действительно темнее, чем IPS.
Сравним ШИМ на экранах
На первом видео активируем «Снижение мерцания» для OLED.
Можно заметить, что при снижении яркости появился ШИМ. Он выглядит как очень частое мерцание, но время от времени по экрану пробегают и полосы, подобные тем, что были показаны выше.
Теперь при снижении яркости появился ШИМ. Он выглядит как очень частое мерцание, но бывают и бегущие по экрану полосы, о которых мы говорили выше.
Выводы
У пользователей с повышенной чувствительностью к ШИМу фактически не остается выбора — в таком случае комфортно работать только с IPS. Если вам критично поведение дисплея под ярким солнечным светом, стоит отдать голос в пользу того же IPS.
В остальных случаях преимущество за OLED. Это подтверждают и тенденции производителей, переходящих на OLED. Например, в линейке iPhone 12, в отличие от предыдущего поколения, все дисплеи выполнены по технологии OLED.
Но это не значит, что IPS пора на покой. И среди них можно найти отличные по цветопередаче, яркости и контрастности экраны. Более того, они более дешевы по сравнению с OLED, что скажется на конечной стоимости смартфона.
Тем не менее, перед покупкой лучше сравнить экраны интересующих моделей — лично или по обзорам — и выбрать наиболее комфортный для ваших глаз.
Экраны смартфонов
Владимир Нимин
В описании смартфонов встречается множество незнакомых терминов. Этот материал впоследствии будет интегрирован в статьи про новинки смартфонов, которые выходят по итогам месяца. Текст будет дополняться. Пожалуйста, пишите в комментариях, описание и разъяснение каких понятий вы считаете важным добавить. Возможно, вы всё знаете, но слышали, как ваши знакомые не понимают, для чего, например, нужен акселерометр или за что отвечает какой-то параметр. Первая часть будет посвящена технологиям экранов.
Содержание
Типы экранов
У экранов множество характеристик. Это технология производства, разрешение экрана, плотность точек, обозначаемая в ppi, также нередко встречаются различные виды цветовых охватов.
LCD – это жидкокристаллический экран, под «жидкими кристаллами» которого расположена подсветка. LCD экраны распространены, так как технология хороша знакома и дешева в производстве. И раз они полностью подсвечиваются снизу, то отлично показывают себя при работе под открытым солнцем. Но из-за того, что экрану требуется подсветка, у таких экранов может быть менее четкая цветопередача по сравнению с экранами, которым не нужна подсветка (OLED).
TFT LCD – Thin Film Transistor (тонкая пленка из транзисторов) – это версия LCD, у которой к каждому пикселю экрана прицеплены транзистор и конденсатор. Таким образом возрастает контрастность. Но такие экраны потребляют больше энергии, у них хуже углы обзора и хуже цветопередача. Если так всё плохо, то почему их используют? Они дешевле в производстве, чем обычные LCD.
IPS LCD – In-Plane Switching – это продвинутая версия TFT LCD. У IPS экранов прицеплено по два транзистора к каждому пикселю и более мощная подсветка. У таких экранов отличные углы обзора, хорошая цветопередача, но они потребляют больше энергии, чем OLED экраны. Но меньше, чем TFT LCD.
LTPS LCD – Low-Temperature PolySilicon – обычный LCD экран в качестве «жидких кристаллов» использует аморфный кремний. Аморфный кремний всем хорош, но накладывает ограничение на разрешение экрана и чересчур греется. Такой вариант хорош для экранов с плотностью пикселей менее 300 ppi, то есть разрешение Full HD и меньше.
Решить эти проблемы призван поликристаллический кремний, или LTPS. В таком виде кремния электроны бегают быстрее, что подразумевает лучшую скорость обновления экрана, а также позволяет использовать транзисторы меньшего размера. А это означает, что такой экран потребляет меньше энергии, меньше греется и поддерживает разрешение больше FullHD, так как благодаря транзисторам меньшего размера их можно уплотнять.
К слову, сам экран тоньше, чем обычный LCD. Но в производстве LTPS LCD стоит примерно на 15% дороже. Однако сейчас это самая перспективная технология, так как разрешение экранов смартфона постоянно увеличивается.
IGZO LCD – воспринимается как следующий этап развития LCD экранов после LTPS. В этой технологии можно делать транзисторы ещё меньше, то есть увеличивать их плотность и получать ещё большее разрешение экрана. И, конечно, чем транзисторы меньше, тем меньше энергии они потребляют, то есть IGZO LCD экраны ещё более экономичны. У Sharp, которая является главным популяризатором технологии, уже есть варианты экранов с разрешением 8К и плотностью пикселей 2700 ppi и более. Это позволяет точно работать с цветом и отзывчивостью. Sharp говорит, что её топовые экраны напоминают бумагу, если по ним писать стилусом.
Retina – маркетинговый термин от компании Apple. Retina экран подразумевает высокую плотность пикселей на дюйм – более 300 ppi.
Triluminos display – а это уже маркетинговый термин от Sony, которая считает, что изобрела лекарство от всех «болячек» LCD дисплеев. По сути, это LCD на квантовых точках (у Samsung есть похожая технология в телевизорах QLED). Упрощенным языком, взяли LCD панель и в неё вставили микроскопические (квантовые) частицы, значительно улучшающие цветопередачу и яркость
OLED, P-OLED, AMOLED, Super AMOLED
OLED – это organic light emitting diode, то есть органический светодиод. Таких диодов миллионы, и каждый горит своим цветом – зеленым, синим и красным. Загораются они в комбинации, образуя таким образом нужный цвет.
Главное отличие от LCD заключается в том, что каждый пиксель передает цвет, яркость и работает индивидуально, то есть может быть включен или выключен. Благодаря этому такие экраны обладают большей контрастностью. В достоинства OLED можно записать то, что у них отличная яркость и цветопередача и они гораздо более отзывчивые, чем LCD. К минусам относится то, что такие экраны менее долговечны (но, разумеется, за 3-5 лет использования смартфона вы с этим не столкнетесь). А также такие экраны жутко боятся воды. Обычно производители прикрывают их защитным стеклом, но всё же.
AMOLED – это Active Matrix Organic Light-Emitting Diode, то есть органический светодиод с активной матрицей. Грубо говоря, AMOLED экран можно назвать TFT OLED, так как идея такая же. К каждому пикселю прицеплены транзистор и конденсатор. AMOLED технология нужна для больших по размеру экранов. Например, 10 дюймов и больше. По сути, размер может быть любым.
PM-OLED – это Passive Matrix Organic Light-Emitting Diode – пассивная матрица отличается от активной тем, что подает напряжение сразу на целый ряд диодов, а не индивидуально на каждый. Это хуже для качества картинки, зато дешевле в производстве. Обычно используется для экранов размером до 3 дюймов. Соответственно, сейчас нарваться на технологию практически невозможно.
P-OLED – Plastic Organic Light-Emitting Diode – здесь речь идет о подложке экрана (не надо путать с PM-OLED). Первые OLED экраны использовали стеклянную подложку. Но со временем появилось желание делать более интересные по форме экраны, и тогда стекло заменили на пластик. Например, благодаря этому Samsung смогла делать свои изогнутые экраны. К слову, AMOLED экраны можно назвать P-OLED, но Samsung предпочитает свой термин AMOLED, так как у компании есть ещё свои know-how касательно яркости, цветопередачи и прочих параметров экрана. Но в целом обычный потребитель разницу между AMOLED и P-OLED не заметит.
Super AMOLED – это продвинутый AMOLED, как можно догадаться из названия. Продвинутость заключается в том, что Samsung интегрировали в экран сенсорный слой. Обычно сенсорный слой накладывается поверх экрана, а тут внутри. Благодаря этому улучшилось энергопотребление, а также такие экраны лучше ведут себя на солнце (повысилась читаемость). Обычно Super AMOLED встречается только в телефонах верхних ценовых сегментов, так как достаточно дорог в производстве.
Dynamic AMOLED – самая последняя версия экранов от Samsung. Если коротко, то это Super AMOLED с поддержкой HDR10+. Также такие экраны бережнее относятся к глазам, так как испускают меньше раздражающего синего цвета.
Характеристики экранов
PPI – pixel per inch – плотность пикселей на дюйм. Чем выше это число, тем больше пикселей в одном дюйме, и, таким образом, выше качество картинки. Обычно число PPI напрямую связано с разрешением экрана смартфона и его размером. Чем выше разрешение, тем больше PPI. Но можно нарваться и на большой экран с низким разрешением и, соответственно, низким PPI, тогда при близком рассмотрении картинка будет казаться зернистой. Считается, что человеческий глаз может увидеть отдельные пиксели при 350 ppi, если плотность выше, то уже неразличимо.
Разрешение экрана – по сути, это количество пикселей, которое может уместиться на экране. Чем больше значение, тем больше информации может уместиться. Когда разрешение очень большое, например, 4К, то производители, чтобы не мельчить, просто используют иконки большего размера. Но благодаря большему количеству пикселей изображение смотрится более чётким.
Ниже – основные типы разрешений. Хочу отметить, что максимальные рекомендуемые размеры экранов приведены для смартфонов, с которыми пользователи обычно работают, держа их близко к глазам. Для планшетов и мониторов эти примеры не подходят, так как эти экраны обычно находятся на значительном расстоянии.
Цветовые охваты
Существует несколько основных цветовых охватов, или цветовых пространств. Соответственно, чем больше цветовой охват, тем лучше цветопередача.
sRGB – самый распространенный формат, который встречается в смартфонах. Он покрывает 33,3% от всех видимых цветов.
DCI-P3 – Digital Cinema Initiatives (DCI) цветовое пространство, используемое в цифровых кинотеатрах. Охватывает большую часть спектра естественного происхождения. Это стандарт ассоциации кинопроизводителей. Они считают, что в этом охвате лучше всего смотреть фильмы. Люди часто смотрят кино на экране смартфонов, поэтому этот цветовой охват пришёл и сюда. Этот охват на 26% больше, чем у sRGB, и покрывает 41,8% всех видимых цветов.
BT.2020 – этот цветовой охват любит использовать Sony в своих смартфонах и телевизорах. Он покрывает 57,3% видимых цветов и на 72% шире, чем sRGB
Wide color Gamut – такой охват использует Apple в своих iPhone. Он покрывает 77,6% видимого цветового спектра.
Частота обновления экрана смартфона
Частота обновления экрана – это то, с какой скоростью может меняться картинка на экране в секунду. Обычное значение – 60 Гц. Это значит, что за секунду картинка отрисуется 60 раз. В смартфонах можно встретить значение 90 Гц, а Apple, Sharp делают 120 Гц. У Xiaomi в смартфоне Black Shark 2 частота обновления экрана 240 Гц. Благодаря высокой частоте обновления, анимация на экране выглядит плавнее. На видео ниже – экран 60 Гц и 120 Гц, видео снято с частотой 240 кадров в секунду.
Заключение
Кажется, охватил основные характеристики экранов. В комментариях пишите, что я забыл, что надо добавить. Какие параметры экранов вызывают у вас вопросы.