Какие бывают экраны?
Строение основных типов дисплеев Дисплеи современной электроники постоянно эволюционировали. Электронно-лучевые трубки вымерли, им на смену пришли жидкие кристаллы и светодиоды.
Сегодня на рынке одновременно сосуществуют как минимум 4 крупных класса экранов со своей технологией изготовления и особенностями отображения картинки.
TN (Twisted Nematic). Самый доступный дисплей, использующий для создания изображения жидкие кристаллы, изображение на которых становится видимым благодаря подсветке из ламп – накаливания, люминисцентных и других. Этот класс устарел, хотя в ряде сценариев использования не имеет аналогов.
STN (Super Twisted Nematic), а так же Double STN и DSTN (Dual-ScanTwisted Nematic). Продолжение ЖК-экранов с улучшенными параметрами. В продаже встречаются под названием обычных TN.
IPS (In-Plane Switching). Разновидность ЖК, в котором используется более равномерная и яркая светодиодная подсветка.
VA (Vertical Alignment). Фирменная матрица Philips, которая совмещает преимущества IPS и TN-матриц. Характеристики находятся где-то посередине между ними, как и достоинства с недостатками. Не применяется в компактной электронике.
AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode). Вместо двухслойной матрицы «жидкие кристаллы + подсветка», в технологии используется один слой органических светодиодов: они дают и цвет, и свет.
Яркость и контрастность
Дисплеи технологии dynamic amoled обладают высокой яркостью и контрастностью, что придает изображениям на экране яркость, насыщенность и реалистичность. Яркость экранов достигает значений до 1200 нит, что является одним из самых высоких показателей на рынке мобильных устройств.’
Контрастность dynamic amoled дисплеев также впечатляет: она составляет 2 000 000:1, что позволяет показывать глубокие черные цвета и яркие белые тона одновременно, создавая реалистичное и глубокое восприятие изображения.
Благодаря высокой яркости и контрастности, dynamic amoled дисплеи обеспечивают отличную видимость изображений даже на ярком солнце или в условиях низкого освещения, что повышает удобство использования устройств в любых условиях.
Особенности дисплея dynamic amoled
Dynamic AMOLED — это продвинутая технология дисплея, разработанная Samsung, которая внедрена в некоторые из их смартфонов. Этот тип дисплея обладает некоторыми особенностями, которые делают его привлекательным для пользователей.
Одна из особенностей дисплея dynamic AMOLED — это его высокое качество изображения. Он предлагает более яркие, насыщенные цвета, глубокие черные и широкий цветовой охват, что позволяет воспроизводить реалистичные и яркие изображения.
Еще одной важной особенностью dynamic AMOLED является его динамический диапазон контрастности. Он может автоматически адаптироваться к различным условиям освещения и регулировать яркость и контраст, чтобы обеспечить наилучший опыт просмотра независимо от окружающих условий
Dynamic AMOLED также имеет возможность отображать HDR10+ контент. Это означает, что пользователи могут наслаждаться контентом с более широким диапазоном яркости и детализации, что создает более реалистичное и увлекательное визуальное воспроизведение.
Кроме того, dynamic AMOLED обладает функцией Always-On Display, которая позволяет отображать информацию на экране в режиме ожидания, не включая всю панель
Это позволяет пользователям легко получать доступ к уведомлениям, времени и другой важной информации без необходимости активации всего дисплея
В целом, dynamic AMOLED — это современная и передовая технология дисплея, которая обеспечивает высокое качество изображения, адаптивность к условиям освещения и удобные функции, создавая привлекательный пользовательский опыт.
Прочие критерии выбора экрана
Не только технология, по которой изготовлена матрица, влияет на общий уровень восприятия изображения. Рисунок субпикселей – еще один важный параметр. Каждый производитель модифицирует и эту сторону технологии. В ходе многочисленных переработок и обновлений технологии производители получали самые разные рисунки с видимыми преимуществами и недостатками.
Обратите внимание
Учитывая технологическую сложность данного вопроса, пользователь, выбирая, какой тип экранов смартфонов лучше, должен ориентироваться на то, что плотность пикселей ниже 300 ppi является слишком маленькой. Чем больше значение, тем сильнее картинка сглаживается, исключая любые возможные дефекты.
Также выбирать, какой экран лучше для смартфона, стоит на основании следующих смежных параметров:
- Отсутствие воздушной прослойки между сенсором и дисплеем. Максимально увеличивается яркость и углы обзора, а также улучшается цветопередача. Естественно, уменьшается общая толщина всей системы передачи изображения (лучше всего получается у Samsung). Проблема: сложность замены модуля.
- Форма дисплея. Началось всё с появления 2,5D-стёкол – загнутых по краям. Передаваемое изображения кажется безграничным, что усиливает ощущения зрительного аппарата пользователя. В современных модификациях речь идёт уже о загибании всего модули вместе с сенсором – безрамочная технология.
- Усиленная чувствительно сенсора. Лучшие вариации позволяют работать со смартфоном не только рукой. Когда доступ к интерфейсу устройства возможен даже в перчатках, вопрос о том, какой экран лучше для смартфона, кажется нецелесообразным.
- Разрешение дисплея. Данный параметр указывает на количество пикселей относительно реальных физических размеров дисплея. Его можно ассоциировать с плотностью пикселей в процессе выбора, если исходных данных о конкретной модели меньше, чем нужно для аргументированного её приобретения. В данном случае всё просто: «Какое разрешение экрана лучше для смартфона?» – «Наибольшее».
- Размер диагонали. Данный показатель не должен быть в приоритете над разрешением и плотностью пикселей, поскольку его доминация над указанными параметрами может привести к возникновению видимых дефектов. С эксплуатационной точки зрения, чем больше дисплей, тем сложнее его использовать одной рукой.
Будет полезным
Пользователю стоит лишь знать о том, что его зрительный аппарат перестаёт видеть разницу при переходе качества за границу в 300 ppi (притом, что современные флагманские девайсы имеют плотность не менее 400 ppi).
Немного о недостатках OLED матриц
Несмотря на то, что OLED матрицы в смартфонах используются уже на протяжении 10 лет, они имеют ряд серьезных недостатков. Самый очевидный – стоимость. Изготовление OLED панелей обходится значительно дороже IPS, потому AMOLED и Super AMOLED дисплеями до недавнего времени оснащались лишь флагманские устройства.
Казалось бы, где флагманы, и где бюджетные смартфоны? Основная проблема заключается в том, что даже несмотря на растущую популярность AMOLED матриц в бюджетных и средне бюджетных смартфонах, замена разбитого AMOLED экрана может обойтись в 2-3 раза дороже IPS.
Вторая достаточно серьезная проблема OLED матриц – выгорание пикселей. Они, в настоящее время, имеют свойство памяти. Если дисплей будет отображать статичную картинку на протяжении нескольких минут, то в следующем кадре будут видны части прошлого изображения. Если же включенный экран в бездействии продержать несколько десятков часов – пиксели матрицы могут начать выгорать. Чаще всего выгоранию подвергаются синие пиксели, что негативно сказывается на качестве цветопередачи матрицы в дальнейшем.
Артефакты, которые не видно
AMOLED-экран Mi 8: Pentile
Макроснимки даже при максимальной яркости выявляют недостатки каждого из типа дисплеев.
Матрица из органических светодиодов, использованная Xiaomi, демонстрирует свою структуру. Глаз обычно не замечает неравномерную яркость пикселей, но белый фон и камера проявляют дефект.
Тот самый Pentile, который характерен для всех аналогичных экранов, может быть видимым, или нет. Но так или иначе, эта структура используется во всех массовых дисплеях.
IPS-экран Mi 8 Lite: видимая пиксельная сетка
Жидкокристаллическая матрица показывает свою структуру на любом цвете, при любой яркости. Но пиксельная сетка не напрягает глаза, в отличие от неравномерной яркости.
К тому же, повышение частоты подсветки за 60 Гц практически лишает IPS-панель основного недостатка. У AMOLED этот финт проходит тяжелее, все равно раздражающе действуя на глаза.
Цветопередача и оттенки черного
Dynamic AMOLED – это технология дисплея, которая обеспечивает великолепную цветопередачу и глубокие оттенки черного. Благодаря использованию высококачественных материалов и передовых методов производства, этот тип дисплея способен воспроизводить более 16 миллионов цветов с чрезвычайной точностью и насыщенностью.
Одной из особенностей Dynamic AMOLED является глубокий черный цвет. Технология позволяет полностью отключить подсветку для черных пикселей, тем самым создавая абсолютно черные области на экране. Это не только улучшает контрастность и яркость изображения, но и позволяет значительно сэкономить энергию, так как не требуется подсвечивать черные пиксели.
Для воспроизведения оттенков черного Dynamic AMOLED использует функцию пиксельного выключения. За счет этой функции в каждом пикселе экрана активно отключается подсветка, что позволяет воссоздать очень глубокую и насыщенную масштабную сетку пикселей разных оттенков черного и самых ярких цветов.
Кроме того, Dynamic AMOLED обеспечивает широкий цветовой охват, поддерживая стандарт HDR10+. Это позволяет пользователю насладиться яркими и насыщенными цветами, а также более реалистичной передачей изображений с яркими деталями и градацией цветов.
LCD-экран в смартфоне — особенности, преимущества и недостатки
Как работает технология экранов LCD, и почему она неактуальна сегодня?
Больше 10 лет назад в тренде были смартфоны с LCD-экранами. LCD (Liquid Crystal Display) — жидкокристаллический дисплей, под «жидкими кристаллами» которого расположена подсветка.
Одна из особенностей этих экранов — под воздействием температур кристаллы меняют свое агрегатное состояние. Это используется для регулирования светопроводимости, когда транзистора кристаллы ориентируются определенным образом в зависимости от сигнала. Перед ними есть поляризатор, который «собирает» световые волны в плоскость кристаллов. После них свет проходит через RGB-фильтр, благодаря чему становится зеленым, красным и синим. После этого он проступает на экране в виде субпикселя.
Когда дисплей смартфона включен, подсветка осуществляется белыми светодиодами, которые расположены по всему периметру экрана. Они равномерно распределяются по площади при помощи специальной подложки. И это стало одной из проблем LCD-экранов: свет доходит и до тех пикселей, которые должны быть черными. Этот эффект прозвали «черное свечение». Также кристаллы часто «застревают» — перестают двигаться даже когда получают сигнал от транзистора. Это становится главной причиной появления битых пикселей.
Еще одна проблема LCD-экранов — они не могут быть полностью безрамочными, так как из-за специфики источника света по краям дисплея иногда видны засветы.
- Дешевое производство, что позволяет снизить итоговую стоимость телефона.
- Слабая нагрузка на глаза.
- Низкое потребление энергии.
- «Светящийся» черный цвет.
- Часто появляются битые пиксели.
Имеющиеся недостатки LCD-дисплеев стали причиной того, что производители отказались от этих экранов на своих смартфонах. В 2020 году практически не производится мобильных устройств с этим типом экранов. На смену жидкокристаллическим дисплеям пришли более современные технологии.
Отличия IPS от LCD
Конечно, главная причина неактуальности LCD-дисплеев — технология IPS.
В IPS-дисплеях жидкие кристаллы поворачиваются все вместе в одной плоскости, которая параллельна поверхности экрана. Благодаря этому угол обзора увеличивается до 178 градусов. В отличие от LCD-дисплеев, у IPS-матрицы черные цвета более глубокие и без засветов. В IPS-экрана установлено по два транзистора к каждому пикселю. При этом, такие дисплеи потребляют намного больше энергии, чем LCD-дисплеи.
Также в LCD-экране производителям удалось повысить контрастность изображения. Благодаря этому картинка стала намного более четкой и «живой». Также, IPS-матрица оказывает меньше негативного влияния на глаза — даже через 2-3 часа использования телефона глаза не устают.
Обзор самых популярных смартфонов с Super Amoled и Dynamic Amoled
Super Amoled и Dynamic Amoled — это две из самых популярных технологий дисплеев для смартфонов. Эти технологии обеспечивают высокую яркость и контрастность изображений, но они имеют некоторые различия.
- Samsung Galaxy S20 — смартфон с Dynamic Amoled дисплеем, который может менять яркость и контрастность в зависимости от окружающей среды. Это делает изображения более четкими и яркими вне зависимости от условий освещения.
- Samsung Galaxy Note 20 Ultra — смартфон с Super Amoled дисплеем, который отличается более высокой контрастностью и насыщенностью цветов. Это делает изображения еще более яркими и реалистичными.
- OnePlus 8 Pro — смартфон с Fluid AMOLED дисплеем, который сочетает в себе лучшие качества Super Amoled и Dynamic Amoled технологий. Изображения на этом дисплее выглядят более яркими и контрастными, с более глубокими черными тонами.
Таким образом, каждая из этих технологий имеет свои преимущества и некоторые недостатки в зависимости от конкретного смартфона и условий использования. Успешный выбор будет зависеть от личных предпочтений пользователя и требований к качеству изображения.
Глубокая и яркая цветопередача
Samsung Dynamic AMOLED может похвастаться цветовой гаммой, достигающей 100% охвата цветового пространства DCI-P3. Другими словами, матрица должна обеспечивать практически идеальную цветопередачу для просмотра высококачественного контента, такого как фильмы в 4K HDR, которые все чаще используют более широкое цветовое пространство, чем sRGB. Дисплеи Samsung поддерживают DCI-P3 уже несколько поколений, но в этот раз они получили сертификат Color Volume 100%, которые уже несколько лет имеют QLED телевизоры Samsung.
Чтобы добиться этого, Samsung улучшила технологию органических пикселей AMOLED матриц, улучшение цветопередачи не связано с изменением схемы субпикселя. Samsung Dynamic AMOLED сохраняет разметку красных, зелёных и синих пикселей, которую Samsung использует довольно давно.
В новом дисплее улучшен не только цветовой охват, но и энергопотребление
Это особенно важно для поддержания срока службы батареи в телефонах с большими дисплеями, например в 6,7-дюймовом Samsung Galaxy S10 5G
Кроме того, панель также поддерживает тональное отображение HDR10 + для повышения точности цветопередачи. Информация о тональном отображении включена в качестве метаданных для кадров в файлах HDR10 +. Там, где это возможно, Samsung Galaxy S10 может читать данный формат для повышения красок. Телефон также может записывать эти метаданные в свои собственные видеофайлы HDR10 +
ШИМ и его вред для вашего здоровья
Все дело в том, что уровень подсветки в OLED дисплеях остается неизменным всегда – таковы конструктивные особенности данных матриц. Но как же тогда затемняется матрица в смартфоне, если начать самостоятельно регулировать яркость? Тут на помощь приходит ШИМ – широтно-импульсная модуляция. Таким образом, уровень яркости AMOLED дисплея определяется не интенсивностью подсветки, а количеством выключений и включений пикселей за секунду. Человеческий глаз не способен заметить мерцания визуально, так как частота ШИМ в среднем составляет 200 колебаний в секунду.
Важно отметить, что многие производители смартфонов задействуют ШИМ в своих смартфонах не постоянно, а только ниже определенного порога яркости. Так, iPhone с OLED дисплеями способны понижать напряжение матрицы до 50%, что позволяет комфортно использовать устройство без какого-либо ущерба для глаз
Тем не менее, на яркости ниже 50% абсолютно каждый дисплей начинает мерцать, и некоторые пользователи с наиболее чувствительным зрением отмечают усталость и сухость в глазах после использования смартфона с AMOLED дисплеем.
На графике отчетливо видно, как с понижением яркости увеличивается количество мерцаний за определенный промежуток времени.
Посмотрим под углом
IPS-экран Mi 8 Lite: цвета прозрачные, правильный белый
Более тщательное изучение с близкого расстояния меняет позиции жидкокристаллических матриц: теперь AMOLED бликует, IPS – нет.
Только тогда становится понятно, что реальной разницы между балансом белого у экранов нет, всё зависит от внешних искажений и восприятия.
Подбор другого объектива и условий съемки повернет ситуацию в иную сторону. Поэтому именно структура и частота обновления будут определять качество цветопередачи.
AMOLED-экран Mi 8: цвета насыщенные, правильный черный
В данном случае AMOLED придется несладко, поскольку повышение скорости съемки оставит белый цвет белым у IPS, и радужным у матрицы из органических светодиодов.
Возвращаясь к заголовку, придется отметить: видимых проблем при изменении угла обзора нет у матриц обоих типов. Неудивительно, слишком уж высокая частота обновления и плотность пикселей.
При низких разрешениях IPS продемонстрирует проблемы черного именно под углом.
Что такое Super AMOLED-экран?
Базовые особенности Super AMOLED-дисплеев были унаследованы от стандартного AMOLED. Однако здесь присутствуют небольшие отличия, которые заметно улучшают качество взаимодействия с сенсорным экраном.
Прежде всего, необходимо отметить интеграцию тачскрина прямо внутрь дисплея, вместо его наложения сверху. Такой подход позволяет избавиться от прослойки воздуха, отражающей солнечный свет. Еще одним отличием от простого AMOLED является специфическая модель расположения субпикселей. Вместо привычной схемы RGB, разработчики Super AMOLED взяли за основу технлогию PenTile RGBG. Это позволило уменьшить число недолговечных синих субпикселей.
Преимущества Super AMOLED-дисплеев:
- Улучшенная яркость экрана. Благодаря особенностям конструкции дисплея, уменьшено отражение солнечного света в ясную погоду. Это дает возможность видеть насыщенное изображение с большим уровнем максимальной яркости.
- Оптимизация энергопотребления. По сравнению с AMOLED, Super AMOLED позволяет добиться сравнительно меньших расходов энергии аккумулятора.
- Высокая устойчивость к износу. Отсутствие дополнительных прослоек воздуха между тачскрином и матрицей позволило поднять длительность службы экрана. Также это обезопасило внутренние составляющие дисплея от попадания пыли.
Недостатки:
- Зернистость изображения. Применение схемы PenTile RGBG дало негативный эффект: картинка на Super AMOLED-дисплее выглядит слегка зернистой и не совсем качественной. По этой причине в Super AMOLED Plus вернулись к RGB.
- Высокая стоимость. Применение более продвинутых технологий при создании Super AMOLED-экрана, как правило, увеличивает стоимость самих смартфонов.
Чем OLED отличается от LED и LCD
Собственно, эти слои нужны в том числе для того, чтобы вместить подсветку: для минимизации объема ее принято размещать по бокам. В более простых вариантах LСD-экран светится весь: по сути, экран превращается в одну большую лампу, которая светит пользователю прямо в глаза.
OLED-экранам такая подсветка не требуется: как только на устройство подается ток, нужные диоды начинают светиться без дополнительного стимулирования. «Нужные» — определяющее слово при описании OLED-технологии.
Поскольку в LCD и LED светятся не конкретные пиксели, а подсветка под группами пикселей, даже кристально черный экран будет немного засвеченным — «сероватым». В OLED светятся исключительно те пиксели (диоды), что должны. В результате контрастность OLED-дисплеев может достигать миллиона к одному, в то время как LED-варианты предлагают тысячу к одному.
- Масса устройства. Если LED-дисплеям нужно уместить внутрь всю «начинку», то в OLED слоев меньше. Поэтому они оказываются легче и тоньше. Этот параметр особенно важен для больших настенных телевизоров и ноутбуков: более легкие ноутбуки проще носить с собой. А легкие настенные телеэкраны проще закрепить на стене.
- Энергопотребление. LCD и LED-экраны расходуют электричество всегда, поскольку подсветка необходима каждую секунду работы. OLED позволяет тратить меньше ватт.
- Возможность согнуть экран. Формирование OLED-дисплея из тысяч маленьких диодов позволяет придать ему любую форму: например, полукруга в случае с большими телевизорами. Производители смартфонов помещают OLED-экран на кромки телефонов — получается, что дисплей словно «налезает» на боковые грани телефона.
- Есть и еще одно свойство, которое отличает OLED от жидкокристаллических экранов предыдущего поколения: скорость реакции диодов. Правда, заметить отсутствие запаздываний на OLED-дисплеях можно разве что при просмотре спортивных трансляций или сцен драк в боевиках, где картинка очень быстро меняется.
Большинство современных гаджетов, будь то телевизоры, ноутбуки или смартфоны, оснащаются LED-экранами. Но в премиальном сегменте OLED уже победил: такие дисплеи ставят на самые продвинутые модели.
Цветопередача LCD- и OLED-экранов
(Фото: ASUS)
«Процесс разработки технологии дисплеев сам по себе небыстрый. Как показывает практика, от момента создания до массового использования проходит 30–40 лет, — рассказал директор по маркетингу ASUS в России, странах СНГ и Балтии Влад Захаров. — Массовое распространение OLED-технологии происходит в данный момент: в ближайшие несколько лет все только и будут говорить про OLED».
Как работает дисплей dynamic amoled
Dynamic AMOLED — это новая технология дисплея, которая используется в современных смартфонах и позволяет достичь высокого качества изображения.
Главной особенностью дисплея dynamic AMOLED является использование множества пикселей, каждый из которых способен самостоятельно освещаться или гаситься. Это позволяет добиться глубокого черного цвета и контрастного изображения.
Для достижения более яркого и насыщенного цвета dynamic AMOLED использует технологию сегментного цвета. Каждый пиксель имеет три субпикселя: красный, зеленый и синий. Благодаря этому устройство может точно воспроизводить цвета и обеспечивать реалистичное отображение.
Дополнительные возможности dynamic AMOLED включают поддержку HDR10+ и высокую яркость, что позволяет отображать яркое изображение с большим динамическим диапазоном. Также дисплей обладает широким углом обзора, что делает изображение четким и ярким даже при наклоне устройства.
Dynamic AMOLED обладает высокой энергоэффективностью, что позволяет увеличить время автономной работы устройства. Кроме того, дисплей имеет защитное покрытие от повреждений, таких как царапины и трещины.