Dnešní technologie IPS A Super AMOLED jsou optimálním řešením pro výrobu obrazovek smartphonů a tabletové počítače. Toto jsou obrazovky, které jsou instalovány na vlajkových modelech smartphonů od předních výrobců. Takže například na iPhone 5 je displej s maticí IPS. A nejnovější vlajková loď od Samsungu, Galaxy S4, je vybavena obrazovkou Super AMOLED.
Vlastnosti technologie IPS
IPS je pokročilá technologie pro výrobu displejů z tekutých krystalů. Na rozdíl od běžných LCD monitorů IPS poskytují široký pozorovací úhel (až 178 stupňů). Je zde také zvýšený kontrast, dobrá kvalita podání barev a problém přenosu sytě černé barvy, charakteristický pro běžné matrice z tekutých krystalů, byl vyřešen. Charakteristickým znakem displejů z tekutých krystalů je nutnost umístit za matrici speciální podsvícení. Faktem je, že samotné tekuté krystaly nevyzařují světlo. Proto, aby byl obraz patrný, je nutné jej nasvítit zevnitř.
Vlastnosti technologie SUPER AMOLED
Super AMOLED je technologie založená na působení organických světelných diod. Na rozdíl od LCD displejů poskytují takové obrazovky pozorovací úhel 180 stupňů bez ztráty jasu a kontrastu. Nejvíce překonala technologie Super AMOLED důležitá nevýhoda staré AMOLED displeje - problémy s čitelností na slunci a odlescích. AMOLED displeje sestával z několika vrstev TFT matrice, mezi kterými byla tzv. vzduchová mezera. Super AMOLED znamená přítomnost pouze jedné vrstvy, to znamená žádné vzduchové mezery. Super AMOLED umožňuje dosáhnout výjimečné tenkosti displeje a také zvýšení jasu přibližně o 20 %. Za zmínku stojí snížení spotřeby energie ve srovnání s jeho předchůdci. Mimochodem, je to technologie Super AMOLED umožňuje vytvářet flexibilní displeje, které tak silné značky jako Apple a Samsung tak často ve svých plánech zmiňují.
co je lepší?
Obě technologie mají výhody i nevýhody. Například výroba displejů pomocí technologie IPS je poměrně drahý, ale takové obrazovky jsou jasnější a na slunci prakticky neoslňují.
Existují také výhody Super AMOLED. V první řadě je to vysoký kontrast a skvělé podání barev. Nízká cena výroby takových displejů je příznivě odlišuje od displejů z tekutých krystalů. Nevyžadují také dodatečné osvětlení ve formě LED diod umístěných za matricí, takže na jejich základě lze vyrábět ultratenké gadgety. Přirozeně, absence podsvícení umožňuje snížit spotřebu energie, což je autonomní mobilní zařízení má samozřejmě velký význam.
Obecně platí, že není třeba spěchat, abyste dali dlaň k jednomu typu obrazovky. Tyto dnes nejpopulárnější technologie navíc postupně dohánějí barevné displeje s elektronickým inkoustem – ekonomičtější a kontrastnější, ale zatím ne dostatečně rychlé na přehrávání videa.
K vytvoření tohoto článku mě inspirovaly dvě věci: četné spekulace marketérů a specializovaných novinářů na téma obrazovek; a hromada naprosto identických vláken komentářů pod recenzemi smartphonů s naprosto identickými diskuzemi o tom, které matrice jsou lepší. Obvykle se to nejžhavější děje pod recenzemi čínské telefony s OLED obrazovkami. Už mě nebaví bojovat s větrnými mlýny, komunikovat s každým čtenářem individuálně, v tomto materiálu jsem se rozhodl tečkovat všechna i a rozptýlit četné mýty o moderních obrazovkách, při pohledu dopředu řeknu, že důraz bude kladen na konfrontaci IPS a AMOLED matric . S největší pravděpodobností většina z vás v napsaném nic nového neuvidí, nedostanete zde posvátné vědění, ani nebudete svlečeni ze svých závojů. Budu mluvit o samozřejmých věcech, o kterých blogeři ani novináři mluvit nechtějí. Průvodce je určen pro adekvátně uvažující lidi, přesvědčení fanatici se mohou pustit do svého podnikání.
Definice pojmu "obrazovka"
Než se dostaneme k věci, musíme definovat pojem obrazovka a ujasnit si její funkční účel. Wikipedie nám říká, že obrazovka nebo displej je elektronické zařízení, určený k vizuálnímu zobrazení informací. Pokud se pokusíme podat méně lakonickou a modernější definici obrazovky z hlediska funkčnosti a s důrazem na spotřebitelské vlastnosti, pak to dopadne asi takto: obrazovka je zařízení, jehož úkolem je zobrazovat jako co nejpřesněji a nejpodrobněji všechny druhy obsahu a uživatelské rozhraní operačních systémů a aplikací tak, jak je autoři zamýšleli. Fyzické rozlišení je zodpovědné za „maximální detaily“, jinak: počet nejmenších prvků obrazovky (prvků obrázku) nebo jednoduše pixelů (pixelů), čím vyšší rozlišení, tím lepší, v ideálním případě by mělo být nekonečně velké. „Co nejpřesněji“ jsou zodpovědné za parametry jako: barevná přesnost a kontrast nebo poměr nejsvětlejšího a nejtmavšího bodu na obrazovce. Mezi sekundární parametry, které přímo neovlivňují přesnost nebo detail zobrazení informací, ale ovlivňují spotřebitelské vlastnosti obrazovky, patří: maximální jas, zkreslení obrazu při odchylce od kolmice, odrazivost, obnovovací frekvence obrazu, doba odezvy, energetická účinnost a některé další. Vyniká speciální parametr: barevný gamut - nejdůležitější parametr pro profesionální monitory a prakticky nesmyslný pro zařízení určená ke konzumaci obsahu. Právě barevný gamut je ale v posledních letech předmětem mnoha spekulací mezi výrobci. mobilní gadgety. Než půjdeme dál, vyjasněme si toto temné téma.
Co je to barevný gamut a proč je předmětem mnoha spekulací?
Musíte začít s tím, že jakýkoli obrázek je při pořízení zakódován a uložen do paměti fotoaparátu nebo videokamery. Uměle vytvořené obrázky a klipy, stejně jako části grafického uživatelského rozhraní operačních systémů a aplikací, jsou zpočátku kódovány podobným způsobem. V obou případech je barevná informace reprezentována pomocí barevného modelu - speciálního matematického nástroje pro popis barvy pomocí čísel nebo přesněji souřadnic. Nejběžnější je trojrozměrný RGB model, ve kterém je každá barva popsána sadou tří souřadnic odpovědných za jednu z barev: červenou, zelenou a modrou; zobrazený odstín závisí na poměru jasu každé složky. Moderní obrazovky jsou schopny zobrazit pouze část spektra barev a odstínů viditelných pro člověka, barevný gamut doslova znamená, jak velká tato „část“ je. Kvůli takovým omezením je člověk nucen vytvářet standardy pro reprezentaci barevného spektra na základě možností stávajících obrazovek. V roce 1996 proto pro sjednocení použití modelu RGB v monitorech a tisku vyvinuly společnosti HP a Microsoft standard sRGB, který používal primární barvy popsané standardem BT.709, v té době rozšířeným v televizi, a gama korekci určenou pro monitory s katodovými trubicemi. Je důležité pochopit, že takové sjednocení umožňuje, i když s určitými výhradami, zaručit, že tvůrce a konzument obsahu na svých obrazovkách uvidí přibližně to samé. Následně se standard sRGB rozšířil ve všech oblastech produkce obsahu, včetně tvorby internetových stránek. Samozřejmě existují i jiné standardy pro reprezentaci barevného spektra, například Adobe RGB, který má mnohem širší barevný gamut, ale dnes je naprostá většina obsahu kódována v souladu s sRGB.
Co se stane, když je obsah sRGB zobrazen na obrazovce s širším barevným gamutem bez přizpůsobení? Souřadnice prostoru sRGB se přenesou do souřadnicového systému barevného prostoru takové obrazovky, v důsledku čehož se barvy budou jevit sytější, než ve skutečnosti jsou, v některých případech budou odstíny zkreslené natolik, že oranžová bude červená, světle zelená zelená a modrá modrá. Naopak, pokud je na obrazovce sRGB zobrazen obsah s širším barevným gamutem, posun souřadnic způsobí, že barvy budou vypadat méně syté, než by měly být.
Všichni víme, že obrazovky většiny moderních vlajkových smartphonů mají oproti sRGB rozšířený barevný gamut, jak to tedy ovlivňuje jejich spotřebitelské vlastnosti? Pokud se jedná o smartphone nebo tablet se systémem Android, jsou možné tři možnosti. V lepším případě bude nastavení shellu obsahovat přednastavené barevné profily, mezi nimiž je jeden, který přibližuje prostor standardu sRGB, příkladem může být MIUI nebo shell od Samsungu. Ale i v tomto případě je aplikace profilů za chodu nemožná a uživatel si bude muset vybrat mezi rozšířeným barevným gamutem a správným podáním barev. Druhá možnost je, když systém nemá vestavěné profily, ale v nastavení vývojáře lze aktivovat například režim sRGB, lze to provést na chytré telefony Google Pixel a OnePlus 3T. Bohužel, GUI operační systém Když je aktivován režim sRGB, vybledne, protože je kódován podle barevného gamutu jejich obrazovek. Ve třetím nejhorším případě uživatel nenajde v systému žádné profily, a tudíž nezíská na výběr, zbyde si užívat přesycených barev. Ale v osobní počítače na Windows a MacOS takový problém není, protože oba systémy nejen podporují barevné profily, ale umí také „za běhu“ převádět barvy z jednoho prostoru do druhého, tedy bez ohledu na to, jaký obsah a na jaké obrazovce se bude zobrazovat, uživatel s určitými výhradami bude vidět barvy tak, jak je autor zamýšlel. Podobný systém správy barevných profilů je dostupný v iOS. Výrobci, ať už kvůli krásným číslům na stránce specifikací, nebo jen kvůli tomu, pokračují v instalaci IPS a OLED obrazovky s rozšířeným barevným gamutem, přestože to není potřeba, protože 99 % obsahu odpovídá standardu sRGB a je nepravděpodobné, že se situace v blízké budoucnosti radikálně změní. Jednoduše neexistují žádné úkoly, které by takové obrazovky mohly provádět v zařízeních určených pro konzumaci obsahu. To vše by dávalo alespoň nějaký smysl, kdyby Google přidal do Androidu správu barevných profilů, jako to udělal Apple, ale alespoň v roce 2017 se toho nedočkáme. Ironií je, že problém vznikl z ničeho nic a nikdo s jeho řešením nespěchá.
Obrazovka z tekutých krystalů: princip fungování; Výhody a nevýhody
Před dvaceti lety byla většina monitorů a televizorů vybavena obrazovkami na bázi katodových trubic, které byly záhy nahrazeny displeji z tekutých krystalů neboli LCD (displej z tekutých krystalů), které postupem času prošly několika vývojovými odvětvími a dnes existují tři technologie pro výroba obrazovek s matricí z tekutých krystalů: TN, MVA a IPS, která se díky úspěšné kombinaci výhod a nevýhod stala dominantní v segmentu mobilních technologií. Princip činnosti LCD je jednoduchý, některé části se mohou lišit v závislosti na výrobní technologii, ale typická matrice obsahuje podsvícení a šest dalších vrstev. První věc za lampou je vertikální filtr, který příslušně polarizuje světlo. Za ní jsou dvě vrstvy elektrod s vrstvou tekutých krystalů mezi nimi, napětí přivedené na elektrody krystaly orientuje a ty lámou světlo tak, aby prošlo nebo neprošlo další vrstvou - horizontálním polarizačním filtrem. Poslední je barevný filtr – červený, zelený nebo modrý. Obrazovky z tekutých krystalů jsou lehčí, kompaktnější a energeticky účinnější než jejich předchůdci, ale mají také řadu vážných nedostatků, zejména nízký kontrast a hloubku černé, a dokonce i omezený potenciál barevného gamutu, který závisí na nedokonalosti podsvícení. Kromě toho se jas a kontrast může zhoršit, pokud se na obrazovku díváte z jiného úhlu.
Organická LED obrazovka: výhody, nevýhody, PWM, Pentile
Relativně nedávno má LCD vážného konkurenta - jsou to obrazovky s aktivní matricí organických světelných diod nebo AMOLED. Takové obrazovky se zásadně liší od LCD v tom, že zdrojem světla v nich není podsvícení, ale každý subpixel zvlášť, což dává AMOLEDu mnoho výhod oproti obrazovkám z tekutých krystalů, z nichž hlavní jsou: téměř nekonečný kontrast; menší spotřeba energie při zobrazování obrázků s převahou tmavých tónů; potenciálně širší barevný gamut; a menších rozměrů. První AMOLED obrazovky měly kromě svých výhod i značné nevýhody, mezi které patří: nepřesné podání barev; rychlé vyhoření LED; vysoká spotřeba energie při zobrazování obrázků s převahou světlých barev; blikání v důsledku pulzní šířkové modulace; a hlavně vysoké náklady na výrobu. Postupem času se podařilo většinu nedostatků překonat nebo snížit na minimum, kromě PWM, které je dodnes Achillovou patou technologie. Pulzní šířková modulace neboli PWM je jedním ze způsobů, jak upravit jas LED diod, což má vedlejší účinek způsobující blikání obrazovky při určité frekvenci. Většina lidí není citlivá na tento druh blikání, ale u některých uživatelů může PWM způsobit rychlou únavu očí a dokonce i bolesti hlavy. Je důležité si uvědomit, že efekt blikání zcela chybí při hodnotách jasu blízkých maximu a začíná se objevovat při úrovních jasu 80 % a nižších.
Nelze ignorovat téma organizace subpixelů na obrazovkách založených na organických LED, faktem je, že ve většině matic AMOLED jsou subpixely uspořádány podle schématu RGBG, kdy se pixel neskládá ze tří subpixelů jako typický. LCD obrazovka a ze čtyř: červené, modré a dvou zelených se toto schéma také nazývá Pentile. Výrobce (Samsung) považuje fyzické rozlišení takových obrazovek za přesně dvakrát menší, pokud jde o počet zelených subpixelů, červených a modrých subpixelů v matici. Je zřejmé, že k získání odstínu potřebujete alespoň tři plnohodnotné subpixely. Efektivní rozlišení takových obrazovek se tedy nerovná jmenovitému rozlišení uvedenému v oficiální specifikaci. Například pro obrazovku QHD je nominální rozlišení 2560*1440 pixelů, rozlišení založené na počtu červených a modrých subpixelů bude přibližně 1811*1018:
Efektivní rozlišení takové matice, vezmeme-li v úvahu chytré interpolační algoritmy zabudované v řadiči obrazovky, je někde mezi 1811 * 1018 a 2560 * 1440, můžeme předpokládat, že odpovídá rozlišení FullHD v maticích RGB. Je velmi dobře možné, že právě pro tuto shodu Samsung již řadu let po sobě volí QHD rozlišení pro své vlajkové smartphony.
Podrobné srovnání IPS a AMOLED na příkladu obrazovek smartphonů iPhone 7 a Galaxy S8
Nyní, když jsme se dozvěděli vše o vlastnostech obrazovek a funkcích odlišné typy matic, můžeme přejít k hlavní otázce: která technologie je lepší? Jsem si jist, že je správné pokusit se odpovědět na tuto otázku srovnáním nejlepší AMOLED a dnes dostupné matice IPS, konkrétně obrazovky smartphonů Samsung Galaxy S8 a Apple iPhone 7. Vzhledem k tomu, že jsem ještě nezískal testovací zařízení, analyzuji výsledky testů převzaté z renomovaného zdroje. Začněme rozlišením, obrazovka Galaxy S8 má 2960*1440 pixelů, garantované efektivní rozlišení bude 2094*1018, garantovaná efektivní hustota pixelů bude 403 na palec. iPhone 7 Plus má nižší nominální efektivní rozlišení: 1920*1080 a efektivní hustotu pixelů 401 na palec. Výhoda je zřejmá ve prospěch obrazovky od korejského dodavatele. Rozlišení obou obrazovek je dostatečné pro každodenní použití a nestačí pro pohodlné používání s helmami virtuální realita. Dále přejděme k přesnosti, kontrastní poměr Galaxy S8 je téměř nekonečný. iPhone 7 má udávaný kontrastní poměr 1400:1, ale skutečný kontrast je o něco vyšší – 1700:1, tento kontrast je více než dostatečný pro pohodlné sledování obsahu. Ukazuje se, že v tomto parametru byla obrazovka Galaxy S8 napřed. Co se týče přesnosti barev, oba smartphony vykazovaly prakticky totožné výsledky, barevné chyby v Galaxy S8 a iPhone 7 lze bezpečně ignorovat. Níže podle mého názoru můžete vidět nejdůležitější sekundární charakteristiky:
| Parametr | Samsung Galaxy S8 | Apple iPhone 7 |
| Efektivní rozlišení, větší je lepší | 2094*1018 | 1920*1080 (iPhone 7 Plus) |
| Efektivní hustota pixelů na čtvereční palec, větší je lepší | 403 | 401 (iPhone 7 Plus) |
| Naopak, větší je lepší | nekonečný | 1400:1 |
| Průměrná přesnost barev sRGB / Rec.709 JNCD, velmi dobrá, pokud je menší než 3,5 | 2,3 | 1,1 |
| Maximální jas, větší je lepší | 1020 nits | 705 nits |
| Minimální jas, méně je lepší | 2 hnidy | 3 hnidy |
| Odrazivost okolního světla, méně znamená více | 4,5% | 4,4% |
| Bílý bod D65, standard 6500K | 6520 K | 6806 K (chladnější) |
| Jas klesá, když je pohled odchýlen o 30°, lepší, když je méně než 50 % | 29% | 54% režim na výšku; 55% režim na šířku. |
| Kontrast při 30° odchylce pohledu, čím více, tím lépe | nekonečný | režim na výšku 980:1; režim 956:1 na šířku. |
| Maximální spotřeba energie, méně je lepší | 1,75 wattu při 420 nitech, při bílé výplni 13,1 in² | 1,08 wattu při 602 nitech, při 9,4 in² |
Pokud jde o barevný gamut, je zde iPhone 7 napřed, protože dokáže zobrazit barvy prostoru DCI-P3 nebo 126 % pole sRGB, přičemž uživatel nemusí obětovat barevné podání; obsah se zobrazuje na základě barevný profil v něm vložený. Obrazovka Galaxy S8 má ještě širší barevný gamut – přibližně 142 % pole sRGB, ale nemá správu barevných profilů, což uživatele zahání do rohu, tedy do hlavního režimu, což odpovídá 100 % sRGB. pole.
Jaký je tedy výsledek? Pokud vezmeme v úvahu technologie obrazovek izolovaně od finálního produktu, AMOLED dnes předčí IPS téměř ve všem, i když má stále problémy s PWM a vysokou spotřebou energie. OLED matrice jsou bezpochyby budoucností. Bohužel kvůli Omezení Androidu jejich potenciál ještě nebyl plně využit. Při srovnání hotových řešení v podobě Galaxy S8 a iPhone 7 je patrná mírná převaha toho druhého vzhledem k poctivému DCI-P3 a standardním dalším parametrům. Chtěl bych vás varovat před promítáním výsledků výše uvedeného srovnání na absolutně všechny IPS a AMOLED obrazovky. Na trhu je spousta dobrých, průměrných a špatných matic a každý případ je třeba analyzovat zvlášť. K tomu nám pomohou internetové publikace zaměřené na technickou detailnost a spolehlivost, mezi takové bych zařadil již zmíněný anandtech.com a některé další stránky z ruskojazyčných stránek - ixbt.com.
Možná byste neměli brát spotřebitelské vlastnosti obrazovek příliš vážně, protože objektivní informace jsou téměř vždy překryty faktorem subjektivního vnímání. Například v jihovýchodní Asii je spousta lidí, kteří mají rádi nepřirozené, přesycené barvy, u nás je takových lidí také docela dost. Na druhou stranu vysílat informace, které do uší sypou marketéři v četných diskuzích pod recenzemi na YouTube, je přinejmenším zvláštní. Nakonec budu Cap a dám vám pár banálních tipů: nepřestávejte přemýšlet a buďte kritičtí ke všem informacím, které získáte od zástupců značky a médií, umět analyzovat data a ověřit si fakta, nebo jen číst zdroje a sledujte blogery, kterým můžete věřit.
Abyste porozuměli technologii IPS, musíte začít přímo u samotného LCD panelu. Kombinuje dva moduly: LED podsvícení a matrici složenou z tekutých krystalů, která vytváří obraz.
Princip fungování takového panelu je založen na změně intenzity světla. Světlo, které vychází z modulu podsvícení a prochází mezi dvěma polarizovanými skleněnými deskami, mění svou intenzitu v krystalové matrici v závislosti na stupni elektrického výboje. Ve skutečnosti jsou tekuté krystaly roztočeny pod určitým úhlem a propouštějí přes skleněnou desku a barevný filtr jen potřebné množství světla. Tím je zajištěno zobrazení obrazu, který vidíme na televizní obrazovce.
Obecný design LCD panelů je docela podobný, ale rozdíly začínají, když mluvíme o nuancích polarizace světla procházejícího tekutými krystaly. Charakteristiky matrice – například pozorovací úhly – závisí na způsobu orientace krystalů v prostoru.
- 1 polarizátor
- 2 Sklo
- 3 Barevný filtr
- 4 tekuté krystaly
- 5 Sklo
- 6 Polarizátor
- 7 Zadní modul
podsvícení
LCD panel
IPS (z anglického In-Plane Switching)
Technologie pro vytváření panelů z tekutých krystalů, ve kterých krystaly pracují ve stejné rovině mezi substrátem a polarizátorem. V klidu jsou krystaly „uzavřené“ a vykazují černou barvu a při přivedení napětí (E) se otočí o určitý úhel (až 90 stupňů) a propustí potřebné množství světla. Protože rotace probíhá v jedné rovině, IPS LCD panel vypadá stabilně z různých úhlů.
aplikace
K datu Technologie IPS extrémně populární, používá se všude na displejích. Najdeme ho na televizních obrazovkách, monitorech, noteboocích, mobilních zařízeních – téměř všude tam, kde je potřeba kvalitní barevný displej s širokými pozorovacími úhly. Technologie IPS získala mezi grafickými designéry zvláštní postavení, protože poskytuje stabilní charakteristiky podání barev bez ohledu na polohu diváka vzhledem k obrazovce.
TECHNICKÉ INFORMACE
Typický LCD IPS matice používá tenkovrstvý tranzistor (TFT) substrát pro řízení pixelů. Každý pixel obsahuje tři RGB filtry, které extrahují požadovanou barvu z bílého LED podsvícení. U některých modelů lze ke konvenčním filtrům přidat kvantové tečky, které zvýrazní širší spektrum RGB. Barevný obraz vytvořený na IPS může mít hloubku až 10 bitů na barevný kanál.
Srovnávací charakteristiky
Barevné displeje na IPS LCD panelech mají určité výhody oproti jiným typům LCD displejů. Hlavní Vlastnost IPS– schopnost demonstrovat stabilní obraz z různých úhlů díky skutečnosti, že tekuté krystaly pracují ve stejné rovině. Obraz zůstává čistý a čitelný bez ohledu na polohu diváka vzhledem k obrazovce, což zajišťuje optimální reprodukci barev.
Doba odezvy technologie IPS se blíží nejrychlejším LCD panelům, takže v dynamických obrazech nejsou žádné stopy ani jiné artefakty. Další výhodou IPS je vysoká propustnost světla, když jsou krystaly v „otevřeném“ stavu. Díky tomu je výkon podsvícení využíván efektivněji. Při stejné úrovni podsvícení je obraz na IPS jasnější než u jiných technologií LED LCD, což znamená, že televizor spotřebuje méně energie.