До массового распространения смартфонов, при покупке телефонов мы оценивали их, главным образом, по дизайну и лишь изредка обращали внимание на функциональные возможности. Времена изменились: теперь все смартфоны имеют примерно одинаковые возможности, а при взгляде только на фронтальную панель, один гаджет едва можно отличить от другого. На передний план вышли технические характеристики устройств, и самой важной среди них для многих является экран. Мы расскажем, что же кроется за терминами TFT, TN, IPS, PLS, и поможем подобрать смартфон с нужными характеристиками экрана.

Типы матриц

В современных смартфонах главным образом применяются три технологии производства матриц: две основаны на жидких кристаллах - TN+film и IPS, а третья - AMOLED - на органических светодиодах. Но прежде чем начать, стоит рассказать об аббревиатуре TFT, являющейся источником множества заблуждений. TFT (thin-film transistor) - это тонкоплёночные транзисторы, которые используются для управления работой каждого субпикселя современных экранов. Технология TFT применяется во всех перечисленных выше типах экранов, включая AMOLED, поэтому, если где-то говорится о сравнении TFT и IPS, то это в корне неверная постановка вопроса.

В большинстве TFT-матриц используется аморфный кремний, но недавно в производство стали внедряться TFT на поликристаллическом кремнии (LTPS-TFT). Главные преимущества новой технологии - уменьшение энергопотребления и размеров транзисторов, что позволяет достигать высоких значений плотности пикселей (более 500 ppi). Одним из первых смартфонов с IPS-дисплеем и матрицей LTPS-TFT стал OnePlus One.

Смартфон OnePlus One

Теперь, когда мы разобрались с TFT, перейдём непосредственно к типам матриц. Несмотря на большое разнообразие разновидностей LCD, все они имеют один и тот же базовый принцип работы: приложенный к молекулам жидких кристаллов ток задаёт угол поляризации света (он влияет на яркость субпикселя). Поляризованный свет затем проходит через светофильтр и окрашивается в цвет соответствующего субпикселя. Первыми в смартфонах появились наиболее простые и дешёвые матрицы TN+film, название которых часто сокращается до TN. Они имеют малые углы обзора (не более 60 градусов при отклонении от вертикали), причём даже при небольших наклонах изображение на экранах с такими матрицами инвертируется. Среди других недостатков TN-матриц - малая контрастность и низкая точность цветопередачи. На сегодняшний день такие экраны используются только в самых дешёвых смартфонах, а подавляющее большинство новых гаджетов имеют уже более совершенные дисплеи.

Наиболее распространённой в мобильных гаджетах сейчас является технология IPS, иногда обозначаемая как SFT. IPS-матрицы появились 20 лет назад и с тех пор выпускались в различных модификациях, число которых приближается к двум десяткам. Тем не менее, выделить среди них стоит те, которые являются наиболее технологичными и активно используются на данный момент: AH-IPS от компании LG и PLS - от компании Samsung, которые весьма близки по своим свойствам, что даже являлось поводом для судебного разбирательства между производителями. Современные модификации IPS имеют широкие углы обзора, которые близки к 180 градусам, реалистичную цветопередачу и обеспечивают возможность создания дисплеев с высокой плотностью пикселей. К сожалению, производители гаджетов практически никогда не сообщают точный тип IPS-матриц, хотя при использовании смартфона различия будут видны невооружённым глазом. Для более дешёвых IPS-матриц характерно выцветание картинки при наклонах экрана, а также невысокая точность цветопередачи: изображение может быть либо слишком «кислотным», либо, напротив, «блёклым».

Что касается энергопотребления, то в жидкокристаллических дисплеях оно по большей части определяется мощностью элементов подсветки (в смартфонах для этих целей используются светодиоды), поэтому потребление матриц TN+film и IPS можно считать примерно одинаковым при совпадающем уровне яркости.

На LCD совершенно не похожи матрицы, созданные на основе органических светодиодов (OLED). В них источником света служат сами субпиксели, представляющие собой сверхминиатюрные органические светодиоды. Так как нет необходимости во внешней подсветке, такие экраны можно сделать тоньше жидкокристаллических. В смартфонах применяется разновидность технологии OLED - AMOLED, которая использует активную TFT-матрицу для управления субпикселями. Именно это позволяет AMOLED отображать цвета, тогда как обычные панели OLED могут быть только монохромными. AMOLED-матрицы обеспечивают самый глубокий чёрный цвет, поскольку для его «отображения» требуется лишь полностью отключить светодиоды. По сравнению с LCD, такие матрицы обладают более низким энергопотреблением, особенно при использовании тёмных тем оформления, в которых чёрные участки экрана вовсе не потребляют энергию. Другая характерная особенность AMOLED - слишком насыщенные цвета. На заре своего появления такие матрицы действительно имели неправдоподобную цветопередачу, и, хотя подобные «детские болячки» давно в прошлом, до сих пор большинство смартфонов с такими экранами имеют встроенную настройку насыщенности, которая позволяет приблизить изображение на AMOLED по восприятию к IPS-экранам.

Другим ограничением AMOLED экранов раньше являлся неодинаковый срок службы светодиодов различных цветов. Через пару лет использования смартфона это могло привести к выгоранию субпикселей и остаточному изображению некоторых элементов интерфейса, в первую очередь - на панели уведомлений. Но, как и в случае с цветопередачей, эта проблема давно ушла в прошлое, и современные органические светодиоды рассчитаны минимум на три года беспрерывной работы.

Подведём краткий итог. Наиболее качественное и яркое изображение на данный момент беспечивают AMOLED-матрицы: даже Apple, по слухам, в одном из следующих iPhone будет использовать такие дисплеи. Но, стоит учитывать, что все новейшие разработки компания Samsung, как основной производитель таких панелей, оставляет себе, а другим производителям продаёт «прошлогодние» матрицы. Поэтому, при выборе смартфона не от Samsung стоит смотреть в сторону качественных IPS-экранов. А вот гаджеты с дисплеями TN+film выбирать ни в коем случае не стоит - сегодня эта технология уже считается устаревшей.

На восприятие изображения на экране может влиять не только технология матрицы, но и рисунок субпикселей. Впрочем, с LCD всё довольно просто: в них каждый RGB-пиксель состоит из трёх вытянутых субпикселей, которые, в зависимости от модификации технологии, могут иметь форму прямоугольника или «галочки».

В AMOLED-экранах всё интереснее. Поскольку в таких матрицах источниками света являются сами субпиксели, а человеческий глаз более чувствителен к чистому зелёному свету, чем к чистому красному или синему, использование в AMOLED того же рисунка, что и в IPS, ухудшило бы цветопередачу и сделало картинку нереалистичной. Попыткой решить эту проблему стала первая версия технологии PenTile, в которой использовались пиксели двух типов: RG (красный-зелёный) и BG (синий-зелёный), состоящие из двух субпикселей соответствующих цветов. Причём, если красные и синие субпиксели имели форму, близкую к квадратам, то зелёные больше напоминали сильно вытянутые прямоугольники. Недостатками такого рисунка были «грязный» белый цвет, зазубренные края на стыке разных цветов, а при низком ppi - четко видимая сетка подложки субпикселей, появляющаяся из-за слишком большого расстояния между ними. К тому же, разрешение, указываемое в характеристиках таких устройств, было «нечестным»: если IPS HD матрица имеет 2764800 субпикселей, то AMOLED HD матрица - всего 1843200, что приводило к видимой невооружённым глазом разнице в чёткости IPS- и AMOLED-матриц с, казалось бы, одинаковой плотностью пикселей. Последним флагманским смартфоном с такой AMOLED матрицей стал Samsung Galaxy S III.

В смартпэде Galaxy Note II южнокорейская компания сделала попытку отказа от PenTile: экран устройства имел полноценные RBG-пиксели, хотя и с необычным расположением субпикселей. Тем не менее, по неясным причинам, в дальнейшем Samsung от такого рисунка отказалась - возможно, производитель столкнулся с проблемой дальнейшего увеличения ppi.

В своих современных экранах Samsung вернулась к RG-BG пикселям с использованием нового типа рисунка, который был назван Diamond PenTile. Новая технология позволила сделать белый цвет более натуральным, а что касается зазубренных краёв (например, вокруг белого объекта на чёрном фоне были чётко видны отдельные красные субпиксели), то эта проблема была решена ещё проще - увеличением ppi до такой степени, что неровности перестали быть заметны. Diamond PenTile используется во всех флагманах Samsung начиная с модели Galaxy S4.

В завершении этого раздела стоит сказать ещё об одном рисунке AMOLED-матриц - PenTile RGBW, который получается добавлением к трём основным субпикселям четвёртого, белого. До появления Diamond PenTile такой рисунок был единственным рецептом чистого белого цвета, но он так и не получил широкого распространения - одним из последних мобильных гаджетов с PenTile RGBW стал планшет Galaxy Note 10.1 2014. Сейчас AMOLED-матрицы с RGBW-пикселями применяются в телевизорах, поскольку в них не требуется высокий показатель ppi. Справедливости ради, также упомянем, что RGBW-пиксели могут использоваться и в LCD, но примеры использования таких матриц в смартфонах нам не известны.

В отличие от AMOLED, качественные IPS-матрицы никогда не испытывали проблем в качестве, связанных с рисунком субпикселей. Тем не менее, технология Diamond PenTile, вместе с высокой плотностью пикселей, позволила AMOLED догнать и обогнать IPS. Поэтому, если вы выбираете гаджеты придирчиво, не стоит покупать смартфон с экраном AMOLED, у которого плотность пикселей менее 300 ppi. При более высокой плотности никакие дефекты заметны не будут.

Конструктивные особенности

На одних только технологиях формирования изображений разнообразие дисплеев современных мобильных гаджетов не заканчивается. Одна из первых вещей, за которую взялись производители - воздушная прослойка между проекционно-ёмкостным сенсором и непосредственно дисплеем. Так появилась технология OGS, объединяющая сенсор и матрицу в один стеклянный пакет в виде сэндвича. Это дало значительный рывок по качеству изображения: увеличилась максимальная яркость и углы обзора, была улучшена цветопередача. Само собой, толщина всего пакета также была уменьшена, что позволило создать более тонкие смартфоны. Увы, но недостатки у технологии тоже есть: теперь, если вы разбили стекло, поменять его отдельно от дисплея практически нереально. Но преимущества в качестве всё же оказались важнее и теперь не-OGS экраны можно встретить разве что в самых дешёвых аппаратах.

Популярными в последнее время стали и эксперименты с формой стекла. И начались они не недавно, а как минимум в 2011 году: HTC Sensation имел вогнутое в центре стекло, которое, по замыслу производителя, должно было защитить экран от царапин. Но на качественно новый уровень такие стёкла вышли с появлением «2.5D экранов» с загнутым по краям стеклом, что создаёт ощущение «бесконечного» экрана и делает грани смартфонов более гладкими. Такие стёкла в своих гаджетах активно использует компания Apple, и в последнее время они становятся всё более и более популярными.

Логичным шагом в том же направлении стало изгибание не только стекла, но и самого дисплея, что стало возможным при использовании полимерных подложек вместо стеклянных. Тут пальма первенства, конечно, принадлежит компании Samsung с её смартфоном Galaxy Note Edge, в котором была изогнута одна из боковых граней экрана.

Другой способ предложила компания LG, которая сумела изогнуть не только дисплей, но и весь смартфон по его короткой стороне. Однако LG G Flex и его преемник не завоевали популярности, после чего производитель отказался от дальнейшего выпуска подобных аппаратов.

Также некоторые компании стараются улучшить взаимодействие человека с экраном, работая над его сенсорной частью. Например, некоторые устройства оснащаются сенсорами с повышенной чувствительностью, которые позволяют работать с ними даже в перчатках, а другие экраны получают индуктивную подложку для поддержки стилусов. Первая технология активно используется компаниями Samsung и Microsoft (бывшая Nokia), а вторая - Samsung, Microsoft и Apple.

Будущее экранов

Не стоит думать, что современные дисплеи в смартфонах достигли высшей точки своего развития: технологиям ещё есть куда расти. Одними из самых перспективных являются дисплеи на квантовых точках (QLED). Квантовая точка - это микроскопический кусочек полупроводника, в котором существенную роль начинают играть квантовые эффекты. Упрощенно процесс излучения выглядит так: воздействие слабого электрического тока заставляет электроны квантовых точек изменять энергию, излучая при этом свет. Частота излучаемого света зависит от размера и материала точек, благодаря чему можно добиться практически любого цвета в видимом диапазоне. Учёные обещают, что QLED матрицы будут иметь лучшую цветопередачу, контрастность, более высокую яркость и низкое энергопотребление. Частично технология экранов на квантовых точках используется в экранах телевизоров Sony, а прототипы имеются у LG и Philips, но о массовом применении таких дисплеев в телевизорах или смартфонах речи пока не идёт.

Высока вероятность и того, что в ближайшем будущем мы увидим в смартфонах не просто изогнутые, но и полностью гибкие, дисплеи. Тем более, что почти готовые к массовому производству прототипы таких AMOLED матриц существуют уже пару лет. Ограничением же выступает электроника смартфона, которую гибкой сделать пока невозможно. С другой стороны, крупные компании могут изменить саму концепцию смартфона, выпустив что-то вроде гаджета, показанного на фотографии ниже - нам остаётся только ждать, ведь развитие технологий происходит прямо на наших глазах.

С развитием технологий производства дисплеев у пользователей все больше возникает вопросов при выборе подходящего монитора. Помимо его физических размеров, в частности диагонали видимой зоны , необходимо выбрать тип матрицы и сопутствующие параметры - контрастность, цветопередачу, время отклика и прочее. Выбрать монитор, разбираясь во всех этих тонкостях, не составит большого труда, если предварительно изучить принципы его работы и основные характеристики главного его компонента - матрицы, о чем и пойдет речь ниже.

Сравнение типов матриц при разных углах обзора

Общие сведения о дисплеях и их компонентах

Монитор компьютера при всей своей кажущейся простоте, является весьма технически сложным компонентом, который, как и остальное аппаратное обеспечение, имеет множество различающихся параметров, технологий изготовления, а также характеристик. Практически все дисплеи для ПК состоят из следующих частей:

• корпус, в котором заключена вся электронная начинка. На корпусе также имеются крепления для монтирования дисплея на вертикальные или горизонтальные поверхности;
• матрица или экран - основной компонент монитора, от которого зависит вывод графической информации. В современных устройствах применяются различные матрицы для мониторов, отличающиеся многими параметрами, среди которых первостепенную важность имеют разрешение, время отклика, яркость, цветопередача и контрастность;
• блок питания - часть электронной цепи, отвечающая за преобразование тока и питание всей остальной электроники;
• электронные компоненты на специальных платах, отвечающие за преобразование поступающих на монитор сигналов и их последующий вывод на дисплей для отображения;
• другие компоненты, среди которых может встречаться маломощная акустическая система, концентраторы USB и прочее.

Совокупность основных параметров дисплея, на основе которой он выполнен, предопределяет сферу его использования. Недорогие потребительские мониторы могут оснащаться экранами с не самыми внушительными характеристиками, поскольку подобные устройства чаще всего недорогие и не требуются для работы в профессиональных графических приложениях. Дисплеи для профессиональных геймеров прежде всего должны иметь минимальную задержку отображения информации, поскольку это критически важно в современных играх. Дисплеи для графических редакторов, используемых дизайнерами, отличаются самые высокими показателями яркости, уровнем цветопередачи и контрастности, ведь точная передача картинки здесь играет самую важную роль.
В настоящее время в дисплеях встречающихся на рынке, как правило, используются несколько видов матриц. В технических описаниях мониторов можно встретить большое их количество, но в основе этого многообразия могут лежать одни и те же базовые технологии, улучшенные или незначительно доработанные для повышения их показателей. К таким основным видам экранов относятся следующие.

1. «Twisted Nematic» или матрица TN. Ранее к наименованию этой технологии добавлялась приставка «Film», означающая дополнительную пленку на ее поверхности, увеличивающую угол обзора. Но это обозначение все реже встречается в описаниях, поскольку большинство производимых сегодня матриц уже оснащены ею.
2. «In-Plane Switching» или тип матрицы IPS, как более часто встречающееся наименование в сокращенном виде.
3. «Multidomain Vertical Alignment» или MVA матрицы. Более современная инкарнация этой технологии обозначается как матрица VA. Данная технология также отличается своими преимуществами и недостатками и является чем-то средним между представленными выше.
4. «Patterned Vertical Alignment». Разновидность технологии MVA, которая была разработана в качестве конкурентного ответа ее создателям - компании Fujitsu.
5. «Plane-to-Line Switching». Это один из самых новых типов матриц для дисплеев, который был разработан относительно недавно - в 2010 году. Единственным недостатком этого типа матрицы, при остальных превосходящих конкурирующие технологии характеристиках, является сравнительно длительное время отклика. Также PLS матрица отличается весьма высокой стоимостью.

Матрица TN, TN+film

Тип матрицы TN является одной из самых распространенных и в то же время это весьма устаревшая по современным меркам технология их изготовления. Именно с этой разновидности матриц началось победное шествие жидкокристаллических смену электронно-лучевым трубкам. Стоит отметить, что единственное неоспоримое их преимущество - это крайне малое время отклика и по этому параметру они превосходят даже более современные аналоги. Остальными критически важными для монитора параметрами - контрастностью изображения, его яркостью и допустимыми углами обзора, увы, данный тип матриц не отличается. К тому же стоимость мониторов на основе этой разработки невысокая и можно сказать что это еще один плюс технологии «Twisted Nematic».
Причина основных недостатков «Twisted Nematic» кроется в самой технологии их производства и строении оптических элементов. В матрицах TN кристаллы между электродами (каждый из которых представляет собою отдельный пиксель видимой зоны) располагаются в виде спирали при подаче на них напряжения. От степени ее закругления зависит количество проходящего сквозь нее света, а из множества таких элементов и формируется картинка на экране. Но ввиду неравномерности формирования спирали в каждом элементе матрицы очень падает уровень контрастности выводимого на нее изображения (рис. 1). А учитывая то, что преломление света при прохождении сквозь сформированную спираль сильно отличается от направления взгляда, то угол обзора такой матрицы весьма невелик.

Рис. 1. Сравнение матриц IPS и TN

Дисплеи VA/MVA/PVA

Матрица VA была разработана в качестве альтернативы популярным в то время технологиям TN и уже завоевавшей приверженность пользователей, хоть еще и не так распространенной на рынке IPS. Основное ее конкурентное преимущество разработчики позиционировали как время отклика, составлявшее на момент внедрения на рынок около 25 мс. Еще одним важным преимуществом новой технологии являлся высокий уровень контрастности, опережавший аналогичные показатели в технологиях изготовления матриц TN, а также IPS.
Данная технология, которая изначально называлась «Vertical Alignment», имела также весьма существенный недостаток в виде относительно малых углов обзора. Проблема скрывалась в строении оптических элементов матрицы. Кристаллы каждого элемента матрицы ориентировались вдоль линий напряжения или параллельно им. Это вело к тому, что угол обзора матрицы был, мало того что небольшим, так еще и изображение могло отличаться в зависимости от того, с какой стороны пользователь смотрел на экран. На практике это приводило к тому, что малейшее отклонение угла зрения приводило к сильному градиентному заполнению картинки на экране (рис. 2).

Рис. 2. Углы обзора монитора с технологией MVA

Избавиться от этого недостатка удалось с развитием технологии в «Multidomain Vertical Alignment», когда группы кристаллов внутри электродов организовали в своеобразные «домен», как это и отображено в названии. Теперь они стали размещаться по-разному в пределах каждого домена, из которых состоит целый пиксель, поэтому пользователь мог смотреть под разными углами на монитор и изображение от этого практически не менялось.
Сегодня дисплеи с MVA экранами используются для работы с текстом и практически непригодны для динамичных изображений, которым отличается любая современная игра или фильмы. Высокая контрастность, равно как и углы обзора позволяют уверенно работать с ними тем, кто работает, например, с чертежами, много печатает и читает.

Не стоит путать контрастность матрицы и такое понятие, как динамическая контрастность монитора. Последняя представляет собою технологию адаптивного изменения яркости экрана в зависимости от выводимого изображения и использует для этого встроенную подсветку. Последние модели мониторов со светодиодной подсветкой обладают отличной динамической контрастностью поскольку время включения светодиода очень малое.

Экран IPS

TFT IPS матрица разрабатывалась с учетом устранения основных недостатков предшествующей технологии - «Twisted Nematic», а именно малых углов обзора и плохой передачи цвета. Из-за своеобразного расположения кристаллов в TN матрице, цвет каждого пикселя варьировался в зависимости от направления взгляда, поэтому пользователь мог наблюдать «переливающуюся» картинку на мониторе. TFT IPS матрица состоит из кристаллов, которые расположены в параллельной плоскости к ее поверхности, а при подаче напряжения на электроды каждого элемента, они разворачиваются на прямой угол.
Последующее развитие технологии привело к появлению таких видов матриц, как Super IPS, Dual Domain IPS и Advanced Coplanar Electrode IPS. Все они, так или иначе, основаны на одном принципе с разницей лишь в расположении жидких кристаллов. На заре своего появления технологию отличал весомый минус - длительное время отклика, составлявшее до 65 мс. Главное же ее преимущество - потрясающая цветопередача и широкие углы обзора (рис. 1), при которых картинка на экране не искажалась, не инвертировалась и не появлялся нежелательный градиент.
Мониторы с IPS матрицей сегодня пользуются огромным спросом и применяются не только в дисплеях для ПК, но и в портативных устройствах - планшетах и смартфонах. Они также применяются в основном там, где важен цвет картинки и максимально точная его передача - при работе с графическим ПО, в дизайне, фотографии и прочее.

Часто многие пользователи путают аббревиатуры IPS или TFT, хотя на самом деле, это в корне разные понятия. «Thin Film Transistor» - это общая технология создания жидкокристаллических матриц, которая может иметь различные воплощения. «In-Plane Switching» - конкретная реализация этой технологии, основанная на своеобразном построении отдельных элементов матрицы и расположения жидких кристаллов в ней. TFT матрица может быть выполнена на базе технологии TN, VA, IPS или других.

Матрица PLS

Тип матрицы PLS – это передовой край развития технологий их создания. Компания Samsung, являющаяся разработчиком этой уникальной технологии, в качестве цели ставила для себя производство матриц, значительно превышающих по параметрам конкурирующую технологию - IPS и во многом ей это удалось. К несомненным преимуществам этой технологии можно отнести:

• один из самых низких показателей потребления тока;
• высокий уровень цветопередачи, полностью охватывающий диапазон sRGB;
• широкие углы обзора;
• высокая плотность отдельных элементов - пикселей.

Из недостатков стоит выделить время отклика, не превышающее аналогичные показатели в технологии «Twisted Nematic» (рис. 3).

Рис. 3. Сравнение PLS (справа) и TN (слева)

Важно! Выбирая какой тип матрицы монитора лучше, стоит в первую очередь определиться с задачами, поскольку во многих случаях покупка самого современного дисплея может оказаться экономически необоснованной. Новейшие разработки, отличающиеся высоким временем отклика, пригодятся для профессиональных игр или просмотра динамических сцен в видео.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Мониторы с высоким уровнем цветопередачи подойдут для дизайнеров и художников. А если необходим недорогой монитор для серфинга в сети и работы с текстом, то подойдут варианты на основе старых, но проверенных временем технологий.

К выбору монитора, стоит подойти очень ответственно. Ведь именно он, служит основным объектом передачи информации от компьютера к пользователю. Определённо, никому не хотелось бы монитор с неравномерной подсветкой, битыми пикселями, неправильной цветопередачей и другими недостатками. Данный материал поможет разъяснить некоторые критерии, которые помогут понять что именно вам нужно от монитора.

Выбор хорошего монитора, обусловлен суммой таких характеристик как: тип используемой матрицы , равномерность подсветки , разрешение матрицы , контрастность (в том числе и динамическая), яркость , соотношение сторон , размер экрана , порты коммуникации и внешний вид . Так же, будут упомянуты те факторы, которые отрицательно влияют на здоровье глаз.

Для начала, стоит понять как возникает цветовое ощущение при взгляде на монитор.

RGB (Red ,Green ,Blue ) – количество цветовых градаций и разнообразий, видимых человеческому глазу, которые могут быть составлены из базовых цветов (красный, зелёный, синий). Так же, это все те основные цвета, которые человек может видеть. Пиксели монитора, состоят из красных, зелёных и синих пикселей, которые при определённой интенсивности яркости могут составлять более сложные цвета. Поэтому — чем более продвинута матрица монитора, тем больше она может отображать градаций цветов, и тем больше у неё возможных градаций для каждого из красного, зелёного и синего пикселей. От качества и типа матрицы зависит точность отображения цвета и уровень статичной контрастности.

Жидкокристаллические матрицы, состоят из не малого количества слоёв и бо льшого количества жидких кристаллов, которые могут выстраивать больше комбинаций, поворачиваясь каждый под разным углом, либо меняя своё положение в определённом ракурсе. Именно поэтому, более простые матрицы работают быстрее. Происходит это благодаря тому, что для занятия необходимой позиции, нужно совершить меньше действий и с меньшей точностью, чем более сложным матрицам.

Давайте разберём всё по порядку.

Тип ЖК матрицы.

Какой же тип матрицы выбрать?

Всё зависит от поставленных задач перед монитором, цены и ваших личных предпочтений.

Начнём самыми простыми и закончим более сложными.

(twisted nematic ) матрица .

Мониторы с данной матрицей – самые распространённые. Первые изобретённые ЖК мониторы, были основаны на технологии TN . Из 100 мониторов в мире, примерно 90 имеют TN матрицу. Являются самыми дешёвыми и простыми в производстве и потому самыми массовыми.

Способны передавать цвет в 18 -и или 24 -х битном диапазоне (6 или 8 бит на каждый канал RGB ), что хоть и является неплохим показателем в сравнении с первыми ЖК мониторами на TN , в наше время этого бывает недостаточно для качественной цветопередачи.

Мониторы матрице TN имеют следующие плюсы:

• Высокая скорость отклика.

• Низкая цена.

• Высокий уровень яркости и возможность использования любых подсветок.
  

Меньшее время отклика матрицы – положительным образом влияет на картинку в динамичных сценах фильмов и игр, делая картинку менее смазанной и более реалистичной, что улучшает восприятие происходящего на экране. К тому же, при снижении частоты кадров ниже комфортного значения, это ощущается не так выражено как на более медленных матрицах. У медленных матриц, происходит накладывание обновлённого кадра на следующий. Это вызывает моргание и более явное «подтормаживание» картинки на экране.

Производство TN матриц обходится дёшево, потому они имеют более привлекательную конечную цену, чем другие матрицы.

Однако, мониторы с TN матрицей имеют следующие минусы:

• Маленькие углы обзора. Искажения цвета вплоть до инверсии при взгляде под острым углом. Особенно выражено при взгляде снизу вверх.
  

• Довольно плохой уровень контрастности.

• Неправильная, неточная цветопередача.

Основанные на TN мониторы, можно считать более экологичными в сравнении с мониторами на других LCD матрицах. Они потребляют меньше всего электроэнергии, по причине использования слабомощных подсветок.

Так же, всё большее распространение получают мониторы с подсветкой на LED диодах, которыми оснащаются сейчас большинство TN мониторов. Существенных плюсов LED подсветка не даёт, кроме меньшего энергопотребления и большего срока службы подсветки монитора. Но не каждому она подходит. Бюджетные мониторы оснащаются дешёвыми низкочастотными ШИМ , которые допускают моргание подсветки , что неблагоприятно сказывается на глазах.

Приставка TN +film , указывает на то, что в данную матрицу добавлен ещё один слой, который позволяет немного расширить углы обзора и сделать чёрный цвет, «более чёрным» . Данный тип матрицы с дополнительным слоем, стал стандартом и в характеристиках обычно указывается просто TN .

(In Plane Switching) матрицы .

Данный вид матрицы был разработан компаниями NEC и Hitachi .

Основной целью – было избавление от недостатков TN матриц. Позднее, данная технология была заменена на S —IPS (Super —IPS ). Мониторы с данной технологией производят Dell , LG , Philips , Nec , ViewSonic, ASUS и Samsung (PLS ). Основное предназначение данных мониторов – работа с графикой, обработка фото и другие задачи, где требуется точная цветопередача, контрастность и соответствие стандартам sRGB и Adobe RGB . В основном, используются в сферах профессиональной работы с графикой 2D/3D, фото редакторам, мастерам пред печатной подготовки, но так же популярны среди тех, кто просто хочет радовать свой глаз качественной картинкой.

Основные плюсы IPS матриц:

• Лучшая в мире цветопередача среди TFT LCD панелей.

• Высокие углы обзора.

• Хороший уровень статичной контрастности и точности передачи оттенков.

Данные матрицы (большинство), умеют воспроизводить цветность в 24 бит а (по 8 бит на каждый RGB канал) без ASCR . Конечно, не 32 бита как у ЭЛТ мониторов, но довольно близко к идеалу. К тому же, многие IPS матрицы (P-IPS , некоторые S-IPS ), уже умеют передавать цветность 30 битов , однако стоят они значительно дороже и не предназначены для компьютерных игр.

Из минусов IPS можно отметить:

• Более высокая цена.

• Обычно более крупные габариты и вес, в сравнении с мониторами на TN матрице. Большее энергопотребление.

• Низкая скорость отклика пикселей, но лучше чем у *VA матриц.
  

• На данных матрицах, чаще чем на остальных встречаются такие неприятные моменты как glow , «мокрая тряпка » и высокий input-lag .

Мониторы на IPS матрице имеют высокую цену в силу сложности технологии их производства.

Бывает много разновидностей и названий, созданных отдельными производителями матриц.

Чтобы не запутаться, мы опишем самые современные виды IPS матриц :

AS — IPS – улучшенная версия S —IPS матрицы, в которой частично была устранена проблема плохой контрастности.

H — IPS – ещё значительнее улучшена контрастность и убрана засветка фиолетовым цветом при взгляде на монитор сбоку. С её выходом в 2006 году, сейчас практически заменила мониторы с S —IPS матрицей. Может иметь как 6 бит, так 8 и 10 бит на канал. От 16.7 млн. до 1 млрд. цветов .

e — IPS – разновидность H-IPS , но более дешёвая в производстве матрица, которая обеспечивает стандартный для IPS цветовой охват в 24 бита (по 8 на RGB -канал). Матрица специально высветлена, что даёт возможность использования LED подсветок и менее мощных CCFL . Нацелена на средний и бюджетный сектор рынка. Подходит практически для любых целей.

P — IPS – самая продвинутая IPS матрица до 2011 года, продолжение развития H-IPS (но по сути, маркетинговое имя от ASUS). Имеет цветовой охват 30 бит (10 бит на каждый канал RGB и достигается скорее всего, посредством 8 бит+FRC), лучшую скорость отклика в сравнении с S-IPS , расширенный уровень контрастности и лучшие углы обзора в своём классе. Не рекомендуется для использования в играх с низкой сменой частоты кадров. Подтормаживания становятся более выраженными накладываясь на скорость отклика, что вызывает моргания и замыленность.

UH-IPS — сравнима с e-IPS . Тоже высветлена для использования совместно с LED подсветками. При этом немного пострадал чёрный цвет.

S-IPS II — аналогична по параметрам с UH-IPS .

PLS — вариация IPS от компании Samsung. В отличии от IPS , есть возможность размещать пиксели более плотно, но при этом страдает контрастность (не очень удачная для этого конструкция пикселей). Контрастность не выше 600:1 — самый низкий показатель среди LCD матриц. Даже у TN матриц данный показатель выше. Матрицы PLS могут использовать любой вид подсветки. По характеристикам, более предпочтительны чем MVAPVA матрицы.

AH-IPS (с 2011) — наиболее предпочтительная технология IPS . Максимальный цветовой охват AH-IPS на 2014 год не превышает 8 бит+FRC , что в сумме даёт 1.07 млрд. цветов в самых продвинутых матрицах. Применяются технологии, которые позволяют производить матрицы с высокими разрешениями. Лучшая передача цвета в классе (сильно зависит от производителя и назначения матрицы). Был достигнут небольшой прорыв и в углах обзора, благодаря которому, AH-IPS матрицы вышли практически в один ряд с плазменными панелями. Улучшена свето-пропускаемость IPS матрицы, а значит и максимальная яркость вкупе с уменьшенной потребностью в мощной подсветке, что благотворно влияет на энергопотребление экрана в целом. В сравнении с S-IPS улучшена контрастность. Для геймеров, да и в общую копилку, можно добавить и значительно улучшенное время отклика, которое теперь практически сравнимо с .

(Multi-domainPatterned Vertical Alignment) матрицы (*VA).

Технология была разработана корпорацией Fujitsu .

Является неким компромиссом между TN и IPS матрицами. Цена мониторов на MVA /PVA так же варьируется в пределах цен на TN и IPS матрицы.

Плюсы VA матриц:

• Высокие углы обзора.
  

• Самая высокая контрастность среди TFT LCD матриц. Достигается благодаря пикселю, который состоит из двух частей, каждой из которых можно управлять отдельно.
  

• Глубокий чёрный цвет.

Минусы VA матриц:

• Довольно высокое время отклика.
  

• Искажение оттенков и резкое уменьшение контрастности в тёмных участках картинки при перпендикулярном взгляде на монитор.

Принципиальной разницы между PVA и MVA нет.

PVA — является фирменной технологией корпорации Samsung . На самом деле это на 90% та же MVA , но с изменённым расположением электродов и кристаллов. Явных преимуществ PVA над MVA не имеет.

Если вы жалеете денег на высококачественную матрицу на IPS технологии, возможно оптимальным вариантом для вас, будет монитор на xVA матрицах.

Или же можно посмотреть в сторону e-IPS матрицы, которая очень схожа по характеристикам с MVA /PVA . Хотя e-IPS всё же предпочтительней, так как обладает лучшим временем отклика и не имеет проблем с потерей контрастности при прямом взгляде.

Какую же матрицу для монитора выбрать?

Зависит от ваших требований.

TN

TN подходит для:

• Игры
• Интернет сёрфинг
• Экономного пользователя
• Офисные программы
  

TN не подходит для:

• Просмотр фильмов (плохие углы обзора + невнятный чёрный + плохая цветопередача)
• Работа с цветом и фото
• Профессиональные программы и пред печатная подготовка
  

IPS

IPS подходит для:

• Просмотр фильмов
• Профессиональные программы и предпечатная подготовка
  
• Работа с цветом и фото
• Игры (+-; только для E-IPS, S-IPS II, UH-IPS)
• Интернет сёрфинг
• Офисные программы
  

IPS не подходит для:

• Игры (для P-IPS, S-IPS)
  

*VA

PVA/MVA подходит для:

• Просмотр фильмов
• Профессиональные программы и пред печатная подготовка
• Работа с цветом и фото
  
• Интернет сёрфинг
• Офисные программы
  

PVA/MVA не подходит для:

• Игры (слишком низкая скорость отклика)

Разрешение монитора, диагональ и соотношение сторон.

Несомненно, чем больше разрешение, тем чётче и плавнее картинка. Видно больше мелких деталей и меньше видны пиксели. Всё становится мельче, однако это не всегда проблема. Практически в любой операционной системе, можно настраивать масштаб и размеры всех элементов начиная размером шрифта, заканчивая размерами значков и выпадающих меню.

Другое дело, если у вас проблемы со зрением или вы не хотите ничего настраивать, то не рекомендуется использовать очень мелкий пиксель. Оптимальная диагональ для FullHD (1920х1080) — 23 —24 дюйма. Для 1920х1200 — 24 дюйма, для 1680х1050 — 22 дюйма, 2560х1440 — 27 дюймов. Соблюдая данные пропорции, у вас не должно возникнуть никаких проблем с чтением, просмотром изображений и мелких элементов управления интерфейсом.

Самые ходовые и распространённые соотношения сторон – 4:3 , 16:10 , 16:9 .

4:3

В данный момент соотношение сторон в виде «квадрат» (4:3 ) выводится с рынка ввиду своей не удобности и не универсальности. Данный формат, не удобен в первую очередь для просмотра фильмов, так как фильмы имеют широкий формат 21.5/9 , который максимально близок к 16:9 . При просмотре, появляются большие чёрные полосы сверху и снизу, при этом изображение становится гораздо меньше по размеру. При использовании 4:3 также ухудшается видимый обзор в играх, что не позволяет видеть больше. К тому же, формат не является естественным для углов обзора человека.

16:9

Данный формат удобен тем, что он больше стандартизирован под HD фильмы, да и мониторы данного формата, зачастую имеют разрешение FullHD (1920х1080 ) или HDready (1366x 768 ).

Это удобно, ведь фильмы можно просматривать практически во весь экран. Полоски все же остаются, так как современные фильмы имеют стандарт 21.5/9 . Так же, на таком мониторе очень удобно работать с документами в нескольких окнах или программах со сложными интерфейсами.

16:10

Данный вид мониторов, так же практичен как и 16:9 мониторы, но при этом не такой широкий. Подойдёт для тех, у кого ещё не было широкоформатных мониторов, однако предназначен он для профессионалов. Профессиональные мониторы, в основном имеют именно такой формат. Большинство профессиональных программ «заточены» именно под формат 16:10. Он достаточно широк для работы с текстом, кодом, построения 3D/2D графики в нескольких окнах. К тому же, на таких мониторах также удобно играть, смотреть фильмы, делать офисную работу, как и на 16:9 мониторах. При этом они более привычны для углов обзора человека и его можно взять, как компромисс между 4:3 и 16:9 .

Яркость и Контрастность.

Высокая контрастность нужна для того, чтобы лучше отображать чёрный цвет, оттенки и полутона. Это важно при работе с монитором в светлое время суток, так как низкая контрастность – пагубно сказывается на изображении при наличии какого-либо источника света помимо монитора (хотя здесь больше влияет яркость). Хорошим показателем является статическая контрастность — 1000:1 и выше. Вычисляется отношением максимальной яркости (белый цвет) к минимальной (чёрный цвет).

Также, существует система измерения динамической контрастности .

Динамическая контрастность – это автоматическая подстройка ламп монитора монитора, под определённые параметры которые выводятся в данный момент на экран.

Допустим в фильме появилась тёмная сцена, лампы монитора начинают гореть ярче, что увеличивает контрастность и различимость сцены. Однако, данная система работает не мгновенно, да и частенько неправильно из-за того, что не всегда вся сцена на экране имеет тёмные тона. Если будут светлые участки, они будут сильно засвечиваться. Хорошим показателем на момент 2012 года является показатель 10000000:1

Но не стоит обращать на динамическую контрастность никакого внимания. Очень редко когда она приносит ощутимую пользу или вообще адекватно работает. К тому же все эти громадные цифры не показывают реальную картину.

Почему на мониторе с показатель динамической контрастности всегда значительно выше чем на мониторе с ?

Потому что LED подсветка может мгновенно включаться и отключаться. Измерение начинается с полностью выключенной подсветкой, соответственно показатель будет огромным, плюс добавить сюда высокую яркость светодиодов и белый фон как конечную точку. CCFL подсветке требуется более 1 секунды чтобы включиться, поэтому измерение происходит с включенной заранее подсветкой на чёрном фоне.

В первую очередь стоит обращать на статическую контрастность, а не на динамическую. Как бы вам не нравились такие огромные значения в характеристиках. Это всего лишь маркетингивый ход .

Яркость монитора – не самый важный параметр. Тем более это палочка о двух концах. Поэтому можно сказать кратко – хорошим показателем яркости является значение 300кд/м2.

А почему палочка о двух концах – будет сказано чуть ниже, в части «Монитор и Зрение» .

Порты коммуникации.

Совершая выбор монитора, не стоит в этом пункте надеяться на производителя. Самой частой ошибкой бывает – покупка монитора с аналоговым входом и разрешением экрана выше чем 1680х1050 . Проблема в том, что данный устаревающий интерфейс, не всегда способен в условиях квартиры и сопутствующих не идеальных условий в плане помех, обеспечить нужную скорость передачи данных для разрешений выше, чем 1680х1050 . На экране появляются мутности и нечёткости, что может испортить впечатление от монитора. * очень мягко говоря

На борту монитора обязательно должен быть порт или . Наличие DVI и D-Sub это стандарт для современного монитора. Неплохо, так же иметь порт HDMI , иногда может и пригодиться для просмотра HD-видео ресивера или внешнего проигрывателя. Если есть , но нет DVI — всё в порядке. DVI и HDMI совместимы через переходник.

Типы подсветок мониторов. Монитор и его влияние зрение .

Что же можно посоветовать, чтобы глаза меньше уставали от монитора?

Яркость подсветки – один из самых важных факторов, который влияет на усталость ваших глаз. Чтобы уменьшить утомляемость — уменьшите яркость до минимального комфортного значения.

Есть другая проблема и присуща она мониторам с . А именно — если снижать яркость, может появиться видимое мерцание , которое ещё больше влияет на утомляемость глаз, чем высокая яркость. Связано это с особенностью регулировки подсветки с использованием . В бюджетных мониторах применяются более дешёвые, низкочастотные ШИМ , которые создают мерцания диодов. Скорость затухания света в диоде значительно выше чем в лампах , именно поэтому у LED подсветки это более заметно . В таких мониторах лучше соблюсти золотую середину между минимальной яркостью и началом видимого мерцания светодиодов.

Если вы имеете какие то проблемы с утомляемостью глаз , то лучше поискать монитор с CCFL подсветкой, либо LED монитор с поддержкой 120 Гц . В 3D мониторах, используются боле высокочастотные ШИМ регуляторы, чем на обычных. Это касается как LED подсветок, так и CCFL .

Так же, чтобы глаза меньше уставали, можно настроить монитор на более мягкие и тёплые тона. Это поможет вам работать за компьютером больше времени и поможет глазам лучше «переключаться» на реальный мир.

Не стоит забывать, что монитор должен быть строго на уровне глаз и стоять устойчиво, не раскачиваясь из стороны в сторону.

Есть миф , что более качественные матрицы дают меньшую усталость для глаз. Это не так, матрицы никоим образом не могут на это влиять. На утомляемость влияет лишь интенсивность и качество реализации подсветки монитора.

Выводы.

Повторим ещё раз самые главные характеристики, на которые стоит обращать внимание при выборе монитора для себя.

Как обычно бывает с аббревиатурами, используемыми для обозначения специфики и теххарактеристик, в отношении TFT и IPS происходит путаница и подмена понятий. Во многом благодаря неквалифицированным описаниям электронных устройств в каталогах потребители ставят вопрос выбора изначально неверно. Так, матрица IPS — разновидность матриц TFT, так что сравнивать между собой эти две категории невозможно. Однако для российского потребителя аббревиатура TFT зачастую обозначает технологию TN-TFT, и в этом случае уже можно делать выбор. Так что, говоря об отличиях экранов TFT и IPS, мы будем иметь в виду TFT-экраны, изготовленные по технологиям TN и IPS.

TN-TFT — технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы, при отсутствии напряжения, поворачиваются друг к другу под углом 90 градусов в горизонтальной плоскости между двумя пластинами. Кристаллы расположены по спирали, и в итоге при подаче максимального напряжения кристаллы поворачиваются таким образом, что при прохождении света через них образуются черные пиксели. Без напряжения — белые.

IPS — технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы расположены параллельно друг другу вдоль единой плоскости экрана, а не спирально. При отсутствии напряжения молекулы жидких кристаллов не поворачиваются.

На практике самое важное отличие IPS-матрицы от TN-TFT-матрицы состоит в повышенном уровне контрастности за счет практически идеального отображения черного цвета. Картинка получается более четкой.

Качество цветопередачи матриц TN-TFT оставляет желать много лучшего. Каждый пиксель в этом случае может иметь собственный оттенок, отличный от других, в результате чего искажаются цвета. IPS уже обращается с изображением гораздо бережнее.

Слева — планшет с TN-TFT матрицей. Справа — планшет с IPS матрицей

Скорость отклика у TN-TFT несколько выше, чем у других матриц. IPS требуется время, чтобы повернуть весь массив параллельных кристаллов. Таким образом, при выполнении задач, где важна скорость прорисовки, гораздо выгоднее использовать матрицы TN. С другой стороны, в повседневном применении разницу во времени отклика человек не замечает.

Мониторы и дисплеи, созданные на базе IPS-матриц, гораздо более энергоемкие. Это обусловлено высоким уровнем напряжения, требуемого для поворота массива кристаллов. Потому задачам экономии энергии в мобильных и портативных устройствах отвечает больше технология TN-TFT.

Экраны, основанные на IPS, обладают широкими углами обзора, то есть не искажают и не инверсируют цвета, если взгляд падает под углом. В отличие от TN, углы обзора IPS составляют 178 градусов как по вертикали, так и по горизонтали.

Еще одно отличие, немаловажное для конечного потребителя — цена. TN-TFT на сегодняшний день представляет собой самый дешевый и самый массовый вариант матрицы, поэтому ее используют в бюджетных моделях электроники.

Выводы сайт

1. Экраны IPS менее отзывчивы, время задержки отклика у них больше.
2. Экраны IPS обеспечивают более качественную цветопередачу и контрастность.
3. Углы обзора экранов IPS существенно больше.
4. Экраны IPS требуют больше энергии.
5. Экраны IPS дороже.

TFT (Thin film transistor) переводится с английского как тонкопленочный транзистор. Так что TFT - это такая разновидность жидкокристаллического дисплея, в котором используется активная матрица, управляемая этими самими транзисторами. Такие элементы изготавливаются из тонкой пленки, толщина которых примерно 0,1 микрона.

Помимо небольших размеров, TFT-дисплеи обладают быстродействием. У них высокая контрастность и четкость изображения, а также хороший угол обзора. У таких дисплеев отсутствует мерцание экрана, поэтому глаза устают не так сильно. У TFT-дисплеев также отсутствуют дефекты фокусировки лучей, помехи от магнитных полей, проблемы с качеством и четкостью изображения. Энергопотребление таких дисплеев на 90% определяется мощностью светодиодной матрицы подсветки или ламп подсветки. В сравнении с теми же ЭЛТ, энергопотребление TFT-дисплеев примерно в пять раз ниже.

Все эти преимущества существуют благодаря тому, что данная технология обновляет изображение на более высокой частоте. Это объясняется тем, что точки дисплея управляются отдельными тонкопленочными транзисторами. Количество таких элементов в TFT-дисплеях в три раза больше, чем число пикселей. То есть, на одну точку приходится три цветных транзистора, которые соответствуют основным цветам RGB – красный, зеленый и синий. К примеру, в дисплее с разрешением 1280 на 1024 пикселей количество транзисторов будет в три раза больше, а именно – 3840х1024. Именно в этом и заключается основной принцип работы TFT-технологии.

Недостатки матриц TFT

TFT-дисплеи, в отличии от ЭЛТ, могут показывать четкое изображение лишь в одном «родном» разрешении. Остальные разрешения достигаются интерполяцией. Также существенным минусом является сильная зависимость контраста от угла обзора. По сути, если смотреть на такие дисплеи сбоку, сверху или снизу - изображение будет сильно искажаться. В ЭЛТ дисплеях этой проблемы никогда и не существовало.

Кроме того, транзисторы любого пикселя могут выйти из строя, что приведет к появлению битых пикселей. Такие точки, как правило, ремонту не подлежат. И получится так, что где-то посредине экрана (или в углу) может быть маленькая, но заметная точка, которая сильно раздражает во время работы за компьютером. Также у TFT-дисплеев матрица не защищена стеклом, и возможна необратимая деградация при сильном нажатии на дисплей.