AMOLED-экраны становятся доступнее, сменяя обычные жидкокристаллические дисплеи даже в дешёвой технике.

Хорошо ли это? Попробуем разобраться в теории, а потом проверить на практике.

Все очень неоднозначно. Вы точно удивитесь, прочитав этот материал.

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.

Особенности IPS, о которых нужно знать

Принципиальное устройство IPS-экрана

IPS-матрицы получили столь широкое распространение благодаря тому, что их действительно легко выпускать. В числе их плюсов:

Доступность. Массовое производство делает свое дело, позволяя использовать для создания IPS предприятия по выпуску TN-матриц прошлого.

Цветопередача. Жидкие кристаллы могут отображать очень много оттенков, а LED отлично дополняет возможности, точно подсвечивая текущее положение пикселей. К тому же, опыт инженеров позволил превратить IPS-матрицы в самые точные дисплеи. Правда, пока дело не касается черного цвета.

Энергопотребление. Жидкие кристаллы, формирующие картинку на IPS экране, почти не потребляют ток. Основным потребителем энергии являются диоды подсветки.

Долговечность. Жидкие кристаллы не подвержены процессу старения и износа. Светодиоды подсветки также обладают огромным ресурсом.

Хорошо видна неравномерность подсветки

Тем не менее, у IPS достаточно много теоретических и фактических недостатков:

Черный цвет. У TN-матрицы не может быть чисто черного цвета: под слоем цветоизлучателя все равно есть подсветка, которая образует шлейф изображения.

Низкая контрастность. Низкая глубина черного не позволяет точно разделять оттенки серого, они смешиваются. К тому же, подсветка имеет узкий диапазон светимости, который приводит к низкой разнице между самым ярким и самым темным пикселями.

Большое время отклика. В данном случае проблема полностью в подсветке: её светодиоды просто не успевают быстро срабатывать.

Особенности AMOLED, о которых нужно знать

Принципиальное устройство AMOLED-экрана

В свою очередь [A]MOLED обладает собственным рядом болезней: независимые светодиоды и вред, и благо. Так, среди плюсов:

Раздельное свечение пикселей. Один пиксель – один светодиод, который не светится при отображении черного, обеспечивая почти бесконечный контраст.

Высокая скорость. Раздельное управление пикселями способствует достижению большей частоты смены кадров, которая достигается довольно сложными схемами управления.

Низкое энергопотребление. Темные участки для AMOLED требуют меньшего потребления энергии, а черные не потребляют ничего. И наоборот, белый цвет крайне разорителен для них.

Неравномерный размер светодиодов приводит к артефактам

Тем не менее, существующие технологии оставляют ряд «детских болезней», которые пока не могут быть устранены.

ШИМ. Все светодиоды светятся импульсами. При низкой яркости дисплея это становится заметно. В IPS это решается рядами синхронной подсветки, но в AMOLED приходится искать баланс: или яркое свечение с синим оттенком (он лучше различим человеческому глазу), или низкая частота «мигания» диодов (высокая нагрузка на глаза).

Баланс белого. Синие светодиоды быстрее выгорают из-за технологических особенностей, поэтому AMOLED-экраны страдают неверным цветоотображением (иногда в качестве превентивных мер).

Эффект памяти. Статичная картинка заставляет органические светодиоды терять яркость, что со временем приводит к появлению артефактов.

PenTile. Попытка решить проблему синих светодиодов привело к использованию разного числа субпикселей. И это видно при низкой яркости.

Как и что будем тестировать?

Для чистоты эксперимента и наиболее корректного сравнения 2 типов экранов будем испытывать смартфоны. Именно они используют наиболее качественные матрицы: маленькие дисплеи проще сделать, чем огромные ТВ-панели.

В роли испытуемых выступят 2 смартфона Xiaomi: в левом углу ринга Mi 8 с AMOLED-матрицей, в правом – упрощенный Mi 8 Lite с IPS-экраном.

Принадлежность устройств одному производителю и поколению даёт примерное представление о развитии технологий в срезе.

Более доступный Mi 8 Lite дешевле не в последнюю очередь благодаря экрану, но для сохранения позиции субфлагман должен оснащаться максимально качественной матрицей. Не хуже, чем у флагмана.

Яркость и особенности работы

IPS-экран Mi 8 Lite (слева), AMOLED-экран Mi 8 (справа)

Экраны смартфонов полностью идентичны по размерам и разрешению, отличаясь только размером «выреза» под фронтальную камеру. Это позволяет детально рассмотреть параметры.

И делать мы это будем не в лабораторных, а в боевых условиях сложного освещения, так нагляднее и интереснее. Особенно когда дело касается наиболее важного: яркости, равномерности подсветки и четкости изображения.

AMOLED-экран Mi 8

Как видно на фото выше, даже OGS-экран (без воздушной прослойки) Mi 8 Lite бликует больше. Причина – 3 слоя экрана: защитное стекло, слой жидких кристаллов, подсветка.

Более равномерная подсветка позволяет достигнуть большей видимой плотности цвета, который на Mi 8 с AMOLED выглядит «жирнее». Все дело в том, что яркость, контраст и динамический диапазон действительно выше даже при сходных уровнях.

IPS-экран Mi 8 Lite

Если обратить внимание, шрифты на AMOLED-экране более четкие, прорисованы резче. Причем и в случаях со сложными цветами, тусклыми оттенками.

Тем не менее, фоновые участки на жидкокристаллическом дисплее проработаны лучше, мягкие переходы ярче и различимее.

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.

Цвет: где правильный?

IPS-экран Mi 8 Lite (слева), AMOLED-экран Mi 8 (справа), холодная схема цветов

С цветами разных типов экранов все не так гладко, как кажется. Повсеместно считается, что AMOLED обладает ядовитой гаммой, IPS лучше поддаётся наладке и предлагает максимально точную гамму.

На практике все подтверждается человеческим глазом и оказывается с точностью до наоборот при изучении через оптические приборы.

IPS-экран Mi 8 Lite (слева), AMOLED-экран Mi 8 (справа), стандартная схема цветов

Все дело в коварстве покрытий защитного стекла: разработчикам удалось за счет олеофобного покрытия «смягчить» белый на AMOLED-панели Mi 8.

То же покрытие от жирных следов на стекле Mi 8 Lite даёт противоположный эффект, серьезно искажая гамму в холодный спектр.

Подобное поведение проявляется при любых настройках цветовой гаммы. В чем же дело?

IPS-экран Mi 8 Lite (слева), AMOLED-экран Mi 8 (справа), теплая схема цветов

Экран Mi 8 Lite слишком сильно бликует из-за раздельной структуры, тогда как гамма Mi 8 не нуждается в коррекции. Отсутствие прослоек позволяет дисплею показывать то, что предполагали разработчики вне зависимости от внешних условий.

Макрофотографии только подтверждают сказанное. С поправкой на общую яркость, уровни яркости Mi 8 всегда выше.

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 выбрать и почему?

IPS-экран Mi 8 Lite (слева), AMOLED-экран Mi 8 (справа)

Подводить итоги сравнения матриц достаточно сложно. Для человеческого глаза в лабораторных условиях изображение на качественной AMOLED и качественном IPS будут полностью идентичны.

Тем не менее, при длительном использовании именно IPS станет самым надёжным. AMOLED, хотя не раздражает на первый взгляд, может приводить к усталости глаз, а также сильнее подвержен выгоранию. Но только в тех случаях, когда используется некачественный экран с низким разрешением и частотой обновления. При прочих равных разницы в качестве изображения нет.

А вот широкое распространение AMOLED-матриц обусловлено 3 причинами: маркетингом, необходимостью снижения себестоимости за счет массового выпуска и энергопотреблением.

Поэтому, если бы не мода, мы все бы продолжали покупать флагманские смартфоны с IPS. И проблем бы не знали.

Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.

• До ←

  Неизвестная компания выпустила клон AirPower. Уже можно купить

• После →

  Главное из выступления Илона Маска о будущем Tesla