Содержание
При выборе смартфона, планшета, ноутбука или любого другого устройства с дисплеем очень важно обращать внимание на использованную в нем матрицу. Это электронная схема экрана, которая формирует изображение. От ее типа зависит качество цветопередачи, уровень яркости и другие параметры картинки.
Сегодня на рынке доминируют два принципиально разных класса матриц: жидкокристаллические (LCD) и органические (OLED). Однако у каждой из этих технологий есть несколько разновидностей, в которых легко запутаться. Ситуацию усложняют еще и маркетинговые уловки некоторых компаний, из-за которых практически одинаковые технологии получают разные названия.
Если вы смотрите в характеристики дисплея и не можете разобраться в странных аббревиатурах, эта статья должна помочь. В ней мы рассмотрели ключевые типы матриц на рынке мобильных устройств.
Жидкокристаллические матрицы (LCD): IPS, PLS, Mini-LED и MicroLED
Большинство современных экранов относятся к типу LCD (Liquid Crystal Display — жидкокристаллические, или просто ЖК, дисплеи). В основе этих матриц лежат два компонента. Первый представляет собой светоизлучающую подложку. Второй — расположенный над ней слой продолговатых неорганических молекул, которые являются жидкими кристаллами.
Во многих вариациях LCD подложка светится равномерно и не способна выключаться или менять яркость на отдельных участках. Вместо нее распределением световых волн управляют жидкие кристаллы, принцип работы которых напоминает жалюзи. Меняя положение под действием электричества, они пропускают или блокируют собой свет от подложки для соответствующих пикселей. Пропущенные кристаллами световые волны попадают на цветообразующий фильтр. Так и возникает финальное изображение.
Хотя современные LCD-экраны обеспечивают в целом высокое качество цветопередачи, они все же отстают по уровню контрастности от панелей на основе технологии OLED. Сильнее всего это заметно по черному цвету. Заграждение из жидких кристаллов физически не может перекрывать поступающий от подложки свет на все 100%. Поэтому он частично проходит сквозь «жалюзи» даже в самых темных участках изображения. В результате вместо глубокого черного цвета, который при идеальной контрастности должен быть полной противоположностью белого, на LCD-матрице отображается темно-серый.
Кроме того, жидкокристаллические экраны уступают OLED-панелям по уровню яркости. Для большинства пользователей разница не критична. Но если вы выбираете гаджет для просмотра HDR-контента, то яркости ЖК-дисплея может не хватать.
Однако у LCD есть и свои очень весомые преимущества перед OLED. Так, ЖК-экраны более дешевые и долговечные. Именно поэтому они пока еще намного популярнее.
Самой распространенной вариацией LCD-матриц сегодня является IPS. Она используется в самых разных гаджетах. Намного реже можно встретить ее аналог под названием PLS. В последние годы также начали появляться экраны, основанные на более совершенной технологии — Mini-LED. А будущее LCD-матриц, скорее всего, за MicroLED-панелями. В чем же их особенности? Сейчас все объясним.
IPS (In-Plane Switching — плоскостное переключение). Первые LCD-дисплеи сильно искажали цвета при взгляде под углами. Эту проблему решили в IPS-матрицах, изменив подход к управлению жидкими кристаллами. Меняя ориентацию в пространстве, молекулы в таких экранах всегда остаются упорядоченными в одной плоскости — параллельно светоизлучающей подложке. Отсюда и название. Эта технология не только значительно расширила углы обзора, но также заметно улучшила цветопередачу. Популярность IPS-матриц можно объяснить сочетанием высокого качества изображения и умеренной стоимости.
Oppo A58 с дисплеем IPS LCD
PLS (Plane to Line Switching — линейно-плоскостное переключение). Компания Samsung разработала проприетарный аналог IPS с похожим названием — PLS. Такие матрицы используют для управления кристаллами дополнительное электрическое поле. Благодаря ему молекулы могут поворачиваться в двух плоскостях: параллельно и перпендикулярно подложке. В целом технологии очень похожи. Но, если верить Samsung, благодаря оптимизированному выравниванию кристаллов PLS-дисплеи отличаются повышенной яркостью и еще более широкими углами обзора. Впрочем, даже если разница есть, вы вряд ли заметите ее невооруженным глазом.
Samsung Galaxy A05s с дисплеем PLS LCD
Mini-LED (Mini Light-Emitting Diode — мини-светодиоды). Как мы уже упоминали, традиционные LCD-экраны не отключают подсветку на отдельных участках. Даже для отображения черного цвета. Все потому, что эти панели используют слишком крупные светодиоды. Речь идет о лампочках на подложке, которые генерируют подсветку. Если подсвечивать только отдельные диоды, из-за их размера некоторые детали изображения окажутся размытыми. Свет будет заходить на фрагменты, которые должны быть темными, и наоборот.
Технология Mini-LED, представленная в 2021 году, пошла другим путем. Основанные на ней экраны используют уменьшенные светодиоды. Лампочки настолько мелкие, что матрица может точнее регулировать площадь подсветки — почти не размывая деталей. Это позволяет экранам Mini-LED отключать отдельные участки для передачи глубокого черного цвета. В результате такие матрицы значительно превосходят по контрастности IPS и PLS. Кроме того, использование большого количества мелких вместо меньшего числа крупных светодиодов увеличивает максимальную яркость дисплея. Это еще одно важное преимущество технологии. Вместе с тем Mini-LED сложнее производить, чем традиционные LCD-панели, поэтому они дороже.
Apple iPad Pro 12.9 (2022) с дисплеем Mini-LED
MicroLED (Micro Light-Emitting Diode — микросветодиоды). Несмотря на весь прогресс Mini-LED, такие матрицы все равно немного проигрывают по точности изображения OLED. Дело в том, что даже уменьшенные светодиоды превышают по размеру пиксели. Из-за этого подсветка может выходить за границы отведенных для нее областей, что становится заметно при наличии очень ярких объектов на черном фоне. Это особенно бросается в глаза на небольших дисплеях с высоким разрешением, где размер пикселей минимальный. К примеру, пользователи iPad Pro 12,9 с матрицей Mini-LED жаловались на странные ореолы вокруг ночных фонарей.
Эту проблему решает технология MicroLED. Ее разработчики уменьшили светодиоды еще сильнее, сделав их меньше пикселей. В результате такая матрица может очень точно контролировать площадь подсветки. Это позволяет ей выдавать истинно черный цвет, вообще не искажая деталей. А увеличенная плотность светодиодов обеспечивает рекордную яркость.
Телевизор Samsung с дисплеем MicroLED
Дисплеи MicroLED не уступают по цветопередаче органическим и даже превосходят их по яркости. При этом они избавлены главного недостатка OLED — недолговечности, о которой вы можете подробнее узнать в следующем разделе нашей статьи.
К сожалению, сейчас экраны на основе MicroLED безумно дорогие и сложные в производстве. Пока ими оснащают разве что телевизоры, которые показывают на техновыставках и потом продают ограниченными партиями за миллионы гривен. Поэтому до массового потребителя технология может добираться еще несколько лет. Кроме того, разработчикам еще предстоит адаптировать MicroLED для использования в мобильных дисплеях.
Органические матрицы (OLED): PMOLED, AMOLED, Super AMOLED и другие
В последние годы активно растет популярность матриц типа OLED (Organic Light Emitting Diode — органические светодиоды). В отличие от LCD, в них нет ни светящейся подложки, ни жидких кристаллов. Функции этих компонентов в OLED-экранах выполняет слой с химическими веществами на основе углерода. Эти соединения образуют крохотные органические светодиоды. Каждый из них способен вырабатывать свет под действием токов, причем независимо от остальных.
Такая архитектура дает OLED-матрицам несколько преимуществ перед LCD-панелями. Поскольку органические светодиоды очень маленькие и автономные, дисплей может гибко контролировать подсветку на уровне индивидуальных пикселей. Это позволяет выключать нужные участки дисплея с очень высокой точностью. В результате матрица выдерживает отличную контрастность с идеальным черным цветом — ровно там, где он нужен. Никакие размытия между темными и светлыми участками при этом не возникают. Вдобавок электролюминесцентные свойства светодиодов делают изображение более насыщенным и ярким, чем на LCD-экранах. Примерно сопоставимые результаты показывает технология MicroLED. Только OLED, в отличие от нее, уже доступна на мобильных устройствах.
Но это еще не все. Панели с органическими светодиодами более энергоэффективны: отключение отдельных пикселей экономит расход заряда. Кроме того, эти экраны тоньше, чем LCD, из-за меньшего количества компонентов. Другая интересная особенность OLED-матриц заключается в эластичности. Вы наверняка видели смартфоны, которые можно складывать пополам вместе с экранами. В таких дисплеях светодиодный слой нанесен не на стеклянную, а на пластиковую основу. Она может сгибаться без повреждений.
Теперь о недостатках. Себестоимость OLED-матриц выше, чем у IPS и PLS, поэтому панели с органическими светодиодами встречаются в более дорогих гаджетах. В сегменте до 5 000 грн вы вряд ли найдете смартфон с таким экраном. Другая проблема OLED-панелей связана с тем, что входящие в их состав органические элементы со временем могут деградировать и разрушаться. Результат — «выгорание» отдельных пикселей. Поэтому считается, что долговечность таких экранов немного ниже, чем у ЖК-альтернатив.
Довольно часто в характеристиках смартфонов с органическими матрицами указывают просто OLED. Однако вы также можете увидеть другие аббревиатуры: AMOLED, Super AMOLED, LTPO OLED и Dynamic AMOLED. Все это разновидности OLED. Давайте наконец выясним, в чем они различаются.
AMOLED. Первые OLED-панели были основаны на технологии PMOLED (Passive Matrix OLED — пассивная матрица на органических светодиодах). Они использовали неоптимизированный механизм подачи токов на светодиоды, который расходовал слишком много энергии. В более новых экранах изменили технологию на AMOLED (Active Matrix OLED — активная матрица на органических светодиодах). В ней добавили слой тонкопленочных транзисторов (TFT), которые управляют токами. Он существенно повысил энергоэффективность. Поэтому все современные матрицы OLED являются именно активными, то есть AMOLED.
Xiaomi 13T с дисплеем AMOLED
Super AMOLED. В обычных сенсорных экранах датчики прикосновения располагаются на отдельном слое. Но компания Samsung интегрировала их прямо в AMOLED-матрицу, назвав такую технологию Super AMOLED. Это уменьшило общую толщину панели и улучшило ее функциональные характеристики. По словам компании, по сравнению со стандартными AMOLED, такие экраны на 20% ярче и энергоэффективнее, а также на 80% лучше отражают внешний свет.
Galaxy M15 с дисплеем Super AMOLED
Dynamic AMOLED (2X). Позднее Samsung выпустила усовершенствованный вариант Super AMOLED с поддержкой HDR10+ и широкого цветового диапазона DCi-P3. Эта версия получила название Dynamic AMOLED. Но на этом компания не остановилась и снова доработала технологию — так появились матрицы Dynamic AMOLED 2X. Главное отличие от предыдущей версии заключается в поддержке частоты обновления 120 Гц, которая обеспечивает высокую плавность анимаций. На данный момент это самые продвинутые экраны Samsung.
Samsung Galaxy S24 с дисплеем Dynamic AMOLED 2X
LTPO OLED. Большинство мобильных экранов позволяют регулировать частоту обновления вручную. Многие панели даже способны сами подстраивать ее под открытое приложение или другой контент, чтобы оптимизировать энергозатраты. Например, когда вы запускаете игру, система автоматически направляет ресурсы на повышение частоты ради максимальной плавности графики. А когда вы смотрите на статичные изображения и не нуждаетесь в плавной картинке — экран снижает частоту для сохранения энергии.
Проблема в том, что регулировка частоты, как правило, очень ограничена. Экраны могут переключаться всего между двумя-тремя значениями: например, 60 Гц, 90 Гц и 120 Гц. И тут вступают в игру дисплеи LTPO OLED. Они способны автоматически подтягивать частоту до любого значения в диапазоне 1-120 Гц. Такая гибкость позволяет им эффективно балансировать между экономией заряда и плавностью экрана. Правда, пока такие панели получают только топовые флагманы.
Apple iPhone 15 Pro и 15 Pro Max с дисплеями LTPO OLED
Заключение: какая матрица экрана лучше
LCD-матрицы предлагают выгодное соотношение цены и качества, поэтому подходят большинству пользователей. В этой категории лидирует технология IPS. На втором месте по популярности — почти полный ее аналог PLS. Каждая из них выдает четкое, детализированное изображение с насыщенными цветами, которое почти не меркнет под углом.
Матрицы типа MiniLED, которые тоже относятся к жидкокристаллическим, оказались спорными. Они более контрастные и яркие, но стоят слишком дорого и могут раздражать артефактами подсветки. А более ранние LCD-панели вроде TN сильно уступают новым и уже почти не встречаются. Их точно лучше избегать.
До выхода в массовую продажу экранов MicroLED, самым продвинутыми остаются OLED-матрицы. Они превосходят все доступные сегодня LCD-альтернативы по качеству цветопередачи и уровню яркости. OLED лучше всего подходит для просмотра HDR-видео и профессиональной работы с контентом. Однако и у этих дисплеев есть свои недостатки: они дорогие и менее долговечные, чем жидкокристаллические.
