Оценка этой статьи по мнению читателей:
4.9
(236)
После выхода статьи об OLED-экранах, один из наших читателей попросил рассказать о том, какой экран современных смартфонов лучше — IPS или AMOLED (он же — Super AMOLED, Dynamic AMOLED или XDR OLED).
Вначале я не планировал писать об этом подробный материал, так как был уверен, что в интернете информации на эту тему предостаточно. Но затем решил немного погуглить и то, что я обнаружил, кардинально изменило мое мнение.
Помимо того, что многие статьи написаны людьми, не представляющими, как работают экраны, большая часть этого материала содержит уже неактуальную информацию, перепечатываемую снова и снова.
В своей статье я постараюсь максимально просто и понятно объяснить принцип работы экранов современных смартфонов, а в конце мы сравним все преимущества и недостатки каждой технологии, чтобы выбор следующего смартфона вы смогли сделать более осознанно.
Только в самом начале я бы хотел сделать важное замечание. Дабы избежать излишней сложности и сделать статью понятной для каждого читателя, я умышленно буду делать ряд упрощений и упускать некоторые детали, не имеющие ключевой важности для понимания темы.
И последнее. Если вас не интересуют все технические подробности устройства экранов, просто промотайте статью к тому месту, где мы будем делать практические выводы и ответим на вопрос — что же лучше: IPS или AMOLED.
Что такое IPS, AMOLED или Super AMOLED и почему важно их различать?
Не стоит объяснять, почему экран является одним из важнейших компонентов смартфона. Но проблема заключается в том, что экраны не просто разделяются на «дешевые и дорогие» или «хорошие и плохие». Существуют два принципиально разных типа дисплеев, которые широко распространены сегодня в мобильных телефонах. И стоимость не является их ключевым отличием.
Речь идет об экранах на основе жидких кристаллов (LCD-дисплеи) и экранах на базе органических светодиодов (OLED-дисплеи). Во всех смартфонах используются варианты либо первого, либо второго типа.
Наиболее известные смартфоны с LCD-дисплеями — это продукты компании Apple, а также средне-бюджетные и бюджетные Android-смартфоны:
- iPhone 11
- iPhone XR
- iPhone 8/8 Plus, iPhone 7/7 Plus
- Honor 20/20 Pro
- Xiaomi Redmi Note 7
- Huawei P30 Lite и др.
Я специально не упоминал слово IPS, так как IPS — это лишь разновидность основной технологии LCD. Помимо IPS, бывают и другие типы экранов, такие как: S-IPS, LTPS, PLS и пр. Но все они являются дисплеями на основе жидких кристаллов и построены по одному и тому же базовому принципу.
Если же говорить об OLED-экранах, то их можно встретить практически на всех без исключения флагманах и даже в смартфонах средней ценовой категории. Речь идет о таких популярных смартфонах, как:
- Вся линейка смартфонов Samsung Galaxy S-серии, Note-серии и многие другие аппараты компании
- iPhone 11 Pro/11 Pro Max, iPhone XS/XS Max и iPhone X
- Флагманы Huawei (P30, Mate 30)
- Флагманы Xiaomi (вся линейка Mi 9 и др.)
- Sony Xperia XZ3 и Xperia 1
- И многие другие
В свою очередь, OLED-экраны можно разделить на Super AMOLED, XDR OLED, Dynamic AMOLED и прочие. Помимо разных торговых марок, все эти экраны не имеют никаких принципиальных отличий.
Таким образом, можно сделать следующий вывод:
Экраны всех современных смартфонов разделяются только на два типа: LCD и OLED
Теперь давайте рассмотрим принцип работы этих дисплеев, начав с LCD или, в более узком смысле этого слова, IPS-экранов.
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.
Что лучше LTPS или IPS2
Прежде чем перейти к определению лучшей матрицы, требуется узнать, какие между ними сходства и различия.
Общие черты
Дисплеи сделаны из кремния. Именно из этого вещества делают жидкие кристаллы, которые меняют положение согласно управляющему электроду. Изготовители выбрали кремний, так как он имеет следующие полезные признаки:
- рабочая температура достигает 200 градусов;
- материал хорошо переносит холод;
- если добавить некоторые примеси, он будет проводить ток;
- материал прост в обработке;
- в природе кремний имеется в больших количествах, чем другие полупроводники.
Обе матрицы имеют большой угол обзора. Дисплей помогает пользователю с комфортом расположиться перед телевизором, компьютером или телефоном, разглядывая изображение.
Похожее строение. Обе технологии сделаны почти по одному принципу, в их состав входят фильтры, кристаллы, светодиоды и электроды.
Различия
Матрицы имеют разное количество элементов. Компаниям важно, как изготовляются дисплеи, поэтому стремятся к максимальному упрощению процесса. Именно поэтому при изготовлении учитываются количество всех частей технологии.
Схемы IPS дисплея находятся на верхней части экрана. От них идет 4 000 контактов для объединения с драйвером. У LTPS некоторые схемы расположены непосредственно на стекле, поэтому количество контактов меньше на 200. Благодаря этому производить их стало легче.
Уменьшение числа контактов привело к уменьшению габаритов панели. Это увеличило способы применения дисплея.
Разные скорости отклика. У LTPS реакция в 2 раза превышает отклик IPS. Происходит это за счет более простого устройства и большей динамичности электронов.
Различающиеся цены. Дисплей LTPS больше подвержен обработке, чем IPS. Благодаря этому увеличивается его чувствительность. Кроме того, на цену влияет количество контактов, и вынос некоторых схем прямо на стекло.
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.
AMOLED-дисплей: что это?
Продолжаем разбираться в особенностях современных дисплейных модулей, используемых в смартфонах. Здесь вы найдете статью про IPS-экраны. А в этом материале мы поговорим про AMOLED матрицы.
Как устроен экран.
В основе модуля лежат органические светодиоды, каждый из которых подсвечивается самостоятельно. Поэтому в экране нет отдельного слоя подсветки, что значительно уменьшает толщину детали. Кроме того, данная технология позволяет снизить энергопотребление, поэтому аккумулятор смартфона разряжается медленнее, чем в случае с IPS или TFT технологией. Структура детали выглядит так:
- Верхний слой катодов.
- Органический слой светодиодов, при этом между элементами нет воздушной прослойки, поэтому обеспечено идеальное соприкосновение.
- Слой тонкопленочных транзисторов, отвечающих за управление диодами.
- Анодный слой.
- Силиконовая или металлическая подложка, выступающая в качестве основы детали.
Расположение субпикселей в матрице может быть разным. Изначально компания Samsung, которая до определенного момента единственная производила такие экраны, использовала шахматный порядок PenTil. Такое распределение позволяло максимально снизить энергопотребление. Однако со временем порядок размещения субпикселей менялся в зависимости от поставленных задач.
AMOLED или Super AMOLED. В чем разница?
В последнее время Samsung все чаще устанавливает в смартфоны Super AMOLED матрицы. Главное отличие экрана нового поколения – отсутствие воздушной прослойки, однако после 2010 года она исчезла и в стандартных модулях. Поэтому на сегодняшний день Super AMOLED – ничто иное, как маркетинговый ход, используемый производителем для привлечения покупателей к собственной продукции. Функционально оба типа дисплеев идентичны.
Сейчас производство дисплейных модулей по новой технологии осваивают и другие компании. Многие южнокорейские производители ухитрились создать гибкие решения. Даже Apple неоднократно заявляла о намерении открыть собственный завод по производству таких комплектующих, но сделать это планируется не ранее 2020 года.
Преимущества дисплейных модулей.
Главный плюс – минимальная толщина. Технология позволяет производить ультратонкие решения, что особенно актуально для фитнес-браслетов, трекеров и умных часов, где размер и вес модуля имеет важное значение.
Еще одно преимущество – низкое энергопотребление. Поскольку все пиксели светятся независимо друг от друга, расход энергии значительно уменьшается. Это увеличивает автономность работы любого устройства.
Также к достоинствам экрана можно отнести высокую контрастность. Это свойство тоже обеспечено благодаря независимой подсветке светодиодов, а также отсутствию воздушной прослойки. В сравнении с IPS-панелью, AMOLED панель выдает более глубокий, насыщенный черный цвет.
Пользоваться смартфоном с дисплеем нового поколения комфортно даже при ярком солнечном свете, когда другие панели заметно тускнеют. Технология позволит детально рассмотреть изображения даже в ясный день без установки яркости на максимум.
Итоги.
Эксперты уверены, что именно за такими экранами стоит будущее смартфоностроения. Современные панели практически не имеют. Это яркие, контрастные матрицы, которые передают картинку максимально реалистично. Единственный недостаток детали – высокая цена, обусловленная сложностью производственного процесса. Но и этот аспект решаем с течением времени. Наращивание производства сторонними производителями обязательно повлияет на ценообразование, а стоимость детали в будущем снизится.
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.
Вывод
О преимуществах и недостатках панелей AMOLED спорят постоянно. Но нельзя отрицать, что такие дисплеи являются технологией будущего, ведь все больше мобильных производителей начинают переходить на новый стандарт, инвестировать в его развитие или даже выпускать собственные варианты экранов на органических светодиодах.
Если вам посчастливилось стать обладателем смартфона или другого мобильного устройства с AMOLED-дисплеем, мы можем посоветовать вам придерживаться темного оформления главного экрана и интерфейса. Это позволит снизить потребляемую экраном энергию и продлит срок службы дисплея. При этом будьте осторожны и помните, что даже при небольшом повреждении экран может выйти из строя полностью.
(11 оценок, среднее: 4,82 из 5)
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.
AMOLED или IPS
AMOLED или IPS
По энергопотреблению, при определенных рабочих моментах преобладает IPS модель.
Например, когда на экране телефона с рассматриваемым, дисплеем присутствует много белого цвета, то энергии уходит в два раза больше. В телефонах IPS такого не бывает.
При работе с черным экраном — показатели употребления энергии приблизительно одинаковые. При обычном режиме работы аппарата, IPS так же преобладает в заряде энергии.
Для кого как удобнее, но при работе телефона, у которого встроен amoled дисплей, яркость зашкаливает. Это немного мешает.
Да и при долгом пользовании глаза болят и пересыхают. В IPS, с более щадящей цветовой гаммой, таких проблем нет.
Однако если исследовать скорость отклика телефона на ваши манипуляции, телефоны IPS реагируют намного медленнее.
Его позитивной стороной есть то, что экран передает более естественные цвета. Но при фотографировании на солнечной стороне у аппарата явно не хватает яркости.
back to menu ↑ back to menu ↑
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.
