Tn, ips, oled: какими бывают матрицы мониторов и ноутбуков

Время отклика и другие важные детали

Во многом выбор игрового монитора базируется на тех основных показателях, которые мы рассмотрели выше

Но на самом деле есть много других тонкостей, которые тоже стоит взять во внимание, если хочется получить максимум возможностей. Например, на время отклика монитора — минимальный период в миллисекундах, за который пиксель меняет свою яркость

Чем меньше время отклика, тем меньше видимых искажений изображения. Современный стандарт составляет 1 мс.

Еще один параметр — это цветовой охват. Например, у Optix MPG27CQ он составляет NTSC 100% (sRGB 115%), что считается «топовым» показателем. Также популярностью пользуется технология адаптивной синхронизации. Вертикальная синхронизация происходит на стороне компьютера, он подгоняет фреймрейт к частоте подключенного экрана.

Слева — 85% NTSC, Справа — 72% NTSCСлева — 85% NTSC, Справа — 72% NTSC

Адаптивная синхронизация работает на стороне монитора и подгоняет «герцовку» под тот фреймрейт, которые выдает компьютер.

Помимо уже рассмотренных выше показателей, стоит обратить внимание на использование в мониторах технологий, позволяющих подавлять мерцание экрана (Anti-Flicker) и снижать интенсивность синего цвета (Less Blue Light). Это уменьшает усталость глаз при длительной игре, а геймеры, как известно, любят засиживаться за любимыми тайтлами по 6-8 часов

Слева — без Anti-Flicker, Справа — технология Anti-FlickerСлева — без Anti-Flicker, Справа — технология Anti-Flicker

Итак, теперь вы знаете, как выбрать игровой монитор на примере линеек MPG и MAG от MSI. Какую из них выбрать? Если бюджет позволяет, лучше взять MPG, это выбор из разряда «все включено»: модели Optix MPG27CQ и Optix MPG27C буквально напичканы технологиями. Если нужно что-то подешевле, то следует взглянуть на мониторы MAG. По техническим характеристикам они ничуть не хуже, но имеют не такой широкий набор возможностей вроде продвинутой подсветки.

  • MSI дарит Call of Duty: Black Ops 4 и другие подарки за покупку игрового ноутбука
  • Дед Мороз от MSI подарки вам принес — геймерские мышки, клавиатуры и рюкзаки при покупке компьютеров

Преимущества и недостатки IPS

У данного вида матрицы есть большое количество преимуществ.

Главное из них – улучшенная цветопередача и яркость.

Также можно отметить увеличенные углы обзора, благодаря которым изображение будет четко видно с любого ракурса.

Еще, неотъемлемым преимуществом является то, что на таком типе матрицы очень хорошо видно пиксели.

Пользователи отмечают, что на IPS-матрица черный цвет более черный.

Остальные цвета более насыщенно передаются на экран.

Из недостатков можно отметить высокую стоимость.

Несмотря на то, что технология довольно давно закрепилась на рынке, стоимость у нее всё равно высокая.

Это связано с более высокими показателями, а также дороговизной исходных материалов.

К недостаткам еще можно причислить малое быстродействие. В то время как у TN-матриц время переключения изображения составляет 1 мс, то у IPS этот показатель составляет 8-10 мс.

Также пользователями отмечена высокая инерционность, которая при просмотре фильмов в формате 3D незначительно притормаживает кадровую частоту.

AMOLED, OLED, IPS, TFT И Т.Д.: чем различаются дисплеи этих типов и какой лучше

Если человека «встречают по одежке, а провожают по уму», то телевизор, компьютерный монитор, смартфон и планшет встречают по дисплею. И провожают зачастую тоже. При покупке такого устройства не всегда есть возможность оценить красоту и другие свойства его экрана воочию, ведь многие сделки совершаются через Интернет. Но если вы знаете, что означают 3 буквы, то легко составите представление о дисплее аппарата, даже не видя его.

Нет, это вовсе не те буквы, что пишут на заборе. И иногда их не 3, а больше. Например, LED, LCD, IPS, TFT, OLED, QLED, AMOLED. Всё это технологии изготовления экранов, которые определяют их характеристики. Поговорим, что такое LED-, AMOLED-, QLED-, OLED-дисплеи и в чем их отличия от IPS, TFT, LCD и т. д.

TN (Twisted Nematic)

Один из самых старых типов матриц, до сих пор актуальный и используемый. В настоящее время применяется ее модифицированная версия, маркируемая TN+film. Популярность ее зиждется на двух основных преимуществах: быстродействии (низкое время отклика и задержки) и низкой цене. Действительно, время отклика порядка 1 мс – это в порядке вещей.

Даже недостатки, присущие этой технологии изготовления экранов, не в силах отправить ее на покой. А минусов хватает. Это и небольшие углы обзора, и неважная цветопередача, и невысокая контрастность, и недостаточная глубина черного цвета. Хотя, если экран расположен прямо перед глазами владельца, то проблема с углами обзора несколько снижает свою остроту.

Ухудшается положение еще и тем, что разные матрицы от разных производителей могут серьезно отличаться друг от друга. Если в дорогих игровых моделях ноутбуков или игровых мониторах может устанавливаться вполне сносный экран, то в бюджетных устройствах качество дисплея может быть весьма посредственным.

Как это работает

Сам экран представляет собой «бутерброд» из двух поляризующих фильтров, между которыми расположены электроды на прозрачных подложках с обеих сторон экрана, двух металлических пластин и, в середине, слоя жидких кристаллов. С внешней стороны экрана устанавливается светофильтр.

На стеклянные пластины нанесены бороздки, причем во взаимно перпендикулярном направлении, что задает первоначальную ориентацию кристаллов. Благодаря такому расположению бороздок, жидкие кристаллы закручены в спираль, откуда, собственно, и пошло название технологии Twisted Nematic.

Если напряжения на электродах нет, то расположенные по спирали кристаллы поворачивают плоскость поляризации света таким образом, что он проходит через второй (наружный) поляризационный фильтр. Если напряжение на электроны подано, то, в зависимости от уровня этого напряжения, жидкие кристаллы разворачиваются, изменяя интенсивность проходящего света. При определенном напряжении плоскость поляризации света не будет изменяться, и второй фильтр полностью поглотит свет.

Наличие двух электродов позволяет улучшить энергоэффективность, а частичный поворот кристаллов благотворно влияет на быстродействие матрицы.

Из-за того, что при отсутствии напряжения кристаллы пропускают свет, при возникновении дефектов в матрице («битые пиксели») они представляют собой светящуюся белую точку. В других технологиях такие точки темные.

Идентифицировать «на глаз» матрицу TN можно, если посмотреть на включенный экран под углом. И чем больше он (угол) будет, тем более блеклыми будут становиться цвета, тем менее контрастным будет становиться изображение. В некоторых случаях возможно даже инвертирование цветов.

Цветовой диапазон

Ещё одна сфера, в которой экраны типа VA и IPS имеют преимущество. Лучшие панели TN ограничены цветовым диапазоном sRGB, а в худшем случае даже его не покрывают целиком. Панели TN с широким цветовым диапазоном есть, но встречаются нечасто.

Панели VA обычно предлагают как минимум полное покрытие цветового диапазона sRGB и могут пойти дальше. Если используется плёнка с квантовыми точками (обычно это панели Samsung), то цветовой диапазон шире. Он составляет около 125% sRGB или 90% DCI-P3. Большинство мониторов VA с широким цветовым диапазоном имеют покрытие 85-90% DCI-P3, что является приличным результатом. Ещё лучше бывает значение 95% и выше.

Больше всего разнообразия в панелях IPS. Модели начального уровня предлагают 95% sRGB или меньше, хотя большинство обеспечивают полное покрытие этого цветового диапазона. Что касается экранов верхнего уровня, обычно для профессионального применения, на них можно увидеть цветовые диапазоны DCI-P3 и Adobe RGB.

Из всех рассмотренных экранов IPS с широким цветовым диапазоном наименьшее покрытие DCI-P3 составило 93%, обычно бывает 95%. Это делает IPS лучшим типом экранов для получения широкого цветового диапазона.

История открытия жидких кристаллов

Впервые жидкие кристаллы были обнаружены в 1888 году австрийским ботаником Фридрихом Райнитцером в ходе исследования холестеринов в растениях. Он выделил вещество, имеющее кристаллическую структуру, но при этом странно ведущее себя при нагреве. При достижении 145.5°C вещество мутнело и становилось текучим, но при этом сохраняло кристаллическую структуру вплоть до 178.5°C, когда, наконец, превращалось в жидкость. Райнитцер сообщил о необычном явлении своему коллеге – немецкому физику Отто Леманну, который выявил ещё одно необычное качество вещества: эта псевдожидкость в электромагнитных и оптических свойствах проявляла себя как кристалл. Именно Леманн и дал название одной из ключевых технологий отображения информации на сегодняшний день – «жидкий кристалл».

Технический словарь разъясняет термин «жидкий кристалл» как мезофазу, переходное состояние вещества между твёрдым и изотропным жидким. В этой фазе вещество сохраняет кристаллический порядок расположения молекул, но при этом обладает значительной текучестью и стабильностью в широком диапазоне температур.

Почти столетие это открытие относилось к рангу удивительных особенностей природы, пока в 70-х годах ХХ века компания Radio Corporation of America не представила первый работающий монохромный экран на жидких кристаллах. Вскоре после этого технология начала проникать на рынок потребительской электроники, в частности, наручных часов и калькуляторов. Однако до появления цветных экранов было ещё очень далеко.

Что лучше: IPS или TN матрица?

В экранах ноутбуков, ультрабуков, планшетов и других портативных компьютеров обычно используются жидкокристаллические панели двух типов:

  • IPS (In-Plane Switching)
  • TN (Twisted Nematic)

У каждого типа есть свои преимущества и недостатки, но стоит учесть, что и предназначены они для разных групп потребителей. Давайте узнаем, какой тип матрицы подойдет именно вам.

IPS-дисплеи: отличная цветопередача

Дисплеи на основе матриц стандарта IPS обладают следующими преимуществами:

  • большие углы обзора — вне зависимости от стороны и угла человеческого взгляда, изображение не будет блеклым и не потеряет насыщенности цветов
  • великолепная цветопередача — IPS-дисплеи передают цвета диапазона RGB без искажений
  • отличаются довольно высокой контрастностью.

Если вы собираетесь обрабатывать фотографии с предварительной калибровкой монитора или заниматься видеомонтажом, вам понадобится устройство с экраном данного типа.

Недостатки технологии IPS по сравнению с TN:

  • длительное время отклика пикселей (по этой причине дисплеи этого типа в меньшей степени подходят для динамичных 3D-игр).
  • мониторы и мобильные компьютеры с IPS-панелями как правило стоят дороже, чем модели с экранами на основе матриц TN.

TN-дисплеи: недорогие и быстрые

Наибольшее распространение в настоящее время получили жидкокристаллические матрицы, изготовленные по технологии TN. К их преимуществам относятся:

  • низкая стоимость
  • небольшая потребляемая мощность
  • время отклика.

TN-экраны хорошо проявляют себя в динамичных играх — например, шутерах от первого лица (FPS) с быстрой сменой сцен. Для подобных приложений требуется экран со временем отклика не более 5 мс (у IPS-матриц оно обычно больше). В противном случае на дисплее могут наблюдаться различного рода визуальные артефакты, такие как шлейфы у быстро движущихся объектов.

В том случае, если вы желаете использовать 3D технологии на мониторе или ноутбуке со стереоэкраном, вам также лучше отдать предпочтение TN-матрице. Некоторые дисплеи данного стандарта способны обновлять изображение со скоростью 120 Гц, что является необходимым условием для работы стереоочков активного типа.

Из недостатков TN дисплеев стоит выделить следущие:

  • панели стандарта TN имеют ограниченные углы обзора
  • посредственную контрастность
  • не способны отображать все цвета пространства RGB, поэтому они непригодны для профессионального редактирования изображений и видео.

Очень дорогие TN-панели, однако, лишены некоторых характерных недостатков и по качеству приближаются к хорошим IPS-экранам. Например, в Apple MacBook Pro с Retina используется TN-матрица, почти не уступающая дисплеям IPS в плане цветопередачи, углов обзора и контрастности.

IPS-матрицы TN-матрицы

Если на электроды не подается напряжение, жидкие кристаллы, выстроенные в линию, не меняют плоскость поляризации света, и он не проходит через передний поляризационный фильтр. При подаче напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, плоскость поляризации света меняется, и он начинает проходить.

Когда на электроды не подается напряжение, молекулы жидких кристаллов выстраиваются в винтовую структуру и меняют плоскость поляризации света таким образом, чтобы он проходил через передний поляризационный фильтр. Если напряжение подать, кристаллы расположатся линейно и свет проходить не будет.

Как отличить IPS от TN

Если вам понравился монитор или ноутбук, а технические характеристики дисплея не известны, то следует посмотреть на его экран под различными углами. В том случае, если изображение при этом тускнеет, а его цвета сильно искажаются, перед вами монитор или мобильный компьютер с посредственным TN-дисплеем. Если же, несмотря на все ваши старания, картинка не потеряла своих красок — данный монитор с матрицей, изготовленной по технологии IPS, либо с TN высокого качества.

Время отклика

Второе основное отличие — это время отклика. Бывшее. Уже сейчас во всю ногу шагают системы overdrive — и если раньше это играло главную роль, то сейчас ушло на второй план. Мониторы TN в этом направлении лидируют и считаются лучшими для геймеров. Шлейфов на них не видно уже достаточно давно. На фотографиях — летящий в угол квадрат удваивался.

Мониторы *VA смотрят на TN пятки. Поиграв в Team Fortress 2, W3 Dota, Fallout 3, никаких искажений и размытых шлейфов (blur-эффекта) не было замечено. Просмотр видео тоже увенчался успехом. На фотографиях — летящий в угол квадрат утроился.

Визуально, в тесте, если хорошо приглядеться, бегающий квадрат на матрице *VA имел всего в 1.1 раза больший шлейф.

Дисплей IPS или TFT выбрать?

Первая технология позволяет получать максимально качественное, четкое изображение, но требует больше времени для поворота используемых кристаллов. Это влияет на время отклика и прочие параметры, в частности скорость разрядки аккумулятора. Уровень цветопередачи TN-матриц гораздо ниже, однако их время отклика минимально. Кристаллы тут расположены по спирали.

На самом деле можно легко отметить невероятную пропасть в качестве экранов, работающих на базе двух этих технологий. Касается это и стоимости. Технология TN остается на рынке исключительно из-за цены, однако она не способна обеспечить сочную и яркую картинку.

IPS – это весьма удачное продолжение в развитии TFT-дисплеев. Высокий уровень контрастности и довольно большие углы обзора – это дополнительные преимущества данной технологии. К примеру, у мониторов на базе TN иногда черный цвет сам изменяет свой оттенок. Однако высокое потребление энергии устройствами, работающими на базе IPS, вынуждает многих производителей прибегать к использованию альтернативных технологий либо понижать этот показатель. Чаще всего матрицы данного типа встречаются у проводных мониторов, которые не работают от аккумулятора, что позволяет не быть устройству настолько энергозависимым. Однако постоянно ведутся разработки в этой области.

Плюсы и минусы IPS-дисплеев

К положительным характеристикам дисплеев IPS можно отнести:

  1. Методика усовершенствовалась и позволила снизить базовую стоимость дисплея до 9,5 долларов. Это делает технологию доступной для абсолютного числа покупателей.
  2. Дисплей способен демонстрировать видео и фотографии с максимальным качеством, которое приближено к реальному миру. Дисплеи могут передавать изображение с максимальной разрешающей способностью.
  3. Маленькие энергозатраты. Жидкие кристаллы практически не потребляют энергии, весь заряд идет к светодиодам матрицы подсветки.
  4. Дисплей на кристаллах с жидкой основой позволяет выполнять любые виды манипуляций, предусмотренных для интерактивных мониторов и дисплеев.
  5. Долговечны. Если сравнить дисплеи IPS с аналогами, то она предоставляет самый длинный период «жизни» для дисплеев. Самое первое, что подвержено дефектовке – это диоды подсветки, а также полимерная поверхность матрицы.

Недостатки IPS матриц

Характерными минусами являются следующие критерии:

  1. Низкая контрастность и градиент цвета при работе с темными оттенками. Это будет заметно при работе с дисплеем в темное время суток, когда в изображениях преобладает черный цвет. Картинка может бликовать, а черный цвет отдавать серым оттенком.
  2. Небольшой пинг при работе дисплея в режиме «тач-пад». А также ожидание при просмотре VR-контента.
  3. Дисплеи имеют толщину, которая больше, чем у всех аналогичных продукций. Это вызвано необходимостью размещения 4 компонентов, описанных выше, послойно.

Недостатки нивелированы, так как практически не сказываются на функциональности, и абсолютно незаметны для клиентов.

Распространенные технологии дисплеев

Встречаются такие типы дисплеев:

TFT

Экраны, изготовленные по этой технологии, монтируются в бюджетные гаджеты. Качество изображения может быть очень приличным, но некоторые недостатки все равно будут бросаться в глаза (например, минимальные углы обзора). Особенность TFT дисплеев заключается в том, что они не способны выдавать идеальный черный цвет – только темно-серый.

IPS

Усовершенствованная технология TFT, которая гарантирует высокую контрастность, насыщенные цвета (в частности, черный и белый), большие углы обзора. В последнее время IPS-дисплеи телефонов все более распространены – даже китайские продавцы отказываются от технологии TFT.

AMOLED

Матрица, состоящая из органических светодиодов. Такая технология не только обеспечивает более яркие цвета, чем IPS, но также позволяет смартфону дольше проработать в автономном режиме, потому как черный цвет образуется за счет отключения части светодиодов. AMOLED-дисплеи обычно можно встретить на Самсунгах, что неудивительно, ведь именно корейская компания их и разработала.

SuperAMOLED

Позже Samsung усовершенствовала устройство дисплеев AMOLED, убрав воздушную прослойку между экраном и сенсорным слоем. За счет этого повысились детализация изображения, насыщенность красок, да и сам дисплей стал тоньше. Любопытно, что в народе экраны Super AMOLED прозвали «кислотными» из-за чрезмерной яркости.

SuperLCD

Такие экраны на смартфонах встречаются редко – одним из гаджетов с подобным дисплеем был HTC One X. Технология SLCD обеспечивает теплые и насыщенные цвета, но сажает смартфон быстрее, чем AMOLED и IPS.

Что такое OLED монитор?

OLED по сравнению с ЖК-дисплеем

Существует ещё один тип панельной технологии, который отличается от рассмотренных выше типов мониторов, и это технология OLED или «органических светоизлучающих диодов».

OLED-дисплеи отличаются от ЖК-дисплеев, поскольку в них используются положительно и отрицательно заряженные ионы для индивидуального освещения каждого пикселя, в то время как ЖК-дисплеи используют подсветку, которая может создавать нежелательное свечение. OLED-светодиоды предотвращают свечение экрана (и создают более темный черный цвет), не используя подсветку. Одним из недостатков технологии OLED является то, что она обычно дороже, чем любые другие описанные типы технологий.

Принцип работы ЖК-экранов

Основана работа жидкокристаллических экранов на поляризации.

Обычно, свет, который мы видим, не поляризован. Это значит, что его волны лежат во множестве различных плоскостей.

Существуют вещества, способные преклонять свет в одну плоскость, а называются такие вещества поляризаторами.

Свет не сможет пройти через два поляризатора, у которых плоскости расположены на 90 градусов по отношению друг к другу.

При расположении между ними другого вещества, способного изменять вектор падения света на необходимый угол, то мы получим возможность управлять яркостью.

Самая простая матрица ЖК-экрана содержит в себе следующие части:

  • Лампа подсветки, в основном ртутная;
  • Отражатели и полимерные световоды, которые в системе дают равномерную подсветку;
  • Фильтр-поляризатор;
  • Стеклянная пластина подложка с, нанесенными на нее, контактами;
  • Жидкие кристаллы;
  • Еще один поляризатор;
  • Закрывающая стеклянная подложка с контактами.

Строение ЖК-экрана

Помимо стандартного фильтра в цветные матрицы встроен цветной фильтр. Каждый пиксель состоит из точек трех цветов, собранных в ячейки  – красный, синий и зеленый.

Каждая из ячеек либо включена, либо выключена, тем самым, формируются оттенки и цвета. Если включить все ячейки одновременно, это даст белый цвет.

Поделить матрицы можно на пассивные и активные. Пассивные по другому называют простыми.

В них управление попиксельно, что значит от ячейки к ячейке.

При изготовлении жидкокристаллических экранов в этой технологии зачастую появляется проблема, что при увеличении диагонали автоматически увеличиваются длины проводников, передающие ток на пиксели.

Выражается эта проблема в том, что при слишком длинных проводниках во время передачи изменения на последний пиксель первый будет уже разряжен и отключится.

Также из-за большой длины ухудшается напряжение.

Эту проблему решили создание активных матриц. Основной технологией стала TFT (Thin Film Transistor – тонкопленочный транзистор).

Эта технология позволила управлять пикселями по отдельности, что значительно уменьшает время реакции матрицы.

Таким образом, появилась возможность создания мониторов и телевизоров с наибольшими диагоналями.

Транзисторы находятся по отдельности и не зависят друг от друга. У каждой ячейки пикселей имеется свой транзистор.

Для предотвращения потери заряда ячейкой, к пикселям идет конденсатор, который выступает в роли буфера емкости.

Благодаря этому, значительно уменьшено время реакции.

Как тип ЖК-панели влияет на производительность

Конкретный тип ЖК-панели влияет на многие аспекты работы экрана, включая:

  • Время отклика и задержка ввода
  • Угол обзора
  • Цветопередача
  • Контрастность
  • Уровни черного

Различные технологии панелей предлагают уникальные профили, при этом мнения о лучшем типе ЖК-дисплея являются субъективными и основываются на личных предпочтениях.

Причина этого в том, что ни один из различных типов панелей мониторов, как они есть сегодня, не может быть классифицирован как «выдающийся» по всем упомянутым выше атрибутам.

Ниже мы рассмотрим, как мониторы IPS, TN и VA влияют на производительность экрана, и сделаем несколько удобных обзоров сильных и слабых сторон и наилучшего использования для каждого типа технологии панелей.

Что такое LED монитор?

LED, с другой стороны, относится к типу подсветки, используемой для освещения жидких кристаллов на ЖК-мониторе. Светодиод означает светодиод и в контексте ЖК-мониторов
отличается от других стандартов освещения, флуоресцентной подсветкой с холодным катодом или CCFL.

Существует два типа расположения светодиодов. Светодиоды с краевой подсветкой, которые располагаются на краю экрана, равномерно распределяя свет по экрану, и направляют всю линейку
светодиодов, где светодиоды расположены непосредственно за экраном.

Преимущества светодиодных мониторов TFT заключаются в более низком энергопотреблении по сравнению с дисплеями CCFL, а также в улучшенном качестве, когда речь идет о яркости дисплея,
а коэффициент контрастности выше, создавая лучшие истинные оттенки черного, а также более широкую гамму цветов, чем CCFL. Точно так же монитор суммы может быть чрезвычайно тонким и
легким при использовании светодиодной подсветки с повышенной надежностью по сравнению с CCFL.

Наличие светодиодных дисплеев еще более усложняет ситуацию. Дисплей nLED использует светодиоды вместо жидких кристаллов в качестве основной технологии экрана или монитора.
Светодиодные дисплеи были популярны в 1970-х годах, но перестали пользоваться ими как монохромные, а когда в конце 1980-х годов был реализован полноцветный дисплей, на рынке
появились ЖК-технологии. Однако в последнее десятилетие они возобновились благодаря технологии Sony OLED и Crystal LED Integrated Structure. Они остаются значительно дороже, чем
ЖК-дисплеи со светодиодной подсветкой.

Похожие записи:

10 лучших влагозащищенных смартфонов (ip-68) Как перенести ватсап на новый телефон Как сделать яндекс браузер по умолчанию и убрать его Default ThumbnailПродвижение сайта в сша: все, что вы должны знать об американском линкбилдинге ? Закон количества транзисторов в процессорах (закон мура) в цифрах и графиках Как проверить износ батареи на айфоне через приложения и средствами ios