Экраны смартфонов: разбираемся в аббревиатурах

TN+film (Twisted Nematic + film) – одна из разновидностей жидкокристаллических матриц. Слово film в данном случае означает дополнительный слой, позволяющий расширить угол обзора. Молекулы, из которых состоит такая матрица, изначально выстроены в структуру спиральной формы и ориентированы в одном направлении, которое можно изменять, просто подавая на них напряжение. Они прозрачны, но если при подаче тока пропустить через них свет, то его яркость тоже будет меняться благодаря тому, что изменилось направление, в котором выстроены молекулы и, как следствие, степень прозрачности стала другой. 

 

Экран состоит из точек-пикселей, и, регулируя яркость каждой из них, мы можем получить изображение. Однако оно будет монохромным. Чтобы сделать его цветным, используется фильтр, в котором каждому пикселю матрицы соответствуют три субпикселя: ячейки красного, зеленого и синего цветов. Все прочие цвета и оттенки получаются благодаря тому, что меняется соотношение яркости каждого из них, этим управляет процессор. Из отдельных точек теперь складывается цветная картинка. 

 

Откуда берется свет? Его источник – лампа подсветки, причем под лампой в данном случае понимается сложная многослойная конструкция, в основе которой светодиоды и световоды.

К достоинствам экрана, созданного на базе такой матрицы, относятся надежность и низкая стоимость. К сожалению, на этом плюсы заканчиваются и начинаются минусы. Дисплеи TN не могут похвастаться ни хорошей цветопередачей (это касается как яркости, так и реалистичности), ни широкими углами обзора (если смотреть на них под углом, качество картинки резко ухудшается).

 

Обычно разрешение экранов, созданных на основе матрицы TN, не превышает 854х480 или 960х540 пикселей. 

Технология IPS (In-Plane Switching) разрабатывалась как попытка избавиться от недостатков TN. И попытка оказалась удачной! Такие дисплеи сегодня часто используются в аппаратах среднего и высшего ценовых сегментов. Порой их можно встретить даже в бюджетных смартфонах.

 

Работает она точно так же, как описанная выше TN: под воздействием тока молекулы, из которых состоит матрица, поворачиваются, и при этом через них пропускается свет, который затем проходит через цветовой фильтр. Изначально они расположены не в виде спирали, а параллельно плоскости матрицы и поворачиваются только в этой плоскости. Собственно, это и означает название In-Plane Switching. Это обеспечивает хорошую контрастность, высокий уровень яркости, реалистичное воспроизведение основных цветов и тонких оттенков. Важная особенность IPS-дисплеев – широкие углы обзора по диагонали и вертикали, достигающие 178°. На деле это значит, что смотреть фото или видео на экране могут несколько человек, и даже тот, кто глядит на дисплей со стороны, сможет увидеть четкую картинку с естественными, неискаженными цветами.

Существует несколько модификаций этой технологии, различающихся в основном энергопотреблением, яркостью и качеством цветопередачи. Также дополнительные буквы в названии могут указывать на то, какая компания разработала модификацию (например, матрицы AH-IPS делает фирма LG). Впрочем, многие производители в характеристиках смартфонов указывают просто IPS.

 

Такие дисплеи можно увидеть в следующих смартфонах: LG G6, Sony Xperia X Performance Dual, Xiaomi Redmi 4A. Обычно их разрешение составляет 1280х720, 1920х1080 или 2560х1440 пикселей, но в бюджетных девайсах может быть и меньше.

 

Компания Samsung производит собственную разновидность экранов этого типа, получившую название PLS. По мнению разработчиков, к ее особенностям относятся более низкое энергопотребление, чем у обычных IPS-дисплеев, улучшенная контрастность, повышенная яркость, более глубокий и реалистичный черный цвет.

В дисплеях типа AMOLED используются органические светодиоды. Они светятся сами по себе, поэтому дополнительная лампа подсветки им не нужна. Но принцип создания изображения похож на тот, что используется в ЖК-матрицах: на светодиод подается ток, определяющий яркость его свечения, после чего свет проходит через цветной фильтр.  Обычно используется схема PenTile, повышающая яркость без ущерба для потребления энергии: каждому пикселю соответствует не три, а пять субпикселей, расположенных в шахматном порядке – два красных, два зеленых и один синий в центре.

 

Эта технология позволяет создавать тонкие экраны, к достоинствам которых относятся:

• низкое энергопотребление;
• возможность отображать особенно широкую цветовую гамму;
• чрезвычайно высокая контрастность;
• глубокий и реалистичный черный цвет (это достигается за счет того, что в черных участках изображения экран просто не включается);
• широкий угол обзора.

Без недостатков, конечно, не обошлось, хотя они относительные. Во-первых, в среднем AMOLED-дисплеи дороже экранов на основе IPS-матрицы. Во-вторых, часть пользователей считает, что яркие и насыщенные цвета на них выглядят не так естественно, как хотелось бы. В-третьих, они не очень долговечны, хотя в мире, где многие меняют смартфон если не раз в год, то раз в 2-3 года, это не так уж и важно. Есть мнение, что за 6-10 лет такой дисплей заметно выцветает, а потеря яркости начинается уже через год-полтора после покупки. Но на самом деле с этой проблемой можно столкнуться только при чрезвычайно интенсивном использовании девайса, к тому же в актуальных версиях этот недостаток постарались исправить.

 

Строго говоря, технология AMOLED сегодня практически не используется, ей на смену пришли Super AMOLED и Super AMOLED Plus. Первая из них отличается от базового варианта тем, что между сенсорным слоем и самим экраном отсутствует воздушная прослойка. За счет этого дисплеи стали тоньше, выросла яркость. Во второй модификации разработчики отказались от цветовой схемы PenTile в пользу более распространенной RGB с тремя пикселями, что позволило сделать картинку еще более яркой и чрезвычайно четкой.