Super AMOLED или IPS. Что лучше? AMOLED-дисплей: что это

Компания Samsung отличается от других производителей тем, что большинство ее смартфонов оснащаются экранами Super AMOLED, а не более традиционными LCD IPS. Такие дисплеи стали фирменной фишкой компании и обрели множество как поклонников, так и противников. Эти матрицы являются одной из разновидностей экранов на активных светодиодах, а не жидких кристаллах, и действительно обладают как преимуществами, так и некоторыми недостатками.

Super AMOLED – это маркетинговый термин Samsung, которым обозначаются светодиодные матрицы дисплеев последних поколений, начиная с 2010 года. От обычных AMOLED такие дисплеи изначально отличались тем, что не имели воздушной прослойки под тачскрином. Сенсорный слой в них расположен прямо на матрице, за счет чего была повышена яркость, уменьшены энергопотребление, склонность к появлению бликов и ликвидирован риск попадания пыли на матрицу. Сейчас большинство экранов смартфонов лишились воздушного промежутка (кроме самых дешевых моделей), и AMOLED в том числе, но термин Super AMOLED продолжает использоваться Самсунг.

Super AMOLED дисплеи построены по кардинально иному, в отличии от привычных ЖК-матриц, принципу. LCD экраны состоят из массива жидких кристаллов, диодной подсветки и зеркальной подложки. Свет, проходящий сквозь кристаллы, частично поглощается ими. В зависимости от положения кристалла, он светится ярче или тусклее, и пропускает только излучение одного цвета (красного, зеленого или синего). От комбинации яркостей трех разноцветных субпикселей зависит цвет пикселя, который мы видим.

У Super AMOLED вместо жидких кристаллов в составе субпикселей используются миниатюрные светодиоды, имеющие такие же разноцветные светофильтры. Они сами излучают свет, яркость свечения регулируется изменением мощности подаваемого тока, методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Такой подход позволил отказаться от дополнительной подсветки, зеркальной отражающе-рассеивающей подложки, что благоприятно сказалось на энергопотреблении и толщине матриц.

Преимущества матриц Super AMOLED над ЖК

Меньшая толщина . Отсутствие специальной зеркальной подложки, а также светопоглощающих и рассеивающих фильтров делает Super AMOLED более тонкими, в сравнении с жидкокристаллическими аналогами. Способствует этому и сенсор, устанавливаемый без воздушного промежутка.
Сниженное энергопотребление . Так как светится сама матрица (а нее ее подсветка), а яркость картинки регулируется изменением яркости отдельных пикселей – энергия меньше расходуется впустую. Так, темный пиксель на ЖК панели просто поглощает свет, при фиксированном уровне яркости основной подсветки (которая все равно расходует энергию), а в Super AMOLED снижение яркости каждого пикселя приводит к снижению расхода энергии им.
Более чистый черный цвет . У LCD подсветка сохраняет яркость, а чтобы отобразить черный цвет жидкие кристаллы поворачиваются в такое положение, в каком не пропускают обычный белый свет диодов подсветки. Однако часть его все равно рассеивается, из-за этого идеальной черноты не получить: экран будет отливать серым, синим или коричневатым, особенно по краям. На Super AMOLED, при отображении черного, пиксель совсем выключается. А так как черный цвет – это отсутствие всякого цвета, то и отсвечивать нечему.
Адаптивная яркость и высокая контрастность . В зависимости от отображаемых оттенков, их соотношения в картинке, Super AMOLED дисплеи способны регулировать подаваемую мощность. Если экран полностью залит белым, его яркость будет не очень высокой, около 400 кд/м2 (у топовых IPS бывает больше 1000 кд/м2). Однако если на картинке много темных оттенков – светлые области становятся ярче. За счет этого увеличивается контрастность, на ярком солнце картинка воспринимается лучше.
Изогнутые экраны . Конструкция ЖК-панелей накладывает ограничения на их форму, сильной кривизны добиться сложно и дорого. А вот светодиоды можно теоретически размещать на поверхности любой формы, добиваясь изгиба с радиусом всего несколько сантиметров.

Недостатки Super AMOLED дисплеев на фоне LCD

Цена . Стоимость Super AMOLED матриц последних поколений сравнилась в цене с топовыми LCD IPS. Однако в бюджетном сегменте светодиодные панели будут дороже, чем сходные по качеству картинки жидкокристаллических. IPS за 5 долларов – это близкие к естественным оттенки, с возможными небольшими нарушениями баланса белого и цветовой температуры. Super AMOLED панель по аналогичной цене будет передавать чрезмерно кислотные цвета, поэтому Samsung таких уже не делают. Самая дешевая матрица Super AMOLED обойдется дороже, чем бюджетный аналог IPS.
Склонность к выгоранию . Миниатюрные светодиоды имеют ограниченный ресурс, со временем они теряют яркость. Если дисплей постоянно отображает динамичные сцены (например, фильмы) – он просто будет снижать яркость со временем. А вот если на нем все время отображается какая-то статичная информация светлого оттенка (экранные кнопки, индикаторы, часы и т.д.) – в этих местах диоды будут выгорать быстрее, и со временем под ними могут остаться «тени» (например, силуэт батарейки, даже если индикатор заряда в это время не показывается).
Мерцания ШИМ диодов . Так как яркость пикселей регулируется широтно-импульсным методом, они мерцают в процессе работы. Частота мерцаний составляет от 60 до сотен герц, и обладатели чувствительных глаз могут замечать ее, испытывая дискомфорт. Чем ниже яркость, тем короче будет каждый импульс, поэтому некоторым людям неприятно смотреть на дисплей Super AMOLED при уровне яркости ниже, чем 100 %.
Pentile . Структура матриц Pentile подразумевает использование уменьшенного числа субпикселей, обычно синего цвета. При ее использовании для построения двух пикселей используется пять (отсюда и название), а не шесть субпикселей (один синий и по два красных и зеленых). Применение пентайла обусловлено стремлениями снизить потребление энергии, уменьшить воздействие синего света на глаза и удешевить производство экранов. Но в настоящий момент Samsung создают все матрицы по такой структуре, поэтому когда говорим Super AMOLED - подразумеваем Pentile. Невооруженным глазом, при нынешней плотности пикселей, увидеть недостаток субпикселей способны единицы, но в VR их дефицит становится более заметен.

Хотите знать, что такое «wow-эффект»? Возьмите в руки хотя бы один смартфон Samsung с AMOLED-дисплеем! И, если это самое «WOW!» у вас не вырвется, считайте, ребята из Samsung не отработали свои гонорары. Такой яркий, такой красочный, такой привлекательный! Руки так и тянутся поскроллить сайтики, полистать галерею, полазить в приложениях и настройках.

Так ли хорош почти что фирменный дисплей Samsung и что насчет экранов IPS? Они, конечно, в дикий восторг в первого взгляда не приводят, зато, технология в кое-чем получше AMOLED будет.

Да, знакомство с последними гаджетами Samsung приводит в исступление. И если вы ещё не превратились в зомби, и не отправились на кассу выкладывать кровно заработанные деньжата за яркое и контрастное изображение охапки воздушных шаров на мейнскрине, ещё не все потеряно и с вами есть о чем поговорить.

На самом деле продающая яркость и контрастность дисплеев AMOLED не такая уж идеальная: красивая обертка скрывает пару существенных неприятностей.

Что такое AMOLED? AMOLED -Active Matrix Organic Light-Emitting Diode, т.е. активная матрица на органических светодиодах. Светоизлучателями в AMOLED-дисплеях служат органические светодиоды, для управления которыми используют активную матрицу из тонкоплёночных транзисторов (TFT).

Почему AMOLED?

Во-первых, AMOLED − запредельно контрастные экраны, чем IPS похвастаться не могут.

Во-вторых, благодаря отличной от IPS технологии передачи изображения, дисплей AMOLED может показать абсолютно чёрный цвет. Почему?

IPS экраны подсвечиваются, как правило, со всех сторон, а пикселы в AMOLED светятся самостоятельно, потому передачу черного в них производитель смог довести до совершенства: при отображении картинки на таких экранах пиксели, передающие черный цвет, светиться не будут. В IPS экранах же всегда подсвечивается вся картинка, потому добиться передачи глубокого черного на них невозможно. Контрастность AMOLED дисплеев, таким образом, становится почти бесконечной.

Из второго преимущества вытекает и третье, хоть и весьма спорное: AMOLED за счет избирательного подсвечивания пикселей претендуют и на избирательную экономичность расхода энергии. Другими словами: на тёмных сценах AMOLED экран тратит энергии всего ничего! Но, с другой стороны, когда речь идет об отображении светлой картинки экономичность технологии AMOLED можно поставить под вопрос.

Четвертый плюс (-ик): время отклика на прикосновение у AMOLED дисплеев меньше, чем у IPS. Т.е. смена картинок на экране должна происходить молниеносно. По правде, AMOLED в этом плане действительно работают быстрее, но скоростная разница едва ли уловима.

Кстати, в Samsung Galaxy S4 пресловутая скорость реакции даже стала проблемой: при смене изображения (даже при банальном переходе из меню в меню) по экрану тянутся «шлейфы» от предыдущей картинки. На вопросы что с этим делать и как дальше жить производитель предпочитает не отвечать. Видать, все дело в новой технологии Super AMOLED. Не то что бы мешало очень, но и промолчать было бы неправильно.

Пятое преимущество: AMOLED тоньше, соответственно, устройства с таким дисплеем легче. Разница в толщине AMOLED и IPS объясняется все той же технологией подсветки: пиксели в IPS ещё надо подсветить, а для подсветки нужно место в корпусе.

Но, по факту, речь максимум о сотне граммов, потому, если пунктика на сверхтонкость гаджета у вас нет, считать пятый пункт существенным преимуществом тоже не стоит.

Насыщенную цветовую гамму AMOLED экранов можно оценить хотя бы в Samsung Galaxy S3 и Samsung Galaxy S4, а также в Galaxy Nexus .

Что такое IPS? IPS - тип матрицы ЖК-мониторов, название которого расшифровывается как In-Plane Switching. Технология названа так из-за способа размещения кристаллов в панели. IPS отличает то, что кристаллы располагаются в одной плоскости параллельно поверхности панели. Это позволило получить максимальные углы обзора (до 178 градусов).

Почему IPS?

Во-первых, несмотря на контрастность AMOLED, IPS экраны цвета передают намного точнее. Если на AMOLED их можно выкрутить до оттенков абсолютно неестественных, то IPS даст яркие краски только в том случае, когда это предполагает реальная картинка.

Натуральные цвета на AMOLED выставить тоже можно, но не без труда и особого доступа в софтверные настройки. Зато при наличии программных настроек AMOLED матрица может составить конкуренцию любой современной технологии. Ну, почти любой.

Во-вторых, IPS экраны дают идеальный белый, чего на AMOLED добиться нельзя. Это не мелочь, как может показаться. Возьмите хотя бы печальные истории о передаче «амоледами» синего, жёлтого и розового оттенков белого.

С одной стороны, пользовательская программная настройка может поставить все на место, но добротного белого AMOLED все равно не даст: если цветопередача ещё поддается настройке, то выбелить дисплей аппарата будет стоить вам немалых усилий.

Большой плюс номер три: сохранение цветопередачи в IPS возможно даже при остром угле обзора. Цвета на качественных IPS почти не деградируют, как бы вы не смотрели на экран.

Кто скажет, что все это придирки, попробуйте собраться компанией хотя бы из трех человек на просмотр фильма или фотографий: сидящему по центру картинка будет видна без искажений, но сидящим справа и слева от него цвета будут отдавать желтизной и синевой соответственно.

IPS практически не дает угловых искажений, а AMOLED такими характеристиками, увы, не балует. Вспомнить хотя бы Sony Xperia Z , экран которого порядком подпортил впечатления от, в принципе, неплохого аппарата: блёклый экран с низкой контрастностью и скудными углами обзора.

AMOLED часто грешат тем, что дают сдвиг натуральной цветопередачи к холодной стороне. Нестандартная раскладка субпикселей, к тому же, приводит к уходу изображения в различные цвета: в зависимости от того, под каким углом вы смотрите на экран, картинка может краснеть или зеленеть.

Напомним, что чаще всего один пиксель формируют три субпиксела: красный, зеленый и синий (так называемая RGB-раскладка).

AMOLED работает по другому принципу. Эти экраны используют способ построения изображения, субпиксели в котором выстроены особым образом. Для наглядности смотрите картинку ниже. По стандарту пиксель формируют три субпикселя RGB, а в AMOLED дисплеях субпиксели могут быть расположены как RG-BG, а не как RGB-RGB в общепринятом варианте. Данная технология получила название PenTile.

На фото ниже представлена стандартная RGB-раскладка и PenTile предыдущего поколения.

Субпикселы разного цвета могут светиться с разной силой, потому на AMOLED картинка выглядит менее подробной и четкой (эти огрехи чаще всего проявляются по контурам изображенных объектов).

Такой рыхлости в дисплеях IPS нет, соответственно IPS дают лучшую резкость и детализацию. На самом деле, чтобы заметить пикселизацию картинки, суперспособностями обладать не нужно. В отличие от IPS, структуру матрицы AMOLED может заметить, скажем, всякий близорукий пользователь, решивший почитать детективчик перед сном. Это четвертый плюс.

Опять же, т.к. AMOLED высвечивает каждый отдельный субпиксель, существует возможность выгорания данных органических светодиодов (пример на фото, см. ниже). Гарантийный срок службы такого экрана составляет не менее 6 лет, но спустя даже год использования устройства изменение яркости и цветопередачи все же можно будет заметить.

Экраны IPS дают гораздо большую максимальную яркость. Отсюда: читаемость любого изображения, соответственно, становится лучше. AMOLED экраны при прямом попадании солнечных лучей начинают «тухнуть»: яркости такого экрана не хватает для того чтобы высветить картинку на солнце.

Экраны с матрицей OLED, AMOLED и даже Super AMOLED со временем «выгорают». Если на экране будут продолжительное время подсвечиваться одни и те же пиксели, они потускнеют и это будет хорошо заметно. Обычно пропечатываются виртуальные кнопки навигации, значки в вехнем баре и часы. Сильнее всего от этой проблемы страдают витринные экземпляры смартфонов, выставленные в магазине. Они включены чуть ли не круглосуточно, стоят на стендах неделями или месяцами и всё время показывают один и тот же демо-контент, который навсегда остаётся на матрице.

С чем связана эта проблема?

Суть проблемы - в ключевой особенности технологии OLED. Матрица состоит из светодиодов трёх цветов (синего, красного и зелёного), причём разные виды диодов имеют свой срок службы. Субпиксели синего цвета менее яркие, поэтому для соблюдения цветового баланса на них подаётся больший ток, чем на красные и зелёные субпиксели. Из-за этого срок службы синих диодов снижается, со временем они светят всё тусклее, а цветопередача экрана уходит в красные и зелёные оттенки.

Выгорание происходит в том месте, где интенсивно используется синий или белый цвет. Чёрный цвет не задействует подсветку пикселей, поэтому он не вызывает выгорание. Выгоревшие пиксели становятся тёмными и заметны на экране. Чем светлее изображение, тем лучше их видно.

Есть ли решение?

Производители не придумали адекватного решения этой проблемы, они либо вообще игнорируют её, либо пользуются костылями, предусматривая периодическое смещение статичных элементов интерфейса операционной системы на несколько пикселей. Пользователи не замечают такое смещение, но оно позволяет избежать перегрева субпикселей и замедляет ухудшение их свойств. В матрицах некоторых смартфонов Samsung используется технология PenTile: синие диоды имеют больший размер и светятся достаточно ярко с меньшим током, что увеличивает срок их службы.

Как избежать выгорания?

Быстрее всего выгорание происходит на ярком экране, поэтому не стоит без надобности выкручивать ползунок яркости на максимум.

Не оставляйте смартфон включенным со статичным изображением на долое время.

Используйте в приложениях и клавиатуре тёмную, а лучше чёрную тему оформления.

Если смартфон поддерживает темы, меняйте их время от времени.

Иногда меняйте обои и расположение значков на главном экране.

Не используйте смартфон в качестве электронных часов. Существуют приложения, которые позволяют выводить на экран время, и достаточно нескольких часов работы в таком режиме, чтобы пиксели под цифрами выгорели.

Можно ли починить экран с выгоревшими пикселями?

Диоды не восстанавливаются, поэтому убрать выгорание с экрана не получится. Некоторые советуют оставить экран на пару часов под лучами солнца. После такой процедуры выгоревшие пиксели, возможно, не будет видно, но не из-за того, что они восстановились, а из-за того, что остальные субпиксели тоже потемнели. Если смартфоном некомфортно пользоваться из-за следов на экране, имеет смысл отнести его в мастерскую и попросить заменить матрицу или сделать это самостоятельно.

AMOLED – активная матрица на органических светодиодах (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode ). Суть технологии сводится к использованию органических светодиодов как источника для построения картинки на поверхности активной матрицы, и тонкопленочных транзисторов TFT, осуществляющих управление над этими светодиодами. Если максимально упростить, то технология AMOLED представляет собой слоеный пирог, нижний слой которого это активная матрица, затем следует слой органических светодиодов и слой управляющих транзисторов. Интересно то, что для каждого светодиода имеется персональный транзистор, который, изменяя электрический потенциал, заставляет светодиод менять цветовую гамму и насыщенность. Такой принцип работы позволяет добиться высокой четкости и контрастности картинки.

Преимущества дисплеев AMOLED перед ЖК-дисплеями

Относительное энергосбережение, расход энергии зависит от яркости картинки, чем темнее картинка, тем меньше энергии потребляет AMOLED дисплей.
Более широкая цветовая гамма (на 32%), чем у ЖК-дисплей, изготовленный по технологии Super IPS.
Показатель отклика матрицы составляет 0,01 мс. Для сравнения, у матрицы, изготовленной по технологии TN, показатель отклика составляет 2 мс.
Углы обзора по горизонтали и вертикали составляют 180 градусов, при полном сохранении яркости, четкости и контрастности.
Меньшая толщина дисплея
Максимальный уровень контрастности.

Преимущества дисплеев AMOLED перед плазменными панелями

Компактный размер
Низкое энергопотребление
Большая яркость

Недостатки дисплеев AMOLED перед ЖК-дисплеями

Срок службы органических светодиодов уменьшается при частом просмотре ярких картинок, вследствие недолговечности одного из люминофоров, в частности синего. Стоит отметить, что разработчики постоянно ищут новые источники данного продукта, и уже сейчас синий люминофор в состоянии проработать до 17 000 часов без потери качества сигнала.
Высокая стоимость производства AMOLED дисплеев.
Обратная зависимость показателей время-яркость. Средний срок службы таких дисплеев составляет 7-8 лет.

Недостатки дисплеев AMOLED перед плазменными дисплеями

Технология AMOLED не позволяет создавать большие дисплеи за разумные деньги.
Разбалансировка цветов, из-за того, что каждый светодиод имеет свою яркость, приходится создавать матрицы с неравномерным расположением светодиодов-субпикселей для достижения сбалансированности цветов.
Чувствительность к ультрафиолетовому излучению.
Ненадёжность соединений внутри экрана (достаточно малейшего обрыва или трещины - и экран не показывает полностью).
Достаточно малейшей разгерметизации между слоями дисплея - и дисплей начинает выцветать из этой точки. (достаточно одного-двух дней, чтобы дисплей перестал показывать совсем).

Сравнение технологии AMOLED и Super AMOLED

Super AMOLED (Super Active Matrix Organic Light-Emitting Diode ) – улучшенная технология производства тачскринов на основе технологии AMOLED. В отличие от предшественников, сенсорный слой приклеен к самому экрану, что позволяет избавиться от прослойки воздуха в промежутке между ними. Это повышает четкость, читаемость на солнце, насыщенность цветов, позволяет получить меньшую толщину дисплея.

- на 20 % ярче предшественника
- на 80 % меньше отражает солнечный свет
- на 20 % снижено энергопотребление
- в промежуток между экраном и тачскрином не может попасть пыль

Конструкция дисплея Super AMOLED

Верхний слой - тачскрин. Он приклеен ко второму слою - прозрачному защитному слою, на котором также расположена проводка (Проволочная сеть для передачи тока низкого напряжения). Проводка проходит к слою со светодиодами - они и формируют изображение. Под светодиодами располагается слой тонкопленочных транзисторов (TFT). Под ними располагается подложка, которая может быть изготовлена из множества материалов, в том числе и гибких.

Видео-сюжет, показывающий разницу в качестве картинки дисплеев изготовленных по различным технологиям, в том числе AMOLED и Super AMOLED.

На создание данной статьи меня сподвигли две вещи: многочисленные спекуляции маркетологов и профильных журналистов на тему экранов; и куча абсолютно одинаковых веток комментариев под обзорами смартфонов с абсолютно одинаковыми дискуссиями о том, какие матрицы лучше. Обычно, самая жара происходит под обзорами китайских телефонов с OLED экранами. Я устал вести борьбу с ветряными мельницами, общаясь с каждым читателем в отдельности, в этом материале я решил расставить все точки над i и развеять многочисленные мифы о современных экранах, забегая вперед скажу, что упор будет сделан на противостояние IPS и AMOLED матриц. Скорее всего большинство из вас не увидит в написанном ничего нового, сакральных знаний вы здесь не получите, как и срыва покровов. Я расскажу об очевидных вещах, о которых не хотят говорить ни блогеры ни журналисты. Гайд рассчитан на адекватных думающих людей, убежденные фанатики могут отправляться по своим делам.

Определение термина “экран”

Прежде чем перейти к сути, нужно дать определение термину экран и прояснить его функциональное назначение. Википедия говорит нам, что экран или дисплей – это электронное устройство, предназначенное для визуального отображения информации. Если попытаться дать менее лаконичное и более современное определение экрана с точки зрения функционального назначения и с упором на потребительские свойства, то получится как-то так: экран – это устройство задача которого максимально точно и подробно отображать всевозможный контент и пользовательский интерфейс операционных систем и приложений такими какими их задумали авторы . За “максимально подробно” отвечает физическое разрешение, иначе: количество наименьших элементов экрана (picture’s elements) или просто пикселей (pixels), чем выше разрешение тем лучше, в идеале оно должно быть бесконечно большим. За “максимально точно” отвечают такие параметры как: точность цветопередачи и контрастность или отношение самой светлой и самой темной точки на экране. К второстепенным параметрам, напрямую не влияющим ни на точность ни на подробность отображения информации, но влияющим на потребительские свойства экрана, относятся: максимальная яркость, искажение картинки при отклонении взгляда от перпендикулярного, коэффициент отражения, частота обновления картинки, время отклика, энергоэффективность и некоторые другие. Особняком стоит такой параметр как цветовой охват – важнейший параметр для профессиональных мониторов и практически ничего не значащий для устройств предназначенных для потребления контента. Но именно цветовой охват в последние годы является предметом множества спекуляций со стороны производителей мобильных гаджетов. Давайте проясним эту мутную тему, прежде чем двигаться дальше.

Что такое цветовой охват и почему он является предметом множества спекуляций

Начать нужно с того, что любое изображение при захвате и сохранении в память фото- или видеокамеры кодируется. Искусственно созданные картинки и клипы, а также части графического пользовательского интерфейса операционных систем и приложений закодированы схожим образом изначально. В обоих случаях информация о цвете представляется с помощью цветовой модели – специального математического инструмента для описания цвета с помощью чисел или, если быть точными, координат. Самой распространенной является трехмерная RGB модель, в ней каждый цвет описан набором из трех координат отвечающих за один из цветов: красный, зеленый и синий, от отношения яркости каждой из компонент зависит отображаемый оттенок. Современные экраны способны отображать лишь часть спектра цветов и оттенков видимых человеком, цветовой охват буквально означает насколько велика эта “часть”. В силу такой ограниченности человек вынужден создавать стандарты представления цветового спектра отталкиваясь от возможностей существующих экранов. Так в 1996 году для унификации использования модели RGB в мониторах и печати, HP и Microsoft разработали стандарт sRGB , который использовал основные цвета описанные распространенным в то время на телевидении стандартом BT.709 и гамма-коррекцию рассчитанную на мониторы с электронно-лучевой трубкой. Важно понимать, что такая унификация позволяет, хоть и с некоторыми оговорками, гарантировать то, что создатель и потребитель контента на своих экранах будут видеть примерно одно и то же. Впоследствии стандарт sRGB получил широкое распространение во всех областях производства контента, в том числе в сфере создания интернет-сайтов. Конечно, существуют и другие стандарты представления цветового спектра, например Adobe RGB, цветовой охват которого намного шире , но на сегодняшний день подавляющая часть контента закодирована в соответствии с sRGB.

Что же произойдет если sRGB контент просматривать на экране с более широким цветовым охватом без адаптации? Координаты пространства sRGB будут перенесены в систему координат цветового пространства такого экрана, вследствие чего цвета будут казаться более насыщенными, чем есть на самом деле, в некоторых случаях оттенки исказятся настолько, что оранжевый цвет станет красным, салатовый зеленым, а голубой синим. И наоборот, если контент имеющий более широкий цветовой охват просматривать на экране с sRGB, перенос координат приведет к тому, что цвета будут казаться менее насыщенными, чем должны быть.

Мы все знаем, что экраны большинства современных флагманских смартфонов обладают расширенным относительно sRGB цветовым охватом, как же это сказывается на их потребительских свойствах? Если это смартфон или планшет на android, то возможны три варианта. В лучшем случае в настройках оболочки будут присутствовать предустановленные цветовые профили, среди которых есть тот, что приводит пространство к стандарту sRGB, примером могут служить MIUI или оболочка от Samsung. Но, даже в этом случае применение профилей “на лету” невозможно, и пользователю придется выбирать между расширенным цветовым охватом и правильной цветопередачей. Второй вариант, это когда в системе нет встроенных профилей, но в настройках разработчика можно активировать режим sRGB, например это можно сделать на смартфонах Google Pixel и OnePlus 3T. К сожалению, графический интерфейс операционной системы при активации режима sRGB становится блеклым, так как закодирован в соответствии с цветовым охватом их экранов. В третьем худшем варианте никаких профилей в системе пользователь не найдет и никакого выбора соответственно не получит, ему останется наслаждаться перенасыщенными цветами. А вот в персональных компьютерах на Windows и MacOS такой проблемы нет, так как обе системы не только поддерживают цветовые профили , но и могут “на лету” преобразовывать цвета из одного пространства в другое, то есть вне зависимости от того какой контент и на каком экране будет отображаться, пользователь с некоторыми оговорками будет видеть цвета такими какими их задумал автор. Схожая система менеджмента цветовых профилей есть и в iOS. Производители, то ли ради красивых циферок на странице спецификаций, то ли просто чтобы было, продолжают устанавливать во флагманские модели IPS и OLED экраны с расширенным цветовым охватом не смотря на то, что в этом нет никакой необходимости, так как 99% контента соответствует стандарту sRGB и вряд ли ситуация в ближайшее время коренным образом поменяется. Задач, которые могут выполнять такие экраны в устройствах созданных для потребления контента, просто нет. Во всем этом был бы хоть какой-то смысл, если бы Google добавил в Android менеджмент цветовых профилей, как это сделал Apple, но как минимум в 2017 году мы этого не увидим. Ирония заключается в том, что проблема создана на пустом месте, и решать ее никто не торопится.

Жидкокристаллический экран: принцип работы; преимущества и недостатки

Еще двадцать лет назад в большинство мониторов и телевизоров устанавливались экраны на основе электронно-лучевой трубки , вскоре им на смену пришли жидкокристаллические экраны или LCD (liquid crystal display) , которые со временем получили несколько веток развития и на сегодняшний день существует три технологии производства матриц жидкокристаллических экранов: TN, MVA и IPS, последняя в силу удачного сочетания преимуществ и недостатков стала доминирующей в сегменте мобильной техники. Принцип работы LCD несложен, в зависимости от технологии производства некоторые детали могут различаться, но типичная матрица включает в себя лампу подсветки и шесть других слоев. Первым за лампой располагается вертикальный фильтр который поляризует свет соответствующим образом. За ним идут два слоя электродов с расположенным между ними слоем жидких кристаллов, поданное на электроды напряжение ориентируют кристаллы и те преломляют свет таким образом, чтобы он проходил или не проходил через следующий слой – горизонтальный поляризационный фильтр. Последним идет цветовой фильтр – красный, зеленый или синий. Жидкокристаллические экраны легче, компактнее и энергоэффективнее своих предшественников, но они имеют и ряд серьезных недостатков, в частности малую контрастность и глубину черного цвета, ограниченный даже в потенциале цветовой охват, который зависит от несовершенства ламп подсветки. Кроме того показатели яркости и контрастности могут ухудшаться если смотреть на экран не под прямым углом.

Экран на органических светодиодах: преимущества, недостатки, ШИМ, Pentile

Относительно недавно у LCD появился серьезный конкурент – это экраны с активной матрицей на органических светодиодах или AMOLED . Такие экраны принципиально отличаются от LCD тем, что в них источником света является не лампа подсветки, а каждый субпиксель в отдельности, что наделяет AMOLED множеством преимуществ перед жидкокристаллическими экранами, главными из которых являются: практически бесконечная контрастность; меньшее энергопотребление при показе изображений с преобладанием темных тонов; потенциально более широкий цветовой охват; и меньшие габариты. Первые AMOLED экраны кроме преимуществ имели и значимые недостатки, в числе которых: неточная цветопередача; быстрое выгорание светодиодов; высокое энергопотребление при показе изображений с преобладанием светлых тонов; мерцание из-за широтно-импульсной модуляции; и главное высокая стоимость производства. Со временем большинство недостатков смогли побороть или свести их к минимуму, кроме ШИМ, который по сей день является ахиллесовой пятой технологии. Широтно-импульсная модуляция или ШИМ – это один из способов регулировать яркость светодиодов, побочным эффектом которого является мерцание экрана с некоторой частотой. Большинство людей не восприимчивы к такого рода мерцанию, но у некоторых пользователей ШИМ может вызывать быстрое утомление глаз и даже головную боль. Важно отметить, что эффект мерцания полностью отсутствует на значениях яркости близких к максимальным и начинает проявляться при уровне яркости 80% и ниже.

Невозможно пройти мимо темы с организацией субпикселей в экранах на органических светодиодах, дело в том, что у большинства AMOLED матриц субпиксели выстроены по схеме RGBG , когда пиксель состоит не из трех субпикселей как у типичного LCD экрана, а из четырех: красного, синего и двух зеленых, такую схему еще называют Pentile. Производитель (Samsung) считает физическое разрешение таких экранов по количеству зеленых субпикселей, красных и синих субпикселей в матрице ровно в два раза меньше. Очевидно, что для получения оттенка нужно как минимум три полноценных субпикселя. Таким образом, эффективное разрешение таких экранов не равно номинальному разрешению указанному в официальной спецификации. К примеру для QHD-экрана номинальное разрешение равно 2560*1440 пикселей, разрешение исходя из количества красных и синих субпикселей будет равно примерно 1811*1018:

Эффективное разрешение такой матрицы с учетом хитрых алгоритмов интерполяции заложенных в контроллер экрана находится где-то между 1811*1018 и 2560*1440, можно считать, что оно соотносится с FullHD разрешением в RGB-матрицах. Очень может быть, что именно для такого соответствия Samsung выбирает QHD разрешение для своих флагманских смартфонов уже много лет подряд.

Подробное сравнение IPS и AMOLED на примере экранов смартфонов iPhone 7 и Galaxy S8

Теперь после того как мы узнали все о характеристиках экранов и о особенностях разных типов матриц можно перейти к главному вопросу: какая технология лучше? Уверен, корректно пытаться ответить на этот вопрос сравнивая лучшие AMOLED и IPS матрицы имеющиеся на сегодняшний день, а именно экраны смартфонов Samsung Galaxy S8 и Apple iPhone 7 . Так как тестовым оборудованием я пока не обзавелся, проанализирую результаты тестов взятые с авторитетного ресурса . Начнем с разрешения, у экрана Galaxy S8 оно составляет 2960*1440 пикселей, гарантированное эффективное разрешение будет равно 2094*1018, гарантированная эффективная плотность пикселей равна 403 на дюйм. У iPhone 7 Plus номинальное оно же эффективное разрешение меньше: 1920*1080, а эффективная плотность пикселей 401 на дюйм. Очевиден перевес в пользу экрана от корейского вендора. Разрешения обоих экранов хватает для повседневного использования и недостаточно для комфортной эксплуатации со шлемами виртуальной реальности. Далее перейдем к точности, показатель контрастности у Galaxy S8 практически бесконечный. У iPhone 7 заявленная контрастность 1400:1, фактическая чуть выше – 1700:1, такой контрастности более чем достаточно для комфортного просмотра контента. Получается, что и по этому параметру экран Galaxy S8 оказался впереди. Что касается точности цветопередачи, то оба смартфона показали фактически одинаковые результаты, ошибками цветопередачи в Galaxy S8 и iPhone 7 можно смело пренебречь. Наиболее важные на мой взгляд второстепенные характеристики вы можете видеть ниже:

Параметр	Samsung Galaxy S8	Apple iPhone 7
Эффективное разрешение, больше лучше	2094*1018	1920*1080 (iPhone 7 Plus)
Эффективная плотность пикселей на кв.дюйм, больше лучше	403	401 (iPhone 7 Plus)
Контрастность, больше лучше	бесконечная	1400:1
Средняя погрешность цветопередачи sRGB / Rec.709 JNCD, очень хорошо если меньше чем 3,5	2,3	1,1
Максимальная яркость, больше лучше	1020 нит	705 нит
Минимальная яркость, меньше лучше	2 нит	3 нит
Коэффициент отражения внешнего освещения, меньше лучше	4,5%	4,4%
Точка белого D65, стандарт 6500 К	6520 К	6806 К (холоднее)
Падение яркости при отклонении взгляда на 30°, лучше когда меньше 50%	29%	54% портретный режим; 55% альбомный режим.
Контрастность при отклонении взгляда на 30°, больше лучше	бесконечная	980:1 портретный режим; 956:1 альбомный режим.
Максимальное энергопотребление, меньше лучше	1,75 ватт при 420 нит, на 13,1 дюйм² заливка белым	1,08 ватт при 602 нит, на 9,4 дюйм²

Что касается цветового охвата, то тут впереди iPhone 7, так как он может отображать цвета пространства DCI-P3 или 126% поля sRGB, при этом пользователю не нужно жертвовать цветопередачей, контент отображается исходя из заложенного в него цветового профиля. Экран Galaxy S8 имеет еще более широкий цветовой охват – примерно 142% от поля sRGB, но не имеет менеджмента цветовых профилей, загоняя пользователя в угол, то есть в Основной режим, который соответствует 100% поля sRGB.

Так что в итоге? Если рассматривать технологии экранов в отрыве от конечного продукта, то AMOLED на сегодняшний день практически во всем превосходит IPS, правда до сих пор имеет проблемы с ШИМ и высоким энергопотреблением. Без всякого сомнения за матрицами на органических светодиодах будущее. К сожалению, из-за ограничений Android их потенциал пока не раскрыт полностью. При сравнении готовых решений в лице Galaxy S8 и iPhone 7, очевидно небольшое превосходство последнего за счет честного DCI-P3 и эталонных остальных параметров. Хочу предостеречь вас от того, чтобы проецировать результаты вышеописанного сравнения на абсолютно все IPS и AMOLED экраны. На рынке очень много хороших, средних и плохих матриц, и в каждом случае нужно разбираться отдельно. В этом нам помогут интернет-издания ориентированные на техническую подробность и достоверность, к таким изданиям я бы отнес уже упомянутый , anandtech.com и некоторые другие сайты, из русскоязычных сайтов – ixbt.com .

Возможно не стоит относится к потребительским свойствам экранов слишком серьезно, ведь на объективную информацию почти всегда накладывается фактор субъективного восприятия. Например, в юго-восточной Азии есть очень много людей, которым нравятся неестественные перенасыщенные цвета, в нашей стране таких людей тоже не мало. С другой стороны транслировать налитую в уши маркетологами информацию в многочисленных дискуссиях под обзорами на YouTube как минимум странно. Напоследок побуду Кэпом и дам пару банальных советов: не переставайте думать и относитесь критически к любой информации получаемой от представителей брендов и из СМИ, умейте анализировать данные и проверять факты или просто читайте ресурсы и смотрите блогеров, которым можно доверять.