Часть "film" в названии технологии означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно - от 90° до 150°).
TN + film - самая простая технология. Она используется уже довольно давно и применена в большинстве проданных в последние несколько лет мониторов .
TN + film, по крайней мере в теории, предназначена для создания панелей начального уровня. На сегодняшний день панели TN + film - самые дешевые.
Матрица TN + film работает следующим образом: если к сабпикселям не прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. И т.к. направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если желтые, зеленые и голубые сабпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.
При приложении напряжения, в нашем случае направленного вертикально, оно разрушает винтовую структуру кристаллов. Молекулы постараются выровняться в направлении электрического поля. Они выстроятся перпендикулярно направлению поляризации второго фильтра, и поляризованный падающий свет не достигнет сабпикселей. В результате на экране образуется черная точка.
Скажем еще несколько слов о недостатках технологии TN:
При приложении напряжения молекулы выравниваются параллельно основе.
Технология In-Plane Switching была разработана компаниями Hitachi и NEC и предназначалась для избавления от недостатков TN + film. С помощью IPS удалось добиться увеличения угла обзора до 178° при наилучшей из всех типов матриц цветопередаче и приемлемом времени отклика.
Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Отображение черного цвета является идеальным. При выходе из строя транзистора "битый" пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а черным.
При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет.
Недостатками IPS является, во-первых, тот факт, что приложение напряжения с помощью 2 электродов ведет к высокому потреблению энергии и, что еще хуже, требует значительного времени. Поэтому время отклика матриц IPS, как правило, выше, чем у матриц TN.
В некоторых используются матрицы MVA. Эта технология разработана компанией Fujitsu и теоретически является оптимальным компромиссом практически во всех областях. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 170°, а цвета отображаются гораздо более точно, нежели чем у TN-матриц.
MVA стала наследницей технологии VA, представленной в 1996 году компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, т.е. не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка.
Достоинствами технологии MVA являются небольшое время реакции, глубокий черный цвет и отсутствие как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля.
Проблемы возникают при попытке посмотреть на сбоку. При отображении, скажем, светло-красного цвета, на выход транзистора подается только часть от максимального напряжения, и кристаллы повернутся лишь частично. Пользователь, смотрящий на прямо, увидит светло-красный цвет. Пользователь, смотрящий на сбоку, увидит либо красный цвет, либо белый (в зависимости от того, с какой стороны он смотрит).
Технология MVA, решающая эту проблему, появилась через год после VA.
Каждый сабпиксель был разбит на несколько зон, а поляризационные фильтры сделали направленными. Кристаллы перестали быть выровненными или повернутыми в одном и том же направлении. Сабпиксель делится на несколько зон, а пользователь воспринимает лишь одну из этих зон в зависимости от того под каким углом он смотрит на дисплей.
Аналогами MVA являются технологии PVA от Samsung, ASV от Sharp и Super MVA от CMO.
Монитор - пожалуй один из самых основных элементов компьютера: именно от него зависит, будут ли через десять минут использования болеть глаза, сможете ли вы корректно обработать картинку, и даже сможете ли вы вовремя заметить врага в компьютерной игре. И за больше чем 15 лет существования жидкокристаллических мониторов количество разновидностей матриц превысило десяток, а разброс цен от нескольких тысяч до сотен тысяч рублей - и в этой статье мы разберемся, какие типы матриц существуют, и какие будут лучшими для той или иной задачи.
TFT TN
Самый старый тип матрицы, который все еще занимает значительную долю рынка и не собирается с него уходить. Именно TN в продаже уже давно нет - в основном продаются улучшенные модификации, TN+film: улучшение позволило довести горизонтальные углы обзора до 130-150 градусов, но вот с вертикальными все плохо: даже при отклонении на десяток градусов цвета начинают меняться, вплоть до инвертирования. К тому же в большинстве своем такие мониторы не охватывают и 70% sRGB, а значит для цветокоррекции они не подойдут. Еще один минус - достаточно низкая максимальная яркость, обычно она не превышает 150 Кд/м^2: этого хватит разве что для работы в помещении.
Казалось бы - все, TFT TN безнадежно устарели и их пора списывать. Однако не все так просто - эти матрицы имеют наименьшее время отклика, и поэтому прочно обосновались в дорогом игровом сегменте. Шутка ли - время задержки наилучших TN не превышает 1 мс, что в теории позволяет вывести аж 1000 отдельных кадров в секунду (на деле меньше, но сути это не меняет) - отличное решение для киберспортсмена. Ну и к тому же в таких матрицах за уши притянули яркость до 250-300 Кд/м^2, а цветовой охват худо-бедно соответствует 80-90% sRGB: для цветокоррекции не подойдет все равно (углы обзора небольшие), а вот для игр это идеальное решение. Увы - все эти улучшения привели к тому, что стоимость таких мониторов от 500 долларов только начинается, так что использовать их имеет смысл только тем, кому критично важна минимальная задержка.
Ну а в низком ценовом сегменте TN все больше вытесняется MVA и IPS - последние выдают гораздо лучшую картинку, и стоят буквально на 1-2 тысячи дороже, так что если есть возможность - лучше за них переплатить.
TFT IPS
Этот тип матриц начал свой путь на пользовательский рынок с телефонов, где низкие углы обзора у TN-матриц достаточно сильно мешали нормальному использованию. В последние несколько лет цена на IPS мониторы значительно снизилась, и их теперь можно купить даже в бюджетный компьютер. У этих матриц есть два основных плюса: углы обзора достигают почти 180 градусов как по горизонтали, так и по вертикали, и они обычно имеют хороший цветовой охват прямо из коробки - даже в мониторах дешевле 10 тысяч рублей нередко есть профиль с охватом в 100% sRGB. Но, увы, минусов тоже хватает: это невысокая контрастность, обычно не выше 1000:1, из-за чего черный выглядит не как черный, а как темно-серый, и так называемый glow-эффект: при взгляде с определенного угла матрица кажется розоватой (или фиолетовой). Так же раньше была проблема с невысоким временем отклика - до 40-50 мс (что позволяло честно вывести на экран всего 20-25 кадров, остальные смазывались). Однако сейчас такой проблемы нет, и даже дешевые IPS-матрицы имеют время отклика не выше 4-6 мс, что позволяет спокойно вывести 100-150 кадров - этого более чем хватает для любого использования, даже игрового (без фанатизма со 120 fps, конечно же).
Всего подвидов IPS много, разберем основные:
- TFT S-IPS (Super IPS) - самое первое улучшение IPS: увеличены углы обзора и скорость реакции пикселя. В продаже уже давно нет.
- TFT H-IPS (Horizontal IPS) - почти не встречается в продаже (всего одна модель на Яндекс.Маркете, и то из остатков). Этот тип IPS появился в 2007 году и в сравнении с S-IPS немного увеличилась контрастность, поверхность экрана выглядит более однородной.
- TFT UH-IPS (Ultra Horizontal IPS) – улучшенная версия H-IPS. Благодаря уменьшению размера полосы, разделяющей субпиксели, на 18 % было увеличено пропускание света. На сегодняшний момент этот тип IPS-матриц так же устарел.
- TFT E-IPS (Enhanced IPS) - еще один устаревший тип IPS. Имеет другую структуру пикселя и пропускает больше света, что позволяет снизить яркость подсветки, что приводит к уменьшению цены монитора и снижению энергопотребления. Имеет достаточно низкое время отклика (меньше 5 мс).
- TFT P-IPS (Professional IPS) - достаточно редкие и очень дорогие матрицы, созданные для профессиональной обработки фото: они обеспечивает великолепную цветопередачу (глубина цвета 30 бит и 1.07 миллиарда цветов).
- TFT AH-IPS (Advanced High Performance IPS) - новейший тип IPS: улучшена цветопередача, увеличено разрешение и PPI, повышена яркость и понижено энергопотребление, время отклика не превышает 5-6 мс. Именно этот тип IPS сейчас активно продается.
Это типы матриц, которые можно назвать середнячками - они чем то лучше, а чем то хуже и IPS, и TN. Плюс в сравнении с IPS - отличная контрастность, плюс в сравнении с TN - хорошие углы обзора. Из минусов - большое время отклика, которое к тому же быстро растет при уменьшении разницы между конечным и начальным состояниями пиксела, так что эти мониторы не очень хорошо подходят для динамичных игр.
Основные типы матриц такие:
- TFT MVA (Multidomain Vertical Aligment) - широкие углы обзора, отличная цветопередача, идеальный черный цвет, высокая контрастность изображения, однако большое время реакции пикселя. По цене они находятся между бюджетными TN и IPS, и предлагают такие же средние возможности. Так что если вам не важны игры - можно сэкономить 1-2к и взять MVA вместо IPS.
- TFT PVA (Patterned Vertical Alignment) одна из разновидностей технологии TFT MVA, была разработана компанией Samsung. Из плюсов в сравнении с MVA - снижена яркость черного цвета.
- TFT S-PVA (Super PVA) - улучшенная технология PVA: были увеличены углы обзора матрицы.
Как и PVA является почти точной копией MVA, так и PLS является точной копией IPS - сделанные независимыми наблюдателями сравнительные исследования матриц IPS и PLS под микроскопом не выявили отличий. Так что при выборе между PLS и IPS стоит задумываться только о цене.
OLED
Это самые новые матрицы, которые стали появляться на пользовательском рынке буквально пару лет назад и по астрономическим ценам. Плюсов у них масса: во-первых у них нет такого понятия как яркость черного цвета, т.к. при выводе черного цвета светодиоды банально не работают, так что черный цвет выглядит как черный, а контрастность в теории равна бесконечности. Во-вторых, время отклика таких матриц составляет десятые доли миллисекунды - это в несколько раз меньше, чем даже у киберспортивных TN. В-третьих, углы обзора не только составляют почти 180 градусов, но и к тому же почти не падает яркость при отклонении монитора. В-четвертых - очень широкий цветовой охват, который может составлять и 100% AdobeRGB - таким результатом может похвастаться не каждая IPS-матрица. Однако, увы, есть две проблемы, которые сводят многие достоинства на нет: это мерцание матрицы на частоте 240 Гц, что может привести к боли в глазах и повышенной утомляемости, и выгорание пикселей, так что такие матрицы недолговечны. Ну и третья проблема, которая есть у многих новых решений - это заоблачная цена, местами более чем вдвое выше, чем у профессиональных IPS. Однако уже всем понятно, что за такими матрицами будущее, а их проблемы будут решаться, и цены на них падать.
Выбирая себе монитор, телевизор или телефон, покупатель часто стает перед выбором типа экрана. Какому же из них отдать предпочтение: IPS или TFT? Причиной такого замешательства стало постоянное усовершенствование технологий по изготовлению дисплеев.
Все мониторы с TFT технологией можно разделить на три основных типа:
- TN+Film.
- PVA/MVA.
То есть, технология TFT представляет собой жидкокристаллический дисплей с активной матрицей , а IPS — это одна из разновидностей этой матрицы . И сравнение этих двух категорий не возможно, так как практически это одно и тоже. Но если все же разобраться более подробно в том, что собой представляет дисплей с TFT матрицей, то сравнение провести можно, но не между экранами, а между технологиями их изготовления: IPS и TFT-TN.
Общее понятие TFT
TFT (Thin Film Transistor) переводится, как тонкопленочный транзистор . В основе ЖК дисплея с технологией TFT лежит активная матрица. Такая технология подразумевает спиральное расположение кристаллов, которые в условиях сильного напряжения делают поворот таким образом, что экран стает черным. А при отсутствии напряжения большой мощности мы видим белый экран. Дисплеи с такой технологией на выходе выдают лишь темно-серый цвет вместо идеального черного. Поэтому TFT дисплеи пользуются популярностью в основном в изготовлении более дешевых моделей.
Описание IPS
Технология матрицы ЖК экрана IPS (In-Plane Switching) подразумевает параллельное расположение кристаллов по всей плоскости монитора . Спирали здесь отсутствуют. И поэтому кристаллы в условиях сильного напряжения не поворачиваются. Иными словами технология IPS — это ничто иное, как улучшенная TFT. Она намного лучше передает черный цвет, тем самым улучшая степень контрастности и яркости изображения. Именно поэтому данная технология стоит дороже, чем TFT, и используется в более дорогих моделях.
Основные отличия TN-TFT и IPS
Желая реализовать как можно больше продукции, менеджеры по продажам вводят людей в заблуждение о том, что TFT и IPS — это совершенно разные типы экранов. Специалисты из сферы маркетинга не дают исчерпывающих сведений о технологиях и это позволяет им выдавать уже существующую разработку за только что появившуюся.
Рассматривая IPS и TFT, мы видим, что это практически одно и тоже . Разница лишь в том, что монитор с IPS технологией являются более свежей разработкой, по сравнению с TN-TFT. Но несмотря на это, все же можно выделить ряд отличий между данными категориями:
- Повышенная контрастность . То, как отображается черный цвет, напрямую влияет на контрастность изображения. Если наклонить экран с технологией TFT без IPS, то прочитать что-либо будет практически не возможно. А все из-за того, что экран при наклоне стает темным. Если же рассматривать IPS матрицу, то, благодаря тому, что передача черного цвета производится кристаллами идеально, изображение получается достаточно четким.
- Передача цвета и количество отображаемых оттенков . Матрица TN-TFT не лучшим образом передает цвета. А все из-за того, что каждый пиксель имеет собственный оттенок и это приводит к искажению цвета. Экран с технологией IPS намного бережнее передает изображение.
- Задержка отклика . Одним из преимуществ TN-TFT экранов над IPS является высокоскоростной отклик. А все потому, что на поворот множества параллельных кристаллов IPS затрачивает много времени. Отсюда делаем вывод, что там, где скорость прорисовки имеет большое значение, лучше использовать экран с матрицей TN. Дисплеи с технологией IPS работают медленнее, но в повседневной жизни этого не заметно. А выявить данное различие можно лишь применив специально предназначенные для этого технологические тесты. Как правило, предпочтение лучше отдавать дисплеям с матрицей IPS.
- Угол обзора . Благодаря широкому углу обзора экран с технологией IPS не искажает изображения, даже если смотреть на него под углом в 178 градусов. При чем такое значение угла обзора может быть как по вертикали, так и по горизонтали.
- Энергоемкость . Дисплеи с IPS технологией, в отличии от TN-TFT, требуют больше энергии. Это обусловлено тем, что для того, чтобы повернуть параллельные кристаллы, нужно большое напряжение. В итоге на аккумулятор идет больше нагрузки, чем при использовании TFT матрицы. Если вам необходимо устройство с небольшой энергоемкостью, то TFT технология будет идеальным вариантом.
- Ценовая политика . В большинстве бюджетных моделей электроники используют дисплеи на основе TN-TFT технологии, поскольку этот вид матрицы является самым недорогим.На сегодняшний день мониторы с IPS матрицей хоть и стоят дороже, но их используют практически во всех современных электронных моделях. Это постепенно приводит к тому, что IPS матрица практически вытесняет оборудование с технологией TN-TFT.
Итоги
Исходя из всего выше сказанного, можно подвести следующий итог.
Популярность каждого товара зависит от двух факторов. Это качество продукта и его цена. TN-матрицы, господствовавшие на рынке долгие годы, привлекали своей низкой стоимостью. Однако с разработкой технологии IPS и её последующим удешевлением выбор покупателей был предопределён. Лавры «народного любимца» перешли к новому претенденту.
Но не всё так просто. Развитие IPS породило множество вариаций этой матрицы. Наиболее известная из них - PLS. Какой же из двух вариантов лучше ? В чём отличия между остальными разновидностями IPS? Ответы на эти вопросы укажут покупателю на правильный выбор.
Технология IPS
К 1996 году гегемония TN-матриц подошла к концу. Компании Hitachi и NFC успешно завершили совместную разработку инновационной технологии. IPS-матрицы были выпущены в свет и презентованы широким массам.
Основная цель, ради которой создавался этот продукт, - замена устаревшего TN-предшественника. Столь привычные на тот момент недуги, как скудная цветопередача, низкая контрастность и малые углы обзора, остались в прошлом. Новые мониторы закономерно пришли к лидерству на рынке.
«In-Plane Switching» дословно переводится как «внутриплощадочное переключение» . Высокое качество картинки этой матрицы достигается за счёт принципиально иного расположения жидких кристаллов. Если в TN они были выстроены по спирали, то в IPS - параллельно друг другу.
Совершенная картинка
Новое решение предлагает сразу несколько преимуществ, с учетом этого их предшественники попросту не выдерживают конкуренции:
| Качественная цветопередача | Полная глубина цвета RGB выдаёт максимально реалистичное изображение без каких-либо отклонений или искажений. Свыше одного миллиарда цветов и их оттенков. Фотографы и дизайнеры оценят это по достоинству. |
| Высокая яркость и контрастность | Улучшенные показатели яркости и контрастности существенно повышают качество картинки. TN остаётся в проигрыше. Скудность, серость и невзрачность изображения невозможно полностью исправить даже профессиональной настройкой монитора. |
| Увеличенные углы обзора | Углы обзора у IPS-матрицы также разительно шире её предшественницы - до 178°. Цвет изображения не искажается даже при столь большом отклонении взгляда от центра монитора. На различных TN-матрицах этот параметр составляет от 90° до 150°. |
| Безопасность при работе | Приход IPS-матриц стал настоящим подарком для пользовательских глаз. Офтальмологи утверждают, что этот вариант более удобен при длительной работе за монитором, нежели TN . |
Не обошлось ещё и без маленькой, но приятной мелочи. Реакция на физическое воздействие исключена. Если ткнуть пальцем в TN-монитор, то на месте прикосновения возникнут отчётливо заметные «волны», искажающие изображение. В «In-Plane Switching» эта проблема отсутствует.
Не без изъянов
Однако даже столь инновационную технологию нельзя назвать идеалом. IPS-матрицы всё-таки обладают очевидными недостатками:
Современные матрицы также не лишены вышеперечисленных минусов. Однако было бы несправедливо заявлять , что технология осталась на месте в сравнении с былыми вариациями.
Дальнейшее развитие
С открытием в 1996-м году стремление к совершенной картинке только набирало обороты. Технология нуждалась в удешевлении и доработке высокого времени отклика. Не менее важной задачей стало улучшение её сильных сторон .
„Врождённые“ недостатки „In-Plane Switching“ стали менее критичными. Особенно если сравнивать с тем, что было в 1996-м году.
Однако стоимость данной матрицы и её время отклика всё ещё далеки от идеала. Это и стало отправной точкой для разработки альтернативы, приобретшей широкую популярность на рынке мониторов.
С приходом PLS
В конце 2010 года компания Samsung презентовала миру своё видение прогресса для современных матриц - „Plane-to-Line Switching“. PLS позиционировалась как принципиально новая замена несовершенной IPS. Представители «Самсунг» не давали каких-либо описаний собственной технологии.
Правда, в один момент корпорация косвенно признала свою матрицу разновидностью IPS. Это произошло во время судебных разбирательств с компанией LG. В иске, который подали Samsung, утверждалось, что AH-IPS - это модификация их технологии PLS. На самом деле, это не соответствовало действительности. С другой стороны, ничто не отменяет ряда технических преимуществ PLS в сравнении с конкурентом:
Качество изображения и цветовой охват RGB в PLS ничем не уступает современным IPS. Однако данные от различных экспертных исследований противоречивы. Одни приходят к заключению, что PLS в этом плане несколько превосходит своего конкурента. Другие же полагают, что никакого отличия здесь нет и обе матрицы равны .
Из этого следует вывод: если разница в качестве изображения/цветопередачи между PLS и IPS всё-таки есть, то она незначительна.
Ценителям яркой реалистичной картинки и чётких динамичных сцен рекомендуется смотреть в сторону PLS. Да, время отклика у этой матрицы немногим выше, нежели у TN. Однако разница не критична - эффект «размытия» объектов на дисплее исключён в обоих вариантах. Зато цветопередача, яркость, контрастность и углы обзора тут определённо перевешивают в сторону PLS. Достойный вариант для широкой аудитории, увлекающейся играми и кино.
«In-Plane Switching» заслуживает внимания тех, кому важна исключительно цветопередача (фотографы, дизайнеры и т. д.). Количество модификаций этой технологии гораздо шире тех наиболее популярных, которые были рассмотрены ранее. Однако профессиональная работа с графикой и цветом требует сугубо индивидуального подхода. Для различных задач вполне подойдёт монитор и на PLS-матрице. При этом он обойдётся значительно дешевле , чем какой-либо специфический тип IPS.
Обычный пользователь также оценит современные разновидности этой матрицы . При двух условиях:
- Монитор на её основе обладает похожими характеристиками с сопоставимым в ценовом диапазоне аналогом на PLS-матрице.
- Данный монитор с матрицей стоит дешевле того же аналога на PLS.
Желаете качественное изображение с низким временем отклика? PLS-матрица к вашим услугам. Требуется монитор сугубо для профессиональной работы с графикой? Та же PLS и множество разновидностей IPS удовлетворят ваши потребности - выбор зависит от соответствия требуемым техническим параметрам и стоимости продукта. Нашли монитор с современной IPS-матрицей, чьи характеристики приближены к сопоставимому по цене PLS-аналогу, но при этом дешевле? Достойный вариант для приобретения.
