Что такое TFT дисплей
Вторая часть монитора – матрица. В нашем случае речь идет о TFT. Расшифровывается название как Thin Film Transistor. Матрица состоит из транзисторов в виде тонкой пленки. Применимость ее широка – калькуляторы, дисплеи ардуино, старые и не очень телефоны, а также мониторы для ноутбуков и ПК.
В то время, когда ЖК мониторы только начали поступать в продажу, они оснащались так называемыми пассивными матрицами. Эти элементы были довольно медлительными, поскольку для смены значения пикселя на нем должно было измениться напряжение. Из-за физических характеристик пикселей это происходило медленно. Следовательно, те мониторы имели низкую частоту обновления и нередко раздражали мерцающим экраном.
Все мониторы, производимые теперь, оснащаются активными матрицами. За значение ячеек отвечает специальный транзистор, хранящий значение в двоичном коде (0/1). Это позволяет сохранить значения пикселя вплоть до смены сигнала. Такой подход увеличил скорость обновления экрана и позволил избавиться от мерцания. Новые активные матрицы как раз и получили название TFT.
Что такое IPS-матрица
Широкое распространение матрица IPS тоже получила в конце 90-х годов XX века. Аббревиатура расшифровывается как In-Plan-Switching, что в переводе обозначает внутриплощадочное переключение. Благодаря особенности, которая стала названием данного типа, подобные жидкокристаллические мониторы отображают картинку на более активной матрице.
IPS панели стали преемниками матриц типа TN. Ранее существовавший вид не мог похвастать качественной картинкой, хотя и стоил не так дорого. Развитие технологий побудило изготовителей искать новый вариант матрицы, что в итоге вылилось в противостояние VA и IPS.
Отличительной чертой последнего типа матрицы является ширина экрана. Монитор с IPS заметно шире, чем аналогичная панель с другими видами. Виной тому подсветка, которая вынуждена освещать все пиксели сразу.
За время своего существования данный тип матрицы претерпел ряд значительных изменений. Сейчас на рынке сложно встретить монитор с IPS первоначального вида. Известные компании применяют в своих продуктах матрицы S-IPS, AS-IPS, H-IPS и другие.
Общие сведения о дисплеях и их компонентах
Монитор компьютера при всей своей кажущейся простоте, является весьма технически сложным компонентом, который, как и остальное аппаратное обеспечение, имеет множество различающихся параметров, технологий изготовления, а также характеристик. Практически все дисплеи для ПК состоят из следующих частей:
корпус, в котором заключена вся электронная начинка. На корпусе также имеются крепления для монтирования дисплея на вертикальные или горизонтальные поверхности;
матрица или экран — основной компонент монитора, от которого зависит вывод графической информации
В современных устройствах применяются различные матрицы для мониторов, отличающиеся многими параметрами, среди которых первостепенную важность имеют разрешение, время отклика, яркость, цветопередача и контрастность;
блок питания — часть электронной цепи, отвечающая за преобразование тока и питание всей остальной электроники;
электронные компоненты на специальных платах, отвечающие за преобразование поступающих на монитор сигналов и их последующий вывод на дисплей для отображения;
другие компоненты, среди которых может встречаться маломощная акустическая система, концентраторы USB и прочее.
Совокупность основных параметров дисплея, на основе которой он выполнен, предопределяет сферу его использования. Недорогие потребительские мониторы могут оснащаться экранами с не самыми внушительными характеристиками, поскольку подобные устройства чаще всего недорогие и не требуются для работы в профессиональных графических приложениях
Дисплеи для профессиональных геймеров прежде всего должны иметь минимальную задержку отображения информации, поскольку это критически важно в современных играх. Дисплеи для графических редакторов, используемых дизайнерами, отличаются самые высокими показателями яркости, уровнем цветопередачи и контрастности, ведь точная передача картинки здесь играет самую важную роль.
В настоящее время в дисплеях встречающихся на рынке, как правило, используются несколько видов матриц
В технических описаниях мониторов можно встретить большое их количество, но в основе этого многообразия могут лежать одни и те же базовые технологии, улучшенные или незначительно доработанные для повышения их показателей. К таким основным видам экранов относятся следующие.
- «Twisted Nematic» или матрица TN. Ранее к наименованию этой технологии добавлялась приставка «Film», означающая дополнительную пленку на ее поверхности, увеличивающую угол обзора. Но это обозначение все реже встречается в описаниях, поскольку большинство производимых сегодня матриц уже оснащены ею.
- «In-Plane Switching» или тип матрицы IPS, как более часто встречающееся наименование в сокращенном виде.
- «Multidomain Vertical Alignment» или MVA матрицы. Более современная инкарнация этой технологии обозначается как матрица VA. Данная технология также отличается своими преимуществами и недостатками и является чем-то средним между представленными выше.
- «Patterned Vertical Alignment». Разновидность технологии MVA, которая была разработана в качестве конкурентного ответа ее создателям — компании Fujitsu.
- «Plane-to-Line Switching». Это один из самых новых типов матриц для дисплеев, который был разработан относительно недавно — в 2010 году. Единственным недостатком этого типа матрицы, при остальных превосходящих конкурирующие технологии характеристиках, является сравнительно длительное время отклика. Также PLS матрица отличается весьма высокой стоимостью.
Углы обзора
Первое основное отличие TN и *VA — это углы обзора мониторов. Если смотреть на TN монитор прямо в центр, то сверху и снизу экран начинает немного искажать (затемнять) цвета. Это заметно на ярких цветах и тёмных цветах — тёмные цвета становятся чёрными, а яркие сереют. Слева и справа затемнение от угла заметно намного меньше — что скорее всего и подталкивает производителей делать мониторы с большой диагональю широкоформатными (wide) :). Плюс, из-за этого эффекта некоторые цвета начинают переходить в другие и сливаться. Сверху и особенно снизу на TN монитор смотреть сложно — малоконтрастные цвета искажаются, становятся блеклыми, инвертируются и сливаются очень сильно.
На *VA мониторах искажения цвета (вернее яркости) тоже присутствуют. Если смотреть на монитор в центр на расстоянии менее 40 см, то на белом цвете видны небольшие побледнения по углам монитора (см. рисунок), которые захватывают около 2-3% углов. Цвета не искажаются. То есть, если смотреть на монитор с самого большого угла наклона, то картинка не потеряет своих цветов, просто она будет немного засветлена. Из-за отсутствий искажений *VA мониторы делают поворачивающимися на 90 градусов.
Просмотр видео на TN с дивана возможен, но только его необходимо направить точно на смотрящих (по вертикали). С *VA проблем с поворотом экрана на зрителя не возникает, фильм можно смотреть практически с любых углов. Искажения не значительны.
Частота обновления экрана
До сих пор складывается впечатление, что панели TN являются худшими из трёх вариантов. У них худшая цветопередача, контраст и углы обзора. В чём они лучше, так это в скорости обновления изображения. Исторически они имеют преимущество как в частоте обновления картинки, так и во времени отклика. Правда, постепенно данная тенденция меняется.
Недавно считалось, что только мониторы с панелями TN могут обеспечить частоту обновления 240 Гц, сначала с разрешением 1080p, а затем и 1440p. Затем мониторы IPS даже в сегменте потребительских игровых мониторов добрались до уровня 360 Гц и смогли сделать это весьма убедительно.
Скорее всего другие мониторы последуют за ними. Например, Asus ROG Swift PG259QN способен обеспечить наибольшую скорость отклика и точную цветопередачу на основе панели IPS.
Asus ROG Swift PG259QN
Большинство распространённых мониторов с панелями IPS предлагают частоту обновления от 60 Гц для стандартной работы до 165 Гц и даже 240 Гц в зависимости от целевой аудитории, для которой они предназначаются. VA сейчас в лучшем случае достигают 240 Гц.
Большинство дисплеев IPS, особенно верхнего уровня для профессионалов, а также офисные мониторы начального уровня, имеют частоту обновления 60 или 75 Гц. Значительно большее количество панелей VA разных размеров и разрешений имеют высокую частоту. Достоинством панелей TN является очень высокая частота обновления.
Экран IPS
TFT IPS матрица разрабатывалась с учетом устранения основных недостатков предшествующей технологии — «Twisted Nematic», а именно малых углов обзора и плохой передачи цвета. Из-за своеобразного расположения кристаллов в TN матрице, цвет каждого пикселя варьировался в зависимости от направления взгляда, поэтому пользователь мог наблюдать «переливающуюся» картинку на мониторе. TFT IPS матрица состоит из кристаллов, которые расположены в параллельной плоскости к ее поверхности, а при подаче напряжения на электроды каждого элемента, они разворачиваются на прямой угол.
Последующее развитие технологии привело к появлению таких видов матриц, как Super IPS, Dual Domain IPS и Advanced Coplanar Electrode IPS. Все они, так или иначе, основаны на одном принципе с разницей лишь в расположении жидких кристаллов. На заре своего появления технологию отличал весомый минус — длительное время отклика, составлявшее до 65 мс. Главное же ее преимущество — потрясающая цветопередача и широкие углы обзора (рис. 1), при которых картинка на экране не искажалась, не инвертировалась и не появлялся нежелательный градиент.
Мониторы с IPS матрицей сегодня пользуются огромным спросом и применяются не только в дисплеях для ПК, но и в портативных устройствах — планшетах и смартфонах. Они также применяются в основном там, где важен цвет картинки и максимально точная его передача — при работе с графическим ПО, в дизайне, фотографии и прочее.
Матрица IPS – красивые цвета
Матрицу IPS можно описать двумя словами – «противоположность TN». Этот тип платформы в основном является полной противоположностью описанной ранее матрицы.
Сильные стороны оснащенных ей мониторов – очень хорошая цветопередача, которая без базовой калибровки может быть перенасыщенной, и широкие углы обзора. Последнее делает экраны IPS отличными для создания конфигураций с несколькими мониторами.
IPS намного медленнее TN. Более длительное время отклика означает, что матрица не приветствуется людьми, которые проводят свое свободное время, играя в динамические игры. Фанаты RPG будут этому рады.
Широкая цветовая гамма позволяет еще больше украсить захватывающие пейзажи виртуальных миров. Более медленная матрица IPS также будет хорошо работать в стратегических, приключенческих и карточных играх.
Монитор Iiyama ProLite XUB2792QSU-B1 с матрицей IPS
На рынке легко найти IPS-дисплеи с высокой частотой обновления. Однако следует учитывать, что их цена намного выше, чем у мониторов с матрицей TN. К тому же базовые модели идут с частотой на 60 Гц меньше.
То же самое и с изогнутыми экранами. Изогнутый IPS – это действительно большие расходы по сравнению с устройством этого типа с другим типом матрицы. Среди трех самых популярных панелей (TN, VA и IPS) эта самая дорогая.
В плане подсветки ничего по отношению к TN не меняется. Здесь много случайности, и можно найти как лучшие, так и худшие примеры. Здесь снова имеем дело с ЖК-технологией с зональной светодиодной подсветкой или с боковой светодиодной подсветкой.
Для кого рекомендуется?
Матрица IPS – хороший выбор для игроков, которые избегают онлайн-игр и динамичных аркад. Этот тип также рекомендуется для людей, заинтересованных в приобретении дополнительного монитора, если он должен быть установлен под острым углом по отношению к пользователю.
Лучшие модели после профессиональной калибровки также подходят для специализированных приложений.
Кому не советуем?
Экран с панелью IPS не для людей с ограниченным бюджетом. Очень дешевые модели существуют, но оставляют желать лучшего. Более длительное время реакции, чем у TN, может помешать добиться лучших результатов в онлайн-шутерах.
Что такое матрица VA
Основными матрицами являются VA и IPS. Разумеется, они имеют много отличий. А для начала мы разберемся, что собой представляют VA-дисплеи.
Данный тип матрицы был представлен в 1996 году. Не так давно, учитывая, когда появились первые дисплеи. VA – это одно из подразделений жидкокристаллических дисплеев. Необходимость в производстве подобного типа матриц была обусловлена улучшению соотношения цена/качество. Поскольку в момент начала выпуска таких дисплеев широкое распространение имели экраны типа TN. К их качеству до сих пор есть немало претензий, а в конце XX века это был единственный вид, окупавшийся в производстве.
Для понимания принципа работы матрицы нужно расшифровать аббревиатуру VA. В переводе на русский язык она обозначает вертикальное выравнивание. То есть в случае с такими дисплеями пиксели располагаются перпендикулярно поверхности экрана.
Разумеется, VA-матрица не была идеальной. Поэтому в дальнейшем отдельные компании начали представлять собственные модификации. Ими стали MVA, P-MVA и AMVA.
Дисплеи VA/MVA/PVA
Матрица VA была разработана в качестве альтернативы популярным в то время технологиям TN и уже завоевавшей приверженность пользователей, хоть еще и не так распространенной на рынке IPS. Основное ее конкурентное преимущество разработчики позиционировали как время отклика, составлявшее на момент внедрения на рынок около 25 мс. Еще одним важным преимуществом новой технологии являлся высокий уровень контрастности, опережавший аналогичные показатели в технологиях изготовления матриц TN, а также IPS.
Данная технология, которая изначально называлась «Vertical Alignment», имела также весьма существенный недостаток в виде относительно малых углов обзора. Проблема скрывалась в строении оптических элементов матрицы. Кристаллы каждого элемента матрицы ориентировались вдоль линий напряжения или параллельно им. Это вело к тому, что угол обзора матрицы был, мало того что небольшим, так еще и изображение могло отличаться в зависимости от того, с какой стороны пользователь смотрел на экран. На практике это приводило к тому, что малейшее отклонение угла зрения приводило к сильному градиентному заполнению картинки на экране (рис. 2).
Рис. 2. Углы обзора монитора с технологией MVA
Избавиться от этого недостатка удалось с развитием технологии в «Multidomain Vertical Alignment», когда группы кристаллов внутри электродов организовали в своеобразные «домен», как это и отображено в названии. Теперь они стали размещаться по-разному в пределах каждого домена, из которых состоит целый пиксель, поэтому пользователь мог смотреть под разными углами на монитор и изображение от этого практически не менялось.
Сегодня дисплеи с MVA экранами используются для работы с текстом и практически непригодны для динамичных изображений, которым отличается любая современная игра или фильмы. Высокая контрастность, равно как и углы обзора позволяют уверенно работать с ними тем, кто работает, например, с чертежами, много печатает и читает.
Матрица PLS
Тип матрицы PLS – это передовой край развития технологий их создания. Компания Samsung, являющаяся разработчиком этой уникальной технологии, в качестве цели ставила для себя производство матриц, значительно превышающих по параметрам конкурирующую технологию — IPS и во многом ей это удалось. К несомненным преимуществам этой технологии можно отнести:
- один из самых низких показателей потребления тока;
- высокий уровень цветопередачи, полностью охватывающий диапазон sRGB;
- широкие углы обзора;
- высокая плотность отдельных элементов — пикселей.
Из недостатков стоит выделить время отклика, не превышающее аналогичные показатели в технологии «Twisted Nematic» (рис. 3).
Рис. 3. Сравнение PLS (справа) и TN (слева)
Важно! Выбирая какой тип матрицы монитора лучше, стоит в первую очередь определиться с задачами, поскольку во многих случаях покупка самого современного дисплея может оказаться экономически необоснованной. Новейшие разработки, отличающиеся высоким временем отклика, пригодятся для профессиональных игр или просмотра динамических сцен в видео
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Мониторы с высоким уровнем цветопередачи подойдут для дизайнеров и художников. А если необходим недорогой монитор для серфинга в сети и работы с текстом, то подойдут варианты на основе старых, но проверенных временем технологий.
Сравнение матриц IPS и VA
https://youtube.com/watch?v=3uOePAR-9KU%3F
Выбор между матрицей VA и IPS для телевизора принципиально важен. Чтобы принять окончательное решение, стоит сравнить технологии по нескольким основным критериям: цветопередача, угол обзора, качество воспроизведения движения и контрастность.
Стоит учесть! В зависимости от производителя качество изображения у ЖК-мониторов может кардинально отличаться даже при использовании одной и той же технологии строения. Поэтому стоит ориентироваться в первую очередь на изготовителей, которые имеют серьёзную репутацию.
Угол обзора
Угол обзора, при котором возможен просмотр «картинки» без ущерба для её качества, – один из основных параметров. Он определяет комфорт при просмотре передач по телевидению или изображений на компьютерном мониторе.
Если сравнивать технологии IPS и VA, первый вариант – безусловный лидер.
Угол обзора у мониторов, изготовленных по технологии IPS, составляет 36 ⁰ против 20 ⁰ при использовании экранов в модификации VA
При этом важно учитывать, что на практике для IPS-устройств характерно полное сохранение качества изображения и естественности передачи цвета даже при превышении указанного параметра до 50 ⁰. В то же время для VA-экранов 20 ⁰ — критическое значение
Цветопередача
Специфика восприятия цвета человеком основана на том, что точность его передачи на мониторе возможна только в том случае, если технология изготовления позволит обеспечить совокупность отличной контрастности с качественным чёрным цветом. Если сравнивать между собой экраны равной диагонали и марки, изготовленные по технологии IPS и VA, по характеристикам оба варианта будут фактически равными. В то же время из-за большей глубины чёрного цвета визуально телевизоры с VA матрицей 120 Гц смогут предложить более яркую «картинку».
Контрастность
https://youtube.com/watch?v=rym0Ch-9kZk%3F
Независимо от числа дюймов и марки экрана отсутствие достаточно высокой контрастности у изображения не позволит получить качественную «картинку».
Если выбирать среди предложенных производителями моделей, что лучше для телевизора матрица VA или IPS, при других аналогичных показателях разница будет существенной благодаря технологии вертикального выравнивания, глубине и чёткости тёмных оттенков ЖК-мониторы VA вне конкуренции.
К примеру, у телевизоров формата 4К разница стандартных показателей контрастности будет впечатляющей. Для техники VA от 3500:1 до 6000:1. Для моделей с IPS этот параметр составляет в большинстве случаев 1400:1.
Воспроизведение движения
Несмотря на существенную разницу в устройстве и технологии изготовления ЖК-матриц разных типов, оба варианта воспроизводят «картинку» в движении фактически одинаково
При этом важно принимать во внимание, что в каждом из случаев встречаются модели хорошо или плохо выполняющие эту задачу
Лучшее разрешение экрана для ноутбука
Как говорилось ранее, чем больше разрешение у экрана ноутбука — тем картинка будет более чёткой и детальной и тем больше информации будет вмещаться на экране. И, как может показаться на первый взгляд, чем больше разрешение — тем только лучше. На самом деле это не совсем так, потому что чем выше разрешение экрана — тем больше нагрузка на видеоядро/видеокарту ноутбука, она будет потреблять больше энергии, к тому же сам экран с более высоким разрешением также будет потреблять больше энергии. Всё это негативно сказывается на продолжительности работы ноутбука от батареи. То есть получается палка о двух концах.
Самым распространённым разрешением для среднебюджетных 15,6 дюймовых ноутбуков является 1920×1080 пикселей (Full HD), в более бюджетных вариантах встречается 1366×768 пикселей (HD). В ноутбуках с меньшими диагоналями можно встретить ещё меньшее разрешение, например: 1024×600, 1024×768, 1280×800. Встречаются такие разрешения, как правило, в ноутбуках с экраном до 13,1 дюйма.
17,3 дюймовые недорогие ноутбуки имеют, как правило, разрешение 1600×900 (HD+), среднебюджетные — 1920×1080 (Full HD), более дорогие — 2560×1440 (2K), 3840×2160 (4K) и выше.
Низкое разрешение экрана (1366×768 и ниже).
Плюсы:
- невысокая нагрузка на железо ноутбука, то есть не требуется очень мощная «начинка»;
- ниже расход энергии, а значит более долгая работа от батареи;
- дешевизна.
Минусы:
- слабое качество картинки, видны отдельные точки в изображении (пиксели);
- меньше информации помещается на экране.
Высокое разрешение.
Плюсы:
- высокое качество картинки (чёткость);
- больше информации вмещается на экране.
Минусы:
- выше нагрузка на железо, то есть, чтобы не было «тормозов», «начинка» должна быть мощнее;
- больший расход энергии, требуется более ёмкая батарея.
Я рекомендую придерживаться «золой середины» — разрешения Full HD (1920×1080 пикселей). С таким разрешением современные процессоры и видеоядра уже достаточно хорошо справляются и не тормозят, этого разрешения вполне достаточно для получения чёткой детальной картинки на ноутбуках любых диагоналей, вплоть до 17,3 дюйма. Ну конечно, если постараться, то рассмотреть отдельные пиксели всё же удастся на такой диагонали, но поверьте, если смотреть на экран с обычного расстояния (с расстояния вытянутой руки до экрана или чуть ближе) — то чёткость такой картинки устроит 99% пользователей.
По поводу сверх высоких разрешений (выше, чем Full HD) — 2560×1440, 3840×2160 и прочих, моё мнение такое: они значительно увеличивают нагрузку на видеокарту/видеоядро и процессор, а значит игры и программы будут медленнее работать, батарея при этом будет расходоваться быстрее, а разница в чёткости картинки будет едва уловима. Поэтому я бы остановил свой выбор на Full HD. Единственное, кому, возможно, действительно понадобится сверх высокое разрешение экрана — людям, которые работают с редактированием изображений и фотографий. Всем остальным рекомендую — Full HD (тем более тем, кто собирается играть в 3D игры).
Что лучше выбрать: VA или IPS?
Тип матрицы следует выбирать исходя из задач ТВ-техники и потребностей пользователя. Лучше выбирать телевизор вживую, реально оценивая качество картинки. Случается, что в одно и то же устройство, в зависимости от партии, ставят разные типы матриц.
Отличить их можно по таким признакам:
- при просмотре сбоку VA матрица побледнеет раньше IPS;
- проведя пальцем по панели VA, останется видимый шлейф, чего у IPS не бывает;
- черный цвет на IPS будет отдавать синеватым оттенком.
При выборе того или иного типа технологии экрана, рекомендуется учитывать следующее:
- Чем выше контрастность, тем качественнее изображение. Оптимальный параметр – 4000:1 и выше.
- Почти все телевизоры можно смотреть под 45-градусным углом без весомых искажений, если ракурс просмотра больше, то VA матриц лучше отказаться.
- Отображение цветов. Максимально большая цветность обеспечена в OLED и QLED экранах, также реалистичную передачу дает IPS технология. Если сравнить 4K HDR телевизоры с 10-битным цветом, между IPS и VA не будет видно разницы. При одинаковых характеристиках цветовой эффективности оба экрана работают одинаково. Но из-за глубокого черного, глаз будет воспринимать VA экран ярче и насыщеннее. Это потому что темный цвет сильнее контрастирует с цветными деталями картинки. Именно поэтому на качество изображения так сильно влияет высокий контраст и глубина черного цвета.
- Стандартная контрастность на двух одинаковых по характеристикам 4К телевизорах с разными матрицами будет существенно отличаться. IPS выдаст около 1400:1, а VA технология – минимум 3500:1.
Важно учитывать, что даже при использовании одного и того же типа матрицы, у разных производителей может отличаться изображение. Рекомендуется выбирать известные бренды с положительной репутацией и высоким рейтингом
Для тех, то ищет дешевый вариант, без претензий на высококлассную картинку, подойдет TN матрица. Такие телевизоры выпускают с диагональю не больше 32 дюймов. Модели с этой технологией используют в небольших комнатах, а также в качестве игрового монитора.
Модели с IPS выбирают те, кому важна естественная цветопередача. ТВ хоть и не дают истинно черный цвет, но насыщенность других цветов гарантирована.
Экраны VA выбирают любители высокой контрастности. Нужно учитывать, что телевизор должен устанавливаться так, чтобы относительно зрителей не было отклонения больше 20°.
Какой вид самый лучший, однозначно сказать нельзя. У каждого есть плюсы и минусы. Главное – определить основные задачи телевизора и учесть параметры помещения, где он будет установлен.
Углы обзора
Главное отличие между тремя типами мониторов заключается в углах обзора. Самые небольшие они в панелях TN, где происходит наибольшее смещение цвета и контраста в горизонтальном и особенно в вертикальном направлении. Обычно углы обзора здесь составляют 170/160, но в реальности смещения заметны, если не смотреть исключительно по центру. Наиболее дорогие панели TN чуть лучше, но в целом это главный недостаток данной технологии.
Панели VA и IPS в этом плане намного лучше. Лучшие углы обзора предлагает IPS. Реалистичными являются значения 178/178, смещение цвета и контраста при любых углах не очень большие. VA в этом плане чуть похуже, в первую очередь из-за смещения контраста под любым углом.
Поскольку VA и особенно TN демонстрирует смещение цветов и контраста при просмотре под углом, они не слишком хорошо подходят для профессиональной работы с критически важным качеством цветов. Для этого нужны панели IPS, которые применяются в большинстве мониторов профессионального уровня.
