Какие экраны бывают у смартфонов

AppTime Market

Денисюк Елена

Когда речь идёт об экранах смартфонов, есть множество параметров, которые описывают их. Но разобраться в таком количестве аббревиатур и цифр не так просто. Эта статья поможет вам сориентироваться при выборе смартфона, если параметры его экрана действительно важны для вас. Full HD или 2K, LCD или AMOLED? Что такое 300 ppi и 2160p? Ответы на эти и другие вопросы вы найдёте ниже.

Разрешение

Одним из основных параметров экранов смартфонов является их разрешение. Когда речь идёт о разрешении, указывают размер диагонали экрана в дюймах, количество пикселей и насколько плотно они упакованы (пиксели на дюйм — pixels per inch или ppi).

Если вы знаете размер дисплея, вы можете определить, сколько пикселей попадает в один квадратный дюйм: это и есть плотность пикселей (ppi). При желании вы можете легко рассчитать ppi своего телефона, вооружившись калькулятором.

Итак, основные разрешения экранов современных смартфонов:

HD означает high definition или высокое разрешение. Если говорить о количестве пикселей, то HD-экран содержит 1280 x 720 пикселей независимо от своего размера.

Естественно, чем меньше экран, тем выше плотность пикселей и, теоретически, тем лучше изображение. Поэтому само наличие HD-дисплея не имеет большого значения, так как на 5-дюймовом экране качество картинки будет отличаться от такой же на 10-дюймовом.

К примеру, 4.3-дюймовый экран имеет плотность пикселей 342 ppi. На 4.7-дюймовом экране плотность пикселей упадёт до 312 ppi, но оба они останутся HD-дисплеями. Согласно Apple, 300 точек на дюйм – оптимальный вариант, так как это примерно тот рубеж, на котором человеческий глаз перестаёт различать отдельные пиксели на определённом расстоянии просмотра (и на экране определённого размера).

Full HD

Разрешение Full HD стало следующим шагом в ходе совершенствования дисплеев смартфонов и в настоящее время является стандартом, хотя 2K (QHD) набирает популярность на high end устройствах со времён Oppo Find 7 и LG G3, первых коммерчески доступных устройств с экранами QHD.

Full HD — это 1920 x 1080 пикселей. Опять же, их плотность будет зависеть от того, насколько велик экран. В смартфонах с диагональю в 5 дюймов плотность пикселей составляет около 440 ppi, а на 5.5-дюймовом экране она падает до 400 ppi.

QHD, Quad HD или 2K

QHD означает Quad HD, что в четыре раза больше, чем стандартное HD-разрешение, или 2560 x 1440 пикселей. 5.5-дюймовый QHD-дисплей имеет плотность 538 ppi.

Очень часто разрешение HD называют 720p, Full HD — 1080p и так далее. Что касается QHD, его второе название 2K происходит от того факта, что количество пикселей такого экрана по высоте составляет более 2000 (хотя, на самом деле, должно упоминаться 2.5K, если быть совершенно точным).

Многие телефоны от Samsung, Motorola, Huawei и других известных брендов сейчас оснащены 2K-дисплеями в качестве стандарта.

4K или Ultra HD

Как и 2K, название 4K происходит от количества пикселей по высоте – здесь их 4096, а вот в Ultra HD — только 3840. Таким образом, хотя эти два термина часто используются друг вместо друга, они всё же немного различны.

Экран Ultra HD имеет размеры 3860 x 2160 пикселей, а 4K — 4096 x 2160. Часто оба эти разрешения называют 2160p. Одним из первых телефонов с заявленным дисплеем 4K стал Sony Xperia Z5 Premium, который предлагал разрешение Ultra HD на 5.5-дюймовом экране.

Sony назвала этот дисплей 4K, хотя, на самом деле его реальное разрешение немного меньше. Тем не менее, Z5 Premium имеет плотность пикселей 806 ppi – а это гораздо больше, чем предлагают многие смартфоны, и даже сверх того, что пользователи считают необходимым.

Тенденции

В то время как экраны смартфонов продолжают увеличиваться, устройства с дисплеями 4K встречаются не так часто. Поэтому Sony по-прежнему лидирует в этой области с моделями Xperia Z5 Premium и XZ Premium.

В результате нормой для телефонов стали экраны 2K. Вполне вероятно, что это имеет непосредственное отношение к вопросу о времени автономной работы устройства, поскольку большие дисплеи с высоким разрешением потребляют гораздо больше энергии. Так как время работы без подзарядки стало больной темой для многих смартфонов, производители, похоже, неохотно переходят в сторону 4K.

Типы панелей

В смартфонах используются различные типы дисплеев: LCD, OLED, AMOLED, Super AMOLED, TFT, IPS и более редкие TFT-LCD. В последнее время панели IPS-LCD являются одними из наиболее распространенных. Но что означают все эти аббревиатуры?

LCD или Liquid Crystal Display означает жидкокристаллический дисплей, матрица которого создана с использованием жидких кристаллов с подсветкой. Относительно низкая стоимость таких дисплеев делает их популярными у производителей телефонов и другой техники.

ЖК-экраны, как правило, довольно хорошо работают на ярком солнце, поскольку сам экран освещается сзади, но, к сожалению, имеют и минусы — менее точную цветопередачу.

В смартфонах часто встречаются TFT и IPS дисплеи. TFT — это сокращение от Thin Film Transistor — экран, использующий тонкопленочные транзисторы, иначе говоря, усовершенствованная версия ЖК-дисплея с активной матрицей (как AM в AMOLED). Понятие активной матрицы означает, что каждый пиксель подключен к транзистору и конденсатору отдельно.

Основным преимуществом TFT является его относительно низкая себестоимость и повышенная контрастность по сравнению с традиционными ЖК-дисплеями. Недостатками TFT LCD являются более высокое энергопотребление, чем у других типов LCD-экранов, менее впечатляющие углы обзора и не слишком точная цветопередача. Именно по этим причинам TFT-дисплеи всё реже используются в смартфонах.

IPS означает In-Plane Switching, и это улучшенная версия TFT LCD. Такой дисплей обеспечивает лучшую цветопередачу и, что особенно важно, более широкий угол обзора. Это достигается за счет использования двух транзисторов для каждого пикселя в сочетании с более мощной подсветкой. Недостатком является высокое энергопотребление. Но, как правило, IPS-экраны всё же потребляют меньше энергии, чем TFT.

Есть и другие типы сокращений, которые можно встретить в сочетании с IPS, к примеру, IPS-NEO. В данном случае это фирменное название технологии, созданной компанией JDI, но она работает так же, как и в любом другом IPS-LCD дисплее.

AMOLED

AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) расшифровывается как органический светоизлучающий диод с активной матрицей. Название может показаться сложным, на самом деле это не так. Активная матрица здесь работает, как и в в технологии TFT LCD, а OLED — это просто термин для другой технологии производства тонкоплёночных дисплеев.

OLED — это органический материал, который, как следует из названия, излучает свет, когда через него проходит ток. В отличие от ЖК-панелей с задней подсветкой, OLED-дисплеи «всегда выключены», если на отдельные пиксели не подано питание.

Это означает, что OLED-дисплеи имеют намного более чистый чёрный цвет и потребляют меньше энергии, когда чёрные или более тёмные оттенки отображаются на экране. Однако более светлые темы на экранах AMOLED потребляют значительно больше энергии, чем в ЖК-дисплеях. OLED-экраны также более дороги в производстве.

Так как чёрные пиксели на OLED-дисплее «выключены», контрастность изображения выше по сравнению с ЖК-экранами. Дисплеи AMOLED имеют очень высокую частоту обновления, но, с другой стороны, картинка на них не так хорошо видна под прямыми солнечными лучами, как на ЖК-дисплеях с подсветкой. Выгорание экрана и деградация диодов (не забывайте, что они являются органическими) — те факторы, которые тоже необходимо учитывать.

С другой стороны, технология AMOLED позволяет сделать экраны более тонкими, чем жидкокристаллические (поскольку они не требуют слоя с подсветкой), а также сделать их гибкими.

В чём разница между OLED, AMOLED и Super AMOLED?

OLED означает органический светоизлучающий диод. Дисплей OLED состоит из тонких листов электролюминесцентного материала, основное преимущество которого заключается в том, что он производит свой собственный свет и поэтому не требует подсветки, что снижает энергопотребление. Как упоминалось выше, AM в AMOLED означает Active Matrix, которая отличается от пассивной OLED-матрицы, которая в экранах смартфонов встречается реже.

Super AMOLED — это название, которое компания Samsung дала своим дисплеям. Раньше это можно было встретить только в high end моделях, а теперь и в более скромных устройствах. Как и в LCD-экранах IPS, Super AMOLED улучшает AMOLED-технологию, интегрируя сенсор в сам дисплей, а не размещая его в качестве дополнительного слоя сверху.

В результате дисплеи Super AMOLED лучше работают в условиях яркого освещения, чем AMOLED, а также потребляют меньше энергии. Как следует из названия, Super AMOLED — просто улучшенная версия AMOLED.

Retina

Retina — это еще один маркетинговый термин, на этот раз от Apple. Дисплей Retina не отличается какой-то конкретной характеристикой, за исключением того, что он имеет достаточное разрешение, чтобы человеческий глаз не мог различить пиксели на нормальном расстоянии просмотра, и имеет плотность пикселей более 300 на дюйм.

Учитывая, что 5.5-дюймовые QHD-экраны уже широко распространены в Android-смартфонах верхней линейки, а некоторые устройства демонстрирую плотность 534 ppi, Apple пришлось в конечном итоге капитулировать с теорией, что 300 ppi вполне достаточно. В итоге последние модели iPhone, XS и XS Max, имеют дисплеи с плотностью 458 ppi.

Частота обновления: что означают 60, 90 и 120 Гц?

В конце 2019 года мы стали свидетелями того, как производители смартфонов начали активно предлагать устройства с экранами, частота обновления которых — 90 Гц. Компания OnePlus первой использовала эту технологию в модели OnePlus 7 Pro, а затем и в 7T и 7T Pro. Google выпустила свои смартфоны Pixel 4 и Pixel 4 XL с такими же экранами. Но что это означает на самом деле? Есть ли разница между стандартной для смартфонов частотой 60 Гц и флагманскими 90 Гц? Да, она есть.

Частота обновления показывает, сколько раз за одну секунду дисплей обновляет изображение. Она измеряется в герцах (Гц). Дисплей с частотой обновления 60 Гц будет отображать изменения картинки 60 раз в секунду, а дисплей 90 Гц — 90 раз в секунду. По сути, это означает, что чем выше частота обновления, тем плавнее выглядит изображение быстро движущихся объектов. Более высокие частоты обновления означают меньшее размытие при движении, и это важно, когда мы быстро прокручиваем картинку на экране или играем.

До сих пор 90 Гц — это наиболее высокая частота обновления экранов в смартфонах, но, по слухам, Samsung запустит серию S20 с экранами 120 Гц. Сообщается, что Apple тоже работает над производством дисплеев с высокой частотой обновления.

Недостатком экранов 90 Гц (и 120 Гц, в том числе) является то, что время автономной работы устройства значительно снижается.

Экраны будущего

По мере того, как мы видим, переход смартфонов в сторону 4K, большие TV-экраны и компьютерные мониторы движутся к 8K (7680 × 4320). Новой технологией для экранов смартфонов , тем временем, может стать micro-LED.

Micro-LED

Micro-LED или микро-светодиоды — это новая технология, которая пока находится в зачаточном состоянии, но у неё есть большой потенциал для рынка дисплеев. Микро-светодиодные экраны работают аналогично OLED-панелям, но они ещё тоньше. Они состоят из неорганических полупроводников, в частности, соединений нитрита галлия. Как и OLED, это тоже светодиоды, но намного меньшего размера.

Подсветка для микро-светодиодов не нужна, также не требуется и поляризационного фильтра. Слой стекла над панелью можно сделать ещё более тонким. Уровень яркости micro-LED на ватт выше, чем у OLED-панелей, и значительно превосходит LCD. При той же яркости микро-светодиодный дисплей потребляет вдвое меньше энергии, чем OLED-экран. Чрезвычайно маленькие диоды также допускают более высокие разрешения – к примеру, смарт-часы с разрешением экрана 4K были бы вполне возможны в случае использования технологии micro-LED. И последнее, но не менее важное: микро-светодиодные экраны не так подвержены выгоранию пикселей, как OLED-дисплеи.

Основным недостатком этой технологии на данный момент является её стоимость. Производство micro-LED довольно сложное, производственных линий для этого крайне мало, а уровень брака пока высокий. Всё это увеличивает расходы. Однако многие из этих проблем могут быть решены с помощью массового производства, когда оно сможет стать таковым.

Какой экран лучше?

Как видите, разница в производителях породила и разницу в терминологии, хотя, в последнее время эти грани стираются. AMOLED-экраны уже не всегда только Samsung, а Retina не всегда используется Apple. ЖК-дисплеи для iPhone в настоящее время производятся компанией LG, тогда как Samsung выпускает экраны для iPad.

В целом, при сравнении экранов необходимо учитывать не только цифры и технологии изготовления, о которых мы говорили выше. Выбирая смартфон с лучшим экраном, вам нужно увидеть его в реальной жизни, чтобы понять, не слишком ли холодной или тёплой является его цветопередача, нравятся ли вам его насыщенность, яркость или контрастность, каковы его углы обзора, и так далее.

Наконец, следует учитывать и свои привычки: если вы проводите на работе, в помещении, весь день и отдыхаете в вечернее время суток, то преимущества ЖК-экранов, которые видны при дневном освещении, вероятно, не так важны для вас. Если же вы любитель активного отдыха и ведёте динамичный образ жизни, то наоборот, LCD-экраны — это то, что вам нужно.

Если вы вынуждены экономить заряд батареи или просто помешаны на сногсшибательных цветах и контрастах, взгляните на AMOLED-дисплеи. Одним словом, выбор за вами.

Я тебя вижу: как не заблудиться в экранах смартфонов?

Привет, Гиктаймс! До появления на рынке устройств с цветными экранами мобильные телефоны, как правило, оценивали по двум критериям: дизайн и функциональность (ну и чтобы полифония с рингтонами была, конечно). Но когда смартфоны получили массовое распространение, пользователи начали обращать внимание, что у кого-то дисплей ярче, где-то цвета сочнее, а на некоторые экраны вообще не хочется смотреть. Со всеми этими обозначениями вроде IPS, Retina, AMOLED и TFT запутаться можно, так что попробуем разобраться, где же трава зеленее (в прямом смысле). Если тоже хотите это узнать, приглашаем под кат.

Тенденция к увеличению диагонали экранов смартфонов вроде бы сошла на нет — производители поняли, что 8-дюймовые телефоны покупаются не так хорошо, да и покупатели ясно обозначили оптимальную для себя диагональ: от 4,7 дюйма до 5 дюймов. Даже Apple, которая долгое время вынашивала свой подход к доступу ко всему экрану «большим пальцем одной руки» c 3,5 дюйма, в конце концов поддалась желаниям пользователей и начала штамповать большие смартфоны. Многие по привычке все еще называют их «лопатофонами», но сейчас это уже не так.

Качество картинки от диагонали дисплея практически не зависит — здесь вопрос в удобстве использования. У одних пальцы длиннее, другим надо, чтобы телефон без труда помещался в небольшой карман брюк, и так далее. За качество изображения отвечает разрешение: чем оно выше, тем картинка четче. Соответственно, на экранах с высоким разрешением разглядеть отдельные пиксели человеческим глазом либо невозможно, либо нужно приложить для этого ряд усилий.

Разрешение	Где встречается
480 x 800 (WVGA)	Используется редко в бюджетных смартфонах, максимум с диагональю 4 дюйма, редко 5 дюймов
540 x 960 (qHD)	Разрешение для «бюджетников» с диагональю 4-4,5 дюйма
720 x 1280 (HD)	Смартфоны средней ценовой категории, диагональ от 4,7 дюйма до 5,5 дюйма (Xiaomi Redmi 4)
1080 x 1920 (Full HD)	Флагманское разрешение, используется в смартфонах с диагональю от 5 дюймов и выше (например, Xiaomi Mi Max)
2560 x 1440 (QHD)	Смартфоны премиум-сегмента (LeTV Leeco Le Max 2 и другие)
3840 x 2160 (4K)	Экспериментальное разрешение для устройств Samsung и Sony

Здесь опять же нельзя не отметить Apple, которая решила выделиться и использовать нестандартные разрешения — 640 x 1136 и 750 x 1334 (используется в iPhone 7 Plus), сделав упор на плотность пикселей (Retina). Если имеем дело со смартфоном средней ценовой категории, здесь отдается предпочтение HD — например, Redmi 3S ($122.99 по промокоду XRBTGB) и Redmi 3 Pro ($142.99 по купону JCWKH). Остальные производители от шаблона стараются не отходить, используя преимущественно Full HD (Xiaomi Mi5 ($399.99 с купоном ROTHQ) и другие) — об этом говорит статистика.

Пиксели всему голова

Мы не зря затронули тему пикселей в последнем абзаце — от показателя плотности пикселей (количества точке на дюйм, ppi) тоже зависит многое. При одном и том же разрешении экрана, но разной диагонали, плотность пикселей будет разной. Apple, например, говорит, что человеческий глаз не может разглядеть пиксели с расстояния 30 см и показателе 300 ppi, поэтому не использует экраны с высокой плотностью точек. Зачем, если восприниматься будет так же, а стоимость увеличится?

Но вот многие другие производители продолжают утверждать, что человеческий глаз на самом деле не такой «слепой» и вполне способен различить плотность в 300 и 400 пикселей. Поэтому они предлагают смартфоны с показателем 400 ppi и выше, стоимость которых не обязательно превышает 500 долларов — взять для примера тот же Lenovo X3 Lite с 401 ppi или LeTV LeEco Le 2 Pro с 403 ppi ($178.99 по промокоду VYLDFS). Есть ли в этом смысл? В целом, изображение действительно выглядит лучше, но и при 300 ppi вы тоже вполне будете довольны картинкой. Главное не забывать об оптимальном соотношении между диагональю экрана, его разрешением и плотностью пикселей. Например, если для получения хорошей картинки HD-разрешение еще пойдет для 4,7 дюймов, то вот смартфонам с диагональю 5,5 дюйма уже потребуется Full HD.

На самом деле многие пользуются смартфонами с плотностью пикселей 250-300 и не обращают внимание на точки. Однако не заметить их при показателе ppi ниже 200 просто невозможно, и это доставляет определенный дискомфорт.

Но диагональ, разрешение экрана, плотность пикселей — все это второстепенное по сравнению с другим немаловажным критерием. Поэтому переходим к главному — технологиям изготовления экранов.

Что таят в себе матрицы

В современных смартфонах наиболее распространены три технологии производства матриц — AMOLED, в которой используются органические светодиоды, и еще две, основанные на жидких кристаллах (LCD) — IPS и TN+film. Во всех типах экранов применяется технология TFT: для работы каждого субпикселя используются тонкопленочные транзисторы. Как правило, матрицы TFT используют аморфный кремний, однако в последнее время производители начали внедрять новую технологию LTPS-TFT, где используется поликристаллический кремний. Размер транзисторов меньше — плотность пикселей больше, даже 500 ppi не предел. Такие смартфоны уже есть, одним из первопроходцев был OnePlus One с 401 ppi.

Все LCD работают по одному принципу. Ток прикладывается к молекулам жидких кристаллов, задает угол поляризации света, после чего последний проходит через светофильтр и окрашивается в цвет нужного субпикселя. В бюджетных смартфонах до сих пор используют матрицы TN с малым углом обзора (не более 60 градусов), низким уровнем контрастности и цветопередачи.

LCD-дисплеи подразделяются на активные и пассивные. Пассивные матрицы — это STN, технология скрученных кристаллов, и ее продвинутые собратья — CSTN, FSTN и DSTN. Последняя отличается тем, что в такой матрице двухслойная ячейка состоит из двух ячеек STN. При работе молекулы поворачиваются в противоположные стороны, а проходящий свет теряет большую часть своей энергии. К активным матрицам относятся TFT, о которых мы говорили ранее.

Поэтому на смену TN пришла технология IPS (SFT). Хотя у IPS-матриц и 20-летняя история, сейчас они остаются очень технологичными. Угол обзора у них достигает 180 градусов, высокий уровень цветопередачи и плотности пикселей. IPS тоже бывают как дешевыми, так и дорогими, причем разница между ними видна сразу: чем дешевле, тем угол обзора меньше, а цвета блеклые. Из качественных стоит отметить AH-IPS от LG и матрицы PLS от Samsung. Последние отображают около 98 % цветов IPS, имеют низкое энергопотребление и стоят на 20 % дешевле.

В IPS-матрицах управляющие электроды распределены на одной поверхности так, что силовые линии электрического поля могут принять горизонтальную форму. Как только подается напряжение, жидкие кристаллы разворачиваются в одной плоскости. Поскольку ячейка IPS заперта, она пропускает меньше света, а цветопередача происходит без провалов.

IPS-матрицы уже на протяжении нескольких лет популярны среди производителей смартфонов. Их можно встретить как у того же Xiaomi Mi4, так и у DOOGEE X5 MAX или даже флагманов вроде Huawei Mate 8. Одним из смартфонов, который сочетает IPS-матрицу и высокий показатель ppi, является Lenovo K5 Note: есть в золотом ($153.99 по промокоду LK5GB) и серебряном ($150.99 по промокоду LKGB) цветах.

Матрицы OLED, в основе которых органические светодиоды, сильно отличаются от IPS. В данном случае источником света являются сами субпиксели, соответственно отпадает необходимость во внешней подсветке, за счет этого такие экраны тоньше жидкокристаллических. Одна из разновидностей OLED — AMOLED, и применяется в современных флагманах. Управление субпикселями (причем каждым в отдельности) осуществляется при помощи активной TFT-матрицы. AMOLED дисплеи очень хороши для отображения глубокого черного цвета, поскольку для него достаточно лишь отключить светодиоды. Черные участки экрана просто не потребляют энергию, так что такие матрицы еще и довольно экономичные.

AMOLED отличается высоким уровнем насыщенности цветов — порой даже настолько насыщенными, что они кажутся нереальными, и приходится регулировать данный параметр при помощи настроек. Нынешние смартфоны такой болезнью уже не страдают, но некоторые производители по-прежнему предоставляют пользователям возможность приблизить картинку к IPS-экранам.

Очевидно, AMOLED имеет ряд преимуществ по сравнению с IPS: высокую яркость и контрастность, компактность, меньшую толщину дисплея, цветопередачу. Поэтому OLED-дисплеи дороже и сложнее в производстве, нежели LCD. На первых порах AMOLED-экраны отличались неодинаковым сроком службы светодиодов разных цветов: через некоторое время субпиксели выгорали, откуда возникало остаточное изображение. Современные органические светодиоды рассчитаны как минимум на три года непрерывной работы, так что покупать смартфоны с AMOLED можно смело: например, OnePlus 3T или Huawei P9 Plus.

Сейчас все идет к тому, что в будущем все смартфоны будут оснащаться OLED-дисплеями. Даже Apple, по слухам, планирует отказаться от IPS и использовать OLED (может даже гибкий) в iPhone 8. Вот только производителей соответствующего оборудования можно пересчитать по пальцам — на данный момент его едва хватает для потребностей вендоров. Что будет, если к ним присоединится Apple с ее сотнями миллионов iPhone в год? Подумать страшно.

Субпиксель имеет значение

Да, не только тип матрицы влияет на картинку, но и расположение (рисунок) субпикселей. Если говорить об LCD, то в этих матрицах пиксель RGB состоит из трех вытянутых субпикселей.
Они, как правило, выполнены либо в форме прямоугольника, либо тупого угла.

Матрицы AMOLED устроены гораздо сложнее. Человеческий глаз очень чувствителен к зеленому свету, и поскольку здесь светятся сами субпиксели, применение такого же рисунка, как на картинках выше, привело бы к потере цветопередачи. На помощь пришла технология PenTile: она использовала красный-зеленый и синий-зеленый пиксели: красные больше походили на квадраты, синие — на прямоугольники, а зеленые были слишком вытянуты. От первой версии PenTile быстро отказались, поскольку пиксели были хорошо видны, а белый свет отдавал серым.

Решение нашлось в виде технологии Diamond PenTile (заметили, маркетологи любят ко всему добавлять «бриллианты»?) — новый тип рисунка, где красный, синий и зеленый субпиксели выполнены в форме квадратов. «Серость» белого цвета исчезла, а остальные проблемы решились банальным увеличением количества пикселей на дюйм. Diamond PenTile компания Samsung использует и по сей день в смартфонах Galaxy S7 и S7 Edge.

Так что если надумаете брать смартфон с AMOLED, обязательно обращайте внимание на показатель ppi. В идеале он должен быть не менее 300.

Немаловажен и ряд конструктивных особенностей экрана. Так, например, отсутствие воздушной прослойки между проекционно-емкостным сенсором и дисплеем позволило увеличить максимальную яркость, цветопередачу и угол обзора — сенсор и матрица в данном случае объединены в единое целое (OGS). Да, замена стекла отдельно от дисплея заметно усложняется, но плюсов у OGS гораздо больше.

Gorilla Glass: так ли нужно?

Среди производителей смартфонов с давнего времени стал распространен еще один тренд — устанавливать стекла Gorilla Glass. Если вкратце, для производства таких стекол используется диоксид кремния с некоторыми химическими добавками и высокие температуры — более 1000 градусов. Упрочнение происходит по причине возникновения внутренних напряжений определенного вида: сжатия у поверхности и растяжения в ядре.

В 2014 году компания Corning представила Gorilla Glass 4, тогда упор был сделан на прочность стекла, которое должно было пережить падение на прочные поверхности — плитку, асфальт и так далее, правда с высоты не более одного метра. В июле этого года было анонсировано новое поколение Gorilla Glass 5: по словам производителей, оно в 1,8 раза прочнее и способно выдержать падение с высоты 1,6 метра в 80 % случаев. Влияет ли это каким-то образом на качество изображения и отзывчивость дисплея? На самом деле нет, а если и влияет, то человеческий глаз вряд ли способен это заметить. Поэтому, когда вы выбираете смартфоны с Gorilla Glass, вы вкладываете не столько в картинку, цветопередачу и т.д., а в то, чтобы стекло не разбилось при падении (а если телефон еще и водонепроницаемый, может и попадание в «русиано» выдержать). Смартфонов с Gorilla Glass сейчас много, тот же Lenovo ZUK Z2, LEAGOO M8 или ASUS ZenFone ZOOM. Скоро производители и пятое поколение начнут активно эксплуатировать.

Какое будущее нас ждёт

IPS, OLED, AMOLED — это, конечно, далеко не предел современных технологий. Сейчас активно разрабатываются экраны QLED, где используются квантовые точки — микроскопические кусочки полупроводников. По словам экспертов, матрицы QLED обеспечат высокий уровень яркости и цветопередачи, при этом будут по-прежнему энергоэффективными. Также будущее за гибкими дисплеями — хотя в массовом производстве их еще нет, сама технология развивается стремительными темпами: пару месяцев назад вот российские химики в сотрудничестве с университетом Гронингена из Нидерландов смогли получить органический материал, подходящий для производства гибких дисплеев более дешевым и простым способом. Так что смотрим внимательно, и смотрим в оба!

Экраны смартфонов: IPS или AMOLED и OLED — что лучше?

При выборе смартфона у покупателя может возникнуть вопрос: какой тип экрана выбрать — IPS или OLED? Эта характеристика важна: от нее зависит комфорт использования смартфона. Давайте разберемся, чем отличаются типы экранов.

Как устроен IPS-экран?

IPS (In-Plane Switching) дословно расшифровывается как «переключение в плоскости». Жидкие кристаллы, которые используются для передачи картинки, расположены параллельно панели. Под кристаллами есть слой, подсвечивающий их. Благодаря этому при повороте экрана картинка не искажается, цветопередача страдает меньше, а яркость и контрастность будут лучше.

IPS-экраны снабжены подсветкой, благодаря чему они более комфортны при использовании под ярким солнечным светом. Свет, который генерируют органические светодиоды OLED-дисплея, не способен так качественно противостоять яркому освещению.

Плюсы технологии IPS

Очень долгий срок эксплуатации кристаллов. По этой причине IPS-экраны живут гораздо дольше, чем OLED.
Дешевизна. Смартфон с данным типом экрана будет стоить дешевле, а в случае поломки экран можно без труда заменить. Замена OLED обойдется в 1,5-2,5 раза дороже.
IPS отображает более чистый белый свет — кристаллы не препятствуют прохождению всего спектра цветов и подсвечиваются по всей площади экрана.

Минусы технологии IPS

Засветка. Это явление, при котором выключенный экран с краю более светлый, чем в середине. Оно особенно заметно на моделях с каплевидными вырезами, «челками» и отверстиями под фронтальную камеру.

IPS имеют большее время отклика. Низкая частота обновления экрана — основная претензия пользователей к таким дисплеям. Это значит, что интервал между нажатием и его исполнением у IPS будет больше, чем у OLED. Из-за этого у юзера складывается ощущение «заторможенности» смартфона, а на экране могут появляться артефакты от движущихся объектов. Особенно критичен этот момент в играх, когда каждая секунда на счету. Впрочем, на рынке представлены и дисплеи IPS с высокой частотой обновления, которые по своему быстродействию практически не отличаются от OLED. Следует учитывать, что время отклика дисплея критично только для геймеров, остальные пользователи вряд ли почувствуют значительную разницу.

Как устроены OLED/AMOLED-экраны?

OLED (Organic Light-Emitting Diode) — дословно «органические светодиоды». Экраны OLED не имеют дополнительной подсветки. Органические светодиоды, встроенные в экран, сами испускают свет под действием электричества.

Строение такого дисплея похоже на тонкий бутерброд. Он состоит из нескольких слоев — изоляции сверху и снизу, затем катода и анода, проводящих электричество, а между ними — излучающий и проводящий слои. Благодаря такому строению каждый светодиод может испускать свет отдельно от других. Поэтому можно отключать часть экрана, отвечающую за показ черного цвета. Для сравнения вспомните IPS, где подсветку невозможно отключить частично. Только всю сразу — тогда экран погаснет.

Поскольку в OLED каждый светодиод генерирует собственный свет и цвет, дисплей не требует дополнительной подсветки, что, в свою очередь, снижает его энергопотребление в отличие от IPS, дополненного подсветкой.

OLED-дисплеи излучают свет, выделяя лишь небольшое количество тепла. Энергопотребление такого экрана будет неравномерным, поскольку энергию потребляют лишь активные светодиоды, излучающие цвета. При этом темные оттенки будут потреблять меньше энергии, а черные — не потреблять ее совсем. Именно по этой причине для экономии энергии у OLED-экранов рекомендуют использовать темные темы и заставки.

OLED-дисплей тоньше, чем IPS. Кроме того, он отличается гибкостью, что позволяет не только изготавливать более тонкие смартфоны, но и создавать модели с изогнутым или складным экраном. Жесткая кристаллическая структура IPS не позволяет встраивать такие дисплеи в новые форм-факторы.

AMOLED (Active Matrix Organic light-Emitting Diode) — дословно «органические светодиоды с активной матрицей». Это улучшенная разновидность OLED-дисплеев, запатентованная фирмой Samsung. В этом сравнении мы не будем затрагивать дисплеи AMOLED. Узнать особенности работы такой матрицы можно в другом материале блога.

Плюсы технологии OLED

Глубокий черный цвет. Как говорилось выше, черные пиксели в OLED полностью выключены, из-за этого черный цвет выглядит действительно черным. Этого плюса лишены IPS-матрицы: в них подсвечены даже темные кристаллы, из-за чего черный становится темно-серым и выглядит неестественно.
OLED расходует меньше энергии. Особенно это заметно, если включить темную тему и установить черные обои. Тогда ненужные пиксели выключатся, и энергоэффективность возрастет в разы.
Благодаря активным светодиодам яркость, контрастность и цветопередача экрана OLED гораздо лучше, чем у IPS.
Широкий угол обзора. Он обусловлен тем, что каждый органический светодиод не только излучает свет, но и воспроизводит цвет.

Возьмем iPhone 11 и 11 Pro. Они обладают почти одинаковыми характеристиками, но имеют разные типы экранов:

Характеристика, влияющая на энергоэффективность	iPhone 11	iPhone 11 Pro
Процессор	Apple A13 Bionic	Apple A13 Bionic
Диагональ экрана	6,06"	5,85"
Тип матрицы	IPS	OLED
Емкость аккумулятора	3110	3190

При этом iPhone 11 (IPS) выдает до 17 часов воспроизведения видео и до 10 часов видео в режиме стриминга. А iPhone 11 Pro (OLED) — до 18 часов воспроизведения видео и до 11 часов в режиме стриминга. Разница небольшая, но на практике вполне ощутимая.

Минусы технологии OLED

ШИМ (широтно-импульсная модуляция) применяется для регулировки яркости OLED. Чаще выглядит как бегущие по экрану полосы. Они особенно заметны на минимальной яркости дисплея. Из-за этого у ряда пользователей уже через полчаса начинают слезиться и болеть глаза. Перед покупкой смартфона с OLED обязательно убедитесь, что ваши глаза нечувствительны к ШИМу, иначе пользоваться смартфоном будет некомфортно.

Уязвимость к повреждениям. Органические светодиоды в OLED-экранах чувствительны к воздействию влаги.

Визуальное сравнение

Для сравнения матриц возьмём HUAWEI nova 5T и HUAWEI P40 Pro. Параметры их экранов — в таблице.

На смартфонах стоит максимальная яркость, отключена автояркость, настройки цветопередачи — по умолчанию.

Начнем с окна настроек.

При изменении угла наклона заметно, что IPS сильнее искажает цветопередачу. Например, значки «Уведомления» и «Другие соединения» стали выглядеть более красными и темными.

Также OLED выигрывает по яркости и контрастности.

Цветы более яркие и чуть более насыщенные на OLED (справа). Это заметно и по горе на заднем плане — она не столь тенистая.

Сравним однотонные фоны

Белый цвет на OLED более яркий, зато слегка зеленит. IPS ушел в более холодные тона и показывает синеватый цвет. Это нормально — экран может отклоняться в теплые или холодные оттенки, что легко поддается настройке во встроенном приложении. А зеленые оттенки — уже не норма.

Такая же тенденция наблюдается в других однородных фонах. Красный на IPS выглядит более вишневым, а на OLED — ярким.

Желтый цвет на обоих экранах немного уходит в зеленый. Эффект усиливается, если посмотреть на экраны под углом. IPS теряет яркость, зато сохраняет естественную гамму, а OLED показывает салатовое изображение вместо желтого.

Зеленый, голубой и синий цвета. IPS более темный, особенно под углом. OLED — светлый, под углом он не теряет яркости.

Фиолетовый цвет стал сиреневым на OLED. Если смотреть на IPS прямо, такой эффект тоже есть, но выражен он меньше.

На этой фотографии на обоих смартфонах включен черный фон. Кажется, что OLED-экран вообще выключен — он действительно темнее, чем IPS.

Сравним ШИМ на экранах

На первом видео активируем «Снижение мерцания» для OLED.

Можно заметить, что при снижении яркости появился ШИМ. Он выглядит как очень частое мерцание, но время от времени по экрану пробегают и полосы, подобные тем, что были показаны выше.

Теперь при снижении яркости появился ШИМ. Он выглядит как очень частое мерцание, но бывают и бегущие по экрану полосы, о которых мы говорили выше.

Выводы

У пользователей с повышенной чувствительностью к ШИМу фактически не остается выбора — в таком случае комфортно работать только с IPS. Если вам критично поведение дисплея под ярким солнечным светом, стоит отдать голос в пользу того же IPS.

В остальных случаях преимущество за OLED. Это подтверждают и тенденции производителей, переходящих на OLED. Например, в линейке iPhone 12, в отличие от предыдущего поколения, все дисплеи выполнены по технологии OLED.

Но это не значит, что IPS пора на покой. И среди них можно найти отличные по цветопередаче, яркости и контрастности экраны. Более того, они более дешевы по сравнению с OLED, что скажется на конечной стоимости смартфона.

Тем не менее, перед покупкой лучше сравнить экраны интересующих моделей — лично или по обзорам — и выбрать наиболее комфортный для ваших глаз.

Учи матчасть. Ищем лучший дисплей в смартфонах

В этой серии материалов мы подробно разбираем смартфоны «по винтикам». В прошлый раз говорили о том, какую роль в современных телефонах играет процессор. Сегодня речь пойдет о другом важнейшем компоненте любого смартфона — дисплее. OLED или IPS? Full HD или 4K? 60 или 120 Гц? В конце концов, что все это вообще такое и на что ориентироваться при выборе?

Коротко, о чем пойдет речь

Дисплей любого современного смартфона построен на матрице IPS или OLED. Несмотря на несколько ключевых различий, для пользователя нет принципиальной разницы между двумя типами панелей. Многое зависит от качества конкретной матрицы и ее настройки. И OLED, и IPS в равной степени могут быть как крутыми, так и не очень.
Восприятие изображения во многом зависит от разрешения, точнее от разрешающей способности дисплея. Чем она выше, тем четче картинка. Но работает это до определенного показателя, после которого все переходит в сферу чистого маркетинга.
Чем выше частота обновления дисплея, тем приятнее смотреть на текст при скроллинге браузера. За это придется поплатиться повышенным энергопотреблением и очень высокой ценой. Готовы к такому?
Стандартные плоские дисплеи в обиходе практичнее изогнутых. А вот гибкие экраны в смартфонах-раскладушках нового поколения смотрятся интересно, хотя их перспективы пока непонятны.

Тип матрицы

Абсолютное большинство современных смартфонов используют экран одного из двух типов: OLED (матрицы на органических светодиодах) или LCD (жидкокристаллические — или ЖК — панели). Так уж сложилось, что первые чаще применяются в телефонах подороже, а вторые — в более бюджетных аппаратах. Впрочем, бывают и исключения.

Если у вас есть стационарный компьютер, то вы наверняка смотрите в ЖК-экран. Если речь идет о более-менее современном дисплее, очень высока вероятность, что это IPS-матрица. Вот именно такие и встречаются во многих нынешних телефонах.

Если говорить максимально упрощенно, то работает эта технология следующим образом. Есть своеобразный «бутерброд» из слоя с множеством жидких кристаллов и слоя со светодиодной подсветкой этих самых кристаллов-пикселей. Благодаря подсветке и реакции на нее кристаллов мы и видим изображение на экране. Ключевое отличие технологии OLED в том, что там не нужен слой с подсветкой — и свет, и цвет способны выдавать сами пиксели.

Нет идеального дисплея, потому что и у IPS, и у OLED (еще можно встретить название AMOLED) есть свои достоинства и недостатки. Так, у IPS-матриц очень большой ресурс работы и имеется то, что принято называть «естественной цветопередачей». Однако они не обеспечивают отображение глубокого черного цвета (обычно вместо черного мы видим темно-серый) и отличаются довольно высоким энергопотреблением из-за наличия отдельного слоя подсветки. Это из того, что может быть заметно любому пользователю.

У OLED все отлично с выводом черного (лучше просто не может быть), а энергопотребление чуть ниже (в первую очередь за счет того, что «окрашенные» в черный цвет пиксели вообще не потребляют энергии: они просто выключены). С другой стороны, органические светодиоды со временем выгорают и теряют яркость (впрочем, для смартфонов, которые мы меняем относительно часто, это не так уж важно), а еще многие видят мерцание.

Раньше считалось, что у OLED-экранов более «ядовитые» цвета, слишком далекие от естественной цветопередачи. Но с этой «фишкой» (назвать это недугом язык не повернется, ведь многим как раз больше нравится такое перенасыщенное изображение) давно научились бороться — цветопередачу в современных смартфонах с OLED легко настроить на свой вкус.

Но есть другой момент, связанный с передачей белого цвета. Из-за особенности строения матрицы на органических светодиодах светлые тона обычно имеют зеленовато-синий оттенок. А у IPS часто можно заметить уход в теплые оттенки и преобладание желтого с легким отклонением в красный спектр.

Самое главное во всей этой истории — тот факт, что IPS-панели дешевле OLED-матриц. Поэтому в бюджетных смартфонах OLED вы не увидите, хотя в средний ценовой сегмент такие экраны уже проникли благодаря в первую очередь Samsung.

Ответить на вопрос «Какой тип матрицы лучше?» невозможно. При правильной заводской настройке визуально различимые характеристики экранов на разных матрицах очень близки. AMOLED в недорогом телефоне может оказаться куда хуже IPS в смартфоне аналогичной ценовой категории или даже дешевле. Поэтому при выборе мы бы вообще не рекомендовали ориентироваться только на тип матрицы («Ого! OLED в телефоне за 400 рублей! Беру!»). В целом современные телефонные матрицы уже избавились от некогда имевших место существенных недостатков (низкая скорость отклика, маленькие углы обзора), и даже после покупки самых недорогих телефонов вы вряд ли останетесь недовольны тем или иным дисплеем.

Разрешение

В отличие от типа матрицы, этот показатель куда критичнее для восприятия картинки. При этом и разобраться здесь куда проще. Например, вы видите, что разрешение экрана заинтересовавшего вас смартфона выглядит так: 1080×1920. Первое число указывает на количество пикселей, расположенных по горизонтали, а второе — по вертикали. Все разрешения, помимо числового формата, также обозначаются аббревиатурой. Наиболее распространенные вы наверняка видели: так, те же 1080×1920 — это Full HD, 1440×2560 — QHD (или еще 2K), а 2160×3840 — Ultra HD (или 4K) и так далее.

Чем больше пикселей на экране, тем больше информации на нем помещается и тем четче выглядит изображение. Но есть нюанс. Одно дело — разместить 1080 пикселей по горизонтали и 1920 по вертикали, например, на 27-дюймовом компьютерном мониторе, и совсем другое — на относительно маленьком 6,5-дюймовом дисплее смартфона. Разрешение одинаковое, но в первом случае получим огромные пиксели, каждый из которых вы будете видеть невооруженным глазом. Отсюда «зернистость» картинки, которая не радует глаз.

Поэтому вместо разрешения правильнее обращать внимание на такой показатель, как плотность пикселей на дюйм. Потому что он учитывает не только разрешение экрана, но и его размер. Видите значение 300 ppi? Значит, на одном дюйме помещается 300 пикселей. Другой вопрос — много этого, мало или достаточно? Вопрос в некоторой степени анатомический.

Считается, что здоровый глаз человека физически не способен разглядеть нюансы экрана с разрешающей способностью более 350 ppi. То есть что 350, что 1350 ppi — для вас оба дисплея будут в равной степени четкие, без возможности различить отдельные пиксели. Для примера: в том же экране 27-дюймового монитора с разрешением Full HD показатель ppi составит 105, а в 6,5-дюймовом дисплее — неразличимые 340.

Сегодня маркетологи стараются работать в команде с инженерами. Так в смартфонах появляются дисплеи с 500, 600 и даже 800 ppi! Все это не несет никакой пользы для человека. Более того, подобные дисплеи отличаются повышенным энергопотреблением.

Скорее всего, вы будете полностью довольны смартфоном с экраном на 350 ppi. Для чересчур впечатлительных особ, которым нужна особая «противопиксельная гарантия», можно посоветовать что-нибудь в районе 400 ppi. Все, что выше, по крайней мере не стоит рассматривать в качестве определяющего фактора при покупке: экран с 600 ppi не будет четче дисплея с 400 ppi. Именно поэтому во многих флагманских смартфонах по умолчанию установлено разрешение пониже, хотя в рекламе всенепременно делается упор на сверхвысокое разрешение. Пользователь же даже не заметит разницы.

Таким образом, применительно к дисплеям важно не столько разрешение, сколько значение ppi — количество пикселей, помещаемых на одном дюйме площади экрана. Однако и в этом случае формула «чем больше, тем лучше» работает только до определенного момента. Точнее, до 300—400 ppi. Все, что выше, — чистейшей воды маркетинг, абсолютно ненужный в быту.

Частота обновления

До недавнего времени большинство смартфонов довольствовались частотой обновления экрана на уровне 60 Гц. Здесь тоже все просто: это означает лишь то, что в течение секунды изображение на дисплее перерисовывается 60 раз. Однако вслед за настольными мониторами этот показатель начал расти и в смартфонах.

Сначала появились модели с частотой обновления экрана 90 Гц, а с недавнего времени расширяется модельный ряд с 120 Гц. Что это дает в реальности? В первую очередь — более плавную анимацию различных эффектов. Плавно скроллится текст в браузере, плавно перемещаются менюшки. В общем и целом глазам становится приятнее. Но опять же не без нюансов.

Во-первых, высокая частота обновления экрана даст о себе знать далеко не во всех играх — в большинстве из них разницы по сравнению с 60 Гц вы не заметите. Во-вторых, повышенная частота заметно активнее высаживает батарею телефона — во время нашего теста Galaxy S20 Ultra аккумулятор садился на 15—20% быстрее. В-третьих, восприятие «уплавнялки» сильно зависит от индивидуальных особенностей конкретного человека. Вы в любом случае ее заметите, однако кто-то придет в восторг от сверхплавного пролистывания страниц, а кто-то хмыкнет и не поймет, в чем тут кайф.

В целом высокая частота обновления экрана — это круто. Но не для всех и не так чтобы «вау!». Лучше всего здесь самому вживую посмотреть на высокогигагерцевый экран, чтобы определиться, насколько этот параметр окажется важным именно для вас.

Какие экраны бывают у смартфонов