Типы матриц в мониторах: tn, ips, va и oled. что выбрать в 2021 году?

Разрешение монитора

Уже давно традиционным стало разрешение Full HD – 1920×1080. Но существуют модели и с более высоким разрешением. Такие, могут потребоваться для геймеров. Соответственно, Ваша видеокарта должна поддерживать столь высокие разрешения.

Такие параметры, как яркость, контрастность, динамическая контрастность вообще не имеют особого смысла, поскольку каждый производитель замеряет их по своей технологии.

Обратите внимание на разъёмы, расположенные на задней панели монитора. В настоящее время наиболее актуальным является сочетание DVI + HDMI

VGA может пригодиться лишь для старых машин.

Что собой представляет матрица монитора?

В старых моделях мониторов использовался кинескоп Современные разработки удешевили другие виды покрытий, которые можно применять для создания изображений. Больше нет необходимости в использовании электронной пушки. Сейчас наиболее распространены и изготавливаются дисплеи на основе двух технологий или их вариаций – LCD и LED. Выглядят они внутри монитора одинаково, как относительно тонкие, прямоугольные матрицы. Различается только принцип действия.

LCD, или полностью Liquid Crystal Display, Экран на основе жидких кристаллов. Сам он свет не излучает, только меняет полярность падающего на него или проходящего сквозь поток, в каждой точке или пикселе, в зависимости от подаваемого на нее напряжения. Одна из первых разработанных тонкопленочных технологий для отображения информации. Основной минус, от которого стараются уйти производители абсолютно всех видов экранов на основе ЖКТ – время отклика. Переориентация жидкого кристалла в любом случае занимает определенное время, пусть и в современных моделях микроскопическое. Кроме того, большой проблемой служит угол обзора – взгляд, отличный от 90° к экрану, приводит к тому, что для глаза нарушается передача оттенков цвета и его яркость.

Устройство подобных матриц относительно просто. Источник света (зачастую люминесцентный) освещает поверхность своеобразного пластикового бутерброда, каждый пиксель в котором расположен в виде матрицы – рядной последовательности элементов. Эта точка, изменяющая световой поток, представлена двумя поляризаторами, положение которых друг относительно друга изменяется за счет воздействия тока на размещенное между ними активное вещество – жидкий кристалл через прозрачные электроды.

Различия в видах ЖКТ матриц выражаются в последовательности расположения молекул на электродах, соприкасающихся с жидкими кристаллами и самой их форме.

LED или Light Emitting Diode. Экранная матрица на основе светоизлучающих диодов. Ее поверхность – сетка микроскопических, испускающих свет элементов трех основных цветов, каждый из которых выдает поток своего спектра, с яркостью, зависящей от силы подаваемого тока на конкретный участок экрана. По сравнению с ЖКТ, подобные дисплеи имеют меньший срок жизни, но в то же время в них практически отсутствуют проблемы с откликом, как, впрочем, и с углами обзора. Кроме того, некоторые экзотические варианты исполнения подобных матриц позволяют сделать их гибкими.

Маркетинговые названия, применяемые для матриц различных мониторов, требуют небольшого комментария. В действительности под названием LED дисплея, указанным на упаковке, может применяться обычная TN матрица, но с осветительной частью на основе светодиодов.

В реальности, кроме OLED и его варианта AMOLED, никакие светодиодные дисплеи не применяются в качестве небольших мониторов. Слишком крупное зерно не дает возможности использовать их для других целей, кроме как бил-бордов или стационарных табло. Поэтому подобные названия – всего лишь маркетинговый ход.

Структура маркетингового LED экрана

Матрица PLS

PLS (Plane-to-Line Switching). Как уже говорилось, это альтернатива IPS (а вернее разновидность). По большому счету, минусы и плюсы примерно одинаковы. Главным отличием является то, что черный цвет более насыщенный (за счет контрастности). Это делает картинку более качественной. Поэтому данный тип матрицы может быть предпочтительнее для создания дизайна. Кроме того, время отклика может быть меньше, чем у IPS.

Но, существуют и отличительные минусы. Во-первых, как и VA, данный тип менее распространен. Во-вторых, финансовая часть. Если располагать в порядке возрастания, то обычно это TN, VA, IPS, PLS, OLED.

В целом, этот тип матрицы позволяет наслаждаться красивой картинкой, однако, нужно учитывать минусы, так как качественного монитора с типом VA или IPS для домашних задач может быть более, чем достаточно (если цель качество).

Что лучше: IPS или TN матрица?

В экранах ноутбуков, ультрабуков, планшетов и других портативных компьютеров обычно используются жидкокристаллические панели двух типов:

• IPS (In-Plane Switching)
• TN (Twisted Nematic)

У каждого типа есть свои преимущества и недостатки, но стоит учесть, что и предназначены они для разных групп потребителей. Да

Если вам понравился монитор или ноутбук, а технические характеристики дисплея не известны, то следует посмотреть на его экран под различными углами. В том случае, если изображение при этом тускнеет, а его цвета сильно искажаются, перед вами монитор или мобильный компьютер с посредственным TN-дисплеем. Если же, несмотря на все ваши старания, картинка не потеряла своих красок — данный монитор с матрицей, изготовленной по технологии IPS, либо с TN высокого качества.

вайте узнаем, какой тип матрицы подойдет именно вам.

IPS-дисплеи: отличная цветопередача

Дисплеи на основе матриц стандарта IPS обладают следующими преимуществами:

• большие углы обзора — вне зависимости от стороны и угла человеческого взгляда, изображение не будет блеклым и не потеряет насыщенности цветов
• великолепная цветопередача — IPS-дисплеи передают цвета диапазона RGB без искажений
• отличаются довольно высокой контрастностью.

Если вы собираетесь обрабатывать фотографии с предварительной калибровкой монитора или заниматься видеомонтажом, вам понадобится устройство с экраном данного типа.

Недостатки технологии IPS по сравнению с TN:

• длительное время отклика пикселей (по этой причине дисплеи этого типа в меньшей степени подходят для динамичных 3D-игр).
• мониторы и мобильные компьютеры с IPS-панелями как правило стоят дороже, чем модели с экранами на основе матриц TN.

TN-дисплеи: недорогие и быстрые

Наибольшее распространение в настоящее время получили жидкокристаллические матрицы, изготовленные по технологии TN. К их преимуществам относятся:

• низкая стоимость
• небольшая потребляемая мощность
• время отклика.

TN-экраны хорошо проявляют себя в динамичных играх — например, шутерах от первого лица (FPS) с быстрой сменой сцен. Для подобных приложений требуется экран со временем отклика не более 5 мс (у IPS-матриц оно обычно больше). В противном случае на дисплее могут наблюдаться различного рода визуальные артефакты, такие как шлейфы у быстро движущихся объектов.

В том случае, если вы желаете использовать 3D технологии на мониторе или ноутбуке со стереоэкраном, вам также лучше отдать предпочтение TN-матрице. Некоторые дисплеи данного стандарта способны обновлять изображение со скоростью 120 Гц, что является необходимым условием для работы стереоочков активного типа.

Из недостатков TN дисплеев стоит выделить следущие:

• панели стандарта TN имеют ограниченные углы обзора
• посредственную контрастность
• не способны отображать все цвета пространства RGB, поэтому они непригодны для профессионального редактирования изображений и видео.

Очень дорогие TN-панели, однако, лишены некоторых характерных недостатков и по качеству приближаются к хорошим IPS-экранам. Например, в Apple MacBook Pro с Retina используется TN-матрица, почти не уступающая дисплеям IPS в плане цветопередачи, углов обзора и контрастности.

IPS-матрицы                                                         TN-матрицы

Какой цветовой охват дисплея Вам нужен?

Стоит сразу сказать, что если Вы не планируете профессионально заниматься обработкой фотографий в графических редакторах, видеомонтажом и другими задачами, где требуется точная цветопередача, то на цветовой охват дисплея можете особо не обращать внимания при выборе ноутбука. Достаточно будет просто выбрать правильный тип матрицы с хорошими углами обзора (например, IPS или её нормальный аналог).

А вот для профессиональной работы с цветом недостаточно просто выбрать ноутбук с IPS матрицей, ведь IPS матрицы бывают дешёвые и дорогие, соответственно менее и более качественные. В бюджетных и среднебюджетных ноутбуках (примерно до 60 т.р.) чаще всего встречаются IPS матрицы с невысоким цветовым охватом. Как правило это 45% NTSC, что примерно соответствует 57-63% sRGB. Матрицы с таким цветовым охватом не пригодны для профессиональной цветокоррекции (но для любительского редактирования фото вполне подойдут). Хорошим цветовым охватом, пригодным для профессиональной цветокоррекции, считается от 72% NTSC или от 90-100% sRGB и выше.

Узнать какой цветовой охват у экрана того или иного ноутбука не так то просто, поскольку производители ноутбуков далеко не всегда указывают эту информацию (особенно для бюджетных и среднебюджетных моделей). Поэтому, если на официальном сайте производителя ноутбука нет такой информации – нужно искать обзоры на понравившуюся модель ноутбука от профессиональных изданий, например на сайте https://www.notebookcheck-ru.com/.

Но если Вы приобретёте ноутбук с IPS матрицей среднего качества, то есть большая вероятность, что данную матрицу можно будет сменить на более качественную (если в продаже удастся найти более качественную, подходящую для вашего ноутбука). Сделать это будет конечно посложнее, чем просто заменить память в ноутбуке, но всё же своими силами это сделать можно (при наличии прямых рук, в противном случае лучше обратиться в сервисный центр). Ниже приведу пример как визуально может измениться цветопередача при замене IPS экрана среднего качества (цветовой охват 45% NTSC) на IPS экран высокого качества (цветовой охват 72% NTSC).

Слева ноутбук с обычной бюджетной IPS матрицей (45% NTSC), справа ноут с более качественной IPS матрицей (72% NTSC)

Далее была заменена матрица в ноутбуке слева на более качественную (с более высоким цветовым охватом и чуть большей максимальной яркостью), результат ниже.

В ноутбуке слева заменена матрица с бюджетной IPS (45% NTSC), на более качественную IPS (72% NTSC)

Фото взяты с ресурса https://4pda.to/forum/index.php?showtopic=1001909&st=80#entry99707112, выложил их пользователь под ником superjorick, за что ему выражаю благодарность.

Итак, подытожим по цветовому охвату: если Вы не планируете заниматься цветокоррекцией, то можно выбирать ноутбук с обычной бюджетной IPS матрицей. Да, картинка будет немножко тусклее, но без сравнения с другими ноутбуками рядом Вы этого не заметите (большинство пользователей этого не замечает). Но если же Вы планируете заниматься цветокоррекцией, дизайном, видеомонтажом и другими работами, требующими отображения точных цветов и оттенков, тогда выбирайте ноутбуки с экранами с цветовым охватом от 72% NTSC (или от 90-100% sRGB) и выше. Но помните, что выбор ноута с экраном 72% NTSC — это ещё не гарантия, что все цвета будут отображаться правильно и за таким экраном сразу можно работать. Возможно (в большинстве случаев так), ещё потребуется откалибровать экран, чтобы отображаемые цвета и оттенки точно соответствовали действительности. В продаже бывают ноутбуки с уже откалиброванными экранами на заводе, но их меньшинство.

Что такое TFT дисплей

TFT дисплей – это экран, созданный на основе жидких кристаллов и под управлением тонкопленочных транзисторов. Подобные дисплеи задействуются в самых разных устройствах для отображения текста и изображений. Их можно встретить в компьютерах, ноутбуках, смартфонах, электронных книгах и других девайсах.

В начале в продаже можно было встретить дисплеи с пассивной матрицей. Их работа была более медлительная, частота обновления была низкой, а также отмечалось появление мерцания на экране. Всему виной были физические параметры пикселей. Зато потом появились экраны с активной матрицей. Скорость обновления дисплея была увеличена и пропало мерцание. Это стало доступно благодаря специальному транзистору, сохраняющему значение в двоичном коде. Поэтому значение пикселя сохраняется прямо до того, как происходит смена сигнала.

Лучшие телевизоры

Нужно ответственно подходить к выбору телевизору. Такое устройство более дорогостоящее, поэтому заменить телевизор по первой потребности удастся не всем.

Рейтинг основан на отзывах покупателей. Как и в случае с мониторами, они располагаются в порядке убывания по популярности.

Топ 5 телевизоров С IPS матрицей

В таких телевизорах главная особенность – работа кристаллов в одной и той же плоскости между подложкой и поляризатором. Картинка отображается стабильно под любым углом наклона.

Нужно понимать, что все перечисленные модели объединяет 1 важный недостаток. Черные оттенки тускловатые. Именно поэтому может быть испорчено впечатление от просмотра слишком темных фильмов.

Топ 5 телевизоров С VA матрицей

В таких телевизорах цвета более насыщенные и контрастные. Однако страдает угол обзора. Лучшие модели с матрицей VA описаны в таблице.

Матрицы VA и IPS имеют свои как преимущества, так и недостатки. При выборе лучше учитывать, как именно устройство будет использоваться.

Принцип работы жидкокристаллических экранов

Работа жидкокристаллических матриц основана на таком свойстве света, как поляризация. Обычный свет является неполяризованным, т.е. амплитуды его волн лежат в огромном множестве плоскостей. Однако существуют вещества, способные пропускать свет только с одной плоскости. Эти вещества называют поляризаторами, поскольку прошедший сквозь них свет становится поляризованным только в одной плоскости.

Если взять два поляризатора, плоскости поляризации которых расположены под углом 90° друг к другу, свет через них пройти не сможет. Если же расположить между ними что-то, что сможет повернуть вектор поляризации света на нужный угол, мы получим возможность управлять яркостью свечения, гасить и зажигать свет так, как нам хочется. Таков, если описывать вкратце, принцип работы ЖК-матрицы. Конкретную реализацию этого принципа в разных матрицах мы рассмотрим ниже.

В упрощенном виде матрица жидкокристаллического дисплея состоит из следующих частей:

ADS и IPS отличия

IPS матрица

Матрицы IPS предназначены для обеспечения более насыщенных цветов и большей глубины, чем традиционные TN панели. В них используется конфигурация жидких кристаллов, расположенных в плоскости, перпендикулярной световому потоку подсветки (In Plane Switching). Общее качество изображения улучшено за счёт более высокого контраста, лучшей точности цветопередачи и повышенной яркости.

Но главное, что по сравнению с VA матрицами, где жидкие кристаллы расположены вдоль светового потока подсветки, у IPS панелей значительно улучшены углы обзора. Это огромное благо для любителей совместных развлечений у экрана телевизора. Дальнейшее развитие технология IPS получила в PLS матрицах.

ADS матрица это…

Продолжая развивать и усовершенствовать идеологию IPS, многие компании стремятся к устранению основных недостатков таких панелей – низкая контрастность и цена. Очевидно, что больше других преуспела компания BOE со своей технологией ADvanced Super Dimension Switch. Тип матрицы ADS отличается сверхширокими углами обзора, превосходной цветопередачей и сверхвысокой скоростью обработки движущихся изображений.

Изначально матрица телевизора ADS предполагалась к использованию в основном в коммерческих проектах. Это и бесшовные видеостены, и цифровые вывески, и интерактивные доски, и прозрачные табло, и иные специализированные дисплеи. Такое разнообразие сфер применения обусловлено не в последнюю очередь высокой прочностью панелей с типом матрицы IPS-ADS

ADS экраны очень устойчивы к воздействию нажатием, что не так важно для телевизора, но очень важно для интерактивных дисплеев

Как продолжение развития технологии IPS ADS матрица для формирования слоя с управляющими транзисторами использует высокопрозрачный и хорошо проводящий материал оксида индия-олова (ITO). В конкретных цифрах это даёт дополнительный прирост яркости порядка 15%. Кроме того, управление вращением жидких кристаллов в субпикселе ведётся двумя электрическими полями – продольным и поперечным.

За счёт этого значительно повышается скорость изменения состояния пикселя от серого к серому (GTG). Т.е. показатель времени отклика ADS панели существенно улучшается. Основным недостатком ADS матриц является относительная дороговизна слоя ITO из-за высокой цены индия. Но производитель работает над использованием высокопрозрачных материалов-аналогов. Это и оксид алюминия-цинка, и графен, и множество других соединений.

Матрица ADS vs IPS

ADS матрица или IPS что лучше

Чем отличается ADS от IPS? IPS панели уже давно стали отраслевым стандартом, поскольку цветопередача и углы обзора этих матриц пока не превзойдены. Но матрица ADS в сравнение с IPS обладает повышенной яркостью за счёт использования более светопропускающего слоя в качестве основы для размещения управляющих элементов.

Уже одно это даёт ей огромный плюс. Размещение управляющего слоя над слоем ЖК обеспечивает матрице ADS дополнительную жёсткость, расширяющую возможные области её использования. Уменьшенное время отклика открывает хорошие перспективы для применения в качестве ТВ экранов и игровых мониторов.

Остаётся обойти главный недостаток – относительную дороговизну ADS. Но раз уже компания Samsung начала использовать ADS панели в своих телевизорах (Q80A 2021 года), то значит, дело движется в правильном направлении.

Лучший вариант матрицы монитора

На прилавках современных магазинов можно встретить устройства со следующими типами матриц:

• TN+film;
• IPS;
• *VA;
• PLS.

TN+film – это очень дешёвый и простой тип матрицы. Из-за низкой стоимости, этот вариант очень популярен. Ещё в недалёком прошлом, практически на всех мониторах была такая матрица, лишь немногие пользователи, которым требовались особенно качественные устройства, выбирали модели с другим типом матрицы. А на сегодняшний день ситуация несколько изменилась, мониторы стали более дешёвыми и эта технология потеряла былую популярность.

Основные плюсы и минусы:

• низкая стоимость;
• быстрый отклик;
• недостаточный угол обзора;
• изображение низкой контрастности;
• цвета передаются некачественно.

IPS – на текущий момент это наиболее качественная матрица. Она создана усилиями фирмы Hitachi и NEC. Инженеры смогли устранить недоработки TN+film, однако это привело к тому, что цена этого типа существенно возросла, по сравнению с TN+film. Но с каждым годом цены IPS мониторов падают и в недалёком будущем они станут по карману большинству пользователей.

Основные плюсы и минусы:

• цвета передаются качественно;
• отличная контрастность;
• широкий угол обзора;
• слишком высокая стоимость;
• время отклика завышено.

*VA — этот вариант, по сути, нечто среднее между TN+film и IPS. Большое распространение получила MVA. Эта технология — разработка фирмы Fujitsu.

Основные плюсы и минусы:

• широкий угол обзора;
• передача цветов качественная;
• время отклика высокое;
• небольшая стоимость;
• детали в тенях пропадают.

PLS – эта модель матрицы, была придумана инженерами фирмы Samsung для конкуренции с дорогой IPS матрицей.

Основные плюсы и минусы:

• яркое изображение;
• качественная передача цветов;
• расширенный угол обзора;
• требует немного энергии;
• матрица подсвечивается неравномерно.