Объяснение экранов смартфонов:типы дисплеев, разрешения и частота обновления

Аббревиатуры дисплея смартфона могут быть немного сложными, но если вы хотите знать, что означают все цифры и аббревиатуры, связанные с экранами смартфонов, мы вам поможем. Хотите узнать, для чего лучше всего подходит каждый тип экрана и в чем разница в разрешении экрана?

• Типы панелей
• Что такое ЖК-дисплей?
  • IPS-дисплеи
  • ЖК-дисплеи PLS
  • Различия между ЖК-дисплеями и светодиодными дисплеями
  • Мини-светодиод
• AMOLED-дисплеи
  • В чем разница между OLED, AMOLED и Super AMOLED
  • Складные и раскладные дисплеи
• Разрешения:HD/HD+, FullHD, 4K.
• Retina, Super Retina XDR:что это такое?
• Нит и уровни яркости
• Частота обновления:что означают 60, 90 и 120 Гц?
• Дисплеи TFT, LTPS, LTPO, IGZO
• Дисплеи будущего
• Что лучше:LCD/LED или AMOLED?

Типы панелей

В последние годы для дисплеев смартфонов появилось гораздо больше аббревиатур, чем когда-либо прежде, и каждый из них использует разные технологии. AMOLED, LCD, LED, IPS, TFT, PLS, LTPS, LTPO... список продолжает расти.

Как будто различных доступных технологий было недостаточно, производители компонентов и смартфонов используют все более и более прославленные названия, такие как «Super Retina XDR» и «Dynamic AMOLED», что в конечном итоге увеличивает вероятность путаницы среди потребителей. Итак, давайте рассмотрим некоторые из этих терминов, используемых в спецификациях смартфонов, и расшифруем их.

В смартфонах используется множество типов дисплеев:LCD, OLED, AMOLED, Super AMOLED, TFT, IPS и некоторые другие, которые в настоящее время реже встречаются на смартфонах, например, TFT-LCD. Одним из наиболее часто встречающихся на телефонах среднего и высокого класса в настоящее время является IPS-LCD. Но что все это значит?

Короче говоря, на рынке дисплеев для смартфонов доступны два типа технологий:LCD и OLED. Каждый из них имеет несколько вариаций и поколений, что приводит к появлению большего количества сокращений, похожих на телевизоры и их различные диапазоны, такие как LED, QLED, miniLED, которые на самом деле являются вариациями ЖК-технологии.

Что такое ЖК-дисплей?

ЖК-дисплей означает жидкокристаллический дисплей, и его название связано с набором жидких кристаллов с подсветкой, а их повсеместное распространение и относительно низкая стоимость делают их популярным выбором для смартфонов и многих других устройств.

ЖК-дисплеи также, как правило, довольно хорошо работают под прямыми солнечными лучами, так как весь дисплей освещается сзади, но имеют потенциально менее точную цветопередачу, чем дисплеи, которым не требуется подсветка.

В смартфонах у вас есть как TFT и IPS дисплеи. TFT означает Thin Film Transistor, усовершенствованную версию ЖК-дисплея, в которой используется активная матрица (например, AM в AMOLED). Активная матрица означает, что каждый пиксель отдельно подключен к транзистору и конденсатору.

Основным преимуществом TFT является относительно низкая стоимость производства и повышенная контрастность по сравнению с традиционными ЖК-дисплеями. Недостатком ЖК-дисплеев TFT является более высокое энергопотребление, чем у некоторых других ЖК-дисплеев, менее впечатляющие углы обзора и цветопередача. Именно по этим причинам, а также из-за снижения стоимости альтернативных вариантов, TFT больше не используются в смартфонах.

IPS-дисплеи

Технология IPS (Планетное переключение ) решает проблему, с которой сталкивается первое поколение ЖК-дисплеев, в которых применяется технология TN (Twisted Nematic):искажение цвета происходит, когда вы смотрите на дисплей сбоку — эффект, который продолжает возникать на более дешевых смартфонах и планшетах. /Р>

В панелях IPS жидкие кристаллы выровнены по дисплею, что обеспечивает превосходные углы обзора — обычно на телевизорах они составляют 178º, что является еще одной характеристикой дисплеев IPS. Еще одной характеристикой IPS-дисплеев по сравнению с другими ЖК-технологиями является превосходная цветопередача, что объясняет использование таких панелей в мониторах, предназначенных для редактирования изображений.

ЖК-дисплеи PLS

PLS (переключение между плоскостями и линиями) стандарт использует аббревиатуру, очень похожую на IPS, и стоит ли удивляться, что его основные операции также схожи по своей природе? Технология, разработанная Samsung Display, имеет те же характеристики, что и IPS-дисплеи, — хорошую цветопередачу и углы обзора, но более низкий уровень контрастности по сравнению с OLED- и LCD/VA-дисплеями.

По данным Samsung Display, панели PLS имеют более низкую стоимость производства, более высокие показатели яркости и даже лучшие углы обзора по сравнению с их конкурентами, панелями IPS от LG Display. В конечном итоге выбор панели PLS или IPS сводится к выбору поставщика компонентов.

Это светодиодный или жидкокристаллический дисплей?

Это очень распространенный вопрос после того, как были запущены «светодиодные» телевизоры, и краткий ответ — просто LCD. Технология, используемая в светодиодном дисплее, представляет собой жидкокристаллическую технологию, разница заключается в том, что светодиоды генерируют подсветку.

Преимущество светодиодов в том, что они потребляют очень мало энергии, что объясняет акцент, который отделы маркетинга уделяют этому термину в телевизорах, но не так много, когда речь идет о смартфонах с их уменьшенным размером дисплея. С другой стороны, работа с подсветкой не позволяет LCD/LED-дисплеям обеспечивать уровень контрастности, сравнимый с OLED-дисплеями, поскольку управление освещением осуществляется не каждым отдельным пикселем, а отдельными областями на дисплее.

Мини-светодиод:что изменится благодаря этой новой технологии

Одним из основных моментов, представленных производителями телевизоров на выставке CES 2021, технология мини-светодиодов казалась далекой от мобильных устройств, пока Apple не анонсировала iPad Pro 2021 года. Как следует из названия, этот метод основан на миниатюризации светодиодов, формирующих подсветку экрана, в котором по-прежнему используется ЖК-панель.

Уменьшение компонента позволяет включить в подсветку дисплея больше светодиодов, что дает больший контроль над уровнями контрастности в разных областях дисплея. Еще одним преимуществом нового iPad, отмеченным Apple, является более высокая пиковая яркость — до 1600 нит в режиме HDR по сравнению с 600 нит у предыдущего поколения или до 1200 нит для OLED-экрана на iPhone 12.

Несмотря на улучшение контрастности (и, возможно, яркости) по сравнению с традиционными LCD/LED-дисплеями, LCD/mini-LED по-прежнему делят экран на зоны яркости — более 2500 в случае iPad и телевизоров LG «QNED» 2021 года — по сравнению до десятков или сотен зон в дисплеях FALD предыдущего поколения (полное локальное затемнение), на которых светодиоды находятся за ЖК-панелью, а не по краям.

Однако для еще большего контроля контрастности, осуществляемого индивидуально в каждой точке экрана, необходимо перейти к панелям, оснащенным технологиями microLED — все еще непомерно дорогих в 2021 году — или OLED, которые до недавнего времени массово производились только в размеры для смартфонов или телевизоров.

AMOLED-дисплеи

AMOLED расшифровывается как Active Matrix Organic Light-Emitting Diode. Хотя это может показаться сложным, на самом деле это не так. Мы уже встречались с активной матрицей в технологии TFT LCD, а OLED — это просто термин для другой технологии тонкопленочных 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 только отдельные пиксели не наэлектризованы.

Это означает, что OLED-дисплеи имеют гораздо более чистый черный цвет и потребляют меньше энергии, когда на экране отображаются черные или более темные цвета. Однако более светлые темы на экранах AMOLED потребляют значительно больше энергии, чем ЖК-дисплеи, использующие ту же тему. OLED-экраны также дороже в производстве, чем ЖК-дисплеи.

Поскольку черные пиксели на OLED-дисплее «выключены», коэффициент контрастности также выше по сравнению с ЖК-экранами. AMOLED-дисплеи также имеют очень высокую частоту обновления, но, с другой стороны, они не так хорошо видны под прямыми солнечными лучами, как ЖК-дисплеи с подсветкой. Выгорание экрана и деградация диодов (поскольку они органические) — это другие факторы, которые следует учитывать.

Положительным моментом является то, что экраны AMOLED можно сделать тоньше ЖК-дисплеев (поскольку им не требуется слой задней подсветки), а также их можно сделать гибкими.

В чем разница между OLED, AMOLED и Super AMOLED?

OLED означает органический светоизлучающий диод. OLED-дисплей состоит из тонких листов электролюминесцентного материала, основным преимуществом которых является то, что они излучают собственный свет и поэтому не требуют подсветки, что снижает потребление энергии. OLED-дисплеи чаще называют AMOLED-дисплеями при использовании на смартфонах или телевизорах.

Как мы уже говорили, часть AM AMOLED означает активную матрицу, которая отличается от OLED с пассивной матрицей (P-OLED), хотя они менее распространены в смартфонах.

Super AMOLED — это название, данное Samsung своим дисплеям, которые раньше можно было найти только в моделях высокого класса, но теперь они перешли на устройства с более скромными характеристиками. Как и ЖК-дисплеи IPS, Super AMOLED улучшает базовую концепцию AMOLED, интегрируя слой сенсорного отклика в сам дисплей, а не в качестве дополнительного слоя поверх него.

В результате дисплеи Super AMOLED лучше справляются с солнечным светом, чем дисплеи AMOLED, а также потребляют меньше энергии. Как следует из названия, Super AMOLED — это просто улучшенная версия AMOLED. И дело не только в маркетинговом шуме:дисплеи Samsung регулярно признаются одними из лучших на рынке.

Последняя эволюция технологии получила название «Динамический AMOLED». Samsung не стала вдаваться в подробности того, что означает этот термин, но подчеркнула, что панели с такой идентификацией включают сертификацию HDR10+, которая поддерживает более широкий диапазон контрастности и цветов, а также подавление синего света для улучшения визуального комфорта.

В том же духе термин «Fluid AMOLED», используемый OnePlus на своих самых продвинутых устройствах, в основном подчеркивает используемую высокую частоту обновления, что приводит к более плавной анимации на экране.

Складные и раскладные дисплеи

Еще одно преимущество OLED-дисплеев заключается в следующем:за счет отказа от слоя подсветки компонент может быть не только тоньше, но и более гибким. Эта функция уже используется в смартфонах со сгибаемыми дисплеями, а также используется в концептуальных устройствах со сворачивающимся дисплеем.

Технология дебютировала с малоизвестным Royole FlexPai, оснащенным OLED-панелью, поставленной китайской BOE, а затем использовалась в Huawei Mate X (на фото выше) и Motorola Razr (2019), где оба также оснащены панелью BOE — и Galaxy. Отразить и согнуть линии с помощью компонента, поставляемого Samsung Display.

Разрешение. В чем разница между HD, HD+, FullHD, 4K и т. д.?

Разрешение описывает количество отдельных пикселей (или точек), отображаемых на экране, и обычно представлено для телефонов количеством пикселей по горизонтали — по вертикали, если речь идет о телевизорах и мониторах. Больше пикселей на одном дисплее позволяет отображать более подробные изображения и более четкий текст.

Чтобы упростить сравнение различных моделей, бренды обычно используют одну и ту же схему именования, ставшую популярной на рынке телевизоров, с такими терминами, как HD, FullHD и UltraHD. Но с телефонами, использующими широкий диапазон различных пропорций экрана, просто знать это недостаточно, чтобы знать общее количество пикселей, отображаемых на экране.

Распространенные разрешения телефонов

Маркетинговое название	Горизонтальные пиксели	Вертикальное разрешение	Другие используемые имена
HD	720p	1280 (16:9) 1440 (18:9) 1520 (19:9) 1600 (20:9) 1680 (21:9)	720p, WXGA
Full HD	1080p	1920 (16:9) 2160 (18:9) 2280 (19:9) 2400 (20:9) 2520 (21:9)	FHD, 1080p
Четыре HD	1440p	2560 (16:9) 2880 (18:9) 3040 (19:9) 3200 (20:9) 3360 (21:9)	QHD, 1440p
Ультра HD	2160p	3840 (16:9) 4320 (18:9) 4560 (19:9) 4800 (20:9) 5040 (21:9)	UHD, 4K, 2160p

Но разрешение само по себе не является хорошей мерой четкости изображения, для этого нам нужно учитывать размер дисплея, в результате чего получается плотность пикселей по площади, измеряемая DPI/PPI (точек/точек на дюйм).

Retina, Super Retina XDR:что это такое?

Говоря о плотности пикселей, это было одним из основных моментов Apple еще в 2010 году во время запуска iPhone 4. Компания окрестила ЖК-экран (LED, TFT и IPS), используемый в смартфоне, «дисплеем Retina» благодаря высокому разрешение используемой панели (тогда 960 на 640 пикселей) на 3,5-дюймовом дисплее.

Название, придуманное отделом маркетинга Apple, применяется к экранам, на которых, по словам компании, человеческий глаз не может различить отдельные пиксели с обычного расстояния просмотра. В случае с iPhone этот термин применялся к дисплеям с плотностью пикселей более 300 ppi (точек на дюйм).

С тех пор другие производители последовали их примеру, внедряя панели со все более высоким разрешением. В то время как iPhone 12 mini обеспечивает разрешение 476 dpi, такие модели, как Sony Xperia 1, могут похвастаться колоссальными 643 dpi.

• Вам когда-нибудь понадобится разрешение 4K на вашем смартфоне?

Чтобы выделиться, Apple ввела термин «Super Retina», который в основном определяет OLED-экраны, используемые в iPhone X и выше, или высокую контрастность и точность цветопередачи, которыми наслаждаются владельцы смартфонов Galaxy S, и даже был замечен даже в некоторых более ранних моделях Nokia. .

С iPhone 11 Pro в уравнение был введен еще один термин:«Super Retina XDR». По-прежнему используя OLED-панель (поставляемую Samsung Display или LG Display), смартфон обеспечивает еще более высокие характеристики с точки зрения контрастности — с соотношением сторон 2 000 000:1 и уровнем яркости 1 200 нит, которые были специально оптимизированы для отображения контента в Формат HDR.

В качестве своего рода утешительного приза для покупателей iPhone XR и iPhone 11, которые продолжали полагаться на ЖК-панели, Apple классифицировала дисплей, используемый в смартфонах, новым термином «жидкая сетчатка». Позже это было применено также к моделям iPad Pro и iPad Air с экранами, определяющими название, которые могут похвастаться широким диапазоном и точностью цветопередачи, по крайней мере, на основе стандартов компании.

Ниты и уровни яркости

Нит, или кандела на квадратный метр в международной системе (кд/м²), является единицей измерения яркости, то есть интенсивности излучаемого света. В случае экранов смартфонов и мониторов в целом такое значение определяет, насколько ярким будет дисплей:чем выше значение, тем интенсивнее свет, излучаемый экраном.

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

Термины «120 Гц», «90 Гц» и другие, популяризированные в 2019 и 2020 годах среди смартфонов высокого класса и даже некоторых смартфонов среднего класса, с аналогичным измерением в герцах представляют частоту обновления панели, будь то ЖК-дисплей или OLED. Чем выше значение, тем больше кадров в секунду отображается на экране.

В результате анимация на телефоне становится более плавной как при обычном использовании, так и в играх по сравнению с экранами с частотой обновления 60 Гц, которая остается стандартной частотой на рынке для дисплеев.

Первоначально рекламируемая как «уловка» в 2017 году, с запуском Razer Phone эта функция со временем набирала все большую популярность, даже с соответствующим сокращением времени автономной работы. Чтобы максимально использовать эту функцию, производители начали использовать экраны с переменной частотой обновления, которую можно регулировать в зависимости от отображаемого контента:24 кадра в секунду в большинстве фильмов, 30 или 60 кадров в секунду в домашних видеозаписях и т. д. .

Та же единица измерения используется для частоты дискретизации. Хотя это и похоже, значение здесь представляет собой количество раз в секунду, когда экран может регистрировать касания. Чем выше частота дискретизации, тем быстрее смартфон регистрирует такие прикосновения, что приводит к более быстрому времени отклика.

• Миф или факт:быстрая зарядка портит аккумулятор вашего смартфона?

TFT, LTPS, LTPO, IGZO

Чтобы еще больше запутать алфавитный суп, с которым мы столкнулись, вы также столкнетесь с другими менее распространенными терминами, которые часто выделяются в рекламных материалах для смартфонов.

TFT (Тонкопленочный транзистор ) — тип ЖК-дисплея, в котором используется тонкий полупроводниковый слой, нанесенный на панель, что позволяет активно контролировать интенсивность цвета в каждом пикселе, с аналогичной концепцией активной матрицы (AM), используемой в AMOLED-дисплеях. Используется в панелях TN, IPS/PLS, VA/PVA/MVA и т. д.

LTPS (низкотемпературный поликремний ) – вариант TFT, обеспечивающий более высокое разрешение и меньшее энергопотребление по сравнению с традиционными TFT-экранами на основе технологии a-Si (аморфный кремний).

ИГЗО (индий-галлий-цинк-оксид ) — полупроводниковый материал, используемый в пленках TFT, который также обеспечивает более высокое разрешение и более низкое энергопотребление, а также обеспечивает работу на различных типах ЖК-экранов (TN, IPS, VA) и OLED-дисплеях

LTPO (Низкотемпературный поликристаллический оксид ) — технология, разработанная Apple, которую можно использовать как в OLED, так и в ЖК-дисплеях, поскольку она сочетает в себе технологии LTPS и IGZO. Результат? Более низкое энергопотребление. Он использовался в Apple Watch 4 и Galaxy S21 Ultra.

LTPO позволяет дисплею регулировать частоту обновления, динамически адаптируясь к отображаемому контенту. Прокрутка страниц может активировать самый быстрый режим для плавного просмотра, а отображение статического изображения позволяет телефону использовать более низкую частоту обновления, экономя заряд батареи.

В 2022 году флагманские телефоны начали использовать так называемую технологию LTPO 2.0, основным преимуществом которой является возможность снижения частоты обновления до 1 Гц вместо 10 Гц, доступных в панелях LTPO первого поколения. Технология LTPO 2.0, используемая в таких телефонах, как OnePlus 10 Pro и Galaxy S22 Ultra, обещает еще большую экономию энергии.

• Как продлить срок службы аккумулятора смартфона.

Дисплеи будущего:microLED

Среди телевизоров давней технологией всегда была технология miniLED, заключающаяся в увеличении количества световых зон в задней подсветке при использовании ЖК-панели. Ходят слухи, что вскоре смартфоны и смарт-часы будут использовать технологию microLED в своих устройствах, поскольку она радикально отличается от LCD/LED-дисплеев, поскольку имеет характеристики изображения, аналогичные характеристикам OLED.

Дисплей microLED имеет один светодиод для каждого субпикселя экрана — обычно это набор красных, зеленых и синих диодов для каждой точки. Скорее всего, он будет использовать неорганический материал, такой как нитрид галлия (GaN).

Применяя технологию самоизлучающего света, дисплеи microLED не требуют использования подсветки, при этом каждый пиксель «выключается» индивидуально. Результат впечатляет:ваши глаза видят тот же уровень контрастности, что и OLED-дисплеи, без риска остаточного изображения или выгорания органических диодов.

Еще одним преимуществом технологии microLED является возможность отображать изображения с более высоким уровнем яркости при более низком энергопотреблении, сочетающем сильные стороны OLED- и ЖК-панелей.

С другой стороны, использование нескольких диодов для каждого пикселя создает проблему с точки зрения миниатюризации компонентов. Например, разрешение Full HD имеет чуть более двух миллионов пикселей (1920 x 1080 точек), что требует 6 миллионов микроскопических светодиодов с традиционной структурой RGB (красный, зеленый и синий).

Это одна из причин, объясняющих, что внедрение такой технологии на сегодняшний день остается довольно ограниченным по масштабу. Вы увидите их в основном на больших экранах с диагональю от 75 до 150 дюймов, которые поддерживают разрешение 4K (разрешение 3840 x 2160, что близко к 8,3 миллионам пикселей или 24,8 миллионам субпикселей RGB). Это огромное количество пикселей!

Еще одна вещь, которой следует опасаться, — это цена — 170 миллионов корейских вон (около 150 330 долларов США после конвертации), что, безусловно, является большой суммой для 110-дюймового дисплея.

• Плюсы и минусы соотношения сторон экрана 18:9

Что лучше:LCD/LED или AMOLED?

Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки, но в последние годы OLED-экраны получили все большее распространение, особенно с внедрением этого компонента в флагманские смартфоны высокого класса. Он приобрел еще большую популярность после выхода iPhone X, закрепившего позиции OLED-панелей в премиум-сегменте.

Как указывалось ранее, OLED/AMOLED-экраны имеют преимущество в различном уровне контрастности благодаря индивидуальной регулировке яркости пикселей. Еще одним результатом этого является более реалистичное воспроизведение черного цвета, а также низкое энергопотребление, когда на экране отображаются темные изображения, что также помогло популяризировать темные режимы на смартфонах.

С другой стороны, OLED-экраны имеют более высокую стоимость производства, а также меньшее количество поставщиков — доминируют южнокорейские Samsung Display и LG Display, китайский BOE занимает третье место, а несколько других китайских производителей удовлетворяют оставшийся спрос по сравнению с ними. на ЖК-панели.

Кроме того, органические диоды, давшие название OLED-экранам, со временем могут утратить способность изменять свои свойства, а это происходит при отображении одного и того же изображения в течение длительного периода времени. Эта проблема, известная как «выгорание», обычно проявляется, когда в течение длительного времени применяются более высокие настройки яркости.

Хотя это вполне реальная возможность, это не то, что затрагивает большинство пользователей, которые часто путают выгорание с похожей проблемой — остаточным изображением, которое носит временный характер и обычно решается через несколько минут.

• Как устранить выгорание экрана или остаточное изображение на дисплее AMOLED

В случае с ЖК-дисплеями основное преимущество заключается в низкой стоимости производства, поскольку десятки игроков на рынке предлагают конкурентоспособные цены и большие объемы производства. Некоторые бренды воспользовались этой функцией, чтобы отдать приоритет определенным функциям, таким как более высокая частота обновления, вместо использования панели OLED, например Xiaomi Mi 10T.

Также стоит помнить, что, как и почти для всех типов компонентов, существуют экраны AMOLED и LCD с разным уровнем качества и функций, которые можно комбинировать различными способами для достижения определенной ценовой категории. Это долгая дискуссия, которая даже стала предметом жарких споров между моими коллегами Беном и Рахулом.

А вы? Есть ли у вас предпочтения для определенного типа дисплея? Мы пропустили какие-либо аббревиатуры, связанные с дисплеями? Оставьте свой комментарий ниже.

Эта статья была обновлена ​​в мае 2022 г., но ранее опубликованные комментарии были сохранены.