Технологии играют важную роль, как в жизни отдельного человека, так и всего сообщества в целом. Их разработка и внедрение позволяют не только улучшать характеристики выпускаемой продукции, успешно справляясь с конкурентами, но и порой вызывают настоящий фурор. Именно таким событием стало представление новой технологии южнокорейской компании Samsung, которая одна из первых внедрила новшества в сфере производства дисплеев для. Новое поколение экранов — это не только hd super amoled усовершенствованная технология, улучшающая показатели средств коммуникации, но и перспектива их дальнейшего развития.
Основные принципы технологии
Super amoled от компании Samsung - это технология, основанная на использовании органических светодиодов, которые применяются в качестве светоизлучающих деталей, тонкопленочных транзисторов, которые ими управляют, и представлены в виде активной матрицы.
Для производства новых экранов могут использоваться две технологии, отличие которых заключается в структуре пикселя: матрица plus и PenTile. В super amoled plus матрица имеет традиционную структуру субпикселей (красный-синий-зеленый) и равное их количество.
При внедрении технологии PenTile применяется схема RGBG, имеющая четыре цвета (красный-зеленый-синий-зеленый). В super amoled plus матрице количество субпикселей примерно на 50 % больше, чем у PenTile, что обеспечивает лучшее качество и четкость изображений. Однако компанией Samsung было решено сначала использовать PenTile матрицу, поскольку она долговечнее, чем plus . Это основано на деградации синих субпикселей, которых в матрице plus намного больше и поэтому она быстрее выходит из строя. Однако дальнейшие разработки сделали возможным и использование super amoled plus.
Недостатки выбранной матрицы компенсируются производителем в виде экрана большего размера, выполненного по технологии super amoled.
Достоинства и недостатки
Оптимальная организация производства и модернизация технологического процесса за счет внедрения разработок, позволяют выпускать экраны hd super amoled, стоимость которых значительно дешевле аналогов. Они отличаются большим разрешением и небольшой толщиной, почти не влияющей на линейные размеры электронных устройств.
Дисплей, изготовленный по технологии super amoled, с использованием матриц PenTile или plus, характеризуется также следующими преимуществами:
- Снижением энергопотребления электронными устройствами на 20%
Одной из главных проблем, которые присущи всем гаджетам и различным средствам коммуникации, является неэффективный расход потребляемой мощности батарей. Технология super amoled продлевает время их функционирования, в том числе и за счет наличия светодиодов, благодаря которым не требуется подсветка дисплея.
- Отсутствием искажения восприятия визуальной информации на ярком солнце
Теперь не нужно закрывать дисплей рукой или какими-нибудь предметами: новая разработка позволяет читать тексты и играть в разные игры даже под прямыми лучами, не опасаясь бликов.
- Широким углом обзора
Он составляет 180⁰, однако при этом изображение не уменьшает своей четкости и не становится размытым. Это позволяет рассматривать графическую информацию, не изменяя наклона дисплея, и обеспечивает превосходное качество изображения.
- Увеличением яркости экрана
Кроме четкости линий, технология super amoled как с матрицей plus, так и с PenTile, позволяет получать более яркие насыщенные цвета и оттенки, а цветопередача повысилась на 30 %.
- Контрастностью
При использовании экрана hd super amoled нет эффекта ″размытости″ во время воспроизведения видеоинформации, и просматриваются четкие границы между различными форматами изображений и в переходе от цвета к цвету.
- Надежностью и долговечностью
В новых дисплеях, произведенных компанией Samsung, отсутствуют воздушные подушки, поэтому механическая прочность и срок эксплуатации увеличиваются.
К недостаткам hd super amoled относится преобладание холодных оттенков при передаче изображений и небольшой срок службы светодиодов. На больших дисплеях этого типа они выгорают не позднее, чем через 2—3 года после начала эксплуатации, а на устройствах мобильной связи — через 5—10 лет. Но поскольку за это время средства коммуникаций морально устаревают, то такой срок функционирования hd super amoled считается приемлемым.
Область применения
Чаще всего создатели новых разработок стремятся внедрить их для улучшения характеристик собственной продукции. Вот и Samsung в феврале 2011 года наладила выпуск электронных устройств с экраном новой разработки, которыми оказались смартфоны серии Samsung Galaxy S II. Именно на их примере потребители ощутили все преимущества новых технологий.
Перспективы развития
Особенностью процесса создания дисплеев hd super amoled является возможность дополнять их устройство, не меняя все этапы производства, а лишь дорабатывать, дополняя слоями с новыми характеристиками. Последнее усовершенствование состоит из следующих слоев:
- Сенсорной пленки
- Защитного покрытия, к которому прикрепляется проводка низкого напряжения. Оно прозрачно и приклеено к предыдущему
- Слой со светодиодами, отвечающими за изображение
- Тонкопленочные транзисторы
- Слой подложки, которая может изготавливаться из самых разных материалов
Именно на совершенствование последнего слоя направлены все усилия разработчиков: эти разработки позволяют создавать гибкие дисплеи от компании Samsung с запланированными характеристиками. В свою очередь гибкие экраны помогут кардинально изменить принцип функционирования мобильных электронных устройств.
Что самое главное в смартфоне?
Не спешите с ответом, подумайте. Предполагаю, что большинство читателей все-таки ответит: «Процессор ».
Это действительно значимая составляющая, но не самая главная в современных реалиях. Даже процессоры 3-летней давности бодро справляются со своей работой.
Во все времена именно дисплей считался одной из самых важных составляющих мобильных гаджетов. Мы постоянно смотрим в дисплей смартфона, и никакой процессор не спасет гаджет, если качество изображения будет плохим.
С 2010 года компании начали обращать действительно пристальное внимание на экраны в девайсах. Сейчас есть только один лидер.
1. Откуда пошёл AMOLED и как его создавали
Всё началось 6 лет назад: именно тогда Samsung приступила к активному продвижению диковинной технологии AMOLED. На тот момент она отставала по качеству картинки от IPS-матриц и не годилась в подмётки, скажем, экрану в iPhone 4.
В то время львиную долю заказов Samsung составляли IPS-матрицы для той же Apple. Для своих массовых продуктов корейцы использовали собственную ЖК-разработку PLS (Plane-to-Line Switching), взятую на вооружение вместо PVA. Опять же, все это происходило без огонька и задора.
Совсем другие усилия были сосредоточены на AMOLED. Результаты работы в этом направлении корейская компания демонстрировала на флагманских мобильных устройствах, начав с .
Samsung Galaxy S с первым коммерческим дисплеем Super AMOLED
Зачем тратить время и средства на отстающую от альтернатив технологию? Были две основные причины:
- Отсутствие конкурентов (подробнее об этом ниже).
- Огромный потенциал разработки .
Из года в год Samsung умудрялась демонстрировать все более впечатляющие результаты. И сегодня AMOLED стоит не только в их устройствах – вы носите его каждый день на запястье. Да-да, привет, Apple Watch с AMOLED-дисплеем из Кореи.
Сегодня именно Samsung – король индустрии мобильных дисплеев. Что будет завтра, через три года, пять лет? Чтобы ответить на этот вопрос, вначале окунёмся в историю одной большой, сложной инновации.
2. Что из себя представляет AMOLED
Расшифровывается так: Active Matrix Organic Light-Emitting Diode или активная матрица на органических светодиодах OLED. А OLED – это полупроводниковый прибор из органических соединений, излучающих свет при прохождении электрического тока.
Для управления светодиодами OLED используется активная матрица из тонкопленочных транзисторов (TFT). То есть за работу каждого пикселя отвечает свой собственный транзистор.
Сложно? Представьте себе толпу работников (светодиоды OLED), которыми руководят менеджеры (матрица TFT). Менеджеров много, но сотрудников ещё больше. Все вместе они образуют эффективную систему управления дисплеем. Но менеджеров нельзя путать с простыми работниками – это к тому, что OLED и TFT являются разными вещами.
Система эта очень похожа на технологию ЖК. Там тоже используются отдельные пиксели, управляемые TFT. Но у AMOLED есть ряд преимуществ:
- Каждый пиксель в AMOLED светится самостоятельно , в то время как в ЖК используется общая подсветка. Это позволяет в первом случае создавать более тонкие дисплеи (нет отдельного блока подсветки) с практически бесконечным уровнем черного цвета (пиксель просто не излучает свет, если нужен именно черный цвет). Кроме того, в среднем AMOLED-матрица потребляет меньше энергии , чем ЖК, так как при выводе темных изображений часть пикселей не светится, а в ЖК-матрице подсветка работает постоянно.
- AMOLED отображает более широкую цветовую гамму . В среднем на 32% больше. Картинка получается насыщеннее и сочнее.
- На два порядка меньшее время отклика (0,01 мс с против 2 мс у самых скоростных TN-матриц). То есть, никаких смазов картинки, при быстро движущихся объектах на экране.
- Полные углы обзора в 180° без искажения цветов и снижения яркости.
Недостатки тоже имеются. Именно над их устранением Samsung работала все эти годы:
- Хрупкость матриц - малейшая трещина приведет к частичному выходу дисплея из строя, как и разгерметизация между слоями экрана.
- Снижение срока службы при работе в ярких тонах в сравнении с ЖК. Причем субпиксели разных цветов теряют яркость с разной скоростью (быстрее всего деградируют синие).
- Высокая стоимость производства в сравнении с ЖК.
- Относительно низкая яркость в сравнении с другими технологиями дисплеев.
- Повышенное энергопотребление на ярких изображениях .
Весьма серьезный список. Но почти всё из него сегодня неакутально. Проблемы решены на 95%. Как всё это происходило?
3. Шесть «светодиодных» лет до появления AMOLED в смартфоне
Корейская компания не на ровном месте сделала упор на органические светодиоды:
- В 2004 году Samsung стала крупнейшим производителем OLED в мире с долей рынка в 40%.
- В 2006 году она окончательно закрепила свою лидерскую позицию став крупнейшим владельцем интеллектуальной собственности в области OLED: более 600 американских патентов и более 2800 международных.
- В 2010 году 98% глобального рынка AMOLED уже принадлежит Samsung .
К сегодняшнему дню конкурентов у компании так и не появилось.
Стоит отметить, что корейский производитель активно экспериментировал с применением OLED в разных областях и смартфоны - лишь одна из них. Так, еще в 2005 году Samsung продемонстрировала самый большой OLED-телевизор с диагональю дисплея в 21 дюйм и высочайшим на то время разрешением в 6,22 млн пикселей.
В 2008 году она показала самый большой и одновременно самый тонкий OLED-ТВ: 31 дюйм при толщине в 4,3 мм. В том же году в мае компания представила тонкую 12,1-дюймовую матрицу (1280х768 точек) для ноутбуков, планируя наладить массовое производство к 2010 году. Но не срослось.
А в конце 2008 года Samsung показала тончайший (0,5 мм) сгибаемый OLED-дисплей и самый большой в мире телевизор (снова). На этот раз диагональ подросла до 40 дюймов, разрешение - до 1920х1080 точек (плюс уровень контрастности 1000000:1, 107% цветового охвата NTSC и пиковая яркость до 600 нит). Это был прорыв, о котором писали все.
Однако до рыночных девайсов AMOLED-дисплеи Samsung добрались только в 2010 году. Это были смартфоны Wave S8500 and Galaxy S i9000 . С тех пор началось очень активное развитие мобильных дисплеев Samsung, которое удивляет по сей день.
4. Как «ковался» AMOLED для смартфонов
В Galaxy S использовался так называемый дисплей Super AMOLED . От обычного AMOLED он отличался тем, что сенсорный слой был интегрирован прямо в матрицу.
Проблема первых AMOLED-дисплеев была в относительно небольшом разрешении и использовании схемы субпикселей типа RGBG (красный-зеленый-синий-зеленый, PenTile).
В сравнении с классическим строением пикселя (RGB) у упомянутого выше получалась примерно на треть более низкая субпиксельная плотность, что было очень заметно на мелком тексте при прямом сравнении ЖК- и AMOLED-матриц с идентичным разрешением. Последние ощутимо проигрывали в четкости.
Следующим шагом стал выпуск матрицы Super AMOLED Plus с увеличенной на 50% субпиксельной плотностью за счет применения схемы RGB. Помимо этого она стала еще тоньше, ярче и потребляла на 18% меньше энергии.
Пользователи смогли вживую её оценить в легендарном смартфоне Galaxy SII . По качеству картинки он рвал всех, но по разрешению (800х480 точек при диагонали в 4,22 дюйма) отставал от новейших ЖК-матриц.
Таким образом пришло время HD Super AMOLED . Разрешение было увеличено до 1280х720 точек, но компания вновь применила субпиксельную схему RGBG. В сравнении с ЖК-конкурентами наблюдалась чуть сниженная четкость, плюс ряд особенностей в плане отображения цветов. С такой матрицей народ познакомился в таких устройствах как и Galaxy S3.
PenTile в Galaxy S3
Примерно в то же время компания представила уникальный планшет c 7,7-дюймовой матрицей HD Super AMOLED Plus на базе классической схемы субпикселей RGB. Четыре года он оставался единственным планшетом с AMOLED-дисплеем.
Субпиксельное строение матрицы HD Super AMOLED Plus в Galaxy Note 2
2013 год стал отправной точкой в освоении разрешения Full HD в смартфонах. Samsung не осталась в стороне, представив и с матрицами Full HD Super AMOLED (1920х1080 точек).
Казалось бы, куда уж дальше увеличивать разрешение, но далее Quad HD Super AMOLED (2560х1440 точек) пришелся в тему. Невероятная плотность пикселей, высочайшая четкость и активное развитие технологии специалистами Samsung окончательно вытеснили огрехи PenTile.
Пик современных мобильных дисплейных технологий реализован в . Давайте посмотрим, что же этот самый пик собой представляет.
Изогнутый с двух сторон 5,5-дюймовый AMOLED-дисплей с разрешением QHD (2560х1440 точек, 534 ppi), защищенный стеклом Corning Gorilla Glass 4 и признанный лучшим в мире по качеству картинки, цветопередачи, яркости, контрастности. В общем, по всем фронтам. Подробное исследование есть у DisplayMate , а мы коротенько рассмотрим наиболее интересные моменты.
В сравнении с предыдущим чемпионом, Galaxy S6, на 24% увеличена яркость дисплея при использовании в условиях яркого внешнего освещения - дневной свет, интенсивное искусственное освещение и т. п. Это серьезная, заметная разница. Так, уровень яркости может достигать 440 нит и выше, что является пиком, а то и превосходит большинство лучших представителей из области ЖК. То есть, Samsung окончательно решила проблему невысокой яркости AMOLED в сравнении с ЖК.
Более того, в режиме автоматической регулировки яркости в экстремальных для дисплея условиях (яркий солнечный свет) он выдает впечатляющие 855 нит , что является абсолютным рекордом для мобильного экрана. При этом отражательная способность экрана составляет всего 4,6% , что тоже является одним из лучших показателей в индустрии. Это означает, что даже на ярком солнце дисплей остается полностью читабельным.
И это далеко не все. Samsung реализовала технологию персонализированной автоматической регулировки яркости , когда устройство следит за тем, как пользователь подстраивает данный параметр и адаптируется к его предпочтениям.
Судя по отзывам очевидцев, Galaxy S7 и S7 Edge на автомате регулируют яркость даже лучше, чем прошлый рекордсмен - iPhone. С другими представителями Android-братии даже сравнивать смысла нет, там всегда все было печально с авторегулировкой яркости.
Еще одна интересная фишка - Always On Display . Экран может оставаться активным практически всегда, при этом потреблять минимум энергии, в районе 3–5% от общей емкости аккумулятора за сутки. Речь о режиме ожидания, когда на дисплей может выводиться необходимая поточная информация, вроде часов, календаря и т. п.
В плане цветопередачи AMOLED от Samsung остается впереди планеты всей. В адаптивном режиме это 131% цветового охвата sRGB . Если же яркие цвета не нравятся, тогда легко настроить гамму на свой вкус - у корейских флагманов самый богатый выбор в этом плане. Даже есть «теплый ламповый» вариант, очень близкий к IPS по цветопередаче.
Samsung реализовала схему расположения субпикселей Diamond Pixels , в которой синий и красный субпиксели крупнее, чем зеленый. Последний светит ярче всего, у первых двух яркость пониже. Таким образом компания уровняла яркостные показатели субпикселей, но это мелочь.
Плотность активной матрицы тут втрое выше, чем у любых других дисплеев, в том числе и ЖК с субпиксельной схемой RGB. Это позволяет полностью исключить эффекты «лесенки» и достичь максимально возможного качества в плане гладкости и четкости изображения.
Не верите? Зайдите в любой фирменный салон Samsung, там есть тестовые образцы Galaxy S7/S7 Edge, и сравните картинку со своим смартфоном. Особенно в веб-браузере на мелком тексте.
Я сравнил с собственным и разница была далеко не в пользу последнего. Заодно и с Nexus 6 сравнил тоже (одинаковое разрешение), но тут картина совсем печальна. AMOLED-матрица в Nexus отстает на несколько поколений. Разрешение высокое, но цветопередача, четкость - это и рядом не валялось с последними достижениями Samsung.
Чтобы все это не казалось маркетинговым мраком, просто почитайте отчет DisplayMate . Ребята специализируются на дисплеях, не занимаются рекламой и пишут как есть.
Что имеем в итоге. Действующие конкуренты
На данный момент лишь одна технология противостоит AMOLED в мобильном мире - это ЖК. В частности, матрицы на базе IPS (in-plane switching). Технология была разработана компаниями Hitachi и NEC в 1996 году с большим заделом на будущее. Спустя 20 лет этот задел оказался исчерпан.
В текущий момент лучшими по совокупности характеристик считаются мобильные ЖК-дисплеи в и по данным тех же специалистов из . Речь именно о первом месте среди мобильных ЖК-дисплеев. Абсолютным же лидером сейчас является AMOLED.
Хороших результатов Apple добилась благодаря использованию всех доступных для IPS технологий:
- двухдоменные пиксели (обеспечивают повышенную контрастность и более глубокий черный цвет);
- интегрированный прямо в матрицу сенсорный слой;
- отсутствие воздушной прослойки между экраном и матрицей;
- применение самого совершенного производственного процесса ;
- очень тонкая цветовая настройка .
Но Samsung справилась со всеми детскими болезнями AMOLED. Сейчас альтернативным технологиям просто нечего предложить. Они уперлись в потолок и нужно искать что-то совершенно новое, либо развивать наиболее перспективное, чем корейцы, собственно, и занимаются.
Тем не менее, интересные наработки в иных областях существуют тоже. Под конец поговорим о будущем .
Будущее технологий мобильных дисплеев
Больше AMOLED
Описанный выше дисплей в Galaxy S7 и S7 Edge уникален тем, что по всем фронтам превзошел технологию ЖК. Корейская компания решила все проблемы технического характера и начала наращивать производство. Потому что компромиссов больше нет.
Есть только плюсы в сравнении с ЖК:
- AMOLED-матрицы легче и тоньше ;
- могут быть изогнутыми благодаря использованию полимерных подложек;
- очень гибкие в плане электропитания и в подавляющем большинстве случаев более экономичны, чем ЖК ;
- позволяют создавать устройства с минимальными рамками вокруг дисплея ;
- показатели минимальной и максимальной яркости сильно превосходят таковые в ЖК ;
- шире цветовой охват ;
- значительно меньше время отклика матрицы;
- индивидуальный контроль каждого субпикселя , что в принципе невозможно для ЖК.
Раз все так достойно, почему же Apple не использует OLED-матрицы? Две причины:
- окончательно хорошо стало лишь в последний год ;
- топовые дисплейные технологии Samsung не отдавала на сторону в силу высокой себестоимости компонентов и желая сохранять преимущество.
Но теперь пришло время собирать сливки и внедрять технологию в массы.
Первый звоночек прозвенел еще , когда стало известно, что Samsung намерена сильно расширять производство AMOLED-дисплеев для крупного заказчика. Все подумали на Apple, и вот недавно был в виде слухов об OLED в iPhone 7s.
В дальнейшем мы увидим сворачивающиеся OLED-дисплеи и складные. Вполне возможно благодаря этому совершенно изменится форм-фактор будущих смартфонов.
P.S.: что нас ждёт в будущем. Квантовые точки
Квантовые точки – передовая технология, которая усилиями Samsung однажды появится в смартфонах будущего. Сами точки представляют собой фрагмент проводника (кристалл) с ограниченными в пространстве электронами по трем измерениям. Эти точки настолько маленькие, что внутри них наблюдаются квантовые эффекты.
При воздействии электрического тока на квантовую точку происходит излучение определенной частоты. На него можно влиять, регулируя размер точки и экспериментируя с ее химическим составом.
Что это значит на практике: можно очень точно регулировать цветовое значение излучаемого цвета и добиваться значительно более высокого качества изображения, чем в ЖК.
В 2010 году были созданы первые прототипы дисплеев на квантовых точках, но в них использовался очень токсичный селенид кадмия , да и стабильность матрицы оставляла желать лучшего (выгорание через 10 тыс. часов).
В 2013 году исследователи из Индийского Института Науки в Бангалоре создали квантовые точки на базе сплава цинка, кадмия и серы, легированных марганцем. Они оказались практически не токсичными и намного более стабильными, да еще и светились в диапазоне от зеленого до красного цвета, в то время как предшествующая разработка выдавала лишь оранжевый. С тех пор началось активное развитие технологии QD-LED .
В текущий момент технология нашла свое применение в премиум телевизорах, в том числе и от Samsung, но в будущем явно проложит дорогу и в другие области.
Преимущества квантовых точек :
- Потенциальная пиковая яркость QD-LED составляет 40000 нит, что на два порядка выше, чем у ЖК.
- На 30–50% сниженное энергопотребление в сравнении с ЖК так как не нужна отдельная подсветка (квантовые точки светятся сами по себе).
- Могут применяться в гибких и складных дисплеях.
- Срок жизни дисплеев значительно выше, чем у OLED, так как пиксели практически не выгорают.
- Маленький размер квантовых точек позволяет добиться невероятно высокого разрешения в сравнении с современными разработками (важно для VR).
Как видите, классические ЖК-технологии достигли потолка, но на смену им пришли сразу две: усердно захватывающая рынок AMOLED и потенциально еще более навороченная QD-LED . В первом случае Samsung впереди планеты всей. Что будет во втором – узнаем через год;)
Спасибо за чтение.
Чувствую, что в этом году AMOLED vs IPS будет новым трендом и темой для бесконечных споров. Я хочу выразить свое мнение насчет экранов AMOLED и IPS. В технические подробности вникать не буду, просто личные впечатления.
Так как я в свое время пользовался Galaxy S1, Galaxy S2, Galaxy Nexus, немного Note 2, а также Galaxy Tab 7.7, то я прекрасно понимаю, что такое AMOLED дисплей и какие у него преимущества. В свою очередь не обошел вниманием дисплеи на IPS-матрицах: iPhone 4/4S/5, Meizu MX2, HTC Droid DNA (LCD3) и HTC One (IGZO?).
AMOLED vs IPS
В AMOLED экранах часто используется своя структура пикселей
и чаще всего это не лучший вариант их компоновки (PenTile), но в эпоху появления FullHD разрешения в смартфонах можно этот момент упустить, так как именно в AMOLED экранах высокая плотность пикселей может скрыть все косяки с нестандартной компоновкой субпикселей.
Активная матрица на органических светодиодах (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode, AMOLED) — технология создания дисплеев для мобильных устройств, компьютерных мониторов и телевизоров. Технология подразумевает использование органических светодиодов в качестве светоизлучающих элементов и активной матрицы из тонкоплёночных транзисторов (TFT) для управления светодиодами.
Любой дисплей выполненный по технологии AMOLED – это рекламный буллшит. Цвета на таком экране перенасыщенные и далеки от естественных, но многим это нравится, особенно первое время, пока глаза не начинают уставать. Чтобы этого избежать в смартфонах линейки Galaxy добавили специальный пункт в настройках экрана, в котором можно менять цветопередачу от "вырви-глаз и дай склевать ворону" до "мертвого покойничка". В любых режимах цвета далеки от естественных, говорю как человек, который немного занимается дизайном.
AMOLED экраны очень экономичные – рекламная лапша на ваши уши. Действительно, когда на экране смартфона отображается полностью черный цвет, то энергопотребление минимально, но это бывает не так часто. Хороший пример – это браузер. Если картинка светлая, то AMOLED жрет заряд аккумулятора в 5-6 раз активнее.
Если сравнить энергопотребление AMOLED экранов с IPS, когда преобладает белый цвет на картинке, то AMOLED начинает в два раза сильней кушать заряд, чем IPS. В случае рассмотрения варианта с отображением иконок на рабочем столе, когда фон полностью черный, то энергопотребление в обоих случаях схоже. При обычном использовании возможностей смартфона всегда будет экономичней экран на IPS матрице, если, конечно, вы не будете себя загонять в рамки и везде использовать черный цвет. Для Android есть специальные версии gapps, в которых стандартные приложения (gmail, контакты и т. д.) инвертированы в черные цвета, даже интерфейс "голого" Android по большей части сделан в темных тонах. Тут уже кому как нравится, но плюсы в энергопотребление IPS экранов неоспоримы.
Одно из преимуществ AMOLED экранов – это максимальные углы обзора, но тут я могу поспорить с любителями данных типов экранов. Если взять в рассмотрение экраны смартфонов на IPS, которые я перечислял в начале статьи, то у них углы обзора максимальны, а в случае HTC One и вовсе отсутствует какое-либо искажение в цвете или контрастности картинки. В случае AMOLED, также контрастность и углы обзора максимальны, но если смотреть на светлый фон, то под определенными углами он начинает отдавать различными оттенками (чаще всего зеленым или красным цветом).
Неоспоримое преимущество AMOLED над IPS – это настоящий черный цвет, но с каждым годом качество черного цвета на IPS экранах заметно улучшается, а если смотреть на это с той точки зрения, что в повседневном использовании девайса мы больше сталкиваемся с светлыми оттенками на экранах, чем черными, то преимущество AMOLED несущественное.
Компания Samsung отличается от других производителей тем, что большинство ее смартфонов оснащаются экранами Super AMOLED, а не более традиционными LCD IPS. Такие дисплеи стали фирменной фишкой компании и обрели множество как поклонников, так и противников. Эти матрицы являются одной из разновидностей экранов на активных светодиодах, а не жидких кристаллах, и действительно обладают как преимуществами, так и некоторыми недостатками.
Super AMOLED – это маркетинговый термин Samsung, которым обозначаются светодиодные матрицы дисплеев последних поколений, начиная с 2010 года. От обычных AMOLED такие дисплеи изначально отличались тем, что не имели воздушной прослойки под тачскрином. Сенсорный слой в них расположен прямо на матрице, за счет чего была повышена яркость, уменьшены энергопотребление, склонность к появлению бликов и ликвидирован риск попадания пыли на матрицу. Сейчас большинство экранов смартфонов лишились воздушного промежутка (кроме самых дешевых моделей), и AMOLED в том числе, но термин Super AMOLED продолжает использоваться Самсунг.
Super AMOLED дисплеи построены по кардинально иному, в отличии от привычных ЖК-матриц, принципу. LCD экраны состоят из массива жидких кристаллов, диодной подсветки и зеркальной подложки. Свет, проходящий сквозь кристаллы, частично поглощается ими. В зависимости от положения кристалла, он светится ярче или тусклее, и пропускает только излучение одного цвета (красного, зеленого или синего). От комбинации яркостей трех разноцветных субпикселей зависит цвет пикселя, который мы видим.
У Super AMOLED вместо жидких кристаллов в составе субпикселей используются миниатюрные светодиоды, имеющие такие же разноцветные светофильтры. Они сами излучают свет, яркость свечения регулируется изменением мощности подаваемого тока, методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Такой подход позволил отказаться от дополнительной подсветки, зеркальной отражающе-рассеивающей подложки, что благоприятно сказалось на энергопотреблении и толщине матриц.
Преимущества матриц Super AMOLED над ЖК
- Меньшая толщина . Отсутствие специальной зеркальной подложки, а также светопоглощающих и рассеивающих фильтров делает Super AMOLED более тонкими, в сравнении с жидкокристаллическими аналогами. Способствует этому и сенсор, устанавливаемый без воздушного промежутка.
- Сниженное энергопотребление . Так как светится сама матрица (а нее ее подсветка), а яркость картинки регулируется изменением яркости отдельных пикселей – энергия меньше расходуется впустую. Так, темный пиксель на ЖК панели просто поглощает свет, при фиксированном уровне яркости основной подсветки (которая все равно расходует энергию), а в Super AMOLED снижение яркости каждого пикселя приводит к снижению расхода энергии им.
- Более чистый черный цвет . У LCD подсветка сохраняет яркость, а чтобы отобразить черный цвет жидкие кристаллы поворачиваются в такое положение, в каком не пропускают обычный белый свет диодов подсветки. Однако часть его все равно рассеивается, из-за этого идеальной черноты не получить: экран будет отливать серым, синим или коричневатым, особенно по краям. На Super AMOLED, при отображении черного, пиксель совсем выключается. А так как черный цвет – это отсутствие всякого цвета, то и отсвечивать нечему.
- Адаптивная яркость и высокая контрастность . В зависимости от отображаемых оттенков, их соотношения в картинке, Super AMOLED дисплеи способны регулировать подаваемую мощность. Если экран полностью залит белым, его яркость будет не очень высокой, около 400 кд/м2 (у топовых IPS бывает больше 1000 кд/м2). Однако если на картинке много темных оттенков – светлые области становятся ярче. За счет этого увеличивается контрастность, на ярком солнце картинка воспринимается лучше.
- Изогнутые экраны . Конструкция ЖК-панелей накладывает ограничения на их форму, сильной кривизны добиться сложно и дорого. А вот светодиоды можно теоретически размещать на поверхности любой формы, добиваясь изгиба с радиусом всего несколько сантиметров.
Недостатки Super AMOLED дисплеев на фоне LCD
- Цена . Стоимость Super AMOLED матриц последних поколений сравнилась в цене с топовыми LCD IPS. Однако в бюджетном сегменте светодиодные панели будут дороже, чем сходные по качеству картинки жидкокристаллических. IPS за 5 долларов – это близкие к естественным оттенки, с возможными небольшими нарушениями баланса белого и цветовой температуры. Super AMOLED панель по аналогичной цене будет передавать чрезмерно кислотные цвета, поэтому Samsung таких уже не делают. Самая дешевая матрица Super AMOLED обойдется дороже, чем бюджетный аналог IPS.
- Склонность к выгоранию . Миниатюрные светодиоды имеют ограниченный ресурс, со временем они теряют яркость. Если дисплей постоянно отображает динамичные сцены (например, фильмы) – он просто будет снижать яркость со временем. А вот если на нем все время отображается какая-то статичная информация светлого оттенка (экранные кнопки, индикаторы, часы и т.д.) – в этих местах диоды будут выгорать быстрее, и со временем под ними могут остаться «тени» (например, силуэт батарейки, даже если индикатор заряда в это время не показывается).
- Мерцания ШИМ диодов . Так как яркость пикселей регулируется широтно-импульсным методом, они мерцают в процессе работы. Частота мерцаний составляет от 60 до сотен герц, и обладатели чувствительных глаз могут замечать ее, испытывая дискомфорт. Чем ниже яркость, тем короче будет каждый импульс, поэтому некоторым людям неприятно смотреть на дисплей Super AMOLED при уровне яркости ниже, чем 100 %.
- Pentile . Структура матриц Pentile подразумевает использование уменьшенного числа субпикселей, обычно синего цвета. При ее использовании для построения двух пикселей используется пять (отсюда и название), а не шесть субпикселей (один синий и по два красных и зеленых). Применение пентайла обусловлено стремлениями снизить потребление энергии, уменьшить воздействие синего света на глаза и удешевить производство экранов. Но в настоящий момент Samsung создают все матрицы по такой структуре, поэтому когда говорим Super AMOLED - подразумеваем Pentile. Невооруженным глазом, при нынешней плотности пикселей, увидеть недостаток субпикселей способны единицы, но в VR их дефицит становится более заметен.
В этой статье я не буду вдаваться в технические подробности создания IPS и AMOLED-матриц, они в данном случае не так интересны. Куда важнее, что же получает обычный потребитель, выбирая ту или иную матрицу. Поэтому в материале я расскажу о практических преимуществах и недостатках этих двух видов матриц.
Преимущества IPS
IPS-матрицы являются эволюционным развитием TFT-дисплеев, но с рядом конкретных преимуществ. Во-первых, они обладают куда лучшей цветопередачей, картинка на IPS куда более яркая и сочная. Во-вторых, у них куда выше углы обзора, при отклонении картинка не выцветает. Общий уровень яркости IPS-матриц также превосходит обычные TN-дисплеи. Последнее преимущество — естественный белый цвет, добиться которого на том же AMOLED довольно проблематично.
Преимущества AMOLED
AMOLED-матрицы выпускаются компанией Samsung и изначально использовались только ею, но позже другие производители также получили доступ к таким дисплеям.
Первое преимущество AMOLED-матриц — естественный чёрный цвет, и на IPS, и на TN-матрицах чёрный цвет больше напоминает серый, особенно на максимальной яркости. В случае с AMOLED вы получаете идеальный чёрный, а дополнительным бонусом будет сниженное энергопотребление при его отображении.
Второй плюс — высокая контрастность картинки. Многие пользователи любят AMOLED-дисплеи за яркую и сочную цветовую гамму. Любая картинка выглядит на таких экранах очень здорово.
Третье преимущество — высокий уровень максимальной яркости. При прямом сравнении в яркий солнечный день AMOLED-матрица будет выигрывать у IPS.
Четвертое преимущество - низкое энергопотребление. Смартфоны, оснащенные IPS-экранами, будут разряжаться с активным экраном намного быстрее аналогов с AMOLED
Недостатки IPS
Пожалуй единственным недостатком IPS-матриц является их неидеальное отображение чёрного цвета. В остальном же это отличные дисплеи с естественной цветопередачей, максимальными углами обзора и хорошим уровнем яркости.
Недостатки AMOLED
AMOLED-дисплеи имеют особое строение пикселей, в котором используется большее количество зеленых субпикселей, такое решение имеет один существенный недостаток под названием PenTile. При чтении мелкого текста вы можете заметить красные ореолы вокруг букв, некоторых людей они раздражают.
Второй недостаток — ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Её суть в том, что отдельные пиксели включаются/выключаются с очень большой скоростью, визуально неразличимой человеческим глазом. Это сделано для уменьшения энергопотребления, но по факту глаза от таких дисплеев устают быстрее. Из-за этого такие дисплеи на камеру могут мерцать.
Заключение
И всё же, несмотря на перечисленные выше недостатки, именно AMOLED-дисплеи устанавливаются во флагманах большинства крупных компаний. Всё дело в том, что при прочих равных они показывают более яркую и сочную картинку, а также лучшее поведение на солнце.
IPS-матрицы также являются хорошими дисплеями, поэтому та же Meizu устанавливает их в большинстве смартфонов среднего сегмента, а для флагманов оставляет AMOLED.
