Чем отличаются экраны современных смартфонов?

ПРОДОВЖЕННЯ ПІСЛЯ РЕКЛАМИ

Выбирая новый смартфон, многие часто обращают внимание не только на дизайн и функциональность, но и на его дисплей. Производители пытаются выделить особенности своих смартфонов обозначениями вроде IPS, Retina, AMOLED и TFT, вот только для большинства покупателей это всего лишь набор букв. Попробуем разобраться, чем на самом деле отличаются экраны современных смартфонов.

Сейчас на рынке преимущественно преобладают смартфоны с диагональю экрана от 5 дюймов, и многие ориентируются на этот показатель при покупке гаджета. Вот только качество картинки от диагонали дисплея практически не зависит — здесь важно, какое у него разрешение. Чем оно выше, тем картинка «сочнее».

В 2018 году производители в основном используют разрешение 720 x 1280 (SAMSUNG Galaxy J7 Neo, NOKIA 3 и другие) и 1080 x 1920 (Xiaomi Mi A1, Galaxy A5), при этом некоторые смартфоны вроде HTC U11 и Meizu Pro 7 Plus могут похвастаться разрешением 2560 x 1440 (QHD). Samsung и Sony экспериментировали даже с 3840 x 2160 (4K), но столкнулись с низким временем автономной работы. 540 x 960 (qHD) и ниже сейчас встречается разве что в некоторых бюджетных смартфонах с диагональю 4-4,5 дюйма.

ПРОДОВЖЕННЯ ПІСЛЯ РЕКЛАМИ

Пиксели имеют значение

Да, зачастую от плотности пикселей (ppi) качество картинки зависит не меньше, чем от разрешения. Так, Apple, например, использует нестандартные разрешения, делая упор на плотность пикселей (Retina). В компании утверждают, что человеческий глаз не может разглядеть пиксели с расстояния 30 см, а значит делать плотность пикселей свыше 400 ppi не имеет смысла.

Правда, некоторые производители придерживаются другого мнения и выпускают смартфоны с плотностью пикселей 400-500 ppi и выше. В целом, изображение действительно получается лучше (хотя многие не заметят разницу с 300 ppi). Но главное помнить о соотношении между диагональю экрана, его разрешением и плотностью пикселей: при 4-5 дюймах, например, достаточно HD, а вот выше 5,5 дюймов уже стоит отдавать предпочтение смартфонам с Full HD-дисплеем.

Технологии изготовления экранов

Последние несколько лет в современных смартфонах используются несколько технологий производства матриц.

• AMOLED (Super AMOLED) — используются органические светодиоды
• IPS и TN+film — основаны на жидких кристаллах (LCD)

В бюджетниках вроде ZTE Blade A6 MAX широко применяется технология TFT. Она заключается в использовании тонкопленочных транзисторов для работы каждого субпикселя. В матрицах TFT используется аморфный кремний, а в более новых LTPS-TFT — поликристаллический кремний. Последний позволяет уменьшить размер транзисторов и увеличить плотность пикселей.

Принцип работы LCD довольно простой: ток задает угол поляризации света, прикладываясь к молекулам жидких кристаллов, свет проходит через светофильтр и окрашивается в цвет нужного субпикселя. При этом LCD-дисплеи подразделяются на активные и пассивные. К активным матрицам как раз относятся TFT.

Со временем технологию TN сменила IPS (используется в смартфонах среднего ценового сегмента — например, LG Q6): в этом случае управляющие электроды распределены на одной поверхности так, что силовые линии электрического поля могут принять горизонтальную форму. Жидкие кристаллы разворачиваются в одной плоскости при подаче напряжения. «Запертость» ячейки IPS позволяет осуществить цветопередачу без провалов.

В случае с матрицами OLED источником света являются сами субпиксели. Такой подход исключается необходимость во внешней подсветке. В современных флагманах применяется одна из разновидностей OLED — AMOLED (Super AMOLED). AMOLED дисплеи очень хороши для отображения глубокого черного цвета, поскольку для него достаточно лишь отключить светодиоды. К тому же они довольно экономичные, ведь черные участки экрана потребляют минимум энергии.

В сравнении с IPS, AMOLED, конечно, имеет много преимуществ: такие дисплеи ярче, имеют высокую контрастность, улучшенную цветопередачу и меньшую толщину. Этим обусловлено то, что OLED-дисплеи дороже и сложнее в производстве. Даже Apple в конечном счете отказалась от LCD и задействовала OLED-экран в iPhone X. Впрочем, не все смартфоны с AMOLED-экранами дорогие: можно найти и бюджетные решения вроде ASUS ZenFone ZF4 Selfie Pro и NUBIA N2.

Что скрывают субпиксели

На качество изображения также влияет расположение (рисунок) субпикселей. У LCD пиксель RGB состоит из трех вытянутых субпикселей, которые обычно выполнены в форме прямоугольника. В AMOLED же используется технология Diamond PenTile — здесь красный, синий и зеленый субпиксели выполнены в форме квадратов. Это позволяет убрать «серость» белого цвета и повысить цветопередачу. Поэтому технология нашла применение в смартфонах Galaxy S8 и Galaxy S8+ от Samsung.

А что дальше?

На самом деле IPS, OLED и AMOLED ( Super AMOLED) — далеко не предел современного смартфоностроения. Сейчас, например, активно разрабатываются экраны QLED, где используются квантовые точки — микроскопические кусочки полупроводников. В этом направлении есть, куда двигаться, но все осложняется тем, что производителей оборудования даже для обычных OLED-дисплеев сейчас очень мало.