Чем отличаются экраны современных смартфонов?

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.

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.