Какая технология лучше — IPS или Amoled? Рассказываем о преимуществах и недостатках экранов. Как сделать правильный выбор?

Было время, когда компания Самсунг громогласно заявляла о своей технологии Amoled, называя ее чуть ли не вершиной в производстве матриц. Изначально Amoled-экраны использовались в телевизорах, затем технологию наследовали смартфоны бренда.

AMOLED дисплеи не любят за неестественную картинку, чрезмерно высокую контрастность, насыщенные цвета.

В этот момент на рынке появляются IPS экраны со своей четкостью и естественной картинкой. Что лучше – IPS или Amoled, а также какой дисплей подойдет именно вам.

Преимущества и недостатки IPS и AMOLED

Их много у обеих технологий, это факт. Начнем, пожалуй, с Amoled.

AMOLED – Active Matrix Organic Light Emitting Diode . Технология обеспечивает максимальную яркость экрана и высокую контрастность изображения, отличное гашение бликов при ярком дневном/солнечном/ламповом свете. При этом сам экран потребляет мало энергии, так как пиксели активируются только в нужный момент, в то время как у IPS все пиксели постоянно активны, когда экран включен.

Недостатки Amoled:

• Дороговизна производства, что существенно повышает цену смартфона;
• Высокая уязвимость к механическим повреждениям;
• Со временем наблюдается выгорание цветов.

Что же у IPS? Здесь тоже все очень неоднозначно. Технология In-Plane Switching была создана как идейный продолжатель TFT – откровенно устаревшей технологии, не дающей ни сочной картинки, ни хорошей отзывчивости, ни широких углов обзора.

Избавившись от этих недостатков, IPS стала настоящей находкой. Картинка четкая, динамичная, глубокая и насыщенная. Но самое главное – цвета стали по-настоящему реалистичными. Amoled со своей перенасыщенной цветовой палитрой в этом плане сильно проигрывает. Хотя, тут тоже дело вкуса. Картинка четкая, углы обзора отличные – все шикарно.

Недостатки IPS:

• Активное потребление энергии;
• Смартфоны с IPS-экранами немного толще своих Amoled-собратьев;
• IPS требует более мощной подсветки;
• Медленный отклик матрицы (лишь самые придирчивые пользователи смогут уловить разницу);
• Видимость пиксельной сетки.

AMOLED или IPS — что выбрать?

Если перед вами стоит выбор – купить смартфон с IPS или Amoled экраном, отталкивайтесь от того, как именно вы будете использовать и чего вообще ожидаете от экрана. Хотите естественные цвета и в целом хорошую цветопередачу? Выбирайте IPS. Желаете, чтобы батарея держала дольше, а картинка радовала насыщенностью и глубиной? Amoled для вас.

При этом всем стоит помнить, что вы покупаете не телевизор, а смартфон. Рядовой пользователь может и не заметить большой разницы между этими технологиями. И, пожалуй, лучший совет в выборе – просто смотреть, что вам больше нравится визуально. Ну а если покупаете телефон на несколько лет, то лучше все-таки берите с IPS-матрицей. Выгоревшие цвета на Amoled вам явно не понравятся. Хотя, опять же, вы их можете даже и не заметить.

AMOLED – активная матрица на органических светодиодах (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode ). Суть технологии сводится к использованию органических светодиодов как источника для построения картинки на поверхности активной матрицы, и тонкопленочных транзисторов TFT, осуществляющих управление над этими светодиодами. Если максимально упростить, то технология AMOLED представляет собой слоеный пирог, нижний слой которого это активная матрица, затем следует слой органических светодиодов и слой управляющих транзисторов. Интересно то, что для каждого светодиода имеется персональный транзистор, который, изменяя электрический потенциал, заставляет светодиод менять цветовую гамму и насыщенность. Такой принцип работы позволяет добиться высокой четкости и контрастности картинки.

Преимущества дисплеев AMOLED перед ЖК-дисплеями

• Относительное энергосбережение, расход энергии зависит от яркости картинки, чем темнее картинка, тем меньше энергии потребляет AMOLED дисплей.
• Более широкая цветовая гамма (на 32%), чем у ЖК-дисплей, изготовленный по технологии Super IPS.
• Показатель отклика матрицы составляет 0,01 мс. Для сравнения, у матрицы, изготовленной по технологии TN, показатель отклика составляет 2 мс.
• Углы обзора по горизонтали и вертикали составляют 180 градусов, при полном сохранении яркости, четкости и контрастности.
• Меньшая толщина дисплея
• Максимальный уровень контрастности.

Преимущества дисплеев AMOLED перед плазменными панелями

• Компактный размер
• Низкое энергопотребление
• Большая яркость

Недостатки дисплеев AMOLED перед ЖК-дисплеями

• Срок службы органических светодиодов уменьшается при частом просмотре ярких картинок, вследствие недолговечности одного из люминофоров, в частности синего. Стоит отметить, что разработчики постоянно ищут новые источники данного продукта, и уже сейчас синий люминофор в состоянии проработать до 17 000 часов без потери качества сигнала.
• Высокая стоимость производства AMOLED дисплеев.
• Обратная зависимость показателей время-яркость. Средний срок службы таких дисплеев составляет 7-8 лет.

Недостатки дисплеев AMOLED перед плазменными дисплеями

• Технология AMOLED не позволяет создавать большие дисплеи за разумные деньги.
• Разбалансировка цветов, из-за того, что каждый светодиод имеет свою яркость, приходится создавать матрицы с неравномерным расположением светодиодов-субпикселей для достижения сбалансированности цветов.
• Чувствительность к ультрафиолетовому излучению.
• Ненадёжность соединений внутри экрана (достаточно малейшего обрыва или трещины - и экран не показывает полностью).
• Достаточно малейшей разгерметизации между слоями дисплея - и дисплей начинает выцветать из этой точки. (достаточно одного-двух дней, чтобы дисплей перестал показывать совсем).

Сравнение технологии AMOLED и Super AMOLED

Super AMOLED (Super Active Matrix Organic Light-Emitting Diode ) – улучшенная технология производства тачскринов на основе технологии AMOLED. В отличие от предшественников, сенсорный слой приклеен к самому экрану, что позволяет избавиться от прослойки воздуха в промежутке между ними. Это повышает четкость, читаемость на солнце, насыщенность цветов, позволяет получить меньшую толщину дисплея.

• - на 20 % ярче предшественника
• - на 80 % меньше отражает солнечный свет
• - на 20 % снижено энергопотребление
• - в промежуток между экраном и тачскрином не может попасть пыль

Конструкция дисплея Super AMOLED

Верхний слой - тачскрин. Он приклеен ко второму слою - прозрачному защитному слою, на котором также расположена проводка (Проволочная сеть для передачи тока низкого напряжения). Проводка проходит к слою со светодиодами - они и формируют изображение. Под светодиодами располагается слой тонкопленочных транзисторов (TFT). Под ними располагается подложка, которая может быть изготовлена из множества материалов, в том числе и гибких.

Видео-сюжет, показывающий разницу в качестве картинки дисплеев изготовленных по различным технологиям, в том числе AMOLED и Super AMOLED.

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.

Часто можно слышать вопрос, в чем отличие олеофобных дисплеев от жидкокристаллических? Они же AMOLED и IPS. Вопрос этот важный, так как более 90 процентов рынка смартфонов и планшетов ориентированы на эти два типа дисплеев. Так что придется отвечать.

Начать стоит с того, что AMOLED бывает еще и Super AMOLED. А IPS может обозначаться и как LCD. Оба имеют свои преимущества и недостатки. Не углубляясь далеко в технологические дебри, постараемся объяснить своими словами.

Сразу стоит отметить, что все крупные производители предпочитают либо один тип дисплея, либо другой. Связано это не столько с ценой (а IPS дешевле, чем AMOLED), сколько с патентами технологий, используя которые, компании платят роялти держателям патентов. Причем два вроде бы AMOLED-смартфона, положенные рядом, могут выдавать разную по качеству картинку. И связано это с тем, что запатентованы технологии по несколько разным показателям. То есть держатели патентов – разные организации, во избежание монополий.

Если же говорить о разнице между AMOLED и IPS LCD в широком смысле, то различия между этими двумя технологиями изменились на протяжении многих лет и будут продолжать меняться, так как появляются обновления. Так что следите за последними обновлениями от крупных производителей.

А теперь конкретика.

AMOLED

Технология AMOLED – это активная матрица на органических светоизлучающих диодах. В настоящее время мы часто видим ее в новом облике – Super AMOLED. С помощью этих дисплеев отдельные пиксели горят отдельно. Это называется активной матрицей. Причем горят на верхней части тонкопленочного транзистора (TFT). Когда весь массив проходит через электрическое органическое соединений, это и называется OLED. Но некоторые компании хитрят и не пропускают весь массив, оставляя недоработанный вариант дисплея, который так и называется – TFT. Он дешевле AMOLED, так как имеет незавершенный цикл. Или, проще говоря, это половина от всего процесса. Но в любом случае полный или незавершенный цикл этой технологии показывает картинку лучше, чем у IPS LCD. Но не во всех регионах. Сборка сборке рознь. Так что о картине можно говорить лишь в целом.

В сердце своей технологии OLED использует аноды и катоды для потока электронов, пропуская их через очень тонкую пленку. Яркость при этом определяется силой тока электронов. А цвет контролируется крошечными красными, зелеными и синими светодиодами, встроенными в дисплей. Лучший способ понять процесс – это думать о каждом пикселе как о независимой лампочке с тремя цветами на выбор.

Цвета, как правило, ярче именно у AMOLED и Super AMOLED, а черные тона выглядят темнее из-за части экрана, который может быть эффективно выключен. Когда лампочка не горит, она дает «чистый» черный цвет. Когда горят все три цвета, она дает «чистый» белый цвет. Так что контрастность лучше, цвета выглядят ярче, насыщеннее. Как раз из-за того, что каждый элемент работает отдельно. Каждый пиксель в этом случае – независимая натура.

Причем нигде не сказано, что насыщенные краски дисплея обязательно должны уничтожать быстрее заряд батареи. Работа батареи скорее зависит от эффективной работы процессора. Так что AMOLED может быть более энергоемким, чем IPS LCD.

Другое дело, что AMOLED быстрее выгорает. И это никак не связано с пребыванием на солнце. Просто в этом случае дисплей работает на всю мощь, что и приводит к более интенсивному износу. Так что качество пикселей деградирует с течением времени. Но над решением этой проблемы активно работают.

Также часто заметно, что при ближайшем рассмотрении смартфона или планшета на данной технологии пользователь как бы видит все пиксели по отдельности. Только в этом случае смотреть на экран надо на расстоянии менее 5 см, что, конечно же, портит зрение. Так что эти опыты не имеют фактического применения в жизни. Средний пользователь держит планшет или смартфон на расстоянии около 30 см от лица.

Samsung является большим поклонником дисплеев Super AMOLED и активно снабжает свои устройства передовыми технологиями в этой сфере. Это касается и баланса белого и более четкого черного тонов. Так что последние устройства от корейского производителя имеют потрясающе насыщенную картинку и не боятся солнца. Широкий угол обзора и длительное время нормальной работы пикселей прилагаются.

Ключевая разница между Super AMOLED и стандартной AMOLED-технологией (которая часто используется компаниями, что пытаются сэкономить, типа Motorola) – в том, что Super AMOLED на порядок уменьшил толщину защитной пленки над датчиками, что и проявляется в более насыщенном цвете при тех же условиях безопасности.

К тому же Super AMOLED также предлагает большее время автономной работы, хотя опять же производители упорно трудятся, чтобы свести к минимуму разницу между технологиями.

IPS LCD

В другом углу ринга у нас есть IPS LCD, что расшифровывается как In-Plane Switching жидкокристаллический дисплей. Если Super AMOLED – это как обновление от AMOLED, то IPS ЖК – это улучшение первых типов жидкокристаллических дисплеев. Могучая Apple зациклилась на этих типах дисплея, с годами выпуская все айфоны по одной и той же технологии. Это дешевле в производстве, что является бонусом. Но айфоны ведь никогда не были из дешевых. Так?

В сущности, ЖК использует поляризованный свет, который затем пропускают через цветовой фильтр. Никаких отдельных элементов. Горизонтальные и вертикальные фильтры по обе стороны от жидких кристаллов управляют яркостью и работают вне зависимости от того, включен ли каждый пиксель или выключен. Добавляем сюда еще подсветку и видим, что обычно телефоны с подобной технологией имеют довольно толстый корпус. Айфоны от Apple тут скорее исключение.

Так как все пиксели с подсветкой, то баланс черного получается подсвеченным, «серым». Отсюда страдает контраст. А вот белому цвету все равно – он любит много цветов, поэтому белый выглядит красивее всех остальных тонов на такой технологии и иногда даже лучше, чем у олеофобного дисплея, так как там он становится немного желтоватым. Самое интересное, что Apple одну из своих расцветок, предлагаемых для телефонов, и называет темно-серым цветом. Хотя это черный. Просто засвеченный. Так как иначе не может. Но на фоне такого же цвета корпуса это не так заметно. Мимикрия заставляет глаза обманываться. Нам кажется, что мы видим черный цвет, потому что мозг сопоставляет его с цветом корпуса. Хитрый коммерческий ход.

Первое, что плохо в этой технологии, – углы обзора часто не совсем хорошие. В этом снова вина подсветки. Фотографы, как правило, выбирают именно IPS ЖК-дисплеи, поскольку они показывают цвета более точно. Ведь фотографируют часто при отличном искусственном или естественном освещении, отсюда и складывается преобладание белого над черным. А когда мы видим черно-серые ночные фотографии, то можно обвинить плохую вспышку. Только вспышка ни при чем. Этот тот же «темно-серый» черный цвет.

Вывод

Нет победителя, когда дело доходит до AMOLED против IPS LCD, но есть условности, которые стоит учитывать. Поэтому качество экрана в первую очередь сводится к тому, какую производитель применяет эталонную технологию. Стоит учитывать и то, что многие проблемы цветопередачи – от размытого черного до белых пятен – можно убрать с помощью цифровой обработки, чем активно и занимаются передовые процессоры перед тем, как выдать нам окончательную картинку. Конечно, это сказывается на работе батареи. Так что компания HTC , которая сильно полагалась на цифровую обработку своих передовых камер процессором, получила жесткий перегрев чипов. Тип дисплея IPS сыграл с тайваньским производителем злую шутку.

В любом случае у обеих технологий есть и недостатки. Так что неплохо заиметь уже что-то новое, третье, которое сведет плюсы обоих технологий вместе на радость довольному потребителю.