Какой тип матрицы лучше для телефона. Какой дисплей смартфона лучше? Выбор диагонали и разрешения

Сенсорный дисплей, как устройство ввода-вывода информации, появился относительно давно. Еще в 90-х годах прошлого века можно было встретить в продаже КПК и другие портативные девайсы, оснащенные тачскрином. По мере развития технологий сенсорные смартфоны совершенствовались, к ним выдвигались новые требования, поэтому за последнее десятилетие сенсорные экраны серьезно изменились.

Резистивные сенсоры

Преимуществами резистивных экранов являются чувствительность к нажатию любым предметом, дешевизна, простота конструкции и точность. Главный недостаток – хрупкость: пластиковый верхний слой легко порезать или проколоть, после чего контакт нарушится и сенсор работать не будет.

Еще резистивные сенсоры обладают относительно низкой прозрачностью (до 80 %), поэтому, начиная года так с 2010-го, они выходят из употребления на смартфонах. Сегодня такой тачскрин можно встретить лишь в дешевых телефонах китайского производства.

Емкостные сенсоры

Емкостные сенсоры смартфонов состоят из стеклянной панели, покрытой прозрачным токопроводящим слоем, и четырех угловых датчиков. На нее подается слабый переменный ток, утечку которого при касании регистрируют сенсоры, вычисляя координаты нажатия. Помимо того, что реагируют такие тачскрины лишь на касание предмета с электрической проводимостью, они обладают малой точностью и не способны одновременно воспринимать несколько нажатий.

Емкостно-проекционные сенсоры

Принципиальная конструкция таких тачскринов производителями мобильных устройств модифицируется. На современных OGS дисплеях смартфонов чувствительные электроды могут монтироваться прямо между кристаллами (или диодами) матрицы, а для устойчивости к повреждениям экран покрывают закаленным стеклом.

Ранее также практиковалось разделение защитного стекла и сенсорного слоя: электроды наносились на прозрачную пленку, которая сверху покрывалась стеклом. Подобный подход позволял сохранять работоспособность сенсора даже при наличии серьезных повреждений (трещины, сколы).

Врачи-офтальмологи не устают твердить, что визуальный контакт с экраном гаджета — не лучшее времяпровождение для наших глаз. Какие характеристики экрана смартфона влияют на зрение и что необходимо учитывать при выборе дисплея, расскажем в этом материале.

Медицинский «ликбез» от CHIP

Человеку, который проводит много времени в компании смартфона или любого другого устройства с дисплеем, следует опасаться двух вещей. Первая из них — это сухость глазного яблока, вторая — риск развития близорукости.

В норме мы моргаем около восемнадцати раз в минуту. При такой частоте движения век роговица глаза постоянно увлажняется слезной жидкостью. Глядя в экран, будь то монитор, экран ТВ или дисплей смартфона, мы попросту забываем моргать, из-за чего возникает ощущение сухости и усталости глаз. Ученые подсчитали, что при контакте с экраном частота опускания век снижается до 2-3 раз в минуту — почти в 9 раз!

Защитные очки без диоптрий пригодятся не только хипстерам, но и гаджетофилам

Близорукость, или миопия, вызванная контактом с экраном, бывает истинной и ложной. Сначала возникают спазмы глазных мышц, из-за которых при резком отрыве от экрана окружающая действительность начинает «расплываться». Это так называемая ложная миопия. Если же глазные мышцы постоянно испытывают напряжение, она постепенно нарастает, переходя в близорукость истинную, при которой глазное яблоко немного вытягивается. Тут уже ничего не попишешь — приходится надевать очки.

Каким образом дисплей цифрового устройства так плохо влияет на наши глаза? Есть несколько важных характеристик экрана смартфона, которые определяют, насколько вреден контакт с ним для человеческого зрения.

PPI: количество точек на дюйм

Первая важная с офтальмологической точки зрения характеристика дисплея смартфона — это соотношение между его размером и разрешением, то есть количество точек на дюйм (pixels-per-inch или PPI).

В плане вреда для зрения это соотношение следует рассматривать следующим образом. Маленький экран с высоким разрешением гораздо более безопасен для глаз, чем большой с низким. На маленьком экране с высоким разрешением PPI будет выше, так как пиксели будут располагаться плотнее друг к другу, и картинка будет более четкой.

И наоборот: чем больше экран и ниже разрешение, тем ниже показатель PPI, и тем более размытым становится изображение. Из-за этого наши глаза вынуждены будут напрягаться, самостоятельно подстраивая резкость. Это ведет к вышеупомянутому перенапряжению и спазму мышц, который впоследствии может привести к близорукости.

Если не следить за собой, то очки вскоре станут печальной необходимостью

Если вы хотите выбрать смартфон, который будет более безопасным для глаз, при покупке обратите внимание на размер диагонали экрана (в дюймах) и разрешение (ширина в пикселях и высота в пикселях). Соотношение между ними и будет значением PPI.

Для примера возьмем два экрана с одинаковым разрешением 720×1280 (HD). Первый имеет диагональ 4,3″, и его PPI будет равен 342. Второй с диагональю 4,7″, и его PPI — 312. Несмотря на то, что оба дисплея являются HD-экранами, первый для глаз все-таки безопаснее.

Подсчитать PPI смартфона вашей мечты можно при помощи специальных онлайн-калькуляторов — например, вот такого . А если вам любопытно, насколько вреден для глаз ваш текущий смартфон, можно посетить сайт DPI love , который автоматически определит фактическую диагональ и разрешение экрана и подсчитает ваш показатель PPI.

Яркость и технология подсветки

Человеческий глаз не приспособлен к тому, чтобы долго смотреть на яркий свет. Сколько вы продержитесь, уставившись на лампочку? Смартфоны и другие цифровые гаджеты помещают нас в искусственную обстановку, в которой мы вынуждены долго различать текст и изображения на фоне яркого освещения.

Именно это является причиной неестественной реакции организма: мы перестаем моргать. Глазное яблоко не смачивается достаточным количеством слезной жидкости, и в глазах возникает сухость, напряжение, ощущение «песка». Все в совокупности называется специальным медицинским термином – «синдром сухого глаза».

Здесь действует следующее правило: чем ярче и резче свет, тем вреднее он для глаз. Первый параметр зависит от того, насколько ярко светит экран по отношению к окружающей обстановке (читать с экрана ночью в темноте — определенно вредно), но это можно подкорректировать в настройках смартфона. Второй больше зависит от типа дисплея и использующейся в нем технологии подсветки.

От солнца мы защищаемся темными очками, а от подсветки — почему-то ничем

Более старые дисплеи семейства LCD используют технологию постоянной подсветки. Жидкие кристаллы, составляющие основу таких дисплеев, подсвечиваются изнутри, за счет чего и формируется изображение. В зависимости от подвида дисплея, подсветка может быть более яркой или более приглушенной. Так, более дешевые дисплеи LCD-TFT тусклее, чем более продвинутые LCD-IPS, в которых применяется усиленная подсветка. Тем не менее, эффект здесь один и тот же: глаза постоянно подвергаются воздействию яркого света.

Более современные OLED-дисплеи в этом плане менее вредоносны, так как подсветка в них выборочная. Фактически, OLED-дисплей «всегда выключен», а светодиоды, составляющие основу экрана, загораются в зависимости от того, где и что нужно отобразить. Соответственно, световое воздействие этих экранов куда ниже, чем у предшественников, а свет намного мягче и безвреднее для глаз.

В целом, можно сказать, что четко ранжировать смартфоны по безвредности для глаз при всем желании не получится. Нельзя с уверенностью утверждать, что смартфон не портит зрение только потому, что он имеет разрешение Ultra HD или использует технологию Super AMOLED. Оценивать то, насколько экран подходит для ваших глаз, нужно исходя из комплекса факторов, и в первую очередь — из соображений собственного комфорта.

Несколько лет назад при выборе смартфона редкий пользователь задавался вопросом, какая в нем стоит матрица, и какие технологии применяются при производстве. В основном оценивался размер дисплея, кто-то хотел большой, а кому-то по руке маленький. Сегодня матрица является весомым аргументом при выборе девайса, поэтому в данном тексте будет рассказано о том, какие существуют экраны смартфонов, и какой из них лучше выбрать.

В настоящее время тип дисплея является одним из первых критериев выбора телефона, поэтому есть смысл начать обзор с типов экранов смартфонов и их отличий. Типов не так много, но от того, какая стоит матрица, зависит многое. Дисплеи для смартфонов в настоящее время изготавливаются по двум основным технологиям:

• жидкие кристаллы (LCD), к ним относятся IPS и TN матрицы;
• органические светодиоды – AMOLED.

TFT матрица – это основа для создания всех прочих типов дисплеев смартфонов. TFT можно расшифровать как thin-film transistor, это тонкая пленка транзисторов, которая управляет каждым отдельным субпикселем. Ее существование стало основой для производства всех вышеперечисленных матриц, в том числе AMOLED. Особенно это актуально для TN и IPS матриц, что порой делает их сравнение не самым правильным. Разница между ними заключается в том, что для TN матриц используется аморфный кремний, в то время как для IPS берут поликристаллический кремний. Его достоинством считается большая плотность пикселей и малое потребление энергии.

TN матрица сегодня считается самой недорогой и простой в производстве . Она отличается невысокими углами обзора, низкой точностью передачи цветов, плохой контрастностью. Чаще всего данный тип матриц ставят в смартфоны дешевого сегмента. Преимуществом данного типа можно считать цену, а также низкое время отклика, что актуально для воспроизведения игр. Несмотря на это, минусы TN дисплеев перевешивают плюсы, поэтому сегодня технология считается морально устаревшей.

IPS матрицы можно смело назвать самым распространенным видом дисплеев смартфонов . У них большой угол обзора (может достигать 180 градусов), реалистичная передача цветов, высокая плотность пикселей. Кроме того, они достаточно недорогие, что позволяет ставить их в устройства от среднего ценового сегмента до самых дорогих девайсов. IPS матрицы имеют разделение внутри группы:

• AH-IPS – создана компанией LG;
• PLS – производится брендом Samsung;
• Retina – Apple.

Сравнивать эти матрицы особого смысла нет, так как их характеристики в целом одинаковые.

На заметку! Если говорить о дешевых и дорогих матрицах IPS, то первые можно отличить по низкой цветопередаче (под углами картинка бледнеет), а также по выцветанию по мере пользования устройством.

Стоит понимать, что у IPS матриц есть много подвидов, каждый из которых имеет упор на разные аспекты работы – энергоэффективность, яркость, контрастность. Самое важное достоинство IPS дисплея – естественная передача цвета на уровне самой матрицы. Дисплеи, созданные с применением данной технологии, не нуждаются в отдельной программной настройке или вмешательстве процессора в ее работу. Все изначально передается как нужно. Этим IPS матрицы лучше AMOLED.

AMOLED

Отдельным сегментом стоят матрицы на основе органических светодиодов. Данная технология получила название OLED, в среде телефонов ее производством занимается бренд Samsung, который дал своей разработке название AMOLED. Отличие данных матриц в низком потреблении энергии, глубине черного цвета и насыщенных цветах. Многие считают, что у AMOLED матрицы порой слишком насыщенны, поэтому при изготовлении смартфона серьезное значение имеет то, как матрица настроена.

Может случиться так, что девайс будет слишком контрастным, и пользоваться им будет крайне неудобно. Выше было сказано, что IPS дисплей не нуждается в настройке, того же нельзя сказать об AMOLED экране. Нередко в дорогих телефонах ставят лучший дисплей, который вообще есть в мире, но из-за неправильной настройки он не позволяет полноценно насладиться изображением . Простым примером может служить новинка 2017 года – Айфон X. Компания Apple купила дисплеи у Samsung, но при этом не смогла их грамотно настроить, чтобы получить хорошее изображение. В 2018 году в моделях XS и XS Max ситуация изменилась, матрица осталась той же, но правильная настройка сделала картинку на порядок лучше. В остальном AMOLED матрицы можно назвать лучшим экраном смартфона в 2018 году, и не удивительно, что самые дорогие девайсы в качестве экрана пользуются данными матрицами.

Важно! Об AMOLED стоит знать, что они имеют ограниченный срок жизни – около 3 лет непрерывной работы. С учетом того, что дисплей смартфона включен не постоянно, этого вполне достаточно.

Отдельно стоит упомянуть технологию для производства матрицы — QLED. В настоящее время она активно применяется в производстве телевизоров , но ведутся разработки для внедрения данных дисплеев в сферу производства смартфонов. В данном случае технология основана на квантовых точках, которые светятся сами по себе. Преимущество QLED матрицы перед AMOLED в более лучшей контрастности, точности передачи цвета, яркости, меньшем потреблении энергии. Кроме того, их не нужно тонко настраивать, как Амолед.

В окончание разговора о типах матрицы можно выделить следующее: лучшие матрицы в данное время AMOLED, следующие за ними IPS дисплеи, которые могут между собой отличаться по технологии производства. Подчас качественный IPS экран может совсем немного уступать AMOLED дисплею, и это будет заметно только в специализированных тестах, но не при обычном пользовании устройством. TN матрицы являются устаревшими, и останавливаться на них нет никакого смысла, так как за аналогичную стоимость можно приобрести простой IPS дисплей, который в сравнении будет лучше.

Конструктивные особенности экрана

Выбирая лучший дисплей, стоит обратить внимание и на другие особенности его изготовления — наличие воздушной прослойки, изогнутых краев, отсутствие рамок, количество одновременных касаний, сила нажатия.

Некоторые технологии, созданные разработчиками, находят свое применение в производстве, а другие со временем уходят в небытие, как не перспективные. Так называемая технология OGS относится к первому типу, и в свое время произвела настоящий фурор. Долгое время устройство экрана смартфона представляло собой своеобразный бутерброд, который состоял из нескольких слоев – защитное стекло, воздушная прослойка, непосредственно матрицы. Суть OGS заключается в том, что инженеры научились удалять слой воздуха, и тем самым матрица становится непосредственно частью защитного стекла. То есть картинка находится на стекле, а не под ним.

Разница в данном случае заметна даже невооруженным глазом – угол обзора становится выше, а картинка более точной и сочной по цветам . Сегодня виды экранов без воздушной прослойки негласно стали основными и используются практически в каждом девайсе независимо от цены.

Важно! У технологии есть свой минус – ранее в случае повреждения стекла необходимо было менять только верхний слой, то есть именно стекло, сегодня замены требует вся матрица.

Достаточно новый тренд, который привнесла в смартфоны компания Samsung – изогнутый дисплей. Первым телефоном с изогнутым экраном стал Samsung Galaxy Edge . Загнутые края матрицы не только делают устройство визуально более интересным, но позволяют на эти грани вынести полезные для пользователя функции. Кроме того, визуально картинка становится более объемной.

Адептом технологии является компания Samsung, и именно ее телефоны имеют подобные матрицы. Однако несколько лет назад на витринах магазинов можно было найти смартфоны от компании LG серии Flex , которые имели изгиб в центре устройства таким образом, что девайс отлично лежал в руке.

На заметку! Еще одно полезное свойство разработки от компании LG – защита девайса при падении. Телефон при падении лицом вниз ударялся верхними кромками, но не всей поверхностью матрицы, что уберегало ее от необходимости замены.

Изогнутые телефоны LG не получили широкого распространения, поэтому сегодня от них компания отказалась.

Еще одна интересная тенденция, связанная с изогнутыми экранами – 2.5D дисплеи . Здесь изогнута не матрица, а поверхность экрана таким образом, что все грани плавно перетекают друг в друга. С точки зрения отображения информации разницы нет никакой, но по эргономике телефоны стали более удобными, и подобные стекла встречаются у многих аппаратов среднего ценового сегмента от самых разных производителей.

Безрамочный дисплей

Еще одна модная тенденция, но далеко не новая с точки зрения возникновения – отсутствие рамок у дисплея. Подобные матрицы стала производить компания Sharp в 2014 году, но мир увидел первый подобный смартфон в 2016 году, и им стал Mi Mix от китайского бренда Xiaomi. Фактически называть устройства безрамочными не совсем верно, так как рамки здесь все же есть, просто они имеют минимальный размер. В настоящий момент есть несколько вариаций такого исполнения – вытянутые вверх матрицы, когда рамки отсутствуют по бокам, устройства с нижней гранью, а также экраны, у которых рамок почти нет совсем, и все элементы лицевой панели вынесены на маленький пятачок сверху.

Последний вид смартфонов появился в 2017 году с телефоном от компании Apple – iPhone X. Модели, которые выпускаются после данного устройства, в своем большинстве изготавливаются именно с такими дисплеями. За счет уменьшения рамок производителям удалось вписать большую диагональ в относительно маленький корпус. Кроме того, стало возможным увеличить соотношение сторон полезной площади дисплея. Если ранее стандартом считались экраны 16:9, то сегодня все чаще можно встретить телефон с матрицей 18:9, 19:9.

На заметку! Важно понимать, что данная технология не несет в себе реальной пользы или преимуществ, поэтому в вопросе, какой экран лучше для смартфона нет ответа, все зависит от предпочтений владельца.

Сила нажатия

Технология распознавания силы нажатия первоначально появилась у компании Apple в смартфоне iPhone 6s. Ее суть в том, что дисплей понимает силу нажатия на экран, и в зависимости от этого выполняет то или иное действие. На первый взгляд кажется, что это не очень полезно или удобно, но те пользователи, которые научились пользоваться функцией, отмечают возрастание уровня комфорта.

По сути 3D Touch имеет три варианта – быстрое нажатие, среднее и длинное. Чувствительность матрицы можно отрегулировать в настройках. Что происходит при том или ином нажатии:

• быстрый тап открывает приложение (картинку, файл);
• средний открывает предпросмотр;
• длительный вызывает контекстное меню, в котором предлагаются разные варианты действия.

Например, нажав быстро на иконку почты, пользователь сразу попадет в приложение, а если надавит на иконку, то появится меню с разными действиями – написать письмо, прочитать входящие и прочее.

В настоящий момент технология активно применяется у компании Apple , хотя в официальной информации от бренда говорится о том, что уже в 2019 году в новых девайсах ее не будет. Кроме того, некоторые китайские бренды предпринимают попытки использовать разработку в своих устройствах, но особых успехов на этом поприще не достигли.

Число касаний

Достаточно важный параметр, на который многие не обращают внимание – число одновременных касаний. От него зависит, какие задачи на устройстве можно выполнять, а какие нет. Современный экран может распознать 2,3,5,10 касаний . Каждый пользователь ежедневно пользуется этим, но даже не задумывается.

На заметку! Первый телефон, который стал понимать 2 касания, создан компанией Apple. Для него два касания дали возможность масштабировать изображение, проводя двумя пальцами в разные стороны дисплея. Сегодня любой телефон так умеет.

Вторая модель пользования девайсом, в которой необходимо несколько касаний – игры. Чаще всего пользователь во время игры задействует как минимум 2 пальца для управления персонажем и выполнения других действий – бег, удар, стрельба, ускорение. Редкий современный телефон не понимает жесты. На возможность работы с ними снова необходима поддержка нескольких касаний. Многие музыканты ставят на свои девайсы музыкальные программы, где необходимо одновременно нажимать на разные клавиши , а это тоже требует от девайса поддержку множества касаний. Подавляющее большинство дорогих смартфонов имеет максимальное количество прикосновений – 10. В более дешевых моделях число может равняться 5. Меньшее количество практически не встречается.

Типы покрытия экрана

В первых поколениях смартфонов, да и некоторые годы после этого в качестве покрытия дисплея использовалась тонкая пластиковая пластина . У нее была масса минусов – быстро царапалась, разбивалась, неприятные тактильные ощущения. Со временем производители стали работать в данном направлении.

Во многих качественных смартфонах последних лет можно в качестве защиты матрицы увидеть стекло от компании Corning, которое получило название Gorilla Glass. Это стойкое к царапинам покрытие, которое сложно поцарапать или разбить. Оно не искажает цвета, в отличие от пластикового слоя. Существует несколько поколений, и самым качественным на данный момент является пятое, которое можно встретить у телефонов премиум класса. Предыдущие поколения широко распространены у менее дорогих моделей.

Стекло дисплея постоянно взаимодействует с пальцами. За счет этого на экране появляются отпечатки, жирные пятна и прочие малоприятные следы. Для защиты от их появления был создан жироотталкивающий слой , который принято называть олеофобным. Он не только противостоит появлению отпечатков, но позволяет их легко удалять. Еще один важный момент: с наличием такого покрытия скольжение пальца по экрану становится более приятным и простым .

Совет! Проверить наличие олеофобного слоя очень просто – достаточно на экран капнуть каплей воды. Чем лучше сохраняется капля, то есть не растекается, тем слой более качественный.

Антибликовое покрытие

Любой владелец смартфона сталкивался с ситуацией, когда летом под прямыми солнечными лучами на дисплее невозможно ничего рассмотреть. Бороться с этим можно двумя способами:

• выставлять максимальную яркость подсветки, что сажает быстрее батарейку и не всегда помогает;
• использовать антибликовый слой.

Относительно недавно до появления специального слоя на матрицах в магазине продавцы предлагали купить матовую пленку , которая имеет антибликовые свойства. Ее суть в том, что она рассеивает солнечные лучи и повышает видимость на экране. Минус таких пленок в снижении цветопередачи, и приходится выбирать – потерять красочность или же получить возможность избавиться от бликов.

Сегодня производители дисплеев создали аналогичный слой, который наносится непосредственно на экран. Его преимущество в том, что девайс не бликует на солнце, позволяет рассмотреть изображение. Кроме того, этот слой не портится как пленка, то есть его не нужно менять. Но самое важное отличие от пленки – слой не влияет на качество отображения цветов , экран остается ярким и красивым. Функция полезная, поэтому при выборе смартфона стоит уточнить у продавца, есть ли он на матрице, а лучше всего заранее узнать данную информацию в обзорах девайса, так часто в технических характеристиках это не указывается.

Выбор диагонали и разрешения

Диагональ и разрешение для экрана важны, и эти два параметра всегда стоят рядом. Можно утверждать, что в какой-то степени от одного зависит другое.

Выбор диагонали

Измеряется диагональ в дюймах. Один дюйм равняется 2,54 см, то есть пятидюймовый экран равняется 12,7 см. Правильно измерять диагональ экрана исключительно по матрице из одного угла в противоположный без захвата рамки . Рамка не влияет на диагональ, именно поэтому в описании можно увидеть параметр – физический размер, и он измеряется в сантиметрах. Соответственно, чтобы узнать диагональ экрана, достаточно померять в см расстояние от одного угла у другому, а затем разделить это число на 2,54.

Сложно ответить на вопрос, какой оптимальный размер экрана . Современные смартфоны предлагают пользователям варианты от 3,5 до 7 дюймов. Выбрать лучший здесь нельзя, все зависит от предпочтений владельца, а также модели использования.

1. Покупателю, который занимается физическим трудом, а смартфон использует исключительно для звонков, больше подойдет небольшое устройство, так как вероятность его повреждения минимальна.
2. Для работы и постоянного пользования интернетом удобнее взять средний вариант от 5 до 5,7 дюймов. Он удобен для работы одной рукой и отлично помешается в кармане.
3. Для тех, кто на девайсе рисует, играет, смотрит фильмы, читает или проводит презентации, отличным вариантом станет устройство от 5,7 дюймов и более. Такие телефоны неудобно носить в кармане и работать с ними одной рукой, зато размер дисплея позволит рассмотреть мельчайшие детали на изображение.

Иными словами, при выборе устройства необходимо понять, какие задачи он будет выполнять, а также попробовать устройство по эргономике.

Это интересно! Мода на диагональ меняется: некогда производители стремились уменьшить дисплей, и все хотели купить маленькое устройство, потом в моду вошли так называемые фаблеты – переходный вариант от смартфона к планшету. Сегодня пользователи хотят получить небольшой телефон по размерам, но с большой матрицей. Этому способствует появление нового соотношения сторон, а также безрамочных устройств.

Если выбрать диагональ достаточно сложно, то с разрешением все немного проще. Понятие разрешение – это соотношение количества пикселей на единицу площади . Чем это соотношение выше, тем более четкая и точная картинка. Стоит понимать, что одинаковое разрешение будет по-разному смотреться на разных по размеру экранах смартфонов. Ведь одно количество пикселей на большей диагонали делает их плотность меньше, а значит, картинка становится зернистой. При выборе и сравнении устройств этот момент необходимо учитывать. Можно вообще принять за правило такую зависимость: большой диагонали – большое разрешение.

Важно! Плотность пикселей обозначается аббревиатурой PPI. По сути, можно не задумываться о том, сколько дюймов экран, и какое в нем количество пикселей, а сравнить по плотности. Например, один телефон имеет PPI – 443, а другой 403, это значит, что у первой модели изображение будет менее зернистым.

Сегодня нет определенных правил для разрешения телефона в зависимости от диагонали, но можно выделить наиболее популярные:

• 840*480 точек – до 4,5 дюймов;
• 1280*720 (HD) – от 4,5 до 5 дюймов;
• 1920*1080 (FHD) – от 5 дюймов и выше.

Кроме того, в дорогих устройствах с большими диагоналями встречаются и более высокое разрешение, например, QHD – 1440*2560 точек. Это один из самых высоких вариантов соотношения точек на площадь, и сегодня для дорогого смартфона иметь меньшее разрешение считается минусом. При этом не стоит переплачивать за такое разрешение на маленькой матрице, разница на диагонали 5,5 дюймов между разрешениями FHD и QHD видна не будет.

Смартфоны с двумя экранами

В заключение темы дисплеев следует вспомнить еще одну интересную тенденцию, которая не получила широкого распространения, но периодически встречается в смартфонах. Речь идет об устройствах с двумя экранами.

Обычно второй дисплей имеет небольшой размер и служит для вывода дополнительной информации, например, уведомлений или управления некоторыми функциями. Это достаточно своеобразная фишка, которая нужна далеко не каждому пользователю, поэтому смартфоны с 2 экранами не слишком распространены.

Второй дисплей может быть создан по одной из перечисленных выше технологий – IPS или AMOLED, а может быть совершенно другим – например, с технологией электронных чернил. Изначально ее создавали для электронных книг, так как особенность производства таких матриц позволяет сделать их оптимальными для чтения (не мерцают, глаза не устают), а кроме того, они имеют настолько минимальный расход энергии, что практически не сажают батарею. Примером телефона с таким дисплеем является российский YotaPhone , здесь вся задняя панель является E-ink (электронные чернила) матрицей. На нее выводятся уведомления, отображаются часы и другие полезные функции.

Один из ярких представителей современных девайсов со вспомогательным дисплеем – Meizu Pro 7. Дополнительный экран создан по AMOLED технологии, его диагональ 1,9 дюйма, а разрешение 240*536 точек. Служит для вывода уведомления, создания селфи снимков на основную камеру, а также для выполнения ограниченного набора функций.

Список самых продаваемых смартфонов по мнению покупателей в 2018 году

Смартфон Apple iPhone Xs Max 64GB на Яндекс Маркете

Смартфон Xiaomi Mi8 6/128GB на Яндекс Маркете

Смартфон Xiaomi Redmi S2 4/64GB на Яндекс Маркете

Смартфон Xiaomi Mi Max 2 64GB на Яндекс Маркете

Смартфон ASUS ZenFone 5Z ZS620KL 8/256GB на Яндекс Маркете

Пятый урок первого шага нашего учебного курса мы решили посвятить одной из самых важных деталей смартфона, которая требует к себе самого пристального внимание – экран. Именно через дисплей мы получаем доступ ко всем функциям мобильного гаджета: звонки, набор смс, выход в Интернет, просмотр фото и видео и так далее.

Но знаете ли вы, что такое разрешение дисплея, чем IPS отличается от AMOLED и как подобрать для себя оптимальную диагональ? В нашей статье мы подробно разберем, что из себя представляет экран смартфона, и на какие параметры дисплеев стоит обратить внимание при покупке нового смартфона.

Экран современного мобильного устройства представляет собой своеобразный «бутерброд»: сочетание слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию:

• Тачскрин или сенсорная панель
• Матрица
• Источник света

Тачскрин находится непосредственно под пальцами пользователя. Долгое время на рынке мобильных телефонов можно было встретить два типа сенсорных панелей: резистивные и емкостные. Первые реагировали на силу нажатия, вторые – на изменение электрического импульса при прикосновении. Учитывая, что сильное нажатие могло запросто повредить хрупкий тачскрин, резистивные экраны становились все менее популярны, и сейчас смартфоны с подобным типом сенсорной панели практически не выпускаются.

В то же время емкостные тачскрины выдерживают около 200 миллионов нажатий. Правда, самый ощутимый недостаток данного типа – смартфоном невозможно пользоваться в перчатках, так как ткань не пропускает электрические импульсы.

Некоторые производители решают данную проблему, оснащая свои топовые флагманы 3D-touch-дисплеями. Такие экраны реагируют как на нажатие, так и на изменение емкости.

Матрица дисплея изменяет количество света, проходящее через каждый пиксель от источника к тачскрину, иными словами, регулирует прозрачность пикселей. В данном случае, на конечное качество изображения весомо влияет наличие или отсутствие воздушной прослойки между сенсором и матрицей.

Если прослойка есть, свет последовательно проходит через три среды: стекло матрицы, воздух, стекло тачскрина. Соответственно, у каждой среды свой коэффициент преломления и отражения света. Поэтому смартфоны с воздушной прослойкой не всегда могут похвастаться насыщенной и яркой картинкой.

Сейчас все чаще смартфона оснащаются экранами, в которых сенсор склеен с матрицей (OGS — one glass solution). В этом случае, свет от источника преломляется и отражается только от одной внешней среды, следовательно, качество изображения становится выше.

OGS-экраны обладают одним существенным недостатком. Если уронить телефон с таким экраном, есть большая вероятность, что сенсорная панель повредится вместе с матрицей, что значительно усложняет дальнейший ремонт. Тогда как у экрана с воздушной прослойкой, как правило, разбивается только тачскрин, который можно заменить даже в домашних условиях.

Последним слоем экрана является сложная лампа, которая является источником света для жидких кристаллов. С другой стороны, с каждым годом все большую популярность приобретают экраны на светодиодах, которые не требуют источника света, так как светятся сами.

Типы экранов смартфонов

К 2017 году сложились два основных типа экранов: LCD или ЖК, и OLED. Как уже говорилось выше, первые основаны на жидких кристаллах, вторые – на светодиодах. В свою очередь LCD дисплеи делятся на три основные группы:

TN – самая простая и доступная технология изготовления LCD-экранов. Такие дисплеи отличаются мгновенным откликом и невысокой себестоимостью. С другой стороны, у TN-экранов не самые большие углы обзора (около 120-130 градусов). Как правило, такие дисплеи устанавливают в доступные бюджетные смартфоны.

Например, 4,5-дюймовым TN-дисплеем оснащен, пожалуй, самый доступный смартфон от британской компании Fly – Nimbus 14 , который можно приобрести всего за 3 290 рублей. Такой гаджет станет отличным решением, если нужен смартфон начального уровня для самых простых задач: проверка почты, работа с несложными приложениями, общение в чатах и мессенджерах.

Один из самых распространенных типов экранов – IPS. Такие дисплеи отличаются высококачественной цветопередачей (особенно, если между сенсором и матрицей нет воздушной прослойки), а также широкими углами обзора до 178 градусов. Несколько лет назад IPS была довольно дорогостоящий технологией, однако сейчас данный тип можно повсеместно встретить даже в бюджетных аппаратах.

Среди новинок бренда Fly одним из самых примечательных смартфонов с IPS-дисплеем стоит назвать модель , которая сейчас доступна всего за 8 990 рублей. 5.2-дюймовый IPS-дисплей с приятным скруглением по краям выполнен по технологии Full Lamination – между тачскрином и матрицей убрана воздушная прослойка, за счет чего удалось добиться реалистичной, сочной и контрастной картинки.

Кстати, в данном смартфоне удалось решить проблему повышенной уязвимости такого безвоздушного соединения. Экран Fly Selfie 1 защищен прочным стеклом Panda Glass, которому не страшны небольшие удары и падения.

Технология PLS являлось разработкой компании Samsung. По сути, это тот же IPS, только модифицированный для удешевления производства. Правда, особой популярности данная технология так и не получила.

OLED-дисплеи делятся на три основных типа:

• AMOLED
• SuperAMOLED
• FOLED

В основе технологии OLED лежат миниатюрные светодиоды, который сами излучают свет. Благодаря отсутствию внешнего источника света, светодиодные дисплеи в смартфонах выходят тонкими, соответственно, уменьшая габариты самого гаджета. Также к плюсам светодиодов относят невысокое энергопотребление, высокую контрастность и быстрый отклик.

С другой стороны, следует учитывать неприятные минусы такой технологии:

• OLED-дисплеи более дороги в производстве
• Со временем, светодиоды начинают гаснуть, из-за чего искажается изображение
• На ярком свету OLED-дисплеи засвечиваются сильнее, чем LCD.

Работа AMOLED дисплеев основана на активной матрице из тонкопленочных транзисторов. Такие экраны отличаются глубоким черным цветом, так как в процесс формирования изображения часть светодиодов отключается, что также снижает нагрузку на батарею.

В SuperAMOLED дисплеях убран воздушный слой для повышения яркости и четкости изображения. А экранами будущего сейчас все чаще называют FOLED-дисплеи. Данная технология позволяет создать гибкие экраны на основе органических светодиодов.

Размеры экранов смартфонов. Разрешение

От данного параметра напрямую зависит, для каких целей приобретается смартфон. Условно, все смартфоны по размеру экрана можно разделить на две большие группы:

1. До 5,2 дюймов
2. От 5 до 7 дюймов

Экран до 5,5 дюймов позволяет сделать смартфон компактным и легким. Таким гаджетом удобно управлять одной рукой даже во время движения. Часто небольшие смартфоны покупают в качестве первого мобильника для ребенка – держать, например, 4-дюймовый смартфон в детской руке гораздо удобнее, чем большой, «взрослый» гаджет.

Если диагональ экрана смартфона достигает 6-7 дюймов, такой гаджет называют фаблетом, или планшетофоном. На большом экране особенно удобно смотреть видео, обрабатывать и просматривать фотографии, играть в игры с насыщенной графикой, создавать и редактировать текстовые файлы и многое другое.

Выбирая смартфон по размеру, важно обращать особое внимание на разрешение экрана, которое определяется количеством точек на единицу площади. Так, если у смартфона большой экран, но невысокое разрешение, изображение будет нечетким и зернистым. В смартфонах разрешение экранов обозначает параметром dpi – количество точек на дюйм.

На сегодняшний день, существует 4 самые распространенные разрешения дисплеев:

• 320х480 точек (HVGA) – редко, но встречается в самых дешевых смартфонах. Картинка на таком экране выходит довольно зернистой.
• 480х800, 480х854 (WVGA) – изображение неплохо смотрится на небольших экранах с диагональю до 4 дюймов.
• 854 x 480 (FWVGA) – вполне комфортное качество на дисплеях до 4,5 дюймов.
• 720х1280 (HD) – смартфоны с таким разрешением встречаются, пожалуй, чаще всего. Экран с разрешением HD обеспечивает высокий уровень детализации, даже если диагональ дисплея составляет 5,5 дюймов.
• 1080х1920 (FullHD) – данное разрешение обеспечивает самое высокое качество изображения, что особенно заметно на смартфонах с 5-дюймовыми экранами.

Ярким примером последнего можно назвать модель Fly Cirrus 13 . Мощный, эффектный и доступный всего за 8 490 рублей, смартфон оснащен ярким и контрастным 5-дюймовым IPS-дисплеем с разрешением FullHD, в котором также отсутствует воздушная прослойка между слоями. Так что пользователь способен ощутить каждую деталь изображения. Чтобы не повредить уязвимое соединение матрицы и тачскрина, экран Fly Cirrus 13 защищен ударопрочным стеклом Dragontrail, которое по прочности превосходит популярное стекло Gorilla Glass в 6 раз.

Теперь вы знаете, какими бывают экраны смартфонов, и на что следует обратить внимание, выбирая новый гаджет. В следующий раз мы расскажем все о процессорах мобильных устройств. Вы узнаете, почему не стоит путать термины «процессор» и «чипсет», как 4-ядерный процессор может «положить на лопатки» 8-ядерный, а также, на что влияет оперативная память процессора.

Как из разнообразия современных смартфонов подобрать то, что подходит именно Вам? Сегодня команда bad-android подготовила материал с полезными советами на тему подбора дисплеев.

Как не переплатить за устройство? Как по типу дисплея разобраться чего от него ожидать?

Типы матриц

В современных смартфонах используются три основные типа матриц.

Первая из них под названием — основана на органических светодиодах. Остальные два типа основаны на жидких кристиалах — IPS и TN+film .

Нельзя не упомянуть про часто встречающуюся аббревиатуру TFT .

TFT — это тонкопленочные транзисторы, управляющие субпикселями дисплеев (субпиксели отвечают за три основных цвета, на основание которых формируются «полноценные» «многоцветные» пиксели, о которых мы поговорим чуть позже).

Технология TFT применяется во всех трех типах матриц, перечисленных выше. Именно поэтому часто встречающееся сравнение TFT и IPS является абсурдным по сути.

Много лет основным материалом для TFT-матриц являлся аморфный кремний. На данный момент запущено усовершенствованное производство TFT-матриц, в котором основной материал — поликристалличесий кремний , значительно увеличивающий энергоэффективность. Также уменьшился непосредственно размер транзисторов, что позволяет достигать высочайших показателей ppi (плотности пикселей).

Итак, с базой матриц разобрались, настало время поговорить непосредственно о типах данных матриц.

TN+film матрица

Именно эти матрицы появились первыми в смартфонах. На данный момент они остаются самыми примитивными и, соответственно, дешевыми.

Достоинства:

Н едостатки:

Малые углы обзора (максимум 60 градусов)

Инвертирование изображения даже при небольших углах наклона

Низкий уровень контрастности

Большинство производителей практически отказалось от использования данного типа матриц из-за слишком большого количества недочетов.

IPS матрица

На данный момент именно этот тип матриц является наиболее распространенным. Также IPS матрицы иногда обозначаются аббревиатурой SFT .

История IPS -матриц берет свое начала несколько десятилетий назад. За этот период было разработано множество различных модификаций и улучшений IPS -дисплеев.

При перечислении недостатков и достоинств IPS необходимо учитывать конкретный подтип . Обобщая, для перечня сильных сторон IPS возьмем наилучший подтип (соответственно, самый дорогостоящий), а для минусов будем иметь в виду дешевый подтип.

Достоинства:

Отличные углы обзора (максимум 180 градусов)

Возможность выпуска дисплеев с высоким ppi

Выцветание картинки при наклонах дисплея

Возможно перенасыщение или наоборот недостаточная насыщенность цвета

AMOLED матрица

Матрица обеспечивает наиболее глубокий черный цвет, сравнительно с двумя другими типами матриц. Но так было не всегда. Первые AMOLED-матрицы обладали неправдоподобной цветопередачей и недостаточной глубиной цвета. Присутствовала кислотность картинки, слишком интенсивная яркость.

До сих пор из-за внутренних некорректных настроек некоторые дисплеи по восприятию практически идентичны к IPS. А вот в super-AMOLED дисплеях все изъяны успешно пофиксили.

При перечне достоинств и недостатков возьмем обычную AMOLED-матрицу.

Достоинства:

Наиболее качественная картинка среди всех существующих типов матриц

Изредка встречающийся неодинаковый срок работы светодиодов (разных цветов)

Необходимость тщательного настраивания AMOLED дисплея

Подведем промежуточный итог. Очевидно, что лидируют по качеству изображения матрицы. Именно AMOLED дисплеи устанавливаются на самые топовые устройства. На втором месте находятся IPS матрицы, но с ними следует быть внимательным: производители редко указывают подтип матрицы, а именно это играет ключевую роль в итоговом уровне изображения. Однозначное и твердое «нет» следует сказать девайсам с TN+film матрицам.

Определяющим фактором в конечном качестве дисплея часто являются скрытые характеристики дисплеев. На восприятие изображения сильное влияние оказывают субпиксели .

В случае с LCD ситуация достаточно простая: каждый цветной (RGB ) пиксель состоит из трех субпикселей. Форма субпикселей зависит от модификации технологии — субпиксель может иметь форму «галочки» или прямоугольника.

В реализации дисплеев в плане субпикселей все несколько сложнее. В этом случае источником освещения выступают сами субпиксели. Как известно, человеческий глаз менее чувствителен к синему и красному цвету, в отличие от зеленого. Именно поэтому повторение паттерна IPS субпикселей значительно повлияло бы на качество картинки (естественно, в худшую сторону). Для сохранности реалистичности цветопередачи была изобретена технология .

Суть технологии заключается в использовании двух пар пикселей: RG (red-green) и BG (blue-green), которые, в свою очередь, состоят из соответствующих субпикселей соответствующих цветов. Применена комбинация форм субпикселей: зеленые имеют вытянутую форму, а красные и синие практически квадратные.

Технология оказалась не слишком-то и удачной: белый цвет был откровенно “грязным”, а также появились зазубринки на стыках разных оттенков. При невысоком показателе ppi становилась видна сетка из субпикселей. Такие матрицы были установлены на ряд смартфонов, в том числе флагманов. Последним флагманом, которому “посчастливилось” заполучить PenTile-матрицу стал Samsung Galaxy S III .

Естественно, что оставлять ситуацию с некачественной реализацией субпикселей в таком же состоянии было нельзя, поэтому вскоре был произведен апгрейд выше описываемой технологии, получивший приставку Diamond .

При помощи увеличения ppi Diamond PenTile позволила избавиться от проблемы с зазубренными границами между цветами, а белый стал гораздо “чище” и приятнее глазу. И именно эта разработка установлена во все флагманы компании Samsung, начиная с Galaxy S4.

А вот IPS -матрицы хотя и считаются в целом слабее ’овских, однако, с такими проблемами никогда не сталкивались.

Какой вывод можно сделать? Следует обязательно обращать внимание на количество ppi в случае приобретения смартфона с -матрицей. Качественная картинка возможна только при показателе от 300 ppi . А вот с IPS матрицами таких строгих ограничений нет.

Инновационные технологии

Время не стоит на месте, талантливые инженеры продолжают кропотливо работать над улучшением всех характеристик смартфонов, в том числе и над матрицами. Одной из последних серьезных разработок является технология OGS .

OGS представляет из себя воздушную прослойку между самим экраном и проекционно-емкостным сенсором. В данном случае технология оправдала ожидания на 100%: увеличилось качество цветопередачи, максимальная яркость и углы обзора.

И за последние несколько лет OGS настолько внедрилось в смартфоны, что не встретить реализацию дисплея “гамбургером” с начинкой из воздушной прослойки можно разве что на самых простых устройствах.

В поиске оптимизации дисплеев конструкторы наткнулись на еще одну интересную возможность улучшить картинку на телефонах. В 2011 году стартовали эксперименты над формой стекла. Пожалуй, наиболее распространенной формой стекла среди необычных стало 2.5D — при помощи загнутых краям стекла грани становятся более гладкими, а экран обьемным.

Компания HTC выпустила смартфон Sensation , стекло которого было вогнуто в центре дисплея. По мнению инженеров HTC, таким образом увеличивается защищенность от царапин и ударов. Но широкого применения вогнутое к центру стекло так и не получило.

Более популярной стала концепция изгибания самого дисплея, а не только стекла, как это было сделано в . Одна из боковых граней дисплея получила изогнутую форму.

Весьма интересной характеристикой, на которую следует обратить внимание при покупке смартфона, является чувствительность сенсора . В часть смартфонов устанавливается сенсор с повышенной чувствительностью, что позволяет полноценно пользоваться дисплеем даже в обычных перчатках. Также часть устройств оснащается индуктивной подложкой для поддержки стилусов.

Так что для любителей попереписываться на морозе или пользоваться стилусом чувствительный сенсор однозначно пригодится.

Известные истины

Не секрет, что разрешение экрана также сильно влияет на конечный уровень изображения. Без лишних комментариев предлагаем Вашему вниманию таблицу соответствия диагонали дисплея и разрешения.

Каждая матрица имеет свои особенности и срытые характеристики. Следует быть осторожным с -дисплеями, вернее, с показателем плотности пикселей ppi: если значение менее 300 ppi , то качество картинки Вас откровенно разочарует .

Для IPS -матриц важен подтип , причем в зависимости от подтипа стоимость смартфона логично пропорционально увеличивается.

Изогнутое стекло 2.5D значительно повысит привлекательность картинки, как и технология OGS .

Вопрос размера дисплея — сугубо индивидуальный, но при многодюймовых «лопатах» уместным будет высокое разрешение.

Размеры матриц в камере смартфона: какие и где встречаются. Как выбрать смартфон с лучшей камерой

Устройство дисплея мобильного телефона (смартфона) и планшета. Устройство жидкокристаллического экрана. Типы дисплеев, их отличия.

В этой статье мы разберем устройство дисплеев современных мобильных телефонов, смартфонов и планшетов. Экраны крупных устройств (мониторов, телевизоров и т.п.), за исключением небольших нюансов, устроены аналогично.

Разборку будем проводить не только теоретически, но и практически, со вскрытием дисплея «жертвенного» телефона.

Рассматривать, как устроен современный дисплей, мы будем на примере наиболее сложного их них — жидкокристаллического (LCD — liquid crystal display ). Иногда их называют TFT LCD , где сокращение TFT расшифровывается «thin-film transistor» — тонкопленочный транзистор; поскольку управление жидкими кристаллами осуществляется благодаря таким транзисторам, нанесенным на подложку вместе с жидкими кристаллами.

В качестве «жертвенного» телефона, дисплей которого будет вскрыт, выступит дешевенький Nokia 105.

Основные составные части дисплея

Жидкокристаллические дисплеи (TFT LCD , и их модификации — TN, IPS, IGZO и т.д.) состоят укрупненно из трех составных частей: сенсорной поверхности, устройства формирования изображения (матрица) и источника света (лампы подсветки).Между сенсорной поверхностью и матрицей расположен еще один слой, пассивный. Он представляет собой прозрачный оптический клей или просто воздушный промежуток. Существование этого слоя связано с тем, что в ЖК-дисплеях экран и сенсорная поверхность представляют собой совершенно разные устройства, совмещенные чисто механически.

Каждая из «активных» составных частей имеет достаточно сложную структуру.

Начнем с сенсорной поверхности (тачскрин, touchscreen). Она располагается самым верхним слоем в дисплее (если она есть; а в кнопочных телефонах, например, ее нет).
Её наиболее распространенный сейчас тип — ёмкостная. Принцип действия такого тачскрина основан на изменении электрической емкости между вертикальными и горизонтальными проводниками при прикосновении пальца пользователя.
Соответственно, чтобы эти проводники не мешали рассматривать изображение, они делаются прозрачными из специальных материалов (обычно для этого используется оксид индия-олова).

Существуют также и сенсорные поверхности, реагирующие на силу нажатия (т.н. резистивные), но они уже «сходят с арены».
В последнее время появились и комбинированные сенсорные поверхности, реагирующие одновременно и на емкость пальца, и на силу нажатия (3D-touch -дисплеи). Их основу составляет емкостной сенсор, дополненный датчиком силы нажатия на экран.

Тачскрин может быть отделен от экрана воздушным промежутком, а может быть и склеен с ним (так называемое «решение с одним стеклом», OGS — one glass solution).
Такой вариант (OGS) имеет значительное преимущество по качеству, поскольку уменьшает уровень отражения в дисплее от внешних источников света. Это достигается за счет уменьшения количества отражающих поверхностей.
В «обычном» дисплее (с воздушным промежутком) таких поверхностей — три. Это — границы переходов между средами с разным коэффициентом преломления света: «воздух-стекло», затем — «стекло-воздух», и, наконец, снова «воздух-стекло». Наиболее сильные отражения — от первой и последней границ.

В варианте же с OGS отражающая поверхность — только одна (внешняя), «воздух-стекло».

Хотя собственно для пользователя дисплей с OGS очень удобен и имеет хорошие характеристики; есть у него и недостаток, который «всплывает», если дисплей разбить. Если в «обычном» дисплее (без OGS) при ударе разбивается только сам тачскрин (чувствительная поверхность), то при ударе дисплея с OGS может разбиться и весь дисплей целиком. Но происходит это не всегда, поэтому утверждения некоторых порталов о том, что дисплеи с OGS абсолютно не ремонтируемые — не верно. Вероятность того, что разбилась только внешняя поверхность — довольно велика, выше 50%. Но ремонт с отделением слоев и приклейкой нового тачскрина возможен только в сервис-центре; отремонтировать своими руками крайне проблематично.

Теперь переходим к следующей части — собственно экрану.

Он состоит из матрицы с сопутствующими слоями и лампы подсветки (тоже многослойной!).

Задача матрицы и относящихся к ней слоев — изменить количество проходящего через каждый пиксель света от лампы подсветки, формируя тем самым изображение; то есть в данном случае регулируется прозрачность пикселей.

Немного детальнее об этом процессе.

Регулировка «прозрачности» осуществляется за счет изменения направления поляризации света при прохождении через жидкие кристаллы в пикселе под воздействием на них электрического поля (или наоборот, при отсутствии воздействия). При этом само по себе изменение поляризации еще не меняет яркости проходящего света.

Изменение яркости происходит при прохождении поляризованного света через следующий слой — поляризационную пленку с «фиксированным» направлением поляризации.

Схематично структура и работа матрицы в двух состояниях («есть свет» и «нет света») изображена на следующем рисунке:

(использовано изображение из нидерландского раздела Википедии с переводом на русский язык)

Поворот поляризации света происходит в слое жидких кристаллов в зависимости от приложенного напряжения.
Чем больше совпадут направления поляризации в пикселе (на выходе из жидких кристаллов) и в пленке с фиксированной поляризацией, тем больше в итоге проходит света через всю систему.

Если направления поляризации получатся перпендикулярными, то свет теоретически вообще проходить не должен — должен быть черный экран.

На практике такое «идеальное» расположение векторов поляризации создать невозможно; причем как из-за «неидеальности» жидких кристаллов, так и не идеальной геометрии сборки дисплея. Поэтому и абсолютно-черного изображения на TFT экране не может быть. На лучших LCD экранах контрастность белое/черное может быть свыше 1000; на средних 500. 1000, на остальных — ниже 500.

Только что была описана работа матрицы, изготовленной по технологии LCD TN+film. Жидкокристаллические матрицы по другим технологиям имеют схожие принципы работы, но другую техническую реализацию. Наилучшие результаты по цветопередаче получаются по технологиям IPS, IGZO и *VA (MVA, PVA и т.п.).

Теперь переходим к самому «дну» дисплея — лампе подсветки. Хотя современная подсветка собственно ламп и не содержит.

Несмотря на простое название, лампа подсветки имеет сложную многослойную структуру.

Связано это с тем, что лампа подсветки должна быть плоским источником света с равномерной яркостью всей поверхности, а таких источников света в природе крайне мало. Да и те, что есть, не очень подходят для этих целей из-за низкого КПД, «плохого» спектра излучения, или же требуют «неподходящего» типа и величины напряжения свечения (например, электролюминесцентные поверхности, см. Википедию ).

В связи с этим сейчас наиболее распространены не чисто «плоские» источники света, а «точечная» светодиодная подсветка с применением дополнительных рассеивающих и отражающих слоев.

Рассмотрим такой тип подсветки, проведя «вскрытие» дисплея телефона Nokia 105.

Разобрав систему подсветки дисплея до её среднего слоя, мы увидим в левом нижнем углу единственный светодиод белого свечения, который направляет свое излучение внутрь почти прозрачной пластины через плоскую грань на внутреннем «срезе» угла:

Пояснения к снимку. В центре кадра — разделенный по слоям дисплей мобильного телефона. В середине на переднем плане снизу — покрытая трещинами матрица (повреждена при разборке). На переднем плане вверху — срединная часть системы подсветки (остальные слои временно удалены для обеспечения видимости излучающего белого светодиода и полупрозрачной «световодной» пластины).
Сзади дисплея видна материнская плата телефона (зеленого цвета) и клавиатура (снизу с круглыми отверстиями для передачи нажатия от кнопок).

Эта полупрозрачная пластина является одновременно и световодом (за счет внутренних переотражений), и первым рассеивающим элементом (за счет «пупырышков», создающих препятствия для прохождения света). В увеличенном виде они выглядят так:

В нижней части изображения левее середины виден яркий излучающий белый светодиод подсветки.

Форма белого светодиода подсветки лучше различима на снимке с пониженной яркостью его свечения:

Снизу и сверху этой пластины подкладывают обыкновенные белые матовые пластиковые листы, равномерно распределяющие световой поток по площади:

Его условно можно назвать «лист с полупрозрачным зеркалом и двойным лучепреломлением». Помните, на уроках физики нам рассказывали про исландский шпат, при прохождении через который свет раздваивался? Вот это похоже на него, только еще и немного с зеркальными свойствами.

Вот так выглядят обычные наручные часы, если часть их прикрыть этим листом:

Вероятное назначение этого листа — предварительная фильтрация света по поляризации (сохранить нужную, отбросить ненужную). Но не исключено, что и в плане направления светового потока в сторону матрицы эта пленка тоже имеет какую-то роль.

Вот так устроена «простенькая» лампа подсветки в жидкокристаллических дисплеях и мониторах.

Что касается «больших» экранов, то их устройство — аналогично, но светодиодов в устройстве подсветки там больше.

В более старых жидкокристаллических мониторах вместо светодиодной подсветки использовали газосветные лампы с холодным катодом (CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp) .

Структура дисплеев AMOLED

Теперь — несколько слов об устройстве нового и прогрессивного типа дисплеев — AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode ).

Устройство таких дисплеев значительно проще, так как там нет лампы подсветки.

Эти дисплеи образованы массивом светодиодов и светится там каждый пиксель в отдельности. Достоинствами дисплеев AMOLED являются «бесконечная» контрастность, отличные углы обзора и высокая энергоэффективность; а недостатками — уменьшенный срок «жизни» синих пикселей и технологические сложности изготовления больших экранов.

Также надо отметить, что, несмотря на более простую структуру, стоимость производства дисплеев AMOLED пока что выше, чем дисплеев TFT LCD.

Съемка камерой мобильного телефона (смартфона). Параметры камер мобильных телефонов. Основные характеристики, проблемы и примеры дефектов на снимках . Как выбрать смартфон с хорошей камерой?

Съемка на камеру мобильного телефона (смартфона) прочно вошла в нашу жизнь. Многие пользователи смартфонов считают, что «обычный» фотоаппарат им уже просто не нужен, достаточно иметь смартфон с хорошей камерой.

Но вот вопрос — какую камеру смартфона считать «хорошей»? Или всегда ли она сможет заметить хотя бы простенькую «цифромыльницу»?

Давайте рассмотрим этот вопрос с точки зрения характеристик камер, их особенностей, а также типичных проблем и ошибок, приводящих к потере качества фотографий и видео, снятых с «мобильника». Постараемся это сделать без излишней научной «заумности», на простом и понятном языке.

При этом разделим параметры камер мобильных телефонов на две группы: параметры фотоматриц и параметры объективов.

Физические принципы цифровой фотографии

Физические принципы цифровой фотосъемки почти не отличаются от работы фотоэлемента из школьного курса физики. Свет, падающий на чувствительную поверхность (которая является первым электродом), выбивает из неё электроны, которые достигают второго электрода. В результате между ними возникает разность потенциалов, которая считывается и отправляется на обработку. А этот фотоэлемент является ни чем иным, как элементарным пикселем датчика изображения. Эти пиксели объединены в матрицу, а их количество представляет собой то самое число мегапикселей, которое мы видим на упаковке смартфона или фотоаппарата.
Правда, на самом деле пикселей там в три раза больше, потому что в цветной фотографии каждый пиксель образуют три датчика, чувствительных к разным цветам: красному, зеленому, синему (RGB в буржуйской терминологии).

Итак, всё с виду хорошо и гладко. Откуда же возникают дефекты изображения?

Объективные причины — электрические шумы в матрице и недостаток её динамического диапазона; а также погрешности объектива, формирующие на матрице неточную картинку реального мира.

Субъективные причины — «дрожание» камеры фотографа (особенно это серьезно при слабом освещении), ошибочная фокусировка, ошибки при выборе экспокоррекции и т.п.

В отдельных случаях дефекты изображения, возникшие вследствие реальных физических причин, усугубляются и программной обработкой, работающей временами по принципу «хотели, как лучше; а получилось. «. 🙂

Параметры матриц, часть 1. Физический размер матрицы и количество мегапикселей.

Поскольку матрица цифровой камеры — не только датчик изображения, но и источник шумов, то параметры матриц будем рассматривать в тесной увязке с их влиянием на шум.

Итак, первые два параметра:

1. Размер матрицы.
2. Количество (мега)пикселей.

Размер матрицы определяется замысловатыми дробями вида, например, 1/2.7 (не путать с диафрагмой, имеющей немного похожее обозначение, вида F/2.7) .
В данном случае это соответствует диагонали матрицы в 6.27 мм, а размеры сторон 5.02 x 3.76 мм.
Как это перевести размер 1/2.7 в «нормальные» единицы? Эта дробь означает, что диагональ матрицы в 2.7 раза меньше, чем диагональ матрицы в видиконе диаметром 1 дюйм. Видикон — это древний электронно-лучевой прибор, применяемый в телевизионных камерах «ламповой» эпохи. И матрица в круглом 1-дюймовом видиконе была, естественно, меньше диаметра видикона и составляла чуть больше 16 мм (т.е. не точно 16 мм, имеются «разночтения»). Эти 16 мм и есть тот «видиконовый дюйм», от которого до сих пор рассчитываются параметры цифровых фотоматриц, хотя сами видиконы можно найти только в технических музеях. 🙂
Чем знаменатель дроби меньше, тем матрица крупнее и ЛУЧШЕ.

Теперь разберем, почему чем матрица крупнее — тем она лучше.

Шум в матрице определяется случайным (тепловым) движением электронов; а сигнал — интенсивностью светового потока, временем экспозиции (т.е. накопления заряда) и площадью светочувствительного элемента (пикселя). Соответственно, чем выше параметры, образующие сигнал, тем будет лучше соотношение сигнал/шум при прочих равных условиях.

Если хотя бы один из перечисленных параметров — низкий, то на изображении начинают «проступать» шумы в виде хаотично расположенных точек и пятен различной яркости и цвета. Так выглядит зашумленная фотография в условиях пониженного освещения:

Лучше этот эффект заметен при увеличении до 100% (фрагмент см. ниже). Шумы делают менее различимым изображение сфотографированных предметов:

Вернемся к вопросу о способах уменьшения шумов.
С интенсивностью светового потока и площадью пикселя все понятно, а как увеличить время экспозиции, не доводя изображение до пересвечивания? Очень просто — снижая чувствительность при съемке (чувствительность выражается в единицах ISO — 50, 100, 200, 400 и т.д. до 100000). Другое дело — что палка, как известно, «о двух концах». Увеличение времени экспозиции может привести к «размазыванию» изображения из-за движения объекта или «дрожания» камеры в руках; но мы пока рассматриваем проблемы в принципе. 🙂

Но размер пикселя определяется не только размером матрицы, но и количеством пикселей на матрице (грубо говоря, надо площадь матрицы разделить на число пикселей). Отсюда — следующий вывод: чем мегапикселей в матрице меньше, тем соотношение сигнал/шум лучше. Но при высоком уровне освещения даже и с мелким размером пикселя соотношение сигнал/шум будет неплохим. А при падении освещения преимущество будет за теми камерами, у которых пиксель крупнее.

Кстати, размер пикселя (точнее, расстояния между пикселями) уже достиг своего физического предела, который составляет 1 мкм. Дальнейшее уменьшение размера пикселя теряет смысл, поскольку длина световой волны составляет от 0.39 до 0.78 мкм; и при расстоянии между пикселями менее 0.78 мкм (красный свет), соседние пиксели будут показывать просто одно и то же.

По описанным выше причинам, потребителю надо иметь в виду, что зачастую количество мегапикселей имеет больше рекламный характер, чем реальную пользу. Практически, если в камере есть 12-13 мегапикселей, то это уже неплохо; но это — еще не гарантия, что всё будет хорошо — в дело вступит качество оптики. Если же в камере СОВРЕМЕННОГО смартфона количество мегапикселей менее 10, то, скорее всего это — дешевая камера, от которой не стоит ждать высокого качества снимков.

В то же время, если производитель — достаточно солидный и уважаемый (SONY, Asus, Samsung и т.д.), то и большое количество мегапикселей лишним не будет. По крайней мере, при ярком освещении.

Если есть сомнения, будет ли толк от большого числа мегапикселей, то лучше выбрать тот смартфон, у которого больше физический размер матрицы. А уменьшить количество мегапикселей на фото можно после можно уже и после съемки в графическом редакторе.

Вот такой это противоречивый параметр — количество мегапикселей.

Итог этой части наших исследований:

— Чем больше физический размер матрицы, тем лучше ВСЕГДА.
— Чем больше мегапикселей, тем тоже лучше, но только при хорошем качестве оптики и хорошем освещении в момент съемки.

Теперь — о дополнительных параметрах, включая технологические.

Параметры матриц, часть 2. Чувствительность и технологические особенности

Разберем еще такие вопросы:

1. Чувствительность в единицах ISO.
2. Технология с микролинзами.
3. Технология с обратной засветкой (Back-Side Illumination, BSI).

В старину чувствительность была физическим параметром фотопленки, который по ходу съемки никак меняться не мог.
В цифровых камерах величина чувствительности может задаваться вручную или автоматически. При назначении той или иной чувствительности на самом деле в фотоматрице никаких изменений не происходит. Просто изменяется коэффициент аналогового усиления сигнала с фотодатчиков перед подачей его на вход аналого-цифрового преобразователя (аналогично, например, регулировке громкости в плеерах).
Соответственно, и изменения соотношения сигнал/шум тоже не происходит, т.к. усиливаются одновременно и сигнал, и шум.

В чем же тогда вообще смысл упоминания чувствительности в параметрах камер?

Чем меньше нижний предел чувствительности, тем более качественные можно получить фотографии, по крайней мере, для неподвижных объектов. Механизм повышения качества прост: чем меньше чувствительность, тем больше выдержка (время накопления сигнала), и тем лучше соотношение сигнал/шум. Для хороших камер «мобильников» нижний предел обычно бывает 50 ISO.

А чем выше верхний предел, тем больше возможностей получить хоть какое-то изображение при слабом освещении (правда, вместе со всеми полагающимися шумами). Для хороших камер мобильных устройств верхний предел обычно составляет 3200. 6400 ISO. Теоретически, ничто не мешает установить верхний предел и сколь угодно большим, но изображения в этом случае уже не будет — будут лишь шумы со смутными контурами предметов.

Технологические усовершенствования (микролинзы и матрицы «с обратной засветкой», BSI ) появились как борьба с одним из принципиальных недостатков фотоматриц: светочувствительные пиксели не могли занимать всю поверхность матрицы; поскольку, кроме них, на поверхности матрицы располагаются транзисторы и соединительные проводники.

Для устранения этих недостатков внедрили две технологических новинки. Сначала перед пикселями стали располагать собирающие свет микролинзы; а затем светочувствительные пиксели стали располагать не на той стороне подложки, где находятся проводники и транзисторы, а на обратной. В результате схематично современная фотоматрица выглядит «в разрезе» примерно так:

(изображение взято и з чешского раздела Википедии)

Итог второй части наших исследований:

— Пределы возможных значений чувствительности не принципиальны, но желательно, чтобы они были хотя бы в диапазоне 80. 3200 ISO , либо в более широком в ОБЕ стороны (и вниз, и вверх).

Технологические особенности (микролинзы, матрица с обратной засветкой) сейчас используются практически для всех камер мобильных устройств, начиная со среднего ценового диапазона, и рассматривать их как преимущество смысла нет. Для устройств на «вторичном рынке» использование этих технологических особенностей может быть весомым аргументом «за».

Остальные параметры матриц в этой статье рассматривать не будем, так их очень много (десятки!), а производителями мобильных устройств они все равно не упоминаются.

Типовые дефекты снимков из-за проблем оптической системы

Хотя снаружи в камерах смартфонов и планшетов видно только одну очень маленькую линзу, на самом деле это — только вершина айсберга под названием «объектив». Объектив устроен очень сложно и имеет несколько линз и несколько диафрагм (подробнее — в статье «Устройство камеры смартфона»). Все эти «навороты» нужны для борьбы с геометрическими и цветовыми искажениями, а также для обеспечения равномерности фокусировки по полю матрицы.

Рассмотрим типовые примеры, что бывает, когда оптика камеры смартфона несовершенна.

Случай №1. Неравномерность цвета («цветовое виньетирование»):

(кликнуть для увеличения)

Обратите внимание, что на фотографии центр снимка имеет явственный розовый оттенок, а края — зеленый. Но это — не единственная проблема этого снимка. Переходим к случаю №2.

Случай №2. Зоны нерезкости на снимке.

Если увеличить приведенный выше снимок до 100%, то можно заметить, что в правом верхнем углу «картинка» гораздо более «размыта», чем на всех остальных частях кадра. Посмотрим, для сравнения, на увеличенные до 100% фрагменты из левого верхнего угла и из правого верхнего:

Данная проблема является следствием элементарной геометрической «кривизны» в каком-то из элементов оптической системы. Причем дислокация зоны нерезкости и вообще её наличие могут меняться от экземпляра к экземпляру телефона одной и той же модели.

Но следует иметь в виду, что сам по себе факт снижения резкости по краям снимка еще не является дефектом. Такое явление свойственно почти всем камерам «мобильников», кроме самых дорогих. Дефектом является аномальное ухудшение резкости в какой-либо отдельной области снимка.

Два только что описанных дефекта никак не следуют из технических параметров камеры смартфона. Их можно обнаружить, только внимательно просматривая тестовые фотографии в обзорах устройств.

Параметры оптической системы

А теперь разберем те параметры оптической системы, которые производители смартфонов обычно указывают в технических характеристиках устройств.

Чаще всего таких параметров — немного, всего два: относительная диафрагма (светосила) и количество элементов оптической системы. Но бывает, что к ним еще добавляют фокусное расстояние объектива, угол зрения, величину оптического и электронного зума, и, иногда, еще какую-нибудь второстепенную «мелочевку».

Начнем с количества элементов оптической системы. Количество элементов, теоретически, чем больше — тем лучше; ибо каждый элемент должен как-то улучшать изображение. При этом надо помнить, что количество элементов не означает количество линз; в число элементов входят и диафрагмы. Но абсолютно прямой связи между числом элементов и качеством изображения всё-таки нет.

Насчет же первого из упомянутых параметров — относительной диафрагмы — поговорим поподробнее.

Относительная диафрагма обозначается буквой F и числом, получается выражение вида, например, F /1.8 . Это число обозначает, во сколько раз эффективное значение величины отверстия для прохождения света МЕНЬШЕ «идеального». Под «идеальным» понимается освещенность мишени объективом без потерь, диаметр которого равен фокусному расстоянию.

Поскольку в объективе всегда присутствуют потери, а также расстояние от передней линзы не совпадает с фокусным расстоянием объектива в целом, то значение F всегда больше 1. Причем, поскольку количество пропускаемого света пропорционально не линейному размеру, а площади отверстия, то оно уменьшается пропорционально КВАДРАТУ числа F/.

Принципиальное отличие диафрагмы в камерах мобильных устройств от «настоящих» фотоаппаратов состоит в том, что в мобильных устройствах она — не регулируется (т.е. фиксированная величина). А в настоящих фотоаппаратах она может физически изменяться за счет сжатия или расширения образующих её лепестков.

С точки зрения качества фотоснимков, чем число в знаменателе выражения F/x.x у камеры «мобильника» меньше, тем лучше; поскольку это означает бОльший световой поток на матрице и лучшее соотношение сигнал/шум.

У лучших камер мобильных устройств относительная диафрагма составляет от F/2.0 до F/1.7, у остальных — от F/2.2 и выше. Меньше знаменатель — лучше.

Но, если камера имеет оптический зум, то величина F/ может меняться даже несмотря на то, что диафрагма в камерах мобильных устройств — фиксированная. Это происходит из-за того, что положение линз при увеличении зума меняется таким образом, что оптический центр объектива удаляется от матрицы, и её освещенность падает. Соответственно, изменяется и число F/ (относительная диафрагма).

Остальные параметры — менее значительны, да и не всегда упоминаются производителями.

Фокусное расстояние объектива само по себе ни о чем не говорит, но совместно с размером матрицы оно определяет угол зрения. Для большинства тыловых (основных) камер угол зрения (поле зрения) составляет 65-75 градусов, для фронтальных камер — до 90 градусов. При выборе «мобильника» на этот параметр не надо обращать внимания. Правда, если Вам, например, нужна непременно широкоугольная камера, то есть смысл обратить внимание на некоторые модели смартфонов с несколькими камерами, в число которых входит и широкоугольная типа «рыбий глаз».

Проблемы программной обработки фотоснимков

Перед тем, как мы увидим фотографию, смартфон (планшет) её основательно обрабатывает программно на уровне прошивки, приводя к «удобоваримому» виду. Подавляющее большинство этих операций — линейные; то есть, представляют собой необходимую корректировку яркости, контрастности, цветности, и интерполяцию, если разрешение снимка установлено пользователем не совпадающим с разрешением матрицы.

Как выглядят необработанные фотографии в том виде, в каком они приходят с матрицы в смартфон, можно на тех смартфонах, где имеется возможность сохранения фото в RAW (это и есть необработанный формат):

(исходный файл в RAW (DNG) можно скачать , 23 Мб)

Эта фотография имеет бледные цвета, неравномерную яркость (кажется, что небо в центре вокруг храма светлее, но это — не чудо, а дефект), и еще кое-какие недостатки. Смартфон это выправляет, обработанная смартфоном фотография выглядит так:

По поводу неравномерной яркости изображения надо еще добавить, что она отражается и на уровне шумов. Яркость изображения снижается примерно в 1.6 раза к краям, и в 2.2 раза — к углам изображения относительно центра. Отсюда следует, что чем дальше от центра — тем уровень шумов на фотографии будет выше, а четкость — ниже. Соответственно, эти явления надо считать в определенной мере естественными.
Правда, к ухудшению четкости может свою лепту добавить и кривизна оптики. В этом случае расположение мест ухудшения четкости будет несимметричным, см. предыдущий пример фотографии.

Но, кроме линейных операций при обработке таких фото, есть и две нелинейные операции, когда смартфон (планшет) сами дорисовывают на снимке то, чего на нем не было (или убирают то, что было). Эти операции — «шарпинг» и «шумодав».

Начнем с «шарпинга» (дословно с английского — «обострение»).
«Шарпинг» — это операция подчеркивания контуров предметов на снимке.
Алгоритм её работы, не вдаваясь в математические подробности, таков: обнаружить контуры предметов, и сделать их более четкими. А для этого — светлую сторону контура сделать светлее, а темную — темнее.

Вот пример «правильной» работы шарпинга:

Посмотрите на фрагмент снимка в масштабе 100%:

Если ОЧЕНЬ хорошо присмотреться, то можно заметить вокруг темной части купола церкви светлую полоску на фоне неба. Толщина этой полоски — всего несколько пикселей. Это и есть «правильная» работа шарпинга — когда она почти не заметна.

А теперь посмотрим пример «неправильной» работы шарпинга:

Посмотрите на фрагмент из левого верхнего угла снимка в масштабе 100%:

Небо и некоторые части здания усыпаны точечками, завитушками и полосочками. Их создал шарпинг, пытаясь подчеркнуть контуры несуществующих предметов; за которые он принял, скорее всего шумы и мелкие неравномерности фона.
В результате картинка получилась с сильными искажениями.

Аналогичные дефекты могут сопровождать и работу «шумодава».
Система шумоподавления должна (по идее) убирать мелкие крапинки, возникающие на равномерном фоне из-за шумов; особенно — в условиях пониженного освещения.
Но на практике часто этот алгоритм работает туповато и начинает «размазывать» мелкие детали на вполне нормальном снимке с хорошим освещением.

Посмотрим на пример ошибочной работы «шумодава»:

Посмотрите на фрагмент центральной части снимка в масштабе 100%:

На этом фрагменте отлично видно, что высококонтрастные части снимка получились хорошо; а те места, где находится повышенная концентрация небольших малоконтрастных деталей (веток деревьев), «размазаны» системой шумоподавления, поскольку ошибочно приняты за шум.

Также к ошибкам в программной обработке можно отнести и некоторые дефекты в цветопередаче .

Вариантов в ошибках цветопередачи может быть два: ошибочный цветовой баланс фотографии и низкая насыщенность цветов.

Так выглядит фотография со смещением цветового тона в сторону «тёплых» цветов:

Дефект цветового баланса признаётся таковым только в том случае, если он проявляется на фотографиях систематически. Если же он появляется на фото только иногда, то это — случайное отклонение, вызванное, как правило, специфическими условиями освещения в момент съёмки; и в «зачёт» как дефект не идёт.

Второй дефект программной обработки — низкая цветовая насыщенность — выглядит на фото так:

Сначала даже кажется, что эта фотография — чёрно-белая. Но приглядевшись, потом замечаешь, что трава — чуть-чуть зелёная. 🙂

Справедливости ради надо сказать, что последние два дефекта (цветового баланса и цветовой насыщенности) встречаются очень редко.

Дефекты в программной обработке никак не следуют из технических параметров камеры; их можно обнаружить, только просматривая тестовые фотографии в обзорах.

Как выбрать смартфон с хорошей камерой?

Итак, разобрав отдельные аспекты теории и практики, пора перейти к полезному применению полученных знаний.

Каков же алгоритм поиска смартфона с хорошей камерой?

Порядок действий будет примерно таким.

1 . Выбрать для детального анализа несколько смартфонов, у которых есть положительная репутация по части камер; или же производители сами заявили о таковой (иногда им можно верить:)). Скорее всего, это будут смартфоны не ниже среднего ценового диапазона и с разрешением основной камеры строго выше 10 Мпикс.

2 . Попытаться найти информацию о том, какой тип камеры (сенсора) установлен в смартфоне (смартфонах). Обычно эта информация публикуется на официальных сайтах производителей смартфонов. Если там не удалось найти такую информацию, можно попытаться найти её на сайте kimovil.com (найдя там характеристики заинтересовавшего смартфона).
Определить тип камеры в смартфоне (планшете) «постфактум» (после приобретения) можно с помощью утилиты «Device Info HW» , загрузив её на устройство из магазина приложений Play Market (для устройств на ОС Android) ; подробнее — в следующей главе.

3 . Далее по типу камеры (сенсора) найти её технические характеристики. Это можно сделать как через поисковики в интернете, так и на официальных сайтах и в англоязычной Википедии. Вот несколько полезных ссылок для сенсоров наиболее известных производителей: SONY (Википедия) , SONY (сайт производителя) , OmniVision (сайт производителя) , Samsung (сайт производителя) , Samsung (Википедия) . Список других производителей (в т.ч. китайских) — .

4 . В найденных технических параметрах камеры (сенсора) в первую очередь следует обратить внимание на физический размер матрицы. При равенстве примененных технологий чем размер матрицы больше, тем лучше получается изображение как по детализации, так и по уровню шумов.
На число мегапикселей обращать внимание следует во вторую очередь, это менее критичный параметр. Бо льшее количество мегапикселей позволяет получить снимки с лучшей детализацией при хорошем освещении, но с бо льшими шумами при пониженном освещении.
Следует также иметь в виду при этом, что в графических редакторах из изображения с бо льшим количеством пикселей всегда можно получить изображение с меньшим (с попутным уменьшением уровня шумов), а обратная операция приводит только к потере резкости и размытию контуров.

5 . Найти обзоры выбранного смартфона (смартфонов) с примерами полноразмерных фотографий (без сжатия размера). Далее желательно проанализировать те из них, в которых содержится максимальное число мелких деталей. Следует обратить внимание на типовые дефекты, перечисленные выше в статье: цветовое виньетирование, наличие областей нерезкости, чрезмерная работа шарпинга и/или шумодава. Если уровень этих дефектов велик, то отбрасываем данный смартфон из рассмотрения. Возвращаемся к пункту 1. 🙂

6 . Предпоследний пункт, «факультативный» (не обязательный). Рассмотреть возможность приобретения смартфона со сдвоенной камерой. Предназначения сдвоенной камеры могут быть различные.
Если вторая камера — черно-белая, то это позволяет улучшить соотношение сигнал/шум для съемок при пониженном освещении или же сделать качественные черно-белые (монохромные) фотографии.
Также вторая камера может быть и цветной, но с другим разрешением и/или углом зрения. Такие камеры используются обычно используются для определения переднего и заднего плана и создания «эффекта боке» (размытия заднего плана).
Еще один вариант — когда вторая камера имеет большее фокусное расстояние, чем первая. В этом случае она дает оптическое увеличение объектов и используется для создания оптического зума.
Есть ещё и смартфоны с эффектом, обратным предыдущему, т.е. когда вторая камера имеет меньшее фокусное расстояние и делает снимки в стиле «рыбий глаз».
И, наконец, последний вариант — когда вторая камера установлена «для красоты» и полезности в виде улучшения качества снимков или создания творческих эффектов не приносит. Этим грешат, как обычно, смартфоны дешевых китайских производителей.

7 . И последний пункт, тоже факультативный. Изучить по обзорам наличие и работу системы стабилизации изображения: эта система поможет уменьшить «субъективные» факторы ухудшения качества снимков, в первую очередь из-за дрожания камеры.

Как определить, какая камера установлена в Вашем смартфоне (планшете)?

Для смартфонов на системе Android существует отличная утилита, показывающая тип установленных камер (точнее — их сенсоров). Она называется «Device Info HW » и устанавливается легко и непринужденно из магазина приложений Play Market (бесплатно).Утилита считывает из смартфона (планшета) конфигурационную информацию и представляет её в удобочитаемом виде.

Раздел «Камера» в этом приложении выглядит так:

(кликнуть для увеличения)

Верхняя часть таблицы показывает реальные (аппаратные) параметры камер, а нижняя часть — программные (интерполированные). От более высоких интерполированных параметров полезности нет, так как пока что такие алгоритмы детализации добавить не могут (хотя в Google и работают над этой проблемой — как «дорисовать» на фотографии то, чего на ней нет:)).
Также эта диагностическая утилита определяет наличие вспышек при камерах и показывает эту информацию в таблице. Эта возможность может быть интересна в связи с тем, что известны случаи, когда в некоторых смартфонах вспышка для фронтальной камеры была «муляжом», т.е. реально не работала. Эта утилита в таких случаях показывает пользователю, что реально там вспышки нет, и не надо мучиться и пытаться заставить её работать. 🙂
В приведенном примере основная (тыловая) камера — Samsung S5K3P3 ,имеет разрешение в 1 6 мегапикселей; фронтальная камера — SuperPix SP8407 , разрешение — 8 мегапикселей.

К сожалению, утилита не всегда может показать модель сенсора, особенно для платформ Qualcomm (qcom) . В некоторых случаях для доступа к соответствующей информации в смартфоне могут потребоваться права ROOT , которые, в свою очередь, не для всех моделей удается получить. Также надо иметь в виду, что при получении прав ROOT могут отказаться работать системы бесконтактных платежей — с их точки зрения, это — нарушение правил безопасности.

Правда, в этом случае утилита может показать список совместимых камер, а уже из этого списка есть шанс методом сличения параметров найти ту, которая и применена.

Другие производители:
GalaxyCore (Китай)

Ваш Доктор .
22 февраля 2017 г., с дополнениями от 27 января 2018 г.

Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам

В году так 2007, покупая очередной мобильный телефон, мы оценивали его дизайн, редко обращая внимание на функциональные возможности и тем более экран – цветной, не слишком маленький, ну и здорово. Сегодня мобильные устройства едва можно отличить от друг от друга, но самой важной характеристикой для многих остается экран и не только его размер диагонали, но и тип матрицы . Давайте посмотрим, что скрывается за терминами TFT, TN, IPS, PLS , и как выбрать экран смартфона с необходимыми характеристиками.

Типы матриц

В настоящее время в современных мобильных устройствах применяют три технологии производства матриц основанных:

• на жидких кристаллах (LCD): TN+film и IPS;
• на органических светодиодах (OLED) – AMOLED .

Начнем с TFT (thin-film transistor), которая представляет собой тонкоплёночные транзисторы, использующиеся для управления работой каждого субпикселя. Данная технология применяется во всех указанных выше типах экранов, включая AMOLED, поэтому сравнивать TFT и IPS не всегда правильно. В подавляющем большинстве TFT-матриц применяется аморфный кремний, но также стали появляться TFT на поликристаллическом кремнии (LTPS-TFT), преимущество которой заключается в уменьшенном энергопотреблении и большей плотности пикселей (более 500 ppi).

TN+film (TN) – наиболее простая и дешевая матрица, используемая в мобильных устройствах c малыми углами обзора, слабой контрастностью и низкой точностью цветопередачи. Данный тип матриц устанавливается в самые дешёвые смартфоны.

IPS (или SFT) – самый распространенный тип матрицы в современных мобильных гаджетах, обладающий широкими углами обзора (до 180 градусов), реалистичной цветопередачей и обеспечивают возможность создания дисплеев с высокой плотностью пикселей. У данного вида матриц несколько видов, рассмотрим самые востребованные:

• AH-IPS – от компании LG;
• PLS – от компании Samsung.

Говорить о преимуществах относительно друг друга бессмысленно, так как матрицы идентичны по свойствам и характеристикам. Отличить дешёвую IPS-матрицу можно на глаз по характерным свойствам:

• выцветание картинки при наклонах экрана;
• низкая точность цветопередачи: изображение с перенасыщенными цветами, либо с очень тусклыми.

От LCD особняком стоят матрицы, созданные на основе органических светодиодов –OLED. В мобильных устройствах применяется разновидность технологии OLED — матрица AMOLED , демонстрирующая самый глубокий чёрный цвет, низкое энергопотребление и слишком насыщенные цвета. Кстати, срок работы AMOLED ограничен, но современные органические светодиоды рассчитаны минимум на три года беспрерывной работы.

Вывод

Наиболее качественное и яркое изображение на данный момент обеспечивают AMOLED-матрицы, но если вы смотрите в сторону смартфона не от Samsung, то рекомендую IPS-экран. Мобильные устройства с матрицей TN+film попросту устарели технологически. Рекомендую не покупать смартфон с экраном AMOLED, у которого плотность пикселей менее 300 ppi, это связано проблематикой рисунка субпикселей в данном типе матриц.

Перспективный тип матрицы

– самые перспективные дисплеи, основанные на технологии квантовых точек. Квантовая точка представляет собой микроскопический кусочек полупроводника, в котором важную роль играют квантовые эффекты. QLED матрицы в перспективе будут иметь лучшую цветопередачу, контрастность, более высокую яркость и низкое энергопотребление.

В то время как его отсутствие зачастую указывает на MVAPVA матрицу.

Направьте на экран монитора перпендикулярный взгляд, если вами будет замечено, что при таком угле обзора пропадают цветовые оттенки изображения. Скорее всего, в данном случае вы смотрите на MVAPVA матрицу.

Посмотрите перпендикулярно на экран монитора. Если вы заметили падение контрастности изображения, искажение цветов и их оттенков (инверсию), возможно, это TN.

Для точного определения типы матрицы того или иного монитора введите в поисковике по названию интересующей вас модели. Прочитайте обзоры и технических характеристики устройства, также посетите сайт и просмотрите информацию еще и там.

Обратите внимание, что информация о матрице экрана монитора может быть заложена в маркировке его модели, которая прописывается либо с лицевой стороны корпуса, либо на одной из сервисных наклеек сзади. Сочетание букв TN, MVAPVA, TFT и так далее в названии может говорить о том, что при сборке был использован соответствующий тип матрицы. Также не доверяйте информации на ценниках, поскольку продавцы тоже могут ошибаться в указании типа матрицы. Всегда читайте характеристики на официальном сайте или упаковке от устройства.

При выборе монитора руководствуйтесь особенностями его матрицы.

• как узнать какая у меня матрица

Основным предназначением вебкамер является общение посредством организации видеоконференций через интернет. Модели, относящиеся к разным ценовым категориям, позволяют производить фото- и видеосъемку, видеонаблюдение и даже обозревать звездное небо. Выбрав способ эксплуатации камеры, вы сможете определить главные характеристики, наличие которых будет играть важную роль при покупке этого устройства.

Приобретайте продукцию фирм Logitech и Genius — признанных мировых производителей вебкамер — чтобы быть уверенными в ее высоком качестве. Стоимость камеры будет зависеть от требований, предъявляемых к ней.

Найдите информацию о совместимости камеры с операционной системой, установленной на вашем компьютере. Определите, каким образом камера будет подключаться к нему. Более дорогие модели камер используют Wi-Fi-технологию, а стандартные оснащаются USB-разъемом. Если вы не являетесь обладателем ноутбука со встроенным микрофоном, возможно, вам стоит присмотреться к камерам, оснащенным этой функцией.

Обратите внимание на тип матрицы. CCD матрица, в отличие от CMOS, минимизирует помехи и лучше передает изображение, но и стоит дороже. Качество изображения зависит также от разрешающей способности веб-камеры и количества кадров в секунду. Стандартным считается разрешение 640 х 480 пикселей. Модели камер, относящиеся к высшей ценовой категории, имеют разрешение 1280 х 960 пикселей. Количество кадров в секунду должно превышать 40. В условиях недостаточной освещенности немалую роль играет чувствительность матрицы.

Определите, какой способ крепления камеры будет наиболее удобным для вас. В целях экономии свободного пространства на рабочем месте лучше приобрести вебкамеру с универсальным креплением или портативное устройство, предназначенное для ноутбука. Убедитесь, что шнур камеры имеет достаточную длину.

Решите, готовы ли вы переплачивать за такие дополнительные характеристики вебкамеры, как автофокус, возможность фото- и видеосъемки, коррекции цветовой гаммы, редактирования информации, управления контрастностью и яркостью. Для осуществления видеонаблюдения необходимо подобрать камеру, оснащенную поворотным механизмом и детектором движения.

Разводы на – обычное явление после неправильного ухода за его внешним видом. Особенно это характерно для глянцевых поверхностей. Чтобы избежать их появления, вам достаточно лишь правильно выбрать средство для мытья поверхностей мониторов.

Определите тип матрицы вашего монитора. Для этого введите название его модели в поисковик и просмотрите спецификацию. Запомните тип матрицы экрана для того, чтобы сориентироваться в выборе средств.

Купите в любом компьютерном магазине салфетки для экрана. Лучше всего приобретайте их соответственно типу вашего экрана, также обратите внимание, чтобы они не были слишком влажными, поскольку они могут оставить некрасивые следы разводов на мониторе.

Приобретите специальную жидкость от разводов, которая также подходит типу матрицы вашего экрана. Это может заменить вам салфетки, если вы их не найдете. Воспользуйтесь безворсовой тканью для удаления пыли и разводов с монитора, предварительно нанесите на нее немного спрея. После этого протрите экран чистой салфеткой. Лучше всего делайте это при выключенном мониторе, отключив его от источника питания.

Также вы можете обойтись без специальных средств, воспользовавшись мягкой тканью, однако результат будет немного хуже, чем при их использовании. Для этого намочите ее теплой водой, удалите с поверхности монитора слой пыли, избавьтесь от разводов при помощи чистой влажной салфетки.

Ни в коем случае не надавливайте на матрицу, поскольку вы можете ее повредить. В лучшем случае, из сетки просто выпадут несколько пикселей. Также производите очистку монитора от разводов, предварительно отключив его от источника подачи электричества.

Используйте специальный комплекс средств для очистки мониторов. Обычно такие наборы включают в себя салфетки и специальную жидкость от разводов на мониторе. Салфетки для поверхности стола и для очистки оптических дисков. Также обратите внимание, что если у вас обычные монитор с электронно-лучевой трубкой, для них также предусмотрен специальный набор средств для удаления пыли и разводов со стеклянных поверхностей, однако здесь вы уже можете использовать любое средство для мытья стекол.

Не пользуйтесь Мистером Мускулом и похожими средствами, поскольку это может повредить матрицу вашего экрана.

Выбирая настольный компьютер , важно обратить внимание на большой набор параметров. Современные ПК сильно различаются не только внутренними элементами. Они имеют различные габариты и могут включать в себя самые разнообразные устройства.

Сначала уточните тип настольного компьютер а, который подойдет вам лучше всего. Существует несколько основных видов ПК: классические комплекты, моноблоки и неттопы. В первом случае речь идет об обычно сочетании большого системного блока и монитора.

Моноблоки представляют собой гибрид системного блока и монитора. Если вы выбираете настольный компьютер для офиса – приобретите указанный тип. Основные его недостатки: отсутствие дополнительных видеовыходов и сложность замены комплектующих.

Идеальное решение для домашнего компьютер а, который не будет использоваться для игр, — неттоп. Это устройство является уменьшенным аналогом системного блока. Приобретите такой компьютер , если для вас важна экономия рабочего места.

Остановите свой выбор на классическом компьютер е, если вы хотите использовать весь набор функций современных ПК. Естественно, важно не только определить тип устройства, но и как следует отнестись к изучению его характеристик.

Выберите материнскую плату и центральный процессор, подходящий к ней. Для работы с офисными программами можно использовать процессор на сокете FM1 с интегрированным видеочипом.

Еще одно преимущество системных плат со сравнительно новыми портами – возможность в будущем улучшить производительность компьютер а. Учтите это при выборе указанных элементов.

Уточните объем оперативной памяти. Он не должен быть ниже 3 Гбайт. Этого вполне достаточно даже для запуска мощных приложений и игр. Уделите внимание частоте шины ОЗУ. Для плат типа DDR3 она не должна быть ниже 1033 МГц.

Выясните характеристики установленной видеокарты: объем памяти и частоту шины. Для бюджетной модели видеоадаптера эти показатели не должны быть ниже 1 Гб и 128 бит, соответственно. Если вы планируете запускать современные игры, увеличьте оба показателя в два раза.

Не забудьте подобрать подходящий монитор. Он должен соответствовать используемой видеокарте. Лучше всего приобрести широкоформатный дисплей с диагональю 21-25 дюймов. Естественно, разрешение матрицы не должно быть ниже 1366х768 пикселей.

Математическая матрица представляет собой упорядоченную таблицу элементов. Размерность матрицы определяется числом ее строк m и столбцов n. Под решением матриц понимается множество обобщающих операций, производимых над матрицами. Различают несколько типов матриц, к некоторым из них не применим ряд операций. Существует операция сложения для матриц с одинаковой размерностью. Произведение двух матриц находится, только если они согласованны. Для любой матрицы определяется детерминант. Также матрицу можно транспонировать и определить минор ее элементов.

Запишите заданные . Определите их размерность. Для этого посчитайте количество столбцов n и строк m. Если для одной матрицы m = n, матрица считается квадратной. Если все элементы матрицы равны нулю – матрица нулевая. Определите главную диагональ матриц. Ее элементы располагаются с левого верхнего угла матрицы до правого нижнего. Вторая, обратная диагональ матрицы является побочной.

Проведите транспонирование матриц. Для этого замените в каждой элементы строк на элементы столбцов относительно главной диагонали. Элемент а21 станет элементом а12 матрицы и наоборот. В итоге из каждой исходной матрицы получится новая транспонированная матрица.

Сложите заданные матрицы , если они имеют одинаковую размерность m х n. Для этого возьмите первый матрицы а11 и сложите его с аналогичным элементом b11 второй матрицы . Результат сложения запишите в новую на ту же позицию. Затем сложите элементы а12 и b12 обоих матриц. Таким образом заполните все строки и столбцы суммирующей матрицы .

Определите, являются ли заданные матрицы согласованными. Для этого сравните число строк n в первой матрицы и число столбцов m второй матрицы . Если они равны, выполните произведение матриц. Для этого попарно умножьте каждый элемент строки первой матрицы на соответствующий элемент столбца второй матрицы . После чего найдите сумму этих произведений. Таким образом, первый элемент результирующей матрицы g11 = а11* b11 + а12*b21 + а13*b31 + … + а1m*bn1. Выполните умножение и сложение всех произведений и заполните результирующую матрицу G.

Найдите определитель или детерминант для каждой заданной матрицы . Для матриц второго — размерностью 2 на 2 – определитель находится, как произведений элементов главной и побочной диагоналей матрицы . Для трехмерной матрицы определителя: D = а11* а22*а33 + а13* а21*а32 + а12* а23*а31 — а21* а12*а33 — а13* а22*а31 — а11* а32*а23.

• матрица как решать

Монитор ноутбука с активной жидкокристаллической матрицей мы привыкли именовать просто «матрицей». У каждой модели ноутбука их своя определенная линейка, которая далеко не всегда взаимозаменяема. А потому, чтобы подобрать этот элемент именно к вашему гаджету, нужно досконально знать, какой она модели и все ее точные характеристики.

В далеком 1988 году фирма Fuji представила первый потребительский, по-настоящему цифровой фотоаппарат DS-1P. Он мог делать снимки в 0,4 мегапикселя и сохранять их на съемную карту памяти типа SRAM. А уже в 2000 году снимать цифровые фото умел и мобильный телефон — Sharp J-SH04, релиз которого состоялся в Японии. Да, на то время он делал не совсем качественные кадры, но он их делал! Далее была легендарная К-серия от Sony Ericsson, N-серия Nokia, первый в мире 8-ми мегапиксельный камерофон от Samsung.

С каждым годом фототехника училась снимать все лучше и лучше, появлялись зеркальные и беззеркальные камеры, ультразумы и ультракомпакты. Но если габариты фотоаппаратов позволяли внедрять ту или иную технологию в полном объеме, то с мобильными телефонами это сделать было проблематично. И все же производители стараются улучшать характеристики камер смартфонов, искать золотую середину между габаритами и качеством. Давайте же рассмотрим основные параметры, которые влияют на получаемый снимок.

В первой части этого выпуска мы рассмотрим самую важную часть любой камеры — матрицу. Светочувствительный сенсор, который преобразует оптический сигнал, получаемый извне, в цифровой снимок.

На качество фотографии влияют несколько параметров:

Размер матрицы. Грубо говоря, чем больше матрица, тем больше света она может принять и тем лучше будет снимок, особенно при плохой освещенности. Размеры принято обозначать в дюймах в дробном виде, например — 1/2,3” (6.17×4.55 мм), 4/3” (17.30×13.00 мм). Максимально большой сенсор имеет размер 36×24 мм, равный кадру 35 мм пленки. Такие матрицы называют «полнокадровыми». Их наличие — это прерогатива профессиональных, дорогих фотоаппаратов. Естественно, что камеры мобильных телефонов не могут оснащаться большими матрицами. Для сравнения приведу следующий рисунок и таблицу:

Виды экранов смартфонов: основные отличия матриц, преимущества и недостатки

Сравнение матриц смартфонов. Чем отличаются технологии TN, IPS, AMOLED

Технологии дисплеев смартфонов на месте не стоят, они постоянно совершенствуются. Сегодня существует 3 основных типа матриц: TN, IPS, AMOLED. Часто споры идут по поводу преимуществ и недостатков матриц IPS и AMOLED, их сравнения. А вот TN-экраны уже давно не в моде. Это старая разработка, которая сейчас практически не используется в новых телефонах. Ну, а если и используется, то лишь в очень дешевых бюджетниках.

Сравнение TN матрицы и IPS

Матрицы TN появились в смартфонах первыми, поэтому они самые примитивные. Главный плюс этой технологии – дешевизна. Себестоимость TN дисплея на 50% ниже по сравнению со себестоимостью других технологий. Такие матрицы обладают рядом недостатков: небольшие углы обзора (не более 60 градусов. Если больше, картинка начинает искажаться), плохая цветопередача, низкая контрастность. Логика производителей отказываться от этой технологии ясна – недостатков очень много, и все они серьезные. Тем не менее есть одно достоинство: время отклика. В TN-матрицах время отклика всего 1 мс, хотя в IPS-экранах время отклика обычно 5-8 мс. Но это всего лишь один плюс, который нельзя поставить в противовес всем минусам. Ведь даже 5-8 мс достаточно для отображения динамических сцен и в 95% случаев пользователь не заметит разницу между временем отклика 1 и 5 мс. На фото ниже разница отчетливо видна. Обратите внимание на искажение цвета под углом на TN матрице.

В отличие от TN, матрицы IPS показывают высокую контрастность и отличаются огромными углами обзора (иногда даже максимальными). Именно этот тип является самым распространенным, и иногда они обозначаются как SFT-матрицы. Есть множество модификаций этих матриц, поэтому при перечислении плюсов и минусов нужно иметь в виду какой-либо конкретный тип. Поэтому ниже для перечисления достоинств мы будем иметь ввиду самую современную и дорогую IPS-матрицу, а для перечисления минусов самую дешевую.

Плюсы:

1. Максимальные углы обзора.
2. Высокая энергоэффективность (низкое потребление энергии).
3. Точная цветопередача и высокая яркость.
4. Возможность использовать высокое разрешение, что даст большую плотность пикселей на дюйм (dpi).
5. Хорошее поведение на солнце.

Минусы:

1. Более высокая цена по сравнению с TN.
2. Искажение цветов при большом наклоне дисплея (все же, углы обзора не всегда максимальные на некоторых типах).
3. Перенасыщение цвета и недостаточная насыщенность.

Сегодня большинство телефонов обладают IPS-матрицами. Гаджеты с дисплеями TN применяются разве что в корпоративном секторе. Если компания хочет сэкономить деньги, то она может заказать мониторы или, например, телефоны для своих сотрудников подешевле. В них могут быть TN-матрицы, но для себя никто не покупает такие устройства.

Amoled и SuperAmoled экраны

Чаще всего в смартфонах Samsung применяются SuperAMOLED матрицы. Именно этой компании принадлежит данная технология, и многие другие разработчики пытаются выкупить или заимствовать ее.

Главной особенностью AMOLED матриц является глубина черного цвета. Если рядом положить AMOLED дисплей и IPS, то черный цвет на IPS будет казаться светлым по сравнению с AMOLED. Самые первые такие матрицы имели неправдоподобную цветопередачу и не могли похвастаться глубиной цвета. Часто на экране присутствовала так называемая кислотность или чрезмерная яркость.

Но разработчики в Samsung исправили эти недостатки в SuperAMOLED экранах. Эти обладают конкретными достоинствами:

1. Небольшое энергопотребление;
2. Лучшая картинка по сравнению с теми же IPS матрицами.

Недостатки:

1. Более высокая стоимость;
2. Необходимость калибровки (настройки) дисплея;
3. Редко может быть разный срок работы диодов.

На самые ТОПовые флагманы устанавливаются AMOLED и SuperAMOLED матрицы из-за лучшего качества картинки. Второе место занимают IPS-экраны, хотя часто невозможно отличить по качеству картинки AMOLED и IPS матрицу. Но в данном случае важно сравнивать подтипы, а не технологии в целом. Поэтому нужно быть на чеку при выборе телефона: часто в рекламных постерах указывают технологию, а не конкретный подтип матрицы, а технология не играет ключевой роли в итоговом качестве картинки на дисплее. НО! Если указывается технология TN+film, то в этом случае стоит сказать “нет” такому телефону.

Инновации

Удаление воздушной прослойки OGS

Инженеры с каждым годом представляют технологии улучшения изображения. Некоторые из них забываются и не применяются, а некоторые производят фурор. Технология OGS является как раз таковой.

Стандартно экран телефона состоит из защитного стекла, непосредственно самой матрицы и воздушной прослойкой между ними. OGS позволяет избавиться от лишнего слоя – воздушной прослойки – и сделать матрицу частью защитного стекла. В результате изображение как будто находится на поверхности стекла, а не скрыто под ним. Эффект улучшения качества отображения налицо. За последние пару-тройку лет технология OGS неофициально считается стандартом для любых более-менее нормальных телефонов. Не только дорогие флагманы оснащаются OGS-экранами, но и бюджетники и даже некоторые совсем дешевые модели.

Изгиб стекла экрана

Следующий интересный эксперимент, который позже стал инновацией – это 2.5D стекло (то есть почти 3D). Благодаря загибам экрана по краям картинка становится более объемной. Если помните, первый смартфон Samsung Galaxy Edge произвел фурор – он первый (или нет?) получил дисплей с 2.5D стеклом, и выглядел он потрясающе. Сбоку даже появилась дополнительная сенсорная панель для быстрого вызова некоторых программ.

У HTC была попытка сделать что-нибудь необычное. Компания создала смартфон Sensation с вогнутым внутрь дисплеем. Таким образом он был защищен от царапин, хотя добиться большей пользы не удалось. Сейчас таких экранов не встретить в силу и без того прочных и невосприимчивых к царапинам защитных стекло Gorilla Glass.

На этом HTC не остановилась. Был создан смартфон LG G Flex, у которого был не только изогнут экран, но и сам корпус. В этом состояла “фишка” устройства, которая тоже не обрела популярность.

Растягивающийся или гибкий экран от Samsung

На средину 2017 года та технология еще не используется ни в одном доступном на рынке телефоне. Однако компания Samsung в видеороликах и на своих презентациях демонстрирует AMOLED-экраны, которые могут растягиваться и затем возвращаться в обратное исходное положение.

Фото гибкого дисплея от Samsung:

Также компания представила демонстрационный видео ролик, где отчетливо видно экран, выгибающийся на 12 мм (как заявляет сама компания).

Вполне возможно, скоро Samsung сделает весьма необычный революционный экран, который поразит весь мир. Это будет революцией в плане разработки дисплеев. Сложно даже представить, насколько далеко компания уйдет вперед с такой технологией. Впрочем, возможно и другие производители (Apple, например) тоже ведут разработки гибких дисплеев, но пока подобных демонстраций от них не было.

Лучшие смартфоны с AMOLED-матрицами

Учитывая то, что технология SuperAMOLED была разработана Samsung, в основном она используется в моделях этого производителя. И вообще, Samsung лидирует в области разработки совершенствования экранов для мобильных телефонов и телевизоров. Это мы уже поняли.

На сегодняшний день самым лучшим дисплеем из всех существующих смартфонов является SuperAMOLED экран в Samsung S8. Это даже подтверждается в отчете DisplayMate. Кто не в курсе, Display Mate – популярный ресурс, анализирующий экраны “от и до”. Многие специалисты используют их результаты тестов в своих работах.

Для определения экрана в S8 пришлось даже ввести новый термин – Infinity Display. Такое название он получил благодаря необычной удлиненной форме. В отличие от предыдущих своих экранов, Infinity Display серьезно доработан.

Вот краткий перечень преимуществ:

1. Яркость до 1000 нит. Даже на ярком солнце контент будет хорошо читаемым.
2. Отдельная микросхема для реализации технологии Always On Display. И без того экономичная батарея теперь потребляем еще меньше заряда батареи.
3. Функция улучшения картинки. В Infinity Display контент без составляющей HDR приобретает ее.
4. Яркость и цветовые настройки автоматически регулируются в зависимости от предпочтений пользователей.
5. Теперь тут не один, а два сенсора освещения, что более точно позволяет автоматически регулировать яркость.

Даже по сравнению с Galaxy S7 Edge, у которого был “эталонный” экран дисплей в S8 выглядит лучше (на нем белые цвета являются действительно белыми, а на S7 Edge они уходят в теплые тона).

Но кроме Galaxy S8 есть и другие смартфоны с экранами на базе технологии SuperAMOLED. В основном это, конечно же, модели корейской компании Самсунг. Но также есть и другие:

1. Meizu Pro 6;
2. OnePlus 3T;
3. ASUS ZenFone 3 Zoom ZE553KL – 3 место в ТОПе телефонов Asusu (находится здесь).
4. Alcatel IDOL 4S 6070K;
5. Motorola Moto Z Play и др.

Но стоит отметить, что аппаратная часть (то есть сам дисплей) хоть и играет ключевую роль, но важно еще и ПО, а также второстепенные программные технологии, улучшающие качество картинки. SuperAMOLED дисплеи славятся прежде всего возможностью широко регулировать температуру и цветовые настройки, и если подобных настроек не будет, то смысл использовать эти матрицы слегка пропадает.

Дисплеи Retina от Apple

Раз мы говорим про экраны Самсунг уместно упомянуть ближайшего конкурента Apple и их технологию Retina. И хотя в Apple используются классические IPS-матрицы, они отличаются крайне высокой детализацией, большими углами обзора и хорошей детализацией.

Особенностью дисплеев Retina является идеальное соотношение диагональ/разрешение, благодаря которому картинка на экране выглядит максимально естественно. То есть отсутствуют отдельные пиксели, которые видны на экранах со слабым разрешением. При этом нет даже неприятной резкости, которую иногда можно увидеть на дисплеях с чрезмерно большим разрешением.

Но по факту Retina Display базируется на обычной IPS матрицы, так что ничего принципиально нового и революционного Apple этими экранами не создала. Просто делала чуть-чуть лучше и без того хорошую технологию IPS.

Экраны и типы матриц современных смартфонов и планшетов: какой выбрать?

Выбираем лучшую матрицу для вашего мобильного устройства

В году так 2007, покупая очередной мобильный телефон, мы оценивали его дизайн, редко обращая внимание на функциональные возможности и тем более экран – цветной, не слишком маленький, ну и здорово. Сегодня мобильные устройства едва можно отличить от друг от друга, но самой важной характеристикой для многих остается экран и не только его размер диагонали, но и тип матрицы. Давайте посмотрим, что скрывается за терминами TFT, TN, IPS, PLS, и как выбрать экран смартфона с необходимыми характеристиками.

Типы матриц

В настоящее время в современных мобильных устройствах применяют три технологии производства матриц основанных:

• на жидких кристаллах (LCD): TN+film и IPS;
• на органических светодиодах (OLED) – AMOLED.

Начнем с TFT (thin-film transistor), которая представляет собой тонкоплёночные транзисторы, использующиеся для управления работой каждого субпикселя. Данная технология применяется во всех указанных выше типах экранов, включая AMOLED, поэтому сравнивать TFT и IPS не всегда правильно. В подавляющем большинстве TFT-матриц применяется аморфный кремний, но также стали появляться TFT на поликристаллическом кремнии (LTPS-TFT), преимущество которой заключается в уменьшенном энергопотреблении и большей плотности пикселей (более 500 ppi).

TN+film (TN) – наиболее простая и дешевая матрица, используемая в мобильных устройствах c малыми углами обзора, слабой контрастностью и низкой точностью цветопередачи. Данный тип матриц устанавливается в самые дешёвые смартфоны.

IPS (или SFT) – самый распространенный тип матрицы в современных мобильных гаджетах, обладающий широкими углами обзора (до 180 градусов), реалистичной цветопередачей и обеспечивают возможность создания дисплеев с высокой плотностью пикселей. У данного вида матриц несколько видов, рассмотрим самые востребованные:

• AH-IPS – от компании LG;
• PLS – от компании Samsung.

Говорить о преимуществах относительно друг друга бессмысленно, так как матрицы идентичны по свойствам и характеристикам. Отличить дешёвую IPS-матрицу можно на глаз по характерным свойствам:

• выцветание картинки при наклонах экрана;
• низкая точность цветопередачи: изображение с перенасыщенными цветами, либо с очень тусклыми.

От LCD особняком стоят матрицы, созданные на основе органических светодиодов –OLED. В мобильных устройствах применяется разновидность технологии OLED — матрица AMOLED, демонстрирующая самый глубокий чёрный цвет, низкое энергопотребление и слишком насыщенные цвета. Кстати, срок работы AMOLED ограничен, но современные органические светодиоды рассчитаны минимум на три года беспрерывной работы.

Сравнение IPS и AMOLED матриц, у последней заметна перенасыщенность цветов

Вывод

Наиболее качественное и яркое изображение на данный момент обеспечивают AMOLED-матрицы, но если вы смотрите в сторону смартфона не от Samsung, то рекомендую IPS-экран. Мобильные устройства с матрицей TN+film попросту устарели технологически. Рекомендую не покупать смартфон с экраном AMOLED, у которого плотность пикселей менее 300 ppi, это связано проблематикой рисунка субпикселей в данном типе матриц.

Перспективный тип матрицы

QLED – самые перспективные дисплеи, основанные на технологии квантовых точек. Квантовая точка представляет собой микроскопический кусочек полупроводника, в котором важную роль играют квантовые эффекты. QLED матрицы в перспективе будут иметь лучшую цветопередачу, контрастность, более высокую яркость и низкое энергопотребление.

AMOLED матрица в смартфоне: плюсы и минусы

Еще недавно IPS матрицы считались эталоном качества и цвета. Теперь все шумят про крутость матриц OLED. Уже пора бежать менять смартфон на новый флагман со светодиодным дисплеем или не стоит?

Что такое OLED и в чем главное отличие от IPS?

OLED — это технология изготовления матрицы на органических светодиодах. Каждый пиксель в ней является обособленным — он светится и меняет цвет независимо от соседних пикселей. В то же время технология IPS подразумевает наличие двух отдельных слоев: жидких кристаллов и подсветки.

OLED (он же в данном случае AMOLED) можно встретить в разных формулировках. Например, Samsung в своих гаджетах использует Super AMOLED, Dynamic AMOLED, а Apple — Super Retina XDR. Но на самом деле это лишь разные маркетинговые названия одной технологии изготовления дисплеев под названием OLED.

Почему OLED лучше

В OLED матрицах подсветка неиспользуемых пикселей может полностью отключаться. В итоге автономность смартфона гораздо выше, он медленнее разряжается, особенно если в нем установлена темная тема. Эта особенность позволила создать функцию Always On Display, когда на выключенном дисплее постоянно отображается информация, но энергии потребляется совсем мало. В случае с IPS, энергопотребление дисплея будет зависеть только от его яркости. Темная тема на IPS полезна для ваших глаз, но на автономность гаджета особенно не влияет.

Ввиду отсутствия отдельного слоя с подсветкой, толщина OLED дисплея значительно меньше, чем IPS. Поэтому многие производители смартфонов стали внедрять сканер отпечатков пальцев прямо в экран. Некоторые бренды уже работают над созданием фронтальной камеры, также спрятанной под дисплеем. На IPS матрицах все это на данный момент невозможно.

Кроме того, OLED матрицы обладают высокой контрастностью. Как правило, цвета на них более яркие и насыщенные. Правда у цветопередачи таких матриц есть и обратная сторона — картинка хоть и сочная, но не всегда реалистичная.

За что до сих пор любят IPS

Несмотря на то, что AMOLED матрицы добрались даже до средне-бюджетного сегмента смартфонов, их себестоимость по-прежнему намного выше IPS. Некоторые производители в погоне за трендами оснащают свои бюджетники AMOLED дисплеями, жертвуя, например, разрешением матрицы или железом — обращайте на это внимание при покупке бюджетного устройства.

Как мы помним, AMOLED матрицы являются более насыщенными. Но некоторые производители настраивают цветопередачу матриц по умолчанию так, чтобы картинка смотрелась даже слишком яркой, сочной и красочной. В итоге изображение кажется более привлекательным, но по факту цветопередача на нем менее естественная, и цвета могут попросту врать.

Возможность настроить цветовую схему AMOLED дисплея под себя есть в каждом современном смартфоне, но IPS матрицы «из коробки» предлагают более натуральные цвета.

IPS матрицы лишены какого-либо мерцания, из-за чего крайне редко доставляют дискомфорт зрению даже при длительном использовании. А вот OLED матрицы обладают более высоким показателем ШИМ, что может не понравиться некоторым пользователям.

ШИМ, или почему AMOLED не для всех

Уровень подсветки в OLED дисплеях остается неизменным всегда — таковы конструктивные особенности матриц. Но как же тогда затемняется матрица в смартфоне, когда мы понижаем яркость? Тут на помощь приходит ШИМ — широтно-импульсная модуляция. Уровень яркости AMOLED дисплея определяется не интенсивностью подсветки, а количеством выключений и включений матрицы за секунду. Человеческий глаз не способен заметить мерцания визуально, так как частота ШИМ в среднем составляет 200 колебаний в секунду.

С понижением яркости увеличивается скважность мерцаний за определенный промежуток времени. Стоит отметить, что многие производители смартфонов задействуют ШИМ в своих смартфонах не постоянно, а только ниже 50 % яркости — тут уже абсолютно каждый дисплей начинает мерцать.

У некоторых людей ШИМ вызывает дискофорт зрения: появляется сухость, резь и быстрая усталось глаз. Но важно понимать, что воздействию ШИМ подвержены отнюдь не все. И даже если вы входите в эту группу, то неприятные ощущения могут появиться только после нескольких суток. Но если вы все-таки чувствуете влияние ШИМ — на помощь приходит технология DC Dimming.

DC Dimming и другие способы защитить свое зрение

DC Dimming позволяет регулировать яркость дисплея при помощи изменения напряжения на всем промежутке, минимизируя ШИМ. Количество импульсов заметно сокращается, но и цветопередача матрицы несколько ухудшается. Органические светодиоды не могут работать идеально при низком напряжении.

Несмотря на заметные отклонения цветопередачи оттенков серого, результаты в обоих случаях можно считать нормальными. Некоторые пользователи и вовсе не заметят разницы при повседневном использовании.

Ниже приведен пример того, как наглядно может измениться изображение с использованием DC Dimming. Подобные искажения проявляются не всегда, а лишь в определенных оттенках на низкой яркости.

К сожалению, данная технология реализована не на каждом смартфоне с AMOLED матрицей. Проверить ее наличие в том или ином смартфоне можно на официальном сайте производителя.

Если же вы используете устройство без DC Dimming, но хотите обезопасить свое зрение — старайтесь использовать гаджет на яркости свыше 50 %. Однако данный совет актуален только при условии достаточной освещенности при использовании гаджета. Для комфортного использования устройства в темноте подойдут различные программы типа OLED Saver для ОС Android. Они накладывают черный фильтр поверх изображения, перед этим повысив яркость дисплея до максимума. В таком случае ШИМ действительно уменьшается, правда, вместе с ресурсом матрицы из-за максимальной яркости. Поэтому не рекомендуем использовать такие приложения на беспрерывной основе.

Гораздо проще с iPhone — у них изначально отсутствует функция DC Dimming, но для грамотного понижения яркости не нужно сторонее приложение, затемняющие фильтры есть прямо в настройках смартфонов.

Чтобы каждый раз не заходить в настройки, можно настроить активацию фильтра на тройное нажатие кнопки питания. Для этого в разделе Универсальный доступ перейдите в раздел Быстрая команда и выберите функцию Понижение точки белого.

Так будущее все-таки за AMOLED?

Да! Все-таки OLED имеет ряд серьезных преимуществ над IPS. Это и высокая контрастность, и натуральный черный цвет без засветов, и опция Always on Display. Особая «фишка» — возможность расположения датчиков, сканера и фронтальной камеры прямо в дисплее. Некоторое время назад говорили о выгорании светодиодов, об эффекте «памяти». Но сценарии, при которых это действительно может создать проблемы реальному пользователю маловерятны. Чтобы создать условия для серьезного выгорания диодов, нужно включить смартфон на максимум яркости, открыть одну единственную статичную картинку и оставить его в таком положении на десятки часов. В быту же гораздо быстрее смартфон устареет или сломается, чем выгорит OLED матрица.

Какой экран лучше — IPS или AMOLED для смартфона

Соперничество на рынке смартфонов увеличивается с каждым днём. Из-за большой конкуренции, в ассортименте остались телефоны, имеющие только 2 типа экранных технологий: IPS матрицы и AMOLED. Далее подробно разберём, какой тип экрана лучше для смартфона.

Каждая технология изготовления экранов имеет свои существенные преимущества и недостатки. Мы разобрались, какие экраны бывают у смартфонов, а также какие пользователи останутся довольными IPS матрицей, а какие AMOLED.

Преимущества и недостатки IPS экранов

Чтобы узнать, какая технология изготовления экрана лучше для смартфонов, необходимо понять принцип их работы.

Преимущества жидкокристаллического дисплея:

• Лучшие экраны смартфона 2020 года обеспечивают высокую цветопередачу. Жидкие кристаллы обрабатывают большое количество оттенков, из-за которых пользователь получает максимально реалистичную картинку на своем дисплее. Расположение кристаллов позволяет рассматривать экран под любыми углами без искажения картинки. Из-за насыщенности цветов, смартфонами с IPS матрицей, пользуются фотографы, дизайнеры, менеджеры компаний.
• Срок эксплуатации. Жидкокристаллический дисплей не подвергается изменениям со временем. Срок эксплуатации IPS экрана, при отсутствии механических повреждений, может достигать несколько десятилетий. Также со временем не меняются цвета картинок. Связанно это с составом жидких кристаллов. Подвести могут только диоды, находящиеся внутри дисплея. Они обеспечивают равномерную подсветку пикселей. Однако их срок службы составляет от 5 лет и более.
• Равномерный расход батареи. У IPS матрицы нет определённых функций, при которых батарея аккумулятора быстро садилась. Расположение кристаллов по всей поверхности обеспечивает равномерный расход энергии, независимо от того, какие цели ставит пользователь при работе с гаджетом.

Интересный факт. Если у пользователя с IPS матрицей быстро садится батарея, рекомендуется проверить загруженность процессора. Также истощение аккумулятора происходит из-за работающей подсветки.

• Цена технологии и большой выбор моделей. Технология IPS относится к бюджетным видам матриц, поэтому большинство компаний выпускают свои гаджеты с жидкокристаллическим экраном. Цена за телефон, поддерживающий FullHD разрешение, начинается от 10 долларов.

Несмотря на преимущества IPS матрицы, у неё имеются и свои минусы, которые нельзя устранить с усовершенствованием новых технологий:

• Цветопередача чёрных тонов. Кристаллы, отвечающие за передачу чёрного цвета, не смогут полностью поглощать подсветку. Подсветка для IPS матрицы захватывает весь экран, поэтому при уменьшении яркости, чёрные кристаллики всё равно освещаются. Из-за этого цветопередача чёрных тонов становится более мягкой.
• Уровень контрастности. Из-за того, что чёрные оттенки становятся менее глубокими, контраст картинки резко снижается. Разница между самыми тёмными и светлыми пикселями, едва заметна для глаза человека. Из-за этого, картинка теряет свой естественный цвет, проявляется серый фон.
• Медленный отклик. Этот недостаток также будет заметен не всем пользователям. Пиксели реагируют на отклики за несколько миллисекунд. Глаз человека не может этого заметить. Однако в требовательных приложениях или очках виртуальной реальности, пользователь способен разглядеть заторможенность и подлагивание картинки. Обусловлено это явление низкой частотой кадров.

Преимущества и недостатки Amoled экранов

Встроенные диоды имеют всего 3 цвета: красный, зелёный и синий. Они отвечают за изменение яркости, из-за чего появляется большое количество насыщенных цветов. Если пиксель не загорается определённым оттенком, то на экране появляется чёрный цвет. А если пиксель использует все 3 цвета одновременно, то дисплей гаджета становится белым.

Из-за того, что пиксели работают независимо друг от друга, то картинка не искажается при повороте смартфона на некоторый угол. Однако автономная работа пикселей приводит к тому, что зрение пользователей телефонов с Amoled дисплеем резко сужается со временем. Проявляется явление после усталости глаз во время длительной работы с гаджетом.

По сравнению с IPS матрицей, Amoled имеет весомые преимущества:

• Отсутствие подсветки. В дисплеях с технологией Amoled пиксель подсвечивается своим источником, работая независимо от других. Из-за этого, картинки обладают повышенной яркостью и контрастом. Уровень контраста повышается за счёт натурального чёрного цвета, который создаётся из-за тушения света от одного пикселя.
• Быстрый отклик. Этот показатель серьёзно влияет на вопрос: «какой экран для смартфона лучше: IPS или AMOLED». Скорость отклика у Amoled матрицы намного больше, чем у конкурента. С помощью гаджетов с этой технологией можно просматривать фильмы в очках виртуальной реальности. Плавная картинка обеспечит полное погружение в атмосферу. Также из-за высокой частоты кадров, просмотр фильмов становится на порядок приятнее. Требующие приложения работают без задержек и пролагивания.
• Лучшие дисплеи для смартфонов 2020 года мало расходуют емкость батареи при демонстрации чёрных картинок. Так как каждый пиксель в Amoled экране работает независимо от других, то чем светлее он светится, тем больше потребляет энергии аккумулятора. Чёрный цвет достигается путём полного отключения пикселя, поэтому он не тратит заряд батареи. А вот при белых картинках расход увеличивается сильнее, чем у IPS дисплеев.
• Тонкий дисплей. В Amoled матрице отсутствует слой, отвечающий за рассеивание света, исходящего от подсветки. Поэтому толщина матрицы намного меньше, чем у андроид смартфонов, оборудованных IPS матрицей. Отсутствие распределяющего слоя помогает уменьшить габариты гаджетов, не жертвуя внутренними характеристиками, а также ёмкостью аккумулятора. Структура Amoled позволяет создавать гаджеты любой формы (не только с закруглёнными краями, но и гибким корпусом). С IPS матрицей это сделать невозможно.

Несмотря на большое количество плюсов, эти дисплеи имеют существенные минусы.

• Преобладание синего цвета. При пользовании смартфона с Amoled экраном, замечают синее окрашивание картинки при регулировке яркости. Связанно это с тем, что синие пиксели воспринимаются глазами сильнее, чем другие цвета. Исправить цветопередачу помогает ШИМ регулировка, однако она сильно влияет на усталость глаз, что в дальнейшем приводит к снижению резкости зрения.
• Отсутствие синего цвета. Причиной выгорания синего цвета является проблема в диодах. Их срок эксплуатации меньше, чем у красных и зелёных. После выгорания на телефоне происходит искажение цветопередачи. Основной дисплей содержит жёлтые оттенки, а белый становится похож на бежевый.
• Остаточные пиксели после выгорания. Многие функции в гаджетах требуют полного освещения пикселей. Поэтому после выгорания, возможно сохранение остаточного изображения, которое показывалось при полной яркости смартфона. Эти силуэты сохраняются в памяти и показываются во всех приложениях.
• Структура Amoled экрана. Дисплей этой технологии оборудован структурой PenTile. Она содержит в себе разное количество пикселей всех цветов. Например, у новых моделей Samsung синих диодов в 2 раза меньше, чем у других представителей. В дисплее LG, наоборот, преобладают синие пиксели. Такая структура позволяет выровнять цветовой баланс на смартфоне пользователя, теряя чёткость и гладкость картинки. Ухудшение становится заметным в требовательных играх и очках виртуальной реальности.

Какой дисплей лучше — IPS или Amoled

Производители смартфонов чаще продвигают модели с Amoled экраном, забывая про IPS матрицу. Однозначно сказать, какой тип дисплея лучше для смартфона лучше нельзя. У каждого из них имеются свои плюсы и минусы, компенсирующие друг друга.

После изучения характеристик, пользователь должен сделать для себя вывод: какой тип дисплея лучше для смартфона.

Заключение

В результате конкуренции, лучшие экраны смартфонов оборудованы только двумя технологиями IPS и Amoled. Они обе заслуживают внимания, так как смогли вытиснить такие старые дисплеи, как: TFT, TN, VA. Они, в свою очередь, вредили здоровью человека.

Чем отличаются дисплеи для смартфонов: LCD, IGZO LCD, IPS, MLCD+, OLED, SuperAMOLED и другие. Перспективные технологии

Чем отличаются дисплеи для смартфонов: LCD, IGZO LCD, IPS, MLCD+, OLED, SuperAMOLED и другие. Перспективные технологии

Сегодня смартфоны так похожи друг на друга внешне и по техническим характеристикам, что производителям приходится конкурировать в других плоскостях. Одни предлагают топовые камеры, другие – защиту корпуса, а третьи – более качественные экраны, поражающие воображение. Поговорим о популярных технологиях изготовления мобильных дисплеев: LCD, IGZO LCD, MLCD+, OLED и SuperAMOLED.

Рядовой пользователь мобильного устройства не смотрит на дисплей разве что тогда, когда использует смартфон для разговоров. Остальное время его глаза прикованы к картинке на экране. В 2018 году мало просто высокого разрешения (хотя некоторые производители и здесь преуспели) – необходимо сделать цветопередачу максимально реалистичной. Какие технологии для этого используются?

LCD

Liquid Crystal Display, он же LCD, или жидкокристаллический (ЖК) дисплей, знаком нам не только по смартфонам, но и другой электронике – телевизорам и ноутбукам. В основе технологии лежат жидкие кристаллы цианофенила, которые меняют свое положение под действием электрического тока. Вслед за этим меняется и поляризация, то есть эти частички выступают фильтрами, которые пропускают определенный цветовой спектр.

LCD-дисплеи используются в недорогих смартфонах, но далеко не все производители используют эту технологию. Например, в Qualcomm сообщили о том, что они не могут совместить сканеры с LCD-дисплеями, так как для этого требуются дорогие OLED-матрицы.

Преимущества: хорошая фокусировка и четкость изображения, минимум ошибок при сведении лучей, минимум нарушений геометрии, малый вес.

Недостатки: низкие параметры яркости и контрастности, небольшой запас механической прочности.

IGZO LCD

Самое интересное в этой технологии – то, как расшифровывается ее аббревиатура. Indium gallium zinc oxide в переводе означает «Оксид индия, галлия и цинка». Эти вещества стали основой для полупроводникового материала, который используется в качестве канала для тонкопленочных транзисторов. Дебют технологии IGZO состоялся в 2012 году с легкой подачи компании Sharp, которая на выставке в Берлине продемонстрировала первые панели на основе IGZO LCD. Они не требуют постоянного обновления при демонстрации неподвижных объектов, поэтому экономно расходуют энергию аккумулятора, а это важно для современных смартфонов!

Матрица IGZO LCD более тонкая и прозрачная, чем IPS- и LCD-аналоги, не нуждается в дополнительной подсветке и выдает изображение высокой четкости. Это последствия того, что сами транзисторы стали меньше, а электроны в них перемещаются быстрее.

Если первые смартфоны с IGZO LCD-дисплеями выпускала только компания Sharp, то позже ими заинтересовались другие производители. Например, это сделал производитель Meizu, который с небольшим перерывом выпустил два смартфона с аналогичными матрицами: M2 Note и M6 Note.

Преимущества: топовое разрешение, энергоэффективность, быстрый отклик сенсора, максимальные углы обзора, высокие значения яркости и контрастности.

Недостатки: стоимость.

IPS

Первые коммерческие матрицы IPS (in-plane switching) появились в 1996 году благодаря совместным усилиям компаний Hitachi и NEC. Кстати, вторая использует для обозначения этой технологии аббревиатуру SFT – Super Fine TFT. В отличие от LCD-технологии, в IPS применяется иной принцип расположения молекул жидких кристаллов. Последние находятся в одной плоскости и поворачиваются синхронно под действием электрического тока.

Первые IPS-дисплеи имели большое время отклика и высокое энергопотребление, но технология стремительно развивалась, и современные продукты уже лишены этих недостатков.

Преимущества: четкость и естественность цветопередачи, широкие углы обзора (до 178 градусов), высокие значения яркости и контрастности, хорошая детализация мелких объектов, энергоэффективность, доступная стоимость.

Недостатки: замедленная реакция на касания к экрану.

Super AMOLED

Это детище корейской компании Samsung, которая трепетно относится к качеству изображения на своих смартфонах. Интересно, что матрицы Super AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) этот производитель ставит не только на флагманские устройства, но и на бюджетные модели. Впервые дисплеи этого типа компания начала использовать в 2009 году, а первые коммерческие смартфоны с ними – Samsung Wave и Samsung Galaxy S – появились в продаже в 2010-м. В основе технологии лежат органические светодиоды, которые используются как светоизлучающие элементы. Управляет ими активная матрица из тонкопленочных транзисторов.

Флагманские Samsung Galaxy S9 и S9+, анонсированные в 2018-м, получили безрамочные SuperAMOLED-дисплеи с разрешением QHD+. По сравнению с матрицами прошлого поколения в них на 13% увеличился уровень яркости, который теперь составляет 1000 нит.

В смартфонах Samsung матрицы этого типа плотно прилегают к самому экрану, поэтому между ними нет воздушной прослойки. Это влияет в первую очередь на компактность конструкции – она тоньше, чем у дисплейных блоков, изготовленных по другим технологиям.

Матрицы Super AMOLED считаются одними из самых экономичных, так как при уменьшении яркости экрана пропорционально снижается их энергопотребление. Цветовой диапазон, который они воспроизводят, на 32% больше, чем у LCD-матриц. Однако при интенсивной работе на максимальной яркости быстро уменьшается срок службы дисплея – учитывайте это, если покупаете смартфон на 3-4 года.

Преимущества: энергоэффективность, малая толщина экрана, максимальные углы обзора, насыщенные реалистичные оттенки, достойное поведение под прямыми солнечными лучами, высокая контрастность и яркость изображения, время отклика – около 0,01 мс.

Недостатки: хрупкость, быстрое выгорание пикселей, преобладание фиолетового и синего оттенка при низких значениях яркости.

Наряду с Super AMOLED в Samsung используют матрицы Super AMOLED Plus. У них меньше зернистость изображения и лучше цветопередача. Этого компании удалось достичь благодаря технологии Real-Stripe.

MLCD+

Второе название этой технологии – M+ LCD. Такие дисплеи отличаются от LCD-решений белым пикселем, который добавила компания LG. Впервые она сделала это в 2015 году в своей новой линейке телевизоров. Позже появилась информация о выходе в свет смартфона LG G7 ThinQ с экраном, изготовленным по аналогичной технологии.

Белый цвет дополнил тройку ранее используемых субпикселей: красного, зеленого и синего. Меняя прозрачность белого субпикселя, можно добиться большего количества комбинаций оттенков. Это максимально приближает качество такого изображения к тому, что получено с помощью матрицы Super AMOLED.

Летом 2018 компания Apple заявила о том, что планирует использовать дисплеи MLCD+ в новых смартфонах iPhone.

Преимущества: энергоэффективность, высокая контрастность, малая толщина.

Недостатки: зернистость, низкая надежность.

OLED

Органический светодиод, он же OLED (organic light-emitting diode) – технология, которая основа на применении органических полимеров многослойной структуры. Они излучают собственный свет при прохождении электрического тока, в то время как в LED LCD для субпикселей используется внешняя подсветка. По этой же причине OLED-панели получаются более компактными, чем LCD.

OLED-дисплеи сохраняют естественную цветопередачу изображения под любым углом просмотра и главное – не нуждаются в дополнительной подсветке. Матрицы этого типа считаются менее вредными для глаз, так как в них применяется выборочная подсветка. Светодиоды включаются только на том участке, где это необходимо.

Преимущества: быстрый отклик, высокая контрастность, естественная цветопередача.

Недостатки: высокая стоимость, малый срок службы некоторых люминофоров (преимущественного синего цвета).

OLED-матрицы часто используются в «умных» часах и фитнес-браслетах. Чаще всего это монохромные панели с хорошей контрастностью и экономичным использованием энергии. Во многом именно это позволяет модным гаджетам работать без подзарядки от нескольких дней до пары недель.

Какие технологии набирают популярность?

Маловероятно, что вы слышали о технологии Micro-LED (она же ILED), а между тем она имеет все шансы стать популярной через несколько лет. В отличие от OLED, Micro-LED работает на базе неорганического светодиода. Ожидается, что производители смартфонов заинтересуются технологией благодаря ее преимуществам: высокие значения яркости и контрастности, минимальное время отклика, компактные размеры, возможность увеличения плотности изображения до 1500 ppi и низкое энергопотребление. Пока панели Micro-LED сложны в производстве, но в будущем ожидается удешевление процесса.

Технология Quantum Dots (она же QD-LED и QLED) кое-что переняла от жидкокристаллических дисплеев, однако в ее случае мы имеем дело с еще более мелкими кристаллами с эффектом свечения. Матрицы этого типа отличаются естественной цветопередачей, что уже использовала на практике компания Sony, выпустив в 2013 году QD-LED-телевизор. Массовому производству по-прежнему мешает трудоемкость и высокая стоимость производства.

Чем еще отличаются дисплеи мобильных гаджетов?

В экранных модулях последних лет важна не только технология, но и четкость изображения. Пока одни производители смело устанавливают на смартфоны среднего ценового сегмента матрицы с разрешением Full HD (1920×1080) и Full HD+ (2160 х 1080), другие привлекают покупателей 2К и даже 4К дисплеями – с разрешением 2560×1440 и 3840х2160 соответственно. Еще красноречивее о четкости изображения говорит параметр PPI – количество точек на дюйм. Чем их больше, тем менее зернистой будет картинка. Хотя уже в разрешении Full HD на диагонали 5,5 дюймов вы вряд ли сможете рассмотреть отдельные пиксели.

Многие новинки поступают в продажу с 2.5D-дисплеями. Ничего общего с «недотрехмерностью» это обозначение не имеет. Это маркетинговое название фасонной кромки по периметру экрана, которая делает его края более гладкими. В таком дизайне устройство выглядит более премиальным, но добавляет забот владельцу. Теперь ему будет сложно найти качественное стекло, а защитные свойства обычной пленки, которую рекомендуют наклеивать производители, вызывают большие сомнения.

Первыми стекла 2.5D в экранах для смартфонов использовала компания Apple.

Еще более продвинутый вариант – стекло 3D. Оно может быть изогнутым самым непредсказуемым способом – например, по центру (в горизонтальной или вертикальной плоскости) или по краям. Самые яркие примеры смартфонов с 3D-экранами – LG G Flex и Samsung Galaxy Edge.

В скором будущем мы ожидаем появления смартфонов с гибкими складывающимися OLED-дисплеями от Samsung, полностью безрамочных дисплеев и тех, которые занимают всю лицевую поверхность устройства. Скоро ли они станут популярными? Увидим через 2-3 года.

Виды жидкокристаллических матриц, их отличия и особенности

История открытия жидких кристаллов

Впервые жидкие кристаллы были обнаружены в 1888 году австрийским ботаником Фридрихом Райнитцером в ходе исследования холестеринов в растениях. Он выделил вещество, имеющее кристаллическую структуру, но при этом странно ведущее себя при нагреве. При достижении 145.5°C вещество мутнело и становилось текучим, но при этом сохраняло кристаллическую структуру вплоть до 178.5°C, когда, наконец, превращалось в жидкость. Райнитцер сообщил о необычном явлении своему коллеге – немецкому физику Отто Леманну, который выявил ещё одно необычное качество вещества: эта псевдожидкость в электромагнитных и оптических свойствах проявляла себя как кристалл. Именно Леманн и дал название одной из ключевых технологий отображения информации на сегодняшний день – «жидкий кристалл».

Технический словарь разъясняет термин «жидкий кристалл» как мезофазу, переходное состояние вещества между твёрдым и изотропным жидким. В этой фазе вещество сохраняет кристаллический порядок расположения молекул, но при этом обладает значительной текучестью и стабильностью в широком диапазоне температур.

Почти столетие это открытие относилось к рангу удивительных особенностей природы, пока в 70-х годах ХХ века компания Radio Corporation of America не представила первый работающий монохромный экран на жидких кристаллах. Вскоре после этого технология начала проникать на рынок потребительской электроники, в частности, наручных часов и калькуляторов. Однако до появления цветных экранов было ещё очень далеко.

Принцип работы жидкокристаллических экранов

Работа жидкокристаллических матриц основана на таком свойстве света, как поляризация. Обычный свет является неполяризованным, т.е. амплитуды его волн лежат в огромном множестве плоскостей. Однако существуют вещества, способные пропускать свет только с одной плоскости. Эти вещества называют поляризаторами, поскольку прошедший сквозь них свет становится поляризованным только в одной плоскости.

Если взять два поляризатора, плоскости поляризации которых расположены под углом 90° друг к другу, свет через них пройти не сможет. Если же расположить между ними что-то, что сможет повернуть вектор поляризации света на нужный угол, мы получим возможность управлять яркостью свечения, гасить и зажигать свет так, как нам хочется. Таков, если описывать вкратце, принцип работы ЖК-матрицы. Конкретную реализацию этого принципа в разных матрицах мы рассмотрим ниже.

В упрощенном виде матрица жидкокристаллического дисплея состоит из следующих частей:

• CCFL (ртутная) лампа подсветки;
• система отражателей и полимерных световодов, обеспечивающая равномерную подсветку;
• фильтр-поляризатор;
• стеклянная пластина-подложка, на которую нанесены контакты;
• жидкие кристаллы;
• ещё один поляризатор;
• снова стеклянная подложка с контактами.

В цветных матрицах каждый пиксель формируется из трёх цветных точек (красной, зелёной и синей), поэтому добавляется ещё и цветной фильтр. В каждый момент времени каждая из трёх ячеек матрицы, составляющих один пиксель, находится либо во включённом, либо в выключенном положении. Комбинируя их состояния, получаем оттенки цвета, а включая все одновременно – белый цвет.

Глобально матрицы делятся на пассивные (простые) и активные. В пассивных матрицах управление производится попиксельно, т.е. по порядку от ячейки к ячейке в строке. Проблемой, встающей при производстве ЖК-экранов по этой технологии, стало то, что при увеличении диагонали увеличиваются и длины проводников, по которым передаётся ток на каждый пиксель. Во-первых, пока будет изменён последний пиксель, первый успеет потерять заряд и погаснуть. Во-вторых, большая длина требует большего напряжения, что приводит к росту помех и наводок. Это резко ухудшает качество картинки и точность цветопередачи. Из-за этого пассивные матрицы применяются только там, где не нужны большая диагональ и высокая плотность отображения.

Для преодоления этой проблемы были разработаны активные матрицы. Основой стало изобретение технологии, известной всем по аббревиатуре TFT, что означает Thin Film Transistor – тонкоплёночный транзистор. Благодаря TFT, появилась возможность управлять каждым пикселем на экране отдельно. Это резко сокращает время реакции матрицы и делает возможными большие диагонали матриц. Транзисторы изолированы друг от друга и подведены к каждой ячейке матрицы. Они создают поле, когда им приказывает управляющая логика – драйвер матрицы. Для того, чтобы ячейка не потеряла заряд преждевременно, к ней добавляется небольшой конденсатор, который играет роль буферной ёмкости. С помощью этой технологии удалось радикально уменьшить время реакции отдельных ячеек матрицы.

Виды матриц

Различия между разными типами матриц обусловлены расположением жидких кристаллов и, как следствие, особенностями прохождения через них света.

TN+film

Кристаллы в TN-матрице

Первой и наиболее простой технологией производства матриц была технология TN (Twisted Nematic, скрученные нематические), представленная в далёком 1973 году. Особенностью нематических кристаллов является то, что они выстраиваются друг за другом, как солдаты в колонне. Организация их в матрице выглядит как спираль. Для этого на стеклянных подложках делаются специальные бороздки, благодаря которым первый кристалл в спирали всегда расположен в одной и той же плоскости. Следующие за ним кристаллы располагаются друг за другом по спирали, пока последний не укладывается в аналогичную бороздку на второй подложке, расположенную под углом 90° к первой. К каждому концу спирали подведены электроды, которые и влияют на расположение кристаллов созданием электрического поля. При отсутствии напряжения и поля кристаллы поворачивают ось поляризации света, прошедшего через первый поляризатор, на 90°, чтобы он оказался в одной плоскости со вторым поляризатором и беспрепятственно прошёл сквозь него. Так получается белый пиксель. Если подать напряжение на электроды, спираль начинает сжиматься. Максимальное значение напряжения соответствует такому положению, при котором кристаллы не поворачивают поляризованный свет, и он поглощается вторым поляризатором (чёрный пиксель). Для получения градаций (оттенков серого) напряжение варьируется, тогда кристаллы занимают такое положение, при котором свет проходит через фильтры неполностью.

Принцип работы ЖК-матриц на примере TN

Из-за особенностей TN чёткое формирование оттенков сильно затруднено, и по сей день цветопередача является их ахиллесовой пятой.

Проблемой первых TN-матриц были очень небольшие углы обзора, при которых ячейка была видна с нужным цветом. Поэтому была разработана специальная плёнка, которая накладывается сверху на матрицу и расширяет углы обзора. Технология стала называться TN+film. В этом исполнении она существует и по сей день. Разъясним её. Угол между нормалью фронта световой волны и углом директора молекул ЖК (так научно называются те самые бороздки) равен j. Интенсивность пропущенного через 2 поляризатора света равна sin2 j. С практической точки зрения эти построения означают, что при полностью включённом пикселе угол j составляет не более 30°, а интенсивность света меняется в пределах 10%. А вот в среднем положении при уровне серого 50% угол j составит 45°, а изменение интенсивности – примерно 90%. Естественно, вряд ли кого устроит то, что, пошевелившись на стуле, он увидит вместо красного цвета зелёный. Поэтому сверху на матрицу клеится плёнка, имеющая другое значение j, из-за чего изменение интенсивности при смене угла обзора уже не так заметно. Сегодняшние матрицы обеспечивают нормальное изображение при отклонении от центра примерно на 50-60° по горизонтали (угол обзора 100-120°), а вот с вертикальными углами дело обстоит хуже. При отклонении от центра по вертикали хотя бы на 30 градусов нижняя часть матрицы начинает светлеть, иногда появляются тёмные полосы и т.д.

Ещё одна особенность TN состоит в том, что положением пикселя по умолчанию (т.е. при отключённом токе на электродах) является белый цвет. При этом, если транзистор сгорает, мы получаем всегда ярко горящую точку на мониторе. А если учесть, что добиться абсолютно точного положения кристаллов невозможно, на TN-матрицах невозможно добиться и хорошего отображения чёрного цвета.

В связи с ограниченной скоростью пассивных матриц для уменьшения скорости реакции была разработана технология STN (Super Twisted Nematic). Смысл её заключается в том, что бороздки на стеклянных подложках, ориентирующие первый и последний кристалл, расположены под углом более 200° друг к другу, а не 90°, как в обычной TN. В таком случае переход между крайними состояниями резко ускоряется, однако становится крайне сложно управлять кристаллами в средних положениях. Более-менее стабильными они были при углах между бороздками около 210°. Однако без недостатков не обошлось и тут: при отклонении от центра ячейки белый свет становился либо грязно-жёлтым, либо голубоватым. Чтоб хоть как-то сгладить эту проблему, инженеры Sharp разработали DSTN – Dual-Scan Twisted Nematic. Суть технологии состоит в том, что экран делится на две части, каждая из которых управляется отдельно. Помимо увеличения скорости, преимуществом технологии было смягчение искажений цветов, а недостатком – большой вес и высокая стоимость.

Итак, выделим достоинства и недостатки матриц TN+film (во всех исполнениях) на сегодняшний день:

Источник http://csgoshik.ru/electrical-safety/kakoi-tip-matricy-luchshe-dlya-telefona-kakoi-displei-smartfona-luchshe/

Источник http://cena5.ru/razmery-matric-v-kamere-smartfona-kakie-i-gde-vstrechayutsya-kak-vybrat.html

Источник http://softsait.ru/post/vidy-ekranov-smartfonov-osnovnye-otlichiya-matrits-preimushhestva-i-nedostatki.html