Продвинутый
покупатель, выбирая новое устройство в онлайн-каталоге магазина
электроники, тщательно изучает все спецификации и функции, обращая свое
внимание в первую очередь на характеристики дисплея. Дисплей устройства –
это, в сущности, важнейший компонент в любой мобильной или стационарной
системе, поскольку именно на него обращен наш взгляд практически все
время нашей работы с устройством.
Сегодня
в перечне спецификаций мониторов, ноутбуков, планшетов и смартфонов в
графе «Дисплей» очень часто встречается аббревиатура IPS. Многие
знают, что все современные дисплеи основаны на технологии «жидких
кристаллов» - отсюда и общее название жидкокристаллических дисплеев: LCD.
Некоторые осведомлены о том, что существует несколько типов TFT
LCD-матриц. Попробуем разобраться в том, что из себя представляет
стремительно набирающий – а в отдельных сегментах уже набравший –
популярность вид LCD-дисплеев, именуемый IPS.
Технология IPS, что расшифровывается как In-plane switching
(то есть «переключение в одной плоскости»), была создана компанией
Hitachi в далеком 1996 году, когда и «обычные» Twisted Nematic-или
TN-матрицы для многих оставались предметом мечтаний. Впрочем, уже тогда
как минимум два недостатка TN-матриц указывали на их несовершенство: это
сравнительно небольшие углы обзора и не самая точная цветопередача.
«In-plane switching» происходит от главного отличия IPS-матриц:
кристаллы в ячейках матрицы всегда находятся в одной плоскости и
расположены параллельно плоскости матрицы. Когда к ячейке прикладывается
электрическое напряжение, кристаллы начинают свое движение,
поворачиваясь вдоль вертикальной оси почти на 90 градусов.
Любопытной
особенностью IPS-матриц является организация подсветки: матрица
пропускает свет, исходящий от размещающихся под ней светодиодов, в
активном состоянии, но полностью перекрывает ему путь в пассивном
состоянии (когда электрическое напряжение отсутствует). Таким образом,
если транзистор, управляющий работой ячейки, выходит из строя,
соответствующий пиксель навсегда останется черным, тогда как в
TN-матрицах «битые» пиксели иногда ярко светятся и хорошо заметны на
темном фоне.
IPS-матрицы
отличаются от TN-панелей не только структурой кристаллов, но и
расположением электродов: оба электрода (компоненты транзисторов)
находятся на одной подложке и занимают больше места, чем электроды в
TN-матрицах. Это приводит к некоторому снижению контраста и яркости
матрицы. Однако со времени появления IPS-технологии разными компаниями
были разработано множество более совершенных видов IPS-матриц, каждый из
которых в чем-то превосходит оригинальные панели.
Super-IPS (S-IPS)
IPS-технология
дала начало ее усовершенствованной версии Super-IPS наряду с нишевыми,
редко встречающимися на массовом рынке продуктами вроде Dual Domain IPS
(DD-IPS) и Advanced Coplanar Electrode (ACE). Производство дисплеев на
базе последнего варианта (ACE) было заморожено Samsung, видимо, в силу
перехода компании на более перспективную технологию PLS. DD-IPS же от
компании IDTech дороги в производстве, хотя и заложены в основу
некоторых дисплеев с высоким разрешением.
Структура пикселей в S-IPS матрице
Компании
NEC принадлежат бренды A-SFT, A-AFT, SA-SFT и SA-AFT, но на деле эти
технологии можно рассматривать как слегка улучшенные варианты Super-IPS.
Но основная доля производства Super-IPS панелей приходится на компанию
LG.Display, которая приложила много усилий для развития IPS.
В
частности, для того чтобы устранить мелкие искажения при цветопередаче,
связанные с тем, что кристаллы фактически не разворачиваются на 90
градусов, оригинальную матрицу IPS «разделили» на чередующиеся области, в
которых линии ориентации кристаллов перекрещиваются и взаимно
нивелируют «ошибки» каждой из двух соседних областей. Эта технологию
назвали «мульти-доменным» выравниванием жидких кристаллов
(“multi-domain” liquid crystal alignment).
Панели
на основе S-IPS получили широкое признание, и на массовый рынок
поступили в продажу не слишком дорогие дисплеи с диагональю от 19" до
30". Со временем инженерам удалось решить и проблему, касающуюся
неудовлетворительно высокого значения времени отклика для первых
IPS-матриц: изначально переход от черного к белому и затем обратно к
черному (Black-White-Black, BWB) занимал 60 миллисекунд, а от серого к
серому (Grey-to-Grey, GTG) – и того более.
Скорость
реакции значительно повысили, снизив время отклика до 16 миллисекунд. А
некоторые из старых S-IPS даже осуществляли переход от черного цвета к
серому за время, сопоставимое с тем, что требуется TN-панелям (без
включенного режима overdrive). В современных Super-IPS дисплеях, так же,
как и в TN-панелях, присутствует режим «разгона» - так называемый
Overdrive Mode, который в спецификациях LG.Display упоминается как ODC -
Over Driving Circuitry. Теперь по времени отклика S-IPS панели
практически догнали своих TN-соперников.
S-IPS в сравнении с H-IPS
Хорошая
цветопередача и большие углы обзора всегда были сильными сторонами
технологии IPS. Точность передачи цвета даже в не самых дорогих моделях
мониторов позволяет сравнивать их с полупрофессиональными дисплеями на
базе VA-матриц (VA означает Vertical Alignment, то есть «вертикальное
выравнивание» жидких кристаллов, характерное для MVA- и PVA-матриц).
Помимо этого, IPS-панели лишены эффекта «контрастного сдвига»,
заключающегося в изменении контраста, которое проявляет себя, когда
взгляд пользователя, сидящего прямо напротив центра дисплея, смещается к
сторонам экрана.
В
последние годы многие модели мониторов и ноутбуков, предназначенные для
профессиональной работы с изображениями – главным образом, фотографиями
– начали оснащать IPS-матрицами. Впрочем, S-IPS панели передают черный
цвет слегка неточно, что заметно, если посмотреть на дисплей под большим
углом: в таком случае черный цвет «уходит» в сторону фиолетовых
оттенков. Для устранения этого эффекта в некоторых мониторах применяют
поляризатор A-TW («Advanced True Wide»).
А
вот с абсолютными значениями контраста у IPS-панелей наблюдаются
некоторые, скажем так, затруднения. S-IPS матрицы, особенно в ранних
типах дисплеев, не были способны воспроизводить черный цвет таким, каким
он есть на самом деле: вместо глубокого черного пользователь видел
темно-серый цвет. Эта «погрешность» хорошо различима в условиях
недостаточной внешней освещенности. Однако в современных S-IPS матрицах
значения контрастности заметно увеличились, хотя и до сих пор являются
предметом спора при сопоставлении S-IPS панелей с VA-дисплеями.
Enhanced Super-IPS и Advanced Super-IPS
Иногда
в описании дисплея можно увидеть обозначения E-IPS и AS-IPS. E-IPS –
это «улучшенная» версия технологии Super-IPS, предложенная LG.Display.
Улучшения касаются скорости реакции S-IPS панелей, а также их
контрастности. Применив технологию компенсации времени отклика ODC
(Overdrive Circuitry, «овердрайв») и добавив функцию динамической
контрастности (автоматическую регулировку контраста в зависимости от
характеристик быстро меняющегося изображения), LG.Display присвоила
новому подвиду своих S-IPS дисплеев обозначение «Enhanced IPS» - которое
не стоит путать с e-IPS, еще одним вариантом IPS-матриц.
Время
отклика пикселей, необходимое для перехода от серого к серому (G2G)
сократилось до 5 миллисекунд, а динамическая контрастность составила
1600:1. Углы обзора в E-IPS матрицах по вертикали и по горизонтали
сохранили свои значения (178 градусов), при этом при взгляде на дисплей
под углом смещение цветовых оттенков едва заметно. Что касается AS-IPS
матриц, это бренд, использовавшийся NEC для собственного варианта
«продвинутой» S-IPS.
Horizontal-IPS, H-IPS
Продолжая
улучшать IPS-технологию, LG.Display внесли изменения в структуру
пикселей, в результате чего появилась модификация «Horizontal-IPS»,
H-IPS. Чтобы снизить утечку светового излучения, уменьшили ширину
электродов, что в итоге привело к изменению и самого вида пикселя. В
H-IPS матрицах пиксели состоят из ровных вытянутых вертикальных
субпикселей – в отличие от S-IPS панелей, в которых субпиксели имеют
стреловидную форму. Почему же технология названа «горизонтальной»?
По-видимому, все дело в почти горизонтальной ориентации элементов, из
которых складываются субпиксели – в S-IPS эти элементы развернуты в
сторону вертикальной оси.
Структура пикселей в H-IPS матрице
На
практике H-IPS панели обладают слегка увеличенным значением
контрастности и более естественной цветопередачей. При взгляде на H-IPS
матрицу под большими углами черный цвет переходит не в фиолетовый, а в
белое свечение. В некоторых дисплеях на H-IPS матрицах также применяется
поляризатор A-TW для придания черному цвету глубины на больших углах
обзора.
Внимательное
изучение множества современных IPS-панелей показывает, что H-IPS
технология сейчас широко распространена даже не смотря на то, что не все
производители в спецификациях дисплеев прямо отмечают ее использование.
Так, LG.Display не указывает разновидность IPS-версий для моделей,
основанных на H-IPS, тогда как NEC ссылается на нее в описаниях к своим
матрицам.
e-IPS
К
концу 2000-х LG.Display представила новое поколение H-IPS панелей,
получивших обозначение e-IPS. Разработчики этой версии IPS упростили
структуру субпикселей и повысили прозрачность матрицы. Таким образом им
удалось снизить стоимость производства матриц, чтобы успешнее
конкурировать с панелями на основе TN Film и cPVA от Samsung.
Поскольку
прозрачность матрицы увеличена, требуется меньше света для достижения
определенных показателей яркости, а значит и установка менее мощной
подсветки. Себестоимость e-IPS панелей оказалась значительно меньше по
сравнению с S-/H-IPS дисплеями.
Впрочем,
e-IPS матрицы обладают не только меньшей стоимостью, но и более
скромными углами обзора, сильнее теряя контраст и глубину черного цвета
при взгляде под большими углами. Некоторые e-IPS матрицы имеют меньшую
битность субпикселей в сравнении с VA-дисплеями: 6bit против 8 bit,
поэтому для достижения передачи полного цветового спектра в них
задействована интерполяция, что слегка сказывается на «сочности»
изображения, или технология AFRC. Похоже, что «e» в e-IPS стоит читать
как «economic», то есть e-IPS – это экономичные панели.
UH-IPS/H2-IPS и S-IPS II
UH-IPS
и H2-IPS матрицы представляют собой, в сущности, обновленные версии
H-IPS панелей. Заявляется, что данные технологии позволяют снизить
потребление энергии для подсветки дисплеев. В частности, в спецификациях
к UH-IPS панелям указывается, что в новых матрицах уменьшено расстояние
между субпикселями. Это и позволяет UH-IPS дисплеям демонстрировать
большую яркость и контрастность одновременно с высокой
энерго-эффективностью.
Некоторые
производители дисплеев, создавая новое поколение IPS-мониторов, пошли
еще дальше, увеличивая значения яркости и контраста и снижая
энергопотребление по сравнению c UH-IPS. В S-IPS матрицах «второго
поколения» вернулись к стреловидной структуре пикселей – вместо
применявшейся в H-IPS вертикальной схемы.
Performance IPS (p-IPS)
NEC
Display Solutions, совершенствуя H-IPS технологию, вывели на рынок
новый тип IPS-дисплеев – серию Performance IPS-моделей с диагоналями от
24 до 30 дюймов. Новая линейка мониторов оказалась примечательна
повышенной битностью цветовых каналов: 10-битные панели отображают
палитру, состоящую из миллиарда цветов («1.07 billion colour palette»).
Правда, высокая битность достигается путем применения технологии AFRC
(Advanced Frame-rate Control, продвинутое управление количеством кадров в
секудну): так 16.7 миллиона цветов, стандартные для всех 8-битных
дисплеев, «превращаются» в миллиард.
Технология Samsung PLS
Samsung
в своих многочисленных продуктах, как известно, использует разные типы
матриц: здесь встречаются и традиционные TN-панели, и более дорогие
PVA-матрицы. Однако в последнее время у всех на слуху эксклюзивная
технология от Samsung – PLS/Super PLS.PLS, или Plane-to-Line Switching,
стала ответом компании на распространение доступных дисплеев на основе
e-IPS матриц, которые стремительно осваивались производителями дисплеев
вроде Dell и LG.Display.
Дисплеи планшетов Samsung Galaxy Tab основаны на эксклюзивной технологии Samsung PLS
PLS
вызвала необычайное удивление у специалистов, поскольку не являлась
усовершенствованной версией проприетарной технологии Samsung, основанной
на PVA. Вопреки ожиданиям, в PLS матрицах угадывались черты
IPS-панелей, которые, как мы теперь знаем, были главным направлением
производства дисплеев у конкурента Samsung – компании LG. PLS-матрицы
первоначально устанавливались в планшеты и смартфоны, однако позже
Samsung решила использовать эту технологию в мониторах SyncMaster
восьмой серии (в частности, SyncMaster SA880).
Субпиксели в e-IPS матрице
Если
посмотреть на увеличенные изображения e-IPS и PLS панелей, в первую
очередь, можно выделить визуальное сходство субпикселей, образующих
пиксели каждого из этих двух типов матриц. Субпиксели в e-IPS матрице
имеют вытянутую, прямоугольную форму и сохраняют почти цельную структуру
при регулировке яркости.
Субпиксели в PVA-матрице
В
PVA-матрицах при снижении уровня яркости субпиксели как бы
«распадаются» на две части - в e-IPS же заметна лишь тонкая
разделительная линия посередине. Почти так же выглядят и субпиксели в
PLS-матрице, однако они не сегментированы по диагонали и расположены
ближе друг к другу – похоже, что именно уменьшение зазоров между
субпикселями в PLS-матрицах позволило увеличить максимальную яркость
PLS-дисплеев.
Субпиксели в PLS-матрице
PLS-матрицы
унаследовали от оригинальной IPS-технологии высокие углы обзора – до
178 градусов как по горизонтали, так и по вертикали. При этом черный
цвет при взгляде на дисплей под большими углами выглядит более
естественным, другими словами PLS-матрице удается лучше передать его
глубину по сравнению с e-IPS. Цветопередача в целом соответствует
возможностям lPS-матриц, а для тех дисплеев, в которых присутствует так
называемая «белая» LED-подсветка (white-LED backlight), Samsung даже
заявляет полных охват цветового пространства sRGB.
Кроме
того, PLS-матрицы подобно своим IPS-«сестрам» лишены эффекта
«тонального сдвига», то есть искажения цветов, проявляющегося при
взгляде на цветное изображение под большими углами. PSL-матрицы
привлекают к себе внимание и более высокой – если проводить сравнение с
IPS-панелями –яркостью.
PLS-дисплеи (как в планшете Galaxy Tab слева) отличаются более высоким значением яркости
Однако
если в «обычных» IPS-дисплеев высокие значения яркости и широкие углы
обзора – вещи трудно совместимые, то PLS, как видится, сочетает в себе
оба этих свойства, представляясь комбинацией возможностей «S-IPS» и ее
«яркого», но хуже передающего цвета под углом варианта - «I-IPS». К тому
же, время отклика PLS-панелей не отличается значительным образом от
скорости реакции e-IPS матриц с «овердрайвом» (RTC).
Тем
не менее, PLS-матрицы имеют и недостатки. Если контрастность
PVA-дисплеев обычно находится на уровне значения 1000:1, то в случае с
PLS оно не превышает 600:1 – контрастность IPS-матриц в зависимости от
их типа варьируется от 600:1 до 700:1. Низкая контрастность выливается в
обилие различимого в темноте «подсвечивания» темных областей
изображения, со смещением черного цвета в сторону темно-серых оттенков.
Мониторы ,
покупатель, выбирая новое устройство в онлайн-каталоге магазина
электроники, тщательно изучает все спецификации и функции, обращая свое
внимание в первую очередь на характеристики дисплея. Дисплей устройства –
это, в сущности, важнейший компонент в любой мобильной или стационарной
системе, поскольку именно на него обращен наш взгляд практически все
время нашей работы с устройством.
Сегодня
в перечне спецификаций мониторов, ноутбуков, планшетов и смартфонов в
графе «Дисплей» очень часто встречается аббревиатура IPS. Многие
знают, что все современные дисплеи основаны на технологии «жидких
кристаллов» - отсюда и общее название жидкокристаллических дисплеев: LCD.
Некоторые осведомлены о том, что существует несколько типов TFT
LCD-матриц. Попробуем разобраться в том, что из себя представляет
стремительно набирающий – а в отдельных сегментах уже набравший –
популярность вид LCD-дисплеев, именуемый IPS.
Технология IPS, что расшифровывается как In-plane switching
(то есть «переключение в одной плоскости»), была создана компанией
Hitachi в далеком 1996 году, когда и «обычные» Twisted Nematic-или
TN-матрицы для многих оставались предметом мечтаний. Впрочем, уже тогда
как минимум два недостатка TN-матриц указывали на их несовершенство: это
сравнительно небольшие углы обзора и не самая точная цветопередача.
Термин
«In-plane switching» происходит от главного отличия IPS-матриц:
кристаллы в ячейках матрицы всегда находятся в одной плоскости и
расположены параллельно плоскости матрицы. Когда к ячейке прикладывается
электрическое напряжение, кристаллы начинают свое движение,
поворачиваясь вдоль вертикальной оси почти на 90 градусов.
Любопытной
особенностью IPS-матриц является организация подсветки: матрица
пропускает свет, исходящий от размещающихся под ней светодиодов, в
активном состоянии, но полностью перекрывает ему путь в пассивном
состоянии (когда электрическое напряжение отсутствует). Таким образом,
если транзистор, управляющий работой ячейки, выходит из строя,
соответствующий пиксель навсегда останется черным, тогда как в
TN-матрицах «битые» пиксели иногда ярко светятся и хорошо заметны на
темном фоне.
IPS-матрицы
отличаются от TN-панелей не только структурой кристаллов, но и
расположением электродов: оба электрода (компоненты транзисторов)
находятся на одной подложке и занимают больше места, чем электроды в
TN-матрицах. Это приводит к некоторому снижению контраста и яркости
матрицы. Однако со времени появления IPS-технологии разными компаниями
были разработано множество более совершенных видов IPS-матриц, каждый из
которых в чем-то превосходит оригинальные панели.
Super-IPS (S-IPS)
IPS-технология
дала начало ее усовершенствованной версии Super-IPS наряду с нишевыми,
редко встречающимися на массовом рынке продуктами вроде Dual Domain IPS
(DD-IPS) и Advanced Coplanar Electrode (ACE). Производство дисплеев на
базе последнего варианта (ACE) было заморожено Samsung, видимо, в силу
перехода компании на более перспективную технологию PLS. DD-IPS же от
компании IDTech дороги в производстве, хотя и заложены в основу
некоторых дисплеев с высоким разрешением.
Структура пикселей в S-IPS матрице
Компании
NEC принадлежат бренды A-SFT, A-AFT, SA-SFT и SA-AFT, но на деле эти
технологии можно рассматривать как слегка улучшенные варианты Super-IPS.
Но основная доля производства Super-IPS панелей приходится на компанию
LG.Display, которая приложила много усилий для развития IPS.
В
частности, для того чтобы устранить мелкие искажения при цветопередаче,
связанные с тем, что кристаллы фактически не разворачиваются на 90
градусов, оригинальную матрицу IPS «разделили» на чередующиеся области, в
которых линии ориентации кристаллов перекрещиваются и взаимно
нивелируют «ошибки» каждой из двух соседних областей. Эта технологию
назвали «мульти-доменным» выравниванием жидких кристаллов
(“multi-domain” liquid crystal alignment).
Панели
на основе S-IPS получили широкое признание, и на массовый рынок
поступили в продажу не слишком дорогие дисплеи с диагональю от 19" до
30". Со временем инженерам удалось решить и проблему, касающуюся
неудовлетворительно высокого значения времени отклика для первых
IPS-матриц: изначально переход от черного к белому и затем обратно к
черному (Black-White-Black, BWB) занимал 60 миллисекунд, а от серого к
серому (Grey-to-Grey, GTG) – и того более.
Скорость
реакции значительно повысили, снизив время отклика до 16 миллисекунд. А
некоторые из старых S-IPS даже осуществляли переход от черного цвета к
серому за время, сопоставимое с тем, что требуется TN-панелям (без
включенного режима overdrive). В современных Super-IPS дисплеях, так же,
как и в TN-панелях, присутствует режим «разгона» - так называемый
Overdrive Mode, который в спецификациях LG.Display упоминается как ODC -
Over Driving Circuitry. Теперь по времени отклика S-IPS панели
практически догнали своих TN-соперников.
S-IPS в сравнении с H-IPS
Хорошая
цветопередача и большие углы обзора всегда были сильными сторонами
технологии IPS. Точность передачи цвета даже в не самых дорогих моделях
мониторов позволяет сравнивать их с полупрофессиональными дисплеями на
базе VA-матриц (VA означает Vertical Alignment, то есть «вертикальное
выравнивание» жидких кристаллов, характерное для MVA- и PVA-матриц).
Помимо этого, IPS-панели лишены эффекта «контрастного сдвига»,
заключающегося в изменении контраста, которое проявляет себя, когда
взгляд пользователя, сидящего прямо напротив центра дисплея, смещается к
сторонам экрана.
В
последние годы многие модели мониторов и ноутбуков, предназначенные для
профессиональной работы с изображениями – главным образом, фотографиями
– начали оснащать IPS-матрицами. Впрочем, S-IPS панели передают черный
цвет слегка неточно, что заметно, если посмотреть на дисплей под большим
углом: в таком случае черный цвет «уходит» в сторону фиолетовых
оттенков. Для устранения этого эффекта в некоторых мониторах применяют
поляризатор A-TW («Advanced True Wide»).
А
вот с абсолютными значениями контраста у IPS-панелей наблюдаются
некоторые, скажем так, затруднения. S-IPS матрицы, особенно в ранних
типах дисплеев, не были способны воспроизводить черный цвет таким, каким
он есть на самом деле: вместо глубокого черного пользователь видел
темно-серый цвет. Эта «погрешность» хорошо различима в условиях
недостаточной внешней освещенности. Однако в современных S-IPS матрицах
значения контрастности заметно увеличились, хотя и до сих пор являются
предметом спора при сопоставлении S-IPS панелей с VA-дисплеями.
Enhanced Super-IPS и Advanced Super-IPS
Иногда
в описании дисплея можно увидеть обозначения E-IPS и AS-IPS. E-IPS –
это «улучшенная» версия технологии Super-IPS, предложенная LG.Display.
Улучшения касаются скорости реакции S-IPS панелей, а также их
контрастности. Применив технологию компенсации времени отклика ODC
(Overdrive Circuitry, «овердрайв») и добавив функцию динамической
контрастности (автоматическую регулировку контраста в зависимости от
характеристик быстро меняющегося изображения), LG.Display присвоила
новому подвиду своих S-IPS дисплеев обозначение «Enhanced IPS» - которое
не стоит путать с e-IPS, еще одним вариантом IPS-матриц.
Время
отклика пикселей, необходимое для перехода от серого к серому (G2G)
сократилось до 5 миллисекунд, а динамическая контрастность составила
1600:1. Углы обзора в E-IPS матрицах по вертикали и по горизонтали
сохранили свои значения (178 градусов), при этом при взгляде на дисплей
под углом смещение цветовых оттенков едва заметно. Что касается AS-IPS
матриц, это бренд, использовавшийся NEC для собственного варианта
«продвинутой» S-IPS.
Horizontal-IPS, H-IPS
Продолжая
улучшать IPS-технологию, LG.Display внесли изменения в структуру
пикселей, в результате чего появилась модификация «Horizontal-IPS»,
H-IPS. Чтобы снизить утечку светового излучения, уменьшили ширину
электродов, что в итоге привело к изменению и самого вида пикселя. В
H-IPS матрицах пиксели состоят из ровных вытянутых вертикальных
субпикселей – в отличие от S-IPS панелей, в которых субпиксели имеют
стреловидную форму. Почему же технология названа «горизонтальной»?
По-видимому, все дело в почти горизонтальной ориентации элементов, из
которых складываются субпиксели – в S-IPS эти элементы развернуты в
сторону вертикальной оси.
Структура пикселей в H-IPS матрице
На
практике H-IPS панели обладают слегка увеличенным значением
контрастности и более естественной цветопередачей. При взгляде на H-IPS
матрицу под большими углами черный цвет переходит не в фиолетовый, а в
белое свечение. В некоторых дисплеях на H-IPS матрицах также применяется
поляризатор A-TW для придания черному цвету глубины на больших углах
обзора.
Внимательное
изучение множества современных IPS-панелей показывает, что H-IPS
технология сейчас широко распространена даже не смотря на то, что не все
производители в спецификациях дисплеев прямо отмечают ее использование.
Так, LG.Display не указывает разновидность IPS-версий для моделей,
основанных на H-IPS, тогда как NEC ссылается на нее в описаниях к своим
матрицам.
e-IPS
К
концу 2000-х LG.Display представила новое поколение H-IPS панелей,
получивших обозначение e-IPS. Разработчики этой версии IPS упростили
структуру субпикселей и повысили прозрачность матрицы. Таким образом им
удалось снизить стоимость производства матриц, чтобы успешнее
конкурировать с панелями на основе TN Film и cPVA от Samsung.
Поскольку
прозрачность матрицы увеличена, требуется меньше света для достижения
определенных показателей яркости, а значит и установка менее мощной
подсветки. Себестоимость e-IPS панелей оказалась значительно меньше по
сравнению с S-/H-IPS дисплеями.
Впрочем,
e-IPS матрицы обладают не только меньшей стоимостью, но и более
скромными углами обзора, сильнее теряя контраст и глубину черного цвета
при взгляде под большими углами. Некоторые e-IPS матрицы имеют меньшую
битность субпикселей в сравнении с VA-дисплеями: 6bit против 8 bit,
поэтому для достижения передачи полного цветового спектра в них
задействована интерполяция, что слегка сказывается на «сочности»
изображения, или технология AFRC. Похоже, что «e» в e-IPS стоит читать
как «economic», то есть e-IPS – это экономичные панели.
UH-IPS/H2-IPS и S-IPS II
UH-IPS
и H2-IPS матрицы представляют собой, в сущности, обновленные версии
H-IPS панелей. Заявляется, что данные технологии позволяют снизить
потребление энергии для подсветки дисплеев. В частности, в спецификациях
к UH-IPS панелям указывается, что в новых матрицах уменьшено расстояние
между субпикселями. Это и позволяет UH-IPS дисплеям демонстрировать
большую яркость и контрастность одновременно с высокой
энерго-эффективностью.
Некоторые
производители дисплеев, создавая новое поколение IPS-мониторов, пошли
еще дальше, увеличивая значения яркости и контраста и снижая
энергопотребление по сравнению c UH-IPS. В S-IPS матрицах «второго
поколения» вернулись к стреловидной структуре пикселей – вместо
применявшейся в H-IPS вертикальной схемы.
Performance IPS (p-IPS)
NEC
Display Solutions, совершенствуя H-IPS технологию, вывели на рынок
новый тип IPS-дисплеев – серию Performance IPS-моделей с диагоналями от
24 до 30 дюймов. Новая линейка мониторов оказалась примечательна
повышенной битностью цветовых каналов: 10-битные панели отображают
палитру, состоящую из миллиарда цветов («1.07 billion colour palette»).
Правда, высокая битность достигается путем применения технологии AFRC
(Advanced Frame-rate Control, продвинутое управление количеством кадров в
секудну): так 16.7 миллиона цветов, стандартные для всех 8-битных
дисплеев, «превращаются» в миллиард.
Технология Samsung PLS
Samsung
в своих многочисленных продуктах, как известно, использует разные типы
матриц: здесь встречаются и традиционные TN-панели, и более дорогие
PVA-матрицы. Однако в последнее время у всех на слуху эксклюзивная
технология от Samsung – PLS/Super PLS.PLS, или Plane-to-Line Switching,
стала ответом компании на распространение доступных дисплеев на основе
e-IPS матриц, которые стремительно осваивались производителями дисплеев
вроде Dell и LG.Display.
Дисплеи планшетов Samsung Galaxy Tab основаны на эксклюзивной технологии Samsung PLS
PLS
вызвала необычайное удивление у специалистов, поскольку не являлась
усовершенствованной версией проприетарной технологии Samsung, основанной
на PVA. Вопреки ожиданиям, в PLS матрицах угадывались черты
IPS-панелей, которые, как мы теперь знаем, были главным направлением
производства дисплеев у конкурента Samsung – компании LG. PLS-матрицы
первоначально устанавливались в планшеты и смартфоны, однако позже
Samsung решила использовать эту технологию в мониторах SyncMaster
восьмой серии (в частности, SyncMaster SA880).
Субпиксели в e-IPS матрице
Если
посмотреть на увеличенные изображения e-IPS и PLS панелей, в первую
очередь, можно выделить визуальное сходство субпикселей, образующих
пиксели каждого из этих двух типов матриц. Субпиксели в e-IPS матрице
имеют вытянутую, прямоугольную форму и сохраняют почти цельную структуру
при регулировке яркости.
Субпиксели в PVA-матрице
В
PVA-матрицах при снижении уровня яркости субпиксели как бы
«распадаются» на две части - в e-IPS же заметна лишь тонкая
разделительная линия посередине. Почти так же выглядят и субпиксели в
PLS-матрице, однако они не сегментированы по диагонали и расположены
ближе друг к другу – похоже, что именно уменьшение зазоров между
субпикселями в PLS-матрицах позволило увеличить максимальную яркость
PLS-дисплеев.
Субпиксели в PLS-матрице
PLS-матрицы
унаследовали от оригинальной IPS-технологии высокие углы обзора – до
178 градусов как по горизонтали, так и по вертикали. При этом черный
цвет при взгляде на дисплей под большими углами выглядит более
естественным, другими словами PLS-матрице удается лучше передать его
глубину по сравнению с e-IPS. Цветопередача в целом соответствует
возможностям lPS-матриц, а для тех дисплеев, в которых присутствует так
называемая «белая» LED-подсветка (white-LED backlight), Samsung даже
заявляет полных охват цветового пространства sRGB.
Кроме
того, PLS-матрицы подобно своим IPS-«сестрам» лишены эффекта
«тонального сдвига», то есть искажения цветов, проявляющегося при
взгляде на цветное изображение под большими углами. PSL-матрицы
привлекают к себе внимание и более высокой – если проводить сравнение с
IPS-панелями –яркостью.
PLS-дисплеи (как в планшете Galaxy Tab слева) отличаются более высоким значением яркости
Однако
если в «обычных» IPS-дисплеев высокие значения яркости и широкие углы
обзора – вещи трудно совместимые, то PLS, как видится, сочетает в себе
оба этих свойства, представляясь комбинацией возможностей «S-IPS» и ее
«яркого», но хуже передающего цвета под углом варианта - «I-IPS». К тому
же, время отклика PLS-панелей не отличается значительным образом от
скорости реакции e-IPS матриц с «овердрайвом» (RTC).
Тем
не менее, PLS-матрицы имеют и недостатки. Если контрастность
PVA-дисплеев обычно находится на уровне значения 1000:1, то в случае с
PLS оно не превышает 600:1 – контрастность IPS-матриц в зависимости от
их типа варьируется от 600:1 до 700:1. Низкая контрастность выливается в
обилие различимого в темноте «подсвечивания» темных областей
изображения, со смещением черного цвета в сторону темно-серых оттенков.
Комментарии
Отправить комментарий