Обзор экранов смартфонов: технология, разрешение

Для многих пользователей сокращенное обозначение технологии и разрешения экрана смартфона вызывает недоумение. Что означают все эти сокращения? Данная статья расскажет, какие бывают типы экранов, и в чём разница между разными разрешениями.

Разрешение экрана

Одним из главных параметров при выборе смартфона является разрешение экрана. Чем оно выше, тем лучше. Размер экрана указывается в дюймах, числе пикселей по вертикали и горизонтали (сколько информации он может отобразить) и плотность пикселей на дюйм.

Если вы знаете размер экрана, то можно вычислить число пикселей на дюйм. Этот параметр называется плотность пикселей – PPI.

В качестве минимального разрешения рассмотрим HD (1280 x 720 точек), поскольку в современных гаджетах ниже уже обычно не бывает. Также обратим внимание на характеристики яркости экрана.

HD

HD переводится как High Definition, высокое разрешение. Это 1280 х 720 пикселей. Неважно, какой размер экрана; если разрешение такое – это экран HD.

Чем меньше диагональ экрана HD, тем выше плотность пикселей. Теоретически это означает более качественную картинку. Разные экраны HD могут выдавать разные изображения. На 5-дюймовом экране качество будет одно, на 10-дюймовом другое. Размер экранов измеряется по диагонали и у них может быть разное соотношение сторон.

На экране размером 4,3 дюйма плотность пикселей в формате HD будет 342 ppi. На экране 4,7 дюйма плотность пикселей падает до 312 ppi, но в обоих случаях это HD. Apple называла 300 ppi достаточным значением, выше человеческий глаз перестает различать отдельные пиксели при просмотре с определённого расстояния.

Full HD

Full HD разрешение чаще всего встречается в смартфонах, вышедших за последний год. Хотя в некоторых устройствах всё чаще попадаются и экраны 2K (QHD). Первыми такими в своё время стали Oppo Find 7 и LG G3.

Разрешение Full HD равно 1920 х 1080 пикселей. Опять же, плотность пикселей зависит от диагонали экрана. Экран размером 5 дюймов даёт плотность 440 ppi, когда 5,5 дюйма – означает 400 ppi.

QHD, Quad HD, или 2K

QHD значит Quad HD, то есть разрешение в 4 раза выше стандартного HD. В экран такого же размера умещается в 4 раза больше пикселей, чем при разрешении HD. А именно 2560 х 1440 пикселей. Дисплей с диагональю 5,5 дюйма имеет плотность пикселей 538 ppi. У такого же экрана Full плотность пикселей 400 ppi.

Иногда разрешения обозначают по-другому. HD пишут как 720p, Full HD 1080p и т.д. QHD называют 2K, поскольку максимальное значение здесь больше 2000 пикселей. Это может запутать пользователей, поскольку логичнее было бы дать название 2.5K.

Многие смартфоны от Samsung, Motorola, Huawei и других крупных производителей в наши дни обладают экранами 2K

4K, или Ultra HD

Как и в случае с 2К, название 4K происходит от большего значения разрешения. Но на самом деле тут не 4000, а 3840 пикселей. Таким образом, хотя эти два термина взаимозаменяемые, на самом деле они означают немного разное.

Ultra HD – это разрешение 3860 х 2160 пикселей, а 4K – 4096 х 2160 пикселей. Часто оба этих варианта сокращают до 2160p. Разница в количестве пикселей небольшая, но она есть. Одним из первых смартфонов с экраном 4К был Xperia Z5 Premium от Sony, где разрешение Ultra HD на экране с диагональю 5,5 дюйма.

Sony называет это 4К, но на самом деле это Ultra HD. Плотность пикселей Sony Z5 Premium 806 ppi, намного больше любого другого смартфона и намного больше, чем необходимо большинству пользователей.

Будущий тренд

Экраны смартфонов становятся всё крупнее, но производители не торопятся использовать разрешение 4К. Разве что Sony в Xperia Z5 Premium и XZ Premium выбрала такой вариант.

Вместо этого всё чаще применяются панели 2К. Это позволяет расходовать меньше энергии, чем на более высоких разрешениях. Современные смартфоны и так не могут похвастаться хорошей продолжительностью работы без розетки, производители не хотят портить её ещё сильнее. Разве что Sony выпустила ещё один смартфон – модель Xperia XZ3 Premium.

Типы дисплеев

Есть много видов дисплеев для мобильных устройств: LCD, OLED, AMOLED, Super AMOLED, TFT, IPS и некоторые более редкие, вроде TFT-LCD. На аппаратах от средней цены часто встречаются панели IPS LCD. Что значат все эти аббревиатуры? Разберем далее.

LCD, TFT, IPS

LCD (Liquid Crystal Display) – жидкокристаллический дисплей. Как видно из названия, в его основе лежат жидкие кристаллы, позади которых располагается подсветка. Их низкая цена делает подобные экраны популярными среди производителей смартфонов и других устройств.

Экраны LCD обычно хорошо видны на солнце, поскольку они подсвечиваются изнутри. Правда у них не такая точная цветопередача, как у типов экранов без подсветки.

На смартфонах применяются как TFT-дисплеи, так и IPS. TFT (Thin Film Transistor) – тонкоплёночный транзистор. Это продвинутый вариант LCD с активной матрицей, как AM в AMOLED. Каждый пиксель имеет отдельное подключение к транзистору и конденсатору.

В пользу TFT говорят относительно низкая стоимость производства и увеличение контраста по сравнению с традиционными LCD. При этом экраны TFT расходуют больше энергии по сравнению с другими видами LCD, у них хуже углы обзора и цветопередача. Из-за этого и из-за уменьшения цены других технологий экраны TFT в современных смартфонах встречаются редко.

IPS (In-Plane Switching). Это дальнейшее развитие технологий TFT LCD. Здесь лучше цветопередача и углы обзора. Используются два транзистора на каждый пиксель, и подсветка более мощная. Из-за этого повышается расход энергии, но всё же он меньше, чем у панелей TFT.

Есть и другие варианты, вроде IPS-NEO. Это название проприетарной технологии компании JDI, которая якобы устраняет утечку подсветки, но принцип действия в целом тот же, что у других панелей IPS LCD.

AMOLED

AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) – активная матрица на органических светодиодах. Звучит сложно, но на самом деле это не так. Активная матрица применяется и в TFT LCD, а OLED представляет собой ещё один термин для тонкоплёночной технологии.

OLED — это органический материал, который излучает свет при прохождении через него тока. В отличии от панелей LCD, где есть подсветка, панели OLED всегда выключены, если не подать ток на отдельные пиксели. Это означает, что экраны OLED имеют более чистый чёрный цвет и потребляют меньше энергии, когда на экране тёмное изображение. С другой стороны, яркие изображения на экранах AMOLED расходуют больше энергии, чем на экранах LCD. Производство панелей OLED дороже по сравнению с LCD.

Поскольку чёрные пиксели на экранах OLED выключены, контраст выше, чем на LCD. Также у них выше частота обновления, но хуже видимость на солнце. Бывают проблемы с выгоранием экрана и деградацией диодов, поскольку они органические.

Зато панели AMOLED можно сделать тоньше, чем LCD, поскольку им не нужен слой подсветки. Также их можно сделать гибкими.

В чём разница между OLED, AMOLED и Super AMOLED?

OLED означает Organic Light Emitting Diode (органические светодиоды). Экраны OLED состоят из тонких плёнок электролюминесцентного материала. Они испускают свет и не требуют подсветки, уменьшая расход энергии. Дисплеи OLED часто называют AMOLED, если они применяются на смартфонах и телевизорах.

AM означает “активная матрица”, в отличии от пассивной матрицы OLED (P-OLED), которая реже применяется в смартфонах.

Super AMOLED называются похожие экраны Samsung. Сначала они были на флагманских смартфонах, теперь добрались и до дешёвых. Как и IPS LCD, экраны Super AMOLED представляют собой улучшенный вариант простых AMOLED. Сенсорный слой встроен в сам экран, а не находится поверх него.

В результате панели Super AMOLED лучше видны на солнце, чем простые AMOLED, и расходуют меньше энергии. Панели Samsung считаются лучшими.

Retina

Ещё одно маркетинговое название, на этот раз от компании Apple. У экранов Retina нет определённых характеристик, разве что должно быть разрешение выше минимального. Это разрешение не позволяет человеческому глазу видеть отдельные пиксели, и плотность пикселей тут более 300 ppi. При этом Apple измеряет плотность пикселей не так, как другие производители.

Измерение зависит от размера и разрешения экрана. Концепция Retina продвигается со времён iPhone 4 с разрешением 960 х 640. Там применялся экран IPS LCD 3,5 дюйма, плотность пикселей 330 ppi.

В наши дни на Android экраны под 6 дюймов с разрешением QHD плотность пикселей достигает 400-500 ppi. Из-за этого Apple пришлось пересмотреть мнение о том, что 300 ppi является достаточным значением. iPhone 6 Plus с разрешением Full HD обладает плотностью пикселей 401 ppi. На iPhone 7 и iPhone 7 Plus плотность пикселей 326 и 401 ppi соответственно. На iPhone XS и XS Max это значение составляет 458 ppi.

Дисплеи будущего

Смартфоны постепенно “подбираются”к разрешению экрана в 4К. Мониторы и телевизоры могут добраться до уровня 8K (7680×4320). В этом году был представлен смартфон RED Hydrogen One с голографическим экраном. Разрешение здесь 2К, но контент формата “4V” может оказаться революционным.

Micro LED. Это новая технология, которая пока находится в зачаточном состоянии. Но у неё есть потенциал, чтобы в будущем стать повсеместно распространённой. Экраны Micro LED работают как OLED, но при этом они тоньше. Они состоят из неорганических полупроводников, вроде нитрита галлия. Здесь также есть светоизлучающие диоды, меньше по сравнению с диодами в панелях OLED.

Подсветка на Micro LED не нужна, как и поляризационный фильтр. Стеклянный слой над панелью можно сделать тоньше. Яркость на единицу мощности, которая показывает эффективность дисплеев, лучше по сравнению с панелями OLED и LCD. При одинаковой яркости экран Micro LED расходует в 2 раза меньше энергии по сравнению с OLED и зачастую даже ещё меньше. Очень маленькие диоды позволяют увеличить разрешение на одинаковой поверхности. С такими экранами можно создавать смарт-часы с разрешением 4K. Micro LED не подвержены выгоранию, как панели OLED.

Главным недостатком Micro LED в данный момент является цена. Производство сложное, процент брака высокий. Наверняка пока даже нет производственных линий для Micro LED. Всё это не способствует снижению цены. Специалисты ожидают, что первые пользовательские продукты с такими экранами появятся в 2019 и 2020 годах. Apple вкладывается в развитие этой технологии с 2014 года. Возможно, часы Apple Watch станут первыми.

Какой тип экрана лучше?

Как видим, разные типы экранов могут применяться разными производителями. AMOLED не всегда означает Samsung, а Retina не всегда означает Apple, хотя другие компании не пользуются этим термином. Экраны IPS LCD для iPhone производит LG, а Samsung – для iPad. Не все устройства Samsung обладают панелями AMOLED. Дело не в том, какой экран лучше в абсолютном отношении. У каждого есть плюсы и минусы, и нужно учитывать их стоимость.

Надо обращать внимание не только на технические характеристики при сравнении экранов двух смартфонов, но на качество изображения (передача цветов, яркость, вид на солнце на улице). Невозможно оценить два экрана на бумаге. Нужно собственными глазами увидеть цвета, насыщенность, яркость и контраст, углы обзора и т.д.

Также нужно принимать во внимание собственный сценарий применения устройства. Если вы смотрите на экран на диване по ночам и весь день сидите за монитором компьютера, хорошая “видимость” панели LCD для вас не слишком важна. Если же вы часто бываете на свежем воздухе, LCD подойдет лучше.

Если вы желаете получить максимально высокую продолжительность работы, самые сочные цвета и лучший контраст, экраны AMOLED – это ваш выбор.