Всё про матрицы монитора: tn, ips, pls, va, mva, oled

Виды VA матриц

Как мы уже говорили, с момента первых VA экранов эти технологии постоянно модифицировались. И в результате на свет появились различные виды таких дисплеев. Появились MVA матрицы, о которых было указано выше. А затем и PVA матрицы, созданием которых занимается компания Samsung. Для того чтобы понимать основные аспекты этой технологии, нужно подробнее рассмотреть виды VA мониторов. Рассмотрим различные типы VA экранов. А также разберём их достоинства и недостатки.

VA матрица делает изображение более глубоким благодаря повышенной контрастности. Мониторы, изготовленные с применением этой технологии, отличаются высокой чёткостью изображения. И даже при ярком освещении картинка остаётся на хорошем уровне. Но как упоминалось выше, у таких экранов присутствует и недостаток:

– даже при небольших изменениях угла обзора, цвета искажаются.

MVA матрица

Данный тип дисплея является глубокой модернизацией VA технологии. Эксперимент получился более чем удачным. И разработчикам удалось устранить большинство недостатков предыдущей версии:

1. Повышена частота обновления экрана. Так что картинка стала более плавной. А также удалось избавиться от большинства «артефактов».
2. Повышена точность передачи цвета. Поэтому изображение стало более красочным и качественным.
3. Углы обзора заметно увеличились. Раньше приемлемую по качеству картинку можно было увидеть сидя строго по центру экрана. А теперь и люди, сидящее сбоку, смогли наслаждаться изображением без видимых искажений.

Увы, некоторые проблемы всё же остались. Несмотря на то что углы обзора увеличили, при отклонениях всё ещё можно было наблюдать «ложные» цвета. А также проявлялось скрадывание деталей на тёмных изображениях.

PVA

PVA матрицу можно считать уникальной разработкой компании Samsung. Потому что разработчики уделили ещё больше внимания устранению недостатков предшествующей модели. И смогли добиться на этом пути впечатляющих результатов.
Новые экраны сохранили лучшие качества от MVA. Но при этом картинка стала ещё чётче и контрастней. Так что такой тип дисплея уже подойдёт и профессионалам, работающим в сфере cgi, фотографии или видеомонтажа.
Имеют место и другие матрицы на основе VA. Например, тип матрицы UWVA, SVA матрица и WVA матрица.

TN панели

Панели TN были первыми серийными мониторами с плоским экраном. Они помогли сделать громоздкие электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) делом прошлого и до сих пор производятся в больших количествах сегодня.

Хотя новые панели всегда лучше, чем их предшественники, технология отображения TN по-прежнему имеет некоторые заметные недостатки. Одним из них является его ограниченные углы обзора, особенно на вертикальной оси. Нет ничего необычного в том, что цвета панели TN полностью инвертируются, если смотреть на нее под большим углом.

Его цветопередача также не так сильна. Большинство панелей TN не способны отображать 24-битный истинный цвет и вместо этого полагаются на интерполяцию для имитации правильных оттенков. Это может привести к появлению видимых цветовых полос и ухудшению контрастности по сравнению с панелями IPS или VA.

Цветовая гамма (диапазон цветов, который может отображать монитор) — это еще одна область, в которой панели TN часто вызывают нарекания. Только высокоуровневые TN могут рассматриваться как широкие, то есть они отображают весь спектр sRGB. Однако многие из них не достигают этой цели, что делает их непригодными для редактирования фотографий или любой другой работы, для которой важна точность цвета.

Итак, зачем кому-то покупать панель TN? Для начала, они дешевые. Их производство не требует больших затрат, поэтому их часто используют в наиболее экономичных вариантах. Если Вы не цените цветопередачу панель TN может подойти для Вашего офиса или учебы.

Панели TN также имеют самую низкую задержку ввода — обычно около одной миллисекунды. Они также могут работать с высокой частотой обновления до 240 Гц. Это делает их привлекательным вариантом для соревновательных многопользовательских игр, особенно киберспорта, где каждая секунда имеет значение.

Если Вы предпочитаете низкую задержку цветопередаче или углам обзора, Вам может подойти панель TN.

В чем разница между IPS и VA

Оба типа доминируют на рынке ЖК телевизоров и постепенно вытесняют TFT TN+film из ниши компьютерных мониторов. Знание об их строении и отличиях необходимо всякому, кто желает заполучить устройство с лучшими характеристиками, за приблизительно равную сумму.

VA расшифровывается как Vertical Alignment – выравнивание по вертикали. IPS (In-Plane Switching) – планарное переключение. Хотя оба типа матриц схожи по принципу работы – пропуску потока света через цветовые фильтра и блоки разноцветных пикселей, каждая делает это по-своему, что влияет на работу и характеристики в целом.

У VA матрицы кристаллы равняются по вертикальной оси, а при заряде они перемещаются в горизонтальной плоскости. В IPS все наоборот: кристаллы ориентированы вдоль горизонтальной оси и, соответственно, могут перемещаться только в вертикальной плоскости.

В заряженном состоянии кристаллы вращаются, пропуская или блокируя поток света. Так как в VA они имеют более компактную структуру, то и свет могут блокировать лучше, однако при этом уменьшается угол обзора экрана. IPS же, компенсируя в этом отношении, имеют меньшую контрастность и уровень черного цвета.

AHVA

Матрица с продвинутым углом геперобзора. При создании учитывалась технология AU Optronics в качестве альтернативы IPS решениям. Не нужно путать с AMVA, которые применяют VA технологии. Подобный дисплей был разработан и протестирован, после чего его стали сравнивать с панелью LG.Display IPS.

Обнаружено, что время отклика 4 мс, но на самом деле отмечается заметно лучшая работа, чем любая шустрая IPS или PLS версии. Значение коэффициента контрастности достигает 1000:1, а углы обзора по характеристикам не уступают IPS. Никакого смещенного контраста от центра, как это явно видно на VA панелях. При просмотре темного контента едва заметно бледное свечение. Наличие AG покрытия характеризуется легкостью и полуглянцевостью.

С 2015 года выпустили матрицу с внедренной технологией AHVA. Получение первого дисплея Acer Predator XB270HU впечатляло частотой обновления и временной скоростью отклика. В будущем планируется грандиозная модернизация, где частота обновления превысит 120 Гц. Это достойная характеристика для геймеров. Было замечено снижение размытой подсветки, благодаря определенному режиму работы. Нововведение будет использовано для игровых дисплеев.

Acer Predator XB270HU

Компания проинвестировала панели с размерами от 23,8 до 32 дюймов. Планируется увеличить разрешение до размера Ultra без 4К и 5К. На данный момент разработчиков интересует современная изогнутая панель 2560 x 1440, которая находится в разработке. В будущем планируется изучение широкоформатные экраны типа 21: 9.

Современные технологии с 20-и летней историей

Переломным стал 1996, когда сразу несколько компаний представили свои разработки:

• Hitachi разместила оба электрода со стороны первого поляризационного фильтра и поменяла ориентацию молекул в кристалле, скоммутировав их в плоскости (In-Plane Switching). Технология получила соответствующее название IPS.
• Нечто аналогичное придумали специалисты из NEC. Они не заморачивались с названием обозначив свою инновацию просто SFT — super fine TFT. Возможно, поэтому формулировка Хитачи оказалась более живучей, и в дальнейшем стала обозначением целого класса матриц.
• Fujitsu пошла другим путем, минимизировала размеры электродов и поменяла направление их силового поля. Это было необходимо для того чтобы эффективно управлять вертикально сориентированными (Vertical Alignment – VA технология) молекулами кристалла, которые приходилось разворачивать намного сильнее чтобы полностью пропустить (или максимально перекрыть) луч света.

Новые технологии отличались от TN тем, что в неактивном положении луч света оставался блокированным. Визуально это проявлялось в том, что битый пиксель теперь выглядел не светлым, а темным. Но чтобы перейти к другим кардинальным изменениям в технологиях, стоит отметить, что инновации не были идеальными. IPS и VA матрицы дорабатывались и совершенствоваться с участием ведущих электронных корпораций.

Наибольшую активность в этом проявляют Sony, Panasonic, LG, Samsung и, конечно, сами компании-разработчики. Благодаря им мы имеем множество вариаций IPS (S-IPS, H-IPS, P-IPS IPS-Pro) и две основные модификации VA технологии (MVA и PVA), каждая из которых имеет свои особенности.

IPS матрицы разновидности

IPS — одна из первых технологий производства TFT экранов, была придумана в 1996 году  (Hitachi) как альтернатива TN дисплеям, имеет широкие углы обзора, более глубокий чёрный цвет, хорошая цветопередача, недостаток  большое время отклика, что делало их не пригодными для игр.

PLS матрицы

PLS — (Plane-к-Line Switching)  быстрое переключение, PLS это по сути матрица IPS только изготавливается другой компанией которая придумала своё обозначение и свою технологию производства. К плюсам относится:

• время отклика составляет 4 мили секунды  (GTG). GTG это время необходимое для изменения яркости пикселя с минимальной яркости к максимальной.
•  Широкие углы обзора без потери яркости картинки.
• Увеличенная яркость дисплея

AD-PLS матрицы

AD-PLS — та же  панель PLS но как заявляет samsung немного изменена технология производства, как говорят многие эксперты, это просто пиар.

S-IPS матрицы

S-IPS — усовершенствованная технология IPS в этом направлении проводят разработки компании NEC   A-SFT, A-AFT, SA-SFT,  SA-AFT, а также LG.Display (S-IPS, e-IPS, H-IPS,  p-IPS). Благодаря усовершенствованию технологий удалось достичь уменьшения времени отклика до 5 мили секунд, что сделало эти дисплеи пригодными для игр.

E-IPS, AS-IPS матрицы

E-IPS, AS-IPS — Enhanced and Advanced Super IPS, разработки (Hitachi) одно из улучшений IPS технологий увеличение яркости и уменьшение времени отклика

H-IPS матрицы

H-IPS — Horizontal IPS, (LG.Display) в этом типе матрицы пиксели размещены горизонтально. улучшена цветопередача и контрастность. Большая половина современных IPS панелей имеет горизонтальное расположение пикселей.

e-IPS матрицы

e-IPS — (LG.Display) следующее усовершенствование производства матрицы дешевле в производстве но имеют недостаток немного меньшие углы обзора.

AHVA матрицы

AHVA — Advanced Hyper-Viewing Angle такое обозначение получили дисплеи компании (AU Optronics), компания образована от слияния Acer Display Technology и подразделения по производству экранов корпорации BenQ.

Какой тип матрицы лучше для игр, работы с графикой и других целей?

Если это — не первый обзор, который вы читаете на тему разных матриц, то с большой вероятностью вы уже видели выводы:

• Если вы хардкорный геймер, ваш выбор — TN, 144 Гц, можно с технологиями G-Sync или AMD-Freesync.
• Фотограф или видеограф, работаете с графикой или просто смотрите фильмы — IPS, иногда можно приглядеться к VA.

И, если брать некие усредненные характеристики, то рекомендации верные. Однако, многие забывают о ряде других факторов:

• Существуют некачественные IPS матрицы и отличные TN. Например, если мы сравним MacBook Air с TN-матрицей и дешевый ноутбук с IPS (это могут быть как бюджетные модели Digma или Prestigio, так и что-то среднее наподобие HP Pavilion 14), мы увидим, что странным образом TN-матрица лучше ведет себя на солнце, имеет лучшее цветовое покрытие sRGB и AdobeRGB, хороший угол обзора. И пусть, под большими углами дешевые IPS-матрицы не инвертируют цвета, но под тем углом, где их начинает инвертировать TN-дисплей MacBook Air, на такой IPS матрице уже мало что видно (уходит в черный). Также можно, при наличии, сравнить два одинаковых iPhone — с оригинальным экраном и замененным китайским аналогом: оба IPS, но разница легко заметна.
• Не все потребительские свойства экранов ноутбуков и мониторов компьютеров прямо зависят от технологии, используемой при изготовлении самой LCD матрицы. К примеру, некоторые забывают о таком параметре как яркость: смело приобретают доступный монитор 144 Гц с заявленной яркостью 250 кд/м2 (в действительности, она если и достигается, то только по центру экрана) и начинают жить прищурившись, только под прямым углом к монитору, в идеале — в темной комнате. Хотя, возможно, было бы разумнее слегка накопить денег, либо остановиться на 75 Гц, но более ярком экране.

IPS или VA

Матрица VA или IPS, что лучше – вопрос предпочтения двух типов технологий телевизионных ЖК-панелей, которые полностью доминируют на современном рынке телевизоров 4K со светодиодной подсветкой. Все ЖК-телевизоры, продаваемые крупными отечественными и зарубежными брендами, которые вы найдёте у любого розничного продавца, построены с использованием технологии IPS или VA.

Это также относится и к сегодняшним телевизорам QLED от Samsung, поскольку несмотря на маркетинговый сленг и несколько улучшающих цветовых решений, QLED по-прежнему остаётся LCD/LED телевизором с задней подсветкой (по крайней мере, на данный момент). Очевидно, что типы матриц VA или IPS занимают большую нишу на рынке, а поэтому знание того, что стоит за каждой из технологий, повлияет на то, какой телевизор 4K вы купите, потому что при сравнении VA и IPS имеют свои собственные плюсы и минусы.

Матрицы типа QLED (Quantum Dots)

Основным разработчиком этой технологии есть Samsung. QLED это тот же LED экран. Только при производстве матрицы используются более качественные материалы. Кристаллы (в пикселях) изготавливаются из высоко чистых материалов. Имеют пропускную возможность светового потока около 98%. Такие экраны имеют высокую яркость и реалистичные цвета. В какой то мере, аналог OLED по качеству изображения.

Поскольку в процессе изготовления сверх чистых материалов получается кристаллы очень малениких размеров, придумали название квантовые точки. Это сугубо коммерческое название, неимеющие ничего общего с реальным размером кристалла.

Основные типы матриц компьютерных мониторов

В общем случае все представленные сейчас на рынке мониторы имеют матрицу одного из трёх наиболее распространенных типов — TN, IPS и *VA. О них мы и поговорим поподробнее.

TN матрицы

Технология TN (Twisted Nematic) — самая старая из рассматриваемых в этой статье и проверенная годами, вследствие чего хорошо доработана и из неё уже «выжат максимум» её возможностей. Мониторы с матрицей типа TN обычно самые дешевые в цене, и именно поэтому они пользуются большой популярностью и занимают большинство полок магазинов.

Мониторы такого типа установлены во всех государственных учреждениях, учебных заведениях и большинстве офисов именно благодаря своей цене. И это, в целом, логично, для работы в офисных приложениях их эффективности хватает вполне. По статистике на данный момент около 90% всех используемых мониторов имеют матрицу именно этого типа.

Основные плюсы TN:

• низкая цена,
• низкое время отклика.

Основные минусы TN:

• цветопередача,
• плохие углы обзора,
• устаревшая технология,
• энергопотребление,
• низкая цена производства увеличивает вероятность получить дефектный монитор.

IPS матрицы

Технология IPS (In-Plane Switching) также далеко не новая разработка, однако доступные мониторы на матрицах этого типа стали появляться гораздо позже вследствие дороговизны производства. Мониторы на матрицах IPS даже сейчас стоят значительно дороже своих аналогов на TN и до последнего времени использовались в основном дизайнерами, фотографами и бизнесменами (это уже скорее следствие того, что во всех устройствах Apple установлены именно IPS матрицы).

Данная технология, несмотря на свои высокие качественные характеристики, ежегодно продолжает совершенствоваться, в результате чего появляются различные вариации — AH-IPS, P-IPS, H-IPS, S-IPS, e-IPS. Отличия между ними довольно незначительны и обычно узконаправленны, к примеру, снижение времени отклика, или увеличение контрастности.

Основные плюсы IPS:

• отличная цветопередача,
• хорошая яркость и контрастность,
• хорошие углы обзора,
• реалистичное качество картинки.

Основные минусы IPS:

• высокая цена,
• низкое время отклика,
• контрастность хуже, чем у *VA матриц.

*VA матрицы

Технология *VA (Vertical Alignment), более известная в странах СНГ как MVA или PVA (именно поэтому она обозначается с символом «*» перед «VA», т.к. в различных вариациях и странах первая буква может отличаться). Не так давно к этой аббревиатуре добавился и вариант с суффиксом «S», т.е. «Super», однако каких-то серьезных изменений это не добавило.

Сама по себе технология была разработана как продолжение TN и должна была устранить некоторые её недостатки, однако в результате борьбы с ними она приобрела собственные, обратные. Можно сказать что плюсы TN — это минусы *VA, и наоборот. Однако потребности у потребителей часто бывают совершенно разные, и даже противоположные, поэтому мониторы на таких матрицах также нашли своего покупателя на рынке.

Основные плюсы *VA:

• отличные углы обзора,
• отличная цветопередача,
• глубокий черный цвет.

Основные минусы *VA:

• низкое время отклика,
• высокая цена на качественные модели,
• не подходит для динамических сцен (игр, фильмов).

Подводя итог можно сказать, что до сих пор не существует идеального монитора, который устроил бы каждого и подходил для любого занятия — для игр лучше одно, для работы другое, для мультимедиа третье. Определитесь, какое будет основное направление использования вашего монитора и основываясь на информацию выше вы точно сделаете правильный выбор.

TN

Данные типы матриц используются в большинстве относительно недорогих телевизоров. Полное название, в переводе на русский язык, означает «скрученный кристалл». Благодаря применению дополнительного покрытия, позволяющего расширить углы обзора, встречаются модели с обозначением TN+Film, позиционирующие их как средство для просмотра фильмов всей семьей.

Матрица устроена и функционирует следующим образом:

1. Кристаллы в пикселях выстроены по спирали.
2. Когда транзистор отключен, то электрическое поле не создается и свет проникает сквозь них естественным образом.
3. Управляющие электроды установлены с каждой стороны подложки.
4. Первый фильтр, расположенный до пикселя, имеет вертикальную поляризацию. Задний фильтр, стоящий после кристаллов, построен горизонтально.
5. Прохождение света через это поле дает яркую точку, которая приобретает определенный цвет благодаря фильтру.
6. При подаче напряжения на транзистор кристаллы начинают поворачиваться перпендикулярно плоскости экрана. Степень разворота зависит от высоты тока. Благодаря такому развороту, эта структура пропускает меньше света, и появляется возможность создать черную точку. Для этого все колбочки кристаллов должны «закрыться».

Данный тип матриц занял бюджетную нишу в оборудовании для воспроизведения мультимедийной продукции. Благодаря этой технологии можно получать приемлемые цвета и наслаждаться просмотром любимых передач и фильмов. Главным достоинством такой техники является финансовая доступность. Еще одним плюсом служит скорость срабатывания ячеек, мгновенно передающая цвета. Экономны такие модели и в плане энергопотребления.

Но этот тип матриц не самый хороший для телевизора ввиду сложности согласования одновременного поворота колбочек кристаллов. Разность временного результата выполнения этого процесса приводит к тому, что одни сегменты пикселя уже повернулись полностью, а другие продолжают пропускать частично свет. Рассеивание потока дает разное цветовое изображение, зависящее от угла нахождения смотрящего. В результате, если смотреть прямо — видишь черную машину на экране, а если зритель наблюдает сбоку, то ему эта же машина кажется серой.

Еще одним недостатком технологии TN является невозможность отобразить всю палитру цветов, которая заложена в материале. Например, фильм о подводной съемке кораллового рифа с его обитателями будет смотреться не так красочно, как на других моделях. Чтобы компенсировать это, разработчики встраивают в экран алгоритм замены цвета и попеременное воспроизведение ближайших оттенков.

Поэтому TN подойдет для просмотра небольшим кругом людей, смотрящих на экран почти под прямым углом. Так можно видеть картинку с максимально естественными цветами. Для более требовательного зрителя разработаны иные технологии.

Вывод

Хочу отдельно отметить, что оба типа матриц только условно можно назвать прямыми конкурентами, так как предназначены они для различных целей. VA больше подойдет дизайнерам или видеографам – всем, чей род деятельности напрямую или частично связан с коррекцией цветов.Такая матрица позволит получить более яркую и точную палитру. Для домашнего же, медиа центра, расположенного в большой комнате, больше подойдет IPS – так вы сможете видеть неискаженную картинку из любой точки, не поворачивая монитор.

Не следует забывать, что оба типа из-за высокого времени отклика, не слишком подходят для использования в связке с игровым компьютером (читайте более детально какая матрица лучше – IPS или TN и почему так).

Вот и все различия, о которых следует помнить, отправляясь в компьютерный магазин или заказывая девайс через интернет. Также советую почитать про размеры монитора для компьютера.

Заключение

Так что, в конечном счете, правильного ответа просто нет. Все три технологии имеют преимущества и недостатки.

Если требуется лучшая производительность, возможно по низкой цене, то подойдет TN, поскольку это самый быстрый и дешевый
тип монитора, доступный в настоящее время.

IPS — хорошее решение для тех, кто отдает предпочтение визуализации над производительностью, хотя вы всегда можете
получить лучшее из обоих вариантов в мониторе IPS 144 Гц при условии, если готовы вложить немного больше.

И, наконец, мониторы VA будут наиболее привлекательны для тех, кто хочет и визуальные эффекты, и производительность по более доступной цене, но имейте в виду,
что мастер на все руки — мастер на все сто, так что панель VA не совсем соответствует IPS панель с точки зрения цветопередачи не будет такой же отзывчивой,
как TN.

С учетом всего перечисленного, можно решить какой монитор подойдет вашим потребностям и предпочтениям.