3 популярных вида матриц: IPS, PLS и TN — какой монитор лучше
Хороший монитор — это удовольствие от кино, веб-серфинга, работы и геймплея. Чтобы найти такой, нужно смотреть не только на классические параметры вроде размера и разрешения, но и на то, какого типа установлена матрица. В этой статье рассказывается о том, какими бывают ЖК мониторы и матрицы.
Чем LCD-панели отличаются друг от друга, каковы их преимущества, а также какими минусами они обладают. Все это поможет понять, с какой панелью лучше выбрать дисплей для конкретных задач.
Раскрытие понятий
Прежде чем перейти к понятиям матриц, стоит поговорить об обозначениях самих дисплеев. В описаниях можно встретить такие варианты, как LCD, ЖК и TFT экран. В чем же их различие?
LCD — обобщенное обозначение категории экранов, к которой принадлежит и TFT, однако обозначение TFT LCD на коробке часто становится причиной для путаницы. На самом деле все достаточно просто.
LCD — плоский дисплей, в основе которого — жидкие кристаллы: это то, что называют ЖК в чистом виде. TFT же представляет собой панель на основе LCD. Но при изготовлении такой панели используют транзисторы, которые относятся к типу тонкопленочных. И это единственное ее отличие от других ЖК версий.
Интересно: многие производители делают дисплеи изогнутыми. SAMSUNG CURVED C27F390F — как раз такой. А еще у него приличные динамики общей мощностью в 10 Ватт, так что акустику к нему подключать не обязательно.
Какие бывают типы ЖК матриц
Основных видов панелей, на основе которых делают мониторы компьютеров и лэптопов, всего четыре:
- TN — чуть ли не самая старая разработка;
- IPS — само совершенство;
- PLS — не уступает предшественнице;
- VA — неплохая разработка, которую успели оценить веб-дизайнеры и фотографы.
Все остальные — лишь варианты вышеперечисленных. Ниже — о распространенных модификациях.
TN и TN + Film — самый простой вариант. Полное название — Twisted Nematic. Версии, дополненные «Film» — разновидность. От предка она отличается дополнительным слоем. Как можно догадаться из названия, модели этой категории были усовершенствованы для более комфортного кинопросмотра.
IPS (In-Plane Switching) матрицы были созданы компанией HITACHI. Цель создателей — разработать что-то получше вышеупомянутых панелей.
В подобных матрицах кристаллы при приложении электрического поля поворачиваются вместе, а не создают спираль. Именно за счет этого создателям удался 178-градусный угол обзора со всех сторон. На данный момент такой показатель — максимально возможный.
MVA и VA — создавались как альтернатива дорогостоящей IPS. Разработали такую панель в офисах Fujitsu. Эти варианты стали более доступны, и при этом показатели цветопередачи, скорости отклика и углов обзора получились весьма привлекательными.
В случае с VA при создании электрополя кристаллы выравниваются горизонтальным образом, а слои панели не пропускают свет подсветки. У MVA субпиксели разбиты на несколько зон. В современных мультидоменных моделях одна ячеечка может содержать 4 зоны. На всяком фильтре с внутренней стороны есть выступ, все элементы зонированы так, чтобы ориентация кристаллов в каждой зоне наиболее подходила для взгляда на панель под определенным углом. При этом в разных зонах кристаллы перемещаются независимо. Как результат — достойные углы обзора без искажений цветопередачи.
WVA (Wide Viewing Angle) — еще одна модификация технологии VA, которая отличается солидным обзором, прямо как у IPS — до 178 градусов. Однако по другим характеристикам WVA все-таки уступает ей. Впрочем, различия эти столь незначительны, что даже профессионалам заметить их не всегда просто.
PLS-матрица (Plane to Line Switching) — альтернативный вариант IPS моделей, который представила Samsung. Классическую IPS превосходит пиксельной плотностью (качество картинки при этом не теряется), широким спектром оттенков. Рядовой юзер может и не заметить таких отличий, но вот профессиональные дизайнеры уже успели оценить PLS по достоинству.
PVA (Patterned Vertical Alignment) одна из вариаций TFT MVA, от Самсунг, единственное отличие которой — глубокий черный цвет.
Но какая же матрица все-таки лучше? Ответ — смотря для чего. Для игр — один вариант, а для дизайна и кино может быть совершенно другой. Ниже — описание самых распространенных.
Поклонникам высокого разрешения: 10 лучших мониторов с разрешением 4К
Технология TN+Film
Этот тип матриц применяется в девайсах бюджетной категории, а также в геймерских дисплеях. TN-ов в чистом виде сегодня практически не осталось, однако производители нередко склонны игнорировать «Film» при описании характеристик, так как для современных моделей это уже стало стандартом. Такие панели не лишены недостатков, но и привлекательные особенности у TN+Film тоже есть.
Совет: если нужен супербыстрый монитор, то выбрать MSI Optix G24C4 — правильное решение. Матрица этого широкоформатного дисплея откликается за 1 миллисекунду.
По итогу можно сказать, что такой вариант экрана — чуть ли не самый лучший для геймера, а также для нетребовательных любителей фильмов и работающих с документами пользователей. А вот дизайнерам монитор с такой матрицей вряд ли подойдет.
Подборка для геймеров: ТОП-10 лучших игровых мониторов
Технология IPS
Тут кристаллы распределены равномерно по всему экрану, расположены параллельно друг другу. Благодаря такому решению эти матрицы и отличаются умением передавать натуральные оттенки и шикарным обзором под разными углами. У IPS экранов немало преимуществ, и девайсы с панелями этой категории весьма популярны. Они практически универсальны, так как отлично подходят для гейминга, просмотра фильмов и множества профессиональных задач. К тому же в последнее время стоят IPS мониторы уже не так дорого, как раньше.
Какими достоинствами обладает IPS дисплей:
- При просмотре фото или работе с графическими изображениями матрицы этой категории приятно удивляют цветопередачей. Даже черный цвет никак не будет отличаться от оригинала. Он не станет чрезмерно насыщенным и не приобретет сероватый оттенок. При обработке фото/видео можно не волноваться о том, что конечный результат будет отличаться от идеи автора при демонстрации. Этим матрица заметно лучше TN панели.
- Попадание солнечных лучей не снизит качество изображения. Да, блики бывают, если экран не матовый, но искажения цветов солнышко не вызовет.
- Качество картинки остается высоким и не искажается независимо от того, из какого угла помещения следить за происходящим на экране. Четкость и контрастность сохраняются. Напоминание: обзор под любым углом у таких ЖК мониторов максимальный — 178°.
- Если речь идет о девайсах с сенсорным экраном, то IPS порадует высокой чувствительностью. Управлять дисплеем с подобной панелью — вершина комфорта: можно и с чертежами работать, и с рисунками. Экран живо откликнется как на палец, так и на стилус. Художники, проектировщики, архитекторы точно оценят эту особенность по достоинству.
Возможные нарекания:
- Стоимость IPS значительно выше в сравнении с TFT.
- Не такой быстрый отклик, как у тех же TN-моделей, хотя ACER T272HULbmidpcz панелью может похвастаться миллисекундным откликом. Впрочем, таких мониторов пока немного.
- Девайсы с IPS экраном потребляют больше энергии.
Технология PLS
Как уже было сказано выше, это самсунговская разработка, которую создавали, чтобы дать пользователю достойную замену IPS. И у фирмы это получилось. PLS — не сказать, что намного лучше IPS, но такие мониторы обладают близкими по качеству и возможностям характеристиками.
Первый продукт выпустили еще в 2010 году. Снизить цену таких девайсов не удалось, и значительных отличий от популярных IPS, по сути, обычный пользователь ПК так и не обнаружил. Но вот профессиональные дизайнеры все же нашли разницу и успешно используют такие мониторы в качестве «рабочей лошадки». Ждать чего-то принципиально нового при просмотре фильмов иили прохождении игр не стоит.
Четыре лучшие черты ЖК мониторов на базе PLS:
- Блики и мерцания практически отсутствуют, и потому при многочасовой работе за таким монитором глаза устают меньше.
- Улучшенная цветопередача и точность оттенков делают дисплей практически идеальным для дизайнеров и проектировщиков.
- Средние показатели яркости — 1100 кд/м2, что на 100 единиц выше, чем у IPS.
Интересно: у SAMSUNG CURVED C24F390F, созданном на базе PLS, есть классная функция, которая сглаживает текстуры при низком разрешении картинки, так что с таким монитором даже фильм в плохом качестве можно посмотреть нормально.
Каждая из матриц обладает своими достоинствами, но и минусов не лишена. Так на базе какой же панели лучше выбрать монитор? Геймерам, а особенно поклонникам шутеров и гонок, а также всевозможных игр другого жанра, требующих быстрой реакции, однозначно нужен вариант с максимально быстрым откликом. Такие скоростные мониторы делают с TN матрицами. Даже в экшенах кадры, быстро сменяющие друг друга, не оставляют противного шлейфа. Для дизайна же лучше брать что-нибудь с более приятным изображением. Это может быть MVA или PLS. Неопределившимся и сторонникам all inclusive понравится IPS монитор. Он и широтой души (то есть обзора) порадует, и натуральными цветами.
Подскажите пожалуйста в чем разница матриц IPS и TN?
IPS, или SFT (Super Fine TFT)
Технология In-Plane Switching (Super Fine TFT) была разработана компаниями Hitachi и NEC. Эти компании пользуются этими двумя разными названиями одной технологии — NEC использует «SFT», а Hitachi — «IPS». Технология предназначалась для избавления от недостатков TN + film. Хотя с помощью IPS и удалось добиться увеличения угла обзора до 178°, а также высокой контрастности и цветопередачи, время отклика осталось на низком уровне.
По состоянию на 2008 год, матрицы, изготовленные по технологии IPS (SFT), — единственные из ЖК-мониторов, всегда передающие полную глубину цвета RGB — 24 бита, по 8 бит на канал. [1] Старые TN-матрицы имеют 6-бит на канал, как и часть MVA.
Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Поэтому отображение чёрного цвета близко к идеалу. При выходе из строя транзистора «битый» пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а чёрным.
При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет.
IPS в настоящее время вытеснено технологией Н-IPS, которая наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика и увеличением контрастности. Цветность лучших Н-IPS панелей не уступает обычным мониторам ЭЛТ. Н-IPS и более дешевая е-IPS активно используется в панелях размером от 20″. LG.Philips, Dell, NEC, Samsung, Chimei остаются единственными производителями панелей по данной технологии [2].
AS-IPS (Advanced Super IPS — расширенная супер-IPS) — также была разработана корпорацией Hitachi в 2002 году. В основном улучшения касались уровня контрастности обычных панелей S-IPS, приблизив его к контрастности S-PVA панелей. AS-IPS также используется в качестве названия для мониторов корпорации NEC (например, NEC LCD20WGX2) созданных по технологии S-IPS, разработанной консорциумом LG.Philips.
H-IPS A-TW (англ. Horizontal IPS with Advanced True Wide Polarizer) — разработана LG.Philips для корпорации NEC[3]. Представляет собой H-IPS панель с цветовым фильтром TW (True White — «настоящий белый» ) для придания белому цвету большей реалистичности и увеличения углов обзора без искажения изображения (исключается эффект свечения ЖК-панелей под углом — так называемый «глоу-эффект») . Этот тип панелей используется при создании профессиональных мониторов высокого качества. [4]
AFFS (Advanced Fringe Field Switching, неофициальное название S-IPS Pro). Технология является дальнейшим улучшением IPS, разработана компанией BOE Hydis в 2003 году. Усиленная мощность электрического поля позволила добиться ещё больших углов обзора и яркости, а также уменьшить межпиксельное расстояние. Дисплеи на основе AFFS в основном применяются в планшетных ПК, на матрицах производства Hitachi Displays.
TN + film — самая простая технология. Часть film в названии технологии означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно — от 90° до 150°). В настоящее время приставку film часто опускают, называя такие матрицы просто TN. К сожалению, способа улучшения контрастности и углов обзора для панелей TN пока не нашли, причём время отклика у данного типа матриц является на настоящий момент одним из лучших, а вот уровень контрастности — нет.
Матрица TN + film работает следующим образом: если к субпикселям не прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. И поскольку направление поляризации фильтра на второй пластине составляет как раз угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если красные, зеленые и синие субпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.
TN или IPS: какой тип матрицы лучше?
Какой тип LCD-матриц лучше: TN или IPS? Разберемся с плюсами и минусами каждой панели и выясним, для каких устройств и задач они подходят лучше всего.
В общем случае основные типы матриц, которые используются сегодня, можно разделить на две категории: основанные на жидких кристаллах (LCD) или построенные на базе активных светодиодов (LED).
Обе технологии объединяют множество матриц. К ЖК-панелям можно отнести три основных вида дисплеев: TN, IPS и VA. Разумеется, каждый из них постоянно развивается, поэтому имеет разные ответвления (например, SVA/AHVA, P-IPS/AH-IPS и пр.).
В телевизорах, к примеру, чаще всего встречаются VA-дисплеи. В мониторах, предназначенных для графического дизайна и прочих задач – IPS. В свою очередь, геймерские мониторы нередко оснащаются TN-панелями. Интересно, на чём основан такой выбор? Тогда посмотрим, чем матрицы отличаются друг от друга и почему так происходит.
TN-матрица
Принцип работы
TN (Twisted Nematic — с англ. «скрученный нематик») – одна из технологий изготовления ЖК-матриц. Структурно она состоит из следующих основных элементов:
- подсветки;
- двух поляризационных фильтров (вертикальный и горизонтальный);
- электродов;
- жидких кристаллов (нематиков);
- цветофильтра.
Теперь по порядку о каждом из них и механизме работы в общем.
Главный элемент в TN-матрице (и остальных типах LCD) – жидкие кристаллы. Они расположены в своеобразном «бутерброде» между двумя поляризационными фильтрами. На границах этого «бутерброда» с одной стороны находится подсветка, излучающая свет, с другой – цветофильтр, превращающий свечение в красный, зелёный, синий или любой другой цвет.
Иногда цветофильтр может располагаться и внутри поляризаторов, как на картинке выше, но на общий механизм работы это никак не влияет.
Когда мы включаем дисплей, загорается подсветка. От нее свет идёт к первому поляризационному фильтру, через который он проходит дальше. Но эти фильтры, как мы помним расположены перпендикулярно друг другу. Следовательно, если через первый вертикальный фильтр свет проходит, то через второй горизонтальный – уже нет.
Как же тогда сделать так, чтобы свет прошел дальше? Вспоминаем, что в середине «бутерброда» у нас есть подвижные жидкие кристаллы. При попадании на них света они изменяют свое положение, пропуская его через следующий фильтр.
Структура пикселей в TN
В TN-матрицах жидкие кристаллы в нормальном состоянии (при отсутствии напряжения) как бы закручены, откуда панель и получила название Twisted Nematic. Благодаря такой структуре свет легко проходит через первый фильтр. Далее он преломляется в области жидких кристаллов таким образом, что его плоскость поляризации поворачивается перпендикулярно начальному положению и он проходит уже и через второй фильтр.
При прохождении второго поляризатора свет попадает на цветофильтр. Он нужен для того, чтобы пиксель окрашивался в определенный цвет, а их совокупность уже формировала картинку. Изображение на экране состоит из пикселей, а те, в свою очередь, делятся на 3 субпикселя со своим собственным цветофильтром. У одного он красный, у второго – зеленый, а у третьего – синий.
Вроде бы ясно, но как мы получаем, например, жёлтый? Здесь все просто. При подаче определенного напряжения на электроды, они как бы поворачивают жидкие кристаллы в нужном направлении. Благодаря этому можно легко регулировать количество света, которое пройдет к цветофильтру нужного субпикселя: красного, зеленого или синего. Проще говоря, мы просто занимаемся смешением конкретных цветов по RGB-схеме.
Регулируя напряжение мы изменяем позицию жидких кристаллов, часть из которых, например, блокирует свет в синем субпикселе, поэтому в нем он уже не достигнет цветофильтра. Следовательно, красный и зеленый смешаются в нужной нам пропорции, образуя жёлтый цвет или похожий оттенок.
Структура жидких кристаллов («LC Molecule») в LCD-матрицах
Подобные фильтры и жидкие кристаллы есть в каждом пикселе и LCD-матрицах в целом. И, говоря упрощенно, все технологии такого типа матриц отличаются разве что расположением нематиков. От этого и разные свойства у IPS, TN, VA и других жидкокристаллических дисплеев.
Плюсы и минусы
Самая тяжёлая и нудная, но важная часть статьи о TN-дисплеях позади. Теперь перейдем ближе к делу и рассмотрим конкретные преимущества и недостатки таких матриц.
Плюсы:
- Минимальное время отклика (1 мс и меньше).
- Недорогие.
Минусы:
- Плохие углы обзора.
- Малая глубина цвета. TN-панели способны передавать лишь до 6 бит информации на канал (или 8 бит при помощи FRC) – менее 263 тыс. цветов (с FRC до 16,7 млн.).
- Низкая контрастность.
IPS-матрица
Принцип работы
Об IPS-матрицах мы подробно говорили в сравнении IPS и VA. Да и обе технологии максимально похожи, поэтому главные принципы работы матриц IPS не отличаются тех, что мы разобрали выше в TN.
Основное, что нужно знать об IPS – наличие в таких матрицах более «гибких» жидких кристаллов. Это значит, что, в отличие от TN, мы можем задавать больше положений нематиков, играясь с напряжением и углом поворота кристаллов. Следовательно, у нас появляется больше вариантов «раскрашивания» пикселей. Проще говоря, глубина цвета выше, а значит оттенков мы видим больше, поэтому цветопередача в теории может быть в разы лучше. Отсюда и полное название технологии – In-Plane-Switching («планарное переключение»).
Структура пикселей в IPS
Но из-за несколько иной структуры у IPS появляется и ощутимый недостаток – глубина черного. Между субпикселями IPS-матрицами довольно большое пространство, поэтому при отрисовке черного цвета свет хоть и блокируется, но часть его проникает между этими субпикселями.
Плюсы и минусы
Переходим к самому интересному – особенностям IPS-матриц.
Плюсы:
- Большая цветовая гамма (до 10 бит на 1 канал без учета FRC = более миллиарда цветов).
- Широкие углы обзора (обычно до 178 градусов по вертикали/горизонтали).
- Неплохая контрастность (лучше TN, но далеко не эталон).
- Отличная цветопередача.
Минусы:
- Неглубокий черный цвет, похожий скорее на темную синюю дымку.
- Есть засветы.
Что выбрать в итоге?
Ответить на этот вопрос очень просто, если ознакомиться с достоинствами и недостатками каждого типа матриц. Все зависит от того, какое устройство вы рассматриваете к покупке и для каких целей, ведь обе технологии по-своему хороши.
Вспомним, что сильная сторона TN-панелей – минимальное время отклика в 1 мс (миллисекунд). Это очень важно для киберспортсменов, поэтому если вы часто играете в FPS-шутеры и хотите иметь преимущество над соперником, к таким мониторам есть смысл присмотреться. Для сравнения, в IPS-матрицах задержка составляет около 20-30 мс (хотя, в самых дорогих удается добиться и 4-6 мс).
С другой стороны, TN-матрица просто не сравнится с IPS-панелью в плане глубины цвета и качества картинки при просмотре на нее под разным углом. Такие экраны лучше всего проявляют свои свойства в телевизорах, смартфонах и мониторах в тех случаях, когда важна цветопередача.
Доводилось ли вам когда-либо пользоваться устройствами с такими типами дисплеев? Делитесь мнением в комментариях!
Матрицы в мониторах: TN, VA и IPS — чем отличаются и для чего лучше подходят
Матрица — основная составляющая любого монитора, от которой зависит качество изображения. В этой статье я рассмотрю 3 основных типа современных матриц, выявлю их особенности и постараюсь определить, для чего каждая из них лучше подходит.
Содержание
Виды матриц
На сегодня можно выделить 3 самые популярные разновидности матриц, которые активно используются как пользовательском, так и в игровом, а также профессиональном сегментах: TN, VA и IPS.
TN (Twisted Nematic) матрица состоит из двух электродных стёкол и слоя жидких кристаллов, которые выстраиваются под углом 90°. При подаче электрического сигнала на матрицу, жидкие кристаллы поворачиваются и изменяют пропускание света.
Особенностью TN матрицы является быстрый отклик и низкая стоимость производства. Она идеально подходит для игр и динамичных видео, так как позволяет достичь высокой частоты обновления экрана при низкой задержке, то есть минимизировать размытие изображения при быстром движении.
Однако у TN матрицы низкий уровень контрастности и ограниченный угол обзора. При наблюдении сбоку или сверху цвета могут искажаться, а черный цвет может выглядеть серым. Также TN матрицы имеют проблемы с цветопередачей. Такие мониторы чаще всего предпочитают в бюджетном игровом сегменте.
VA (Vertical Alignment) матрица в мониторах состоит из трёх слоёв: двух электродных стекол и слоя жидких кристаллов. Жидкие кристаллы располагаются между электродными стёклами и выстраиваются вертикально, что позволяет контролировать угол обзора и уменьшить утечку света.
Особенностью VA матрицы является высокий уровень контрастности и глубина черного цвета, что делает её идеальной для просмотра фильмов и игр, особенно при слабом освещении. Ещё одним преимуществом этого типа матриц является большой угол обзора, который практически не уступает IPS — около 178°.
Скорость отклика VA матриц сильно зависит от конкретной модели монитора, однако большинство устройств отлично подходят как для пользовательских видео, так и для динамичных игр или фильмов. В целом VA матрицы имеют отличное соотношение производительности и качества при адекватной стоимости. Поэтому мониторы с VA можно встретить в самых различных сегментах.
IPS (In-Plane Switching) матрица в мониторах состоит из трёх слоёв: двух стёкол и слоя жидких кристаллов, которые выстраиваются параллельно. При подаче электрического сигнала на матрицу, жидкие кристаллы не поворачиваются, а просто меняют свою ориентацию, что позволяет изменять пропускание света через матрицу.
Особенностью IPS матрицы является высокий уровень контрастности и широкий угол обзора. Цвета на экране остаются точными и не искажаются при наблюдении с любого угла. Также IPS матрицы имеют отличную цветопередачу, что позволяет достичь точного и реалистичного отображения цветов.
Главным недостатком IPS матриц является относительно медленный отклик, однако производители смогли решить эту проблему с помощью дополнительных модификаций. По этой причине мониторы с IPS матрицами могут приобретаться для игр, но я бы рекомендовал рассматривать их к покупке лишь в среднем и высоком ценовых сегментах. Бюджетные модели лучше подойдут для просмотра контента, обработки фото/видео или работы с графикой, где важны контрастность и корректность отображения цветов.
Подведём итоги
Даже если ваш бюджет не ограничен, найти идеальное универсальное решение вряд ли получится. Важно определить свои цели и желаемые параметры и только потом переходить к выбору.
Нужна недорогая матрица с низким откликом для динамичных онлайн-игр? Отлично подойдёт TN. IPS сможет обеспечить лучшую контрастность для красочных сцен, однако некоторые модели мониторов страдают низким временем отклика, поэтому подбирать для игр их стоит с особой осторожностью, а лучше с тестами вживую. VA матрица выступает неким балансом с отличной стоимостью, хорошим временем отклика и почти идеальным чёрным цветом, что является весомым преимуществом, если вы любите посидеть ночью за компьютером.
Для тех, кто думал приобрести телевизор, рекомендую посмотреть наши подборки: