Виды матриц монитора: какие бывают и что лучше выбрать

Основные характеристики матрицы монитора

Время отклика

На вопрос о том, какая матрица лучше, нельзя ответить, не упомянув о таком понятии, как «время отклика». Этот параметр измеряется в миллисекундах (мс) и указывает минимальное время, необходимое для изменения яркости пикселя.

Стоит сразу отметить, какой тип матрицы монитора лучше всего подходит для игр. Как вы уже, наверное, догадались, с максимально коротким временем отклика. Но как быть с повседневными задачами? С временем отклика 10 мс или менее.

Частота обновления

Частота обновления подскажет вам, какой сенсор лучше подходит для игр. Изображение на экране меняется очень быстро, поэтому только самые качественные мониторы способны поддерживать частоту обновления выше 120 Гц.

Углы обзора

Какая матрица в целом является лучшей для вашего монитора? Безусловно, монитор с хорошим углом обзора. Так что же это такое? Все просто: достаточно посмотреть на монитор под разными углами. В идеальном случае изображение будет видно с любой точки (т.е. под любым углом).

Дешевая модель не сможет похвастаться такой функцией. Изображение становится слабым, размытым и нечетким. Кроме того, при таком типе дисплея глаза устают гораздо меньше.

Виды Матриц

Если разрешение, диагональ экрана и частота являются в основном техническими факторами, то технология матрицы имеет более фундаментальное значение. Он определяет качество изображения, цветопередачу, углы обзора и так далее. Это основной элемент устройства, его «внутренности». Поэтому при покупке нового монитора стоит обратить внимание и на него.

Существуют различные типы матриц. Наиболее распространенными являются четыре типа матриц:

• TN — самые «быстрые» матрицы, но с углами обзора и цветопередачей не очень хорошо;
• IPS — лидирует по качеству изображения, но только более дорогие модели соответствуют по скорости TN;
• PLS — по производительности аналогичен IPS;
• VA — обладают отличной скоростью и очень приличной цветопередачей, на уровне IPS в той же ценовой категории. Кроме того, матрицы VA обычно имеют вдвое или втрое большую статическую контрастность, а также более равномерную подсветку.

Панели VA широко используются в современных игровых мониторах, включая серии MPG и MAG от MSI, которые используются в качестве примеров в этой статье. Матрицы VA востребованы благодаря превосходному коэффициенту контрастности, цветопередаче и широким углам обзора. Фактически, это лучшее, что вы можете купить для игр.

Тип матрицы VA или IPS – что лучше?

Профильный рынок предлагает огромный выбор оборудования, среди которого несложно найти вариант, соответствующий индивидуальным требованиям покупателей и имеющемуся бюджету. Если вы еще не определились, какому типу матрицы отдать предпочтение при покупке компьютерного монитора, ноутбука или телевизора, стоит определиться с целью покупки.

Дисплеи IPS незаменимы:

• Для людей творческих профессий, например, дизайнеров, архитекторов. Модели поддерживают калибровку sRGB, поэтому они демонстрируют изображение, цвета которого близки к естественным. То, что пользователь видит на экране, — это то, что он в конечном итоге получит на бумаге;
• Для геймеров, играющих на консолях последнего поколения. Рекомендуется поддержка HDR. Несмотря на сероватый черный цвет, высокий уровень контрастности компенсирует этот недостаток и позволяет пользователю наслаждаться насыщенными оттенками других цветов.

Экраны VA рекомендованы:

• Люди, увлеченные киберспортом, где быстрое реагирование решает многие проблемы;
• Пользователи, работающие с большим количеством документации. Высокая контрастность положительно влияет на разборчивость текста и минимизирует негативное воздействие на глаза;
• Любителям насыщенного черного цвета, предпочитающим часто отдыхать с кинематографической продукцией.

Однако разница между IPS и VA невелика. Оба варианта отлично справляются с поставленной задачей — воспроизведением изображения в высоком качестве.

IPS (In-Plane Switching) подробнее

Мониторы с такой матрицей в настоящее время являются наиболее распространенным конкурентом мониторов с экранами TN. Почти все недостатки последней удалось преодолеть, к сожалению, пожертвовав преимуществами предыдущей технологии. Мониторы с IPS-матрицей априори дороже и имеют более высокое время отклика. Для игровых систем это может стать весомым аргументом в пользу выбора TN.

Однако для людей, профессионально работающих с изображениями и нуждающихся в качественной цветопередаче, широком цветовом охвате, мониторы с такой матрицей являются оптимальным выбором. Кроме того, нет проблем с углами обзора, черный цвет выглядит скорее как черный, а не как оттенок серого, как это часто бывает с экранами TN.

Как это работает

Между двумя поляризационными фильтрами находится слой транзисторов управляющей микропленки и слой жидких кристаллов со светофильтрами трех основных цветов. Кристаллы расположены вдоль плоскости экрана.

Плоскости поляризации фильтров перпендикулярны друг другу, поэтому при отсутствии напряжения свет, проходящий через первый фильтр, поляризованный в одной плоскости, задерживается вторым фильтром, что дает глубокий черный цвет. Кстати, именно поэтому, когда на экране появляется «дефектный пиксель», он выглядит как черная точка, а не белая, как в случае TN-матриц.

При подаче напряжения на управляющие электроды кристаллы снова вращаются вдоль плоскости экрана, пропуская свет. Отсюда вытекает один из недостатков этой технологии — более длительное время отклика. Это связано с необходимостью поворота всего массива кристаллов, что требует времени. Вместо этого обеспечиваются углы обзора до 178° и отличная цветопередача.

Другими недостатками этой технологии являются. Он имеет более высокое энергопотребление, так как расположение электродов только с одной стороны заставляет использовать более высокое напряжение для обеспечения вращения всего массива кристаллов. Используемые лампы также более мощные, чем в TN, что еще больше увеличивает энергопотребление.

Варианты IPS

Технология не стоит на месте и постоянно совершенствуется, что привело к значительному сокращению времени реагирования и снижению цены. Таким образом, существуют следующие варианты матрицы IPS:

• S-IPS (Super-IPS). Второе поколение технологии IPS. Экран имеет несколько измененную структуру пикселей, с улучшениями, внесенными для уменьшения времени отклика, по этому параметру приближаясь к характеристикам TN-матриц.
• AS-IPS (Advanced Super-IPS). Еще одна эволюция технологии IPS. Основной целью было повышение контрастности и четкости панелей S-IPS, чтобы приблизиться к S-PVA.
• H-IPS. Он изменил структуру пикселей и увеличил плотность пикселей для дальнейшего повышения контрастности и равномерности изображения.
• H-IPS A-TW (горизонтальный IPS с усовершенствованным поляризатором True Wide). Разработка LG. На основе панели H-IPS был добавлен цветовой фильтр TW (True White) для улучшения белизны. Использование поляризационной пленки NEC (технология Advanced True Wide Polarizer) устраняет блики при широких углах обзора и в то же время увеличивает углы обзора. Этот тип датчика используется в профессиональных мониторах.
• IPS-Pro (IPS-Provectus). Разработана компанией BOE Hydis. Уменьшение расстояния между пикселями, увеличение углов обзора и яркости.
• AFFS (Advanced Fringe Field Switching, иногда упоминается как S-IPS Pro).
• e-IPS (Enhanced IPS). Увеличение светопропускания привело к более эффективной и дешевой подсветке. Уменьшенное время отклика, достигающее 5 мс. Мониторы производительности с такими датчиками обычно отображают экраны размером до 24 дюймов.
• P-IPS (Профессиональный IPS). Профессиональный сенсор с 30-битной глубиной цвета, увеличенным количеством возможных ориентаций субпикселей (1024 против 256 у других), что позволило улучшить цветопередачу.
• AH-IPS (Advanced High Performance IPS). Матрицы этого типа имеют самые широкие углы обзора, высокую яркость и контрастность, а также быстрое время отклика.
• Разработка компании Samsung, которая внесла усовершенствования в оригинальную технологию IPS. Подробности компания не раскрыла, но ей удалось снизить энергопотребление и время отклика, чтобы сделать его похожим на S-IPS. Однако контрастность несколько ухудшилась, а равномерность подсветки стала не такой ровной.

VA (Vertical Alignment)/MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)

Технология, разработанная компанией Fujitsu. Во многих отношениях эти экраны занимают промежуточное положение между TN и IPS вариантами. Поэтому углы обзора и цветопередача лучше, чем у TN, но хуже, чем у IPS. Аналогично и со временем реагирования. В то же время их стоимость ниже, чем у IPS.

Как это работает

Принцип работы очевиден из названия (ну, а название отражает принцип работы технологии). Кристаллы расположены вертикально, т.е. перпендикулярно подложке. Когда напряжение отсутствует, ничто не мешает прохождению света через кристаллы, а второй поляризационный фильтр полностью останавливает свет и обеспечивает глубокий черный цвет. Это одно из преимуществ данной технологии.

При подаче напряжения кристаллы расширяются, пропуская цвет. В первых матрицах угол обзора был очень мал. Модифицированный вариант технологии, MVA, смог исправить это, используя несколько кристаллов, расположенных один за другим и отклоняющихся синхронно.

Варианты VA/MVA

Существует несколько вариантов этой технологии, разработка которых поддерживается различными компаниями:

• PVA (узорчатое вертикальное выравнивание). Вариант технологии был представлен компанией Samsung. Детали не были раскрыты, но PVA имеет немного лучшую контрастность и немного меньшую стоимость. В целом, варианты довольно похожи и часто не различаются, указывая на MVA/PVA.
• S-PVA (Super PVA). Совместная разработка компаний Sony и Samsung. Улучшенные углы обзора.
• S-MVA (Super MVA). Разработан компанией Chi Mei Optoelectronics/Innolux. Помимо обеспечения лучших углов обзора, улучшается контрастность.
• A-MVA (Advanced MVA). Дальнейшее развитие S-MVA от компании AU Optronics. Нам удалось сократить время реагирования.

Этот вариант матрицы является оптимальным компромиссом между дешевым TN с большим количеством недостатков и более качественным, но дорогим IPS. Единственным недостатком MVA, вероятно, является недостаточная цветопередача при увеличении угла обзора, особенно в полутонах. В повседневном использовании это практически незаметно, но у профессионалов, работающих с изображениями, эти матрицы могут вызывать сомнения.

Кому подойдет монитор c матрицей VA?

Монитор VA подойдет практически для любой игры. Монитор VA подходит для геймеров разных жанров. Вы получите хорошую производительность и плавные визуальные эффекты, во что бы вы ни играли. Исключение составляют соревновательные геймеры и те, кто нацелен на победу. 

OLED (Organic Light Emitting Diode)

Технология, значительно отличающаяся от используемых сегодня. Стоимость матрицы, особенно с большими диагоналями, и сложность производственного процесса до сих пор препятствовали широкому использованию этой технологии в производстве мониторов. Те, что существуют, дороги и редки.

Как это работает

Технология основана на органических материалах на основе углерода. Они излучают определенный цвет под напряжением и полностью бездействуют при отсутствии напряжения. Это позволяет, во-первых, полностью избавиться от засветки, а во-вторых, обеспечить идеальную глубину черного цвета. В конце концов, ничего не подсвечивается и не фильтруется, поэтому жалоб на черноту быть не может.

OLED-экраны обеспечивают высокую яркость и контрастность, отличные углы обзора без искажений. Энергоэффективность находится на высоком уровне. Скорость отклика несравнима даже с TN-матрицами.

Тем не менее, ряд недостатков все еще ограничивает использование таких экранов. Это короткое время работы (экраны подвержены «выгоранию» — эффекту, который был присущ плазменной панели), сложный производственный процесс с довольно большим количеством брака, что повышает стоимость таких матриц.

VA

Название этого типа датчиков также расшифровывается как Vertical Alignment. Вместо того чтобы использовать жидкие кристаллы для изменения поляризации света, кристаллы VA-панели в выключенном состоянии расположены перпендикулярно двум противоположным поляризаторам, а во включенном состоянии они начинают выравниваться параллельно, чтобы свет проходил через кристаллы.

По сравнению с TN, эта структура обеспечивает лучшую цветопередачу, более глубокий черный цвет и более широкие углы обзора. Но и стоимость дисплеев с такими матрицами заметно выше. В то же время матрицы VA заметно медленнее TN, уступая им как по времени отклика, так и по частоте обновления. Кроме того, мониторы VA часто имеют изогнутую форму — см. здесь более подробную информацию о том, почему и как это полезно.

Матрица VA не допускает засветки при повороте, что позволяет рассматривать изображение на мониторе как фотографию под разными углами — без лишнего света.

Преимущества

• Отличная цветопередача
• Высокая контрастность

Недостатки

• Низкая частота обновления
• Длительное время отклика

Кому это нужно?

Благодаря хорошей цветопередаче и глубокому черному цвету матрица VA отлично подходит для дизайнеров и других людей, работающих с цветом.

Кому подойдет монитор c матрицей TN?

Благодаря своей скорости TN-матрицы остаются первым выбором для геймеров, которые любят шутеры и другие быстро развивающиеся игры, а также для тех, кто интересуется соревновательными играми, где важна каждая доля секунды. 

4K HDR игровой монитор EL2870U с матрицей TN

• Разрешение 4K (UHD) 3840×2160
• Поддержка HDR 
• Время отклика 1 мс 

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Что лучше: IPS или TN матрица?

В ноутбуках, ультрабуках, планшетах и других мобильных компьютерах обычно используются ЖК-панели двух типов:

• IPS (In-Plane Switching).
• TN (Twisted Nematic)

Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, но стоит учитывать, что они предназначены для разных групп потребителей. Давайте выясним, какой тип матрицы нам подходит.

IPS-дисплеи: отличная цветопередача

Дисплеи на основе матрицы IPS обладают следующими преимуществами:

• Широкие углы обзора — независимо от того, как и когда вы смотрите на экран, изображения не выцветают и не теряют насыщенных цветов.
• Отличная цветопередача — мониторы IPS передают цвета RGB без искажений.
• И контраст тоже отличный.

Если вы собираетесь обрабатывать фотографии и иметь предварительно откалиброванный монитор или заниматься редактированием видео, вам понадобится устройство с экраном такого типа.

Недостатки технологии IPS по сравнению с TN:

• большое время отклика пикселя (по этой причине данный тип дисплея меньше подходит для динамичных 3D-игр).
• Мониторы и ноутбуки с панелями IPS обычно дороже моделей с экранами TN.

TN-дисплеи: недорогие и быстрые

Жидкокристаллические дисплеи на основе технологии TN в настоящее время являются самыми популярными. К их преимуществам относятся:

• низкая стоимость
• низкое энергопотребление
• время отклика.

Экраны TN хорошо работают в быстро развивающихся играх, таких как шутеры от первого лица (FPS) с быстро меняющимися сценами. Для таких приложений требуется дисплей с максимальным временем отклика 5 мс (IPS-дисплеи обычно имеют большее время отклика). В противном случае на дисплее могут появиться различные визуальные артефакты, например, шлейфы на быстро движущихся объектах.

Если вы хотите использовать 3D на мониторе или ноутбуке со стереоэкраном, лучше выбрать матрицу TN. Некоторые дисплеи этого стандарта способны поддерживать частоту обновления 120 Гц, что является необходимым условием для активных стереоочков.

Из недостатков TN-дисплеев стоит отметить следующие:

• Панели стандарта TN имеют ограниченные углы обзора
• средний контраст
• не способны отображать все цвета пространства RGB, что делает их непригодными для профессионального редактирования изображений и видео.

Однако очень дорогие TN-панели не имеют некоторых типичных недостатков и по качеству приближаются к хорошим IPS-экранам. Например, в Apple MacBook Pro with Retina используется TN-матрица, которая почти не уступает IPS-дисплею по цветопередаче, углам обзора и контрастности.

Когда на электроды не подается напряжение, выровненные жидкие кристаллы не изменяют плоскость поляризации света, и он не проходит через передний поляризационный фильтр. При подаче напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, плоскость поляризации света меняется, и свет начинает проходить через них.

Когда напряжение на электроды не подается, молекулы жидкого кристалла выстраиваются в спиральную структуру и изменяют плоскость поляризации света так, чтобы он проходил через передний поляризационный фильтр. При подаче напряжения кристаллы располагаются линейно и не пропускают свет.

Как отличить IPS от TN

Если вам нравится определенный монитор или ноутбук, но вы не знаете его технических характеристик, посмотрите на его экран с разных сторон. Если изображение на экране размыто, а цвета искажены, у вас монитор или ноутбук со средним TN-дисплеем. Если, несмотря на ваши усилия, изображение не потеряло цвета — в данном мониторе установлена высококачественная IPS или TN матрица.

Предупреждение: избегайте ноутбуков и мониторов с матрицей, демонстрирующей сильное цветовое окаймление под большими углами. Для игр выбирайте компьютерный монитор с дорогим TN-дисплеем, для других задач лучше отдать предпочтение IPS-матрице.

QD (Quantum Dots)

Еще одна перспективная технология, она основана на использовании квантовых точек. Пока мониторы, основанные на этой технологии, немногочисленны и дороги. Эта технология преодолевает почти все недостатки всех других вариантов матриц, используемых в дисплеях. Единственный недостаток — глубина черного цвета не достигает такого же уровня, как у OLED-дисплеев.

Как это работает

Технология основана на нанокристаллах размером от 2 до 10 нанометров. Разница в размерах не случайна, ведь именно здесь кроется вся сложность. При подаче на них напряжения они начинают излучать свет определенной длины волны (т.е. определенного цвета), который зависит от размера кристаллов. Цвет также зависит от материала, из которого изготовлены нанокристаллы:

• Красный — размер 10 нм, кадмий-цинк-селеновый сплав.
• Зеленый — размер 6 нм, сплав кадмия и селена.
• Синий — размер 3 нм, соединение цинка с серой.

В качестве подсветки используются синие светодиоды, а квантовые точки, отвечающие за зеленый и красный цвета, наносятся на подложку — сами точки никак не упорядочены. Их просто смешивают вместе. Когда на них попадает синий свет от светодиода, он заставляет их светиться на определенной длине волны, создавая цвет.

Эта технология позволяет отказаться от использования фильтров, поскольку цвет уже точно определен. Он улучшает яркость и контрастность, устраняя один из слоев, составляющих экран.

В отличие от OLED, глубина черного цвета немного уменьшена. Стоимость таких экранов по-прежнему высока.