Технологии TN + film, IPS и MVA

Технологии не стоят на месте, и экранные технологии жидких кристаллов (LCD), используемые производителями компьютерных мониторов, – не исключение. Современные мониторы оснащаются матрицами самого широкого технологического и ценового диапазона: от дешевых в производстве матриц TN до высококлассных матриц IPS и VA для дисплеев профессионального уровня.

Среднестатистический пользователь часто не вдается в такие тонкости, как тип экранной технологии, применяющейся в его LCD мониторе. Общеизвестный факт – это то, что все современные дисплеи базируются на жидких кристаллах, однако не все эти дисплеи одинаковы. Существует несколько типов экранных матриц, между которыми можно выбирать.

Тип матрицы – это, по сути, и есть тип технологии LCD экрана. Различные типы экранов обладают своими специфическими особенностями и преимуществами. Самыми распространенными типами экранов (экранных технологий) на сегодняшний день являются TN, VA и IPS.

В этой статье мы обсудим наиболее часто используемые экранные технологии, их достоинства и недостатки, а также наиболее эффективные области применения экранов каждого типа.

Экраны IPS

Технология IPS (In-Plane Switching) считается лучшей LCD технологией в части обеспечения высокого качества изображения, точной цветопередачи и широкого диапазона углов обзора. Это идеальный вариант для компьютерного графического дизайна и других приложений, где важна точная передача цветов на всей площади экрана при взгляде на экран практически с любого угла. IPS экраны обеспечивают качественный обзор в пределах 178 градусов, и это лучший показатель среди всех современных LCD технологий.

Все эти преимущества обусловливают дороговизну IPS мониторов по сравнению с VA и особенно бюджетными TN дисплеями. Современные матрицы IPS предлагают довольно адекватное время отклика, в среднем от 4 до 8 мс. Это сопоставимо с откликом экранов TN.

С другой стороны, для геймеров такая разница во времени отклика имеет значение. При использовании IPS экранов с временем отклика более 8 мс в динамичных играх могут возникать такие нежелательные эффекты, как размывание быстро движущихся объектов или «шлейфы» (гостинг).

С достаточно острых боковых углов обзора на экранах с технологией S-IPS на черных участках изображения заметен характерный легкий оттенок фиолетового. Производители мониторов используют экраны S-IPS реже, чем другие типы матриц, что ограничивает возможное число модельных опций и часто приводит к более высоким ценам.

Более современной версией технологии S-IPS является H-IPS, которая предлагает другую структуру пикселей, позволяющую повысить контрастность и уменьшить шаг пикселей, что потенциально обеспечивает лучшее качество изображения в более высоком разрешении. Вместе с тем новые разновидности IPS матриц, такие как H-IPS, имеют недостаток в виде паразитного свечения экрана, так называемого “IPS свечения”.

Разновидности IPS экранов

В ходе эволюции технологии IPS в разное время было разработано несколько усовершенствованных версий этой технологии и, соответственно, разновидностей IPS матриц. К ним относятся экраны S-IPS, H-IPS, e-IPS, P-IPS, AH-IPS, AHVA и Nano IPS. Во всех этих разновидностях используется принцип планарного переключения жидких кристаллов (In-Plane Switching, IPS).

Хотя дисплеи H-IPS слегка отличаются от S-IPS по структуре пикселей, а подавляющее большинство дисплеев e-IPS обеспечивает только 6-битную глубину цвета, все эти экранные технологии используют общий принцип, позволяющий объединить все эти дисплеи в одну группу LCD экранов IPS.

Экраны VA

Во всех LCD экранах S-PVA/MVA используется технология VA (Vertical Alignment). Они предлагают лучшую цветопередачу и более широкий диапазон углов обзора по сравнению с TN, но имеют довольно медленный отклик.

На бумаге эти дисплеи предлагают спецификации, во многом близкие к спецификациям S-IPS. Они тоже имеют солидные характеристики в части углов обзора и точности цветопередачи, хотя и не такие высокие, как у IPS. Отклик у них в среднем медленнее, чем у TN и даже IPS экранов, и, по данным независимых экспертов, некоторые экраны VA демонстрируют существенную входную задержку, поэтому мониторы с технологией VA – не лучший выбор для высокоскоростного гейминга.

Матрицы VA обладают более высокой контрастностью по сравнению с другими типами LCD экранов, предлагая лучшую глубину черного. Самый заметный недостаток экранов VA в части качества изображения – так называемые «скачки цветности» (color shifting). Они возникают при изменении угла обзора, когда видимая яркость цветов становится неравномерной по площади экрана.

Многие пользователи стараются этого избежать и при выборе монитора даже не рассматривают опции VA, в то время как другие или вообще не замечают этих скачков, или не обращают на них внимания. Если сидеть по центру экрана, скачки цветности проявляются в виде некоторого снижения детализации теней в темных сценах.

На рынке экраны VA встречаются гораздо чаще, чем IPS, так как их используют многие производители, причем не только в компьютерных мониторах, но и в больших телевизорах HDTV. Они обеспечивают лучшее качество изображения, чем TN, и стоят дешевле, чем IPS.

В настоящее время экраны IPS могут конкурировать с VA в части представительства на рынке и цен, однако благодаря своей более высокой контрастности и лучшей глубине черного экраны VA по-прежнему популярны у производителей телевизоров.

Экраны OLED

В настоящее время набирает обороты еще одна экранная технология – OLED. Экраны на органических светодиодах (OLED) существенно отличаются от классических LCD экранов, рассмотренных выше. Матрицы OLED обладают свойством «самосвечения»: под воздействием электрического сигнала каждый пиксель излучает свет с соответствующей длиной волны, отвечающей за цвет, и, таким образом, устраняется необходимость использования традиционной подсветки экрана.

Экраны OLED предлагают глубокий «чернильный» черный цвет, а также не создают эффект блюминга вокруг ярких объектов, поскольку могут полностью выключать отдельные пиксели. К достоинствам этих экранов также можно отнести широкий диапазон углов обзора, практически мгновенный отклик и равномерность оттенков серого.

Однако экраны OLED не лишены недостатков. Существует риск стойкого выгорания участков экрана, особенно в местах постоянного расположения статических элементов изображения, например, элементов графического интерфейса, если речь идет о компьютерном мониторе. На рынке дисплеев OLED сравнительно мало, хотя они начинают становиться популярной опцией в ноутбуках и мониторах класса high-end; они стоят дорого, и их сложно найти в продаже.

Кроме того, эти экраны предлагают не самую высокую яркость, особенно когда яркие участки изображения занимают значительную часть площади экрана. Эта технология пока находится на ранней стадии разработки, хотя некоторые направления развития технологии OLED, например, ожидаемые дисплеи Samsung QD-OLED, выглядят очень перспективно.

Экраны TN

Технология TN (Twisted Nematic) наиболее часто используется в производстве дешевых LCD мониторов. Матрицы TN обычно обладают низкой себестоимостью и быстрым откликом, что делает их идеальным решением для высокоскоростных игровых мониторов. Современные экраны TN могут иметь время отклика всего 1 мс.

Для сравнения: даже быстрейшие IPS экраны с трудом выходят из 5 мс. Но, к сожалению, матрицы TN имеют худшие среди всех современных LCD матриц характеристики цветопередачи, углов обзора и контрастности.

В свое время экраны TN массово пришли на смену экранам с электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ, CRT) в телевизорах. Они намного практичнее CRT экранов, но имеют ряд недостатков. Например, в части углов обзора: когда вы смотрите на TN экран сбоку (с острого угла), цвета на экране очень заметно искажаются.

Экраны TN не могут воспроизводить оригинальные 24-битные цвета и вынуждены использовать интерполяцию для «искусственного» моделирования оттенков. Это влечет за собой заметное, по сравнению с экранами IPS и VA, снижению контрастности.

Тем не менее, TN экраны достаточно популярны – по причине своей невысокой стоимости. Если вам не требуется точная передача многих оттенков и/или качественный обзор с любого угла, то дисплей с матрицей TN может стать очень выгодным экономичным решением.

Кроме того, матрицы TN без проблем поддерживают высокие (до 240 Гц) частоты обновления экрана, что особенно актуально в многопользовательском гейминге. Если вам нужен LCD монитор с как можно меньшей задержкой, ищите его среди моделей с экранами TN.

Общая информация обо всех типах LCD экранов

Все LCD экраны характеризуются определенной задержкой, если сравнивать их с CRT экранами. Это было значительной проблемой первых экранов TN и долгие годы оставалось камнем преткновения для экранов IPS и VA. Однако, по мере развития технологий, многие из этих проблем удалось решить, по крайней мере, частично.

Еще одна проблема, касающаяся всех типов экранов, – неравномерная яркость, обусловленная неравномерной яркостью светодиодов подсветки. Выраженность этой проблемы часто напрямую зависит от качества сборки дисплея. При производстве более дешевых моделей на контроле качества чаще всего экономят. Поэтому, покупая бюджетный монитор, будьте готовы к неравномерной яркости подсветки. С другой стороны, заметно это обычно бывает только на сплошном и очень темном фоне.

Матрицы LCD также подвержены браку в виде «мертвых» или «выколотых» пикселей. Разные производители в этом вопросе руководствуются разными производственными нормативами и актами в области защиты прав потребителя. Если вы перфекционист, перед покупкой дисплея уточните, какие условия предлагает ваш производитель. Некоторые компании бесплатно меняют дисплеи с одним «битым» пикселем, другие производят обмен с доплатой.

Сравнение характеристик экранов различных типов (TN vs. VA vs. IPS)

Качество изображения

Сравнивая характеристики экранов, отвечающие за качество изображения (яркость, контрастность, цветовой охват, точность цветопередачи), мы закономерно приходим к заключению, что по этим показателям самой слабой опцией будет экран TN. Диапазон углов обзора у этих экранов тоже самый узкий среди всех игровых дисплеев.

Дисплеи VA обычно позиционируются как компромиссное решение между IPS и TN. Цветовой охват у них сопоставим с тем, который предлагают экраны IPS, а углы обзора – немного меньше, чем у IPS, и существенно больше, чем у TN.

Отличительной особенностью игровых мониторов VA является превосходная контрастность, обеспечивающая очень хорошую дифференциацию светов и теней.

Экраны IPS предлагают самый широкий цветовой охват среди всех LCD экранов. Это гарантирует, что в части цветопередачи игровая графика на экране будет воспроизводиться максимально точно и реалистично.

И, так как в IPS экранах широкий цветовой охват сочетается с широким диапазоном углов обзора, вы будете видеть яркую красочную картинку даже в том случае, если сидите не строго по центру своего игрового монитора. Эта ситуация может возникнуть, например, тогда, когда за одним монитором сидит несколько человек.

Время отклика

Малое время отклика игровых мониторов TN хорошо известно. Типовое значение времени отклика этих экранов – 1 мс. В результате вы никогда, даже в самых динамичных играх, не получите на TN экране картинку «а-ля импрессионизм» с характерными мазками размытия в движении.

У экранов VA лучшие показатели времени отклика находятся в районе 5 мс. Это значит, что на средних экранах этого типа размытие быстро движущихся объектов наиболее заметно.

Однако разработчики дисплеев тоже стараются идти в ногу со временем, и в результате мониторы с матрицами VA последних поколений стали намного быстрее. Сегодня самые высококлассные и дорогие экраны VA по времени отклика сопоставимы с экранами TN. Что касается IPS экранов, то они, хотя и не славятся быстрым откликом, но в сегменте игровых мониторов сегодня способны предложить время отклика 4 мс.

Частота обновления

TN дисплеи с частотой обновления 144 Гц и более уже давно никого не удивляют. Большинство игр на них идет гладко без запинок. Если вы включите опцию поддержки переменной частоты обновления G-Sync или FreeSync, частота обновления монитора будет повышаться и понижаться синхронно с частотой кадров в игре. Эту функцию предлагают и современные мониторы VA.

Хотя большинство VA экранов имеют номинальную частоту обновления 60 Гц, этот тип экранов способен поддерживать частоту обновления 120 Гц и более. Вы можете наслаждаться гладким геймплеем и на мониторе VA. Мониторы IPS обычно предлагают наименьшую частоту обновления по сравнению с мониторами других типов.

Как правило, модели с матрицей IPS ограничиваются частотой обновления 75 Гц (больше – редко). Это значит, что более высокая частота кадров в игре на таком мониторе будет реализовываться не так эффективно, как на других дисплеях.

Анализ эффективности применения типов дисплеев в различных областях

Офисная работа и образование

Экран VA с хорошими углами обзора будет оптимальным решением для приложений общей практики использования ПК. Неплохой опцией может стать и экран TN, с учетом того, что вы можете приобрести бюджетную модель с быстрым откликом и высокой частотой обновления, которые, хотя и не имеют критически важного значения в пользовательских приложениях, станут приятным бонусом.

Когда вы работаете с мышкой на 60-герцовом экране, после чего переходите на 144-герцовый, то сразу замечаете разницу в плавности перемещения курсора. Но это уже тонкости, в которые можно не углубляться.

Редактирование фото и видео

Поскольку в этих задачах важен широкий цветовой охват, лучшим решением станет экран IPS. Хотя некоторые экраны VA предлагают охват 125% sRGB и более 90% DCI-P3, они часто воспроизводят динамичное видео с более выраженной размытостью, чем IPS экраны.

Программирование

Среди программистов популярны экраны TN, но это не самое лучшее решение. Вертикальный диапазон углов обзора у экранов TN обычно совсем плохой. Если повернуть экран на 90 градусов и использовать его в вертикальном положении, как делают многие программисты, то при просмотре длинного кода будут задействоваться наихудшие углы обзора.

Поэтому для комфортной работы программистам рекомендуется использовать экраны IPS, которые предлагают лучшие углы обзора при вертикальной ориентации монитора. Также для этого сценария можно рассмотреть специальные вертикальные модели мониторов.

Киберспорт

Киберспортсмены предпочитают экраны TN. Сегодня даже самые бюджетные мониторы TN предлагают высокую частоту обновления и быстрый отклик. Если вы играете на разрешении 1080p, подходящей опцией станет 24-дюймовый монитор TN.

Для разрешения 1440p можно по приемлемой цене найти 27-дюймовый TN дисплей. Альтернативный вариант – экран IPS, желательно с наименьшей задержкой, что подразумевает большую стоимость.

Респектабельный гейминг на новейшем игровом «железе»

Экраны VA с лучшей контрастностью и глубиной черного обеспечивают наиболее иммерсивный игровой опыт с высоким качеством изображения и продвинутыми графическими технологиями, такими как рейтрейсинг.

Подойдет и экран IPS – разница в качестве картинки будет не очень значительной. Но, если только вы не увлекаетесь продвинутыми соревновательными многопользовательскими играми, дисплеи TN здесь использовать не стоит.

Какой тип экрана лучше всего подходит для соревновательного гейминга?

Экраны VA способны справиться почти с любой игрой, которую вы на них запустите. Это универсальное решение, которое подходит практически для всех сценариев использования дисплея. Поэтому, если вы разносторонний геймер и интересуетесь многими игровыми жанрами, то ваш вариант – VA. В какую бы игру вы ни играли, на таком экране вы получите отличное качество изображения и солидную производительность, устраивающую большинство пользователей. Исключение составляют киберспортсмены, у которых основная и единственная задача – выиграть, а качеством изображения можно пренебречь.

В то же время игровые мониторы IPS тоже могут претендовать на звание лучших, предлагая достаточно быстрый отклик, самый широкий диапазон углов обзора и точнейшую цветопередачу. Мониторы TN когда-то собрали армию поклонников из числа геймеров, заинтересованных в первую очередь в быстром отклике, но сегодня другие типы экранов в части отклика тоже вполне конкурентоспособны. Тем не менее, TN по-прежнему лидирует как бюджетный вариант быстрого монитора.

Часто задаваемые вопросы об LCD мониторах

1. Почему и действительно ли экран VA предпочтительнее IPS и TN?

Каждый тип экранов имеет свои достоинства и недостатки, и выбор наилучшей опции зависит от ваших приоритетов. Экраны TN предлагают высокую частоту обновления и быстрый отклик по наиболее доступной цене. Экраны VA предлагают отличное качество изображения и подходят почти для любых приложений. Экраны IPS предлагают самую лучшую картинку, но стоят дороже моделей VA аналогичного класса.

2. Что такое экран Super PLS?

Super PLS – это версия экранной технологии IPS, разработанная компанией Samsung. От предыдущих версий IPS она, по заявлениям производителя, отличается более широким диапазоном углов обзора с более равномерным качеством изображения в рамках этого диапазона. Кроме того, они заявляют, что эти дисплеи предлагают на 10% большую яркость по сравнению с «обычными» дисплеями IPS.

3. Что такое экран AHVA?

AHVA – это еще одна разновидность экранов IPS, предлагающая сходные характеристики в части качества изображения и производительности дисплея. Аббревиатура AHVA расшифровывается как Advanced Hyper Viewing Angle – продвинутый гиперширокий угол обзора. Как следует из названия, эти экраны обеспечивают улучшенный обзор в расширенном диапазоне углов.

4. Какой тип экрана – VA, IPS или TN – лучший?

Коротко: если вам нужен максимально универсальный и не самый дорогой дисплей – выбирайте VA. Экраны IPS лидируют во всех аспектах качества изображения, за исключением контрастности. Если это вас не смущает, вы можете рассчитывать на достаточно быстрый отклик, отличный цветовой охват и хорошую глубину черного. TN подойдет тем, кому нужен бюджетный дисплей с быстрым откликом и высокой частотой обновления.

5. Что такое Nano IPS?

Последняя версия технологии IPS от компании LG под названием Nano IPS обеспечивает более широкий цветовой охват – 135% sRGB. Эти матрицы также обладают более быстрым откликом (около1 мс) и поддерживают более высокие частоты обновления.