Матрицы ЖК мониторов

При выборе монитора полезно хотя бы в общих чертах знать особенности применяемых в них матриц и их основные характеристики.
В борьбе за качество ЖК матриц фигурируют четыре основных параметра это угол обзора, время отклика, контрастность и глубина цвета.
В настоящее время матрицы изготавливают, преимущественно применяя три технологии MVA, IPS (SFT) и TN+film.

Технология TN+film самая несложная в изготовлении и дешевая, но отстаёт по уровню контрастности, углам обзора и цветопередаче.
Зато время отклика у этих матриц одно из лучших.
Расшифровывается название TN+film как Twisted Nematic + film.
Приставка film появилась позже и означает наличие дополнительного слоя предназначенного для увеличения углов обзора без искажения цвета.
В последнее время при маркировке приставку film не ставят, но на самом деле добавочный слой присутствует.
Принцип действия матриц TN + film следующий: пиксели, на которые не поступает напряжение, повёрнуты на девяносто градусов относительно друг друга в пространстве между двумя пластинами.
Поскольку, направление поляризации фильтра на одной пластине, составляет угол в девяносто градусов с направлением поляризации фильтра на другой, то свет проходит через фильтр.
При условии сто синие, красные и зеленые пиксели освещены, на матрице возникает точка белого цвета. Как уже отмечалось самое главное преимущество технологии TN + film маленькая стоимость высокое время отклика.
Среди недостатков относительно небольшие углы обзора и самая плохая среди всех технологий цветопередача.

Следующая технология имеет два названия, IPS расшифровывается как In-Plane Switching и SFT расшифровывается как Super Fine TFT.
Разработчики этой технологии компании NEC и Hitachi.
Компания NEC применяет название технологии  SFT, а Hitachi взяла название IPS. Данная технология в отличие от TN+film позволила сделать матрицы с высокой контрастностью лучшей цветопередачей.
К сожалению, проблему со временем отклика решить не удалось.
Зато угол обзора увеличился до 170 градусов.
Матрицы, изготовленные по этой технологии предают полную глубину цвета 24 бита RGB то есть 8 бит на канал.
Это единственная технология, в которой удалось достигнуть такой глубины цвета. В упрощенном виде работа по этой технологии происходит следующим образом: При отсутствии напряжения на матрице жидкие кристаллы не повёрнуты. Один фильтр всегда развёрнут под углом девяносто градусов к другому. В этом случае получается почти идеальный чёрный цвет.
Битые пиксели в матрицах изготовленных по этой технологии не белые как в других а чёрные.
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. Если подаётся напряжение, то жидкие кристаллы поворачиваются на девяносто градусов относительно первоначального положения и сквозь них проходит свет.
Сейчас эта технология значительно усовершенствована. Достигнут существенный прогресс в цветопередаче, которая стала близка к цветопередаче электровакуумных мониторов. Удалось также уменьшить время отклика.
IPS в настоящее время вытеснено технологией S-IPS (Super-IPS, Hitachi 1998 год), которая наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика.
Но, несмотря на то, что цветность S-IPS панелей приблизилась к обычным мониторам ЭЛТ, контрастность всё равно остаётся слабым местом.
S-IPS активно используется в панелях размером от 20″.
LG, Philips, Dell и NEC остаются единственными производителями панелей по данной технологии. Единственное что пока оказалось недостижимым это высокий уровень контрастности.
Эта усовершенствованная технология получила название Advanced Super IPS то есть расширенная супер IPS, а сокращенно AS-IPS.
Эти улучшения были сделаны в 2002 году компанией Hitachi. Данная технология используется также компанией NEC с тем же названием.
Консорциум LG-Philips на базе AS-IPS разработал ещё более совершенную технологию для производства матриц повышенного качества.
У этих матриц близкий к идеальному белый цвет и более широкий, чем обычно, цветовой диапазон. Технологию назвали Advanced True White IPS — расширенная IPS с настоящим белым или сокращённо A-TW-IPS.
По этой технологии изготавливают матрицы для производства профессиональных мониторов, которые обычно используются в издательствах и фотолабораториях.
К улучшению технологии IPS присоединилась и компания BOE Hydis, которая в 2003 году разработала технологию Advanced Fringe Field Switching сокращённо AFFS.
В этой разработке за счет усиления электрического поля увеличены углы обзора. Уменьшено также расстояние между пикселами.
Эти усовершенствования позволили изготавливать небольшие матрицы с очень высоким качеством изображения. По этой технологии Hitachi Displays производит матрицы для планшетных компьютеров.
На основе технологии IPS в настоящее время производится широкий спектр матриц различного назначения, качества и стоимости.

MVA/PVA технология была разработана как компромисс между IPS и TN. Изготовленные по этой технологии матрицы при умеренной стоимости имеют вполне приличные характеристики. Углы обзора этих матриц в районе 160 градусов, а время отклика близко к матрицам TN+film.
Цветопередача и качество воспроизведения цвета у матриц, сделанных по технологии  MVA/PVA значительно лучше, чем у матриц TN.
Технология MVA разработана компанией Fujitsu. Аналогичные технологии применяются другими компаниями под другими названиями.
Компания Samsung назвала свою технологию Patterned Vertical Alignment или сокращённо PVA, а также её усовершенствованный вариант Super PVA.
У компании CMO технология называется Super MVA. В этой технологии также как и в IPS при отсутствии напряжения кристаллы перпендикулярны относительно второго фильтра.
В случае появления напряжения кристаллы поворачиваются на девяносто градусов, что вызывает появление точки белого цвета.
Поэтому «битые» пикселы в матрицах изготовленных по этой технологии проявляются в виде черных точек.  MVA стала наследницей технологии VA, представленной в 1996 году компанией Fujitsu.
Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, то есть не пропускают свет.
При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка. Как и в IPS-матрицах, пиксели при отсутствии напряжения не пропускают свет, поэтому при выходе из строя видны как чёрные точки.
Преимуществом технологии является качественный черный цвет.
Основные недостатки – недостаточные по современным требованиям углы обзора, возможное пропадание теней, некоторая зависимость цветопередачи от угла обзора.

В завершение, несколько советов по выбору матрицы монитора:

Для работы c офисными приложениями (преимущественно – тексты), прекрасно подойдёт любой LCD-монитор, так что можно смело выбирать исходя из дизайна и цены устройства.

Для работы с растровой графикой и просмотра фотографий, а также видеомонтажа, т.е. любых приложений, где критична относительно достоверная цветопередача, следует выбирать модели с S-IPS или, что несколько хуже в данном случае, с MVA/PVA матрицей. (По характеристикам такой монитор легко опознать, если посмотреть на углы обзора – они должны составлять не менее 170 градусов по обеим осям, время отклика обычно составляет 20-25мс, в последнее время появились модели на таких матрицах с заявленным временем отклика 8мс, однако на практике любой такой монитор медленнее TN и S-IPS аналогов.)
PVA мониторы характеризуются ещё и очень высокой контрастностью по сравнению с TN и IPS моделями – 700:1 и выше. Визуально это выражается в том, что чёрный цвет у них более реалистичный, однако в целом наиболее точной цветопередачей обладают мониторы на S-IPS-матрицах.
Во многих ситуациях такой монитор может оказаться ещё и очень хорошим выбором для дома, поскольку единственным недостатком мониторов такого типа (кроме относительно высокой цены) в настоящий момент является большее время отклика на сценах с высокой контрастностью, нежели у самых популярных и распространённых моделей с TN матрицами. Критично это только в случае с самыми динамичными игровыми сценами. В настоящее время подобными матрицами оснащаются подавляющее большинство мониторов с диагоналями 20” и выше, 15 и 17” мониторы на таких матрицах в настоящее время не производятся.

В случае же, если монитор покупается как раз в основном для 3D-игр («стрелялки», симуляторы), адекватным выбором может стать современный монитор с TN матрицей с суммарным временем отклика не более 16мс. Нужно помнить, что подобное время зажигания/гашения пикселя достигается только при определённых условиях, и на практике эффект трейлинга («размазывание» быстро движущихся объектов и след за ними) может проявляться и у самых «быстрых» TN мониторов, а углы обзора и цветопередача у любого TN-монитора будут заметно хуже, нежели у моделей с более дорогими матрицами. (У современных S-IPS матриц реальное время отклика также достаточно низкое, так что претензии к ним могут предъявлять только самые взыскательные «игроманы»).

Хорошим компромиссным вариантом в качестве универсального домашнего монитора может быть вариант с PVA матрицей, дополненной технологией Overdrive – ускорение переключения пикселей матрицы за счёт замены «медленных» сочетаний начального и конечного цветов пикселей на комбинацию из двух «быстрых».
Данная технология требует усложнения электроники монитора и позволяет значительно поднять его субъективно воспринимаемую среднюю «скорость», но может приводить к артефактам (светлое мерцание на тёмно-серых поверхностях) при воспроизведении динамичных сцен.

Характеристика/Тип матрицы Время отклика Углы обзора Цветопередача Контрастность
TN 8-2 мс удовлетворительно удовлетворительно удовлетворительно
S-IPS До 12 мс отлично отлично хорошо
MVA До 8 мс хорошо хорошо хорошо
PVA 8-6 мс хорошо хорошо отлично

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*