Smartphone-Displays mögen einfach erscheinen, aber es wird viel Forschung und Entwicklung in die Herstellung der OLEDs und LCDs in Flaggschiff-Geräten gesteckt.
Im Licht von Aktuelle Gespräche über Smartphone-Displays, ist es wichtig, einen Schritt zurückzutreten und alle Begriffe, über die wir immer wieder lesen, im Kontext zu betrachten. Telefone wie das Google Pixel 2 XL wurden für ihre Displays kritisiert, andererseits lobten die Verbraucher OLED-Panels allgemein. Bei einem so robusten Ökosystem gibt es im Jahr 2017 viel über die Bildschirme unserer Geräte zu lernen, und noch mehr Je besser wir über ihre Stärken und Schwächen Bescheid wissen, desto besser können wir diesen Online-Debatten auf den Grund gehen.
Was ist der Unterschied zwischen einem AMOLED-Display und einem P-OLED-Display oder zwischen einem LTPS-Display und einem IGZO-Display? Was macht das Display eines Smartphones besser als das andere? Sollten wir unsere Einschätzungen auf objektive Daten oder auf subjektive Eindrücke stützen? Hier spielt das Thema Smartphone-Display-Analyse eine zentrale Rolle.
Die Analyse von Smartphone-Displays ist kein einfaches Feld, und um die Eigenschaften von Smartphone-Displays genau zu messen, benötigen Gutachter Hunderte bis Tausende Ausrüstung im Wert von mehreren US-Dollar, einschließlich (aber nicht beschränkt auf) Kolorimeter, Spektrofotometer, Farbkalibrierungssoftware, Luminanzmessgeräte und mehr. Aber es reicht nicht aus, über die nötige Ausrüstung zu verfügen; Smartphone-Display-Tester müssen strenge Methoden anwenden, um gültige und reproduzierbare Daten sicherzustellen, die die Unterschiede zwischen verschiedenen Panels genau darstellen. Dies ist ein Bereich, in dem Fachjargon in Hülle und Fülle verwendet, aber oft schlecht erklärt wird, sodass die meisten Leute, die Berichte von Websites wie lesen, zurückbleiben DisplayMate Ein bisschen verwirrt. Das ist jedoch nur die Spitze des Eisbergs der Probleme des Marktes.
Warum sollte man sich also die Mühe machen, den Smartphone-Displays ein hartes Aussehen zu verleihen? Der Grund ist einfach: Ohne ihre hochauflösenden und hochwertigen Touchscreen-Displays hätten moderne Smartphones nicht den gleichen Reiz wie heute. Bildschirme sind das Medium, über das wir mit den Inhalten interagieren und sie konsumieren, an deren Produktion Millionen von Erstellern und Entwicklern hart arbeiten, und Bildschirme sollten diesem Inhalt gerecht werden.
Wir können sehen, wie sich die Displayqualität von Smartphones im Laufe der Jahre stetig verbessert hat und mit welchen Problemen die Displays heute konfrontiert sind. Für die Zwecke dieses Artikels betrachten wir nur die Anzeigequalität auf Touchscreen-Smartphones, die ab 2007 auf den Markt kamen.
Wenn Sie den Titel gelesen haben, wissen Sie, worum es in diesem Stück geht, also fangen wir an!
Entwicklung der Smartphone-Displays
Das ursprüngliche iPhone hatte ein 3,5-Zoll-TFT-Display mit HVGA-Auflösung (480 x 320). Das erste Android-Handy, das HTC Dream / T-Mobile G1, hatte ein kleineres 3,2-Zoll-Display mit gleicher Auflösung. Diese Displays waren nicht IPS (ein Akronym für In-Plane-Switching, auf das wir später noch zurückkommen werden) und Sie hatten kein 16:9-Seitenverhältnis – tatsächlich sehen die meisten Leute ihre alten 3:2-Seitenverhältnisse ein wenig aus veraltet. Was die Anzeigequalität anbelangt, waren die Bildschirme normalerweise nicht auf Farbgenauigkeit kalibriert und Helligkeit, Kontrast und Betrachtungswinkel waren im Vergleich zu heutigen Bildschirmen unterdurchschnittlich.
Smartphone-Displays haben seitdem einen langen Weg zurückgelegt. Im Jahr 2009 kamen die ersten Android-Telefone mit WVGA-Display (800 x 480) und einem Seitenverhältnis von 15:9 auf den Markt. Dann, Anfang 2010, kamen die ersten OLED-Telefone auf den Markt. Zum Einsatz kamen AMOLED-Displays von Samsung Nexus Eins Und HTC Desire, mit der gleichen nominellen WVGA-Auflösung, aber einer PenTile-Matrix-Pixelanordnung, was die Leistung der Bildschirme verringerte Farbe Auflösung (dazu später mehr). Da diese Technologie noch in den Anfängen steckte, war die Anzeigequalität bei AMOLED noch nicht auf dem neuesten Stand.
Apple stahl Samsung mit seinem Retina-Display, das im Juni 2010 auf dem iPhone 4 erstmals vorgestellt wurde, den Durchbruch. Es hatte eine damals unerreichte Auflösung von 960 x 640 (326 ppi) mit IPS-Technologie, was das Beste war, was die Technologie zu dieser Zeit nur erreichen konnte.
Das Retina-Display des iPhone 4 war in der Android-Welt einzigartig. Aber das hielt Samsung nicht davon ab, es zu übertreffen. Der Galaxy S, das etwa zeitgleich mit dem iPhone 4 auf den Markt kam, war mit der neuen Super-AMOLED-Displaytechnologie des in Südkorea ansässigen Unternehmens ausgestattet. Im Vergleich zum Display des Nexus One handelte es sich um eine neuere Generation, die bei direkter Sonneneinstrahlung eine bessere Sichtbarkeit aufwies. Leider verwendete es eine PenTile-Pixelanordnung und seine Bildschärfe blieb hinter der der LCD-Konkurrenz zurück.
Doch mit der Zeit wurde die Anzeigequalität auf Smartphones immer besser. 2011 brachte Samsung sein Super-AMOLED-Plus-Display mit einer RGB-Matrix-Pixelanordnung auf den Markt, das erste und letzte seiner Art. Und es erlebte den Aufstieg von 720p-HD-Displays sowohl bei LCD- als auch bei OLED-Bildschirmen, die Apples ursprüngliche Retina-Auflösung überholten und eine neue Front im Display-Krieg eröffneten: die bessere Pixeldichte.
Displays haben sich in den vergangenen Jahren immer schneller weiterentwickelt. LCDs verbesserten sich erheblich und erreichten 1080p Full HD und dann QHD-Auflösungen mit RGB-Matrix-Technologie; Helligkeit bis zu 700 Nits; 178-Grad-Betrachtungswinkel (dank IPS am oberen Ende des Spektrums); und Kontrastverhältnisse von knackigen 2000:1.
Die AMOLED-Displays von Samsung haben sich tatsächlich so schnell verbessert, dass die Technologie 2014 begann, LCD zu überholen. Seit einigen Jahren hat jedes Samsung-Flaggschiff dies gekrönt DisplayMates Liste der besten Smartphone-Bildschirme – bis der Trend gebrochen wurde mit dem OLED-Display des iPhone X (ein von Samsung hergestelltes Panel), das DisplayMate zum besten Smartphone-Display dieses Jahres gekürt.
Eine Zeit lang, Samsung-Display war der einzige nennenswerte Hersteller im OLED-Bereich, aber das änderte sich im Jahr 2017, als LG-Display sicherte sich einen hochkarätigen Vertrag zur Lieferung seiner P-OLED-Displays auf Smartphones.
Wir haben also den Aufstieg der sRGB- und DCI-P3-Farbkalibrierung bei Smartphones erlebt, und beide großen mobilen Betriebssysteme unterstützen jetzt Farbmanagement. Wir haben auch das Aufkommen mobiler HDR-Displays und adaptiver Bildschirmaktualisierungsraten von bis zu 120 Hz gesehen. Daran besteht kein Zweifel: Die Zukunft für Smartphone-Displays ist rosig.
Lassen Sie uns vor diesem Hintergrund einige gängige Display-Terminologie klären und näher erläutern.
Terminologie in einfachen Begriffen anzeigen
LCD (Flüssigkristallanzeige): Ein LCD ist ein Flachbildschirm, der auf den lichtmodulierenden Eigenschaften von Flüssigkristallen basiert. Obwohl LCDs sehr dünn sind, bestehen sie aus mehreren Schichten. Zu diesen Schichten gehören zwei polarisierte Platten mit einer Flüssigkristalllösung dazwischen – Licht wird durch die Schicht aus Flüssigkristallen projiziert und eingefärbt, wodurch das sichtbare Bild entsteht.
Das Wichtigste ist, dass man Folgendes beachten sollte Die Flüssigkristalle emittieren selbst kein Licht, daher benötigen LCDs eine Hintergrundbeleuchtung. Sie sind dünn, leicht und im Allgemeinen kostengünstig in der Herstellung und stellen die ausgereifteste Display-Technologie dar, die in Smartphones zum Einsatz kommt.
Zu den Vorteilen von LCDs gehören hohe Helligkeit, gleichbleibende Farbtreue bei unterschiedlichen Betrachtungswinkeln und bessere Farbschärfe Dank der Verwendung einer RGB-Matrix und der Langlebigkeit (LCDs sind nicht anfällig für Einbrennen, es kann jedoch zu vorübergehenden Bildstörungen kommen Zurückbehaltung). Außerdem weisen sie im Vergleich zu einigen OLED-Äquivalenten tendenziell einen geringeren Kontrast und schlechtere Reaktionszeiten auf.
IPS (In-Plane Switching): Beim In-Plane-Switching geht es darum, die Moleküle der Flüssigkristallschicht zwischen den Glassubstraten des Displays anzuordnen und ihre Ausrichtung zu ändern. Einfach ausgedrückt handelt es sich um eine Technologie, die zur Verbesserung der Blickwinkel und Farbwiedergabe auf TFT-Displays dient und als Ersatz für TN-Displays (Twisted Nematic) gedacht ist. Es wird auf LCDs verwendet, um einen horizontalen und vertikalen Betrachtungswinkel von bis zu 178 Grad zu erreichen.
OLED (Organische Leuchtdiode): OLED benötigt im Gegensatz zu LCD keine Hintergrundbeleuchtung, da die Pixel Leuchtdioden enthalten, die sich individuell ein- und ausschalten. Zu den Vorteilen von OLED-Displays gehören ein theoretisch „unendliches“ Kontrastverhältnis sowie ein breiterer nativer Farbraum und eine geringere Helligkeitsverschiebung bei unterschiedlicher Betrachtung Winkel und bessere Energieeffizienz mit niedrigen APLs. Zu den Nachteilen gehören Farbverschiebungen bei unterschiedlichen Betrachtungswinkeln, Einbrennen und eine geringere Energieeffizienz bei hohem APL Anwendungen.
APL (durchschnittlicher Bildpegel): APL bestimmt, wie viel weißer Inhalt auf einem bestimmten Bildschirm vorhanden ist. Ohne die APL eines Inhalts zu kennen, kann die wahre Helligkeit eines OLED-Displays nicht bestimmt werden, weshalb wir in der Regel mehrere Messungen mit unterschiedlichen APL-Prozentsätzen sehen. 100 % APL ist vollständig weiß, während 0 % APL ein vollständig schwarzer Bildschirm ohne jede Spur von Weiß ist. Die Helligkeit von OLED-Panels ist variabel – sie erhöht sich in Szenarien mit niedrigem APL und umgekehrt.
LTPS (Niedertemperatur-Polysilizium): Dies ist eine Herstellungstechnik bei LCDs. Es ersetzt Polysilizium durch amorphes Silizium, um die Anzeigeauflösung zu erhöhen und niedrige Temperaturen aufrechtzuerhalten. Es wird verwendet, um die Energieeffizienz und die Pixeldichte zu erhöhen.
IGZO (Indiumgalliumzinkoxid): Ein IGZO ist ein Display aus einem künstlichen transparenten kristallinen Oxidhalbleiter, der erstmals von hergestellt wurde Scharf. Es besteht aus Indium, Gallium, Zink und Sauerstoff und wird hauptsächlich in Tablets verwendet, obwohl auch einige Smartphone-Hersteller damit beginnen, es zu verwenden. (Ein gutes Beispiel sind die 120-Hz-Displays auf Android-Geräten wie dem Razer-Telefon.) Es verspricht große Verbesserungen der Energieeffizienz, der Nachteil ist jedoch, dass einige Displays im Vergleich zu LTPS-LCDs eine geringere Helligkeit und einen geringeren Kontrast aufweisen.
HDR (High Dynamic Range): HDR oder High Dynamic Range ist eine Anzeigefunktion in einigen neueren Geräten und zukünftigen Flaggschiffen, die ein naturgetreueres Medienerlebnis verspricht. Hier ist die einfache Erklärung: HDR-fähige Displays verfügen über eine hohe Spitzenhelligkeit, wodurch Szenen detailliertere Schatten erhalten, ohne dass Details in den Lichtern verloren gehen. Darüber hinaus können sie größere Farbbereiche und sattere Farbtiefen darstellen, was zu einer höheren Anzahl an Farben mit mehr Stufen in jedem Farbverlauf führt.
Dies liegt daran, dass HDR-Displays große Farbskalen unterstützen (DCI-P3 ist derzeit die am weitesten verbreitete große Farbskala) und auch 10-Bit-Farben unterstützen (gemäß UHD-Allianz). Dadurch können HDR-fähige Smartphones theoretisch über 1 Milliarde Farben darstellen. Ab sofort unterstützen Flaggschiff-Smartphones HDR10 und Dolby Vision Standards.
Candela pro Quadratmeter: Candela pro Quadratmeter, auch Nits genannt, ist eine Funktion der Intensität der Lichtquelle und wird zur Messung der Helligkeit jedes Bildschirms verwendet. Je höher der cd/m^2-Wert, desto heller ist das Display. Sie werden feststellen, dass die meisten Displaytests für Smartphones Messungen bei etwa 200 Nits durchführen.
Kontrastverhältnis: Dies ist das Verhältnis der Spitzenhelligkeit eines Displays zu seinem Schwarzwert. OLED-Displays haben ein theoretisch unendliches Kontrastverhältnis, da die Pixel komplett umgeschaltet werden können ausgeschaltet, obwohl in der Praxis das Umgebungslicht dies nur bei völliger Dunkelheit verhindert Zimmer. So können OLED-Panels ihr Kontrastverhältnis verbessern, indem sie den Reflexionsgrad des Bildschirms reduzieren.
Probleme bei modernen LCDs
LCDs sind die am beliebtesten Smartphone-Display-Technologie auf dem Markt. Die überwiegende Mehrheit der Budget- und Mittelklasse-Smartphones verfügt vor allem aus Kostengründen über LCD- statt OLED-Displays. Bei Nicht-Flaggschiff-Smartphones reduziert die Verwendung von LCD anstelle von OLED die Stückliste (BOM) des Herstellers, was wiederum die Gewinnspanne erhöht und die Kosten senkt.
Das bedeutet jedoch nicht, dass LCDs frei von Nachteilen sind. Obwohl LCD als ausgereiftere Technologie als Alternativen wie OLED gilt, ist es OLED in mehrfacher Hinsicht unterlegen. Schauen wir sie uns einzeln an:
Kontrast. Moderne LCDs haben einen statischen Kontrast von bis zu 2000:1, obwohl Hersteller manchmal einen höheren dynamischen Kontrast anbieten. In dieser Hinsicht bleiben LCDs weit hinter dem theoretisch unendlichen Kontrast von OLED zurück, obwohl Anbieter wie Apple und Huawei auf die Bewertung des unendlichen Kontrasts verzichten. Der Grund? Schwarztöne auf LCD-Displays sind nicht vorhanden WAHR Schwarztöne aufgrund der Hintergrundbeleuchtung der Bildschirme. Selbst die tiefsten Schwarztöne wirken wie ein dunkler Grauton, was besonders im Dunkeln auffällt.
Für dieses Problem gibt es keine wirkliche Lösung, da LCDs eine Hintergrundbeleuchtung benötigen, um zu funktionieren – sonst wäre der Bildschirm nicht sichtbar. Die einzige Möglichkeit der Display-Hersteller besteht darin, die Leuchtdichte der Schwarzwerte zu reduzieren – je dunkler sie sind, desto höher ist der Kontrast.
In Umgebungen mit viel Umgebungslicht ist der Unterschied tatsächlich kaum wahrnehmbar LCD- und OLED-Displays (zumindest in dieser Hinsicht), denn letztere haben grundsätzlich Vorteile negiert. Wenn Sie jedoch ein Video ansehen oder ein dunkles Thema oder Hintergrundbild verwenden, werden die Schwächen des LCD deutlich. Das Problem zeigt sich auch bei den Betrachtungswinkeln der Displays, da Schwarz dazu neigt, auszubleichen, wenn sich der Blickwinkel von links nach rechts verschiebt. Dies kann dazu führen, dass sich das Medienerlebnis weniger intensiv anfühlt.
Der Kontrastmangel von LCD-Displays beeinträchtigt auch die Lesbarkeit im Sonnenlicht. Früher waren LCDs bei direkter Sonneneinstrahlung den OLED-Displays zweifelsohne überlegen, aber das ist nicht mehr der Fall. OLED-Displays, die mit Modi zur automatischen Helligkeitsverstärkung und anderen Technologien ausgestattet sind, können die Vorteile eines geringeren Reflexionsgrads und eines höheren Kontrasts gegenüber überlegenen LCDs nutzen.
Trotz der Tatsache, dass LCDs eine höhere nachhaltige Helligkeit aufweisen als OLED-Displays, Sonnenlicht Aufgrund der Reflexions- und Kontrastmängel moderner LCDs ist die Lesbarkeit bei OLEDs tendenziell besser Paneele. Sie könnten in Zukunft durch hellere Displays mit höheren nativen Kontrasten abgemildert werden, aber LCDs haben hier an Dynamik verloren.
Helligkeitstreue bei Betrachtungswinkeln. Die besten IPS-LCDs sind größtenteils frei von Farbverschiebungen, was bedeutet, dass sich ihre Farben bei Winkelverschiebungen nicht ändern oder einen Farbton aufweisen. Allerdings wirkt sich bereits eine geringfügige Winkelverschiebung zwangsläufig auf die wahrgenommene Helligkeit aus. Es ist kein Problem, aber es ist bei Budget- und Mittelklasse-Smartphones deutlicher spürbar, bei denen es tendenziell auch zu einer stärkeren Farbverschiebung kommt als bei Premium-Geräten.
Bei OLED-Displays kommt es daher nicht zu Helligkeits- und Kontrastverlusten, wenn sich der Betrachtungswinkel ändert Es kommt wirklich darauf an, das kleinere von zwei Übeln auszuwählen: Kann man mit einer Farbverschiebung oder einem Farbverlust leben? Helligkeit? Im ersteren Fall sollten Sie sich für ein OLED-Display entscheiden, im letzteren Fall ist ein LCD die beste Wahl. Hochwertigere Panels (typischerweise in Flaggschiffen zu finden) können dieses Dilemma verringern.
Schlechtere Reaktionszeiten im Vergleich zu OLED. LCDs haben sich in dieser Hinsicht stetig verbessert, wobei LCDs der neueren Generation im Vergleich zu älteren Displays weniger Geisterbilder aufweisen. Dies ist jedoch ein weiteres Problem, das gemildert, aber nicht gelöst werden kann. OLEDs sind in diesem Bereich einfach überlegen, und das ist einer der Gründe, warum Googles mobile VR-Plattform Daydream entwickelt wurde erfordert OLED-Displays.
LCDs in Budget- und Mittelklasse-Smartphones sind anfälliger für Geisterbilder und kürzere Reaktionszeiten. Dies kann dazu führen, dass sich die Telefone weniger flüssig und reaktionsschnell anfühlen als die Konkurrenz mit OLED-Displays.
Insgesamt ist es schwierig, LCDs ernsthaft zu kritisieren, da sie sich in den letzten Jahren enorm verbessert haben. Es ist nicht ungewöhnlich, dass preisgünstige Smartphones über 5,5-Zoll-Full-HD-IPS-Displays ohne Farbverschiebung verfügen messbar besser als die Flaggschiff-Smartphones von vor ein paar Jahren mit schlechterer Auflösung, Helligkeit und Farbe Genauigkeit.
Aber gerade bei den Flaggschiff-Geräten (und zunehmend auch bei Geräten der Mittelklasse) treten die Einschränkungen des LCD-Bildschirms hässlich hervor. Die Beweise von Experten deuten darauf hin, dass OLED trotz seiner relativen Unausgereiftheit im oberen Preissegment insgesamt besser ist als LCD. Aus diesem Grund werden LCDs in Flaggschiff-Smartphones immer seltener eingesetzt, obwohl sie eine breitere Unterstützung bieten Farbskalen (wie DCI-P3), HDR-Standards wie HDR10 und Dolby Vision und bessere Reaktionszeiten als je zuvor Vor.
Es scheint wahrscheinlich, dass das derzeitige Tempo der Verbesserungen bei OLED seine Überlegenheit gegenüber LCD sicherstellen wird. Aber auch OLED ist nicht perfekt. Lass uns weitergehen zu es ist größten Probleme.
Probleme mit OLED-Displays
Samsung setzt seit 2010 voll auf OLED Galaxy S. Eine Vielzahl von OEMs scheint mittlerweile OLED-Displays in ihren Flaggschiff-Smartphones zu bevorzugen, und die Technologie dringt langsam in Mittelklasse- und erschwingliche Flaggschiff-Geräte vor. Und obwohl preisgünstige Telefone mit OLEDs nicht besonders verbreitet sind, könnte sich das in ein paar Jahren ändern, da die Preise für OLED-Displays weiter sinken.
Nur weil eine bestimmte Technologie beliebt ist, heißt das nicht, dass sie frei von Problemen ist. OLED-Bildschirme sind offensichtlich so mangelhaft, dass sich die Qualität innerhalb von Tagen verschlechtern kann, wobei einige Benutzer bereits kurz nach der ersten Nutzung ihres Telefons Einbrennspuren bemerken. Auch bei der Display-Technologie gibt es seit langem bestehende Probleme, die auch nach mehreren Generationen nicht behoben wurden.
PenTile-Matrix. PenTile-Matrix-OLED-Displays weisen eine unzureichende Bildschärfe auf. Die meisten LCDs verwenden eine RGB-Matrix, was bedeutet, dass sie drei einheitliche Subpixel (Rot, Grün und Blau) pro Pixel haben. PenTile-OLED-Displays haben nur zwei Subpixel pro Pixel (Rot und Grün oder Blau und Grün) in einem ungleichmäßigen Layout. Seit dem Galaxy S4 im Jahr 2013 verwenden PenTile-OLED-Displays ein Subpixel-Layout, das der Form eines Diamanten ähnelt – daher der Begriff „Diamond PenTile“. Während die Anzahl der grünen Subpixel in einem PenTile-OLED-Display der Anzahl der grünen Subpixel in einem LCD entspricht, ist die Anzahl der roten und blauen Subpixel kleiner.
Um genau zu sein, enthalten PenTile-OLED-Displays nur halb so viele rote und blaue Subpixel wie grüne Subpixel. Das bedeutet, dass PenTile-OLED-Displays trotz einer im Vergleich zu LCDs gleichwertigen nominalen Pixeldichte nicht so scharf sind, da ihre Subpixeldichte geringer ist.
Daher ist ein Full-HD-LCD-Display (1920 x 1080) schärfer als ein Full-HD-PenTile-OLED-Display, obwohl dieser Unterschied je nach dem auf dem Bildschirm angezeigten Inhalt variiert. Die effektive Farbauflösung eines PenTile-OLED-Displays ist immer niedriger als seine Nennauflösung. Bei einem Full HD-Display (1920 x 1080) beträgt die effektive Farbauflösung 1357 x 763 (vertikale und horizontale Auflösung durch die Quadratwurzel von 2 dividieren).
Das bedeutet nicht, dass PenTile-OLED-Displays nur halb so scharf sind wie ihre LCD-Konkurrenten mit RGB-Matrix-Pixel-Layout. PenTile-OLED-Displays verfügen über eine Technik namens Subpixel-Antialiasing, um das Pixeldefizit zu verdecken. Obwohl die Lücke dadurch nicht vollständig geschlossen wird, trägt es dazu bei, den Verlust der effektiven Farbauflösung abzumildern.
Die Wirkung von PenTile-Anordnungen kommt bei der Textwiedergabe am deutlichsten zum Ausdruck. Da die Subpixel ungleichmäßig angeordnet sind, haben die Kanten der Buchstaben einen PenTile-Effekt. Im Wesentlichen ist der Text nicht so scharf wie bei RGB-Matrix-LCDs, bis zu dem Punkt, an dem QHD-PenTile-Displays in der Praxis ungefähr so scharf sind wie Full-HD-RGB-Displays.
Gibt es also eine Lösung? Im Jahr 2011 lieferte Samsung ein RGB-Matrix-AMOLED-Display aus Galaxy S II namens Super AMOLED Plus. Im Jahr 2012 wurde die Galaxy S III Um der HD-Auflösung gerecht zu werden, hat Samsung wieder eine PenTile-Anordnung übernommen, doch mit dem Galaxy Note II hat Samsung etwas anderes versucht.
Das Note II hatte ein S-Stripe-Display (auf der Grundlage von durchgesickertem Marketingmaterial) mit einer nicht standardmäßigen RGB-Matrix. Obwohl das Subpixel-Layout nicht so gleichmäßig war wie bei einer herkömmlichen RGB-Matrix, war der entscheidende Punkt, dass das Display dies hatte Drei Subpixel pro Pixel, wodurch die Schärfeprobleme von PenTile überwunden werden und gleichzeitig eine relativ hohe Auflösung beibehalten wird (HD).
Das S-Stripe-Display war jedoch nur von kurzer Dauer, da Samsung mit dem auf Diamond PenTile umstieg Galaxy Note 3, und während das Unternehmen weiterhin S-Stripe AMOLED-Displays in 10-Zoll-Tablets wie dem verwendet Galaxy Tab S, die Technologie ist in anderen Smartphones nicht aufgetaucht.
Sogar das iPhone (Blaue Subpixel altern bei OLED am schnellsten, was Samsung als Grund für die Rückkehr zu PenTile beim Galaxy S III nannte).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PenTile bei OLED weiterhin ein Problem darstellt, insbesondere bei niedrigeren Auflösungen. PenTile HD-Displays sind in der Schärfe nicht optimal. Im Full-HD-Bereich wird es besser, aber einzelne Pixel können bei normalen Betrachtungsbereichen und in bestimmten Kontexten immer noch sichtbar sein. Erst bei QHD-Auflösungen und höher wird PenTile weniger problematisch.
Farbverschiebung. Dies ist das zweite grundlegende Problem von OLED-Displays. OLED-Displays weisen traditionell eine hervorragende Helligkeit und einen hervorragenden Kontrast auf, was bedeutet, dass die Displays ihren Farbkontrast nicht verlieren, wenn sich der Betrachtungswinkel ändert. Andererseits kommt es zu Farbverschiebungen, was bedeutet, dass sich der Farbton oder die Tönung des Displays ändert, wenn sich der Winkel ändert.
Einige OLED-Displays sind in dieser Hinsicht besser als andere. Beispielsweise litten die AMOLED-Displays von Samsung früher unter einer starken Farbverschiebung, aber das Unternehmen hat daran gearbeitet, diesen Effekt schrittweise zu reduzieren. Mit jeder neuen Generation wurde die Farbverschiebung weniger ausgeprägt – aber sie wurde nicht beseitigt. Die neuesten AMOLED-Displays von Samsung, die in Handys wie dem Note 8 zu sehen sind, leiden immer noch unter leichten Farbverschiebungen bei schrägem Winkel. Es ist deutlich besser als AMOLED-Displays aus den Jahren 2012/2013, aber nicht wesentlich besser als beispielsweise das Display des Galaxy S7.
Andererseits leidet die P-OLED-Displaytechnologie von LG, die im V30 und im Pixel 2 XL zu sehen ist, unter einer viel deutlicheren Farbverschiebung. Schon bei kleinsten Winkeländerungen entwickeln die Displays einen Blaustich, der an die Displays der Samsung-Ära 2012/2013 erinnert.
Ist Farbverschiebung ein großes Problem? Die vorherrschende Meinung ist, dass es bei P-OLED-Displays ein großes Problem darstellt, bei den meisten AMOLED-Displays jedoch „keine große Sache“. Unserer Ansicht nach besteht der nächste große Schritt nach vorn jedoch darin, Farbverschiebungen vollständig zu eliminieren. Farbverschiebungen verringern die Farbgenauigkeit, wenn Sie nicht direkt auf das Display schauen. Auch wenn mehrere Personen gleichzeitig ein Display betrachten, verhindert die Farbverschiebung ein einheitliches Seherlebnis.
Altern. Eine weitere bedauerliche Eigenschaft von OLED-Displays ist, dass sie tendenziell schneller altern als LCDs. OLED Displays leiden unter zwei Alterungsproblemen: Bildeinlagerungen (kurzfristig) und Einbrennen des Displays (langfristig).
Das Einbrennen von Bildern ist vorübergehender Natur und tritt auf, wenn ein Teil des Bildschirminhalts überlagert wird oder auf dem Display „hängen bleibt“. Das Problem tritt häufiger bei LCDs auf (insbesondere bei den Quantum IPS-Displays in den Flaggschiff-Smartphones von LG), tritt aber auch bei OLED-Displays auf.
Häufiger kommt es bei OLED-Displays zu einem Einbrennen. Dies tritt am häufigsten in Form einer dauerhaften Verfärbung in bestimmten Bereichen des Displays auf Sie finden sich in Bereichen, die lange Zeit statisch bleiben, etwa in der Navigations- und Statusleiste von Android Telefone.
Die Entwicklung eines Burn-in-Syndroms dauert normalerweise mehrere Monate, im besten Fall sogar Jahre. Allerdings ist das Einbrennen ein sehr veränderliches Phänomen. Einige Nutzer berichten von dauerhaftem Einbrennen bereits nach wenigen Tagen oder Wochen der Nutzung, selbst bei Smartphones mit den neuesten AMOLED-Displays von Samsung (wie dem Galaxy S8). Benutzer haben auch berichtet, dass es bei den im P-OLED-Displays verwendeten P-OLED-Displays nach kurzer Zeit zu einem Einbrennen kam LG V30 und das Google Pixel 2 XL.
Gibt es eine Lösung für das Burn-in-Problem? Auch hier können Hersteller das Problem abmildern, aber nicht lösen – es ist eine inhärente Eigenschaft von OLED-Displays der aktuellen Generation. OEMs mildern dies häufig, indem sie weiße Navigationsleisten verwenden, die Schaltflächen der Navigationsleiste abdunkeln und andere Software-Optimierungen vornehmen, wie z. B. leicht bewegte Uhren in ständig eingeschalteten Displays. Samsung, Apple und Google haben alle erklärt, dass sie Software zur Bekämpfung von Burn-in einsetzen, aber alle drei haben erklärt, dass Burn-in unvermeidbar sei. Einfach ausgedrückt lässt die Qualität des OLED-Displays nach einigen Monaten regelmäßiger Nutzung dauerhaft nach (wenn auch nicht in erheblichem Maße in diesem Zeitraum).
Einer der Gründe für das Einbrennen ist die organische Beschaffenheit der LEDs in OLED-Displays – und wie bereits erwähnt altert das blaue Subpixel am schnellsten. MicroLED ist eine Technologie, die das Problem theoretisch durch die Kombination anorganischer LEDs mit den Subpixel-Technologien von OLED lösen kann, aber noch nicht kommerzialisiert wurde. Auch in naher Zukunft wird OLED weiterhin durch permanentes Einbrennen gekennzeichnet sein, es sei denn, es kommt zu einem Durchbruch.
Energieeffizienz bei hohem APL. Wie im Abschnitt „Terminologie“ erläutert, ist die Anzeigehelligkeit bei OLED variabel, da sie bei hohem Average Picture Level (APL) abnimmt und bei niedrigem APL zunimmt. Die Energieeffizienz von OLED hängt von der APL des auf dem Display angezeigten Inhalts ab.
Bei einem niedrigen APL (<65 %) ist OLED demnach energieeffizienter als LCD DisplayMate. Das heißt, wenn der Inhalt auf dem Display nicht viele weiße Hintergründe hat, verbraucht es weniger Strom. Dies ist wichtig für Medieninhalte wie Videos, die keinen überwiegend weißen Hintergrund haben, bei denen mehr Subpixel aufleuchten und sich zu dem resultierenden weißen Licht kombinieren.
Andererseits führen Webinhalte in der Regel dazu, dass OLEDs mehr Strom verbrauchen, da Webseiten überwiegend weiße Hintergründe haben. und damit hohe APLs. (Es ist erwähnenswert, dass die durchschnittliche APL in der Benutzeroberfläche von Android 5.0 Lollipop 80 % betrug Motorola).
Hier ist der Deal: Bei Aufgaben wie dem Surfen im Internet ist LCD fast immer energieeffizienter als OLED, trotz der erheblichen Verbesserungen der Emittereffizienz in den neuesten OLED-Generationen. OLED schließt die Lücke bei hohem APL und hat LCD bei niedrigem APL bereits überholt. Das ist noch nicht ganz so weit, aber es ist nicht weit hergeholt zu erwarten, dass OLED in einigen Jahren in Szenarien mit hohem APL energieeffizienter sein wird als LCD.
Nachdem wir nun einen kurzen Blick auf die Probleme geworfen haben, die sowohl OLED- als auch LCD-Anzeigetechnologien betreffen, betrachten wir nun die irreführenden Spezifikationen, die von OEMs hinsichtlich der Anzeigequalität verbreitet werden.
Irreführende Angaben bei Smartphone-Displays
Entsprechend DisplayMate, kann das Display des Galaxy Note 8 bis zu 1200 Nits hell werden. Allerdings gilt dieser Wert nur für die automatische Helligkeitserhöhung bei Sonnenlicht. Bei 1 % APL, was bedeutet, dass das Display einen vollflächigen, nahezu schwarzen Hintergrund anzeigt, kann das Display des Note 8 728 Nits erreichen, wenn die Helligkeit manuell erhöht wird. Die tatsächliche Helligkeit beträgt jedoch 423 Nits bei 100 % APL im adaptiven Modus. Es besteht offensichtlich eine große Diskrepanz zwischen den beiden Zahlen, und es ist irreführend, den Wert von 728 Nits als Merkmal des Note 8 zu bewerben, ohne die erforderlichen qualifizierenden Informationen hinzuzufügen.
Was den Kontrast angeht, neigen Hersteller dazu, mit einem täuschend hohen dynamischen Kontrast zu werben. Der statische Kontrast ist oft geringer als der Nennkontrast, was ein Problem darstellt, das LCDs betrifft (dank ihres echten Schwarztons haben OLEDs keine Kontrastprobleme). Der dynamische Kontrast ist tendenziell viel höher als der statische Kontrast, aber das nützt dem durchschnittlichen Benutzer nicht viel Hinzu kommt, dass statische Kontrastwerte Umgebungen mit hohem Umgebungsanteil nicht berücksichtigen Licht. An diesem Punkt sinkt der tatsächliche Kontrast auf 100:1–200:1, ein gewaltiger Unterschied zum Nennkontrast des Displays.
Die Angebotsseite der Gleichung
OLED-Displays können eine hohe Bildgenauigkeit erzielen und erfreuen sich zunehmender Nachfrage. Aber ist das Angebot auf dem neuesten Stand?
Die Antwort lautet: Derzeit nicht. Es gibt viele namhafte Display-Hersteller im LCD-Bereich, darunter Japan Display (JDI), Sharp, LG Display, Tianma, BOE und andere. Wenn es um die OLED-Technologie geht, nimmt Samsung Display jedoch eine marktbeherrschende Stellung ein. LG Display begann insbesondere im Jahr 2017 mit dem Verkauf von P-OLED-Displays, und chinesische Hersteller wie BOE bereiten sich darauf vor, auch OLED-Displays herzustellen. Aber Samsung Display hat den Vorteil, der Konkurrenz mehrere Jahre voraus zu sein.
In der Vergangenheit nutzte Samsung Display seine Position zum Verkaufen n-1 AMOLED-Displays an andere OEMs weitergeben und die besten AMOLED-Panels der aktuellen Generation für die Mobilsparte von Samsung Electronics behalten. Noch heute verfügen nur wenige Smartphones über 18:9 WQHD+ (2880x1440) AMOLED-Displays. Geräte wie die Huawei Mate 10 Pro und das OnePlus 5T verfügen über ein 6-Zoll-Full-HD+-Display (2160 x 1080) im 18:9-Format. Obwohl es sich bei diesen Displays um Panels der aktuellen Generation handelt, ist ihre Auflösung geringer. Wenn Unternehmen bereit sind, mehr für OLED-Panels zu zahlen, stellt Samsung Display ihnen natürlich gerne seine hochwertigste AMOLED-Technologie zur Verfügung. Ein Beispiel ist Apple, das in der Branche über einen erheblichen Einfluss verfügt. Das Unternehmen verlangt von seinen Zulieferern hochwertige Displays, und das OLED-Display im iPhone X bildet da keine Ausnahme.
Das Display des iPhone X soll ein speziell von Apple entworfenes und von Samsung hergestelltes Panel sein. Es hat ein anderes Seitenverhältnis (19,5:9), eine andere Auflösung (2436 x 1125) und eine andere Pixeldichte (458 PPI) als die Displays in Samsungs Smartphones.
Da es sich beim iPhone Das Unternehmen lieferte 2017 etwa 50 Millionen OLED-Panels für das iPhone X an Apple und wird die Zahl voraussichtlich für das nächste iPhone erhöhen. Dies könnte zu einer Verknappung auf dem OLED-Display-Markt führen – die meisten der gelieferten AMOLED-Displays gehen an Apple und nicht an Android-OEMs.
Konkurrenz im OLED-Bereich ist eine Lösung. LG Display verwendete zuvor P-OLED-Displays in seiner G-Flex-Smartphone-Serie und stieg 2017 erneut in das Geschäft mit OLED-Displays ein. Google bekundete sein Interesse, indem es einen millionenschweren Deal zur Nutzung der P-OLED-Displays von LG abschloss. Auch Apple hat in der Vergangenheit Interesse gezeigt.
P-OLED-Displays sind noch nicht mit AMOLED-Displays konkurrenzfähig, aber LG Display könnte die Lücke im Jahr 2018 und darüber hinaus schließen. Das wäre nur eine gute Nachricht für die Branche.
Letzte Worte
Im Laufe dieses Artikels haben wir gesehen, wie komplex der Bereich der Display-Analyse ist. Viele Display-Experten sagen, dass man ein Display niemals subjektiv beurteilen sollte. Für die meisten Menschen können subjektive Bewertungen jedoch immer noch nützlich sein – insbesondere angesichts der Tatsache, dass es sehr schwierig ist, einen objektiven Testworkflow einzurichten. Bevor Sie ein Urteil fällen, sollten Sie bedenken, dass Benutzer Vorkenntnisse über Smartphone-Anzeigetechnologien haben sollten, um zu verhindern, dass Fehlinformationen ihre Meinung beeinflussen.
Natürlich haben Menschen unterschiedliche subjektive Vorlieben, und das ist in Ordnung. Viele bevorzugen gesättigte Farben, die objektiv ungenau sind. Andere bevorzugen genaue Farbmodi, die in Bezug auf die Farbräume sRGB oder DCI-P3 kalibriert sind. Einige bevorzugen die Quad-HD-Auflösung, während andere mit der PenTile Full HD-Auflösung in OLED-Displays vollkommen zufrieden sind. Wenn es um Smartphone-Displays geht, ist die Auswahl groß und sowohl Display-Hersteller als auch Smartphone-Anbieter sollten dies respektieren.
Hier ist die Erkenntnis: LCD und OLED haben ihre Vor- und Nachteile, und beide haben unterschiedliche Fortschritte gemacht. Es ist wahrscheinlich, dass OLED auch in den nächsten Jahren die Technologie der Wahl für Smartphones bleiben wird, aber vorerst Probleme wie PenTile, Farbverschiebung und Einbrennen hindern die Technologie daran, einen einwandfreien Benutzer zu erreichen Erfahrung. Auch die Angebotsseite muss verbessert werden, bevor sie bei Geräten im unteren Preissegment realisierbar wird.
Wir haben seit den ersten Touchscreen-Smartphone-Displays im Jahr 2007 einen langen Weg zurückgelegt, aber es liegt noch ein langer Weg vor uns.