Преглед на дисплея Samsung Galaxy S21 Ultra: Техническа стъпка напред

Пускането на нови устройства Galaxy винаги е вълнуващо време за ентусиастите на дисплейните технологии. Тъй като Samsung Display все още е водещ в напредъка на индустрията при мобилните екрани, новият Samsung Galaxy S21 Ultra демонстрира кървящ ръб в технологията на мобилните дисплеи и ни дайте съвети какво да очакваме от дисплеите на телефоните, пуснати в близко бъдеще бъдеще.

Най-новите панели не винаги са най-добрите най-доброто панели обаче. Въпреки че технологията може да се подобрява, компаниите трябва да се уверят, че поддържат качеството на калибриране под контрол. Понякога технологичните подобрения са въвели нови проблеми: например, въведени са панели с висока честота на опресняване промяна на цвета, когато телефонът превключи честотата на опресняване, и трябваше да се създадат софтуерни решения, за да се реши това проблем. Новият материал на излъчвателя и настройките на драйвера също могат да повлияят на качеството на изображението. Докато Galaxy S21 Ultra демонстрира по-новата OLED технология на Samsung, нека видим дали успява да подобри и качеството на изображението.

Устройството Snapdragon Samsung Galaxy S21 Ultra в този преглед е закупено лично. Samsung не компенсира по никакъв начин този преглед.

Какво се е променило?

В сравнение с Galaxy Note20 Ultra, Samsung не споменава големи промени. На хартия панелите изглеждат изключително сходни: и двата са големи QHD панели с поддръжка на до 120 Hz честоти на опресняване и двата рекламират LTPO панел от следващо поколение с VRR (променлива честота на опресняване) поддържа. По отношение на яркостта, и двата също могат да се похвалят с пик от 1500 нита. Въпреки това, една основна разлика с новия Galaxy S21 Ultra е, че той най-накрая позволява своята честота на опресняване от 120 Hz при естествения QHD на дисплея разделителна способност — предишните флагмани на Galaxy бяха останали с FHD (1080p) разделителна способност за изобразяване, ако искаха да използват 120 Hz висока честота на опресняване режим. За съжаление нямам Galaxy Note20 Ultra, за да проуча други потенциални разлики, но Андрей от Anandtech установи, че панелът в Galaxy S21 Ultra е още по-енергийно ефективен отколкото този в Note20 Ultra.

"Променлива" честота на опресняване

Въпреки че Samsung Galaxy S21 Ultra се рекламира, че има „истинско“ решение с променлива честота на опресняване, той все пак всъщност превключва между дискретни режими на честота на опресняване. Въпреки това, с панелите LTPO „VRR“ на Galaxy S21 Ultra и Note20 Ultra, има повече режими на честота на опресняване в драйвера на дисплея от тези, които са изложени на Android OS. Андрей от Anandtech също покрива механизма на драйвера на дисплея който отговаря за по-фино настроеното превключване на честотата на опресняване на панела.

Цветни профили

Samsung Galaxy S21 Ultra (заедно с повечето други устройства с Android) поддържа същите конфигурации на цветовия режим на екрана като последните си две поколения, със своя ярък и естествен профил. Режимът Vivid беше зададен по подразбиране на моето устройство Snapdragon.

The Естествено profile е профилът с точен цвят на телефона и е насочен към sRGB цветовото пространство с управление на цветовете до цветовото пространство Display P3. Бялата точка на профила е насочена към D65/6500 K (като моите измервания показват около ~6300 K), а нейното тонално картографиране е насочено към стандартна гама от 2,20.

The Ярко е профил с усилване на цветовете, който увеличава наситеността на цветовете на екрана. Целевото цветово пространство на профила е с около 36% по-голямо от sRGB и е подобно на Display P3, но с променен син цвят. Червените са подсилени с около 24% и са оцветени към оранжево; Зелените са подсилени с около 35% и оцветени към циан; сините са подсилени с около 18% и са силно оцветени към циан. Получените цветове са пренаситени и леко изкривени в нюанса, но много потребители може да предпочетат това заради неговата яркост. Бялата точка е малко по-студена, насочена към приблизително 6700 K в настройката по подразбиране. За този профил е предвидена опция за регулиране на цветовата температура на профила. Индивидуалните корекции на RGB каналите (полиномни цветови корекции) също са предоставени в Разширени настройки. Тоналното картографиране на профила също е насочено към стандартна гама от 2,20, но се отклонява към по-висока стойност при по-висока яркост, тъй като профилът не нормализира осветеността на дисплея в отговор на съдържанието APL.

Яркост

Новите флагмани на Samsung Galaxy обикновено идват с нови рекорди за пикова яркост за мобилни OLED. Въпреки това, при Samsung Galaxy S21 Ultra виждаме показатели за яркост, които са подобни на Note20 Ultra. Това означава, че виждаме около 900 нита при бял бял екран (100% APL), до 1500 нита при малък 1% APL. Повечето приложения със светла тематика имат около 75-85% APL, при което Galaxy S21 Ultra може да изведе около 1000 нита. Излишно е да казвам, че това все още са изключително впечатляващи показатели за яркост. Обърнете внимание, че Samsung Galaxy S21 Ultra (и повечето други устройства с Android) могат да достигнат тази пикова яркост само при силно околно осветление, като например при слънчева светлина. В противен случай пиковата яркост за диапазона на ръчната яркост е само около 400 нита за бяло на цял екран.

Когато е на върха си, едно предупреждение с яркостта на дисплея е, че той жертва контраста на изображението за максимална бяла яркост. Пиковата яркост на Galaxy S21 Ultra варира значително в зависимост от APL на съдържанието; телефонът може да изпомпва повече ток към ярки области на дисплея, когато останалата част от дисплея не излъчва много светлина. Въпреки че това има предимството да позволи на малките ярки области да изпъкват повече, то може напълно да обърка изобразяването на цветовите тонове, правейки детайлите в изображенията по-трудни за виждане. Поради тази причина някои OLED деактивират този механизъм за увеличаване на яркостта (или намаляване на яркостта, както искате да го погледнете) чрез ограничаване на тока към панела и нормализиране на яркостта до тази на бялото на цял екран (максимална консумация на енергия), независимо от съдържанието APL. Това поведение вече е внедрено в естествения (или подобен) профил на повечето телефони сега за подобрена точност на цветовия тон. Въпреки това, някои телефони, като Samsung Galaxy S21 Ultra, продължават да позволяват яркостта да варира при пикова яркост, вероятно за спецификационен лист — открих, че дисплеите, които контролират реакцията на яркост към APL при пикова яркост, като цяло са по-четливи под слънчева светлина. OnePlus 8 Pro, който нормализира пиковата си яркост (само до около ~720 нита) и след това повишава неговите средни тонове, е неподвижен сред най-добрите телефонни дисплеи, които съм виждал за гледане на слънчева светлина; Google Pixel 5 изпълнява подобно.

При най-ниската настройка на яркостта забелязах, че получавам две отделни показания. Ако адаптивната яркост беше деактивирана, дисплеят можеше да стане слаб до 1,6 нита за бяло на цял екран, което е отлично – повечето други OLED намаляват само до около 1,8–2,0 нита. Въпреки това, когато адаптивната яркост е активирана и плъзгачът за яркост е настроен на минимум, дисплеят на Galaxy S21 Ultra може да достигне до 1,2 нита за бяло на цял екран, което е впечатляващо. Повечето други дисплеи не могат да получат това затъмняване без помощта на някакъв тъмен филтър, насложен в софтуера. Samsung Galaxy S21 Ultra също прави това без значително увреждане на качеството на картината. Слава на Samsung тук.

Консумация на енергия

В сравнение с двегодишния Galaxy S10, виждаме, че Galaxy S21 Ultra е такъв забележително повече енергийно ефективен по отношение на светлинната ефективност. При пиковата яркост на цял екран на Galaxy S10, която е около 750 нита, Galaxy S21 Ultra консумира почти цял ват по-малко от S10 — около 25% по-малко мощност — дори когато Galaxy S21 Ultra има ~20% по-голям екран ■ площ. Когато стойностите на мощността на Galaxy S10 се увеличат, за да съответстват на площта на екрана на Galaxy S21 Ultra, разликата е още по-зашеметяваща; при този сценарий Galaxy S21 Ultra след това консумира около 37% по-малко енергия и може да изведе около 1000 нита за същата мощност като пиковата яркост от 750 нита на мащабирания S10.

Контраст и тонално картографиране

Измерено при 40% APL (~27% целеви ADL)

Както беше обсъдено по-рано, естественият профил на Samsung Galaxy S21 Ultra нормализира реакцията на яркостта на дисплея спрямо APL на съдържанието. Това е решаваща стъпка в създаването на плътно калибриране на трансферната функция (тонална карта); без него контрастът на изображението ще варира в зависимост от средната яркост на съдържанието, което може да се наблюдава в нашите диаграми на картата на контраста и тоновете за профила Vivid по-долу. Естественият профил осигурява отлична тонална точност към стандартната мощност гама 2,20 за ръчния си диапазон на яркост, благодарение на нормализирането на яркостта. Но при пикова яркост, когато е активиран режим на висока яркост, Samsung деактивира нормализирането на яркостта, така че панелът да може да изведе най-ярките бели, които може. Това има недостатъка да повлияе на тоналната точност и нашите измервания показват, че при пикова яркост, Galaxy S21 Ultra прави цветните тонове много по-тъмни от предвиденото и детайлите в изображенията могат да станат изгубен.

При ниска яркост естественият профил поддържа проследяването на мощността на гама 2,20. Въпреки че това изглежда точно на хартия, обикновено не е желателно при ниски нива на яркост. Разликите между най-тъмните нюанси на цветовете стават наистина малки при тези нива на яркост, което води до загуба на детайлност и „смазване на черното“ дори за дисплей, който перфектно проследява мощността на гама 2.20. По този начин калибраторите на дисплея трябва вместо това да използват по-ниска, по-ярка мощност на гама за първите няколко тонални стъпки за подобрена четливост на дисплея при ниска яркост. Телефони като Google Pixel 5 и iPhone на Apple са добри примери за дисплеи с отлична четливост на сенките при ниска яркост поради тяхното поведение при картографиране на тоновете.

Измерено при 40% APL (~27% целеви ADL)

Профилът Vivid не използва нормализиране на яркостта, така че неговият контраст на изображението варира в зависимост от яркостта на дисплея и APL на съдържанието. Той правилно проследява мощност от 2,20 гама за ниски до средни нива на яркост, но започва забележимо да проследява по-високи над около 400 нита. Това наистина се превръща в проблем само при пикова яркост (режим на висока яркост), но ми се иска Samsung просто да го поддържа статичен, за да поддържа контраста на изображението в диапазона на яркост. За режим Vivid, Samsung може да проследи статична гама мощност 2,40 вместо това, така че да увеличи контраста навсякъде, вместо само при високи нива на яркост.

Градиентна лента за естествен профил

Градиентните ленти винаги са били мое оплакване за устройства на Samsung. Дори и с чисто новия Galaxy S21 Ultra квантизирането на битовата дълбочина продължава да е тънко, присъстващо на дисплея в естествения профил. Дори за 10-битово съдържание, чието единствено съществуване в света на дисплея е да се справя с артефактите на квантуване, Galaxy S21 Ultra все още показва някои ленти. Основният нарушител изглежда е лента в средните тонове, която е оцветена в червено при средни до високи нива на яркост. Това не е толкова голям проблем, колкото беше в дисплея на S10, но все още е там, въпреки че не е било мое оплакване за който и да е друг основен OEM в последно време.

Баланс на бялото и прецизност на цветовете в сивата скала

Диаграми в сивата скала за естествен профил, 120 Hz

Разпространението на цветовете в сивата скала на Samsung Galaxy S21 Ultra е прилично плътно и добре контролирано в естествения профил. Има празнина, която липсва в моите графики, която може да се види от червената лента в моите снимки с градиентни ивици в предишния раздел, но като цяло на дисплея няма дразнещ нюанс. Щастлив съм да видя, че Samsung се подобри в това отношение: Последният дисплей на Galaxy, който прегледах, Note10, не се представи много добре в своята прецизност на цветовете в сивата скала. Въпреки това, както при всички дисплеи на Samsung Galaxy, които прегледах, те са калибрирани малко прекалено топло в техния естествен режим, а нашият Galaxy S21 Ultra измерва около 6300 K в сивата скала и бялото точка.

Графики в сивата скала за ярък профил, 120 Hz

Разпространението на цветовете в сивата скала на Vivid профила е малко по-плътно, което може да се очаква от цветен профил с по-малко компресиране на гамата. Освен това има по-малко цветни ивици в този профил, а бялата точка и сивата скала измерват около 6700 K по подразбиране.

Разлика в цвета на скоростта на опресняване

От моите наблюдения, след като прекарах известно време с дисплея, не забелязах промени в качеството на изображението, когато дисплеят промени режимите на честота на опресняване, когато в употреба. Това не се казва там не са всякакви разлики между режимите на честотата на опресняване. Има фини разлики в калибрирането на цветовете между режимите на дисплея 60 Hz и 120 Hz, но изглежда, че операционната система е достатъчно интелигентна, за да не превключва, когато разликата е забележима. Проследявайки текущата честота на опресняване на операционната система Android, открих, че Galaxy S21 Ultra не превключва режимите при определена яркост на системата и яркост на околната среда. Това е само за режимите на честота на опресняване, които са изложени на Android; режимите на честота на опресняване на ниво драйвер не показаха видимо изместване на цвета за окото ми, но е трудно да се оцени правилно това, без да се знае кога дисплеят е всъщност промяна на скоростта на опресняване на драйвера, тъй като не е видима за операционната система.

Точност на цветовете

Графики за точност на цвета на sRGB за Естествен профил

Galaxy S21 Ultra на Samsung като цяло показва отлична цветова точност на sRGB в естествения си профил за своя ръчен диапазон на яркост (Δд_TP = 2.7). Като правило, Δд_TP стойности под 3.0 могат да се считат за референтно качество. Въпреки това, въпреки че средните цветови грешки на профила са много ниски, има няколко големи цветови грешки при средна до висока яркост на дисплея, които заслужават внимание. Между 60%-80% PQ яркост червените с висока наситеност в sRGB придобиват леко оранжев оттенък (Δд_TP ≈ 10), а гамата е разширена към оранжево в този регион, докато червените към розовите са донякъде ограничени. При същия диапазон на яркост област от средно-високо синьо е изкривена в нюанс към лилаво, което е странно, като се има предвид, че останалата част от синия цвят изглежда добре.

При максимална яркост виждаме тенденция на пренасищане в цялата гама. Това всъщност е желателно поведение, тъй като компенсира част от компресията на гамата на екрана от силното околно осветление, когато дисплеят е с максимална яркост. Повечето от цветовете запазват същия нюанс, което е отлично. Но точно както в неговия ръчен диапазон на яркост, червените са силно изкривени към оранжевото (въпреки че тъй като портокалите изглеждат добре, това означава, че тоновете на кожата няма да бъдат забележимо изкривени).

Калибрирането на цветовете при ниска яркост е отлично и по-добро от повечето други мобилни дисплеи, които съм виждал. Повечето телефони показват компресирана гама при ниска яркост, което не е случаят с Galaxy S21 Ultra. Въпреки това, Galaxy S21 Ultra все още има проблем с четливостта на сенките при ниска яркост.

Показване на графики за точност на цвета P3 за естествен профил

Калибрирането на цвета Display P3 на естествения профил изглежда малко по-точно от неговото sRGB калибриране на цветовете. В рамките на ръчния диапазон на яркост на Galaxy S21 Ultra, профилът дава средна цветова грешка Δд_TP от 2.4 за Display P3, което е отлично. Калибрирането на Display P3 няма проблемите с червените нюанси, които присъстват в sRGB калибрирането, но грешката в синьото със средна до висока наситеност все още е там. Това трябва да осигури добра защита за бъдещето, когато съдържанието на Display P3 неизбежно стане по-често срещано в екосистемата на Android.

HDR възпроизвеждане

Измерено при 20% APL

~400 нита средно кадърно ниво на осветеност (HDR10 1000) / ~900 нита кадърно средно ниво на осветеност (HDR10 4000))

HDR съдържанието (под формата на HDR10 и Dolby Vision) става все по-плодотворно всеки ден. Вече има много HDR заглавия на всяка платформа за стрийминг и ние едва сега виждаме върха на айсберга. Камерите на Samsung позволяват и HDR10+ видеозапис, който може да се възпроизвежда направо на Galaxy S21 Ultra и с това създателите на съдържание трябва да очакват известна степен на точност от тяхното възпроизвеждане устройство. Все още има много неизползван потенциал в настоящите ни стандарти и очаквам много бъдещи подобрения и ревизии, като например стандартизирана форма на Dolby Vision IQ. За нашия преглед на HDR ще разгледаме текущото де факто стандартно възпроизвеждане на HDR10 с помощта на ST. 2084 (известен още като Perceptual Quantizer или PQ) абсолютна трансферна функция. Възпроизвеждането на HDR в профилите Natural и Vivid на Galaxy S21 Ultra е идентично.

По отношение на пиковата яркост, Samsung Galaxy S21 Ultra рекламира 1500 нита пик, което е достатъчно за HDR10-1000 (HDR10 при 1000 нита пик) съдържание. От моите измервания установих, че Galaxy S21 Ultra може да достигне 1480 нита при 20% размер на прозореца (което също е типичният APL за HDR), така че твърденията на Samsung за 1500 нита за HDR са истински. Всъщност също е доста скромен: При 10% APL Galaxy S21 Ultra може да достигне 1580 нита, а при 1% APL успя да изведе 1680 нита. Тези цифри все още не са съвсем жизнеспособни за HDR съдържание, овладяно при 4000 нита, но въпреки това е уважаван напредък и позволява място за правилни акценти от 1000 нита при по-високи APL.

Нашата контрастна диаграма показва как Galaxy S21 Ultra възпроизвежда стандартната PQ крива при възпроизвеждане на HDR10 съдържание. Можем да видим, че Galaxy S21 Ultra изобразява HDR10 съдържание много по-ярко от стандартното, когато дисплеят е на максимална яркост (което е настройката за яркост, при която HDR10 съдържанието трябва да се възпроизвежда в). Подозирам обаче, че Samsung може просто да не следва конвенцията и може би ръчното регулиране на яркостта на дисплея до 1000 нита пик ще доведе до точна HDR10-1000 PQ крива. Обърнете внимание, че изобразяването на PQ кривата на дисплея зависи от пиковите метаданни за яркост на HDR10 съдържанието (1000 нита или 4000 нита пик); Потребителските дисплеи в момента не могат да достигнат 4000 нита (а някои не могат да достигнат 1000 нита), така че вместо това дисплеят леко намалява към пиковата си яркост. Samsung Galaxy S21 Ultra е първият телефон с Android, който съм тествал, който всъщност променя картографирането на тоновете в зависимост от метаданните на HDR съдържанието, което е отлично за гледане (предишните поколения също може да имат, но не съм тествал това) — просто е жалко да се види, че не изглежда да следва PQ кривата правилно. Освен това открих, че първите 10% от кривата постепенно стават по-ярки, колкото по-дълго Galaxy S21 Ultra показва HDR съдържание; скокът в долната част на диаграмата показва това поведение в един случай, когато дисплеят изобрази тоновете с около 0,3 нита по-ярки от предвиденото, което е огромна разлика в сенките.

В прецизността на цветовете в сивата скала, Samsung Galaxy S21 Ultra се представя посредствено за HDR възпроизвеждане. Сенките му са оцветени към магента, а цветовата температура на останалите точки в сивата скала е много по-топла от стандартната, като светлите нюанси се оцветяват към жълто. Стандартното разстояние σ от 4,7 е забележително високо, надминавайки стойността за некритична забележима разлика (Δд_TP > 3.0) за събиране на точки в сивата скала.

Galaxy S21 Ultra също вижда проблеми в точността на цветовете за HDR съдържание. Нашата диаграма за точност на цветовете показва, че Galaxy S21 Ultra пренасища всички цветове в рамките на гамата P3-BT.2100, а оттенъкът на бялата точка към жълто също се вижда. Това пренасищане върви ръка за ръка с прекалено яркото изобразяване на PQ кривата.

Като цяло, Samsung Galaxy S21 Ultra осигурява изключително жизнено HDR изживяване при гледане – такова, което е по-ярко и по-цветно от стандартното. Може да не предоставя най-истинското за киното изживяване, но предимството на излишъка на яркост и цвят е че може да подобри изживяването ви при гледане на HDR при по-ярки условия, а не да го ограничава само до тъмни стаи.

Последни забележки относно дисплея на Samsung Galaxy S21 Ultra

Samsung Galaxy S21 Ultra е наистина съвременен панел, който адресира много от предишните недостатъци на OLED с висока честота на опресняване на смартфони. По отношение на калибрирането, Galaxy S21 Ultra поддържа точността на цветовете, която се очаква от телефон от неговия калибър. Въпреки това бих искал да видя по-фина настройка на детайлите в сенките при по-ниските настройки на яркостта, на които виждам, че други Android сега обръщат повече внимание. От друга страна, бих искал също така да видя Samsung да подобри тоналната си настройка при максимална яркост, вместо просто да се опитва да се състезава за възможно най-високата цифра на нитовете. Моят модул Snapdragon Galaxy S21 Ultra също показа отлична равномерност на панела при ниска и много малка яркост оцветяване на сивата скала, което е обратното на опита ми с предишния ми Note10, който беше ужасен и в двете за разбирането. И накрая, всъщност сега намирам състоянието на кривата за поносимо: Дори и с ярко съдържание, кривата отстъпи малко до никакво забележимо изкривяване по краищата, когато гледам дисплея отпред — нямам нищо против тази крива всеки ден шофьор.