Revisión de la pantalla Samsung Galaxy S21 Ultra: un paso técnico hacia adelante

El lanzamiento de nuevos dispositivos Galaxy es siempre un momento emocionante para los entusiastas de la tecnología de visualización. Con Samsung Display aún liderando el progreso de la industria en pantallas móviles, el nuevo Samsung Galaxy S21 Ultra muestra el vanguardia en tecnología de pantallas móviles y nos da pistas sobre qué esperar de las pantallas de los teléfonos que se lanzarán próximamente. futuro.

Los últimos paneles no siempre son los mejor paneles, sin embargo. Si bien la tecnología puede estar mejorando, las empresas deben asegurarse de mantener bajo control la calidad de su calibración. A veces, las mejoras tecnológicas han introducido nuevos problemas: por ejemplo, se introdujeron paneles con alta frecuencia de actualización. El color cambia cuando el teléfono cambia las frecuencias de actualización, y se tuvieron que crear soluciones de software para resolver este problema. problema. El nuevo material del emisor y los ajustes del controlador también pueden afectar la calidad de la imagen. Si bien el Galaxy S21 Ultra muestra la nueva tecnología OLED de Samsung, veamos si también logra mejorar su calidad de imagen.

La unidad Snapdragon Samsung Galaxy S21 Ultra en esta revisión fue comprada personalmente. Samsung no compensó esta revisión de ninguna manera.

¿Qué ha cambiado?

En comparación con el Galaxy Note20 Ultra, Samsung no ha mencionado ningún cambio importante. Sobre el papel, los paneles parecen extremadamente similares: ambos son paneles QHD grandes con soporte de hasta 120 Hz. frecuencias de actualización, y ambos anuncian un panel LTPO de próxima generación con VRR (frecuencia de actualización variable) apoyo. En términos de brillo, ambos también cuentan con un pico de 1.500 nits. Sin embargo, una diferencia importante con el nuevo Galaxy S21 Ultra es que finalmente permite su frecuencia de actualización de 120 Hz en el QHD nativo de la pantalla. resolución: los buques insignia Galaxy anteriores se quedaron atrapados con la resolución de renderizado FHD (1080p) si querían usar la alta frecuencia de actualización de 120 Hz modo. Desafortunadamente, no tengo un Galaxy Note20 Ultra para investigar otras posibles diferencias, pero Andrei de anandtech encontré que el panel del Galaxy S21 Ultra era aún más eficiente energéticamente que el del Note20 Ultra.

Frecuencia de actualización "variable"

Si bien se anuncia que el Samsung Galaxy S21 Ultra tiene una solución de frecuencia de actualización variable "verdadera", en realidad cambia entre modos de frecuencia de actualización discretos. Sin embargo, con los paneles LTPO "VRR" del Galaxy S21 Ultra y Note20 Ultra, hay más modos de frecuencia de actualización dentro del controlador de pantalla que los que están expuestos al sistema operativo Android. andréi de anandtech también cubre el mecanismo del controlador de pantalla que es responsable del cambio de frecuencia de actualización más preciso del panel.

Perfiles de color

El Samsung Galaxy S21 Ultra (junto con la mayoría de los demás dispositivos Android) mantiene las mismas configuraciones de modo de color de pantalla que sus dos últimas generaciones, con su perfil Vívido y Natural. El modo Vivid estaba configurado como predeterminado en mi unidad Snapdragon.

El Natural perfil es el perfil de color preciso del teléfono y apunta al espacio de color sRGB con administración de color hasta el espacio de color Display P3. El punto blanco del perfil apunta a D65/6500 K (con mis mediciones indicando aproximadamente ~6300 K), y su mapeo de tonos apunta a una gamma estándar de 2,20.

El Vívido perfil es un perfil con color mejorado, que aumenta la saturación de colores en la pantalla. El espacio de color objetivo del perfil es aproximadamente un 36 % más grande que el sRGB y es similar al Display P3 pero con azules alterados. Los rojos aumentan aproximadamente un 24% y se tiñen de naranja; Los verdes aumentan aproximadamente un 35% y se tiñen hacia el cian; los azules aumentan aproximadamente un 18% y se tiñen fuertemente hacia el cian. Los colores resultantes están sobresaturados y ligeramente sesgados en tono, pero muchos usuarios pueden preferir esto por su intensidad. El punto blanco es un poco más frío y apunta a aproximadamente 6700 K en su configuración predeterminada. Para este perfil, se proporciona una opción para ajustar la temperatura de color del perfil. Los ajustes de canales RGB individuales (correcciones de color polinómicas) también se proporcionan en Configuración avanzada. El mapeo de tonos del perfil también apunta a una gamma estándar de 2.20, pero diverge a un valor más alto. con mayor brillo ya que el perfil no normaliza la luminosidad de la pantalla en respuesta al contenido APL.

Brillo

Los nuevos buques insignia de Samsung Galaxy suelen venir con nuevos récords de brillo máximo para OLED móviles. Sin embargo, Con el Samsung Galaxy S21 Ultra, estamos viendo cifras de brillo similares a las del Note20 Ultra. Es decir, estamos viendo alrededor de 900 nits en blanco de pantalla completa (100% APL), hasta 1500 nits en un pequeño 1% APL. La mayoría de las aplicaciones con temas ligeros tienen aproximadamente un 75-85% de APL, en el que el Galaxy S21 Ultra puede generar alrededor de 1000 nits. No hace falta decir que se trata de cifras de luminosidad extremadamente impresionantes. Tenga en cuenta que el Samsung Galaxy S21 Ultra (y la mayoría de los demás dispositivos Android) solo puede alcanzar este brillo máximo en condiciones de alta iluminación ambiental, como bajo la luz del sol. De lo contrario, el brillo máximo para el rango de brillo manual es de sólo unos 400 nits para el blanco de pantalla completa.

Cuando está en su punto máximo, una advertencia con el brillo de la pantalla es que sacrifica el contraste de la imagen para obtener la máxima luminosidad blanca. El brillo máximo del Galaxy S21 Ultra varía significativamente según el contenido APL; el teléfono puede bombear más corriente a las regiones brillantes de la pantalla cuando el resto de la pantalla no emite mucha luz. Si bien esto tiene la ventaja de permitir que las pequeñas regiones brillantes se destaquen más, puede alterar completamente la reproducción de los tonos de color, haciendo que los detalles de las imágenes sean más difíciles de ver. Por esta razón, algunos OLED desactivan este mecanismo de aumento (o reducción del brillo, como se mire) del brillo al limitar la corriente al panel y normalizar el brillo al de los blancos de pantalla completa (consumo máximo de energía), independientemente del contenido APL. Este comportamiento ahora se implementa en el perfil Natural (o similar) de la mayoría de los teléfonos para mejorar la precisión del tono de color. Sin embargo, algunos teléfonos, como el Samsung Galaxy S21 Ultra, continúan permitiendo que el brillo varíe al máximo, probablemente para el hoja de especificaciones: descubrí que las pantallas que controlan la respuesta de brillo a APL en el brillo máximo son en general más legibles en luz de sol. El OnePlus 8 Pro, que normaliza su brillo máximo (a sólo ~720 nits) y luego aumenta sus medios tonos, todavía está entre las mejores pantallas de teléfono que he visto para ver la luz del sol; el Google Píxel 5 se desempeña de manera similar.

En su configuración de brillo más baja, noté que obtenía dos lecturas separadas. Si se deshabilitó el brillo adaptable, la pantalla podría atenuarse hasta 1,6 nits para el blanco de pantalla completa, lo cual es excelente; la mayoría de los otros OLED solo bajan a aproximadamente 1,8 a 2,0 nits. Sin embargo, cuando el Brillo Adaptativo está habilitado y el control deslizante de brillo está al mínimo, la pantalla del Galaxy S21 Ultra podría llegar a 1,2 nits para el blanco de pantalla completa, lo cual es impresionante. La mayoría de las otras pantallas no pueden atenuarse tanto sin la ayuda de algún tipo de filtro oscuro superpuesto en el software. El Samsung Galaxy S21 Ultra también hace esto sin perjudicar significativamente la calidad de la imagen. Felicitaciones a Samsung aquí.

El consumo de energía

Comparado con el Galaxy S10 de dos años, vemos que el Galaxy S21 Ultra es notablemente más energéticamente eficiente en términos de eficacia luminosa. Con el brillo máximo de pantalla completa del Galaxy S10, que es de aproximadamente 750 nits, el Galaxy S21 Ultra consume casi un todo un vatio menos que el S10 (aproximadamente un 25% menos de energía) incluso cuando el Galaxy S21 Ultra tiene una pantalla ~20% más grande área. Cuando las cifras de potencia del Galaxy S10 se amplían para que coincidan con el área de la pantalla del Galaxy S21 Ultra, la diferencia es aún más asombrosa; En este escenario, el Galaxy S21 Ultra consume aproximadamente un 37% menos de energía y puede generar alrededor de 1000 nits con la misma potencia que el brillo máximo de 750 nits del S10 escalado.

Mapeo de contraste y tono

Medido al 40% APL (~27% ADL objetivo)

Como se mencionó anteriormente, el perfil Natural del Samsung Galaxy S21 Ultra normalizó la respuesta del brillo de la pantalla al contenido APL. Este es un paso crucial para producir una calibración precisa de la función de transferencia (mapa de tonos); sin él, el contraste de la imagen variará según el brillo promedio del contenido, lo que se puede observar en nuestros gráficos de mapas de contraste y tonos para el perfil Vivid a continuación. El perfil Natural produce una excelente precisión tonal hacia la gama de potencia estándar 2,20 para su rango de brillo manual, gracias a la normalización del brillo. Pero en su brillo máximo, cuando se activa el modo de brillo alto, Samsung desactiva la normalización de brillo para que el panel pueda generar los blancos más brillantes que pueda. Esto tiene el inconveniente de afectar la precisión tonal y nuestras mediciones muestran que, con el brillo máximo, El Galaxy S21 Ultra reproduce los tonos de color mucho más oscuros de lo previsto y los detalles de las imágenes pueden volverse perdido.

Con un brillo bajo, el perfil Natural mantiene el seguimiento de la potencia gamma 2,20. Aunque esto parece exacto sobre el papel, normalmente no es deseable con niveles de brillo bajos. Las diferencias entre los tonos de colores más oscuros se vuelven realmente pequeñas en estos niveles de brillo, causando una pérdida de detalle y "aplastamiento negro" incluso para una pantalla que rastrea perfectamente una potencia gamma de 2.20. Por lo tanto, los calibradores de pantalla deberían utilizar una potencia gamma más baja y más brillante para los primeros pasos de tono para mejorar la legibilidad de la pantalla con un brillo bajo. Teléfonos como el Google Pixel 5 y los iPhone de Apple son buenos ejemplos de pantallas con excelente legibilidad de sombras con bajo brillo debido a su comportamiento de mapeo de tonos.

Medido al 40% APL (~27% ADL objetivo)

El perfil Vivid no emplea normalización de brillo, por lo que el contraste de su imagen varía según el brillo de la pantalla y el contenido APL. Realiza un seguimiento adecuado de una potencia gamma de 2,20 para niveles de brillo bajos a medios, pero comienza a realizar un seguimiento notablemente superior a aproximadamente 400 nits. Esto realmente solo se convierte en un problema con el brillo máximo (modo de brillo alto), pero desearía que Samsung lo mantuviera estático para mantener el contraste de la imagen en todo su rango de brillo. Para el modo Vivid, Samsung podría rastrear una potencia gamma estática de 2.40 para aumentar el contraste en todos los ámbitos, en lugar de solo en niveles altos de brillo.

Bandas degradadas para el perfil Natural

Las bandas degradadas siempre han sido una de mis quejas sobre los dispositivos Samsung. Incluso con el nuevo Galaxy S21 Ultra, la cuantificación de profundidad de bits sigue siendo una sutileza presente en la pantalla en el perfil Natural. Incluso para el contenido de 10 bits, cuya única existencia en el mundo de las pantallas es abordar los artefactos de cuantificación, el Galaxy S21 Ultra todavía presenta algunas bandas. El principal problema parece ser una franja en los medios tonos que se tiñe de rojo en niveles de brillo medios a altos. No es un problema tan grande como lo fue en la pantalla del S10, pero sigue ahí cuando no ha sido una queja mía para ningún otro OEM importante en los últimos tiempos.

Balance de blancos y precisión de color en escala de grises

Gráficos en escala de grises para perfil natural, 120 Hz

La extensión de color en escala de grises en el Samsung Galaxy S21 Ultra es decentemente ajustada y bien controlada en el perfil Natural. Hay un espacio que falta en mis tramas y que se puede ver en la franja roja en mis fotos de bandas degradadas en la sección anterior, pero en general, no hay ningún tinte discordante en la pantalla. Me alegra ver que Samsung ha mejorado en este sentido: la última pantalla Galaxy que revisé, la Note10, no funcionó muy bien en su precisión de color en escala de grises. Sin embargo, como ocurre con todas las pantallas Samsung Galaxy que he revisado, están calibradas demasiado calientes. en su modo Natural, y nuestro Galaxy S21 Ultra midió aproximadamente 6300 K en su escala de grises y blanco punto.

Gráficos en escala de grises para perfil Vivid, 120 Hz

La distribución del color en escala de grises del perfil Vivid es un poco más ajustada, lo que se puede esperar de un perfil de color con menos compresión de gama. También hay menos bandas de color en este perfil, y el punto blanco y la escala de grises miden alrededor de 6700 K de forma predeterminada.

Diferencia de color de frecuencia de actualización

Según mis observaciones después de pasar tiempo con la pantalla, no he notado alteraciones en la calidad de la imagen cuando la pantalla cambió los modos de frecuencia de actualización cuando en uso. Esto no quiere decir que haya no lo son cualquier diferencia entre los modos de frecuencia de actualización. Existen diferencias sutiles en la calibración del color entre los modos de visualización de 60 Hz y 120 Hz, pero parece que el sistema operativo es lo suficientemente inteligente como para no cambiar cuando la diferencia puede ser notable. Al rastrear la frecuencia de actualización actual del sistema operativo Android, descubrí que el Galaxy S21 Ultra no cambia de modo bajo un cierto brillo del sistema y brillo ambiental. Esto es sólo para los modos de frecuencia de actualización que están expuestos a Android; Los modos de frecuencia de actualización a nivel del conductor no mostraron cambios de color visibles ante mis ojos; sin embargo, es difícil evaluar esto adecuadamente sin saber cuándo está encendida la pantalla. de hecho cambiando la frecuencia de actualización del controlador, ya que no es evidente para el sistema operativo.

Precisión del color

Gráficos de precisión de color sRGB para perfil natural

El Galaxy S21 Ultra de Samsung generalmente muestra una excelente precisión de color sRGB en su perfil natural para su rango de brillo manual (Δmi_TP = 2.7). Como regla general, Δmi_TP los valores inferiores a 3,0 se pueden considerar de calidad de referencia. Sin embargo, aunque los errores de color promedio del perfil son muy bajos, hay un par de errores de color altos con brillos de pantalla medios a altos que son dignos de mención. Entre el 60 % y el 80 % de brillo PQ, los rojos de alta saturación en sRGB adquieren un tinte ligeramente anaranjado (Δmi_TP ≈ 10), y la gama se expande hacia el naranja en esta región, mientras que del rojo al rosa está algo limitada. En el mismo rango de brillo, una región de azules medios-altos tiene un tono sesgado hacia el púrpura, lo cual es extraño dado que el resto de los azules se ven bien.

Con el brillo máximo, vemos una tendencia de sobresaturación en toda la gama. En realidad, este es un comportamiento deseable, ya que compensa parte de la compresión de la gama de la pantalla debido a la alta iluminación ambiental cuando la pantalla tiene su brillo máximo. La mayoría de los colores conservan el mismo tono, lo cual es excelente. Pero al igual que en su rango de brillo manual, los rojos están muy inclinados hacia el naranja (aunque dado que los naranjas parecen estar bien, esto significa que no es probable que los tonos de piel se distorsionen notablemente).

La calibración del color de bajo brillo es excelente y mejor que en la mayoría de las otras pantallas móviles que he visto. La mayoría de los teléfonos muestran una gama comprimida con bajo brillo, lo que no es el caso del Galaxy S21 Ultra. Sin embargo, el Galaxy S21 Ultra todavía tiene problemas con la legibilidad de las sombras con poco brillo.

Mostrar gráficos de precisión de color P3 para perfil natural

La calibración de color Display P3 del perfil Natural parece ser un poco más precisa que su calibración de color sRGB. Dentro del rango de brillo manual del Galaxy S21 Ultra, el perfil produce un error de color promedio Δmi_TP de 2,4 para Display P3, lo cual es excelente. La calibración Display P3 no tiene los problemas con los rojos que están presentes en la calibración sRGB, pero el error en los azules de saturación media a alta sigue ahí. Esto debería proporcionar una buena preparación para el futuro cuando el contenido Display P3 inevitablemente se vuelva más común dentro del ecosistema de Android.

Reproducción HDR

Medido al 20% APL

~400 nit nivel de luz promedio de fotograma (HDR10 1000) / ~900 nit nivel de luz promedio de fotograma (HDR10 4000))

El contenido HDR (en forma de HDR10 y Dolby Vision) es cada día más prolífico. Ahora hay muchos títulos HDR en todas las plataformas de transmisión y recién ahora estamos viendo la punta del iceberg. Las cámaras de Samsung también permiten la grabación de vídeo HDR10+, que se puede reproducir directamente en el Galaxy. S21 Ultra, y con eso, los creadores de contenido deben esperar cierto grado de precisión en su reproducción. dispositivo. Todavía hay un montón de potencial sin explotar en nuestros estándares actuales y espero muchas mejoras y revisiones futuras, como una forma estandarizada de Dolby Visión IQ. Para nuestra revisión de HDR, veremos la reproducción estándar de facto HDR10 actual usando el ST. 2084 (también conocido como Perceptual Quantizer, o PQ) función de transferencia absoluta. La reproducción HDR en los perfiles Natural y Vívido del Galaxy S21 Ultra es idéntica.

En términos de brillo máximo, el Samsung Galaxy S21 Ultra anuncia un pico de 1500 nits, que es suficiente para contenido HDR10-1000 (HDR10 con un pico de 1000 nits). Según mis mediciones, descubrí que el Galaxy S21 Ultra puede alcanzar 1480 nits con un tamaño de ventana del 20% (que también es el APL típico para HDR), por lo que las afirmaciones de Samsung de 1500 nits para HDR son genuinas. En realidad también es bastante modesto: Con un 10% de APL, el Galaxy S21 Ultra puede alcanzar 1580 nits y con un 1% de APL, logró generar 1680 nits. Estas cifras aún no son del todo viables para el contenido HDR masterizado a 4000 nits, pero de todos modos es un progreso respetable y permite espacio para reflejos adecuados de 1000 nits en APL más altos.

Nuestro gráfico de contraste muestra cómo el Galaxy S21 Ultra reproduce la curva PQ estándar al reproducir contenido HDR10. Podemos ver que el Galaxy S21 Ultra reproduce el contenido HDR10 mucho más brillante que el estándar cuando la pantalla tiene el brillo máximo (que es la configuración de brillo en la que se supone que se reproduce el contenido HDR10) en). Sin embargo, sospecho que es posible que Samsung simplemente no esté siguiendo la convención, y tal vez ajustar manualmente el brillo de la pantalla a un máximo de 1000 nits daría como resultado una curva HDR10-1000 PQ precisa. Tenga en cuenta que la representación de la curva PQ en la pantalla depende de los metadatos de luminancia máxima del contenido HDR10 (pico de 1000 nits o 4000 nits); Actualmente, las pantallas de consumo no pueden alcanzar los 4000 nits (y algunas no pueden alcanzar los 1000 nits), por lo que la pantalla avanza suavemente hacia su brillo máximo. El Samsung Galaxy S21 Ultra es el primer teléfono Android que probé que realmente cambia su mapeo de tonos dependiendo de los metadatos del contenido HDR, que es Excelente de ver (es posible que las generaciones anteriores también lo hayan hecho, pero no lo probé). Es una pena ver que no parece seguir la curva PQ. adecuadamente. Además, descubrí que el primer 10% de la curva se volvió gradualmente más brillante cuanto más tiempo el Galaxy S21 Ultra mostraba contenido HDR; El pico en la parte inferior del gráfico muestra este comportamiento en un momento en el que la pantalla mostró los tonos aproximadamente 0,3 nits más brillantes de lo previsto, lo cual es una gran diferencia en las sombras.

En precisión de color en escala de grises, el Samsung Galaxy S21 Ultra tiene un rendimiento mediocre para la reproducción HDR. Sus sombras están teñidas de magenta y la temperatura de color del resto de los puntos de la escala de grises es mucho más cálida que la estándar, con luces teñidas de amarillo. La distancia estándar σ de 4,7 es notablemente alta, superando el valor de una diferencia notable no crítica (Δmi_TP > 3.0) para la colección de puntos en escala de grises.

El Galaxy S21 Ultra también presenta problemas de precisión del color para el contenido HDR. Nuestra tabla de precisión de color muestra que el Galaxy S21 Ultra sobresatura todos los colores dentro de la gama P3-BT.2100, y el tinte del punto blanco hacia el amarillo también es visible. Esta sobresaturación va de la mano con la representación demasiado brillante de la curva PQ.

En general, el Samsung Galaxy S21 Ultra ofrece una experiencia de visualización HDR extremadamente vibrante, más brillante y colorida que el estándar. Puede que no proporcione la experiencia más fiel al cine, pero una ventaja del exceso de brillo y color es que puede mejorar su experiencia de visualización HDR en condiciones más brillantes y no limitarla solo a habitaciones oscuras.

Comentarios finales sobre la pantalla del Samsung Galaxy S21 Ultra

El Samsung Galaxy S21 Ultra es verdaderamente un panel de última generación que soluciona muchas de las deficiencias anteriores de los OLED de alta frecuencia de actualización en los teléfonos inteligentes. En términos de calibración, el Galaxy S21 Ultra mantiene la precisión del color que se espera de un teléfono de su calibre. Sin embargo, me gustaría ver un ajuste más preciso de los detalles de las sombras en sus configuraciones de brillo más bajas, a las que veo que otros Android ahora prestan más atención. Por otro lado, también me gustaría ver a Samsung mejorar su ajuste tonal con brillo máximo en lugar de simplemente intentar competir por la mayor cifra de nits posible. Mi unidad Snapdragon Galaxy S21 Ultra también mostró una excelente uniformidad del panel con bajo brillo y muy poca tinte de color en escala de grises, que es lo opuesto a mi experiencia con mi Note10 anterior, que fue terrible en ambos saludos. Y finalmente, ahora encuentro que el estado de la curva es soportable: incluso con contenidos brillantes, la curva cedió Poca o ninguna distorsión perceptible en los bordes al mirar la pantalla de frente; no me importaría esta curva a diario. conductor.