Samsung Galaxy S21 Ultra ekraani ülevaade: tehniline samm edasi

Uute Galaxy seadmete turuletoomine on ekraanitehnoloogia entusiastide jaoks alati põnev aeg. Kuna Samsungi ekraan on endiselt mobiiliekraanide vallas edusammude alal, esitleb uus Samsung Galaxy S21 Ultra Mobiilse kuvatehnoloogia uus eelis ja andke meile näpunäiteid selle kohta, mida oodata lähiajal ilmuvate telefonide ekraanidelt tulevik.

Uusimad paneelid ei ole alati parim paneelid aga. Kuigi tehnoloogia võib paraneda, peavad ettevõtted veenduma, et nad hoiavad oma kalibreerimiskvaliteeti kontrolli all. Mõnikord on tehnoloogilised täiustused toonud kaasa uusi probleeme: näiteks on kasutusele võetud suure värskendussagedusega paneelid värvide nihutamine, kui telefon vahetas värskendussagedusi ja selle lahendamiseks tuli luua tarkvaralahendusi probleem. Uus emitteri materjal ja draiveri seadistused võivad samuti mõjutada pildikvaliteeti. Kuigi Galaxy S21 Ultra näitab Samsungi uuemat OLED-tehnoloogiat, vaatame, kas see suudab ka oma pildikvaliteeti parandada.

Selles ülevaates olev Snapdragon Samsung Galaxy S21 Ultra seade osteti isiklikult. Samsung ei kompenseerinud seda arvustust kuidagi.

Mis on muutunud?

Võrreldes Galaxy Note20 Ultraga, pole Samsung maininud suuri muudatusi. Paberil tunduvad paneelid äärmiselt sarnased: mõlemad on suured QHD paneelid, mis toetavad kuni 120 Hz värskendussagedus ja mõlemad reklaamivad järgmise põlvkonna LTPO paneeli koos VRR-iga (muutuv värskendussagedus) toetus. Heleduse osas on mõlemad ka 1500 niti tipuga. Üks suur erinevus uue Galaxy S21 Ultraga on aga see, et see võimaldab lõpuks oma 120 Hz värskendussagedust ekraani loomuliku QHD-ga. eraldusvõime – varasemad Galaxy lipulaevad jäid FHD (1080p) renderduseraldusvõimega kinni, kui nad soovisid kasutada 120 Hz kõrget värskendussagedust režiimis. Kahjuks ei ole mul Galaxy Note20 Ultra, et uurida muid võimalikke erinevusi, vaid Andrei Anandtech leidis Galaxy S21 Ultra paneeli olevat veelgi energiasäästlikum kui Note20 Ultra oma.

"Muutuva" värskendussagedus

Kuigi Samsung Galaxy S21 Ultra reklaamitakse olevat "tõeline" muutuva värskendussagedusega lahendus, lülitub see ikkagi diskreetsete värskendussageduse režiimide vahel. Galaxy S21 Ultra ja Note20 Ultra LTPO "VRR" paneelide puhul on aga kuvadraiveris rohkem värskendussageduse režiime kui need, mis on avatud Android OS-ile. Andrei pärit Anandtech samuti katab kuvadraiveri mehhanismi mis vastutab paneeli täpsemini häälestatud värskendussageduse vahetamise eest.

Värviprofiilid

Samsung Galaxy S21 Ultra (koos enamiku teiste Android-seadmetega) säilitab oma erksa ja loomuliku profiiliga samad ekraanivärvirežiimi konfiguratsioonid nagu kahel eelmisel põlvkonnal. Mu Snapdragoni seadmes määrati vaikimisi režiim Vivid.

The Loomulik profiil on telefoni värvitäpne profiil ja see sihib sRGB värviruumi koos värvihaldusega kuni Display P3 värviruumini. Profiili valge punkt sihib D65/6500 K (minu mõõtmistega umbes ~6300 K) ja selle toonide kaardistamine sihib standardset gammat 2,20.

The Elav profiil on värviga võimendatud profiil, mis suurendab ekraani värvide küllastust. Profiili sihtvärviruum on umbes 36% suurem kui sRGB ja sarnaneb Display P3-ga, kuid muudetud sinisega. Punased on võimendatud umbes 24% ja toonitud oranži poole; Rohelised on võimendatud umbes 35% ja toonitud tsüaani poole; sinine on võimendatud umbes 18% ja toonitud tugevalt tsüaani poole. Saadud värvid on üleküllastunud ja veidi viltu, kuid paljud kasutajad võivad eelistada seda oma teravuse tõttu. Valge punkt on veidi külmem, sihib vaikeseades ligikaudu 6700 K. Selle profiili jaoks on profiili värvitemperatuuri reguleerimise võimalus. Üksikud RGB-kanalite reguleerimised (polünoomilised värviparandused) on saadaval ka jaotises Täpsemad sätted. Profiili toonide kaardistamine sihib ka standardset gammat 2,20, kuid see erineb kõrgemale väärtusele suurema heledusega, kuna profiil ei normaliseeri ekraani heledust vastusena sisule APL.

Heledus

Uutel Samsung Galaxy lipulaevadel on tavaliselt uued mobiilsete OLED-ide heledusrekordid. Kuid, Samsung Galaxy S21 Ultra puhul näeme heledusnäitajaid, mis on sarnased Note20 Ultraga. See tähendab, et me näeme täisekraani valgel (100% APL) umbes 900 niti, väikese 1% APL-i juures kuni 1500 niti. Enamiku valgusteemaliste rakenduste APL on umbes 75–85%, mille juures Galaxy S21 Ultra suudab väljastada umbes 1000 niti. Ütlematagi selge, et need on endiselt äärmiselt muljetavaldavad heledusnäitajad. Pange tähele, et Samsung Galaxy S21 Ultra (ja enamik teisi Android-seadmeid) saavutab selle heleduse tipptaseme ainult tugeva ümbritseva valgustuse korral, näiteks päikesevalguse käes. Muidu on käsitsi heledusvahemiku tippheledus vaid umbes 400 niti täisekraanvalge puhul.

Tipptasemel on ekraani heleduse üks hoiatus see, et see ohverdab pildi kontrasti maksimaalse valge heleduse saavutamiseks. Galaxy S21 Ultra tippheledus varieerub oluliselt olenevalt sisu APL-ist; telefon suudab pumbata rohkem voolu ekraani eredatesse piirkondadesse, kui ülejäänud ekraan ei kiirga palju valgust. Kuigi selle eeliseks on see, et väikesed heledad piirkonnad paistavad rohkem silma, võib see värvitoonide renderdamisega täielikult segi minna, muutes piltide üksikasjad raskemini nähtavaks. Sel põhjusel keelavad mõned OLED-id selle heledust suurendava (või heledust vähendava, olenevalt sellest, kuidas soovite seda vaadata) mehhanismi paneeli voolu piiramine ja heleduse normaliseerimine täisekraani valge värviga (maksimaalne võimsustarve), olenemata sisust APL. See käitumine on nüüd rakendatud enamiku telefonide loomulikus (või sarnases) profiilis, et parandada värvitooni täpsust. Mõned telefonid, nagu Samsung Galaxy S21 Ultra, lubavad siiski heledusel tippheleduse korral varieeruda, tõenäoliselt spetsifikatsioonileht – avastasin, et ekraanid, mis juhivad heleduse reaktsiooni APL-ile tippheledusel, on üldiselt paremini loetavad päikesevalgus. OnePlus 8 Pro, mis normaliseerib oma tippheleduse (ainult umbes ~720 nitini) ja seejärel suurendab selle kesktoonid on paigal parimate telefoniekraanide seas, mida näinud olen päikesevalguse vaatamiseks; Google Pixel 5 toimib sarnaselt.

Madalaima heleduse seadistusel märkasin, et sain kaks eraldi näitu. Kui Adaptive Brightness oleks keelatud, võib ekraan muutuda hämaraks kuni 1,6 niti täisekraanvalge puhul, mis on suurepärane – enamik teisi OLED-e langeb vaid umbes 1,8–2,0 nitini. Kui aga adaptiivne heledus on lubatud ja heleduse liugur on seatud miinimumini, võib Galaxy S21 Ultra ekraan saada täisekraani valgeks kuni 1,2 niti, mis on muljetavaldav. Enamik teisi ekraane ei saa seda hämaraks muutuda ilma tarkvaraga kaetud tumeda filtri abita. Samsung Galaxy S21 Ultra teeb seda ka ilma pildikvaliteeti oluliselt kahjustamata. Kiitus Samsungile siinkohal.

Energiatarve

Võrreldes kaks aastat vana Galaxy S10-ga näeme, et Galaxy S21 Ultra on märkimisväärselt rohkem valgustõhususe osas energiasäästlik. Galaxy S10 täisekraani heleduse tipptasemel, mis on umbes 750 niti, tarbib Galaxy S21 Ultra peaaegu terve vatti vähem kui S10 – umbes 25% vähem võimsust – isegi siis, kui Galaxy S21 Ultral on ~20% suurem ekraan ala. Kui Galaxy S10 võimsusnäitajaid suurendada, et need vastaksid Galaxy S21 Ultra ekraanialale, on erinevus veelgi hämmastavam; Selle stsenaariumi korral tarbib Galaxy S21 Ultra umbes 37% vähem energiat ja suudab väljastada umbes 1000 niti sama võimsusega kui skaleeritud S10 maksimaalne heledus 750 niti.

Kontrastsuse ja toonide kaardistamine

Mõõdetud 40% APL-iga (~27% siht-ADL)

Nagu eelnevalt mainitud, normaliseeris Samsung Galaxy S21 Ultra loomulik profiil ekraani heleduse reaktsiooni sisule APL. See on ülioluline samm tiheda ülekandefunktsiooni (toonkaardi) kalibreerimisel; ilma selleta varieerub pildi kontrastsus olenevalt sisu keskmisest heledusest, mida saab jälgida meie allpool oleva Vivid profiili kontrastsuse ja toonide kaardi tabelitest. Natural profiil tagab tänu heleduse normaliseerimisele suurepärase toonitäpsuse standardse 2,20 võimsusega gamma suunas oma käsitsi reguleeritava heleduse vahemikus. Kuid tippheleduse korral, kui suure heledusega režiim on aktiveeritud, keelab Samsung heleduse normaliseerimise, et paneel saaks väljastada võimalikult heledad valged toonid. Selle puuduseks on toonide täpsuse mõjutamine ja meie mõõtmised näitavad, et tippheleduse korral Galaxy S21 Ultra muudab värvitoonid ettenähtust palju tumedamaks ja piltide detailid võivad muutuda kadunud.

Madala heleduse korral säilitab Natural profiil 2,20 gamma võimsuse jälgimise. Kuigi see tundub paberil täpne, pole see madala heledustaseme korral tavaliselt soovitav. Nende heledustasemete puhul muutuvad erinevused kõige tumedamate värvitoonide vahel väga väikeseks, põhjustades detailide kadu ja "musta purustamist" isegi kuvari puhul, mis jälgib ideaalselt gammavõimsust 2.20. Seega peaksid ekraani kalibraatorid selle asemel kasutama madalamat ja heledamat gammavõimsust esimestel tooniastmetel, et parandada ekraani loetavust madala heledusega. Sellised telefonid nagu Google Pixel 5 ja Apple'i iPhone'id on head näited ekraanidest, millel on tänu nende toonide kaardistamise käitumisele suurepärane varjude loetavus madala heledusega.

Mõõdetud 40% APL-iga (~27% siht-ADL)

Vivid profiil ei kasuta heleduse normaliseerimist, mistõttu selle pildi kontrastsus sõltub ekraani heledusest ja sisu APL-ist. See jälgib korralikult 2,20 gamma võimsust madala kuni keskmise heledustaseme jaoks, kuid hakkab märgatavalt jälgima kõrgemat kui umbes 400 niti. See muutub probleemiks ainult tippheleduse korral (suure heledusega režiim), kuid ma soovin, et Samsung hoiaks selle staatilisena, et säilitada pildi kontrastsus kogu selle heleduse vahemikus. Vivid režiimi puhul võib Samsung jälgida staatilist 2,40 gamma võimsust, nii et see suurendaks kontrasti kogu pardal, mitte ainult kõrgel heledustasemel.

Gradientriba loomulik profiili jaoks

Gradientribad on minu jaoks Samsungi seadmete puhul alati kaebuseks olnud. Isegi uhiuue Galaxy S21 Ultra puhul on bitisügavuse kvantimine loomuliku profiili ekraani jaoks endiselt peen. Isegi 10-bitise sisu puhul, mille ainus olemasolu kuvarimaailmas on kvantimisartefaktide käsitlemine, on Galaxy S21 Ultral siiski teatud ribad. Peamine rikkuja näib olevat kesktoonides riba, mis on keskmise kuni kõrge heledusega punaseks toonitud. See pole nii suur probleem kui S10 ekraani puhul, kuid see on endiselt olemas, kui see pole viimasel ajal ühegi teise suurema originaalseadmete tootja jaoks kaebust esitanud.

Valge tasakaal ja halltoonide värvitäpsus

Naturaalse profiili halltoonid, 120 Hz

Samsung Galaxy S21 Ultra halltoonides leviv värv on Natural profiilis korralikult tihe ja hästi juhitav. Minu joonistel on tühimik, mis on näha minu eelmises jaotises olevate gradientribade fotode punaselt ribalt, kuid üldiselt pole ekraanil mingit häirivat varjundit. Mul on hea meel näha, et Samsung on selles osas edasi arenenud: viimane Galaxy ekraan, mille üle vaatasin, Note10, ei esinenud liiga hästi oma halltoonide värvitäpsuses. Kuid nagu kõigi Samsung Galaxy ekraanide puhul, mille olen üle vaadanud, on need kalibreeritud pisut liiga soojaks nende loomulikus režiimis ja meie Galaxy S21 Ultra halltoonides ja valgetes toonides mõõdeti umbes 6300 K punkt.

Halltoonides graafikud erksa profiili jaoks, 120 Hz

Vivid profiili halltoonide värvijaotus on veidi tihedam, mida võib eeldada väiksema värvigamma tihendamisega värviprofiililt. Sellel profiilil on ka vähem värviribasid ning valge punkt ja halltoonid on vaikimisi umbes 6700 K.

Värskendussageduse värvide erinevus

Oma tähelepanekute põhjal pärast ekraaniga veetmist ei ole ma märganud pildikvaliteedi muutusi, kui ekraan muutis värskendussageduse režiime, kui kasutusel. Seda seal ei öelda ei ole värskendussageduse režiimide erinevused. 60 Hz ja 120 Hz kuvarežiimide vahel on väikesed värvikalibreerimiserinevused, kuid näib, et OS on piisavalt nutikas, et mitte vahetada, kui erinevus võib olla märgatav. Jälgides Android OS-i praegust värskendussagedust, leidsin, et Galaxy S21 Ultra ei vaheta režiime teatud süsteemi heleduse ja ümbritseva heleduse korral. See kehtib ainult värskendussageduse režiimide jaoks, mis on avatud Androidile; juhi tasemel värskendussageduse režiimid ei näidanud minu silmale nähtavat värvimuutust, kuid seda on raske õigesti hinnata, teadmata, millal ekraan on tegelikult draiveri värskendussageduse muutmine, kuna see pole OS-ile ilmne.

Värvi täpsus

sRGB värvitäpsuse graafikud loomuliku profiili jaoks

Samsungi Galaxy S21 Ultra näitab üldiselt suurepärast sRGB värvitäpsust oma loomulikus profiilis käsitsi heleduse vahemikus (ΔE_TP = 2.7). Rusikareegel on ΔE_TP väärtusi alla 3,0 võib pidada võrdluskvaliteediks. Kuigi profiili keskmised värvivead on väga madalad, on keskmise kuni kõrge ekraani heledusega paar suurt värviviga, mis on tähelepanuväärsed. 60–80% PQ heledusega omandavad sRGB kõrge küllastusega punased kergelt oranži tooni (ΔE_TP ≈ 10) ja vahemik laieneb selles piirkonnas oranži suunas, samas kui punasest roosani on mõnevõrra piiratud. Samal heledusvahemikul on keskmise kuni kõrge sinise tooni piirkond lilla suunas kaldu, mis on veider, kuna ülejäänud sinised on head.

Maksimaalse heleduse korral näeme üleküllastumise trendi kogu ulatuses. See on tegelikult soovitav käitumine, kuna see kompenseerib osa ekraani ulatuse tihendamisest tugevast ümbritsevast valgustusest, kui ekraan on maksimaalse heledusega. Enamik värve säilitab sama tooni, mis on suurepärane. Kuid nagu ka käsitsi tehtud heleduse vahemikus, on punased toonid tugevalt kallutatud oranži poole (kuigi kuna oranžid näivad olevat korras, tähendab see, et nahatoonid ei ole tõenäoliselt märgatavalt moonutatud).

Madala heledusega värvide kalibreerimine on suurepärane ja parem kui enamikul teistel mobiiliekraanidel, mida olen näinud. Enamik telefone kuvab madala heleduse korral tihendatud vahemikku, mis ei kehti Galaxy S21 Ultra puhul. Siiski on Galaxy S21 Ultral endiselt probleeme varjude loetavusega madala heleduse korral.

Kuva P3 värvitäpsuse graafikud Natural profiili jaoks

Natural profiili Display P3 värvikalibreerimine näib olevat pisut täpsem kui selle sRGB värvikalibreerimine. Galaxy S21 Ultra käsitsi heleduse vahemikus annab profiil keskmise värvivea ΔE_TP 2,4 Display P3 jaoks, mis on suurepärane. Ekraani P3 kalibreerimisel pole probleeme punaste värvidega, mis esinevad sRGB kalibreerimisel, kuid keskmise kuni kõrge küllastusega sinise värvi viga on endiselt olemas. See peaks tagama hea tulevikukindluse, kui Display P3 sisu muutub Androidi ökosüsteemis paratamatult tavalisemaks.

HDR taasesitus

Mõõdetud 20% APL-iga

~400 niti kaadri keskmine valgustase (HDR10 1000) / ~900 niti kaadri keskmine valgustase (HDR10 4000))

HDR-sisu (HDR10 ja Dolby Visioni kujul) muutub iga päevaga üha viljakamaks. Nüüd on igal voogedastusplatvormil palju HDR-tiitleid ja me näeme alles nüüd jäämäe tippu. Samsungi kaamerad võimaldavad ka HDR10+ videosalvestust, mida saab taasesitada otse Galaxys S21 Ultra ja sellega seoses peaksid sisuloojad eeldama oma taasesituse teatud täpsust seade. Meie praegustes standardites on veel palju kasutamata potentsiaali ja ma ootan palju tulevasi täiustusi ja muudatusi, näiteks standardiseeritud vormi Dolby Vision IQ. Meie HDR-i ülevaate jaoks vaatame praegust de-facto HDR10 standardset taasesitust, kasutades ST-i. 2084 (teise nimega Perceptual Quantizer ehk PQ) absoluutne ülekandefunktsioon. HDR-i taasesitus Galaxy S21 Ultra profiilides Natural ja Vivid on identne.

Tippheleduse osas reklaamib Samsung Galaxy S21 Ultra 1500 niti tippu, mis on HDR10-1000 (HDR10 1000-niti tipptasemel) sisu jaoks piisavalt. Oma mõõtmiste põhjal avastasin, et Galaxy S21 Ultra suudab 20% akna suuruse juures saavutada 1480 niti (mis on ka tüüpiline HDR-i APL), seega on Samsungi väited 1500 niti HDR-i jaoks tõesed. See on ka tegelikult päris tagasihoidlik: 10% APL-iga suudab Galaxy S21 Ultra jõuda 1580 niti ja 1% APL-iga suutis see väljastada 1680 niti. Need arvud ei ole veel 4000 niti masterdatud HDR-sisu puhul päris elujõulised, kuid see on sellegipoolest arvestatav edasiminek ja võimaldab suuremate APL-ide korral ruumi korralikuks 1000-nitiseks esiletõstmiseks.

Meie kontrastsuse tabel näitab, kuidas Galaxy S21 Ultra taasesitab HDR10 sisu esitamisel standardse PQ kõvera. Näeme, et Galaxy S21 Ultra muudab ekraanil HDR10 sisu tavalisest palju heledamaks on maksimaalse heledusega (see on heledusseade, mille puhul peaks HDR10 sisu taasesitama juures). Siiski kahtlustan, et Samsung ei pruugi lihtsalt tavasid järgida ja võib-olla annaks ekraani heleduse käsitsi reguleerimine 1000 niti tipuni täpse HDR10-1000 PQ kõvera. Pange tähele, et PQ kõvera esitus ekraanil sõltub HDR10 sisu maksimaalse heleduse metaandmetest (1000 niti või 4000 niti tipp); tarbijaekraanid ei suuda praegu saavutada 4000 niti (ja mõned ei suuda saavutada 1000 niti), nii et ekraan veereb selle asemel õrnalt oma maksimaalse heleduse poole. Samsung Galaxy S21 Ultra on esimene Android-telefon, mida olen testinud ja mis tegelikult muudab oma toonide kaardistamist sõltuvalt HDR-sisu metaandmetest, mis on suurepärane näha (võib-olla ka eelmistel põlvkondadel, aga ma ei testinud seda) — kahju on lihtsalt näha, et see ei järgi PQ kõverat korralikult. Lisaks avastasin, et esimesed 10% kõverast muutusid järk-järgult heledamaks, mida kauem Galaxy S21 Ultra HDR-sisu kuvas; diagrammi allosas olev teravik näitab seda käitumist ühel juhul, kui ekraan muutis toonid umbes 0,3 niti heledamaks kui ette nähtud, mis on varjude erinevus tohutult.

Halltoonide värvitäpsusega toimib Samsung Galaxy S21 Ultra HDR-i taasesitamisel keskpäraselt. Selle varjud on toonitud magenta poole ja ülejäänud halltoonide punktide värvitemperatuur on tavalisest palju soojem, kusjuures esiletõstetud toonid on kollaseks. Standardkaugus σ 4,7 on märkimisväärselt kõrge, ületades mittekriitilise märgatava erinevuse väärtuse (ΔE_TP > 3.0) halltoonide punktide kogumiseks.

Galaxy S21 Ultra näeb probleeme ka HDR-sisu värvide täpsusega. Meie värvitäpsuse tabel näitab, et Galaxy S21 Ultra on kõik värvigammas P3-BT.2100 värvid üleküllastunud, samuti on näha valge punkti toon kollase suunas. See üleküllastus käib käsikäes PQ kõvera liiga ereda renderdusega.

Üldiselt pakub Samsung Galaxy S21 Ultra erakordselt elavat HDR-vaatamiskogemust – sellist, mis on tavalisest heledam ja värvilisem. See ei pruugi pakkuda kõige tõepärasemat kinokogemust, kuid heleduse ja värvide ülejääk on positiivne et see võib parandada teie HDR-vaatamiskogemust heledamates oludes ja mitte piirata seda ainult pimedate tubadega.

Viimased märkused Samsung Galaxy S21 Ultra ekraani kohta

Samsung Galaxy S21 Ultra on tõeliselt kaasaegne paneel, mis kõrvaldab paljud varasemad nutitelefonide suure värskendussagedusega OLED-ide puudused. Kalibreerimise osas säilitab Galaxy S21 Ultra värvitäpsuse, mida selle kaliibriga telefonilt oodatakse. Küll aga sooviksin näha varjude detailide peenemat häälestamist selle madalamate heledusseadete juures, millele teised Androidid nüüd rohkem tähelepanu pööravad. Teisest küljest tahaksin ka näha, et Samsung täiustaks oma toonide häälestamist maksimaalse heleduse juures, selle asemel, et konkureerida võimalikult kõrge nittide arvu nimel. Minu Snapdragon Galaxy S21 Ultra seade näitas ka suurepärast paneeli ühtlust madala heledusega ja väga vähesel määral halltoonides toonimine, mis on vastupidine minu kogemusele eelmise Note10-ga, mis oli mõlemas kohutav tervitustega. Ja lõpuks, ma leian nüüd, et kõvera olek on talutav: isegi heleda sisu korral andis kõver järele vähe või üldse mitte märgatav moonutus servades, kui vaatate ekraani otse ette – ma ei paneks selle kõvera vastu igapäevaselt autojuht.