Test du Samsung Galaxy S21 Ultra Display: Une avancée technique

Le lancement de nouveaux appareils Galaxy est toujours une période passionnante pour les passionnés de technologie d’affichage. Alors que Samsung Display est toujours à la pointe des progrès du secteur en matière d'écrans mobiles, le nouveau Samsung Galaxy S21 Ultra présente le à la pointe de la technologie d'affichage mobile et donnez-nous des indications sur ce à quoi s'attendre des écrans des téléphones commercialisés prochainement. avenir.

Les derniers panneaux ne sont pas toujours les meilleur panneaux, cependant. Même si la technologie s’améliore, les entreprises doivent s’assurer de contrôler la qualité de leur étalonnage. Parfois, les améliorations technologiques ont introduit de nouveaux problèmes: par exemple, des panneaux à taux de rafraîchissement élevé ont introduit changement de couleur lorsque le téléphone changeait de taux de rafraîchissement, et des solutions logicielles ont dû être créées pour résoudre ce problème problème. Les nouveaux matériaux d'émetteur et les ajustements du pilote peuvent également avoir un impact sur la qualité de l'image. Alors que le Galaxy S21 Ultra présente la nouvelle technologie OLED de Samsung, voyons s'il parvient également à améliorer la qualité de son image.

L'unité Snapdragon Samsung Galaxy S21 Ultra de cette revue a été achetée personnellement. Samsung n'a en aucun cas compensé cet avis.

Qu'est-ce qui a changé ?

Par rapport au Galaxy Note20 Ultra, Samsung n’a mentionné aucun changement majeur. Sur le papier, les panneaux semblent extrêmement similaires: les deux sont de grands panneaux QHD prenant en charge jusqu'à 120 Hz. taux de rafraîchissement, et tous deux annoncent un panneau LTPO de nouvelle génération avec VRR (taux de rafraîchissement variable) soutien. En termes de luminosité, les deux affichent également un pic de 1 500 nits. Cependant, une différence majeure avec le nouveau Galaxy S21 Ultra est qu'il autorise enfin son taux de rafraîchissement de 120 Hz au format QHD natif de l'écran. résolution - les précédents produits phares de Galaxy étaient bloqués avec la résolution de rendu FHD (1080p) s'ils voulaient utiliser le taux de rafraîchissement élevé de 120 Hz mode. Malheureusement, je n'ai pas de Galaxy Note20 Ultra pour étudier d'autres différences potentielles, mais Andrei de Anandtech a trouvé que le panneau du Galaxy S21 Ultra était encore plus économe en énergie que celui du Note20 Ultra.

Taux de rafraîchissement "variable"

Bien que le Samsung Galaxy S21 Ultra soit annoncé comme ayant une « véritable » solution de taux de rafraîchissement variable, il bascule toujours entre des modes de taux de rafraîchissement discrets. Cependant, avec les panneaux LTPO « VRR » du Galaxy S21 Ultra et du Note20 Ultra, il existe plus de modes de taux de rafraîchissement dans le pilote d'affichage que ceux exposés au système d'exploitation Android. Andreï de Anandtech aussi couvre le mécanisme du pilote d'affichage qui est responsable de la commutation plus fine du taux de rafraîchissement du panneau.

Profils de couleurs

Le Samsung Galaxy S21 Ultra (ainsi que la plupart des autres appareils Android) conserve les mêmes configurations de mode couleur d'écran que ses deux dernières générations, avec ses profils Vivid et Natural. Le mode Vivid a été défini par défaut sur mon unité Snapdragon.

Le Naturel Le profil est le profil de couleur précis du téléphone et cible l'espace colorimétrique sRGB avec une gestion des couleurs jusqu'à l'espace colorimétrique Display P3. Le point blanc du profil cible D65/6 500 K (avec mes mesures indiquant environ 6 300 K) et son mappage tonal cible un gamma standard de 2,20.

Le Vif Le profil est un profil d'amélioration des couleurs, qui augmente la saturation des couleurs à l'écran. L'espace colorimétrique cible du profil est environ 36 % plus grand que sRGB et est similaire à celui du Display P3 mais avec des bleus modifiés. Les rouges sont boostés d'environ 24% et teintés vers l'orange; Les verts sont boostés d'environ 35 % et teintés vers le cyan; les bleus sont accentués d’environ 18 % et fortement teintés vers le cyan. Les couleurs résultantes sont sursaturées et légèrement asymétriques, mais de nombreux utilisateurs peuvent préférer cela pour son punch. Le point blanc est un peu plus froid, visant environ 6700 K dans son réglage par défaut. Pour ce profil, une option est proposée pour ajuster la température de couleur du profil. Des ajustements individuels des canaux RVB (corrections des couleurs polynomiales) sont également fournis sous Paramètres avancés. Le mappage tonal du profil cible également un gamma standard de 2,20, mais il diverge vers une valeur plus élevée. à une luminosité plus élevée puisque le profil ne normalise pas la luminance de l'affichage en réponse au contenu APL.

Luminosité

Les nouveaux produits phares de Samsung Galaxy sont généralement dotés de nouveaux records de luminosité maximale pour les OLED mobiles. Cependant, avec le Samsung Galaxy S21 Ultra, nous constatons des chiffres de luminosité similaires à ceux du Note20 Ultra. Autrement dit, nous voyons environ 900 nits en blanc plein écran (100 % APL), jusqu'à 1 500 nits avec un minuscule 1 % APL. La plupart des applications sur le thème de la lumière se situent à environ 75 à 85 % d'APL, auquel le Galaxy S21 Ultra peut produire environ 1 000 nits. Inutile de dire que ces chiffres de luminosité restent extrêmement impressionnants. Notez que le Samsung Galaxy S21 Ultra (et la plupart des autres appareils Android) ne peut atteindre cette luminosité maximale que dans un éclairage ambiant élevé, comme sous la lumière du soleil. Sinon, la luminosité maximale pour la plage de luminosité manuelle n’est que d’environ 400 nits pour le blanc plein écran.

À son apogée, la luminosité de l’écran présente un inconvénient: elle sacrifie le contraste de l’image au profit d’une luminance blanche maximale. La luminosité maximale du Galaxy S21 Ultra varie considérablement en fonction du contenu APL; le téléphone peut pomper plus de courant vers les régions lumineuses de l'écran lorsque le reste de l'écran n'émet pas beaucoup de lumière. Bien que cela présente l’avantage de faire ressortir davantage les petites régions lumineuses, cela peut complètement perturber le rendu des tons de couleur, rendant les détails des images plus difficiles à voir. Pour cette raison, certains OLED désactivent ce mécanisme d'augmentation de la luminosité (ou de réduction de la luminosité, quelle que soit la façon dont vous souhaitez le voir) en limiter le courant vers le panneau et normaliser la luminosité à celle des blancs en plein écran (consommation d'énergie maximale), quel que soit le contenu APL. Ce comportement est désormais implémenté dans le profil Naturel (ou similaire) de la plupart des téléphones pour une meilleure précision des tonalités de couleur. Cependant, certains téléphones, comme le Samsung Galaxy S21 Ultra, continuent de permettre à la luminosité de varier à la luminosité maximale, probablement pour le fiche technique - J'ai constaté que les écrans qui contrôlent la réponse de la luminosité à l'APL à la luminosité maximale sont globalement plus lisibles sous lumière du soleil. Le OnePlus 8 Pro, qui normalise sa luminosité maximale (à seulement environ 720 nits), puis booste ses tons moyens, est toujours parmi les meilleurs écrans de téléphone que j'ai vu pour observer la lumière du soleil; le Google Pixel 5 fonctionne de la même manière.

Au réglage de luminosité le plus bas, j'ai remarqué que j'obtenais deux lectures distinctes. Si la luminosité adaptative était désactivée, l'écran pourrait devenir aussi sombre que 1,6 nits pour le blanc plein écran, ce qui est excellent – ​​la plupart des autres OLED ne descendent qu'à environ 1,8 à 2,0 nits. Cependant, lorsque la luminosité adaptative est activée et que le curseur de luminosité est réglé au minimum, l'écran du Galaxy S21 Ultra peut descendre jusqu'à 1,2 nits pour le blanc plein écran, ce qui est impressionnant. La plupart des autres écrans ne peuvent pas obtenir cette luminosité sans l'aide d'une sorte de filtre sombre superposé au logiciel. Le Samsung Galaxy S21 Ultra le fait également sans nuire de manière significative à la qualité de l’image. Félicitations à Samsung ici.

Consommation d'énergie

Par rapport au Galaxy S10 de deux ans, on voit que le Galaxy S21 Ultra est remarquablement plus économe en énergie en ce qui concerne l’efficacité lumineuse. À la luminosité maximale en plein écran du Galaxy S10, qui est d'environ 750 nits, le Galaxy S21 Ultra consomme près d'un watt entier de moins que le S10 – environ 25 % de puissance en moins – même lorsque le Galaxy S21 Ultra a un écran environ 20 % plus grand zone. Lorsque les chiffres de puissance du Galaxy S10 sont augmentés pour correspondre à la zone d'écran du Galaxy S21 Ultra, la différence est encore plus stupéfiante; dans ce scénario, le Galaxy S21 Ultra consomme alors environ 37 % d'énergie en moins et peut produire environ 1 000 nits pour la même puissance que la luminosité maximale de 750 nits du S10.

Cartographie du contraste et des tons

Mesuré à 40 % de l'APL (~ 27 % de l'AVQ cible)

Comme indiqué précédemment, le profil Naturel du Samsung Galaxy S21 Ultra a normalisé la réponse de la luminosité de l'écran au contenu APL. Il s’agit d’une étape cruciale dans la production d’un étalonnage précis de la fonction de transfert (carte des tons); sans cela, le contraste de l'image variera en fonction de la luminosité moyenne du contenu, ce qui peut être observé dans nos tableaux de contraste et de tonalité pour le profil Vivid ci-dessous. Le profil Natural produit une excellente précision tonale par rapport au gamma de puissance standard de 2,20 pour sa plage de luminosité manuelle, grâce à la normalisation de la luminosité. Mais à sa luminosité maximale, lorsque le mode haute luminosité est activé, Samsung désactive la normalisation de la luminosité afin que le panneau puisse produire les blancs les plus brillants possibles. Cela présente l'inconvénient d'avoir un impact sur la précision tonale, et nos mesures montrent qu'à une luminosité maximale, le Galaxy S21 Ultra rend les tons de couleur beaucoup plus sombres que prévu et les détails des images peuvent devenir perdu.

À faible luminosité, le profil Natural maintient son suivi de la puissance gamma de 2,20. Bien que cela semble exact sur le papier, ce n’est généralement pas souhaitable à de faibles niveaux de luminosité. Les différences entre les nuances de couleurs les plus sombres deviennent vraiment minimes à ces niveaux de luminosité, provoquant une perte de détails et un « écrasement du noir », même pour un écran qui suit parfaitement une puissance gamma de 2.20. Ainsi, les calibrateurs d’affichage devraient plutôt utiliser une puissance gamma plus faible et plus lumineuse pour les premiers pas de tonalité afin d’améliorer la lisibilité de l’affichage à faible luminosité. Les téléphones tels que le Google Pixel 5 et les iPhones d'Apple sont de bons exemples d'écrans offrant une excellente lisibilité des ombres à faible luminosité en raison de leur comportement de mappage des tons.

Mesuré à 40 % de l'APL (~ 27 % de l'AVQ cible)

Le profil Vivid n'utilise pas de normalisation de la luminosité, donc le contraste de son image varie en fonction de la luminosité de l'écran et de l'APL du contenu. Il suit correctement une puissance gamma de 2,20 pour les niveaux de luminosité faibles à moyens, mais commence à être sensiblement plus élevé au-dessus d'environ 400 nits. Cela ne devient vraiment un problème qu'à la luminosité maximale (mode haute luminosité), mais j'aimerais que Samsung le garde simplement statique pour maintenir le contraste de son image sur toute sa plage de luminosité. Pour le mode Vivid, Samsung pourrait plutôt suivre une puissance gamma statique de 2,40 afin d'augmenter le contraste dans tous les domaines, au lieu de seulement à des niveaux de luminosité élevés.

Bandes dégradées pour le profil Naturel

Les bandes de dégradé ont toujours été une de mes plaintes concernant les appareils Samsung. Même avec le tout nouveau Galaxy S21 Ultra, la quantification de la profondeur de bits continue d'être subtilement présente pour l'affichage dans le profil Naturel. Même pour le contenu 10 bits, dont la seule existence dans le monde de l’affichage est de traiter les artefacts de quantification, le Galaxy S21 Ultra présente toujours des bandes. Le principal coupable semble être une bande dans les tons moyens qui est teintée en rouge à des niveaux de luminosité moyens à élevés. Ce n'est pas un problème aussi grave que sur l'écran du S10, mais il est toujours là alors qu'il n'y a pas eu de plainte de ma part auprès d'un autre constructeur majeur ces derniers temps.

Balance des blancs et précision des couleurs en niveaux de gris

Tracés en niveaux de gris pour le profil Naturel, 120 Hz

La répartition des couleurs en niveaux de gris sur le Samsung Galaxy S21 Ultra est assez serrée et bien contrôlée dans le profil Naturel. Il manque un espace dans mes tracés, visible sur la bande rouge de mes photos de bandes dégradées dans la section précédente, mais en général, il n'y a pas de teinte discordante avec l'affichage. Je suis heureux de voir que Samsung s'est amélioré à cet égard: le dernier écran Galaxy que j'ai testé, le Note10, n'a pas très bien fonctionné dans sa précision des couleurs en niveaux de gris. Cependant, comme tous les écrans Samsung Galaxy que j'ai examinés, ils sont calibrés légèrement trop chauds. dans leur mode Naturel, et notre Galaxy S21 Ultra mesuré à environ 6300 K dans ses niveaux de gris et de blanc indiquer.

Tracés en niveaux de gris pour le profil Vivid, 120 Hz

La répartition des couleurs en niveaux de gris du profil Vivid est un peu plus serrée, ce que l'on peut attendre d'un profil de couleur avec moins de compression de gamme. Il y a également moins de bandes de couleurs dans ce profil, et le point blanc et l'échelle de gris mesurent environ 6 700 K par défaut.

Différence de couleur du taux de rafraîchissement

D'après mes observations après avoir passé du temps avec l'écran, je n'ai pas remarqué d'altérations de la qualité de l'image lorsque l'écran changeait de mode de taux de rafraîchissement lorsque utilisé. Cela ne veut pas dire là ne sont pas toute différence entre les modes de taux de rafraîchissement. Il existe de subtiles différences d'étalonnage des couleurs entre les modes d'affichage 60 Hz et 120 Hz, mais il semble que le système d'exploitation soit suffisamment intelligent pour ne pas changer lorsque la différence peut être perceptible. En suivant le taux de rafraîchissement actuel du système d'exploitation Android, j'ai constaté que le Galaxy S21 Ultra ne change pas de mode sous une certaine luminosité du système et luminosité ambiante. Ceci concerne uniquement les modes de taux de rafraîchissement exposés à Android; les modes de taux de rafraîchissement au niveau du conducteur ne présentaient aucun changement de couleur visible à mes yeux, cependant, il est difficile d'évaluer correctement cela sans savoir quand l'écran est allumé. en fait changer le taux de rafraîchissement du pilote car cela n'est pas évident pour le système d'exploitation.

Précision des couleurs

Tracés de précision des couleurs sRVB pour le profil Naturel

Le Galaxy S21 Ultra de Samsung présente généralement une excellente précision des couleurs sRGB dans son profil naturel pour sa plage de luminosité manuelle (ΔE_TP = 2.7). En règle générale, ΔE_TP les valeurs inférieures à 3,0 peuvent être considérées comme une qualité de référence. Cependant, bien que les erreurs de couleur moyennes du profil soient très faibles, il existe quelques erreurs de couleur élevées aux luminosités d'affichage moyennes à élevées qui sont remarquables. Entre 60 % et 80 % de luminosité PQ, les rouges à haute saturation en sRGB prennent une teinte légèrement orange (ΔE_TP ≈ 10), et la gamme est étendue vers l'orange dans cette région tandis que le rouge vers le rose est quelque peu contraint. Dans la même plage de luminosité, une région de bleus moyennement élevés présente une teinte inclinée vers le violet, ce qui est étrange étant donné que le reste des bleus semble bien.

À luminosité maximale, nous constatons une tendance à la sursaturation dans toute la gamme. Il s'agit d'un comportement en fait souhaitable, car il compense une partie de la compression de la gamme d'écran due à un éclairage ambiant élevé lorsque l'écran est à sa luminosité maximale. La plupart des couleurs conservent la même teinte, ce qui est excellent. Mais tout comme dans sa plage de luminosité manuelle, les rouges sont fortement inclinés vers l'orange (même si, comme les oranges semblent aller bien, cela signifie que les tons chair ne sont pas susceptibles d'être sensiblement déformés).

L’étalonnage des couleurs à faible luminosité est excellent et meilleur que sur la plupart des autres écrans mobiles que j’ai vus. La plupart des téléphones affichent une gamme compressée à faible luminosité, ce qui n'est pas le cas du Galaxy S21 Ultra. Cependant, le Galaxy S21 Ultra a toujours un problème de lisibilité des ombres en cas de faible luminosité.

Afficher les tracés de précision des couleurs P3 pour le profil Naturel

L'étalonnage des couleurs Display P3 du profil Natural semble être légèrement plus précis que son étalonnage des couleurs sRGB. Dans la plage de luminosité manuelle du Galaxy S21 Ultra, le profil donne une erreur de couleur moyenne ΔE_TP de 2,4 pour Display P3, ce qui est excellent. Le calibrage Display P3 ne présente pas les problèmes avec les rouges présents dans le calibrage sRGB, mais l'erreur dans les bleus à saturation moyenne à élevée est toujours là. Cela devrait offrir une bonne pérennité lorsque le contenu Display P3 deviendra inévitablement plus courant au sein de l’écosystème Android.

Lecture HDR

Mesuré à 20 % d'APL

~ Niveau de lumière moyen de l'image de 400 nits (HDR10 1000) / ~ Niveau de lumière moyen de l'image de 900 nits (HDR10 4000))

Le contenu HDR (sous forme de HDR10 et Dolby Vision) devient chaque jour de plus en plus prolifique. Il existe désormais de nombreux titres HDR sur toutes les plateformes de streaming, et nous ne voyons que la pointe de l'iceberg. Les caméras de Samsung permettent également l'enregistrement vidéo HDR10+, qui peut être lu directement sur le Galaxy. S21 Ultra, et avec cela, les créateurs de contenu doivent s'attendre à un certain degré de précision de leur lecture appareil. Il y a encore beaucoup de potentiel inexploité dans nos normes actuelles, et je m'attends à de nombreuses améliorations et révisions futures, comme une forme standardisée de Dolby Vision IQ. Pour notre examen HDR, nous examinerons la lecture standard de facto HDR10 actuelle à l’aide du ST. 2084 (alias Perceptual Quantizer, ou PQ) fonction de transfert absolue. La lecture HDR dans les profils Natural et Vivid sur le Galaxy S21 Ultra est identique.

En termes de luminosité maximale, le Samsung Galaxy S21 Ultra annonce un pic de 1 500 nits, ce qui est suffisant pour le contenu HDR10-1000 (HDR10 à 1 000 nits en pic). D'après mes mesures, j'ai découvert que le Galaxy S21 Ultra peut atteindre 1 480 nits avec une taille de fenêtre de 20 % (ce qui est également l'APL typique pour le HDR), donc les affirmations de Samsung de 1 500 nits pour le HDR sont authentiques. C'est aussi en fait assez modeste: À 10 % APL, le Galaxy S21 Ultra peut atteindre 1 580 nits, et à 1 % APL, il a réussi à produire 1 680 nits. Ces chiffres ne sont pas encore tout à fait viables pour le contenu HDR maîtrisé à 4 000 nits, mais il s'agit néanmoins d'un progrès respectable, et cela laisse une marge pour des reflets appropriés de 1 000 nits à des APL plus élevés.

Notre tableau de contraste montre comment le Galaxy S21 Ultra reproduit la courbe PQ standard lors de la lecture de contenu HDR10. Nous pouvons voir que le Galaxy S21 Ultra rend le contenu HDR10 beaucoup plus lumineux que la norme lorsque l'écran est à la luminosité maximale (qui est le paramètre de luminosité que le contenu HDR10 est censé être lu à). Cependant, je soupçonne que Samsung ne suit peut-être tout simplement pas la convention, et peut-être qu'un réglage manuel de la luminosité de l'écran à un pic de 1 000 nits entraînerait une courbe PQ HDR10-1000 précise. Notez que le rendu de la courbe PQ à l'écran dépend des métadonnées de luminance maximale du contenu HDR10 (pic de 1 000 nits ou 4 000 nits); Les écrans grand public ne peuvent actuellement pas atteindre 4 000 nits (et certains ne peuvent pas atteindre 1 000 nits), de sorte que l'écran roule doucement vers sa luminosité maximale. Le Samsung Galaxy S21 Ultra est le premier téléphone Android que j'ai testé qui modifie réellement son mappage de tons en fonction des métadonnées du contenu HDR, qui est excellent à voir (les générations précédentes peuvent l'être aussi, mais je n'ai pas testé ça) — c'est juste dommage de voir qu'il ne semble pas suivre la courbe PQ correctement. De plus, j’ai constaté que les premiers 10 % de la courbe devenaient progressivement plus lumineux à mesure que le contenu HDR du Galaxy S21 Ultra était affiché longtemps; la pointe au bas du graphique montre ce comportement à un moment donné lorsque l'écran a rendu les tons environ 0,3 nits plus clairs que prévu, ce qui représente une énorme différence dans les ombres.

En termes de précision des couleurs en niveaux de gris, le Samsung Galaxy S21 Ultra fonctionne médiocrement pour la lecture HDR. Ses ombres sont teintées vers le magenta et la température de couleur du reste des points en niveaux de gris est beaucoup plus chaude que la norme, avec des reflets teintés vers le jaune. La distance standard σ de 4,7 est remarquablement élevée, dépassant la valeur d'une différence notable non critique (ΔE_TP > 3.0) pour la collecte de points en niveaux de gris.

Le Galaxy S21 Ultra constate également des problèmes de précision des couleurs pour le contenu HDR. Notre tableau de précision des couleurs montre que le Galaxy S21 Ultra sursature toutes les couleurs de la gamme P3-BT.2100, et la teinte du point blanc vers le jaune est également visible. Cette sursaturation va de pair avec le rendu trop lumineux de la courbe PQ.

Dans l’ensemble, le Samsung Galaxy S21 Ultra offre une expérience visuelle HDR extrêmement dynamique, plus lumineuse et plus colorée que la norme. Il n'offre peut-être pas l'expérience la plus fidèle au cinéma, mais il présente un avantage en termes de luminosité et de surplus de couleurs. qu'il peut améliorer votre expérience de visionnage HDR dans des conditions plus lumineuses, et ne pas la limiter aux pièces sombres.

Remarques finales sur l'écran du Samsung Galaxy S21 Ultra

Le Samsung Galaxy S21 Ultra est véritablement un panneau de pointe qui répond à de nombreuses lacunes précédentes des OLED à taux de rafraîchissement élevé sur les smartphones. En termes de calibrage, le Galaxy S21 Ultra conserve la précision des couleurs attendue d’un téléphone de son calibre. Cependant, j'aimerais voir un réglage plus fin des détails des ombres avec des paramètres de luminosité plus faibles, auxquels je vois d'autres androïdes accorder désormais plus d'attention. D'un autre côté, j'aimerais également voir Samsung améliorer son réglage tonal à la luminosité maximale au lieu d'essayer simplement de rivaliser pour le chiffre de nits le plus élevé possible. Mon unité Snapdragon Galaxy S21 Ultra a également montré une excellente uniformité du panneau à faible luminosité et très peu teinte des couleurs en niveaux de gris, ce qui est à l'opposé de mon expérience avec mon précédent Note10, qui était terrible dans les deux cas salutations. Et enfin, je trouve maintenant l'état de la courbe supportable: même avec un contenu clair, la courbe a donné peu ou pas de distorsion notable sur les bords lorsque l'on regarde l'écran de face - cette courbe ne me dérangerait pas au quotidien conducteur.