Smartphoneschermen lijken misschien eenvoudig, maar er gaat veel onderzoek en ontwikkeling gepaard met het maken van OLED's en LCD's in vlaggenschipapparaten.
In het licht van recente gesprekken over smartphoneschermen, is het belangrijk om een stapje terug te doen en alle termen waarover we blijven lezen in hun context te plaatsen. Telefoons zoals de Google Pixel 2 XL zijn bekritiseerd vanwege hun beeldschermen, maar aan de andere kant hebben consumenten over het algemeen OLED-panelen geprezen. Met zo’n robuust ecosysteem valt er in 2017 veel te leren over de schermen van onze apparaten, en des te meer Hoe meer we weten wat hun sterke en zwakke punten zijn, hoe meer we tot de kern van deze online debatten kunnen doordringen.
Wat is het verschil tussen een AMOLED-scherm en een P-OLED-scherm, of tussen een LTPS-scherm en een IGZO-scherm? Wat maakt het display van de ene smartphone beter dan de andere? Moeten we onze beoordelingen baseren op objectieve gegevens of op subjectieve indrukken? Dit is waar het onderwerp smartphone-displayanalyse een sleutelrol speelt.
Analyse van smartphoneschermen is geen eenvoudig vakgebied, en om de eigenschappen van smartphoneschermen nauwkeurig te meten, hebben recensenten honderden tot duizenden nodig dollar aan apparatuur, inclusief (maar niet beperkt tot) colorimeters, spectrofotometers, kleurkalibratiesoftware, luminantiemeters en meer. Maar het hebben van de apparatuur is niet genoeg; Testers van smartphoneschermen moeten strenge methodologieën toepassen om geldige en repliceerbare gegevens te garanderen die de verschillen tussen verschillende panelen nauwkeurig weergeven. Dit is een vakgebied waar technisch jargon in overvloed wordt gebruikt, maar vaak slecht wordt uitgelegd, waardoor de meeste mensen de rapporten van sites als DisplayMate een beetje in de war. Dat is echter nog maar het topje van de ijsberg van problemen op de markt.
Dus waarom zou je de moeite nemen om de smartphoneschermen er goed uit te laten zien? De reden is simpel: zonder hun hoogwaardige touchscreen-displays met hoge resolutie zouden moderne smartphones niet dezelfde aantrekkingskracht hebben als nu. Schermen zijn het medium waarmee we omgaan met en consumeren van de inhoud waar miljoenen makers en ontwikkelaars hard aan werken om deze te produceren, en schermen moeten die inhoud recht doen.
We kunnen zien hoe de weergavekwaliteit van smartphones in de loop der jaren gestaag is verbeterd, samen met de problemen waarmee beeldschermen tegenwoordig worden geconfronteerd. Voor de doeleinden van dit artikel houden we alleen rekening met de weergavekwaliteit op smartphones met touchscreen die in of na 2007 zijn uitgebracht.
Je leest de titel, je weet waar dit stuk over gaat, dus laten we beginnen!
Evolutie van smartphoneschermen
De originele iPhone had een 3,5-inch TFT-scherm met een HVGA-resolutie (480x320). De eerste Android-telefoon, de HTC Dream / T-Mobile G1, had een kleiner 3,2-inch scherm met dezelfde resolutie. Deze beeldschermen waren geen IPS (een acroniem voor in-plane-switching, waar we later op terug zullen komen), en ze hadden geen beeldverhouding van 16:9 -- voor de meeste mensen zien hun oude beeldverhoudingen van 3:2 er een beetje verouderd. Wat de weergavekwaliteit betreft, waren de schermen doorgaans niet gekalibreerd op kleurnauwkeurigheid, en waren de helderheid, het contrast en de kijkhoeken ondermaats vergeleken met de huidige schermen.
Smartphone-displays hebben sindsdien een lange weg afgelegd. In 2009 kwamen de eerste Android-telefoons met WVGA-schermen (800x480) en een beeldverhouding van 15:9. Vervolgens werden begin 2010 de eerste OLED-telefoons uitgebracht. De AMOLED-schermen van Samsung werden gebruikt op de Nexus Eén En HTC verlangen, met dezelfde nominale WVGA-resolutie maar een PenTile-matrixpixelopstelling, waardoor de effectiviteit van de schermen werd verlaagd kleur resolutie (hierover later meer). Omdat dit de begindagen van deze technologie waren, was de weergavekwaliteit op AMOLED nog niet op peil.
Apple stal de donder van Samsung met zijn Retina-display, dat in juni 2010 op de iPhone 4 debuteerde. Het had een toen ongeëvenaarde resolutie van 960 x 640 (326 ppi) met IPS-technologie, wat zo goed was als de technologie destijds kon krijgen.
Het Retina-display van de iPhone 4 was ongeëvenaard in de Android-wereld. Maar dat weerhield Samsung er niet van om het een stap verder te brengen. De Galaxy S, dat rond dezelfde tijd als de iPhone 4 werd uitgebracht, bevatte de nieuwe Super AMOLED-displaytechnologie van het in Zuid-Korea gevestigde bedrijf. Het was een nieuwere generatie vergeleken met het scherm van de Nexus One en was beter zichtbaar in direct zonlicht. Helaas werd er gebruik gemaakt van een PenTile-pixelopstelling en bleef de beeldscherpte achter bij die van de LCD-concurrentie.
Maar de weergavekwaliteit op smartphones werd in de loop van de tijd steeds beter. In 2011 zag Samsung's Super AMOLED Plus-display met een RGB-matrixpixelopstelling, de eerste en laatste in zijn soort. En het zag de opkomst van 720p HD-schermen, zowel op LCD- als OLED-schermen, die de oorspronkelijke Retina-resolutie van Apple inhaalden en een nieuw front in de schermoorlogen op gang brachten: one-upmanship met pixeldichtheid.
Displays zijn in de tussenliggende jaren steeds sneller ontwikkeld. LCD's verbeterden aanzienlijk en bereikten 1080p Full HD en vervolgens QHD-resoluties met RGB-matrixtechnologie; helderheid tot 700 nits; Kijkhoeken van 178 graden (aan de hoge kant van het spectrum, dankzij IPS); en contrastverhoudingen van 2000:1.
De AMOLED-schermen van Samsung verbeterden zo snel dat de technologie in 2014 de LCD-technologie begon te overstijgen. Sinds een paar jaar heeft elk vlaggenschip van Samsung dit bijgevuld DisplayMate's lijst met beste smartphoneschermen – totdat de trend werd doorbroken met het OLED-display van de iPhone X (een door Samsung gemaakt paneel), die DisplayMate gekroond tot het beste smartphonedisplay van dit jaar.
Voor een tijdje, Samsung-scherm was de enige fabrikant van betekenis in de OLED-ruimte, maar dat veranderde toen in 2017 LG-scherm heeft een spraakmakend contract binnengehaald voor de levering van zijn P-OLED-schermen op smartphones.
We hebben dus de opkomst gezien van sRGB- en DCI-P3-kleurkalibratie op smartphones, en beide grote mobiele besturingssystemen ondersteunen nu kleurbeheer. We hebben ook de opkomst gezien van mobiele HDR-schermen en van adaptieve schermvernieuwingsfrequenties tot 120 Hz. Er kan geen twijfel over bestaan: de toekomst ziet er rooskleurig uit voor smartphoneschermen.
Laten we, met dat alles in gedachten, een aantal algemene weergaveterminologieën ophelderen en uitbreiden.
Geef terminologie weer in eenvoudige termen
LCD-scherm (Liquid Crystal Display): Een LCD is een plat beeldscherm dat is gebaseerd op de lichtmodulerende eigenschappen van vloeibare kristallen. Hoewel LCD's erg dun zijn, bestaan ze uit meerdere lagen. Die lagen omvatten twee gepolariseerde panelen met daartussen een oplossing van vloeibare kristallen. Licht wordt door de laag vloeibare kristallen geprojecteerd en wordt ingekleurd, waardoor het zichtbare beeld ontstaat.
Het belangrijkste om op te merken is dat de vloeibare kristallen zenden zelf geen licht uit, dus LCD's hebben achtergrondverlichting nodig. Ze zijn dun, licht en over het algemeen goedkoop om te produceren, en de meest volwassen displaytechnologie die in smartphones wordt gebruikt.
Enkele voordelen van LCD's zijn onder meer hoge helderheid, consistente kleurgetrouwheid bij verschillende kijkhoeken en betere kleurscherpte dankzij het gebruik van een RGB-matrix en een lange levensduur (LCD's zijn niet gevoelig voor inbranden, hoewel ze tijdelijk last kunnen hebben van beeldverlies). behoud). Ze hebben ook de neiging om een lager contrast en inferieure responstijden te vertonen in vergelijking met sommige OLED-equivalenten.
IPS (in-plane-switching): In-plane-switching omvat het rangschikken en schakelen van de oriëntatie van moleculen van de vloeibaar-kristallaag tussen de glassubstraten van het beeldscherm. Simpel gezegd is het een technologie die wordt gebruikt om de kijkhoeken en de kleurweergave op TFT-schermen te verbeteren, en die bedoeld is als vervanging voor TN-schermen (Twisted Nematic). Het wordt gebruikt op LCD's om horizontale en verticale kijkhoeken tot 178 graden te bereiken.
OLED (organische lichtgevende diode): OLED heeft, in tegenstelling tot LCD, geen achtergrondverlichting nodig, omdat de pixels lichtgevende diodes bevatten die op individuele basis worden in- en uitgeschakeld. De voordelen van OLED-schermen omvatten een theoretisch “oneindige” contrastverhouding, en ook een breder eigen kleurengamma, een kleinere verschuiving in helderheid bij verschillende kijkhoeken hoeken en betere energie-efficiëntie met lage APL's. De nadelen zijn onder meer kleurverschuiving bij verschillende kijkhoeken, inbranden en een lagere energie-efficiëntie bij hoge APL toepassingen.
APL (gemiddeld beeldniveau): APL bepaalt hoeveel witte inhoud er op een bepaald scherm staat. Zonder de APL van een stukje inhoud te kennen, kan de werkelijke helderheid van een OLED-scherm niet worden bepaald. Daarom zien we doorgaans meerdere metingen met verschillende APL-percentages. 100% APL is volledig wit, terwijl 0% APL een volledig zwart scherm is zonder enig spoor van wit. De helderheid in OLED-panelen is variabel: deze neemt toe in scenario's met lage APL en omgekeerd.
LTPS (polysilicium bij lage temperatuur): Dit is een productietechniek voor LCD's. Het vervangt polysilicium door amorf silicium om de schermresolutie te verhogen en lage temperaturen te handhaven. Het wordt gebruikt om de energie-efficiëntie en pixeldichtheid te verhogen.
IGZO (Indium Gallium Zinkoxide): Een IGZO is een beeldscherm gemaakt met een kunstmatige transparante kristallijne oxidehalfgeleider, voor het eerst geproduceerd door Scherp. Het is samengesteld uit indium, gallium, zink en zuurstof en wordt vooral gebruikt in tablets, hoewel sommige smartphonefabrikanten het ook beginnen te gebruiken. (Een goed voorbeeld zijn de 120Hz-schermen op Android-apparaten zoals de Razer-telefoon.) Het belooft grote verbeteringen in de energie-efficiëntie, maar het nadeel is dat sommige beeldschermen een lagere helderheid en contrast hebben in vergelijking met LTPS LCD's.
HDR (hoog dynamisch bereik): HDR, of hoog dynamisch bereik, is een weergavefunctie in sommige nieuwere apparaten en toekomstige vlaggenschepen die een levensechtere mediakijkervaring belooft. Hier is de eenvoudige verklaring: HDR-compatibele beeldschermen hebben een hoge piekhelderheid, waardoor scènes gedetailleerdere schaduwen krijgen zonder dat dit ten koste gaat van details in de hoogtepunten. Bovendien kunnen ze bredere kleurbereiken en rijkere kleurdiepten weergeven, wat leidt tot een groter aantal kleuren met meer stappen in elk kleurverloop.
Dit komt omdat HDR-schermen een breed kleurengamma ondersteunen (DCI-P3 is momenteel het meest ondersteunde brede kleurengamma) en ook 10-bits kleuren ondersteunen (volgens de UHD-alliantie). Hierdoor kunnen HDR-compatibele smartphones theoretisch meer dan 1 miljard kleuren weergeven. Vanaf nu beginnen vlaggenschip-smartphones de HDR10 en Dolby Visie normen.
Candela per vierkante meter: Candela per vierkante meter, ook wel nits genoemd, is een functie van de intensiteit van de lichtbron en wordt gebruikt om de helderheid van elk scherm te meten). Hoe hoger het cd/m^2 getal, hoe helderder het scherm. Je zult merken dat de meeste displaytesten voor smartphones metingen uitvoeren rond de 200 nits.
Contrast ratio: Dit is de verhouding tussen de piekhelderheid van een beeldscherm en het zwartniveau. OLED-schermen hebben een theoretisch oneindige contrastverhouding omdat de pixels volledig kunnen worden geschakeld uitgeschakeld, hoewel omgevingslicht dit in de praktijk verhindert, behalve in een volledig donkere omgeving kamer. OLED-panelen kunnen dus hun contrastverhouding verbeteren door de schermreflectie te verminderen.
Problemen met moderne LCD's
LCD's zijn de meest populair smartphone-displaytechnologie op de markt. De overgrote meerderheid van budget- en middenklasse smartphones heeft LCD's in plaats van OLED-schermen, vooral vanwege de kosten. Bij smartphones die geen vlaggenschip zijn, verlaagt het gebruik van LCD in plaats van OLED de materiaallijst van de fabrikant, wat vervolgens de winstmarge vergroot en de kosten verlaagt.
Dat betekent echter niet dat LCD geen nadelen kent. Hoewel het wordt beschouwd als een meer volwassen technologie dan alternatieven zoals OLED, is LCD in verschillende opzichten inferieur aan OLED. Laten we ze een voor een bekijken:
Contrast. Moderne LCD's hebben een statisch contrast tot 2000:1, hoewel fabrikanten soms een hoger dynamisch contrast op de markt brengen. In dat opzicht blijven LCD's ver achter bij het theoretisch oneindige contrast van OLED, hoewel leveranciers als Apple en Huawei ervoor kiezen af te zien van de oneindige contrastwaarde. De reden? Zwart op LCD-schermen is dat niet WAAR zwart vanwege de achtergrondverlichting van de schermen. Zelfs de diepste zwarttinten zien eruit als een donkere grijstint, en dit is vooral merkbaar in het donker.
Er is geen echte oplossing voor dit probleem, omdat LCD's achtergrondverlichting nodig hebben om te kunnen functioneren - anders zou het scherm niet zichtbaar zijn. Het enige wat beeldschermfabrikanten kunnen doen is het verminderen van de helderheid van de zwartniveaus: hoe donkerder ze zijn, hoe hoger het contrast.
In omgevingen met veel omgevingslicht is er eigenlijk heel weinig waarneembaar verschil tussen LCD- en OLED-schermen (althans op dit aspect), omdat de voordelen van de laatste in principe zijn ontkend. Wanneer u echter een video bekijkt of een donker thema of achtergrond gebruikt, worden de zwakke punten van LCD benadrukt. Het probleem is ook duidelijk zichtbaar in de kijkhoeken van de beeldschermen, omdat zwarten de neiging hebben om weg te spoelen naarmate de hoek van links naar rechts verschuift. Hierdoor kan de mediakijkervaring minder meeslepend aanvoelen.
De contrasttekortkomingen van LCD-schermen hebben ook invloed op de leesbaarheid in zonlicht. In het verleden waren LCD's ongetwijfeld superieur aan OLED-schermen in direct zonlicht, maar dat is niet langer het geval. OLED-schermen die zijn uitgerust met automatische helderheidsversterkingsmodi en andere technologieën kunnen profiteren van lage reflectie en een hoger contrast dan LCD's die hun klasse overtreffen.
Ondanks het feit dat LCD's hogere duurzame helderheidsniveaus hebben dan OLED-schermen, kan zonlicht De leesbaarheid is doorgaans beter op OLED's dankzij de tekortkomingen in reflectie en contrast in moderne LCD-schermen panelen. Deze problemen kunnen in de toekomst worden verzacht met helderdere beeldschermen met hogere native contrasten, maar LCD's hebben hier hun momentum verloren.
Helderheidsgetrouwheid in kijkhoeken. De beste IPS LCD's zijn meestal vrij van kleurverschuiving, wat betekent dat hun kleuren niet veranderen of een tint vertonen bij hoekverschuivingen. Zelfs een kleine hoekverschuiving heeft echter onvermijdelijk invloed op het waargenomen helderheidsniveau. Het is geen dealbreaker, maar het is beter voelbaar op budget- en middenklasse-smartphones, die ook de neiging hebben om een hogere mate van kleurverschuiving te ervaren dan premium-apparaten.
OLED-schermen worden dus niet beïnvloed door helderheid en contrastverlies als de kijkhoeken worden gewijzigd het komt er eigenlijk op neer dat je de minste van twee kwaden moet kiezen: kun je leven met kleurverandering, of verlies van kleur? helderheid? In het eerste geval moet je kiezen voor een OLED-display, en in het laatste geval is LCD de beste keuze. Panelen van hogere kwaliteit (meestal te vinden in vlaggenschepen) kunnen dit dilemma verminderen.
Inferieure responstijden vergeleken met OLED. LCD's zijn op dit vlak gestaag verbeterd, waarbij LCD's van de nieuwere generatie minder last hebben van nevenbeelden in vergelijking met oudere beeldschermen. Dit is echter een ander probleem dat kan worden verzacht, maar niet kan worden opgelost. OLED’s zijn op dit gebied simpelweg superieur, en dat is een van de redenen waarom Google’s Daydream mobiele VR-platform vereist OLED-schermen.
LCD's in budget- en middenklasse smartphones zijn gevoeliger voor nevenbeelden en lagere responstijden. Hierdoor kunnen de telefoons minder soepel en responsief aanvoelen dan concurrenten met OLED-schermen.
Over het algemeen is het moeilijk om LCD's ernstig te bekritiseren vanwege de enorme vooruitgang die ze de afgelopen jaren hebben geboekt. Het is niet ongebruikelijk dat budget-smartphones 5,5-inch Full HD IPS-schermen hebben zonder kleurverschuiving meetbaar beter dan de vlaggenschip-smartphones van een paar jaar geleden met inferieure resoluties, helderheid en kleur nauwkeurigheid.
Maar het zijn de vlaggenschipapparaten (en steeds meer middenklasse-apparaten) waar de beperkingen van LCD hun lelijke kop opsteken. Het bewijsmateriaal van experts suggereert dat OLED, ondanks zijn relatieve onvolwassenheid, over het algemeen beter is dan LCD in het hogere segment. Dat is de reden waarom LCD’s steeds minder vaak voorkomen in vlaggenschip-smartphones, ondanks het feit dat ze bredere ondersteuning bieden kleurengamma's (zoals DCI-P3), HDR-standaarden zoals HDR10 en Dolby Vision, en betere responstijden dan ooit voor.
Het lijkt waarschijnlijk dat het huidige tempo van verbeteringen op het gebied van OLED de superioriteit ervan ten opzichte van LCD zal verzekeren. Maar OLED is ook niet perfect. Laten we verder gaan zijn grootste problemen.
Problemen met OLED-schermen
Samsung is sinds 2010 all-in gegaan met OLED Galaxy S. Een groot aantal OEM's lijkt nu de voorkeur te geven aan OLED-schermen in hun vlaggenschip-smartphones, en de technologie dringt langzaam door in de middenklasse en betaalbare vlaggenschipapparaten. En hoewel budgettelefoons met OLED's niet bijzonder gebruikelijk zijn, kan dat binnen een paar jaar veranderen als de prijs van OLED-schermen blijft dalen.
Het feit dat een bepaalde technologie populair is, betekent echter niet dat er geen problemen zijn. OLED-schermen zijn zichtbaar onvolmaakt, in die mate dat de kwaliteit binnen enkele dagen kan verslechteren, waarbij sommige gebruikers tekenen van inbranden opmerken niet lang nadat ze hun telefoon zijn gaan gebruiken. De displaytechnologie kent ook al lang bestaande problemen die na meerdere generaties nog steeds niet zijn opgelost.
PenTile-matrix. PenTile matrix OLED-schermen schieten tekort wat betreft beeldscherpte. De meeste LCD's gebruiken een RGB-matrix, wat betekent dat ze drie uniforme subpixels (rood, groen en blauw) per pixel hebben. PenTile OLED-schermen hebben slechts twee subpixels per pixel (rood en groen, of blauw en groen) in een ongelijkmatige lay-out. Sinds de Galaxy S4 in 2013 gebruiken PenTile OLED-schermen een subpixelindeling die lijkt op de vorm van een diamant - vandaar de term "Diamond PenTile". Hoewel het aantal groene subpixels in een PenTile OLED-scherm gelijk is aan het aantal groene subpixels in een LCD, is het aantal rode en blauwe subpixels kleiner.
Om precies te zijn bevatten PenTile OLED-schermen slechts de helft van het aantal rode en blauwe subpixels vergeleken met het aantal groene subpixels. Dat betekent dat PenTile OLED-schermen, ondanks dat ze een gelijkwaardige nominale pixeldichtheid hebben in vergelijking met LCD's, niet zo scherp zijn omdat hun subpixeldichtheid lager is.
Daarom is een Full HD (1920x1080) LCD-scherm scherper dan een Full HD PenTile OLED-scherm, hoewel dat verschil varieert afhankelijk van de inhoud die op het scherm wordt weergegeven. De effectieve kleurresolutie van een PenTile OLED-scherm is altijd lager dan de nominale resolutie. In het geval van een Full HD-scherm (1920x1080) is de effectieve kleurresolutie 1357x763 (deel de verticale en horizontale resolutie door de wortel van 2).
Dat betekent niet dat PenTile OLED-schermen slechts half zo scherp zijn als hun LCD-concurrenten met RGB-matrixpixelindelingen. PenTile OLED-schermen zijn voorzien van een techniek genaamd subpixel anti-aliasing om het pixeltekort te verdoezelen. Hoewel het de kloof niet volledig dicht, helpt het het verlies aan effectieve kleurresolutie te beperken.
Het effect van PenTile-arrangementen is het duidelijkst bij tekstweergave. Omdat de subpixels een ongelijkmatige indeling hebben, hebben de randen van de letters een PenTile-effect. In wezen is de tekst niet zo scherp als RGB-matrix-LCD's, tot het punt waarop QHD PenTile-schermen in de praktijk ongeveer net zo scherp zijn als Full HD RGB-schermen.
Is er dan een oplossing? In 2011 bracht Samsung een RGB-matrix AMOLED-display op de markt Galaxy S II genaamd Super AMOLED Plus. In 2012 heeft de Galaxy S III heeft opnieuw een PenTile-opstelling aangenomen om tegemoet te komen aan de HD-resolutie, maar met de Galaxy Note II probeerde Samsung iets anders.
De Note II had een S-Stripe-display (op basis van gelekt marketingmateriaal) met een niet-standaard RGB-matrix. Hoewel de subpixelindeling niet zo gelijkmatig was als die van een traditionele RGB-matrix, was het belangrijkste punt dat het scherm dat wel had drie subpixels per pixel, waardoor de scherpteproblemen van PenTile worden overwonnen terwijl een relatief hoge resolutie behouden blijft (HD).
Maar het S-Stripe-display was van korte duur toen Samsung met de diamanten PenTile overstapte Galaxy Note 3, en terwijl het bedrijf S-Stripe AMOLED-schermen bleef gebruiken in 10-inch tablets zoals de Galaxy Tab S, de technologie is nog niet op andere smartphones verschenen.
Zelfs de iPhone X maakt gebruik van een PenTile-display met subpixel-anti-aliasing, wat bewijst dat S-Stripe bij hoge PPI (pixels per inch) financieel of technisch onhaalbaar blijft. (Blauwe subpixels verouderen het snelst in OLED, wat Samsung noemde als reden voor de terugkeer naar PenTile met de Galaxy S III).
Samenvattend blijft PenTile een probleem met OLED, vooral bij lagere resoluties. PenTile HD-schermen zijn niet optimaal qua scherpte. Het wordt beter bij Full HD-bereik, maar individuele pixels kunnen nog steeds zichtbaar zijn bij normaal kijkbereik en in bepaalde contexten. Pas bij QHD-resoluties en hoger begint PenTile minder een probleem te worden.
Kleurverschuiving. Dit is het tweede fundamentele probleem van OLED-schermen. OLED-schermen hebben traditioneel een uitstekende helderheid en contrast, wat betekent dat de schermen hun kleurcontrast niet verliezen als de kijkhoeken veranderen. Aan de andere kant hebben ze last van kleurverschuiving, wat betekent dat de kleurtoon of tint van het scherm verschuift naarmate de hoek verandert.
Sommige OLED-schermen zijn in dit opzicht beter dan andere. De AMOLED-schermen van Samsung hadden vroeger bijvoorbeeld last van een grote hoeveelheid kleurverschuiving, maar het bedrijf heeft eraan gewerkt om het effect geleidelijk te verminderen. Met elke nieuwe generatie is de kleurverschuiving minder uitgesproken geworden, maar niet geëlimineerd. De nieuwste AMOLED-schermen van Samsung, te zien in telefoons zoals de Note 8, hebben nog steeds last van lichte kleurverschuivingen onder schuine hoeken. Het is merkbaar beter dan de AMOLED-schermen uit 2012/2013, maar niet dramatisch verbeterd ten opzichte van bijvoorbeeld het scherm van de Galaxy S7.
Aan de andere kant heeft de P-OLED-displaytechnologie van LG, zoals te zien in de V30 en de Pixel 2 XL, last van een veel duidelijkere kleurverschuiving. De beeldschermen ontwikkelen zelfs bij kleine hoekveranderingen een blauwgetinte kleurverschuiving, wat doet denken aan de beeldschermen van Samsung uit 2012/2013.
Is kleurverandering een groot probleem? De heersende mening is dat het een groot probleem is op P-OLED-schermen, maar “geen groot probleem” voor de meeste AMOLED-schermen. Naar onze mening is de volgende grote stap voorwaarts echter het volledig elimineren van kleurverschuiving. Kleurverschuiving vermindert de kleurnauwkeurigheid als u niet met uw hoofd naar het scherm kijkt. Wanneer meerdere mensen tegelijkertijd naar een scherm kijken, verhindert de kleurverschuiving een consistente kijkervaring.
Veroudering. Een ander ongelukkig kenmerk van OLED-schermen is dat ze sneller verouderen dan LCD-schermen. OLED beeldschermen hebben te kampen met twee verouderingsproblemen: beeldretentie (korte termijn) en inbranden van het beeldscherm (langetermijn).
Beeldretentie is tijdelijk van aard en treedt op wanneer een deel van de inhoud op het scherm over het scherm heen wordt weergegeven of blijft hangen. Het probleem komt vaker voor bij LCD's (vooral bij de Quantum IPS-schermen in de vlaggenschip-smartphones van LG), maar het komt ook voor bij OLED-schermen.
Vaker hebben OLED-schermen last van inbranden. Het verschijnt in de vorm van permanente verkleuring in delen van het scherm, en dat komt het meest voor te vinden in gebieden die lange tijd statisch blijven, zoals de navigatie- en statusbalken op Android telefoons.
De tijd die nodig is om een burn-in te ontwikkelen bedraagt normaal gesproken enkele maanden, en in de beste gevallen jaren. Inbranden is echter een zeer variabel fenomeen. Sommige gebruikers hebben permanente inbranding gemeld, zelfs na slechts een paar dagen of weken gebruik, zelfs met smartphones met de nieuwste AMOLED-schermen van Samsung (zoals de Galaxy S8). Gebruikers hebben ook gemeld dat er na korte tijd inbranden optreedt op de P-OLED-schermen die in de LG-V30 en de Google Pixel 2 XL.
Is er een oplossing voor het inbrandprobleem? Nogmaals, fabrikanten kunnen het probleem verzachten, maar niet oplossen: het is een inherent kenmerk van OLED-schermen van de huidige generatie. OEM's verzachten dit vaak door witte navigatiebalken te gebruiken, de knoppen op de navigatiebalk te dimmen en andere softwareaanpassingen aan te brengen, zoals licht bewegende klokken in displays die altijd aan staan. Samsung, Apple en Google hebben allemaal gezegd dat ze software gebruiken om inbranden tegen te gaan, maar alle drie hebben verklaard dat inbranden onvermijdelijk is. Simpel gezegd: de kwaliteit van het OLED-beeldscherm verslechtert permanent na een paar maanden regelmatig gebruik (hoewel niet in substantiële mate in dat tijdsbestek).
Een van de redenen waarom inbranden optreedt, is de organische aard van de LED's in OLED-schermen - en de blauwe subpixel veroudert het snelst, zoals eerder vermeld. MicroLED is een technologie die het probleem theoretisch kan oplossen door anorganische LED's te combineren met de subpixeltechnologieën van OLED, maar deze is nog niet gecommercialiseerd. In de nabije toekomst zal OLED gekenmerkt blijven door permanente inbranding, tenzij in plaats van een doorbraak.
Energie-efficiëntie bij hoge APL. Zoals uitgelegd in het terminologiegedeelte is de helderheid van het scherm in OLED variabel, omdat deze afneemt bij een hoog gemiddeld beeldniveau (APL) en toeneemt bij een lage APL. De energie-efficiëntie in OLED houdt verband met de APL van de inhoud die op het scherm wordt weergegeven.
Bij een lage APL (<65%) is OLED energiezuiniger dan LCD DisplayMate. Dat betekent dat als de inhoud op het scherm niet veel witte achtergronden heeft, deze minder stroom verbruikt. Dat is belangrijk voor media-inhoud zoals video's die geen overheersende witte achtergrond hebben, waar meer subpixels oplichten om te combineren tot het resulterende witte licht.
Aan de andere kant zorgt webinhoud er doorgaans voor dat OLED's meer stroom verbruiken, omdat webpagina's overwegend een witte achtergrond hebben. en dus hoge APL's. (Het is vermeldenswaard dat de gemiddelde APL in de gebruikersinterface van Android 5.0 Lollipop 80% bleek te zijn, volgens Motorola).
Dit is de deal: voor taken als surfen op het web zal LCD bijna altijd energiezuiniger zijn dan OLED, ondanks de aanzienlijke verbeteringen in de efficiëntie van de emitter in de meest recente generaties OLED. OLED dicht de kloof op het gebied van hoge APL en heeft LCD op het gebied van lage APL al ingehaald. Het is nog niet helemaal zover, maar het is niet vergezocht om te verwachten dat OLED over een paar jaar energiezuiniger zal zijn dan LCD in scenario's met hoge APL.
Nu we kort hebben gekeken naar de problemen die van invloed zijn op zowel OLED- als LCD-schermtechnologieën, laten we nu eens kijken naar de misleidende specificaties die OEM's rondstrooien met betrekking tot de weergavekwaliteit.
Misleidende specificaties op smartphoneschermen
Volgens DisplayMatekan het display van de Galaxy Note 8 zo helder worden als 1200 nits. Dat cijfer geldt echter alleen voor de automatische helderheidsverhoging bij zonlicht. Bij 1% APL, wat betekent dat het scherm een bijna zwarte achtergrond op volledig scherm weergeeft, kan het scherm van de Note 8 728 nits bereiken als de helderheid handmatig wordt verhoogd. De werkelijke helderheid is echter 423 nits bij 100% APL in de adaptieve modus. Er is duidelijk een enorme discrepantie tussen de twee cijfers, en het is misleidend om het cijfer van 728 nits te promoten als een kenmerk van de Note 8 zonder de nodige kwalificerende informatie toe te voegen.
In termen van contrast hebben fabrikanten de neiging om een bedrieglijk hoog dynamisch contrast te adverteren. Statisch contrast is vaak lager dan het nominale contrast, wat een probleem is dat bij LCD's voorkomt (dankzij hun echte zwarttinten hebben OLED's geen contrastproblemen). Dynamisch contrast is meestal veel hoger dan statisch contrast, maar daar heeft de gemiddelde gebruiker niet veel aan Dan is er nog het feit dat statische contrastcijfers geen rekening houden met omgevingen met veel omgevingstemperatuur licht. Op dat moment neemt het werkelijke contrast af tot 100:1-200:1, een enorm verschil met het nominale contrast van het scherm.
De aanbodkant van de vergelijking
OLED-schermen kunnen een grote beeldnauwkeurigheid bereiken, en er wordt steeds meer vraag naar. Maar is het aanbod op peil?
Het antwoord is: op dit moment niet. Er zijn veel beeldschermfabrikanten op LCD-gebied, waaronder Japan Display (JDI), Sharp, LG Display, Tianma, BOE en anderen. Als het om OLED-technologie gaat, neemt Samsung Display echter een dominante positie in de markt in. LG Display is met name in 2017 begonnen met de verkoop van P-OLED-schermen, en de Chinese fabrikanten zoals BOE maken zich op om ook OLED-schermen te gaan produceren. Maar Samsung Display heeft het voordeel dat het meerdere jaren voorsprong heeft op de concurrentie.
In het verleden gebruikte Samsung Display zijn positie om te verkopen n-1 AMOLED-displays aan andere OEM's en behoud van de beste AMOLED-panelen van de huidige generatie voor de mobiele divisie van Samsung Electronics. Zelfs vandaag de dag zijn er nog maar weinig smartphones met 18:9 WQHD+ (2880x1440) AMOLED-schermen. Apparaten zoals de Huawei Mate 10 Pro en de OnePlus 5T hebben een 6-inch Full HD+ (2160x1080) 18:9-scherm. Ook al zijn deze schermen panelen van de huidige generatie, ze hebben een lagere resolutie. Als bedrijven bereid zijn meer te betalen voor OLED-panelen, zal Samsung Display hen uiteraard graag voorzien van de hoogste kwaliteit AMOLED-technologie. Een voorbeeld is Apple, dat een aanzienlijke invloed heeft in de sector. Het bedrijf eist beeldschermen van topkwaliteit van zijn leveranciers, en het OLED-scherm in de iPhone X is daarop geen uitzondering.
Er wordt gezegd dat het display van de iPhone X een op maat gemaakt paneel is, ontworpen door Apple en vervaardigd door Samsung. Het heeft een andere beeldverhouding (19,5:9), resolutie (2436x1125) en pixeldichtheid (458 PPI) dan de schermen in de smartphones van Samsung.
Omdat de iPhone X een product met grote volumes is, is de vraag naar OLED-schermen zo groot dat Samsung Display er bijna niet aan kan voldoen. Het bedrijf leverde in 2017 ongeveer 50 miljoen OLED-panelen aan Apple voor de iPhone X, en zal naar verwachting dit aantal voor de volgende iPhone verhogen. Het zou kunnen leiden tot een tekort op de OLED-beeldschermmarkt; de meeste AMOLED-beeldschermen die worden geleverd, zijn bestemd voor Apple en niet voor Android-OEM's.
Concurrentie in de OLED is één oplossing. LG Display gebruikte eerder P-OLED-schermen in zijn G Flex-smartphoneserie en betrad in 2017 opnieuw de OLED-schermsector. Google maakte zijn interesse kenbaar door een deal ter waarde van miljoenen dollars aan te gaan om de P-OLED-schermen van LG te gebruiken. Ook Apple heeft in het verleden interesse getoond.
P-OLED-schermen zijn nog niet concurrerend met AMOLED-schermen, maar LG Display zou de kloof in 2018 en daarna kunnen dichten. Dat zou alleen maar goed nieuws zijn voor de sector.
Laatste woorden
In de loop van dit artikel hebben we gezien hoe complex het gebied van display-analyse is. Veel beeldschermexperts zeggen dat u beeldschermen nooit subjectief moet beoordelen. Voor de meeste mensen kunnen subjectieve beoordelingen echter nog steeds nuttig zijn, vooral gezien het feit dat het erg moeilijk is om een objectieve testworkflow op te zetten. Het ding om in gedachten te houden is dat gebruikers, voordat ze een oordeel vellen, voorkennis moeten hebben van smartphone-displaytechnologieën om te voorkomen dat verkeerde informatie hun mening kleurt.
Mensen hebben natuurlijk verschillende subjectieve voorkeuren, en dat is prima. Velen geven de voorkeur aan verzadigde kleuren die objectief onnauwkeurig zijn. Anderen geven de voorkeur aan nauwkeurige kleurmodi die zijn gekalibreerd met betrekking tot de sRGB- of DCI-P3-kleurruimten. Sommigen geven de voorkeur aan een Quad HD-resolutie, terwijl anderen volkomen tevreden zijn met de PenTile Full HD-resolutie in OLED-schermen. Keuze is goed als het gaat om smartphoneschermen, en zowel beeldschermfabrikanten als smartphoneleveranciers moeten deze respecteren.
Hier is de conclusie: LCD en OLED hebben hun voor- en tekortkomingen, en beide hebben verschillende trajecten afgelegd. Het is waarschijnlijk dat OLED de komende jaren de voorkeurstechnologie voor smartphones zal blijven, maar voorlopig problemen zoals PenTile, kleurverschuiving en inbranden weerhouden de technologie ervan een vlekkeloze gebruiker te bereiken ervaring. De aanbodzijde moet ook worden verbeterd voordat deze levensvatbaar wordt op het gebied van goedkope apparaten.
We hebben een lange weg afgelegd sinds de eerste touchscreen-smartphoneschermen in 2007, maar er is nog een hele weg te gaan.