Tehnologii și terminologie de afișare pentru smartphone-uri explicate (OLED, LCD)

click fraud protection

Ecranele smartphone-urilor pot părea simple, dar există o mulțime de cercetări și dezvoltare care au loc în realizarea OLED-urilor și LCD-urilor în dispozitivele emblematice.

In lumina conversațiile recente despre afișajele smartphone-urilor, este important să facem un pas înapoi și să luăm în considerare toți termenii despre care continuăm să citim în context. Telefoane precum Google Pixel 2 XL au fost criticați pentru afișajele lor, dar, pe de altă parte, consumatorii au lăudat în general panourile OLED. Cu un ecosistem atât de robust, sunt multe de învățat despre ecranele dispozitivelor noastre în 2017 și cu atât mai mult știm despre punctele lor tari și punctele slabe, cu atât mai mult putem ajunge la rădăcina acestor dezbateri online.

Care este diferența dintre un afișaj AMOLED și un afișaj P-OLED sau dintre un afișaj LTPS și un afișaj IGZO? Ce face ca un smartphone să afișeze mai bine decât celălalt? Ar trebui să ne bazăm aprecierile pe date obiective sau pe impresii subiective? Aici subiectul analizei afișajului smartphone-ului joacă un rol cheie.

Analiza afișajului smartphone-ului nu este un domeniu ușor și pentru a măsura cu precizie proprietățile afișajelor smartphone-urilor, recenzenții au nevoie de sute până la mii. echipamente în valoare de dolari, inclusiv (dar fără a se limita la) colorimetre, spectrofotometre, software de calibrare a culorii, contoare de luminanță și multe altele. Dar a avea echipament nu este suficient; Testerii de afișaje pentru smartphone-uri trebuie să adopte metodologii stricte pentru a asigura date valide și replicabile, care prezintă cu exactitate diferențele pe diferite panouri. Acesta este un domeniu în care jargonul tehnologic este folosit din abundență, dar adesea prost explicat, lăsând majoritatea oamenilor care citesc rapoarte de pe site-uri precum DisplayMate cam confuz. Totuși, acesta este doar vârful aisbergului de probleme al pieței.

Așadar, de ce să vă dați toată problema de a oferi ecranelor smartphone-ului un aspect dur? Motivul este simplu: fără ecranele lor tactile de înaltă rezoluție, de înaltă calitate, smartphone-urile moderne nu ar avea același atractiv ca acum. Ecranele sunt mediul prin care interacționăm și consumăm conținutul pe care milioane de creatori și dezvoltatori lucrează din greu pentru a-l produce, iar ecranele ar trebui să facă dreptate acestui conținut.

Putem vedea cum calitatea afișajului smartphone-ului s-a îmbunătățit constant de-a lungul anilor, împreună cu problemele cu care se confruntă afișajele astăzi. În sensul acestui articol, luăm în considerare doar calitatea afișajului pe smartphone-urile cu ecran tactil lansate în sau după 2007.

Citiți titlul, știți despre ce este vorba, așa că să începem!


Evoluția afișajelor smartphone-urilor

iPhone-ul original de la Apple, lansat în 2007. Sursa: Apple

iPhone-ul original avea un ecran TFT de 3,5 inchi cu rezoluție HVGA (480x320). Primul telefon Android, cel HTC Dream / T-Mobile G1, avea un afișaj mai mic de 3,2 inchi cu aceeași rezoluție. Aceste afișaje nu erau IPS (un acronim pentru comutarea în plan, la care vom reveni mai târziu) și nu aveau un raport de aspect de 16:9 -- într-adevăr, pentru majoritatea oamenilor, vechile lor raporturi de aspect de 3:2 arată puțin învechit. În ceea ce privește calitatea afișajului, ecranele nu erau de obicei calibrate pentru acuratețea culorii, iar luminozitatea, contrastul și unghiurile de vizualizare au fost sub egale în comparație cu ecranele de astăzi.

Ecranele smartphone-urilor au parcurs un drum lung de atunci. În 2009, primele telefoane Android au sosit cu ecrane WVGA (800x480) și raport de aspect 15:9. Apoi, la începutul lui 2010, au fost lansate primele telefoane OLED. Ecranele AMOLED de la Samsung au fost folosite pe Nexus One și HTC Desire, cu aceeași rezoluție nominală WVGA, dar cu un aranjament de pixeli matrice PenTile, care a redus efectivitatea ecranelor culoare rezoluție (mai multe despre aceasta mai târziu). Întrucât acestea au fost primele zile ale acestei tehnologii, calitatea afișajului pe AMOLED nu a fost încă la înălțime.

Apple a furat tunetul Samsung cu ecranul Retina, care a debutat pe iPhone 4 în iunie 2010. Avea o rezoluție de neegalat de 960x640 (326 ppi) cu tehnologia IPS, care era la fel de bună pe cât putea obține tehnologia la acea vreme.

iPhone 4 de la Apple. Sursa: Apple

Ecranul Retina al iPhone 4 a fost fără egal în lumea Android. Dar asta nu a descurajat Samsung să încerce să-l supere. The Galaxy S, care a fost lansat cam în aceeași perioadă cu iPhone 4, a prezentat noua tehnologie de afișare Super AMOLED a companiei din Coreea de Sud. Era o generație mai nouă în comparație cu afișajul lui Nexus One și se lăuda cu o vizibilitate mai bună în lumina directă a soarelui. Din nefericire, totuși, a folosit un aranjament de pixeli PenTile, iar claritatea imaginii a fost sub concurența LCD.

Dar calitatea afișajului pe smartphone-uri a continuat să se îmbunătățească în timp. 2011 a văzut afișajul Samsung Super AMOLED Plus cu un aranjament de pixeli cu matrice RGB, primul și ultimul de acest gen. Și a văzut creșterea afișajelor HD de 720p atât pe ecranele LCD, cât și pe cele OLED, care au depășit rezoluția originală Retina a Apple și au dat startul unui nou front în războaiele afișajelor: densitatea pixelilor one-upmanship.

Ecranele au avansat într-un ritm din ce în ce mai rapid în anii care au trecut. LCD-urile s-au îmbunătățit substanțial, ajungând la rezoluții Full HD 1080p și apoi QHD cu tehnologie RGB matrix; luminozitate până la 700 nits; Unghiuri de vizualizare de 178 de grade (la capătul înalt al spectrului, datorită IPS); iar raporturile de contrast se sparg 2000:1.

Ecranele AMOLED de la Samsung s-au îmbunătățit atât de repede, de fapt, încât tehnologia a început să treacă peste LCD în 2014. Pentru câțiva ani consecutiv, fiecare flagship Samsung are depăşit DisplayMate’s lista cu ecrane de top pentru smartphone-uri -- până când tendința a fost întreruptă cu ecranul OLED al iPhone X (un panou fabricat de Samsung), care DisplayMate a fost încoronat cel mai bun display pentru smartphone din acest an.

Pentru un timp, Display Samsung a fost singurul producător de notă în spațiul OLED, dar asta s-a schimbat în 2017 când Display LG și-a asigurat un contract de mare profil pentru a-și livra ecranele P-OLED pe smartphone-uri.

Așadar, am văzut creșterea calibrării culorilor sRGB și DCI-P3 în smartphone-uri, iar ambele sisteme de operare mobile majore acceptă acum gestionarea culorilor. Am văzut, de asemenea, apariția afișajelor HDR mobile și a ratelor de reîmprospătare adaptive a ecranului de până la 120 Hz. Nu poate exista nicio îndoială: viitorul este luminos pentru ecranele smartphone-urilor.

Având toate acestea în minte, haideți să clarificăm și să extindem câteva terminologii comune de afișare.


Afișați terminologia în termeni simpli

O comparație a mai multor tehnologii de afișare și aranjamente de pixeli. Sursa: Wikimedia

LCD (Afișaj cu cristale lichide): Un LCD este un afișaj cu ecran plat care se bazează pe proprietățile de modulare a luminii ale cristalelor lichide. Deși LCD-urile sunt foarte subțiri, acestea sunt compuse din mai multe straturi. Aceste straturi includ două panouri polarizate cu o soluție de cristale lichide între ele - lumina este proiectată prin stratul de cristale lichide și este colorată, ceea ce produce imaginea vizibilă.

Lucrul important de reținut este că cristalele lichide nu emit ele însele lumină, așa că LCD-urile necesită o lumină de fundal. Sunt subțiri, ușoare și, în general, ieftin de produs și cea mai matură tehnologie de afișare folosită în smartphone-uri.

Unele dintre avantajele LCD-urilor includ luminozitatea ridicată, fidelitatea constantă a culorii la diferite unghiuri de vizualizare, o claritate mai bună a culorii datorită utilizării unei matrice RGB și longevității (LCD-urile nu sunt susceptibile de ardere, deși pot suferi imagini temporare retenţie). De asemenea, tind să prezinte un contrast mai mic și timpi de răspuns inferiori în comparație cu unele echivalente OLED.

O diagramă a tehnologiei de comutare în plan. Sursa: SIIM

IPS (Comutare în plan): Comutarea în plan implică aranjarea și comutarea orientării moleculelor stratului de cristale lichide între substraturile de sticlă ale afișajului. Mai simplu spus, este o tehnologie care este folosită pentru a îmbunătăți unghiurile de vizualizare și reproducerea culorilor pe ecranele TFT și care este destinată ca înlocuitor pentru afișajele TN (Twisted Nematic). Este folosit pe ecrane LCD pentru a obține unghiuri de vizualizare orizontale și verticale de până la 178 de grade.

OLED (diodă emițătoare de lumină organică): OLED, spre deosebire de LCD, nu necesită lumină de fundal, deoarece pixelii conțin diode emițătoare de lumină care pornesc și se opresc individual. Avantajele afișajelor OLED includ un raport de contrast teoretic „infinit” și, de asemenea, o gamă mai largă de culori native, o schimbare mai mică a luminozității la diferite vizionari unghiuri și eficiență energetică mai bună cu APL scăzut. Dezavantajele includ schimbarea culorii la diferite unghiuri de vizualizare, ardere și eficiență energetică mai scăzută la APL ridicat aplicatii.

APL (nivel mediu de imagine): APL determină cât de mult conținut alb este pe un anumit ecran. Fără a cunoaște APL-ul unei piese de conținut, luminozitatea adevărată a unui afișaj OLED nu poate fi determinată, motiv pentru care arătăm de obicei că vedem mai multe măsurători la diferite procente APL. 100% APL este complet alb, în ​​timp ce 0% APL este un ecran complet negru, fără nicio urmă de alb. Luminozitatea panourilor OLED este variabilă -- crește în scenariile cu APL scăzut și invers.

Beneficiile LTPS. Sursa: Ubergizmo

LTPS (polisiliciu la temperatură joasă): Aceasta este o tehnică de fabricație a LCD-urilor. Acesta înlocuiește polisiliciul cu siliciul amorf pentru a crește rezoluția afișajului și a menține temperaturile scăzute. Este folosit pentru a crește eficiența energetică și densitatea pixelilor.

IGZO (oxid de indiu galiu zinc): Un IGZO este un afișaj realizat cu un semiconductor artificial de oxid cristalin transparent, produs mai întâi de Ascuțit. Este compus din indiu, galiu, zinc și oxigen și este folosit mai ales în tablete, deși unii producători de smartphone-uri încep să-l folosească și ei. (Un exemplu bun sunt afișajele de 120 Hz de pe dispozitive Android, cum ar fi Telefon Razer.) Promite îmbunătățiri mari ale eficienței energetice, dar dezavantajul este că unele afișaje au luminozitate și contrast reduse în comparație cu LCD-urile LTPS.

HDR (gamă dinamică ridicată): HDR, sau gamă dinamică înaltă, este o caracteristică de afișare a unor dispozitive mai noi și a produselor emblematice viitoare care promite o experiență de vizionare media mai realistă. Iată explicația simplă: afișajele cu capacitate HDR au o luminozitate maximă ridicată, oferind scenelor umbre mai detaliate fără a sacrifica detaliile în lumini. În plus, pot afișa game de culori mai largi și adâncimi de culoare mai bogate, ceea ce duce la un număr mai mare de culori cu mai mulți pași în fiecare gradient de culoare.

Acest lucru se datorează faptului că afișajele HDR acceptă o gamă largă de culori (DCI-P3 este în prezent cea mai largă gamă largă de culori acceptată) și, de asemenea, acceptă culori pe 10 biți (după Alianța UHD). Acest lucru permite teoretic smartphone-urilor compatibile HDR să afișeze peste 1 miliard de culori. De acum, smartphone-urile emblematice încep să accepte HDR10 și Dolby Vision standardele.

Candela pe metru pătrat: Candela pe metru pătrat, cunoscută și sub numele de nits, este o funcție a intensității sursei de lumină și este folosită pentru a măsura luminozitatea oricărui ecran). Cu cât numărul cd/m^2 este mai mare, cu atât afișajul este mai luminos. Veți descoperi că majoritatea recenziilor de afișare pentru smartphone-uri efectuează măsurători la aproximativ 200 de nit.

Raport de contrast: Acesta este raportul dintre luminozitatea maximă a afișajului și nivelul său de negru. Ecranele OLED au un raport de contrast teoretic infinit, deoarece pixelii pot fi comutați complet oprit, deși, în practică, lumina ambientală împiedică realizarea acestui lucru, cu excepția unui întuneric complet cameră. Astfel, panourile OLED își pot îmbunătăți raportul de contrast prin reducerea reflectanței ecranului.


Probleme în LCD-urile moderne

LCD-urile sunt cel mai popular tehnologia de afișare a smartphone-urilor de pe piață. Marea majoritate a smartphone-urilor de buget și de gamă medie au LCD-uri mai degrabă decât ecrane OLED, mai ales din cauza costului. În telefoanele inteligente care nu sunt emblematice, utilizarea LCD-ului în loc de OLED reduce lista de materiale a producătorilor (BOM), ceea ce crește ulterior marja de profit și scade costul.

Asta nu înseamnă, totuși, că LCD-ul nu are dezavantaje. Deși este considerată o tehnologie mai matură decât alternative precum OLED, LCD este inferior OLED în mai multe privințe. Să le aruncăm o privire pe rând:

Comparativ cu rapoartele de contrast OLED și LCD. Sursa: 4K LED TV Review

Contrast. LCD-urile moderne au un contrast static de până la 2000:1, deși producătorii comercializează uneori un contrast dinamic mai mare. În acest sens, LCD-urile sunt mult sub contrastul teoretic infinit al OLED, deși furnizori precum Apple și Huawei aleg să renunțe la ratingul de contrast infinit. Motivul? Negrule de pe ecranele LCD nu sunt Adevărat negre din cauza luminii de fundal a ecranelor. Chiar și cele mai adânci negrii arată ca o nuanță închisă de gri, iar acest lucru este vizibil mai ales în întuneric.

Nu există o soluție reală la această problemă, deoarece LCD-urile necesită o lumină de fundal pentru a funcționa - ecranul nu ar fi vizibil altfel. Singura soluție a producătorilor de ecrane este reducerea luminozității nivelurilor de negru - cu cât acestea sunt mai întunecate, cu atât contrastul este mai mare.

În mediile cu multă lumină ambientală, există de fapt foarte puțină diferență perceptibilă între ele Display-uri LCD si OLED (cel putin pe acest aspect), deoarece avantajele acestora din urma sunt practic negat. Cu toate acestea, atunci când vizionați un videoclip sau utilizați o temă întunecată sau un tapet, punctele slabe ale LCD-ului sunt evidențiate. Problema este evidentă și în unghiurile de vizualizare ale afișajelor, deoarece negrurile au tendința de a se spăla pe măsură ce unghiul se schimbă de la stânga la dreapta. Acest lucru poate face ca experiența de vizionare media să se simtă mai puțin captivantă.

Deficiențele de contrast ale afișajelor LCD afectează, de asemenea, lizibilitatea în lumina soarelui. În trecut, LCD-urile erau fără îndoială superioare afișajelor OLED în lumina directă a soarelui, dar nu mai este cazul. Ecranele OLED echipate cu moduri de creștere automată a luminozității și alte tehnologii sunt capabile să profite de reflectanța scăzută și contrastul mai mare față de LCD-urile depășite.

În ciuda faptului că LCD-urile au niveluri de luminozitate durabile mai mari decât afișajele OLED, lumina soarelui lizibilitatea tinde să fie mai bună pe OLED-uri datorită deficiențelor de reflexie și contrast din LCD-urile moderne panouri. Acestea ar putea fi atenuate în viitor cu afișaje mai luminoase, cu contraste native mai mari, dar LCD-urile și-au pierdut din avânt aici.

Comparați unghiurile de vizualizare LCD. Sursa: Mitsubishi

Fidelitatea luminozității în unghiurile de vizualizare. Cele mai bune LCD-uri IPS sunt în cea mai mare parte fără schimbări de culoare, ceea ce înseamnă că culorile lor nu se schimbă și nu prezintă o nuanță la schimbarea unghiului. Cu toate acestea, chiar și o ușoară schimbare a unghiului are un impact inevitabil asupra nivelului de luminozitate perceput. Nu este un dealbreaker, dar este mai palpabil în smartphone-urile de buget și de gamă medie, care tind, de asemenea, să experimenteze un grad mai mare de schimbare a culorii decât dispozitivele premium.

Ecranele OLED nu sunt afectate de luminozitate și pierderea contrastului atunci când unghiurile lor de vizualizare sunt modificate, deci se rezumă într-adevăr la alegerea celui mai mic dintre cele două rele: poți trăi cu o schimbare de culoare sau o pierdere în luminozitate? În cazul primului, ar trebui să optați pentru un afișaj OLED, iar în cazul celui din urmă, LCD este cel mai bun pariu. Panourile de calitate superioară (de obicei întâlnite în flagship-urile) pot reduce această dilemă.

Timpi de răspuns inferiori în comparație cu OLED. LCD-urile s-au îmbunătățit constant în acest sens, iar LCD-urile de generație mai nouă suferă de mai puține imagini fantomă în comparație cu ecranele mai vechi. Cu toate acestea, aceasta este o altă problemă care poate fi atenuată, dar nu rezolvată. OLED-urile sunt pur și simplu superioare în acest domeniu și acesta este unul dintre motivele pentru care platforma VR mobilă Daydream de la Google cere Afișaje OLED.

LCD-urile din smartphone-urile de buget și de gamă medie sunt mai predispuse la ghosting și timpi de răspuns mai mici. Acest lucru poate face ca telefoanele să se simtă mai puțin fluide și mai puțin receptive decât concurenții cu afișaje OLED.

În general, este greu să critici sever LCD-urile din cauza cât de mult s-au îmbunătățit în ultimii câțiva ani. Nu este neobișnuit ca smartphone-urile bugetare să aibă ecrane IPS Full HD de 5,5 inchi fără schimbare de culoare, ceea ce este cu mult mai bune decât smartphone-urile emblematice de acum câțiva ani, cu rezoluții, luminozitate și culoare inferioare precizie.

Dar limitările LCD-ului le ridică capetele urâte în dispozitivele emblematice (și din ce în ce mai medii). Dovezile experților sugerează că OLED, în ciuda imaturității sale relative, este în general mai bun decât LCD-ul la sfârșitul superior. De aceea, LCD-urile devin mult mai puțin frecvente în smartphone-urile emblematice, în ciuda faptului că acceptă mai multe Gama de culori (cum ar fi DCI-P3), standarde HDR precum HDR10 și Dolby Vision și timpi de răspuns mai buni ca niciodată inainte de.

Se pare că ritmul actual de îmbunătățire a OLED-ului îi va asigura superioritatea față de LCD. Dar nici OLED nu este perfect. Să trecem mai departe este cele mai mari probleme.


Probleme cu afișajele OLED

Samsung a folosit all-in cu OLED din 2010 Galaxy S. O multitudine de producători OEM par să preferă acum afișajele OLED în smartphone-urile lor emblematice, iar tehnologia pătrunde încet în dispozitivele emblematice de gamă medie și accesibile. Și, deși telefoanele de buget cu OLED-uri nu sunt deosebit de comune, acest lucru s-ar putea schimba în câțiva ani, deoarece prețul ecranelor OLED continuă să scadă.

Totuși, doar pentru că o anumită tehnologie este populară, nu înseamnă că este lipsită de probleme. Ecranele OLED sunt vizibil imperfecte, în măsura în care calitatea poate începe să se deterioreze în câteva zile, unii utilizatori observând semne de ardere la scurt timp după ce au început să-și folosească telefonul. Tehnologia de afișare are, de asemenea, probleme de lungă durată care nu au fost abordate după mai multe generații.

Ecranele OLED cu matrice PenTile comparativ cu S-Stripe. Sursa: SamMobile

Matricea PenTile. Ecranele OLED cu matrice PenTile sunt insuficiente în ceea ce privește claritatea imaginii. Majoritatea LCD-urilor folosesc o matrice RGB, ceea ce înseamnă că au trei subpixeli uniformi (roșu, verde și albastru) per pixel. Ecranele PenTile OLED au doar doi subpixeli pe pixel (roșu și verde, sau albastru și verde) într-un aspect neuniform. De la Galaxy S4 din 2013, ecranele PenTile OLED au folosit un aspect subpixel care seamănă cu forma unui diamant - de unde și termenul „Diamond PenTile”. În timp ce numărul de subpixeli verzi dintr-un afișaj OLED PenTile este echivalent cu numărul de subpixeli verzi dintr-un LCD, numărul de subpixeli roșu și albastru este mai mic.

Mai exact, afișajele PenTile OLED conțin doar jumătate din numărul de subpixeli roșii și albaștri, comparativ cu numărul de subpixeli verzi. Asta înseamnă că, în ciuda faptului că au o densitate nominală echivalentă a pixelilor în comparație cu LCD-urile, afișajele PenTile OLED nu sunt la fel de clare, deoarece densitatea lor de subpixeli este mai mică.

Prin urmare, un afișaj LCD Full HD (1920x1080) este mai clar decât un afișaj Full HD PenTile OLED, deși această diferență variază în funcție de conținutul afișat pe ecran. Rezoluția efectivă de culoare a unui ecran OLED PenTile este întotdeauna mai mică decât rezoluția sa nominală. În cazul unui afișaj Full HD (1920x1080), rezoluția efectivă a culorii este 1357x763 (împărțiți atât rezoluția verticală, cât și cea orizontală la rădăcina pătrată a lui 2).

Asta nu înseamnă că ecranele PenTile OLED sunt doar la jumătate la fel de clare decât concurenții lor LCD cu aspect de pixeli cu matrice RGB. Ecranele PenTile OLED au o tehnică numită subpixel anti-aliasing pentru a acoperi deficitul de pixeli. Deși nu închide complet decalajul, ajută la atenuarea pierderii rezoluției efective a culorilor.

Efectul aranjamentelor PenTile este cel mai evident în redarea textului. Deoarece subpixelii au un aspect neuniform, marginile literelor au un efect PenTile. În esență, textul nu este la fel de clar ca ecranele LCD cu matrice RGB, până în punctul în care afișajele QHD PenTile sunt la fel de clare în practică ca și ecranele Full HD RGB.

Deci există o soluție? În 2011, Samsung a livrat un afișaj AMOLED cu matrice RGB în Galaxy S II numit Super AMOLED Plus. În 2012, Galaxy S III a adoptat din nou un aranjament PenTile pentru a se adapta la rezoluția HD, dar cu Galaxy Note II, Samsung a încercat ceva diferit.

Nota II avea un Afișaj S-Stripe (pe baza materialului de marketing scurs) cu o matrice RGB non-standard. Deși aspectul subpixelilor nu a fost la fel de egal ca o matrice RGB tradițională, punctul cheie a fost că afișajul avea trei subpixeli pe pixel, depășind problemele de claritate ale PenTile, menținând în același timp o rezoluție relativ ridicată (HD).

Dar afișajul S-Stripe a fost de scurtă durată, deoarece Samsung a trecut la PenTile cu diamante Galaxy Note 3, și în timp ce compania a continuat să folosească afișaje S-Stripe AMOLED în tablete de 10 inchi, cum ar fi Galaxy Tab S, tehnologia nu și-a făcut apariția pe alte smartphone-uri.

Chiar și iPhone X folosește un afișaj PenTile cu anti-aliasing de subpixeli, demonstrând că S-Stripe la PPI ridicat (pixeli pe inch) rămâne imposibil din punct de vedere financiar sau tehnic. (Subpixelii albaștri îmbătrânesc cel mai repede în OLED, pe care Samsung l-a citat drept motiv pentru revenirea la PenTile cu Galaxy S III).

Ecranul OLED PenTile al iPhone X. Sursa: The Verge

În rezumat, PenTile rămâne o problemă cu OLED, în special la rezoluții mai mici. Ecranele PenTile HD sunt sub-optimale ca claritate. Lucrurile se îmbunătățesc la intervalul Full HD, dar pixelii individuali pot fi încă vizibili la intervalele normale de vizionare și în anumite contexte. Abia până la rezoluțiile QHD și mai mari, PenTile începe să devină mai puțin o problemă.

Schimbarea culorii. Aceasta este a doua problemă fundamentală a afișajelor OLED. Ecranele OLED au avut în mod tradițional luminozitate și contrast excelente, ceea ce înseamnă că afișajele nu își pierd contrastul de culoare pe măsură ce unghiurile de vizualizare se schimbă. Pe de altă parte, aceștia suferă de schimbarea culorii, ceea ce înseamnă că tonul de culoare sau nuanța afișajului se schimbă pe măsură ce unghiul se schimbă.

Unele afișaje OLED sunt mai bune decât altele în acest sens. De exemplu, ecranele AMOLED de la Samsung sufereau de o cantitate mare de schimbare a culorii, dar compania a lucrat pentru a reduce treptat efectul. Cu fiecare nouă generație, schimbarea culorii a devenit mai puțin pronunțată, dar nu a fost eliminată. Cele mai recente afișaje AMOLED de la Samsung, văzute în telefoane precum Note 8, suferă în continuare de o ușoară schimbare de culoare la unghiuri oblice. Este vizibil mai bun decât afișajele AMOLED din 2012/2013, dar nu s-a îmbunătățit dramatic față de afișajul Galaxy S7, de exemplu.

Pe de altă parte, tehnologia de afișare P-OLED de la LG, văzută în V30 și Pixel 2 XL, suferă de o schimbare de culoare mult mai evidentă. Ecranele dezvoltă o schimbare de culoare în nuanță de albastru chiar și la modificări minuscule ale unghiului, ceea ce amintește de afișajele Samsung din epoca 2012/2013.

Este schimbarea culorii o problemă majoră? Opinia predominantă este că este o problemă majoră pentru afișajele P-OLED, dar „nu e mare lucru” pentru majoritatea ecranelor AMOLED. Cu toate acestea, în opinia noastră, următorul pas important înainte este eliminarea completă a schimbării culorii. Schimbarea culorii reduce acuratețea culorii dacă nu urmăriți afișajul din față. De asemenea, atunci când mai multe persoane vizionează un ecran în același timp, schimbarea culorii împiedică o experiență de vizionare consistentă.

Arderea imaginii pe Google Pixel 2. Sursa: The Verge

Îmbătrânire. O altă caracteristică nefericită a ecranelor OLED este că acestea tind să îmbătrânească mai repede decât LCD-urile. OLED Ecranele suferă de două probleme de îmbătrânire: reținerea imaginii (pe termen scurt) și arderea afișajului (termen lung).

Reținerea imaginii este de natură temporară și are loc atunci când o parte a conținutului de pe ecran este suprapusă sau „blocata” pe afișaj. Problema este mai frecventă în ecranele LCD (în special în afișajele Quantum IPS din smartphone-urile emblematice ale LG), dar apare și pe ecranele OLED.

Mai frecvent, afișajele OLED suferă de ardere. Apare sub formă de decolorare permanentă în zonele de pe afișaj și este cel mai frecvent găsit în zone care rămân statice mult timp, cum ar fi barele de navigare și de stare de pe Android telefoane.

Timpul necesar pentru a dezvolta burn-in este în mod normal de câteva luni și ani în cele mai bune cazuri. Cu toate acestea, burn-in este un fenomen foarte variabil. Unii utilizatori au raportat burn-in permanent chiar și după doar câteva zile sau săptămâni de utilizare, chiar și cu smartphone-uri care au cele mai recente display-uri AMOLED de la Samsung (cum ar fi Galaxy S8). Utilizatorii au raportat, de asemenea, că burn-in are loc după o perioadă scurtă de timp pe ecranele P-OLED utilizate în LG V30 și Google Pixel 2 XL.

Există vreo soluție pentru problema arderii? Din nou, producătorii o pot atenua, dar nu o pot rezolva -- este o caracteristică inerentă a afișajelor OLED din generația actuală. Producătorii OEM o atenuează adesea utilizând bare de navigare albe, estompând butoanele barei de navigare și efectuând alte modificări software, cum ar fi ceasurile care se mișcă ușor în afișajele mereu pornite. Samsung, Apple și Google au spus cu toții că folosesc software pentru a combate burn-in, dar toți trei au declarat că burn-in este inevitabil. Mai simplu spus, calitatea afișajului OLED se deteriorează permanent după câteva luni de utilizare regulată (deși nu într-o măsură substanțială în acel interval de timp).

Unul dintre motivele pentru care are loc arderea este natura organică a LED-urilor din afișajele OLED -- iar subpixelul albastru îmbătrânește cel mai repede, așa cum am menționat anterior. MicroLED este o tehnologie care poate rezolva teoretic problema prin combinarea LED-urilor anorganice cu tehnologiile subpixeli OLED, dar nu a fost încă comercializată. În viitorul apropiat, OLED va continua să fie caracterizat de ardere permanentă, cu excepția cazului în locul unei descoperiri.

Eficiență energetică la APL ridicat. După cum s-a explicat în secțiunea de terminologie, luminozitatea afișajului în OLED este variabilă, deoarece scade cu nivelul mediu al imaginii (APL) ridicat și crește cu APL scăzut. Eficiența energetică în OLED este legată de APL-ul conținutului văzut pe afișaj.

La APL scăzut (<65%), OLED este mai eficient din punct de vedere energetic decât LCD-ul, potrivit DisplayMate. Asta înseamnă că, dacă conținutul de pe afișaj nu are multe fundaluri albe, va consuma mai puțină energie. Acest lucru este important pentru conținutul media, cum ar fi videoclipurile care nu au fundal alb predominant, unde mai mulți subpixeli se aprind pentru a se combina în lumina albă rezultată.

Pe de altă parte, conținutul web determină în mod obișnuit ca OLED-urile să atragă mai multă putere, deoarece paginile web au în principal fundal alb, și astfel APL-uri ridicate. (Este de remarcat faptul că APL mediu în interfața de utilizare a lui Android 5.0 Lollipop a fost de 80%, conform Motorola).

Iată oferta: pentru sarcini precum navigarea pe web, LCD-ul va fi aproape întotdeauna mai eficient din punct de vedere energetic decât OLED, în ciuda îmbunătățirilor substanțiale ale eficienței emitenților din cele mai recente generații de OLED. OLED reduce decalajul în APL ridicat și a depășit deja LCD-ul în APL scăzut. Nu este încă complet acolo, dar nu este deloc exagerat să ne așteptăm ca OLED să fie mai eficient din punct de vedere energetic decât LCD-ul în scenarii cu APL ridicat în câțiva ani.

Acum că am aruncat o scurtă privire asupra problemelor care afectează atât tehnologiile de afișare OLED, cât și cele LCD, să luăm în considerare specificațiile înșelătoare ale producătorilor de echipamente originale cu privire la calitatea afișajului.


Specificații înșelătoare în afișajele smartphone-urilor

Galaxy Note 8 de la Samsung.

Conform DisplayMate, afișajul lui Galaxy Note 8 poate deveni la fel de luminos ca 1200 nits. Cu toate acestea, această cifră se aplică doar creșterii automate a luminozității în lumina soarelui. La 1% APL, ceea ce înseamnă că afișajul arată un fundal aproape negru pe tot ecranul, afișajul Note 8 poate atinge 728 nits cu luminozitatea crescută manual. Cu toate acestea, adevărata sa luminozitate este de 423 nits la 100% APL în modul Adaptive. În mod evident, există o discrepanță uriașă între cele două numere și este înșelător să promovăm cifra de 728 de nit ca o caracteristică a Note 8 fără a adăuga informațiile de calificare necesare.

În ceea ce privește contrastul, producătorii tind să facă publicitate unui contrast dinamic înșelător de ridicat. Contrastul static este adesea mai mic decât contrastul nominal, ceea ce este o problemă care afectează LCD-urile (mulțumită negrului lor adevărat, OLED-urile nu au probleme de contrast). Contrastul dinamic tinde să fie mult mai mare decât contrastul static, dar acesta nu este de mare folos utilizatorului obișnuit Apoi mai este faptul că cifrele de contrast statice nu iau în considerare mediile cu cantități mari de ambient ușoară. În acel moment, contrastul real scade la 100:1-200:1, o diferență masivă față de contrastul nominal al afișajului.


Partea ofertei a ecuației

Ecranele OLED pot obține o acuratețe mare a imaginii și sunt din ce în ce mai solicitate. Dar aprovizionarea este la zero?

Răspunsul este: nu în acest moment. Producătorii de ecrane remarcabili în spațiul LCD sunt mulți și includ Japan Display (JDI), Sharp, LG Display, Tianma, BOE și alții. Cu toate acestea, când vine vorba de tehnologia OLED, Samsung Display ocupă o poziție dominantă pe piață. LG Display a început să vândă în special ecrane P-OLED în 2017, iar producătorii chinezi precum BOE se pregătesc să producă și ecrane OLED. Dar Samsung Display are avantajul că este cu mulți ani înaintea concurenței.

În trecut, Samsung Display și-a folosit poziția pentru a vinde n-1 Afișează AMOLED pentru alți OEM și păstrează cele mai bune panouri AMOLED din generația actuală pentru divizia mobilă a Samsung Electronics. Chiar și astăzi, puține smartphone-uri au ecrane AMOLED 18:9 WQHD+ (2880x1440). Dispozitive precum Huawei Mate 10 Pro si OnePlus 5T au un ecran de 6 inchi Full HD+ (2160x1080) 18:9. Chiar dacă acele afișaje sunt panouri din generația actuală, au o rezoluție mai mică. Dacă companiile sunt dispuse să plătească mai mult pentru panourile OLED, desigur, Samsung Display le va furniza cu plăcere tehnologia sa AMOLED de cea mai înaltă calitate. Un exemplu este Apple, care are o pârghie semnificativă în industrie. Compania cere afișaje de calitate superioară de la sursele sale de aprovizionare, iar afișajul OLED din iPhone X nu face excepție.

Creșterea veniturilor Samsung Display. Sursa: Display Daily

Se spune că ecranul iPhone X este un panou personalizat, proiectat de Apple și fabricat de Samsung. Are un raport de aspect (19,5:9), rezoluție (2436x1125) și densitate de pixeli (458 PPI) diferit față de ecranele smartphone-urilor Samsung.

Deoarece iPhone X este un produs cu volum mare, cererea de ecrane OLED este de așa natură încât Samsung Display este aproape incapabil să o îndeplinească. Compania a furnizat Apple aproximativ 50 de milioane de panouri OLED în 2017 pentru iPhone X și este de așteptat să crească numărul pentru următorul iPhone. Ar putea duce la o penurie pe piața de afișaje OLED -- cele mai multe dintre afișajele AMOLED furnizate sunt destinate Apple și nu către OEM Android.

Concurența în OLED este o soluție. LG Display a folosit anterior ecrane P-OLED în seria sa de smartphone-uri G Flex și a intrat din nou în afacerea cu ecrane OLED în 2017. Google și-a semnalat interesul intrând într-o afacere în valoare de milioane de dolari pentru a utiliza ecranele P-OLED de la LG. Apple și-a arătat interesul în trecut.

Ecranele P-OLED nu sunt încă competitive cu afișajele AMOLED, dar LG Display ar putea reduce decalajul în 2018 și ulterior. Asta ar fi doar o veste bună pentru industrie.


Cuvinte finale

Pe parcursul acestui articol, am văzut cât de complex este domeniul analizei afișajului. Mulți experți în afișaj spun că nu ar trebui să judeci niciodată subiectiv niciun afișaj. Cu toate acestea, pentru majoritatea oamenilor, evaluările subiective pot fi totuși utile -- mai ales având în vedere faptul că este foarte dificil să configurați un flux de lucru obiectiv de testare. Lucrul de reținut este că înainte de a judeca, utilizatorii ar trebui să aibă cunoștințe anterioare despre tehnologiile de afișare a smartphone-urilor pentru a preveni ca informațiile greșite să-și coloreze opiniile.

Oamenii au preferințe subiective diferite, desigur, și asta e în regulă. Mulți preferă culorile saturate care sunt obiectiv inexacte. Alții preferă modurile de culoare precise, care sunt calibrate în funcție de spațiile de culoare sRGB sau DCI-P3. Unii preferă rezoluția Quad HD, în timp ce alții sunt perfect mulțumiți de rezoluția PenTile Full HD în afișajele OLED. Alegerea este bună atunci când vine vorba de afișaje pentru smartphone-uri, iar atât producătorii de ecrane, cât și vânzătorii de smartphone-uri ar trebui să o respecte.

Iată concluzia: LCD și OLED au avantajele și dezavantajele lor și ambele au progresat cu traiectorii diferite. Este probabil ca OLED să rămână tehnologia de alegere pentru smartphone-uri în următorii câțiva ani, dar pentru moment, probleme precum PenTile, schimbarea culorii și burn-in împiedică tehnologia să obțină un utilizator impecabil experienţă. De asemenea, partea de aprovizionare trebuie îmbunătățită, înainte de a deveni viabilă la gamele de dispozitive low-end.

Am parcurs un drum lung de la primele afișaje pentru smartphone-uri cu ecran tactil din 2007, dar există un drum de parcurs.