Na rynku mamy obecnie istny wysyp technologii wyświetlaczy. To może natomiast prowadzić do wielu nieporozumień i błędnych opinii. Swoje za uszami mają także producenci, którzy, aby być wyjątkowymi, dodają swoje własne nazwy i stosują je zamiast tych właściwych. Koronnym przykładem jest tutaj Retina od Apple, czyli zwykły wyświetlacz IPS LCD, którego jedynym wyróżnikiem jest to, że oferuje zagęszczenie pikseli powyżej 300 PPI, oraz fakt, iż… jest w iPhone.

Technologie ekranów i ich różnice

Technologie ekranów

Z perspektywy kogoś, kto na co dzień zajmuje się technologią, często popełniam pewien błąd poznawczy. Otóż wydaje mi się, że inni mają na ten temat podobny poziom wiedzy. Zwykle staram się tłumaczyć co bardziej zawiłe kwestie, jednak część uważam za rzeczy na tyle oczywiste, że aż niewymagające dodatkowego komentarza co w przypadku tekstu o rekordowych przychodach Samsunga dzięki OLED okazało się dużym błędem. Otóż tekst ten został wielokrotnie zgłoszony przez użytkowników jako zawierający fałszywe informacje.

Samsung nie produkuje ekranów OLED. Jedynym producentem do którego należy patent jest LG Display. Skasujcie ten artykuł bo robicie z siebie pośmiewisko. Samsung korzysta z AMOLED lub QLED, które są matrycami LCD. OLED to zupełnie inna technologia i jak już wspomniałem monopolistą jest LG.

— Stwierdził jeden z czytelników w zgłoszeniu błędu.
Technologie ekranów
Moja reakcja po przeczytaniu treści wielu zgłoszeń sugerujących usunięcie wpisu.

Jak widać, kwestia ta wymaga szerszego komentarza, i wyjaśnienia czym jest OLED, a czym LCD. Zwłaszcza że to zaledwie jeden z przykładów wiadomości, jakie otrzymaliśmy. Jednak skoro już tu jesteśmy, to warto omówić także inne technologie wyświetlaczy. Tak, aby rozwiać wątpliwości i obalić inne mity z nimi związane. Nie znaczy to jednak, że skupimy się na każdym możliwym typie ekranu. Tych jest zwyczajnie zbyt wiele. Subiektywnie wybrałem tylko te najpopularniejsze. 

Ekrany LCD

TN LCD

Jednym z głównych typów wyświetlaczy są panele LCD. Te zawierają w sobie ciekłe kryształy, które zmieniają swoje położenie zależnie od przyłożonego napięcia. To natomiast ma wpływ na polaryzację światła, które przez nie przechodzi. Część światła o konkretnej polaryzacji jest przepuszczana całkowicie, część natomiast ograniczana i barwiona przez ciekłe kryształy. Z tego też powodu stosuje się w nich filtry polaryzacyjne, których zadaniem jest wyeliminowanie światła, które nie jest barwione. Ekrany LCD mają pewne wady. Do najbardziej oczywistych należy fakt, że przez wzgląd na swoją konstrukcję nie są w stanie zapewnić prawdziwej czerni.

Zobacz też: SkillFactor, czyli talent show, w którym uczestnicy rywalizują ze sobą w grze CS:GO

Nawet jeśli kryształy są tak spolaryzowane, aby oferować ten kolor, to przebijające się podświetlenie panelu i tak jest widoczne. Kolejną wadą jest dwukrotnie większa jasność ekranu, niż ją widzimy. Wszystko przez to, że filtr polaryzacyjny ucina połowę mocy światła, nie przepuszczając promieni przeciwnie spolaryzowanych. Kolejną wadą polaryzatora jest fakt, że okulary z takim filtrem mogą całkowicie wygasić ekran kiedy są one ustawione prostopadle do polaryzacji filtra wyświetlacza. Przejdźmy teraz do poszczególnych typów paneli LCD.

technologie ekranów
Wystarczy lekko przechylić głowę a okulary z filtrem odetną nam obraz.

TN LCD

Zacznijmy od czegoś, co spotyka się coraz rzadziej, czyli wyświetlacze TN LCD. Te często mylnie są określane mianem TFT LCD. Oczywiście, panele TN korzystają z technologii TFT, jednak ta ich nie definiuje. Ekrany TN są niezwykle tanie w produkcji. Cechują się przy tym stosunkowo słabym odwzorowaniem kolorów i marnymi kontami widzenia. Nie oznacza to jednak, że nie mają żadnych zalet względem paneli IPS. Otóż ich największą zaletą jest czas reakcji. Ten wynosi poniżej 1 ms. Oznacza to, że obraz zmienia się niemal bez opóźnień. Umożliwia to znacznie szybsze odświeżanie. Przez długie lata panele TN stanowiły podstawę monitorów dla profesjonalnych graczy w przypadku gier wymagających dużej zręczności. 

IPS LCD

TFT LCD
Redmi Note 9 Pro 5G

To również jest tym matrycy LCD. Cechuje się ona wyższymi kosztami produkcji i większą bezwładnością niż TN. Oznacza to, że czas reakcji w jej przypadku jest wydłużony. Nie oznacza to jednak, że musimy jakoś szczególnie długo czekać na reakcje takiego panelu. Opóźnienia te z punktu widzenia przeciętnego użytkownika są niezauważalne i nieistotne. Na pewno jednak każdy doceni ich żywsze kolory, czy lepsze kąty widzenia. 

PLS LCD

PLS LCD

Jest to autorska wariacja Samsunga na temat matrycy IPS LCD. Producent chwali się w jej przypadku niższymi kosztami produkcji, wyższą maksymalną jasnością i lepszymi kątami widzenia. Z drugiej strony czas reakcji ulega w ich przypadku jeszcze większemu wydłużeniu. Na rynku jest stosunkowo niewiele konstrukcji z panelem tego typu. 

TFT LCD

IPS LCD

Wszystkie wyżej wymienione ekrany to panele TFT LCD, czyli matryce aktywne. Sam skrót TFT oznacza Thin FIlm Transistor. Ekrany TFT to matryce, w których każdym pikselem sterują aż cztery osobne tranzystory. Trzy z nich odpowiadają za barwę, czyli sterują subpikselami RGB, natomiast czwarty decyduje o jasności. Często technologia ta jest mylona z TN LCD.

QLED

Kolejna autorska technologia Samsunga, a przynajmniej ten wariant. Koreańczycy nie są bowiem pierwszymi, którzy zastosowali kwantowe kropki w swoich ekranach. Wnosi ona jednak na tyle dużo w podzbiór LCD, że można by ją z niego wypisać i przydzielić osobną kategorię. Rozwinięciem tego skrótu jest Quantum Dot Display, czyli w wolnym tłumaczeniu ekran z kropek kwantowych. Ich działanie to czysta fizyka kwantowa. Kropki te odbierają światło i przekształcają je na energię. Następnie nadmiar energii emitują pod postacią światła. Oczywiście wiele obiektów tak robi. Jednak kropki kwantowe zależnie od swojego rozmiaru emitują inny kolor. Dla przykładu kropka kwantowa o rozmiarach 1 nm napromieniowana niebieskim światłem również daje niebieski, ale taka o rozmiarach 1,5 nm daje już kolor zielony. Natomiast 3 nm kropka już zamienia niebieski w czerwony. Oczywiście to nie kropki kwantowe odpowiadają za kolory w ekranach QLED. Dostosowują one jedynie światło do podświetlenia poszczególnych segmentów filtrów LCD tak, aby te mogły oferować o wiele lepsze kolory. 

Mini LED

Mini LED

Nie należy ich mylić z ekranami microLED. Tak naprawdę są to klasyczne panele LCD z dość istotną zmianą jeśli chodzi o podświetlenie. Większość ekranów LCD jest bowiem jednolicie podświetlana. W przypadku MiniLED z tyłu ekranu znajduje się szereg miniaturowych diod podświetlających, które w przypadku czarnego ekranu gasną. W ten sposób możliwe jest o wiele lepsze odwzorowanie czerni w tych panelach. Sterowanie jasnością poszczególnych obszarów może dodatkowo poprawić odbiór obrazu sprawiając, że ten zdaje się bardziej naturalny.

Ekrany OLED

Ekrany OLED

Są to wyświetlacze wykorzystujące świecące diody organiczne. Oznacza to, że na każdy pojedynczy subpiksel składają się przynajmniej dwie i pół diody orgranicznej, które emitują własne światło. No dobrze, ale dlaczego dwie i pół? Wszystko z powodu Samsunga i jego technologii PenTile. Ta zakłada bowiem, że każdy piksel dzieli jeden z subpikseli z sąsiadem. Największymi zaletami OLED są czysta czerń, którą się uzyskuje wygaszając diody, czyli źródła światła, oraz brak zmiany barw zależnie od kątów widzenia. Mają one jednak także swoje wady.

Zobacz też: Nowe HTC nadciąga – firma nie odpuszcza rynku smartfonów

 Głównymi jest stosunkowo niska żywotność diod organicznych, czyli podatność na tak zwane przepalenia. Nie radzą sobie także najlepiej z odwzorowaniem białego koloru, który zawsze jest lekko zanieczyszczony. Kolejnym problemem jest niższa jasność maksymalna. Pośrednią przyczyną tego wszystkiego są organiczne diody niebieskie. Uzyskanie tego koloru za pomocą technologii OLED jest dość problematyczne. Na szczęście kilka dni temu naukowcy ogłosili przełom w tej kwestii. 

Zobacz też: Microsoft zobowiązuje się naprawić problem z kontrolerem do Xboxa Series X

Warto również dodać, że niemal wszystkie stosowane obecnie matryce OLED także korzystają z technologii TFT. Technologia OLED teoretycznie nie stoi na przeszkodzie okularom polaryzacyjnym. Jednak producenci często stosują w zestawie z nią filtry, aby uzyskać przyjemniejszy, mniej podatny na załamania obraz. Warto również dodać, że panele OLED w przeciwieństwie do LCD mogą być wyginane i stosowane w składanych smartfonach, lub takich z zakrzywionym panelem. Największymi producentami ekranów OLED są LG i Samsung.

AMOLED

AMOLED

Jest to autorska technologia Samsunga skupiona właśnie na panelach OLED. Jej skrót to Active Matrix Organic Light Emitting. Do tej grupy możemy zaliczyć także panele SAMOLED i SAMOLED Plus. AMOLED lepiej od OLED radzi sobie z zarządzaniem energią. Jeśli zaś chodzi o SAMOLED to technologia ta integruje warstwę dotykową z diodami. To poprawia jasność ekranu oraz zmniejsza jego grubość. To właśnie od SAMOLED Plus, Samsung porzucił technologię PenTile i skupił się na stosowaniu trzech subpikseli w pikselu, zamiast dwóch i pół. 

POLED

POLED

Tym razem mamy do czynienia z autorską technologią od LG. POLED można odczytać jako Plastic OLED. Oznacza to, że podłożem dla tego typu ekranu są tworzywa sztuczne. Podobnie jak w przypadku AMOLED ekran POLED może pochwalić się lepszym zarządzaniem energią. 

Ekrany microLED

Ekrany microLED

Największą wadą ekranów OLED jest konieczność używania związków organicznych. Te natomiast cechują się stosunkowo niską żywotnością. Warto również przypomnieć, że niebieskie organiczne diody świecące znacznie odstają od pozostałych barw. Dlaczego więc decydowano się na diody organiczne, a nie syntetyczne, które nie mają tych wad? No cóż, wszystko przez to, że LED są po prostu za duże. Na szczęście udało się już rozwiązać ten problem. Prym wiedzie tutaj Samsung, który jakiś czas temu zaprezentował nawet pierwszy telewizor z matrycą microLED. Ten jednak wciąż nie trafił do sprzedaży. 

Zobacz też: iPhone 13 Pro z ekranem od konkurenta i zaskakującą nowością

Poza wyższą żywotnością microLED ma także inne zalety. Panel taki ma o 50% mniejsze zapotrzebowanie na energię, niż OLED przy tych samych parametrach. Dodatkowo może zapewnić do 30 razy wyższą jasność. Dzięki temu HDR wypada w ich przypadku zjawiskowo. Co więcej, ekrany microLED nie są zbudowane z monolitycznej matrycy, jak w przypadku wszystkich wyżej wymienionych technologii. Można je budować z segmentów, dzięki czemu rozmiar pojedynczego wyświetlacza microLED ogranicza jedynie zdrowy rozsądek.

Podsumowanie

Oczywiście to tylko kilka przykładowych technologii prezentacji obrazu na ekranie. Pozostało tu jeszcze wiele wariantów paneli LCD, a także e-ink czy klasyczny CRT. Z drugiej strony zrobiło się już na tyle długo, że z opisu niektórych technologii trzeba już niestety zrezygnować. Przynajmniej na razie.

Google News
Obserwuj ANDROID.COM.PL w Google News i bądź zawsze na bieżąco!
Obserwuj

Paweł Maretycz

Sceptyczny fan nowych technologii. Uwielbia małe urządzenia, nawet jego komputer to mini ITX.