Чем отличается экран TFT от IPS. Основы монитороведения. Типы матриц: IPS

Или телевизор, то вы наверняка столкнетесь с термином IPS. Консультант в магазине электроники наверняка скажет вам, что IPS это очень круто, но что это такое он навряд ли объяснит. Поэтому в данной статье мы постараемся рассказать о том, что такое IPS, зачем оно нужно, а также чем оно лучше от других подобных технологий.

IPS – это один из типов жидко-кристаллических дисплеев. Данная технология появилась в 1996 году как результат исследований, которые проводились компаниями Hitachi и NEC. От этих двух компаний данная технология получила и два названия. Hitachi назвала данную технологию «IPS» (сейчас это название используется чаще всего), а компания NEC дала название «SFT». Сейчас улучшением данной технологии занимается еще и компания LG.

Технология IPS разрабатывалась как альтернатива более простой и популярной технологии жидкокристаллических дисплеев TN+film. Дисплеи TN+film отличаются невысокой стоимостью и быстрой реакцией . Однако такие дисплеи имеют плохие углы обзора. Если пользователь будет смотреть на такой дисплей не под прямым углом, то цвета будут искажаться. Степень искажения зависит от особенностей конкретного дисплея. Иногда искажения меньше иногда больше, но избавиться от них полностью технология TN+film не позволяет. Более того даже если пользователь смотрим прямо на дисплей, цветопередача все равно не будет идеальной.

Сравнение углов обзора IPS и TN+film (IPS сверху)

Технология IPS позволяет решить обе эти проблемы TN+film. Дисплей с матрицей IPS может выдавать одинаково хорошую картинку вне зависимости от угла, с которого сморит пользователь. При этом IPS матрицы обладают более правильной цветопередачей. Так технология IPS позволяет передать всю глубину цвета RBG 24 bit. Еще одно преимущество данной технологии – более правдивый черный цвет. Если у TN+film черный цвет больше похожий на темно-серый, то здесь черный действительно черный.

Макро фотография матриц TN+film и IPS (TN+film сверху)

История развития технологии IPS

В технических характеристиках монитора обычно указывается не просто IPS, а более конкретное название технологии. Например, e-IPS, P-IPS, AH-IPS, IPS-Pro и т.д. Для того чтобы не ошибиться при выборе монитора не обязательно знать все особенности каждой конкретной реализации технологии IPS. Главное знать к какому году относится данный вариант IPS матрицы, для того чтобы не купить откровенно устаревшее устройство. Ниже мы приводим таблицу, которая позволит быстро сориентироваться в данном вопросе.

Альтернатива IPS матрицам

Кроме IPS существуют и другие технологии, которые стремятся заменить популярные и дешевые TN+film матрицы. Ниже мы рассмотрим наиболее популярные альтернативы IPS матрицам.

• VA/MVA/PVA – технология, которая была разработана компанией Fujitsu в 1996 году. Основными преимуществами матриц на основе данной технологии являются: качественный черный цвет (как на IPS), а также цена, которая обычно ниже, чем в IPS. Главный недостаток VA/MVA/PVA матриц это искажения, которые появляются при изменении угла обзора. В зависимости от производителя данная технология может иметь и другие названия. Например, Super PVA от Sony-Samsung, ASV или ASVA от Sharp, Super MVA от CMO.

Сравнение углов обзора PVA и TN+film (PVA справа)

• PLS – технология от компании Samsung. Данная технология была впервые показана в 2010 году. Компания Samsung позиционирует данную технологию в качестве прямого конкурента IPS. Основными преимуществами PLS матриц являются: более низкая цена (по сравнению с IPS), хорошие углы обзора, качественная цветопередача, а также низкое потребление электроэнергии (на уровне матриц TN+film). Основным недостатком технологии PLS считается медленная реакция матрицы (5-10 мс, примерно тоже, что и у S-IPS).

Как обычно бывает с аббревиатурами, используемыми для обозначения специфики и теххарактеристик, в отношении TFT и IPS происходит путаница и подмена понятий. Во многом благодаря неквалифицированным описаниям электронных устройств в каталогах потребители ставят вопрос выбора изначально неверно. Так, матрица IPS – разновидность матриц TFT, так что сравнивать между собой эти две категории невозможно. Однако для российского потребителя аббревиатура TFT зачастую обозначает технологию TN-TFT, и в этом случае уже можно делать выбор. Так что, говоря об отличиях экранов TFT и IPS, мы будем иметь в виду TFT-экраны, изготовленные по технологиям TN и IPS.
TN-TFT – технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы, при отсутствии напряжения, поворачиваются друг к другу под углом 90 градусов в горизонтальной плоскости между двумя пластинами. Кристаллы расположены по спирали, и в итоге при подаче максимального напряжения кристаллы поворачиваются таким образом, что при прохождении света через них образуются черные пиксели. Без напряжения – белые.
IPS – технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы расположены параллельно друг другу вдоль единой плоскости экрана, а не спирально. При отсутствии напряжения молекулы жидких кристаллов не поворачиваются.
На практике самое важное отличие IPS-матрицы от TN-TFT-матрицы состоит в повышенном уровне контрастности за счет практически идеального отображения черного цвета. Картинка получается более четкой.
Качество цветопередачи матриц TN-TFT оставляет желать много лучшего. Каждый пиксель в этом случае может иметь собственный оттенок, отличный от других, в результате чего искажаются цвета. IPS уже обращается с изображением гораздо бережнее.
Скорость отклика у TN-TFT несколько выше, чем у других матриц. IPS требуется время, чтобы повернуть весь массив параллельных кристаллов. Таким образом, при выполнении задач, где важна скорость прорисовки, гораздо выгоднее использовать матрицы TN. С другой стороны, в повседневном применении разницу во времени отклика человек не замечает.
Мониторы и дисплеи, созданные на базе IPS-матриц, гораздо более энергоемкие. Это обусловлено высоким уровнем напряжения, требуемого для поворота массива кристаллов. Потому задачам экономии энергии в мобильных и портативных устройствах отвечает больше технология TN-TFT.
Экраны, основанные на IPS, обладают широкими углами обзора, то есть не искажают и не инверсируют цвета, если взгляд падает под углом. В отличие от TN, углы обзора IPS составляют 178 градусов как по вертикали, так и по горизонтали.
Еще одно отличие, немаловажное для конечного потребителя – цена. TN-TFT на сегодняшний день представляет собой самый дешевый и самый массовый вариант матрицы, поэтому ее используют в бюджетных моделях электроники.

TheDifference.ru определил, что разница между экранами TFT (TN-TFT) и IPS заключается в следующем:

Экраны IPS менее отзывчивы, время задержки отклика у них больше.
Экраны IPS обеспечивают более качественную цветопередачу и контрастность.
Углы обзора экранов IPS существенно больше.
Экраны IPS требуют больше энергии.
Экраны IPS дороже.

Вопрос от пользователя

Здравствуйте.

Хочу купить ноутбук, но не знаю какой☺. Все пользователи смотрят на процессор, память - а вот я на монитор, не знаю на чем остановиться. В основном, в DNS предлагают два типа матриц: TN+Film или IPS (ноутбук с IPS матрицей дороже раза в 2). Какую лучше выбрать?

Всем доброго времени!

Вообще, большинство неискушенных пользователей вряд ли сможет заметить разницу в качестве изображения на мониторах (да и многие об этом даже не задумываются), если ему не показать эти мониторы вместе с одной и той же картинкой. А еще лучше покрутить их в разные стороны - вот тогда... да, эффект разорвавшейся бомбы!

Ну вообще, сейчас в продаже встречаются мониторы с разными типами матриц, чаще всего их три: TN (и разновидности вроде TN+Film), IPS (AH-IPS, IPS-ADS и прочие) и PLS. Вот их и попробую сравнить в этой небольшой статье с точки зрения обычного пользователя (разные научные термины, вроде углов цвета пикселей, преломления лучей - здесь не будет ☺). И так...

Сравнение PLS, TN (TN+Film) и IPS матриц

В статье постараюсь указать основные достоинства/недостатки каждый матрицы, приведу несколько фото рядом стоящих мониторов, чтобы можно было наглядно оценить качество картинки. Думаю, так информация будет более доступна для большинства пользователей.

Важно!

Сразу хочу отметить, что кроме матрицы, обратите внимание на производителя монитора! Матрица-матрице рознь, и даже два монитора на TN матрицах могут показывать разную картинку! Рекомендую в первую очередь обращать внимание на проверенных брендов: Dell, Samsung, Acer, Sony, Philips, LG (которые уже зарекомендовали себя).

И так, начнем с самой популярной матрицы TN (и ее часто-встречаемой разновидности TN+Film, по большому счету, мало чем отличающаяся от нее).

TN матрица

Если зайти в любой магазин компьютерной техники и посмотреть характеристики ноутбуков (или мониторов) - то у подавляющего большинства дешевой и средне-ценовой категории устройств стоит TN матрица. У нее есть одно из главных достоинств - она достаточно дешева, при этом обеспечивает (в целом) весьма неплохую картинку!

IPS vs TN+Film разница на лицо! // С другой стороны вы же не сидите перед ноутбуком сбоку (может даже лучше - никто со стороны не увидит, чем вы занимаетесь!)

Основные достоинства TN матриц:

1. одна из самых дешевых матриц (благодаря этому многие могут позволить себе купить ноутбук/монитор);
2. небольшое время отклика: любые динамичные сцены в играх или фильмах смотрятся хорошо и плавно (при недостаточном времени отклика монитора - такие сцены могут "поплыть", пример ниже). На мониторах с матрицей TN - такого, скорее всего, не будет, т.к. даже дешевые модели имеют время отклика 6 мс и ниже (если время отклика более 7-9 мс - то во многих играх/фильмах - вы будете испытывать дискомфорт при резких и быстрых сценах).
3. никто со стороны не разберет вашу картинку: для тех, кто смотрит сбоку или сверху, она становиться блеклой и на ней тяжело различать цвета (пример на фото выше и ниже ☺).

IPS против TN (планшет и ноутбук, для сравнения). Вид сверху на одну и ту же картинку!

IPS-матрица (Глянцевая поверхность экрана) против TN-матрицы (матовая поверхность экрана). Одна и та же картинка

Время отклика на примере спортивной трансляции: слева - 9 мс, справа - 5 мс (при просмотре вроде и не бросается в глаза, но если сфотографировать рядом стоящие мониторы - то разница ЕЩЕ как заметна!)

Недостатки:

1. необходимо правильно сидеть и смотреть прямо перпендикулярно в монитор: если слегка прилег на кресле во время просмотра фильма (скажем) - картинка становиться менее красочной и плохо-читаемой;
2. низкая цветопередача: если вы будете работать с фото (да и вообще с графикой), то вы заметите, что некоторые цвета не так ярки, и на других мониторах они смотрятся лучше;
3. вероятность появления битых пикселей на данном типе матрице выше (битый пиксель - белая точка на экране, которая не передает картинку: т.е. никак не светится. Обычно представляет из себя просто белую точку на экране).

Вывод : если вы любите динамичные фильмы и компьютерные игры (стрелялки, гонки и пр.) - то матрица TN+Film весьма неплохой выбор. К тому же, если много читаете - то не такой яркий свет от монитора более положительно сказывается на глаза, они меньше устают.

Для тех, кто работает с графикой (много фотографирует, редактирует фото и картинки) - монитор с TN матрицей не очень хороший выбор из-за более низкой цветопередачи.

Важно!

Кстати, многие пользователи (кто много и долго работает за ПК) также, как и я отмечают, что не всегда яркая и сочная картинка положительно сказывается на глазах. Некоторые специально покупают мониторы с TN матрицей, т.к. от них меньше устают глаза.

И, думаю, в этом есть толика правды (я долго работал и за IPS, и за TN - и сейчас, пришел к тому, что работаю за матовым монитором с TN матрицей). Вообще, свое мнение про проблему усталости глаз выразил в этой статье:

PS: правда я не дизайнер, и мало работаю с фото и яркими иллюстрациями, поэтому не истина в последней инстанции ☺.

IPS и PLS

IPS матрица была разработана компанией Hitachi, и отличает ее от TN, прежде всего, более лучшая цветопередача. Правда, сразу же хочется отметить, что цена изготовления - возросла в разы, поэтому мониторы на этой матрице стоят в несколько раз дороже, чем на TN.

Что касается PLS - то это разработка Samsung, как альтернатива IPS. И стоит отметить, что разработка весьма и весьма интересна: яркость и цветопередача на ней (на мой взгляд) даже выше, чем на IPS (взгляните на фото ниже).

IPS vs PLS матрицы

Причем, мониторы на PLS матрице обладают более низким энергопотреблением по сравнению с теми же TN или IPS (примерно на 10%), что может быть очень актуально при работе устройств от аккумуляторных батарей.

И у PLS и у IPS матриц хорошие углы обзора: картинка не искажается и цвета не теряют своей яркости и оттенка, даже если вы станете под углом в 170 градусов (а это значит, что все сидящие справа/слева/по центру от монитора - будут видеть одинаковую качественную картинку).

Также стоит добавить, что PLS матрица позволяет добиться малого времени отклика, практически такого же, как на TN матрицах. А вот при выборе IPS матрицы - нужно быть особенно внимательным на этот параметр: т.к. далеко не у всех мониторов время отклика 6 мс и меньше (хотя, я бы уже ориентировался на 5 и ниже ☺). Если вы часто проводите время с динамичными сценами в играх - то недорогой монитор с высоким временем отклика на IPS матрице, скорее всего, не самый лучший выбор.

Что касается IPS, то у нее много разновидностей (часть приведу здесь, но это не все ☺) :

1. S-IPS (или Super IPS) – эта разновидность с улучшенным временем отклика;
2. AS-IPS - с улучшенной контрастностью и яркостью;
3. H-IPS – более натуральный и естественный белый цвет;
4. P-IPS – повышенное количество цветов (считаются одни из лучших мониторов по точности и качеству картинки);
5. AH-IPS – аналогична P-IPS, с доработанными углами обзора и более естественными несколькими оттенками (по сути мало чем отличается от предыдущей, разве только более высокой ценой);
6. E-IPS – дешевый тип IPS матрицы, обычно встречается на относительно-недорогих устройствах. Тем не менее, даже этот тип матрицы превосходит по качеству большинство TN+Film.

PS

Кстати, при покупке монитора ОБЯЗАТЕЛЬНО обратите внимание на тип поверхности, встречаются: матовые и глянцевые . Матовые - хороши тем, что на них не видно вашего отражения и бликов, но они не так ярки и не так "сочно" передают картинку, как глянцевые. Если работаете часто на улице или у вас комната часто освещена солнцем - то присмотритесь в первую очередь к матовой поверхности (или ее разновидности - анти-бликовой).

На этом всё, за дополнения по теме - отдельная благодарность...

Основы монитороведения. Типы матриц: IPS

С момента создания первого монитора на жидких кристаллах прошло уже довольно много времени, когда мир понял, что так дальше продолжаться не может, - выдаваемого TN-технологией качества явно стало не хватать. Те нововведения, что были призваны исправить недостатки TN-матриц (подробно и рассматриваются в предыдущих статьях), спасли ситуацию лишь частично. Поэтому к середине 90-х годов прошлого века начались активные поиски новых решений, способных перевести качество ЖК-мониторов на принципиально новый уровень.

Так уж бывает в мире технологий, что одни ищут решения возникающих проблем путём модернизации имеющихся разработок, а другие не боятся начинать всё с нуля. Гордые японцы под эгидой долго смотрели на весь этот шум, потом вздохнули, засучили рукава и в 1996 году явили миру свою собственную разработку, лишённую минусов TN-технологии. Названа она была IPS (In-Plane Switching) , что можно перевести как «переключение в плоскости». От стандартной TN-матрицы она отличалась тем, что, во-первых, кристаллы в матрице были не скручены, а располагались параллельно друг другу в одной плоскости (отсюда и название). А во-вторых, оба контакта для подачи напряжения располагались на одной стороне ячейки.

Схематическое изображение ячейки в IPS-матрице

Что это дало в результате? В IPS-матрицах при отсутствии напряжения свет не проходил через поляризаторы, поэтому, в отличие от TN-технологии, чёрный цвет здесь был именно чёрным. Первые версии отличались ещё одной особенностью - при взгляде на экран сбоку чёрный цвет давал фиолетовый оттенок (впоследствии эта проблема была решена). В выключенном состоянии матрица свет не пропускала, поэтому теперь, если пиксель выходил из строя, то, в отличие от TN-матриц, появлялась не светящаяся точка, а чёрная. К тому же на порядок возросло качество цветопередачи.

Но, как обычно это бывает в таких случаях, решение старых проблем породило новые. В связи с особенностями «конструкции», для того чтобы повернуть кристаллы, стало требоваться гораздо больше времени, соответственно, матрица стала гораздо более «медленной». Далее, поскольку оба контакта расположили на одной стороне, это уменьшило полезную площадь (незначительно, но тем не менее), что, в свою очередь, привело к уменьшению яркости и контрастности панелей, созданных по этой технологии.

Но и это ещё не всё. Расход энергии тоже возрос - как за счёт технических решений, так и за счёт использования более мощных источников освещения. Как результат - цена этих матриц довольно высока.

В любом случае, качество изображения стало гораздо выше, что позволило сразу нескольким компаниям активно броситься на поиски модернизаций с целью уменьшить «вредные» параметры и улучшить преимущества. Одновременно с Hitachi эту же самую технологию стали использовать и в (только вот называлась она у них Super Fine TFT , или SFT ).

Уже в 1998 году Hitachi модернизировала матрицы IPS, уменьшив время отклика. Технологию, которую назвали S-IPS , сразу же взяли на вооружение такие гиганты, как и . Стоит отметить, что на сегодняшний день именно по направлению IPS существует больше всего модификаций, которые далеко ушли от первоначальной версии. И хотя общие моменты, касающиеся этих матриц, остаются, во многих модификациях некоторые параметры были сильно улучшены.

Технология IPS уже достаточно плотно вошла в современную жизнь. Конечно, все еще существуют различные конкуренты, такие как TN и плазменные панели. Однако данная технология имеет огромные перспективы. Недаром многие производители мониторов и телевизоров отдают предпочтение именно такому типу матриц. На полках современных магазинов все чаще встречаются мониторы с таким типом дисплея. В связи с этим у пользователей появляется вопрос, IPS матрица, что это такое, и какие преимущества она имеет?

Не смотря, на то, что такое распространение IPS матрица получила только в наше время, сама технология уже достаточно старая. Еще в 1995 году компания Hitachi разработала первую In-Plane Switching (IPS) матрицу. Главная цель разработки заключалась в избавлении от недостатков, которыми обладали TN+Film матрицы.

Новая матрица (IPS) обладала большими углами обзоров и существенно более высоким качеством цветопередачи. Однако из-за определенных особенностей строения IPS матрицы время отклика не удалось существенно повысить. Конечно же, разработчики довели этот показатель до приемлемого уровня, однако, если сравнивать с матрицами TN, то последние имеют преимущество.

IPS технология получила свое название благодаря тому, что молекулы жидких кристаллов в ячейках матрицы всегда располагаются в одной плоскости и всегда параллельны плоскости панели. Такое решение позволило существенно увеличить углы обзоров и цветопередачу, что вывело ЖК-дисплеи на новый уровень.

1. Виды IPS матриц

За годы существования технология IPS претерпела массу улучшений, которые позволили не только достичь более высокой четкости и точности изображения, но и позволили улучшить время отклика и увеличить разрешение экрана. Это в свою очередь позволило улучшить качество изображения. К настоящему моменту существует несколько основных типов IPS матриц:

• S-IPS (Super-IPS). Матрица S-IPS была разработана еще в 1998 году. Она позволила существенно повысить контрастность изображения и улучшить время отклика.
• AS-IPS (Advanced Super-IPS). Технология была изучена в 2002 году. Она позволила увеличить яркость картинки, а также еще больше повысить контрастность. Конечно же, это напрямую повлияло и на повышение качества изображения.
• H-IPS (Horisontal-IPS). Данный тип матрицы IPS был разработан в 2007 году. Главной целью разработки данной технологии было достижение еще большего повышения контрастности и оптимизации белого цвета. Это позволило сделать изображение более естественным и реалистичным. Такой тип матрицы быстро нашел признание профессиональных фоторедакторов, а также дизайнеров и модельеров, которые занимались обработкой изображений.
• Р-IPS (Professional-IPS). Р-IPS матрица была выпущена в 2010 году. Данная технология позволила увеличить количество отображаемых цветов и оттенков до 1,07 миллиардов. Это сделало данный тип матрицы одним из лучших во всем мире. Кроме этого, Р-IPS матрицы имеют улучшенное время отклика. Конечно же, за такое качество нужно платить. Стоит отметить, что данный тип матрицы является профессиональным, а также одним из самых дорогих.
• Е-IPS (Enhanced-IPS). Матрица 2009 года. Новые технологии позволили улучшить время отклика, а также прозрачность. Это в свою очередь предоставило возможность применять более дешевые и менее мощные лампы для подсветки, что снизило потребление электроэнергии, превратив такие экраны в более экономичные устройства. Однако такое решение не лучшим образом отразилось на качестве изображения.
• S-IPS II. Одна из последних разработок. Данный тип матрицы является отдельным ответвлением IPS технологии.
• Последний и самый новый тип матрицы AH-IPS. Данная технология была разработана в 2011 году и считается наиболее продвинутой. Такие дисплеи имеют наиболее естественную цветопередачу и лучший отклик среди IPS матриц.

Принимая во внимание разнообразие IPS технологий, возникает вполне логичный вопрос, какая IPS матрица лучше? Конечно же, действует правило, чем новее разработка, тем более высокое качество она имеет. Однако это правило действует не всегда. Все зависит от того, какие материалы использует изготовитель.

Так, не каждая матрица TFT AH-IPS имеет одинаково высокое качество изображения. Соответственно, такие дисплеи могут иметь разную стоимость. Чем более качественные материалы и комплектующие использовались для создания монитора (или телевизора), тем более высокое качество изображение вы сможете получить, и тем дороже будет стоить устройство.

1.1. Тип подсветки IPS матриц

Одним из главных элементов каждой LCD матрицы является подсветка. На сегодняшний день существует два типа подсветки ЖК-дисплеев:

• Люминесцентные лампы;
• LED (светодиодная подсветка).

Здесь все предельно просто. Люминесцентная подсветка считается устаревшей. Сегодня такие дисплеи встречаются все реже. С 2010 года люминесцентные лампы успешно вытесняются светодиодной подсветкой. LED мониторы и телевизоры – это те же самые LCD матрицы. Единственное отличие заключается в подсветке, которая имеет вид светодиодов.

Стоит отметить, что такое весьма простое, но эффективное решение позволило устранить ряд недостатков ЖК матриц и существенно улучшить качество изображения (цветопередачу, яркость, контрастность, а также четкость). IPS LED матрицы – это наиболее перспективные дисплеи, которые получили широкое распространение среди пользователей.

Если говорить о выборе, то, несомненно, стоит отдавать предпочтение именно IPS LCD матрицам с LED подсветкой. Это объясняется тем, что такие дисплеи способны отображать максимально естественные цвета, при этом время отклика практически не уступает TN+Film матрицам. Эту разницу невозможно увидеть невооруженным взглядом, а вот качество изображения IPS дисплея приятно удивляет.

1.2. Преимущества IPS матрицы

Современные IPS матрицы имеют весьма высокие показатели. Стоит отметить, что именно данный тип дисплея является прямым конкурентом плазменным панелям, которые славятся отличной цветопередачей, четкостью и разрешением изображения. При этом IPS дисплеи имеют более низкую стоимость, что делает их доступными большему количеству пользователей.

Еще одно преимущество IPS матрицы заключается в ее долговечности. Если сравнивать с «плазмой», то ЖК IPS дисплей рассчитан на более длительный срок эксплуатации. Причем разница достаточно существенная.

Очень часто встречается понятие «выгорание» пикселей. Это эффект, который появляется при длительном отображении одной картинки. К примеру, заставка рабочего стола на компьютере. Стоит отметить, что данным недостатком обладают как плазменные панели, так и ЖК-дисплеи. Однако если говорить о современных IPS матрицах, то данный недостаток полностью исключен. Более того, такие дисплеи все чаще используются для изготовления мониторов ПК.

В целом IPS LCD матрицы обладают массой неоспоримых преимуществ, среди которых доступная стоимость и отличное качество изображения. Более того, современные технологии позволяют делать ЖК-дисплеи практически любых размеров. Именно по этой причине LCD матрицы пользуются самым большим спросом среди пользователей.

2. IPS и не IPS матрица на планшете: Видео