Матрица ТВ: что это, и какой она бывает

Если вы сталкивались с покупкой современного телевизора, то наверняка замечали разброс цен. Стоимость разных моделей одной и той же диагонали от общего производителя может меняться в пределах нескольких сотен тысяч рублей. Почему? Конечно, влияние оказывают мощность процессора, дополнительные «фишки», звуковая система и т. д. Но основную роль играет матрица. Сегодня мы подробно рассмотрим, какой она бывает, и что скрывается за магическими аббревиатурами IPS, OLED, QLED и другими.

Как работает матрица телевизора

Если упустить технические тонкости, то матрица – это конструктивный элемент экрана, отвечающий за передачу изображения и его качество. Именно от нее зависят контрастность, яркость, цветопередача, углы охвата и т. д.

У классического LCD-телевизора (жидкокристаллического) матрица очень тонкая, но многослойная. Условно общую структуру можно представить в следующем виде:

1. Подсветка. В последнее время распространены LED-телевизоры с подсветкой на основе светодиодов. До 2010 года применялись газоразрядные или «плазменные» лампы, но сейчас их практически не встретить.
2. Поляризатор. Упрощенно слой отвечает за пропуск только тех световых волн, которые нужны. При отсутствии поляризатора мы бы видели просто белое свечение с неразличимой картинкой.
3. Жидкие кристаллы. Испускаемый подсветкой и отфильтрованный поляризатором свет попадает на слой жидких кристаллов. Процессор управляет «открытием и закрытием» кристаллов через электроды: в открытом положении свет проходит дальше, в закрытом – блокируется.
4. Светофильтр. Здесь происходит окрашивание лучей в один из трех цветов – красный, синий или зеленый. При их смешении в дальнейшем получаются все существующие оттенки.

Чем больше значение частоты экрана, тем выше нагрузка на процессор. Поэтому телевизоры на 120 Гц дороже аналогичных на 60 Гц.

Базовые виды матриц: TN, IPS, VA

По указанной выше схеме работают традиционные виды LCD-матриц – TN, IPS и VA. В подавляющем большинстве случаев вы столкнетесь именно с этими понятиями при выборе телевизора. Рассмотрим каждую матрицу по отдельности.

TN

Принцип работы. TN расшифровывается как Twisted Nematic, что в переводе означает «скрученные нематические кристаллы». В таком дисплее жидкие кристаллы около двух поляризаторов сдвинуты друг относительно друга на 90 градусов. При отсутствии напряжения на электродах свет проходит такую систему без препятствий, образуя в результате белую точку. Путем дальнейшего «скручивания» можно менять степень освещенности субпикселей и получать цвета.

Разновидности. Сейчас TN-матрицы в классическом исполнении встречаются редко, особенно среди телевизоров. Но до сих пор остались представители TN+film. Приставка «film» указывает на применение дополнительного слоя, увеличивающего угол обзора. Смотреть фильмы на таком экране приятнее.

Плюсы TN+film:

• Самая низкая цена.
• Хорошая скорость отклика.
• Низкое энергопотребление.

Минусы TN+film:

• Неточная цветопередача.
• Низкая контрастность.
• Худшие углы обзоров среди всех видов матриц.
• Постоянно включенные «битые пиксели».

Кому стоит рассмотреть к покупке. TN-матрица применима к мониторам киберспортсменов, которым важна скорость отклика. Что касается телевизоров, единственным существенным плюсом является цена. Но изображение на таком экране будет далеко не самым лучшим, смотреть его удобно только под углом 90^o. Ситуацию исправляют точечные улучшения конкретных производителей, но не намного.

IPS

Принцип работы. Изначально технология In-Plane Switching разработана компанией Hitachi в 1996 году. В это же время другой производитель электроники NEC представил свою версию – SFT (Super Fine TFT). Названия разные, но суть одинакова.

IPS-матрица пришла на смену TN, поскольку недостатки последней стали очевидными. В принципе In-Plane Switching заложено движение кристаллов в одной плоскости, причем в «спокойном» состоянии без приложенного напряжения они закрыты и демонстрируют «черную точку» вместо беспрепятственно проходящего света в TN-матрице.

Разновидности. Популярность технологии огромна и сейчас. Поэтому на рынке присутствуют десятки вариаций от разных производителей. Отметим основные:

• S-IPS (1998 год) – повышенная скорость отклика;
• AS-IPS (2002 год) – улучшенная контрастность;
• A-TW-IPS (2004 год) – дисплей с «настоящим белым» цветом для фотолабораторий и других профессионалов;
• H-IPS (2006 год) – контрастность стала еще лучше, но пришлось принести в жертву углы обзора;
• E-IPS (2008 год) – уменьшено время отклика, развита «проницаемость кристаллов», оптимизировано энергопотребление;
• P-IPS (2010 год) – достижение максимальной цветопередачи, доступной для LCD-телевизоров.

Конечно, у каждого производителя встречаются свои уникальные формулировки. Например, у LG – AH-IPS, Hitachi – IPS-Pro. В любом случае современные IPS-матрицы – лучшие среди остальных жидкокристаллических.

Плюсы IPS:

• Лучшие углы обзора и цветопередача.
• «Битые пиксели» не светятся.

Минусы IPS:

• Высокая цена.
• Время отклика чуть выше, чем у TN.
• Контрастность ниже, чем у VA.

Кому стоит рассмотреть к покупке. IPS-матрица лишена критических недостатков. Если вы планируете смотреть фильмы на телевизоре в большой компании, листать фотографии без потери в цветопередачи, заниматься растровой графикой, то лучшего выбора не найти. Скорость отклика слегка замедлена, но вы этого не заметите, если не планируете играть на экране в очень требовательные киберспортивные игры. Потеря контрастности тоже проявляется не так явно, особенно в новых версиях матриц. Единственное, что может остановить – высокая цена. 

VA

Принцип работы. Технология VA (Vertical Alignment, «вертикальное выравнивание») была впервые представлена в одном году с In-Plane Switching – в 1996-ом. Сегодня она считается неким промежуточным звеном между TN и IPS, особенно это выражается в стоимости. Здесь в отключенном положении жидкие кристаллы повернуты на 90^o относительно второго поляризационного фильтра, а во включенном «выравниваются», пропуская свет. Поэтому проблема TN со «светящимися битыми пикселями» отсутствует.

Отличительная особенность VA – глубокий черный цвет, недоступный IPS.

Разновидности. Сегодня до сих пор встречаются все перечисленные ниже виды:

• MVA – улучшенные скорость отклика и контрастность;
• PVA – вариант VA, предложенный Samsung;
• S-PVA – версия PVA с приставкой Super;
• S-MVA – версия MVA с приставкой Super;
• P-MVA, A-MVA – представители дальнейшей эволюции технологии, направленные в первую очередь на сокращение времени отклика.

VA-матрица рассматривается покупателями как альтернатива IPS с «по-настоящему черным цветом». Последние версии практически не уступают по скорости отклика TN. При этом по-прежнему нужно работать над углами обзора.

Плюсы VA:

• «Глубокий черный» цвет.
• Лучшая контрастность.
• Хорошая цветопередача.
• Средний ценовой сегмент.
• «Битые пиксели» не светятся.

Минусы VA:

• Искажения цветов при изменении угла обзора.
• «Слияние» деталей в тенях при просмотре телевизора сбоку.

Кому стоит рассмотреть к покупке. Все сводится к сценариям использования. IPS, как ни крути, передает цвета лучше VA, но последняя гораздо эффективнее справляется с черным. Смотреть VA-телевизор лучше напротив, так как углы обзора у него хуже, и возможны искажения цветов, но зато вы выиграете в стоимости.

Что такое OLED

Особняком стоит другая технология, которая у многих на слуху – OLED. Почему она не рассмотрена вместе с другими матрицами? Потому что это не LCD, здесь нет жидких кристаллов и подсветки. OLED-телевизоры работают на так называемых «органических кристаллах», которые светятся самостоятельно под приложенным к ним напряжением. То есть, каждый отдельный пиксель может отключаться и включаться по заданной процессором схеме, достигая идеальных черных и белых цветов.

Если вы искали телевизор с лучшей цветопередачей и контрастностью из возможных, то это определенно OLED. Такой экран безупречно передает все существующие оттенки цветов, а глубина черного здесь стремится к бесконечности. При этом по углу обзора OLED превосходит даже IPS. Но без минусов не обошлось:

• не впечатляет пиковая яркость, что на фоне глубоких темных оттенков не вызывает дискомфорта;
• есть риск выгорания пикселей при трансляции статичной картинки (актуально для мониторов и экранов ноутбуков, для телевизоров – в меньшей степени);
• очень высокая цена – главный отпугивающий покупателей фактор.

Если OLED недостаточно, бывают телевизоры с матрицей MicroLED. Они еще лучше в качестве изображения, гораздо тоньше и эффективнее, но пока недоступны рядовому пользователю из-за запредельной стоимости.

Итоговая таблица для сравнения разных видов матриц в телевизорах (минимум 1, максимум 5 баллов):

Виды LED-подсветки: от RGB-LED до QLED

Важную роль в формировании картинки на ЖК-дисплеях играет не только матрица, но и тип подсветки. Поэтому часто параллельно с IPS и VA встречаются другие аббревиатуры, например, QLED и WLED. Ошибочно полагать, что QLED – это улучшенная версия OLED. Но обо всем по-порядку.

С 2007 года светодиодная подсветка (LED) практически не имеет альтернативы. ЖК-телевизорами с такой технологией называют LED TV. Как можно догадаться по названию, слой подсветки в таких дисплеях состоит из светодиодов. И выделяют следующие виды:

• RGB-LED. Здесь свет испускают все три базовых типа светодиодов по цвету – красные, зеленые, голубые. Цветовой охват максимальный, но стоимость слишком высокая.
• WLED. Дисплей, состоящий только из белых светодиодов (а точнее синих с коррекцией), свет от которых превращается в любые оттенки за счет слоя люминофора. Конечно, цветовой охват хуже, но на порядок ниже цена. Поэтому в массовом сегменте подсветка WLED очень распространена.
• GB-LED. Промежуточный вариант. Не такой дорогой, как RGB-LED, но при этом цветопередача здесь лучше, чем у WLED. Популярность средняя.
• QLED, NanoCell, Triluminos. Каждый производитель называет такую подсветку по-своему: Samsung – QLED, LG – NanoCell, Sony – Triluminos. Технология основана на квантовых точках. Изначально источником света являются те же синие светодиоды, как в WLED. Но луч при этом может проходить через один из двух видов квантовых точек (специальных наночастиц), преобразуясь в чистый зеленый или красный. Результат – отличная цветопередача. Причем стоимость остается доступной.

Самой совершенной подсветкой на сегодняшний день считается MiniLED, основа которой – применение невообразимого количества мелких светодиодов. Качество зон локального затемнения с ней повышается в сотни раз. А принципиально новой матрицей, объединяющей главные преимущества OLED и QLED является QD-OLED – органические кристаллы с квантовыми точками. Цена соответствующая.

Заключение

Несколько логичных выводов из вышеописанного:

• Принцип действия матриц ЖК-дисплеев построен на пропуске света от слоя подсветки через поляризаторы и жидкие кристаллы. Существуют три базовых типа матрицы – TN, VA, IPS.
• TN – низкая цена и максимальная скорость отклика, но худшая цветопередача и контрастность, смотреть ТВ можно только под прямым углом.
• IPS – отличная цветопередача, достаточная контрастность, лучшие углы обзора и затемненные «битые пиксели». Стоимость высокая, особенно в последних модификациях. Для просмотра фильмов, сериалов и фотографий идеальный вариант по соотношению цены и качества.
• VA – нечто среднее между IPS и TN. Стоимость умеренная, скорость отклика хорошая, контрастность на высоте. Главная «фишка» – «глубокий черный» цвет. Проигрывает IPS в плане искажения оттенков при смене углов обзора.
• OLED – принципиально отличающаяся от LCD технология. Здесь используются не жидкие, а органические кристаллы: каждый пиксель включается и отключается по отдельности. Качество на высшем уровне по всем параметрам, но очень высокая цена.
• MicroLED – пока недоступная широким массам технология с беспрецедентным качеством изображения.
• RGB-LED, WLED, GB-LED, QLED, NanoCell, Triluminos, MiniLED – это названия разных видов подсветки для LCD-телевизоров. В последнее время распространены панели на квантовых точках (QLED, NanoCell, Triluminos).

Конечный выбор зависит только от финансовых возможностей. Если кошелек позволяет, лучшим решением станет OLED-телевизор. Также отлично смотрится IPS-матрица с подсветкой на квантовых точках. При ограниченных финансах обратите внимание на VA.