Чем отличается матрица IPS от VA — в телевизоре или мониторе

Что такое матрица, используемая в телевизорах

При выборе модели телевизора указывают тип используемой матрицы. Иногда покупатели не обладают достаточными знаниями для того, чтобы оценить плюсы и минусы, которыми обладает тот или иной экран.

Фактически матрица представляет собой систему из большого количества прозрачных электродов. По действием электрических сигналов меняются прозрачность, цвет и другие особенности в зависимости от вида/типа.

Изображение формируется благодаря формированию каждой точки изображения. Это делается с очень высокой скоростью для того, чтобы зрители могли видеть реалистичные движущиеся изображения.Характеристики матрицы телевизора

Матрица играет важную роль при обеспечении качества изображения, реализуя определённую технологию показа картинки. Наиболее распространёнными являются жидкокристаллические дисплеи. Существуют также матрицы на квантовых точках, OLED и лазерные телевизоры.

Устройство жидко кристаллической матрицы:

В жидкокристаллических дисплеях может использоваться LCD или LED технология. Принцип действия состоит в том, что один из слоёв экрана представляет собой слой вязкой жидкости.

Молекулы в ней могут менять своё положение под действием электрических сигналов. При этом будут меняться их оптические свойства, создавая нужную картинку на экране.

LCD и LED отличаются способом подсветки. В первом случае она происходит с краёв экрана, что снижает качество цветопередачи, но уменьшает толщину экрана. Во втором случае подсветка расположена по всей площади экрана, что позволяет получить более высокое качество изображения.

Таким образом использование матриц LED обладает следующими преимуществами:

1. Позволяет сделать экран более компактным и тонким.
2. Высокие яркость, контрастность и качество цветопередачи.
3. Даже при выходе из строя нескольких кристаллов LED подсветки качество показа остаётся высоким.
4. Расход энергии на 40% меньше по сравнению с LCD дисплеями.

При выборе между телевизионными матрицами LED и LCD, первый вариант многие считают более предпочтительным.

В плазменных экранах изображение формируется при помощи подсветки люминофора при помощи ультрафиолетовых лучей. Это даёт высокие глубину и насыщенность цветов. Плазма даёт быстрый отклик и хорошие углы обзора.

Сравнение матриц IPS и VA

https://youtube.com/watch?v=3uOePAR-9KU%3F

Выбор между матрицей VA и IPS для телевизора принципиально важен. Чтобы принять окончательное решение, стоит сравнить технологии по нескольким основным критериям: цветопередача, угол обзора, качество воспроизведения движения и контрастность.

Стоит учесть! В зависимости от производителя качество изображения у ЖК-мониторов может кардинально отличаться даже при использовании одной и той же технологии строения. Поэтому стоит ориентироваться в первую очередь на изготовителей, которые имеют серьёзную репутацию.

Угол обзора

Угол обзора, при котором возможен просмотр «картинки» без ущерба для её качества, – один из основных параметров. Он определяет комфорт при просмотре передач по телевидению или изображений на компьютерном мониторе.

Если сравнивать технологии IPS и VA, первый вариант – безусловный лидер.

Угол обзора у мониторов, изготовленных по технологии IPS, составляет 36 ⁰ против 20 ⁰ при использовании экранов в модификации VA

При этом важно учитывать, что на практике для IPS-устройств характерно полное сохранение качества изображения и естественности передачи цвета даже при превышении указанного параметра до 50 ⁰. В то же время для VA-экранов 20 ⁰ — критическое значение

Цветопередача

Специфика восприятия цвета человеком основана на том, что точность его передачи на мониторе возможна только в том случае, если технология изготовления позволит обеспечить совокупность отличной контрастности с качественным чёрным цветом. Если сравнивать между собой экраны равной диагонали и марки, изготовленные по технологии IPS и VA, по характеристикам оба варианта будут фактически равными. В то же время из-за большей глубины чёрного цвета визуально телевизоры с VA матрицей 120 Гц смогут предложить более яркую «картинку».

Контрастность

https://youtube.com/watch?v=rym0Ch-9kZk%3F

Независимо от числа дюймов и марки экрана отсутствие достаточно высокой контрастности у изображения не позволит получить качественную «картинку».

Если выбирать среди предложенных производителями моделей, что лучше для телевизора матрица VA или IPS, при других аналогичных показателях разница будет существенной благодаря технологии вертикального выравнивания, глубине и чёткости тёмных оттенков ЖК-мониторы VA вне конкуренции.

К примеру, у телевизоров формата 4К разница стандартных показателей контрастности будет впечатляющей. Для техники VA от 3500:1 до 6000:1. Для моделей с IPS этот параметр составляет в большинстве случаев 1400:1.

Воспроизведение движения

Несмотря на существенную разницу в устройстве и технологии изготовления ЖК-матриц разных типов, оба варианта воспроизводят «картинку» в движении фактически одинаково

При этом важно принимать во внимание, что в каждом из случаев встречаются модели хорошо или плохо выполняющие эту задачу

Что собой представляет матрица VA

Первая VA матрица была создана в 1996 году. Производитель – японская компания Fujitsu. Аббревиатура VA с английского расшифровывается как вертикальное выравнивание. Несмотря на тот факт, что этот вид матриц появился достаточно давно, он не утратил своей популярности. Активно используется в современных ЖК-телевизорах.

Главная особенность рассматриваемой технологии – расположение жидких кристаллов. При отсутствии питания они расположены перпендикулярно дисплею. Эта особенность обеспечивает главное преимущество матриц VA – насыщенный и естественный черный цвет. К числу сильных сторон стоит отнести широкий угол обзора.

Эксперты также отмечают определенные недостатки. Основной минус – чрезмерно продолжительный отклик. Именно из-за этого такие матрицы не используются в мониторах, предназначенных для частой смены сцены. Например, данный вид не подойдет для компьютерного монитора, который преимущественно используется для видеоигр.

«Плавающие полутона» – еще одна причина определенных неудобств. При сдвиге от центра экрана искажается палитра цветов. Однако это практически невозможно заметить невооруженным взглядом. VA – промежуточная технология между TN и S-IPS. Поэтому производство матрицы этого типа можно считать относительно дешевым. Это положительно отражается на стоимости. Разработчиками было создано несколько модификаций, рассмотрим каждую из них:

1. MVA – резкости изображению добавляют сразу две составляющие пикселя.
2. P-MVA – отличается от других технологий максимальной контрастностью и передачей цветов.
3. AMVA – в этой модификации разработчикам удалось устранить главный недостаток матриц этого типа. Речь идет об отклике.

Теперь рассмотрим особенности альтернативной технологии.

Чистота черного цвета

Работа подсветки матрицы имеет некоторые недостатки. Одним из них и является чистота цвета на экране

Если для технологий va и ips очень важен уровень черного, то на чистоту черного и обратим внимание

Тесты на однородность черного определяют, насколько хорошо телевизор отображает темную сцену с ярким изображением в центре

В идеале вы хотите, чтобы экран был полностью черным, а центральный крест был единственной освещенной частью, а это важно для людей, смотрящих фильмы

Чистота черного на матрице VA


Чистота черного на матрице IPS

Ни один телевизор со светодиодной подсветкой (LED) не обладает идеальной однородностью, и, в отличие от углов обзора и контрастности, тип панели не полностью определяет однородность черного.

Однако большинство протестированных панелей VA имеют хорошую однородность черного, в то время как большинство панелей IPS имеют однородность черного ниже номинала. Это не означает, что каждый телевизор с VA панелью имеет хорошую однородность, поскольку она может меняться между устройствами, и вы также можете улучшить однородность, используя функцию локального затемнения.

Как вы можете видеть на изображениях выше, у IPS есть проблемы с однородностью с просвечиванием и затемнением подсветки по всему экрану. Весь экран также выглядит синим из-за низкой контрастности. Экран VA намного более однородный, и, хотя вы можете видеть некоторую утечку подсветки по краям, она исчезает, если вы включаете локальное затемнение, как показано на фотографии.

Основные характеристики IPS

Появилась на рынке в 1996 году, сразу став конкурентом VA. Так как в создании принимали участие два производителя, то получило сдвоенное название In Plane Switching от Hitachi и Super Fine TFT от NES. Приоритетом в создании было создание дисплея без типичных недостатков TN. Среди конкуренток, факторами, выделяющими именно IPS, считается большой угол обзора, хорошие характеристики контраста и высокую способность передачи цвета.

Мониторы с IPS отличаются большей толщиной чем построенные на базе других матриц. Эта конструктивная особенность появилась ввиду необходимости применять лампы с большей мощностью. Модель с подсветкой матрицей с повышенной способностью светопроницаемости часто используется на планшетах и смартфонах.

Главное применение подобных устройств нашлось в профессиональной обработке фотографий и рендеринге трехмерных моделей. Также часто их используют при редакции книг и сборников перед выходом. Они нашли свое место за счет высоких характеристик передачи цвета, контрастности и способности очень точно отображать все возможные оттенки. Со времени выпуска была множество раз модифицирована. Наиболее значимыми стали следующие модификации:

• Первой модификацией классической схемы стала S-IPS матрица. Создана в 1998, был улучшен контраст и отклик.
• Следующей ступенью стала матрица 2002 года — Advanced Super IPS(AS-IPS). Главными улучшениями были улучшение яркости и контрастности изображения.
• В 2007 году, специально для фотографов и дизайнеров появилась матрица H-IPS, в которой были комплексно переработаны оттенки белого.
• В 2010 была разработана Professional-IPS, в ней появилось поддержка цветового пространства до 102 бит. Количество отображаемых цветов превысило 1 миллиард. Был оптимизирован режим True color. Являлась глубоко модифицированной H-IPS матрицей.
• В 2009 году выпустили удешевленную на фоне остальных матриц версию, получившую название Enhanced-IPS. В ней используют менее качественное аппаратное обеспечение для снижения стоимости производства. При этом время отклика значительно улучшилось. Частьпикселейбылаурезана, ухудшивкачествополутонов и количество цветов.
• Также в 2011 корейским производителем Samsung был представлен новый тип, получивший техническое обозначение Plane-to-Line Switching. Плотность пикселей в PLS матрицах выше чем у аналогов, за счет чего повышается яркость. Также при использовании подобной схемы улучшается потребление энергии. Но при этом контрастность и цветовой охват гораздо ниже чем у аналогов. PLS используется в планшетах, смартфонах данной компании.

Какие поломки у матриц чаще всего бывают

Следующие проверки нужно выполнять не только при покупке телевизора, но и в дальнейшем. Таким образом можно будет узнать о наличии наиболее распространённых поломок.

При покупке необходимо провести тест на битые пиксели. Обычно для этого на экране демонстрирует изображение с высоким уровнем яркости. Битые пиксели при этом будут видны в виде чёрных точек.Битый пиксель

Нужно проверить скорость ролика. Это можно проверить с помощью показа видео с быстрой сменой изображений. Изобразив картинку с большим количеством оттенков серого можно увидеть насколько высоко качество изображения.

Важно проверить качество показа белого цвета. При этом нужно убедиться в отсутствии, например, зелёных или розовых пятен на этом фоне

Основные типы мониторов

IPS экран

IPS означает «переключение в плоскости», и это тип панели, используемой многочисленными мониторами и смартфонами. Основными преимуществами выступают
превосходные визуальные эффекты, в том числе лучшая цветопередача и высокий коэффициент контрастности, чем у монитора TN, а также гораздо лучшие углы
обзора.

IPS-панели немного ограничены, когда речь идет о времени отклика и частоте обновления всего в 4 мс. Хоть они
могут достигать высоких частот обновления, мониторы IPS 144 Гц часто стоят дорого.

TN

TN, сокращение от «витая нематика», это наиболее эффективный тип панелей, поддерживающим самые высокие частоты обновления и самое низкое время отклика

Задержка матрицы, то на что обращают внимание. Ни одна другая панель еще не может достичь истинного
времени отклика в 1 мс пикселей

Кроме того, 144-ГГц TN-мониторы намного дешевле, чем их аналоги с IPS, и только TN-мониторы работат на частоте до 240 Гц.

Как уже упоминалось, панели TN не предлагают лучшие визуальные эффекты. Цвета выглядят размытыми, а углы обзора скудные, поэтому они не
будут привлекательными для пользователей, которые ценят визуальные эффекты за производительность. Кроме того, следует также отметить, что панели TN не
поддерживают HDR.

Матрица телевизора.

Матрица телевизора состоит из пикселей. Пиксель (точка) состоит из трёх цветов — красный, зелёный, синий (RGB). В зависимости от того, как ярко светится каждый из этих цветов, появляются различные оттенки. Так формируется изображение в любом телевизоре. Чем меньше пиксели, тем они менее заметны для нашего взгляда. Количество пикселей на матрице называют «разрешением».

Разрешение.

Существует множество стандартов разрешения экрана. Они отличаются не только количеством пикселей но и соотношением сторон.

SD	HD Ready	Full HD	Ultra HD	8K
720×576	1366×768	1920×1080	3840×2160	7680×4320

Основные стандарты вещания и разрешения в телевизорах.

Разрешение влияет на чёткость картинки. Но не менее важный параметр — глубина цветопередачи, которая зависит от технологии изготовления матрицы.

TN (Twisted Nematic).

TN матрицы являются одной из наиболее распространенных технологий дисплеев. Минимальная цена и быстрое время отклика, вот основное преимущество данной технологии. Такие дисплеи подойдут для быстрых игр (где не нужно любоваться красотами) и контента не требующего больших углов обзора, контраста и цветопередачи.

VA (Vertical Alignment).

Дисплеи VA предлагают лучшие контрастные соотношения и более широкие углы обзора по сравнению с панелями TN. Они обеспечивают более глубокие черные тона и лучшую цветопередачу, но могут иметь более медленное время отклика. Имеют множество модификаций от различных производителей:

MVA (Multi-Domain Vertical Alignment): MVA — это улучшенная версия VA-технологии с еще более высокими контрастными соотношениями и широкими углами обзора. Она обеспечивает хорошую цветопередачу и яркость.

S-MVA (Super Multi-Domain Vertical Alignment): S-MVA — это улучшенная версия MVA, обеспечивающая более высокие контрастные соотношения и улучшенные углы обзора. Она предлагает лучшую точность цветопередачи и качество изображения.

S-PVA (Super Patterned Vertical Alignment): Дисплеи S-PVA используют метод паттернизированного выравнивания для повышения контрастных соотношений и воспроизведения цветов. Они предлагают хорошие углы обзора и качество изображения.

SVA (Super Vertical Alignment): SVA — это комбинация вертикального и горизонтального выравнивания, что приводит к высоким контрастным соотношениям и широким углам обзора. Она обеспечивает хорошую точность цветопередачи и качество изображения.

A-MVA (Advanced Multi-Domain Vertical Alignment): A-MVA — это улучшенная версия MVA-технологии, предлагающая улучшенные контрастные соотношения, широкие углы обзора и лучшую цветопередачу. Она обеспечивает хорошее качество изображения и четкость.

HVA (Horizontal Vertical Alignment): Дисплеи HVA используют горизонтальное выравнивание для улучшения углов обзора и контрастных соотношений. Они предлагают яркие изображения и хорошую цветопередачу.

WVA (Wide Vertical Alignment): WVA — это улучшенная версия VA-технологии, предлагающая еще более широкие углы обзора и лучшие контрастные соотношения. Она обеспечивает хорошую точность цветопередачи и качество изображения.

IPS (In-Plane Switching).

Дисплеи IPS известны своими широкими углами обзора и точной цветопередачей. Они предлагают хорошее качество изображения, высокую яркость и отличную точность цветопередачи.

IPS матрицы, в отличии от VA, имеют более высокую яркость и лучшие углы обзора. Это даёт преимущество в хорошо освещённых помещениях. Но стоит выключить свет и задёрнуть шторы, то вы не увидите «глубокого черного», он будет тёмно-серым.

Основные типы матриц

Все современные мониторы и телевизоры работают на базе нескольких основных матриц:

• TN, TFT – самая давняя технология, которая имеет сравнительно низкое качество изображения. В TN-матрицах кристаллы располагаются между собой под углом 90° и в нужный момент поворачиваются, чтобы образовать нужный цвет. Ее имеет смысл выбирать только по 2 причинам: высокая скорость обработки изображения (минимальное время отклика) и низкая цена. Хороший вариант для тех, кто желает сэкономить, или предпочитает динамические игры. Только у TN частота обновления кадров достигает 240 Гц.
• IPS – самый популярный тип матрицы для телевизора с идеальным соотношением цены и качества. Его можно найти даже в бюджетном сегменте и получить неплохую картинку. Подробно рассмотрим его в отдельном пункте чуть ниже.
• VA – технология, намного превосходящая TN и по многим параметрам сравнимая, а частично и лучшая, чем IPS. У нее много достоинств, о которых поговорим далее.
• PLS – альтернатива IPS, но от компании Samsung. Данная матрица лучше своего главного конкурента по плотности пикселей и спектре используемых оттенков. На практике это не всегда заметно, но часто телевизоры с PLS выглядят более привлекательно, чем IPS. Порой эти отличия заметны только при пристальном изучении. Из заметных особенностей: минимизация бликов и мерцания панели (полезно при длительной работе за монитором), продвинутая цветопередача, повышенная точность оттенков, сопоставимое время отклика, немного большая яркость. Технология отлично подойдет людям, работающим с графикой.

Выбор между TN, IPS, VA – вопрос предпочтения, в котором важны входные параметры от пользователя. Только учитывая требования покупателя можно сделать правильный выбор. Именно по этой причине мы не можем написать, какая именно технология лучше. Прийти к окончательному выводу сможет только тот, кто понимает, в каких условиях будет эксплуатироваться телевизор или монитор.

IPS

В IPS кристаллы равномерно расположены по всей матрице, при чем они размещаются параллельно по отношении друг к другу. Это и есть главное отличие от TN-матрицы, где они находятся под прямым углом. На практике подобное решение означает лучшие углы обзора (у IPS они максимальные) и более естественные, живые оттенки. IPS в целом обладает множеством преимуществ, что и стало причиной их огромного распространения. Они универсальны, не причиняют дискомфорта как в быстрых играх, так и при работе с графикой, просмотре фильмов и т. п. Ранее их главным недостатком была цена, но сегодня технология стала доступнее.

VA

Матрицы VA – это своего рода улучшенная версия TN, которая появилась в качестве бюджетной альтернативы IPS. На момент своего создания (1996 год) IPS была очень дорогой. Принцип ее работы основан на вертикальном выравнивании. Здесь кристаллы тоже перпендикулярны по отношению к фильтру, как и в TN. После подачи напряжения они становятся под углом 90°, образуя нужный цвет.

В сравнении со своим предшественником, у VA большее покрытие цветового пространства, лучшая контрастность, более широкие углы обзора. Плюс телевизоры с данной матрицей могут быть изогнутыми, технология это позволяет делать. Правда, пришлось немного пожертвовать скоростью обновления, но это разумная цена. Если в TN время отклика 1 мс и частота обновления 240 Гц, то в VA – 2-3 мс и 200 Гц. Стоит понимать, что это максимум, в реальных моделях телевизоров и мониторов эти значения могут быть другими.

Особенности и разновидности

В основе технологии VA лежит принцип вертикального выравнивания (vertical alignment). В стандартном состоянии жидкие кристаллы расположены перпендикулярно относительно второго фильтра дисплейного модуля. Если электричество не подаётся, в таком положении кристаллы не способны пропускать свет. При подаче напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, за счёт чего начинают пропускать свет и появляется изображение. Если пиксель выходит из строя, на экране образуется чёрная точка.

Технология была представлена ещё в 1996 году компанией «Fujitsu». Матрица была разработана с целью выпуска качественных дисплеев по доступной стоимости. В дальнейшем разработчик представил усовершенствованный вариант MVA с увеличенными углами обзора по диагонали и вертикали. У таких матриц сниженное время отклика. При этом экран отображает по-настоящему глубокий чёрный цвет. Сейчас экраны на основе данной технологии выпускают основные крупные производители, такие как «Samsung» – PVA и S-PVA (Super PVA), «Sony» – S-PVA, «Sharp» – ASV.

Принцип вертикального выравнивая предполагает перпендикулярное положение кристаллов относительно фильтров. В таком положении свет проходит через пиксели, но из дисплея не выходит, поскольку блокируется вторым поляризатором. Благодаря этому удалось получить действительно глубокий и качественный чёрный цвет. После разворота кристаллов вследствие подачи напряжения свет проходит через второй фильтр.

Изначально такие дисплеи значительно искажали картинку, поэтому не пользовались популярностью. Появление технологии MVA позволило исправить эту проблему благодаря внедрению многодоменной структуры. Для каждой ячейки создаются дублированные кристаллы, которые поворачиваются в разные стороны при подаче электричества. При этом были улучшены и поляризационные фильтры. Таким образом была улучшена цветопередача под различными углами обзора.

У VA матриц более высокая контрастность в отличие от аналогов. При этом обеспечивается отображение правдоподобного чёрного цвета. Но, экран имеет относительно невысокие углы обзора. При отклонении цвета становятся тусклыми. Поэтому необходимо находиться непосредственно перед экраном, а не сбоку. При этом у дисплея очень высокая чёткость изображения, оно хорошо видно даже на ярком солнце.

Логическим развитием стала технология MVA, обладающая следующими особенностями:

• Значительно уменьшенное время отклика, достигнувшее показателей TN.
• Более высока точность отрисовки цветов.
• Повышенная насыщенность.
• Чёрный цвет остался таким же качественным и глубоким.
• Углы обзора увеличены до 160-180°. Однако под некоторыми углами цвета всё же могут искажаться.

Компания «Samsung» представила свой аналог VA экрана – PVA. Такие матрицы отличаются высокой контрастностью и относительно бюджетной стоимостью. Технология позволила заметно увеличить углы обзора и сделать более насыщенными и глубокими оттенки чёрного. Время отклика так же очень маленькое. Однако при горизонтальном отклонении всё же можно заметить некоторое искажение цветов.

Панель Samsung PVA

Преимущества VA матриц

К основным достоинствам данной технологии можно отнести:

Небольшое время отклика

Благодаря этому дисплеи хорошо подходят для компьютерных игр, где важно максимально быстрое обновление изображения. В среднем время отклика составляет 2-3 мс

При этом частоту обновления удалось увеличить до 200 Гц.

Высокий уровень контрастности, что обеспечивает отображение качественной и насыщенной картинки. У данных матриц самая высокая контрастность, уровень которой обычно составляет 3000:1.

Глубокий чёрный цвет, максимально приближенный к натуральному. В отличие от многих аналогов, чёрный цвет отображается без серого перелива.

Качественная цветопередача. Цвета соответствуют натуральным, но всё же присутствуют некоторые искажения.

Высокая чёткость деталей на изображении. Изображение выглядит насыщенно и красиво при любом освещении.
На изображении отсутствуют бросающиеся в глаза светлые или тёмные зоны. Это достигается благодаря снижению светопроницаемости пикселей.

Минимизация нагрузки на зрение благодаря повышенной насыщенности и более глубокой контрастности изображения. Даже при длительном использовании глаза практически не устают.
Более доступная стоимость в сравнении с IPS.
Более качественная цветопередача и повышенная глубина цвета в сравнении с TN.

Повышенные углы обзора в сравнении с TN. У современных моделей по вертикали и горизонтали они достигают 178°.