Чем отличаются типы экранов IPS и TFT

Производители экранов постоянно разрабатывают и изобретают новые технологии, чтобы обеспечить наилучшее качество изображения. Времена, когда дисплей мог показывать всего один цвет, давно и успешно прошли – ещё лет 40 назад. Современные экраны должны отображать миллионы цветов (даже если человеческий глаз не может различить один суботтенок от другого), обеспечивать широкие углы обзора, а в идеале – добавлять изображению ещё и «драматичности», чтобы картинка была действительно кинематографичной и впечатляющей.

На сегодняшний момент лучшую цветопередачу, контрастность и насыщенность обеспечивают матрицы трёх типов – OLED, AMOLED и QLED. Но стоят они безумно дорого. AMOLED устанавливается только во флагманские смартфоны, а QLED-панели от Samsung можно встретить в телевизорах ценой от 1000 долларов.

В среднем («адекватном») ценовом сегменте находятся две технологии – TFT и IPS. Их можно встретить практически во всех видах мобильной и домашней электроники – мониторах компьютеров и ноутбуков, экранах смартфонов и планшетов, даже в умных часах. И возникает вопрос – а чем, собственно, отличаются типы экранов IPS и TFT?

Немного теории: как вообще работают экраны?

Конструкция экранов может удивить человека, который не знаком с технологией их производства. Каждый из пикселей-точек представляет собой не маленький светодиод, как может показаться, а электромеханическую систему из светопроницаемых тонких плёнок.

Эти тонкие плёнки управляются электричеством. Пока на них не подаётся ток, они располагаются под углом в 90 градусов к источнику света, находящемуся за матрицей. В этом случае пиксель выглядит белым (или чёрным, если экран выключен). Как только на матрицу подаётся электричество, плёнка поворачивается – и тем самым окрашивает свет. В общем, это похоже на просто систему тонких фильтров, просто они очень маленькие и находятся в огромном количестве.

Эти плёнки работают по технологии жидкого кристалла. Собственно, именно поэтому большинство современных дисплеев называются жидкокристаллическими. Поскольку они выполняются из полупроводниковых материалов, то являются, по сути, полноценными транзисторами.

Именно поэтому экран, выполняющийся по технологии ЖК, называется TFT-матрицей. TFT значит thin film transistor – «тонкоплёночный транзистор».

В традиционных моделях TFT-экранов (точнее, матриц, которые сейчас называются общим термином «TFT») вышеуказанные тонкие цветные и поляризующие плёнки располагаются в форме вертикальной спирали. Это достаточно практично, да и в производстве просто. Но и небольшие недостатки у этой технологии также есть, рассмотрим их дальше.

IPS (что расшифровывается как in-plane switch, «переключение в плоскости») является фактическим развитием технологии TFT. Единственное отличие – расположение светопроницаемых пластинок. Они размещаются не по вертикальной спирали, а в одной горизонтальной плоскости. И благодаря этому достигается сразу несколько преимуществ.

Описание и особенности TFT-экранов

Под «TFT» чаще всего подразумеваются экраны, выполняющиеся по технологии TN+TFT. Впрочем, есть и другие варианты, но они распространены не так широко. Такие матрицы сейчас чаще всего применяются в компьютерной и бытовой технике – от мониторов до индикационных систем в продвинутых холодильниках.

Главное достоинство TFT – низкая цена. Она достигается благодаря простоте в производстве.

Кроме того, TFT-экраны очень часто выбирают геймеры. Ведь такие дисплеи обладают ещё одним важнейшим достоинством – высокая скорость отклика. Светопроницаемые плёнки проворачиваются практически мгновенно, обеспечивая быстрое изменение «картинки». Это особенно важно в динамичных играх – шутерах, экшенах, а также различных онлайн-проектах. Так, например, современные TFT-экраны обеспечивают скорость отклика от 1 миллисекунды.

Впрочем, за низкую цену придётся «расплачиваться» сравнительно средней цветопередачей. Насыщенность оттенков – слабая, из-за чего изображение выглядит несколько тускло в сравнении с матрицами IPS, LTPS или AMOLED. Также у TFT-экранов очень небольшие углы обзора – если смотреть на дисплей сбоку, сверху или снизу, оттенки искажаются вплоть до полного затемнения в некоторых случаях.

Ключевые достоинства TFT-экранов:

1. Скорость отклика – от 1 миллисекунды. Это обеспечивает практически мгновенное изменение изображения на дисплее, что особенно важно для игр;

2. Низкое энергопотребление. Смартфоны и планшеты, оснащаемые такими дисплеями, работают от аккумулятора дольше аналогов;

3. Низкая цена. Мониторы и дисплеи с матрицами этого типа отличаются сравнительной дешевизной, за исключением разве что специальных геймерских вариантов.

4. Ключевые недостатки TFT-экранов:

5. Сравнительно низкая цветопередача. Цвета и оттенки на таком дисплее могут показаться очень тусклыми. Это – важнейший недостаток при использовании мониторов в дизайне и полиграфии, поскольку то, что будет видно на них, не будет соответствовать оттенкам на бумаге или ином носителе;

6. Малые углы обзора. Уже при отклонении в 20-30 градусов от плоскости экрана отображаемые оттенки деформируются – становятся более тёмными или светлыми. А на 70 градусах изображение на некачественных дисплеях и вовсе становится неразличимым.

Сегодня мониторы на TFT используются в основном геймерами, а также сохранились в нижнем ценовом сегменте. На рынке мобильных устройств эта технология вытесняется новой, носящей название LTPS.

Описание и особенности IPS-экранов

IPS – довольно «молодая» технология, которая появилась сравнительно недавно: в 1996 году. И она изначально разрабатывалась для того, чтобы исправить недостатки TFT. В итоге удалось добиться превосходной цветопередачи, глубоких чёрного и белого оттенков, а также ряда других улучшений.

Но главное достоинство IPS заключается в том, что она поддерживает реалистичную цветопередачу – 8 бит на канал. Благодаря этому матрица способна отображать те самые 16 миллионов оттенков, которые являются стандартом в индустрии. IPS-экраны – решение для дизайнеров, художников и других творческих специалистов. Да что там, даже хвалёная технология Retina от компании Apple является логическим развитием IPS.

IPS – хорошее решение и для домашнего использования. Экраны, выполняющиеся по этой технологии, отличаются превосходными углами обзора: до 178 градусов. Поэтому, даже если смотреть на дисплей сбоку или сверху, изображение не исказится и оттенки сохранятся. В опен-спейсах это может показаться непрактичным.

В то же время телевизоры по технологии IPS практически не выполняются – и тому есть одна важная причина: такие экраны отличаются высоким энергопотреблением. Точнее, оно больше, чем у аналогов из семейства жидкокристаллических матриц. Также такие экраны заметно нагреваются при работе, особенно если пытаться обновлять их очень часто.

Впрочем, обеспечить высокую скорость отклика на таких экранах всё равно не получится. Даже самые современные, топовые модели характеризуются «отзывчивостью» в 3-5 миллисекунд. Это делает их неподходящими для «хардкорных» геймеров.

Ключевые достоинства IPS-экранов:

1. Реалистичная цветопередача и расширенный диапазон отображаемых оттенков. Это делает их подходящими в профессиональном использовании – например, для дизайнеров и художников;

2. Хорошее отображение чёрного цвета. Он не выглядит слишком серым. Впрочем, это зависит от качества матрицы, некоторые бюджетные варианты всё-таки обесцвечивают оттенок;

3. Угол обзора – 178 градусов. Оттенки не меняются и не деформируются, если смотреть на экран сбоку, снизу или сверху.

4. Ключевые недостатки IPS-экранов:

5. Повышенное энергопотребление. В мониторах или телевизорах это приводит к неоправданному повышению мощности, в мобильных устройствах – к ускоренному разряду аккумулятора;

6. Сравнительно высокая цена, что обусловлено сложностью в производстве;

7. Время отклика – от 3-5 миллисекунд. Из-за этого может возникать «шлейф» за движущими объектами либо они могут «телепортироваться» на экране. Это проявляется в динамичных играх или при просмотре экшен-сцен.

IPS-экраны встречаются в мобильных устройствах, ноутбуках и мониторах домашних компьютеров. Впрочем, в смартфонах или планшетах они также постепенно вытесняются новыми типами матриц вроде LTPS или AMOLED.

Сравнение IPS и TFT

Итак, сравним эти две технологии. Учитываются общие черты, а не характеристики определённых моделей.

При выборе между IPS и TFT лучше отдать предпочтение первой технологии. Если, конечно, время отклика не имеет решающего значения. Но стоит учесть, что при повседневном использовании (веб-сёрфинг, работа с офисными программами, другие «нединамичные сцены») разницу между обновлением в 1 мс и 5 мс разглядеть не получится.