TN или IPS: какой тип матрицы лучше?

В общем случае основные типы матриц, которые используются сегодня, можно разделить на две категории: основанные на жидких кристаллах (LCD) или построенные на базе активных светодиодов (LED).

Обе технологии объединяют множество матриц. К ЖК-панелям можно отнести три основных вида дисплеев: TN, IPS и VA. Разумеется, каждый из них постоянно развивается, поэтому имеет разные ответвления (например, SVA/AHVA, P-IPS/AH-IPS и пр.).

В телевизорах, к примеру, чаще всего встречаются VA-дисплеи. В мониторах, предназначенных для графического дизайна и прочих задач – IPS. В свою очередь, геймерские мониторы нередко оснащаются TN-панелями. Интересно, на чём основан такой выбор? Тогда посмотрим, чем матрицы отличаются друг от друга и почему так происходит.

TN-матрица

Принцип работы

TN (Twisted Nematic — с англ. «скрученный нематик») – одна из технологий изготовления ЖК-матриц. Структурно она состоит из следующих основных элементов:

• подсветки;
• двух поляризационных фильтров (вертикальный и горизонтальный);
• электродов;
• жидких кристаллов (нематиков);
• цветофильтра.

Теперь по порядку о каждом из них и механизме работы в общем.

Главный элемент в TN-матрице (и остальных типах LCD) – жидкие кристаллы. Они расположены в своеобразном «бутерброде» между двумя поляризационными фильтрами. На границах этого «бутерброда» с одной стороны находится подсветка, излучающая свет, с другой – цветофильтр, превращающий свечение в красный, зелёный, синий или любой другой цвет.

Когда мы включаем дисплей, загорается подсветка. От нее свет идёт к первому поляризационному фильтру, через который он проходит дальше. Но эти фильтры, как мы помним расположены перпендикулярно друг другу. Следовательно, если через первый вертикальный фильтр свет проходит, то через второй горизонтальный – уже нет.

Как же тогда сделать так, чтобы свет прошел дальше? Вспоминаем, что в середине «бутерброда» у нас есть подвижные жидкие кристаллы. При попадании на них света они изменяют свое положение, пропуская его через следующий фильтр.

В TN-матрицах жидкие кристаллы в нормальном состоянии (при отсутствии напряжения) как бы закручены, откуда панель и получила название Twisted Nematic. Благодаря такой структуре свет легко проходит через первый фильтр. Далее он преломляется в области жидких кристаллов таким образом, что его плоскость поляризации поворачивается перпендикулярно начальному положению и он проходит уже и через второй фильтр.

При прохождении второго поляризатора свет попадает на цветофильтр. Он нужен для того, чтобы пиксель окрашивался в определенный цвет, а их совокупность уже формировала картинку. Изображение на экране состоит из пикселей, а те, в свою очередь, делятся на 3 субпикселя со своим собственным цветофильтром. У одного он красный, у второго – зеленый, а у третьего – синий.

Вроде бы ясно, но как мы получаем, например, жёлтый? Здесь все просто. При подаче определенного напряжения на электроды, они как бы поворачивают жидкие кристаллы в нужном направлении. Благодаря этому можно легко регулировать количество света, которое пройдет к цветофильтру нужного субпикселя: красного, зеленого или синего. Проще говоря, мы просто занимаемся смешением конкретных цветов по RGB-схеме.

Регулируя напряжение мы изменяем позицию жидких кристаллов, часть из которых, например, блокирует свет в синем субпикселе, поэтому в нем он уже не достигнет цветофильтра. Следовательно, красный и зеленый смешаются в нужной нам пропорции, образуя жёлтый цвет или похожий оттенок.

Плюсы и минусы

Самая тяжёлая и нудная, но важная часть статьи о TN-дисплеях позади. Теперь перейдем ближе к делу и рассмотрим конкретные преимущества и недостатки таких матриц.

Плюсы:

Минусы:

IPS-матрица

Принцип работы

Об IPS-матрицах мы подробно говорили в сравнении IPS и VA. Да и обе технологии максимально похожи, поэтому главные принципы работы матриц IPS не отличаются тех, что мы разобрали выше в TN.

Основное, что нужно знать об IPS – наличие в таких матрицах более «гибких» жидких кристаллов. Это значит, что, в отличие от TN, мы можем задавать больше положений нематиков, играясь с напряжением и углом поворота кристаллов. Следовательно, у нас появляется больше вариантов «раскрашивания» пикселей. Проще говоря, глубина цвета выше, а значит оттенков мы видим больше, поэтому цветопередача в теории может быть в разы лучше. Отсюда и полное название технологии – In-Plane-Switching («планарное переключение»).

Но из-за несколько иной структуры у IPS появляется и ощутимый недостаток – глубина черного. Между субпикселями IPS-матрицами довольно большое пространство, поэтому при отрисовке черного цвета свет хоть и блокируется, но часть его проникает между этими субпикселями.

Плюсы и минусы

Переходим к самому интересному – особенностям IPS-матриц.

Плюсы:

Минусы:

Что выбрать в итоге?

Ответить на этот вопрос очень просто, если ознакомиться с достоинствами и недостатками каждого типа матриц. Все зависит от того, какое устройство вы рассматриваете к покупке и для каких целей, ведь обе технологии по-своему хороши.

Вспомним, что сильная сторона TN-панелей – минимальное время отклика в 1 мс (миллисекунд). Это очень важно для киберспортсменов, поэтому если вы часто играете в FPS-шутеры и хотите иметь преимущество над соперником, к таким мониторам есть смысл присмотреться. Для сравнения, в IPS-матрицах задержка составляет около 20-30 мс (хотя, в самых дорогих удается добиться и 4-6 мс).

С другой стороны, TN-матрица просто не сравнится с IPS-панелью в плане глубины цвета и качества картинки при просмотре на нее под разным углом. Такие экраны лучше всего проявляют свои свойства в телевизорах, смартфонах и мониторах в тех случаях, когда важна цветопередача.

Доводилось ли вам когда-либо пользоваться устройствами с такими типами дисплеев? Делитесь мнением в комментариях!