Сравнение технологий экранов: TN, IPS и VA

7,5K

Самыми распространёнными технологиями современных компьютерных мониторов являются TN, IPS и VA. Если у вас есть компьютер, вы уже могли слышать эти названия. При покупке монитора его тип даёт главную информацию относительно возможностей этого монитора.

Сначала мы рассмотрим эти типы вкратце, а потом опишем характеристики и результаты работы каждой из этих технологий.

Среди жидкокристаллических мониторов тип TN является наиболее старым. Название переводится как скрученный нематик, так называется кристаллическая структура этих дисплеев. Она позволяет управлять молекулами жидких кристаллов напряжением. Конечно, в реальности принцип работы панелей TN сложнее, но вкратце TN-эффект применяется для изменения выравнивания жидких кристаллов при подаче на них напряжения.

Когда напряжения нет, кристалл отключён и молекулы скручены на 90 градусов. Вместе с поляризационными слоями это позволяет пропускать свет через кристаллы. Когда подаётся напряжение, кристаллы разворачиваются и свет блокируется.

VA сокращённо означает вертикальное выравнивание. Как видно из этого названия, технология применяет располагающиеся вертикально жидкие кристаллы. При подаче напряжения на них кристаллы наклоняются, позволяя свету проходить сквозь них.

В этом заключается основное отличие между IPS и VA. При использовании технологии VA кристаллы располагаются перпендикулярно подложке, тогда как в случае с IPS они параллельны. Есть несколько вариантов VA, в число которых входят Samsung SVA и AU Optronics AMVA.

IPS обозначает – планарная коммутация (In-Plane Switching). Как и в случае со всеми жидкокристаллическими экранами, здесь тоже применяется напряжение для управления выравниванием жидких кристаллов. В отличие от панелей TN, IPS использует другую ориентацию кристаллов.

Кристаллы располагаются параллельно стеклянной подложке, почему и применяется слово «планарная». Вместо скручивания кристаллов, чтобы менять количество проходящего сквозь них света, кристаллы IPS вращаются, что даёт ряд преимуществ.

Существует мониторы с разными разновидностями технологии IPS. Каждый из трёх главных производителей экранов LCD использует разные термины для описания своего типа технологии IPS. LG называют свой вариант просто IPS, Samsung пользуется термином PLS (переключение между линиями, plane-to-line switching).

AU Optronics применяет термин «продвинутые гиперуглы обзора» (AHVA, advanced hyper viewing angle). AHVA нельзя путать с обычными мониторами VA. Это громкое маркетинговое название, но технология напоминает IPS.

Эти три технологии от трёх ведущих производителей различаются, но в их в основе находится IPS.

Итак, панели TN скручиваются, в IPS применяют параллельное расположение и вращение, в VA кристаллы располагаются вертикально и наклоняются. Дальше посмотрим на характеристики разных типов технологий и чем они отличаются друг от друга, в чём их преимущества и недостатки.

Углы обзора

Главное отличие между тремя типами мониторов заключается в углах обзора. Самые небольшие они в панелях TN, где происходит наибольшее смещение цвета и контраста в горизонтальном и особенно в вертикальном направлении. Обычно углы обзора здесь составляют 170/160, но в реальности смещения заметны, если не смотреть исключительно по центру. Наиболее дорогие панели TN чуть лучше, но в целом это главный недостаток данной технологии.

Панели VA и IPS в этом плане намного лучше. Лучшие углы обзора предлагает IPS. Реалистичными являются значения 178/178, смещение цвета и контраста при любых углах не очень большие. VA в этом плане чуть похуже, в первую очередь из-за смещения контраста под любым углом.

Поскольку VA и особенно TN демонстрирует смещение цветов и контраста при просмотре под углом, они не слишком хорошо подходят для профессиональной работы с критически важным качеством цветов. Для этого нужны панели IPS, которые применяются в большинстве мониторов профессионального уровня.

Яркость и контраст

В плане яркости заметной разницы между этими технологиями нет. Подсветка, которая определяет степень яркости, отделена от жидкокристаллической панели. Зато есть значительная разница в плане контраста. На этот параметр многие покупатели обращают внимание, когда выбирают тип монитора.

Панели TN и IPS обладает коэффициентом яркости на уровне 1000:1, хотя в тестах можно увидеть отличия. Панели типа TN чаще всего обладают самым низким контрастом при калибровке, панели начального уровня имеют значение между 700:1 и 900:1. Более дорогие панели могут дотягивать до отметки в 1000:1. На панелях IPS уровень контраста ещё выше. Правда, бывают и низкие значения вроде 700:1, но максимальные значения в дорогих компьютерных мониторах достигают 1200:1. Некоторые мониторы ноутбуков имеют даже значение 1500:1.

При этом TN и IPS не дотягивают до уровня панелей VA. Мониторы начального уровня этого типа предлагают контраст 2000:1, а лучшие из них достигают отметки 4500:1. Более частым значением можно назвать 3000:1.

В телевизорах часто применяются панели VA и там уровень контраста ещё выше. Зачастую встречаются модели со значением 6000:1. Если вы хотите глубокий чёрный цвет и высокий контраст, выбирайте модель с панелью VA.

Панели IPS в плане контраста могут считаться золотой серединой, но они страдают от явления под названием свечение IPS. Это заметное белое свечение, когда на тёмное изображение смотрят под углом. В лучших моделях такое свечение минимальное, но всё равно оно есть.

Качество цвета

Качество цветов является ещё одним отличием между панелями TN и другими типами. Можно выделить в мониторах два параметра: глубина цвета (или битовая глубина) и цветовой диапазон.

По этим двум параметрам панели TN являются аутсайдерами. Особенно мониторы начального уровня поддерживают только 6-битный цвет и используют управление частотой кадров, которое также называется FRC или имитация полутонов, чтобы достичь стандартного 8-битного цвета.

6-битные панели обычно отображают цветовые полосы, тогда как панели с естественной поддержкой 8-битного света демонстрируют более плавные цветовые переходы и результат в плане цвета у них более качественный.

При этом не все панели TN являются 8-битными. Мониторы верхней ценовой категории такого типа 8-битные, но всё же большинство этих мониторов 6-битные даже в наши дни. Если вам нужен 8-битный монитор, лучше выбирать тип IPS или VA, где много нативных 8-битных моделей.

Даже сейчас существуют бюджетные 6-битные панели IPS и VA, но в средней и верхней ценовых категориях они 8-битные.

Что касается нативных 10-битных мониторов, обычно это IPS. Также встречаются подобные панели VA, но довольно редко. Большинство якобы 10-битных мониторов на самом деле 8-bit+FRC и лишь дорогостоящие мониторы профессионального уровня предлагают нативный 10-битный цвет.

Цветовой диапазон

Ещё одна сфера, в которой экраны типа VA и IPS имеют преимущество. Лучшие панели TN ограничены цветовым диапазоном sRGB, а в худшем случае даже его не покрывают целиком. Панели TN с широким цветовым диапазоном есть, но встречаются нечасто.

Панели VA обычно предлагают как минимум полное покрытие цветового диапазона sRGB и могут пойти дальше. Если используется плёнка с квантовыми точками (обычно это панели Samsung), то цветовой диапазон шире. Он составляет около 125% sRGB или 90% DCI-P3. Большинство мониторов VA с широким цветовым диапазоном имеют покрытие 85-90% DCI-P3, что является приличным результатом. Ещё лучше бывает значение 95% и выше.

Больше всего разнообразия в панелях IPS. Модели начального уровня предлагают 95% sRGB или меньше, хотя большинство обеспечивают полное покрытие этого цветового диапазона. Что касается экранов верхнего уровня, обычно для профессионального применения, на них можно увидеть цветовые диапазоны DCI-P3 и Adobe RGB.

Из всех рассмотренных экранов IPS с широким цветовым диапазоном наименьшее покрытие DCI-P3 составило 93%, обычно бывает 95%. Это делает IPS лучшим типом экранов для получения широкого цветового диапазона.

Частота обновления экрана

До сих пор складывается впечатление, что панели TN являются худшими из трёх вариантов. У них худшая цветопередача, контраст и углы обзора. В чём они лучше, так это в скорости обновления изображения. Исторически они имеют преимущество как в частоте обновления картинки, так и во времени отклика. Правда, постепенно данная тенденция меняется.

Недавно считалось, что только мониторы с панелями TN могут обеспечить частоту обновления 240 Гц, сначала с разрешением 1080p, а затем и 1440p. Затем мониторы IPS даже в сегменте потребительских игровых мониторов добрались до уровня 360 Гц и смогли сделать это весьма убедительно.

Скорее всего другие мониторы последуют за ними. Например, Asus ROG Swift PG259QN способен обеспечить наибольшую скорость отклика и точную цветопередачу на основе панели IPS.

Большинство распространённых мониторов с панелями IPS предлагают частоту обновления от 60 Гц для стандартной работы до 165 Гц и даже 240 Гц в зависимости от целевой аудитории, для которой они предназначаются. VA сейчас в лучшем случае достигают 240 Гц.

Большинство дисплеев IPS, особенно верхнего уровня для профессионалов, а также офисные мониторы начального уровня, имеют частоту обновления 60 или 75 Гц. Значительно большее количество панелей VA разных размеров и разрешений имеют высокую частоту. Достоинством панелей TN является очень высокая частота обновления.

Время отклика

Ещё один важный параметр при выборе монитора называется временем отклика. Он отвечает за уровень задвоения изображения, размытость и чёткость картинки в целом. Старые панели IPS и VA были очень медленными. Современные панели стали намного быстрее, поэтому разница между тремя технологиями не такая большая, как была раньше. TN всё равно пока удерживает преимущество в этой категории.

Большинство панелей TN обладают расчётным временем перехода 1 мс и это значение в последних моделях может быть даже ниже. Среднее значение перехода между оттенками серого на панелях TN составляет 2-3 мс, с учётом разгона (Overdrive), что делает их наиболее быстрыми.

Вторыми по скорости являются панели IPS. Как обычно, в разных мониторах разброс достаточно большой. Дорогостоящие варианты с высокой частотой обновления могут обладать временем перехода 3 мс. По сравнению с лучшими панелями TN мониторы IPS всё равно медленные. Модели IPS начального уровня или без Overdrive обычно имеют значение около 10 мс, а модели среднего уровня 5-7 мс.

Панели VA самые медленные среди трёх вариантов. Опять же, дорогостоящие игровые мониторы в этом плане становятся всё лучше. Самые быстрые панели VA предлагают значение 4 мс, но обычно игровые мониторы имеют значение 8-10 мс.

Панели VA самые непостоянные в плане переходов. Отдельные переходы могут быть крайне быстрыми, другие очень медленными, тогда как панели IPS обеспечивают более постоянные средние значения перехода между оттенками серого.

Большинство людей вряд ли заметят разницу между панелью VA 8 мс и TN 5мс, но в целом движение на последних более чистое.

Разница сокращается в каждом новом поколении мониторов. Невысокая скорость панелей VA ограничивает их реальную частоту обновления. Монитор с частотой 144 ГГц и временем отклика 9 мс выдаёт изображение, эквивалентное панели 110 Гц. Тогда как большинство панелей IPS 144 Гц могут обеспечивать переход быстрее чем 6,94 мс, что даёт настоящие 144 Гц.

Заключение

Панели TN самые быстрые и с наиболее высокой частотой обновления. У них самые слабые углы обзора и цветопередача, а также контраст. Такие панели обычно используются в сверхбыстрых игровых мониторах и бюджетных мониторах для настольных компьютеров и ноутбуков.

IPS можно считать средней технологией. Здесь обычно лучшая цветопередача и углы обзора, среднее время отклика и частота обновления, средние уровни чёрного и контраст. За счёт лучшей цветопередачи панели IPS подходят для профессионального применения. Также их можно найти в недорогих мониторах, мониторах для офиса, большинстве ноутбуков и в некоторых игровых мониторах.

Панели VA самые медленные, но у них лучший контраст и уровни чёрного. Цветопередача не дотягивает до уровня IPS, но превосходит TN.

У лучших современных панелей VA время отклика приближается к IPS. Также широко поддерживаются высокие частоты обновления, поэтому такие панели применяются в игровых мониторах. VA начального уровня обычно превосходят панели TN и IPS в аналогичной ценовой категории, хотя вы не найдёте VA в ноутбуках.

Нет правильного или неправильного ответа, какая технология мониторов лучшая. У всех есть свои достоинства и недостатки, поэтому они и существуют одновременно. В данном случае рекомендуются панели VA, особенно для геймеров и для покупателей недорогих мониторов.

Профессионалы в области графики должны смотреть исключительно на IPS, а желающие купить что-то очень дешёвое или получить сверхвысокую частоту обновления для быстрых игр выберут TN. При этом последние поколения IPS и VA в некоторых отношениях догоняют и даже превосходят лучшие панели TN.