Išmaniųjų telefonų ekranai: matricos tipai, subpikselių išdėstymas, konstrukcijos ypatybės (1)
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Pirmuoju mėginimu išspręsti šią problemą buvo „PenTile“ technologija, kuri naudojama dviejų tipų vaizdo taškus, susidedančius iš dviejų atitinkamų spalvų subpikselių: RG (raudona-žalia) ir BG (mėlyna-žalia). Raudoni ir mėlyni subpikseliai turi kvadratui artimą formą, o žali yra pailgi stačiakampiai. Tokio išdėstymo trūkumai yra „purvina“ balta spalva, nelygūs kraštai įvairių spalvų sandūroje, o esant nedideliams ppi – aiškiai matomas taškų tinklelis, kuris atsiranda dėl didelių atstumų tarp taškų.
Be to, tokiuose prietaisuose nurodyta rezoliucija buvo „nesąžininga“, jei IPS HD matrica turi 2 764 800 subpikselius, tai AMOLED HD matrica – tik 1 843 200, o tai lėmė plika akimi matomą IPS ir AMOLED matricų ryškumą skirtumą, nors pikselių tankis lyg ir tas pats. Paskutiniu flagmanu su tokia AMOLED matrica tapo „Samsung Galaxy S III“.
Planšetofone „Galaxy Note II“ Pietų Korėjos bendrovė pamėgino atsisakyti „PenTile“: prietaiso ekranas turi pilnaverčius RBG taškus, nors su neįprastu subpikselių išdėstymu. Tačiau, dėl nežinomų priežasčių, „Samsung“ daugiau nebenaudojo tokio išdėstymo – galbūt gamintojas susidūrė su ppi padidinimo problema.
Savo šiuolaikiniuose ekranuose „Samsung“ grįžo prie RG-BG taškų, tik naudojant naujo tipo išdėstymą, kuris buvo pavadintas „Diamond PenTile“. Nauja technologija baltą spalvą leido padaryti natūralesne, o nelygių kraštų problema (pavyzdžiui, aplink baltą objektą juodame fone buvo aiškiai matomi atskiri raudoni subpikseliai) buvo išspręsta dar paprasčiau – PPI padidintas iki tokio laipsnio, kad nelygumų nebesimato. „Diamond PenTile“ naudojama visuose „Samsung“ flagmanuose, pradedant „Galaxy S4“ modeliu.
Šio skyriaus pabaigoje verta paminėti dar vieną AMOLED matricų tipą – „PenTile RGBW“, kuris gaunamas prie trijų pagrindinių subpikselių pridedant ketvirtą – baltos spalvos. Iki „Diamond PenTile“ atsiradimo šis išdėstymas buvo vienintelis švarios baltos spalvos receptas, tačiau jis palčiai nepaplito – vienu iš paskutinių prietaisų su „PenTile RGBW“ tapo planšetė „Galaxy Note 10.1 2014“. Dabar AMOLED matricos su RGBW taškais naudojamos televizoriuose, kadangi jiems nebūtinas auštas PPI tankis. Tiesą sakant, RGBW tipo taškų išdėstymas gali būti naudojamas ir LCD ekrane, bet tokių pavyzdžių išmaniuosiuose telefonuose mes nežinome.
Skirtingai nei AMOLED, aukštos kokybės IPS matricos niekada neturėjo problemų su subpikselių išdėstymu. Tačiau „Diamond PenTile“ technologija kartu su dideliu pikselių tankiu pranoksta IPS. Taigi, jei Jūs prietaisą renkatės priekabiai, nereikia pirkti telefono su AMOLED ekranu, kurio turi pikselių tankis mažesnis už 300 ppi. Esant didesniam tankiui jokių matomų defektų nebus.
Konstrukcijos ypatybės
Šiuolaikinių mobiliųjų prietaisų ekranų įvairovė neapsiriboja vien vaizdo formavimo technologijomis. Vienas iš pirmųjų dalykų, kuriais susirūpino gamintojų, buvo oro tarpas tarp jutiklio sluoksnio ir paties ekrano. Taip atsirado OGS technologija, kuri apjungia matricą ir jutiklį į vieną sumuštinio formos stiklo paketą.
Tai žymiai pagerino vaizdo kokybę: padidėjo maksimalus ryškumas ir žiūrėjimo kampai, taip pat buvo pagerinta spalvų reprodukcija. Žinoma, viso paketo storis taip pat buvo sumažintas, o tai leido sukurti plonesnius išmaniuosius telefonus. Tačiau ši technologija taip pat turi trūkumą: jei sudaužysite stiklą, jį pakeisti atskirai nuo ekrano praktiškai neįmanoma. Tačiau kokybės privalumai pasirodė svarbesni ir dabar ne OGS ekranus galima rasti tik labai pigiuose įrenginiuose.
Šioje srityje labiausiai pažengė kompanija „Samsung“, kuri talpinius jutiklius pradėjo integruoti tiesiogiai tarp matricos subpikselių diodų ir taip dar labiau sumažino paketo storį.
Pastaruoju metu išpopuliarėjo eksperimentai su stiklo forma. Ir prasidėjo jie neseniai: 2011 metais „HTC Sensation“ gavo centre įgaubtą stiklą, kuris, pagal gamintojo sumanymą, turėtų apsaugoti ekraną nuo įbrėžimų. Bet naują kokybės lygį tokie stiklai pasiekė pasirodžius 2.5D ekranams su kraštuose užlenktu stiklu, kuris sukuria berėmio ekrano iliuziją ir išmaniojo telefono kraštus daro aptakesniais. Tokius stiklus savo prietaisuose naudoja daug gamintojų ir jie vis labiau ir labiau populiarėja.
Sekančiu logišku šios krypties žingsniu buvo ne tik stiklo, bet ir paties ekrano užlenkimas, kuris tapo įmanomas vietoj stiklinio pagrindo naudojant polimerinius. Čia pionieriaus laurai, žinoma, priklauso „Samsung“ išmaniajam telefonui „Galaxy Note Edge“, kurio vienas iš šoninių ekrano kraštų yra užlenktas.
Kitas metodą pasiūlė LG, kuris sugebėjo sulenkti ne tik ekraną, bet ir visą išmanųjį telefoną. Tačiau, „LG G Flex“ ir jo įpėdinis netapo populiarias ir gamintojas atsisakė ir toliau leisti tokius prietaisus.
Kai kurios įmonės bando pagerinti žmogaus sąveiką su ekranu, tobulindamos jutiklinę dalį. Pavyzdžiui, kai kurie prietaisai aprūpinami padidinto jautrumo jutikliais, kuri leidžia dirbti net mūvint pirštines, o kiti ekranai gauna specialų sluoksnį, leidžiantį naudoti e-rašiklį. Pirmąją technologiją plačiai naudoja „Samsung“ ir „Microsoft“, o antrąją – „Samsung“, „Microsoft“ ir „Apple“.
Ekranų ateitis
Nemanykite, kad šiuolaikiniai išmaniųjų telefonų ekranai pasiekė aukščiausią savo evoliucijos tašką – technologijos dar turi galimybių augti. Vienas iš perspektyviausių yra kvantinių taškų ekranas (QLED).
Kvantinis taškas – tai mikroskopinis puslaidininkio gabalėlis, kuriame reikšmingas vaidmuo tenka kvantiniams efektams. Kalbant supaprastintai spinduliavimo procesas yra toks: silpnos elektros srovės poveikis kvantinių taškų elektronus priverčia pakeisti energiją, tuo metu skleidžiant šviesą. Skleidžiamos šviesos dažnis priklauso nuo taškų dydžio ir medžiagos, todėl galima išgauti beveik visas matomo diapazono spalvas.
Mokslininkai žada, kad QLED matricos užtikrins geresnį spalvų atkūrimą, kontrastą, didesnį ryškumą ir mažesnį energijos suvartojimą. Kvantinių taškų technologija dalinai naudojama „Sony“ televizorių ekranuose, o prototipus jau turi „Philips“ ir LG, tačiau apie masinį tokių ekranų naudojimą kol kas nekalbama.
Labai tikėtina, kad ir artimiausioje ateityje pamatysime ne tik išlenktus, bet taip pat ir visiškai lanksčius išmaniųjų telefonų ekranus. Tokio tipo AMOLED matricų veikiantys prototipai egzistuoja jau porą metų, tačiau jų pritaikymą riboja išmaniojo telefono elektronika, kurios dar nepavyksta padaryti lanksčia.
Kita vertus, didelės įmonės gali pakeisti išmaniojo telefono koncepciją, sukurdami kažką panašaus įtaisą, kurį matome žemiau esančioje nuotraukoje. Mums belieka tiesiog palaukti, nes technologijų progresas vyksta nuolat .
