Жидкие кристаллы были открыты еще в 1888 году. Но практическое применение они нашли только тридцать лет назад. «Жидкокристаллическим» называют переходное состояние вещества, при котором оно приобретает текучесть, но при этом не теряет свою кристаллическую структуру. Наибольший практический интерес, как оказалось, представляют оптические свойства жидких кристаллов. Благодаря сочетанию полужидкого состояния и кристаллической структуры можно легко менять способность пропускать свет.

Типы ЖК-матриц

Первым массовым продуктом с использованием жидких кристаллов стали электронные часы. Монохромный дисплей состоял, как известно, из отдельных полей, заполненных жидкими кристаллами. При подаче напряжения, с помощью которого кристаллы упорядочиваются, нужные поля препятствуют прохождению света и выглядят черными на светлом фоне. Цветные дисплеи появились, когда размеры ячейки удалось значительно уменьшить и снабдить каждую цветным фильтром. Кроме того, в современных ЖК мониторах используется задняя подсветка.

Для подсветки используется обычно 4 или 6 ламп и зеркала для более обеспечения равномерности. В основе работы ЖК-панели - поляризация света. На пути светового потока две поляризационные пленки с перпендикулярными направлениями поляризации. То есть в сумме эти две пленки задерживают весь свет. Расположенные между пленками жидкие кристаллы разворачивают часть потока, поляризованного первой пленкой, и таким образом регулируют свечение экрана.

Схема субпикселя ЖК-матрицы.
Каждый пиксель составляют синий, красный и зеленый субпиксели

Слой жидкокристаллического вещества «зажат» между двумя направляющими пленками с мельчайшими засечками, по направлению которых и выстраиваются кристаллы. Изменить направление ориентации кристаллов можно, например, с помощью электрического импульса, как это и делается в матрицах ЖК-мониторов. В современных матрицах каждая ячейка имеет собственный транзистор, резистор и конденсатор. Собственно в цветных матрицах каждый пиксель представляет собой три ячейки: красную, зеленую и синюю.

Матрица TN. Самая старая и самая распространенная

Самый старый тип матриц, из тех, которые сейчас применяются - TN. Название технологии расшифровывается как Twisted Nematic. Нематические жидкокристаллические субстанции состоят из продолговатых кристаллов с пространственной ориентацией, но без жесткой структуры. Такое вещество легко поддается внешним воздействиям.

В матрицах TN кристаллы выстроены параллельно плоскости экрана, а верхний и нижний слой кристаллов повернуты перпендикулярно относительно друг друга. Все остальные «скручены» по спирали. Таким образом, весь пропущенный свет так же скручивается и беспрепятственно проходит через внешнюю поляризующую пленку. Так что в выключенном состоянии ячейка TN матрицы светится, а при подаче напряжения кристаллы постепенно проворачиваются. Чем выше напряжение, тем больше кристаллов разворачивается, и тем меньше проходит света. Как только все кристаллы развернутся параллельно световому потоку, ячейка «закрывается». Но для TN матриц добиться идеально черного цвета очень трудно.

Кристаллы в матрице TN "скручены" по спирали (1).
При подаче напряжения они начинают поворачиваться (2).
Когда все кристаллы перпендикулярны поверхности (3), свет не проходит.

Главная проблема TN матриц в несогласованности поворота кристаллов: одни уже развернуты полностью, другие только начали поворачиваться. Из-за этого происходит рассеивание светового потока и, в конечном счете, картинка под разными углами выглядит не одинаково. Горизонтальные углы обзора современных матриц можно считать приемлемыми, но при повороте по вертикали даже в небольших пределах, искажения существенные. Цветопередача матриц TN далека от идеальной - они в принципе не могут выводить полную палитру цветов, компенсирую недостаток оттенков с помощью хитрых алгоритмов. Такие алгоритмы с частотой не заметной глазу воспроизводят в ячейке попеременно оттенки, ближайшие к тому, который воспроизвести не удается. Зато технология TN обеспечивает максимальную скорость срабатывания ячейки, минимальное энергопотребление и максимально дешева. Эти два обстоятельства и делают самую старую технологию самой популярной и самой распространенной.

IPS. Идеально для фото и графики. Но дорого

Второй по времени разработки стала технология IPS (In Plane Switch). Такие матрицы производят заводы Hitachi, LG.Philips. NEC производит матрицы сделанные по сходной технологии, но с собственной аббревиатурой SFT (Super Fine TFT).

Как следует из названия технологии, все кристаллы расположены постоянно параллельно плоскости панели и поворачиваются одновременно. Для этого пришлось расположить на нижней стороне каждой ячейки по два электрода. В выключенном состоянии ячейка черная, так что если она «умерла», на экране будет черная точка. А не постоянно светящаяся, как у TN.

В матрице IPS кристаллы всегда параллельны поверхности экрана

IPS технология обеспечивает наилучшую цветопередачу и максимальные углы обзора. Из существенных недостатков - болшее, чем у TN , время отклика, более заметная межпиксельная сетка и высокая цена. Улучшенные матрицы получили название S -IPS и SA -SFT (соответственно у LG .Philips и NEC ). Они обеспечивают уже приемлемое время отклика на уровне 25 мс, а новейшие и того меньше - 16 мс. Благодаря хорошей цветопередаче и углам обзора IPS матрицы стали стандартом для графических профессиональных мониторов.

MVA/PVA. Разумный компромисс?

Как компромисс между TN и IPS можно рассматривать разработанную Fujitsu технологию VA (Vertical Alignment). В матрицах VA кристаллы в выключенном состоянии расположены перпендикулярно плоскости экрана. Соответственно черный цвет обеспечивается максимально чистый и глубокий. Но при повороте матрицы относительно направления взгляда, кристаллы будут видны не одинаково. Для решения проблемы применяется мультидоменная структура. Разработанная Fujitsu технология Multi-Domain Vertical Alignment (MVA) предусматривает выступы на обкладках, которые определяют направление поворота кристаллов. Если два поддомена поворачивается в противоположных направлениях, то при взгляде сбоку один из них будет темнее, а другой светлее, таким образом для человеческого глаза отклонения взаимно компенсируются. В матрицах PVA , разработанных Samsung нет выступов, и в выключенном состоянии кристаллы строго вертикальны. Для того, чтобы кристаллы соседних субдоменов поворачивались в противоположных направлениях, нижние электроды сдвинуты относительно верхних.

В матрицах VA типа в выключенном состоянии кристаллы перпендикулярны поверхности экрана

Для уменьшения времени отклика в матрицах Premium MVA и S -PVA применяется система динамического повышения напряжения для отдельных участков матрицы, которую обычно называют Overdrive . Цветопередача матриц PMVA и SPVA почти так же хороша как и у IPS , время отклика немного уступает TN , углы обзора максимально широкие, черный цвет наилучший, яркость и контраст максимально возможные среди всех существующих технологий. Однако даже при небольшом отклонении направления взгляда от перпендикуляра, даже на 5–10 градусов можно заметить искажения в полутонах. Для большинства это останется незамеченным, но профессиональные фотографы продолжают за это недолюбливать технологии VA .

Что выбрать?

Для домашнего использования и для работы в офисе часто цена является решающим аргументом, и из-за этого мониторы с матрицей TN пользуются максимальной популярностью. Они обеспечивают приемлемое качество изображения при минимальном времени отклика, что является критически важным параметром для любителей динамичных игр. PVA и MVA матрицы не столь широко распространены из-за более высокой цены. Они обеспечивают очень высокий контраст (особенно PVA ), большой запас по яркости и хорошую цветопередачу. В качестве основы для домашнего мультимедийного центра (замена телевизора), это лучший выбор. Матрицы IPS все реже устанавливаются в мониторы с диагональю до 20 дюймов. По качеству лучшие модели S -IPS и SA -SFT не уступают CRT мониторам и все чаще применяются профессионалами в области фото, полиграфии и дизайна. Практические рекомендации по выбору монитора можно прочитать в статье «Выбираем ЖК-монитор. Что предпочесть фотографу, геймеру и домохозяйке?»

Немного помечтаем

Совсем недавно, т.е. лет 15 назад, вряд ли многие предполагали, что ЖК-мониторы смогут вытеснить кинескопные. Качество LCD было низким, а цена крайне высокой. Но и сейчас нельзя назвать технологию производства панелей на жидких кристаллах идеальной. Для улучшения цветопередачи, увеличения контрастности и обеспечения равномерности подсветки в профессиональном NEC Reference 21 применена диодная подсветка. Стоит этот монитор около $6000 и пока его можно считать скорее полиграфическим оборудованием, чем компьютерной перефирией. Но мы знаем множество примеров, когда профессиональные технологии "спускаются" к любителям.

Многие крупные компании (Sanyo, Samsung, Epson) разрабатывают экраны на основе OLED - органических кристаллов. Сами кристаллы испускают свет при подаче напряжения, эти экраны чрезвычайно экономичные, яркие и контрастные. Но пока применяются только в мелкой портативной технике из-за дороговизны и технических проблем, связанных с долговечностью, воспроизведением некоторых цветов. В совсем отдаленной перспективе могут появиться и абсолютно новые технологии, о которых сейчас слышали только специалисты, а экран можно будет свернуть в трубочку или наклеить на стену. А может быть и не будет мониторов в нашем привычном понимании? А может быть, все перейдут на проекторы? И в качестве экрана можно будет использовать практически любую поверхность. Заманчивая перспектива.

Монитор - пожалуй один из самых основных элементов компьютера: именно от него зависит, будут ли через десять минут использования болеть глаза, сможете ли вы корректно обработать картинку, и даже сможете ли вы вовремя заметить врага в компьютерной игре. И за больше чем 15 лет существования жидкокристаллических мониторов количество разновидностей матриц превысило десяток, а разброс цен от нескольких тысяч до сотен тысяч рублей - и в этой статье мы разберемся, какие типы матриц существуют, и какие будут лучшими для той или иной задачи.

TFT TN

Самый старый тип матрицы, который все еще занимает значительную долю рынка и не собирается с него уходить. Именно TN в продаже уже давно нет - в основном продаются улучшенные модификации, TN+film: улучшение позволило довести горизонтальные углы обзора до 130-150 градусов, но вот с вертикальными все плохо: даже при отклонении на десяток градусов цвета начинают меняться, вплоть до инвертирования. К тому же в большинстве своем такие мониторы не охватывают и 70% sRGB, а значит для цветокоррекции они не подойдут. Еще один минус - достаточно низкая максимальная яркость, обычно она не превышает 150 Кд/м^2: этого хватит разве что для работы в помещении.

Казалось бы - все, TFT TN безнадежно устарели и их пора списывать. Однако не все так просто - эти матрицы имеют наименьшее время отклика, и поэтому прочно обосновались в дорогом игровом сегменте. Шутка ли - время задержки наилучших TN не превышает 1 мс, что в теории позволяет вывести аж 1000 отдельных кадров в секунду (на деле меньше, но сути это не меняет) - отличное решение для киберспортсмена. Ну и к тому же в таких матрицах за уши притянули яркость до 250-300 Кд/м^2, а цветовой охват худо-бедно соответствует 80-90% sRGB: для цветокоррекции не подойдет все равно (углы обзора небольшие), а вот для игр это идеальное решение. Увы - все эти улучшения привели к тому, что стоимость таких мониторов от 500 долларов только начинается, так что использовать их имеет смысл только тем, кому критично важна минимальная задержка.

Ну а в низком ценовом сегменте TN все больше вытесняется MVA и IPS - последние выдают гораздо лучшую картинку, и стоят буквально на 1-2 тысячи дороже, так что если есть возможность - лучше за них переплатить.

TFT IPS

Этот тип матриц начал свой путь на пользовательский рынок с телефонов, где низкие углы обзора у TN-матриц достаточно сильно мешали нормальному использованию. В последние несколько лет цена на IPS мониторы значительно снизилась, и их теперь можно купить даже в бюджетный компьютер. У этих матриц есть два основных плюса: углы обзора достигают почти 180 градусов как по горизонтали, так и по вертикали, и они обычно имеют хороший цветовой охват прямо из коробки - даже в мониторах дешевле 10 тысяч рублей нередко есть профиль с охватом в 100% sRGB. Но, увы, минусов тоже хватает: это невысокая контрастность, обычно не выше 1000:1, из-за чего черный выглядит не как черный, а как темно-серый, и так называемый glow-эффект: при взгляде с определенного угла матрица кажется розоватой (или фиолетовой). Так же раньше была проблема с невысоким временем отклика - до 40-50 мс (что позволяло честно вывести на экран всего 20-25 кадров, остальные смазывались). Однако сейчас такой проблемы нет, и даже дешевые IPS-матрицы имеют время отклика не выше 4-6 мс, что позволяет спокойно вывести 100-150 кадров - этого более чем хватает для любого использования, даже игрового (без фанатизма со 120 fps, конечно же).

Всего подвидов IPS много, разберем основные:

TFT S-IPS (Super IPS) - самое первое улучшение IPS: увеличены углы обзора и скорость реакции пикселя. В продаже уже давно нет.
TFT H-IPS (Horizontal IPS) - почти не встречается в продаже (всего одна модель на Яндекс.Маркете, и то из остатков). Этот тип IPS появился в 2007 году и в сравнении с S-IPS немного увеличилась контрастность, поверхность экрана выглядит более однородной.
TFT UH-IPS (Ultra Horizontal IPS) – улучшенная версия H-IPS. Благодаря уменьшению размера полосы, разделяющей субпиксели, на 18 % было увеличено пропускание света. На сегодняшний момент этот тип IPS-матриц так же устарел.
TFT E-IPS (Enhanced IPS) - еще один устаревший тип IPS. Имеет другую структуру пикселя и пропускает больше света, что позволяет снизить яркость подсветки, что приводит к уменьшению цены монитора и снижению энергопотребления. Имеет достаточно низкое время отклика (меньше 5 мс).
TFT P-IPS (Professional IPS) - достаточно редкие и очень дорогие матрицы, созданные для профессиональной обработки фото: они обеспечивает великолепную цветопередачу (глубина цвета 30 бит и 1.07 миллиарда цветов).
TFT AH-IPS (Advanced High Performance IPS) - новейший тип IPS: улучшена цветопередача, увеличено разрешение и PPI, повышена яркость и понижено энергопотребление, время отклика не превышает 5-6 мс. Именно этот тип IPS сейчас активно продается.

TFT *VA

Это типы матриц, которые можно назвать середнячками - они чем то лучше, а чем то хуже и IPS, и TN. Плюс в сравнении с IPS - отличная контрастность, плюс в сравнении с TN - хорошие углы обзора. Из минусов - большое время отклика, которое к тому же быстро растет при уменьшении разницы между конечным и начальным состояниями пиксела, так что эти мониторы не очень хорошо подходят для динамичных игр.

Основные типы матриц такие:

TFT MVA (Multidomain Vertical Aligment) - широкие углы обзора, отличная цветопередача, идеальный черный цвет, высокая контрастность изображения, однако большое время реакции пикселя. По цене они находятся между бюджетными TN и IPS, и предлагают такие же средние возможности. Так что если вам не важны игры - можно сэкономить 1-2к и взять MVA вместо IPS.
TFT PVA (Patterned Vertical Alignment) одна из разновидностей технологии TFT MVA, была разработана компанией Samsung. Из плюсов в сравнении с MVA - снижена яркость черного цвета.
TFT S-PVA (Super PVA) - улучшенная технология PVA: были увеличены углы обзора матрицы.

TFT PLS

Как и PVA является почти точной копией MVA, так и PLS является точной копией IPS - сделанные независимыми наблюдателями сравнительные исследования матриц IPS и PLS под микроскопом не выявили отличий. Так что при выборе между PLS и IPS стоит задумываться только о цене.

OLED

Это самые новые матрицы, которые стали появляться на пользовательском рынке буквально пару лет назад и по астрономическим ценам. Плюсов у них масса: во-первых у них нет такого понятия как яркость черного цвета, т.к. при выводе черного цвета светодиоды банально не работают, так что черный цвет выглядит как черный, а контрастность в теории равна бесконечности. Во-вторых, время отклика таких матриц составляет десятые доли миллисекунды - это в несколько раз меньше, чем даже у киберспортивных TN. В-третьих, углы обзора не только составляют почти 180 градусов, но и к тому же почти не падает яркость при отклонении монитора. В-четвертых - очень широкий цветовой охват, который может составлять и 100% AdobeRGB - таким результатом может похвастаться не каждая IPS-матрица. Однако, увы, есть две проблемы, которые сводят многие достоинства на нет: это мерцание матрицы на частоте 240 Гц, что может привести к боли в глазах и повышенной утомляемости, и выгорание пикселей, так что такие матрицы недолговечны. Ну и третья проблема, которая есть у многих новых решений - это заоблачная цена, местами более чем вдвое выше, чем у профессиональных IPS. Однако уже всем понятно, что за такими матрицами будущее, а их проблемы будут решаться, и цены на них падать.

Очень часто только перед покупкой нового телевизора многие из нас начинают догадываться, что между LCD и LED есть разница. Оказывается, что модели с IPS- (In-Plane Switching) или VA- (Vertical Alignment) панелями стоят дороже, в то время как конфигурации с TN (Twisted Nematic) панелями обойдутся существенно дешевле.

Почему так, в чем разница и как выбрать наиболее подходящий вариант, мы и попробуем разобраться в этой статье. Начнем с простого.

Twisted Nematic (TN)

ЖК-панелям на скрученных жидких кристаллах (Twisted Nematic TFT) как правило оснащаются недорогие и модели, относящиеся к так называемому начальному уровню.

Технология TN благодаря простоте и дешевизне все-еще является одной из самых распространенных на рынке. Однако цена на сегодняшний день — пожалуй одно из основных и немногих преимуществ технологии Twisted Nematic. От IPS- и VA- TN-панели отличаются прежде всего меньшими углами обзора.

Т.е. в следствие свойственной данной технологии не оптимальной цветопередачи TN-панели не способны передавать изображение одинаково качественно по всей своей площади. Потому, даже сидя непосредственно перед TN-телевизором пользователь все-равно будет замечать «размытости» картинки на экране.

С другой стороны у TN-панелей время отклика самое маленькое среди матриц различных типов, хотя большинство пользователей и узнает об этом по надписи на коробке или со слов продавца. На практике же разницу в быстроте реагирования между недорогими TN-панелями и IPS или VA обычному телезрителю заметить крайне трудно, потому многие данным вопросом предпочитают не заморачиваться и, к примеру на кухню или дачу, покупают именно TN-телевизоры, тем самым экономя средства.

В общем, на этапе выбора идентифицировать такие телевизоры можно по их краткой спецификации: если углы обзора не превышают 160 градусов по вертикали и 170 градусов по горизонтали, а время отклика матрицы составляет 2 мс, то перед вами именно панель Twisted Nematic.

Vertical Alignment (VA)

Данная технология была впервые использована компанией Fujitsu еще в1996 году в качестве компромисса между TN и IPS. В сравнении с TN панели VA позволяют пользователю находится дальше от центра экрана для того чтобы увидеть цветовые сдвиги. VA-панели практически не отстают от TN-аналогов по времени отклика, но существенно превосходят их по глубине и точности передачи цветов. В то же время, минус VA-панелей — во-первых, в пропадании деталей в тенях при перпендикулярном взгляде на экран, во вторых, в заметной зависимости цветового баланса «картинки» от угла зрения.

Усовершенствованный вариант VA панелей S-PVA (Super Pattern Vertical Alignment) сегодня широко используется компаниями Sony и Samsung. S-PVA отличаются более широкими углами обзора и более глубокой передачей черного цвета. Обе компании часто указывают, что у их S-PVA-телевизоров углы обзора составляют 178 градусов по горизонтали и вертикали, и по данному параметру эти панели не уступают IPS-аналогам. Свою версию VA-панелей — Axially Symmetric Vertical Alignment — с похожими техническими и потребительскими характеристиками производит также Sharp.

Идентифицировать VA-телевизор можно, к примеру, легким нажатием на поверхность экрана: в месте нажатия некоторое время остается заметный след. Однако такой способ не работает для VA-моделей с экранами без рамки, в которых над самой панелью имеется еще дополнительный слой защитного покрытия. Кроме того, распознать VA-телевизоры можно также и по углам обзора.

In-Plane Switching (IPS)

IPS популярны среди поклонников FullHD-видео и, в частности, пользователей высококачественных . Технология IPS — это самые большие углы обзора, высокая точность цветопередачи и минимальный цветовой сдвиг. Картинка одинаково четко видна и если сидеть прямо перед телевизором, и если смотреть на экран под углом.

Кроме того, сегодня пока только IPS-матрицы способны в полной мере передавать цвета RGB - 24 бита. Потому IPS используются не только в телевизорах HighEnd-класса, но и в , используемых в частности дизайнерами в полиграфии, реклами и т.п. Однако недостатки у IPS-телевизоров тоже имеются: это дороговизна, большое время отклика матрицы, не самая высокая контрастность и высокое энергопотребление.

Сегодня на рынке наиболее популярны IPS-панели двух разновидностей: S-IPS и IPS-alpha. В S-IPS-матрицах инертность была уменьшена, а контрастность увеличена. В свою очередь в панелях IPS Alpha посредством использования более сложной формы электрода и структуры пиксела время отклика было сокращено до 18 мс, а контрастность увеличена до 700:1.

В 2005 году инженеры компании LG.Displays закончили разработку панелей Е-IPS, в которой за счет особой технологии разгона пикселов Over Driving Circuity до 5 мс было сокращено время отклика, а показатель динамической контрастности составил 1600:1. Несколько позже была представлена оптимизированная версия Е-IPS, которая получила обозначение H-IPS и отличалась от базовой технологии меньшим по толщине электродами и прогрессивной организацией ЖК-элементов, за счет чего удалось повысить контрастность панелей и уменьшить утечку света. Сегодня матрицами S-IPS оснащаются телевизоры производства LG и Philips. IPS-alpha использует Panasonic в основном из-за более высоких яркости и контрастности, которые способны обеспечивать панели этого типа.

Типы панелей наиболее часто используемые ведущими мировыми производителями телевизоров
Как мы уже говорили, многие производители оснащают TN-панелями недорогие телевизоры, в моделях среднего и высокого ценовых диапазонов используются матрицы следующих типов:

Бренд	Наиболее часто используемый тип панели
LG	S-IPS
Panasonic	IPS-alphaя
Philips	н/д
Samsung	S-PVA
Sharp	ASV
Sony	S-PVA
Toshiba	VA

Другие факторы: глубина цвета и контрастность LCD

Цветопередача в значительной степени зависит от типа LCD-матрицы. Термин «глубина цвета» применяется для определения качества цвета экрана. При этом учитывается объем памяти в битах, которые используются хранения и представления цвета при кодировке одного пиксел графики или видео. В теории чем выше это значение, тем лучше изображение.

Дорогой 10-битный LCD экран способен передавать более 1 млрд. дискретных оттенков, самые распространенные телевизоры с 8-битными панелями передают не более 16.7 млн. цветов — разница очевидна. Однако в магазинах очень часто можно встретить и телевизоры с 6-битными панелями, качество цветопередачи которых оставляет желать лучшего, но зато в таких моделях для повышения производительности используется масса вспомогательных функций со сложными названиями, которые могут ввести в заблуждение неопытного покупателя.

Потому необходимо понимать, что производители не обязаны указывать все технические особенности той или иной модели LCD телевизора, и как правило упоминают только наиболее важные с точки зрения успешных продаж цифры.

Телевизоры с VA и IPS-панелями превосходят TN-модели по такому параметру, как контрастность. Но существует также целый ряд других факторов, влияющих на качество изображения. К примеру, большое значение имеет тип подсветки экрана — будь то традиционная CCFL-подсветка или более совершенная LED, также важны охват подсветки (боковая или задняя) — и наличие локального затемнения. Сегодня VA- и IPS-телевизоры с задней LED-подсветкой и локальным затемнением считаются лучшими на рынке. Другое дело, что далеко не каждый производитель снабжает потенциального покупателя детальной информацией об этих и других параметрах.

ИТОГО

При выборе «главного семейного телевизора» лучше избегать TN-панелей, даже не смотря на их явно демократичную стоимость. Для лучше подойдут модели с IPS- или VA-матрицами. Преимущества и недостатки этих технологий вам уже известны. Еще один совет: постарайтесь получить максимум технической информации о тех LCD телевизорах, на которых вы остановили свой выбор.

*VA (Vertical Alignment) Первая матрица этого типа, которая так и называлась "VA" была разработана компанией Fujitsu. В дальнейшем эти матрицы усовершенствовались и производились целым рядом компаний. Они характеризуются как некий компромисс по большинству характеристик (включая стоимость и энергопотребление) между TN и IPS, также, как и последние оставляют неисправный пиксель или сабпиксель в погашенном состоянии. Главным их достоинством является высокая контрастность в сочетании с хорошей цветопередачей (особенно у последних вариантов), но в отличие от IPS имеют отрицательную особенность, выражающуюся в пропадании деталей в тенях при перпендикулярном взгляде и зависимость цветового баланса изображения от угла зрения.

MVA - Multi-domain Vertical Alignment. Первый широко распространившийся тип матриц из этого семейства
PVA(Patterned Vertical Alignment) - развите *VA технологии, предложенное фирмой , характеризуется в первую очередь увеличенной контрастностью изображения.
S - PVA (Super- PVA) от ,
S - MVA (Super MVA) от Chi Mei Optoelectronics,
P-MVA, A-MVA (Advanced MVA) от AU Optronics. Дальнейшие развитие *VA технологии от различных производителей. Улучшения свелись в основном к уменьшению времени отклика путём манипуляций с подачей более высокого напряжения в начальной стадии изменения ориентации кристаллов сабпикселя (эту технологию в разных источниках называют либо «Overdrive» либо «Компенсация времени отклика») и окончательному переходу к полноценным 8-битам, кодирующих цвет в каждом канале.

Существуют ещё несколько типов LCD-матриц, которые не применяются в настоящее время в :

IPS Pro (разработанная компанией IPS Alpha) - применяется в LCD-телевизорах Panasonic.
AFFS - компактные матрицы производства Samsung для специальных применений.
ASV - матрицы, выпускаемые корпорацией Sharp для LCD-телевизоров.

О технических особенностях разных типов матриц можно почитать вот в .

Для работы c офисными приложениями, вам прекрасно подойдёт любой LCD-монитор, так что можете смело выбирать исходя из дизайна, цены устройства и иных соображений. Единственное замечание – если покупается монитор с большой диагональю – 20” и выше, то желательно, чтобы он был подключен по DVI интерфейсу, потому что при работе с текстами и таблицами желательна максимально возможная чёткость изображения. (При покупке дешёвого монитора для игр и просмотра кино наличие цифрового входа не столь критично.)

Для работы с растровой графикой (обработка фотографий и т.п.) , а также видеомонтажа, и любых других приложений, где критична достоверная цветопередача, вам следует выбирать модели с матрицей семейства IPS или, что несколько хуже в данном случае, *VA.

Во многих ситуациях монитор с IPS-матрицей может оказаться ещё и очень хорошим выбором для дома, поскольку единственным существенным недостатком современных такого типа является относительно высокая цена. А время отклика хоть и превосходит таковое у лучших TN-мониторов, но не накладывает каких либо ограничений на применение таких мониторов в играх.

Вероятно, оптимальным вариантом в качестве универсального домашнего монитора для многих пользователей может быть вариант с современной *VA матрицей, поскольку она обеспечивает куда более комфортный просмотр кино и фотографий, нежели более дешёвые TN-варианты, а скоростных характеристик будет достаточно для большинства пользователей кроме самых отъявленных геймеров.

В случае же, если монитор покупается как раз в основном для 3D-игр (особенно шутеры и симуляторы), адекватным выбором может стать с TN матрицей, при использовании в играх основные недостатки этой технологии не так заметны. К тому же эти мониторы самые дешёвые. (Если сравнивать модели с одинаковой диагональю).

Также современные мониторы отличаются соотношением сторон экрана - обычные, с соотношением сторон 4:3 или 5:4 и широкоформатные, c соотношением сторон 16:10 или 16:9.

Поскольку бинокулярное поле зрения человека имеет соотношение сторон куда более близкое к таковым у , то при прочих равных условиях работать за ними теоретически комфортнее и они постепенно вытесняют с «обычным» соотношением сторон. Некоторые проблемы могут быть только со старыми играми, не поддерживающими видеорежимы с соответствующим соотношением сторон, но практика показывает, что к «сплюснутому» изображению в таких случаях адаптация происходит очень быстро и дискомфорта этот факт не вызывает. Так что рекомендуем выбирать соотношение сторон монитора исходя из собственных предпочтений, хотя «для дома» широкоформатный монитор однозначно удобнее.

Также рекомендуем полагаться на собственные субъективные впечатления при выборе типа покрытия у монитора – «глянцевое» покрытие делает изображение визуально контрастнее (особенно на дешёвых матрицах), но куда больше и неприятнее бликует, в отличие от матового.

Напоминаем, что очень часто завышенная может быть обусловлена не только применением в нём дорогой и качественной матрицы, но и особенностями, не относящимися собственно к исполнению монитором его основной функции- т.е. наличием специфической периферии (колонки, сабвуферы, web-камеры), дополнительных входов (цифровых, например - второго DVI или HDMI, и аналоговых, вроде S-Video или компонентного входа) или уникальных дизайнерских решений.

Наглядное сравнение влияния углов обзора (фотографии сделаны под углом в 50°) на характеристики изображения у мониторов с различными типами матриц:

Ориентировочная таблица сравнительных пользовательских характеристик в зависимости от использованного типа матрицы:

24. 06.2018

Блог Дмитрия Вассиярова.

Матрицы VA – основа дисплеев с уникально высокой контрастностью

Здравствуйте дорогие читатели моего блога, интересующиеся разновидностями ЖК мониторов. Сегодня очередь дошла до матрицы VA, которая имеет свои эксклюзивные достоинства, но в тоже время является компромиссным вариантом между TN и IPS технологиями.

Традиционно напомню историю ее создания и принцип действия. В 1996 году компания Fujitsu представила разновидность ЖК матрицы с вертикальным, относительно плоскости второго поляризатора, позиционированием жидких кристаллов.

Для тех, кто подзабыл, я напомню общий принцип технологии создания изображения в активном TFT дисплее:

На экран направлен свет от подсветки;
каждый отдельный пиксель состоит из трех мельчайших отверстий с красным, зеленым и синим светофильтром;
Перед каждым RGB элементом стоит модуль с двумя взаимно перпендикулярными поляризационными решетками, исключающими прохождение луча;
Между ними имеется ЖК с прозрачными электродами. При подаче на них напряжения, кристалл изменяет поляризацию светового потока, позволяя ему проникнуть через вторую фильтрующую решетку и попасть на светофильтр.

Так на экране получается изображение. Но оно может иметь разные свойства в зависимости от способа размещения молекул в кристалле при спокойном и активированном состоянии. Картинка, получаемая на TN панелях, имела множество недостатков, но и создаваемая на экранах, также не была идеальной. Поэтому, то, что удалось поучить на VA матрице, считалось весьма неплохим результатом.

VA технология наиболее близка к IPS, о чем свидетельствуют такие же темные битые пиксели. Но ее особенность заключается в том, что меняя свое положение, кристаллы выполняли основную функцию с наибольшей эффективностью: либо полностью перекрывая поток света, либо обеспечивали прохождение луча с минимальной потерей яркости.

Она так же требовала улучшения, поэтому позже Fujitsu представили новую, усовершенствованную версию – MVA (multi-domain vertical alignment), а Samsung (также работавший в этом направлении) – PVA (plane-to-line switching) матрицу.

Важные «плюсы» и условные «минусы»

О том, что же получили пользователи в лице VA мониторов мы сейчас и поговорим. А так же о том, почему в результате острой конкуренции между разными ЖК технологиями каждая из них осталась востребованной и заняла свою нишу. Все это, конечно, обусловлено свойствами матриц, которые при прочих общих параметрах, напрямую зависят от позиционирования молекул жидких кристаллов:

Как я уже упомянул, VA кристаллический модуль полностью блокирует луч, что позволяет получить глубокий черный цвет. С таким же успехом достигается и максимальная яркость белого. Это главное преимущество данной технологии, благодаря чему картинка получается максимально контрастной и четкой. По данному показателю VA мониторы намного опередили своих конкурентов, а значит, они являются лучшим решением для работы с офисными приложениями, конструкторскими программами и редакторами векторной графики. Так же VA экраны высокого разрешения, детально отображающие различные схемы сложных технологических процессов, незаменимы для диспетчерских служб.

Цветопередача остается отличной, на уровне IPS экранов. Ведь здесь так же каждый отдельный цвет имеет 8-и битную кодировку, что позволяет получить множество оттенков.

Вместе с высокой контрастностью это позволяет получить потрясающую по красоте картинку. Этим свойством VA экранов, несомненно, предпочтут воспользоваться графические дизайнеры, фотографы и любители смотреть кинофильмы. Следует отметить, что яркое четкое изображение позволяет без проблем использовать такие мониторы в ярко освещенном помещении или на улице;

Но за все эти преимущество приходится расплачиваться определенными недостатками. Расположение молекул кристалла позволяет наслаждаться картинкой только, если вы находитесь непосредственно перед экраном. При боковом просмотре существенно ухудшается цветопередача, а различить оттенки в тенях становиться практически невозможным. Да у VA матрицы углы обзора шире, чем у моделей, но до IPS ей все равно далеко. Но, если вы планируете использовать монитор индивидуально, сидя непосредственно перед ним, то данное свойство можно назвать недостатком, лишь условно;

Чтобы изменить структуру жидкого кристалла с вертикальным ориентированием молекул требуется больше времени и энергии. Это негативно отражается и на времени отклика пикселя и на энергопотребление. Последний фактор менее критичен, поскольку значительная часть энергии расходуется и на подсветку. А вот размытие при просмотре динамических сцен является веской причиной, не использовать VA экран в играх со стремительным развитием событий. (Кстати, к любителям стратегий это не относиться. Им наоборот нужен такой монитор с высокий четкостью).

Ценовой вопрос затрагивать не хочу, ведь он довольно условный, поскольку на стоимость мониторов с VA матрицей влияют различные сторонние факторы, в том числе бренд производителя. Хотя в этом есть и свои плюсы. Некоторые специально отдают предпочтение более дорогой PVA технологи, зная, что такие экраны выпускает исключительно Самсунг, гарантируя при этом фирменное качество и надежность.

Клуб поклонников VA технологии

Как видите, для каждого типа ЖК дисплея есть свои условия, при которых он максимально проявляет свои лучшие стороны, а его недостатки становятся несущественными. Это относится и к экрана с VA матрицей, ведь он отлично проявляет себя: для решения широкого спектра производственных задач, при просмотре видеоконтента в обычной светлой жилой комнате (а не затемненной, как кинозал), для игр и, конечно, для общения в соцсетях.