Что такое матрица tn film
Всё про матрицы монитора: tn, ips, pls, va, mva, oled
В настоящее время для производства мониторов народного потребления применяются два самых основных, так сказать – корневых, технологии изготовления матриц – LCD и LED.
Все остальные типы являются производными от этих двух столпов дисплеестроения и представляют собой доработанные, модернизированные и улучшенный варианты своих предшественников.
Ну что же, рассмотрим теперь эволюционный процесс, пройденный дисплеями при становлении на службу человечеству.
Виды матриц мониторов, их характеристики, сходства и различия
Начнем с наиболее привычного нам ЖК экрана. В его состав входят:
Точка экрана, отвечающая за формирование изображения, называется пикселем, и состоит из:
Если между фильтрами не было бы ЖК, то свет от источника проходя через первый фильтр и поляризуясь в одном направлении, полностью задерживался бы вторым, из-за его того, что его оптическая ось перпендикулярна оси первого фильтра. Поэтому, как бы мы не светили на одну сторону матрицы, со второй стороны она остается черной.
Поверхность электродов, касающаяся ЖК обработана таким образом, чтобы создать определенный порядок расположения молекул в пространстве. Иначе говоря – их ориентацию, которая имеет свойство изменятся в зависимости от величины напряжения электрического тока, приложенного к электродам. Далее уже начинаются технологические различия в зависимости от типа матрицы.
TN матрица
Tn матрица расшифровывается как «Twisted Nematic», что в переводе означает «Извивающиеся нитевидные». Изначальное расположение молекулы – в виде четверть оборотной спирали. То есть свет от первого фильтра преломляется так, что проходя вдоль кристалла он попадает на второй фильтр в соответствии с его оптической осью. Следовательно, в спокойном состоянии такая ячейка всегда прозрачна. 
Воздействуя на электроды напряжением можно изменять угол поворота кристалла вплоть до его полного распрямления, при котором свет через кристалл пройдет без преломления. А так, как он уже был поляризован первым фильтром, то второй его полностью задержит, и ячейка будет черной. Изменение величины напряжения изменяет угол поворота, а соответственно и степень прозрачности.
Преимущества – низкое время отклика, дешевизна.
Недостатки – маленькие углы обзора, низкая контрастность, плохая цветопередача, инерционность, энергопотребление
TN+Film матрица
От простой TN отличается наличием специального слоя, призванного повысить раствор обзора в градусах. На практике достигается значение в 150 градусов по горизонтали для лучших моделей. Применяется в подавляющем большинстве телевизоров и мониторов бюджетного уровня.
Преимущества – низкое время отклика, дешевизна.
Недостатки – углы обзора очень маленькие, низкая контрастность, плохая цветопередача, инерционность.
TFT матрица
Сокращение от «Think Film Transistor» и переводится как «тонкопленочный транзистор». Более корректным было бы название TN-TFT так, как это не тип матрицы, а технология изготовления и отличие от чисто TN состоит лишь в способе управления пикселями. Здесь он реализован при помощи микроскопических полевых транзисторов, а потому такие экраны относятся к классу активных ЖКИ. То есть это не тип матрицы, а способ управления ею.
IPS или SFT матрица
Да, и это тоже потомок той, самой древней ЖКИ пластины. По сути представляет собой более развитую и модернизированную TFT так, как называется Super Fine TFT (очень хороший ТФТ). Угол обзора увеличен лучших изделий достигает 178 градусов, а цветовой охват практически идентичен естественному
. 
Преимущества – углы обзора, цветопередача.
Недостатки – цена слишком высокая по сравнению с TN, время отклика редко бывает ниже 16 мс.
Виды Ips матрицы:
PLS матрица
Доработанная, с целью снижения себестоимости и оптимизации времени отклика (до 5 миллисекунд), версия IPS. Выведена концерном Самсунг и является аналогом Н-IPS, АН-IPS, которые запатентованы другими разработчиками электроники.
Подробнее про PLS матрицу можно узнать в нашей статье:
VA, MVA и PVA матрицы
Это тоже технология изготовления, а не отдельный тип экрана.
Также существует еще большее количество всевозможных доработок и улучшений, с которыми рядовой пользователь вряд ли столкнётся на практике – максимум, что укажет производитель на коробке, это основной тип экрана и все.
Параллельно ЖКИ развивалась технология LED. Полноценные, чистокровные экраны ЛЕД изготавливаются из дискретных светодиодов либо матричным, либо кластерным способом и в магазинах бытовой техники не встречаются.
Причина отсутствия в продаже полновесных ЛЕД кроется в их больших габаритах, низком разрешении, крупнозернистости. Удел таких устройств – баннеры, уличное ТВ, медиафасады, устройство бегущей строки.
Внимание! Не спутайте маркетинговое название типа «LED-монитор» с настоящим светодиодным дисплеем. Чаще всего под этим название будет скрываться обычный ЖКИ типа TN+Film, но подсветка будет выполнена при помощи светодиодной лампы, а не люминесцентной. Это все, что в таком мониторе будет от LED технологии – только подсветка.
OLED дисплеи
Отдельным сегментом выступают OLED дисплеи, представляющие собой одно из самых перспективных направлений:
Для справки. Возможно нас читают и любители мобильных девайсов, поэтому затронем и сектор портативной техники:
AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) – комбинация LED и TFT
Super AMOLED – Ну тут, мы думаем, все понятно!
Исходя из предоставленных данных следует заключение, что матрицы мониторов бывают двух типов – жидкокристаллические и светодиодные. Также возможны их комбинации и вариации.
Следует знать — матрицы разделены нормативами ISO 13406-2 и ГОСТ Р 52324-2005 на четыре класса о которых скажем лишь, что первый класс предусматривает полное отсутствие битых пикселей, а четвертым классом разрешается до 262 дефекта на миллион точек.
Как узнать, какая матрица в мониторе?
Существует 3 способа удостовериться в типе матрицы вашего экрана:
а) Если сохранилась упаковочная коробка и техническая документация, то там наверняка вы можете увидеть таблицу с характеристиками устройства, среди которых будет указана интересующая информация.
б) Зная модель и название можно воспользоваться услугами онлайн-ресурса производителя.
в) Воспользоваться нашими рекомендациями:
Давайте же узнаем, какая она – лучшая матрица для монитора.
Какая матрица лучше, как они влияют на зрение?
Итак, возможность выбора в магазинах ограничена тремя технологиями TN, IPS, OLED.
TN матрица обладает низкой стоимостью, имеет приемлемые временные задержки и постоянно совершенствует качество изображения. Но из-за низкого качества конечного изображения может рекомендоваться только для домашнего применения – иногда кино посмотреть, иногда игрушку погонять и время от времени поработать с тексами. Как вы помните время отклика у лучших моделей достигает 4 мс. Недостатки в виде плохой контрастности и неестественности цвета вызывает повышенную утомляемость глаз.
IPS это, конечно же, совсем другое дело! Яркие, сочные и естественные цвета передаваемой картинки предоставят превосходный комфорт работы. Рекомендуется для полиграфических работ, дизайнерам или тем, кто готов заплатить за удобство кругленькую сумму. Ну а играть будет не очень удобно вследствие высокого отклика – далеко не все экземпляры могут похвастаться даже 16 мс. Соответственно – спокойная, вдумчивая работа – ДА. Классно посмотреть киношку – ДА! Динамичные стрелялки – НЕТ! Зато глаза не устают.
OLED. Эх, мечта! Такой монитор могут себе позволить либо достаточно обеспеченные люди, либо пекущиеся о состоянии своего зрения. Если бы не цена, то можно было бы рекомендовать всем и каждому – характеристики этих дисплеев обладают достоинствами всех остальных технологических решений. На наш взгляд здесь нет недостатков, кроме стоимости. Но есть надежда – технология совершенствуется и соответственно – удешевляется так, что ожидается закономерное снижение производственных затрат на изготовления, что сделает их более доступными.
Выводы
На сегодняшний день лучшая матрица для монитора это, конечно же Ips/Oled, изготовленная по принципу органических светодиодов, и они довольно активно применяются в сфере переносной техники – мобильные телефоны, планшеты и прочие.
Но, если излишних денежных ресурсов не наблюдается, то стоит остановить свой выбор на более простых моделях, но в обязательном порядке со светодиодными лампами подсветки. ЛЕД лампа имеет больший ресурс, стабильность светового потока, широкий предел регулирования подсветки и очень экономичны в плане энергопотребления.
Выбор монитора в 2020 году – какая матрица лучше TN, VA или IPS
Купить хороший монитор очень просто. Нужно выбрать модель подороже и заплатить за неё несколько тысяч долларов. Вот только, что делать, если у вас нет таких денег или же вы не готовы с ними расставаться. В этом случае стоит разбираться в технологиях, которые присутствуют на рынке в настоящее время. Итак, мониторы представлены следующими типами матриц: TN, VA и IPS. Именно на их основе делают дисплеи ноутбуков, смартфонов и других гаджетов. Есть и другие, но они пока не представлены несколькими моделями для гиков.
реклама
Особенно актуальна проблема выбора монитора в новогодние праздники. Дедушка Мороз норовит подарить хорошим мальчикам какую-то полезную вещь, и только от вас зависит, сделает ли старик правильный выбор, или вы ещё долго будите вспоминать его необдуманный шаг, вытирая слёзы после часового сидения за монитором. Приступим же. На дворе 2020 год. Какой монитор выбрать: дорогой на IPS, дешёвый на TN или сбалансированный на VA. Давайте пройдёмся по основным характеристикам.
Углы обзора. TN имеет просто ужасные углы обзора со значительным смещением цвета и контраста как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях. IPS имеют практически идеальные углы обзора, именно поэтому большая часть профессиональных мониторов относятся к этому классу. С VA всё не так просто: самое главное здесь – выбрать правильную модель. На рынке есть мониторы, практически не уступающие IPS по этой характеристике, а есть и такие, которые немногим лучше своих собратьев с матрицей TN.
реклама
Яркость и контраст. Хорошая новость состоит в том, что по яркости между матрицами почти нет никаких различий. Если, конечно, ваш производитель не решил сэкономить на этой характеристике. А вот с контрастностью у TN плоховато. Давайте взглянем на таблицу, там всё чётко указано.
Качество цвета. Здесь всё просто, большинство мониторов TN 6-битные, а значит, ждать от них качественной картинки не стоит. VA начинаются от 8-ми бит, но некоторые доходят и до заветных 10-ти. Что до IPS, то они радуют отменными показателями и демонстрируют самую лучшую картинку.
Цветовая гамма. По этому показателю различий между VA и IPS почти нет. Обе технологии дают охват до 125% sRGB и могут демонстрировать высокие показатели в DCI-P3. Вот только речь идёт о дорогих качественных мониторах, ведь у IPS есть в кармане несколько козырей, благодаря которым профессионалы могут получить 100% охват DCI-P3 и Adobe RGB. TN плетётся в хвосте, с трудом доходя до показателя в 100% sRGB.
реклама
Цены. Всё это время вы могли видеть, что TN-матрицы просто отвратительны. Но, когда дело касается цены, ни одна технология не способна сравняться с дешёвыми мониторами на TN. Мало того, только эта технология позволяет выпускать 240-герцовые дисплеи. VA доходят до 200 Гц, IPS до 165 Гц. Что любопытно, дорогие профессиональные IPS-мониторы имеют частоту обновления до 90 Гц.
Время отклика. Долгое время эта характеристика выгодно отличала мониторы, построенные на TN-матрице. Однако, в последнее время производители научились делать дисплеи VA и IPS с очень низким временем отклика, которое позволяет комфортно чувствовать себя как в однопользовательских играх, так и в скоростных многопользовательских шутерах.
С основами мы разобрались. Некоторые эксперты предлагают считать TN самой слабой технологией. VA – золотой серединой, а IPS – матрицей для эстетов, которые предпочитают естественную цветопередачу. Соответственно, согласно этим представлениям, TN – для самых дешёвых мониторов, VA – как компромисс, а IPS тем, у кого водятся лишние деньги. Нельзя сказать, что в этом утверждении нет здравого зерна, однако, не всё так просто. Многие из тех, кто никогда не видел в работе 244-герцовую матрицу, заявляют, что она не даёт никаких видимых преимуществ. Точно также, как нет разницы между четырьмя миллисекундами и 8 миллисекундами. Якобы человеческий глаз не видит различий. Давайте взглянем на небольшое видео.
реклама
Уже решили бежать в магазин за таким 240-герцовым монитором? Постойте, это ещё не всё. Есть такая полезная штука, как технология адаптивной синхронизации изображения. В настоящее время она представлена двумя вариантами: G-Sync и FreeSync. Это крайне полезная технология, которая позволяет делать картинку «целой», без неприятных разрывов и артефактов. Адепты Nvidia в один голос заявляют, что самая продвинутая и правильная, конечно же G-Sync. Однако, в последнее время FreeSync не только набирает обороты, но и может стать единым стандартом, ведь сама Nvidia открыла своим картам поддержку красной технологии. Посмотрите немного ниже, как она работает.
Если вы впечатлены, то стоит помнить ещё об одном: у каждого человека различное восприятие цвета. У мужчин заметно хуже, чем у женщин. При этом, совсем небольшое количество людей видит заветные 100% sRGB. Именно здесь встают два наиболее важных вопроса: цена и предназначение. Если у пользователя есть возможность заплатить за дорогой монитор с технологией IPS, то он полностью имеет право потом рассказывать, насколько его покупка оправдана, а также о том, что 240 Гц ему без надобности. Профессионал подбирает монитор исходя из своих потребностей, а геймер должен как следует поразмыслить: брать в 2020 году недорогой монитор, лишённый технологических наворотов последних пяти лет, или получить максимум из возможного.
Технологии TN + film, IPS и MVA
TN + film (Twisted Nematic + film)
Матрица TN + film работает следующим образом: если к сабпикселям не прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. И т.к. направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если желтые, зеленые и голубые сабпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.
При приложении напряжения, в нашем случае направленного вертикально, оно разрушает винтовую структуру кристаллов. Молекулы постараются выровняться в направлении электрического поля. Они выстроятся перпендикулярно направлению поляризации второго фильтра, и поляризованный падающий свет не достигнет сабпикселей. В результате на экране образуется черная точка.
IPS (In-Plane Switching)
При приложении напряжения молекулы выравниваются параллельно основе.
Технология In-Plane Switching была разработана компаниями Hitachi и NEC и предназначалась для избавления от недостатков TN + film. С помощью IPS удалось добиться увеличения угла обзора до 178° при наилучшей из всех типов матриц цветопередаче и приемлемом времени отклика.
Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Отображение черного цвета является идеальным. При выходе из строя транзистора «битый» пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а черным.
При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет.
Недостатками IPS является, во-первых, тот факт, что приложение напряжения с помощью 2 электродов ведет к высокому потреблению энергии и, что еще хуже, требует значительного времени. Поэтому время отклика матриц IPS, как правило, выше, чем у матриц TN.
MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)
В некоторых мониторах используются матрицы MVA. Эта технология разработана компанией Fujitsu и теоретически является оптимальным компромиссом практически во всех областях. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 170°, а цвета отображаются гораздо более точно, нежели чем у TN-матриц.
MVA стала наследницей технологии VA, представленной в 1996 году компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, т.е. не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка.
Достоинствами технологии MVA являются небольшое время реакции, глубокий черный цвет и отсутствие как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля.
Проблемы возникают при попытке посмотреть на монитор сбоку. При отображении, скажем, светло-красного цвета, на выход транзистора подается только часть от максимального напряжения, и кристаллы повернутся лишь частично. Пользователь, смотрящий на монитор прямо, увидит светло-красный цвет. Пользователь, смотрящий на монитор сбоку, увидит либо красный цвет, либо белый (в зависимости от того, с какой стороны он смотрит).
Технология MVA, решающая эту проблему, появилась через год после VA.
Каждый сабпиксель был разбит на несколько зон, а поляризационные фильтры сделали направленными. Кристаллы перестали быть выровненными или повернутыми в одном и том же направлении. Сабпиксель делится на несколько зон, а пользователь воспринимает лишь одну из этих зон в зависимости от того под каким углом он смотрит на дисплей.
Аналогами MVA являются технологии PVA от Samsung, ASV от Sharp и Super MVA от CMO.
Дисплей для большинства пользователей является главным компонентом ноутбука. Не сказываясь на производительности и технических характеристиках компьютера, экран сильно влияет на комфорт и безопасность пользования. Ведь каким бы мощным ни был компьютер, если глаза от него сильно устают, эксплуатировать его по полной не получится. Радость от приобретения нового ноутбука могут омрачить такие неприятные особенности дисплея, как малый угол обзор, низкий контраст или яркость, наличие бликов и многие другие.
Более того, замена неподходящего экрана, доступная владельцам стационарных ПК, невозможна или, как минимум, крайне затратна. В некоторых случаях установка новой жидкокристаллической матрицы просто не предусмотрена конструкцией.
TN и IPS: что лучше
Во большинстве современных мобильных устройств, будь то планшетные компьютеры, ноутбуки или смартфоны, стоят жидкокристаллические панели TN или IPS. У обоих видов есть характерные преимущества и недостатки. Давай рассмотрим их и выясним, когда лучше отдать предпочтение тому или иному дисплею.
IPS-дисплей: образец хорошего цвета
Аббревиатура IPS означает In-Plane-Switching (в плоском переключении). Важным достоинством дисплеев с такой матрицей является качественная передача изображения независимо от угла обзора. Более того, IPS имеет очень хорошую цветопередачу, изображения в диапазоне RGB не теряют точности цветов, яркости и выраженности оттенков. Это преимущество особенно важно для тех, кто выбирает ноутбук для видеомонтажа и работы с фотографиями. У экранов с IPS-матрицей хорошая контрастность.
Недостатками данной технологии относительно TN является более долгий отклик пикселей. Это значит, что динамичное и яркое изображение отображается с задержкой, так как у пикселей низкий отклик. Это создаёт дополнительные трудности для тех, кто использует ноутбук для запуска активных 3D-игр. Значительным минусом является и более высокая цена экранов с матрицами IPS по сравнению с TN.
TN-дисплей: выгодная цена
Жидкокристаллические матрицы TN (Twisted Nematic) в наши дни более популярны, потому что обладают важными эксплуатационными преимуществами:
Таким образом, они не отображают картинку достаточно точно, чтобы могли использоваться для профессиональной фотографии или видеомонтажа.
Следует отметить, что представленные недостатки присущи лишь TN-дисплеям из бюджетного и среднего ценового диапазона. Современные дорогие модели практически не уступают аналогам на IPS-матрицах. Примером этого является экран ноутбука Apple MacBook Pro.
Отличия в конструкции и принципе работы ЖК-матриц
| IPS (In-Plane Switching) | TN (Twisted Nematic) |
 |  |
| Выстроенные в линию жидкие кристаллы не меняют поляризацию света, когда к ним не подаётся напряжение, поэтому сквозь передний поляризатор не проходит свет. Фильтр начинает пропускать свет только когда кристаллы поворачиваются на 90º при подаче напряжения. | Молекулы кристаллов без напряжения выстраиваются винтовым образом и поляризационная плоскость меняется, пропускает свет через передний фильтр. А при подаче напряжения молекулы перестраиваются линейно и блокируют прохождение света. |
Как отличить TN от IPS на месте
Если вам предоставили технические сведения об оснащении ноутбука, отличить модель с IPS-матрицей очень легко. Для этого нужно лишь посмотреть, меняется ли изображение при просмотре с разных углов. TN-дисплей при такой проверке будет тускнеть, искажать цвета и контрастность. IPS при просмотре с любой стороны сохранит картинку чистой и ясной.
Насколько важны контрастность и яркость
Максимальные контрастность и яркость являются еще одними чрезвычайно важными критериями выбора.
Чем выше яркость, тем лучше
В эксплуатации в комнатах с искусственным освещением подходит ноутбук, дисплей которого имеет яркость до 200-220 кандел на м2. Соответственно, чем ниже данный показатель, тем более тускл монитор на максимальных настройках. Согласно базовым рекомендациям, для постоянной работы советуют покупать ноутбуки, ЖК-дисплеи которых имеют яркость не выше 160 кандел на м2. Если планируется использование устройства на улице при естественном освещении, его яркость должна достигать 300 кд/м2.
Важным пунктом проверки экрана перед покупкой является уточнение того, насколько равномерно он подсвечивается. Для этого нужно запустить в полноэкранном режиме любой графический редактор и залить холст темно-синим или белым цветом. На получившемся полотне не должно быть тёмных и светлых участков.
Контрастность: статическая и шахматная
Какие дисплеи лучше: глянцевые или матовые
Дисплеи с глянцевой поверхностью, как правило, ярче и контрастнее, дают более выраженные цвета. Однако такие дисплеи в зависимости от освещения, могут давать сильные блики. Это затрудняет восприятие графической информации, напрягает глаза, приводит к быстрому утомлению. От бликования может спасти высокая яркость, однако и её иногда бывает недостаточно. Как правило, в глянцевых экранах с низким пределом яркости отражаются детали внешней обстановки.
Разрешение и сенсорное управление
Впервые поддержка дисплеев с сенсорным интерфейсом появилась в операционной системе Microsoft Windows 8 и совершила своеобразную революцию в этой отрасли. Разработчики сделали сенсорное управление не только доступным, но и удобным. Благодаря этому производители ноутбуков, нетбуков, ультрабуков и гибридов взялись за выпуск моделей с поддержкой сенсорных ЖК-панелей. Конечно, рыночная стоимость подобных девайсов выросла, однако они предложили пользователям совершенно новый уровень управления. Однако, несмотря на все плюсы и комфорт сенсорных дисплеев, они быстро пачкаются и теряют презентабельный вид, если владелец устройства не проводит постоянную чистку.
Врачи считают, что сенсорное управление менее гигиенично, утверждая, что на поверхности лэптопа или планшета, который управляется нажатиями пальцев, живёт больше микроорганизмов, чем на ручке смыва воды в унитазе.
Плотность пикселей и разрешение
Плотность дисплея зависит от его фактической площади и разрешения. Разрешение определяется количеством пикселей, которые умещаются на поверхности. Так, например, у ноутбука с диагональю экрана 15,6 дюймов и разрешением 1366*768 плотность равняется 100 точкам на дюйм (dpi). Специалисты не советуют приобретать модели с меньшей плотностью, потому что в этом случае изображение будет зернистым. Высокая плотность приносила больше неудобств, чем пользы, до тех пор, пока Microsoft не выпустили операционную систему Windows 8.
Дело в том, что мелкие шрифты плохо читались на небольших дисплеях с большой плотностью. Благодаря продуманной системе адаптации изображения к экранам малого размера Windows 8 стала отображать графику с сохранением удобства чтения и восприятия изображений. Соответствие плотности и размера дисплея потеряла актуальность, и у пользователей появилась возможность выбирать себе портативные компьютеры, не задумываясь об удобстве просмотра. Правда, это не касается поклонников современных компьютерных игр. Из-за очень высокой графической нагрузки их запуск на устройствах без производительной видеокарты практически невозможен.