Разница между Разрешением, Соотношением Сторон, Яркостью, Контрастность, Гаммой и другими Техническими Терминами Дисплеев

Выбор нового дисплея или еще никогда не была такой запутанной. Между множеством конкурирующих стандартов и новыми спецификациями дисплеев часто трудно сказать, какой продукт лучше. Даже панели от одного производителя могут иметь совершенно разные функции и характеристики.

Итак, в этой статье мы составили список из 14 спецификаций дисплеев — общих для мониторов , телевизоров и смартфонов. Давайте теперь вкратце рассмотрим, что они означают и на какие из них следует обращать больше внимания.

Что такое Разрешение?

Разрешение, безусловно, является самой важной характеристикой дисплея в наши дни. Помимо маркетинговых модных словечек, разрешение дисплея — это просто количество пикселей в каждом измерении, по горизонтали и вертикали. Например, 1920 x 1080 означает, что дисплей имеет ширину 1920 пикселей и высоту 1080 пикселей.

Вообще говоря, чем выше разрешение, тем четче изображение, хотя идеальное разрешение зависит от предполагаемого варианта использования. Телевизор, например, выигрывает от дисплея с более высоким разрешением намного больше, чем смартфон или даже ноутбук.

В настоящее время стандартное разрешение для телевизоров составляет 4K, или 3840 x 2160 пикселей. Его также обычно называют UHD или 2160p. Найти контент в таком разрешении несложно. Netflix, Amazon Prime и Disney + предлагают уровень 4K.

Смартфоны, напротив, менее стандартизированы. Вы найдете только очень небольшой процент устройств, таких как флагманская серия Sony Xperia 1 , которые оснащены дисплеями класса 4K. Другие смартфоны высокого класса, такие как Samsung Galaxy S21 Ultra и OnePlus 9 Pro , оснащены дисплеями с разрешением 1440 пикселей. Наконец, подавляющее большинство устройств стоимостью менее 1000 долларов США имеют дисплеи класса 1080p.

У компактного портативного устройства есть два преимущества у экрана с более низким разрешением. Дисплей с меньшим количеством пикселей требует меньшей вычислительной мощности и, следовательно, более энергоэффективен. В качестве доказательства этого факта взгляните на Nintendo Switch , у которого есть экран с мизерным разрешением 720p, чтобы облегчить нагрузку на его мобильную SoC.

Таким образом, подавляющее большинство компьютерных мониторов и дисплеев ноутбуков сегодня имеют разрешение 1080p. Одна из причин этого заключается в том, что дисплеи 1080p относительно дешевле, чем их аналоги с более высоким разрешением. Но что еще более важно, для дисплея с высоким разрешением требуется более мощное (и более дорогое) графическое оборудование.

Так какое же идеальное разрешение? Для портативных устройств, таких как смартфоны и ноутбуки, вероятно, все, что вам нужно, — это 1080p или даже 1440p. Только когда вы приблизитесь к большему размеру дисплея, вы должны начать рассматривать 4K как базовое требование.

Что такое Соотношение Сторон?

Соотношение сторон — это еще одна характеристика, которая передает физические размеры дисплея. Однако вместо точного измерения, такого как разрешение, он просто дает вам соотношение ширины и высоты дисплея.

Соотношение сторон 1: 1 означает, что экран имеет одинаковые размеры по горизонтали и вертикали. Другими словами, это будет квадрат. Наиболее распространенное соотношение сторон — 16: 9 или прямоугольник.

В отличие от многих других спецификаций в этом списке, одно соотношение сторон не обязательно лучше другого. Вместо этого все сводится почти полностью к личным предпочтениям. Различные типы контента также лучше подходят для определенного соотношения сторон, поэтому это зависит от того, для чего вы будете использовать дисплей.

Фильмы, например, почти всегда снимаются с соотношением сторон 2,39: 1. Кстати, это довольно близко к большинству сверхшироких дисплеев с соотношением сторон 21: 9. С другой стороны, большая часть потокового контента создается с соотношением сторон 16: 9, что соответствует соотношению сторон телевизоров.

Что касается вариантов использования, связанных с производительностью, в последнее время все более популярными становятся дисплеи ноутбуков и планшетов с соотношением сторон 16:10 или 3: 2. Например, серия ноутбуков Microsoft Surface Laptop оснащена дисплеем с соотношением сторон 3: 2. Они предлагают больше вертикального пространства, чем типичное соотношение сторон 16: 9. Это означает, что вы можете видеть больше текста или контента на экране без прокрутки. Однако, если вы многозадачны, вы можете предпочесть сверхширокое соотношение сторон 21: 9 или 32: 9, поскольку у вас может быть много окон рядом.

С другой стороны, дисплеи смартфонов предлагают немного больше разнообразия. В крайнем случае, вы найдете такие устройства, как Xperia 1 III с дисплеем 21: 9. Как и следовало ожидать, это делает телефон высоким и узким. Если вы предпочитаете короткое и широкое устройство, рассмотрите смартфон с экраном 18: 9. В любом случае, это вопрос личных предпочтений.

Что такое Угол Обзора?

Знание углов обзора дисплея чрезвычайно важно, потому что от него зависит, сможете ли вы смотреть на экран не по центру. Естественно, идеальный вариант — смотреть в лоб в лоб, но это не всегда возможно.

Низкий или узкий угол обзора означает, что вы можете потерять некоторую яркость и точность цветопередачи, просто повернув голову влево или вправо. Точно так же размещение дисплея выше или ниже уровня глаз также может повлиять на воспринимаемое качество изображения. Как вы, наверное, догадались, это тоже не идеально для просмотра на общем экране.

Дисплеи IPS и OLED, как правило, имеют самые широкие углы обзора, в большинстве случаев легко приближающиеся к 180 °. С другой стороны, панели VA и TN имеют более узкие углы обзора.

Однако числа углов обзора в технических характеристиках не всегда отражают полную картину, поскольку степень снижения качества может варьироваться от незначительного до значительного. С этой целью независимые обзоры — лучший способ оценить эффективность конкретного дисплея в этой области.

Что такое Яркость?

Яркость — это количество света, которое может выводить дисплей. С технической точки зрения это показатель яркости.

Естественно, более яркий дисплей выделяет контент больше, позволяя вашим глазам различать и оценивать больше деталей. Еще одно преимущество более яркого дисплея — его можно использовать при наличии других источников света.

Возьмем, к примеру, дисплеи смартфонов, которые за последние несколько лет стали все ярче. Основная причина этого толчка — повышенная видимость солнечного света. Всего десять или два года назад многие дисплеи смартфонов были практически непригодны для использования на открытом воздухе.

Яркость измеряется в канделах на квадратный метр или в нитах. Некоторые смартфоны высокого класса, такие как серия Samsung Galaxy S21 , демонстрируют максимальную яркость более 1000 нит. На другом конце спектра вы найдете устройства (например, бюджетные ноутбуки) с минимальной мощностью от 250 до 300 нит.

Есть также два измерения, на которые следует обратить внимание — пиковая и устойчивая яркость. Хотя большинство производителей могут похвастаться максимальной яркостью продукта, эта цифра применима только к коротким вспышкам светового потока. В большинстве случаев вам придется полагаться на независимое тестирование, чтобы определить истинную яркость дисплея.

На верхнем конце наблюдается убывающая отдача, поэтому разумной базой для яркости является порог от 350 до 400 нит. Это гарантирует, что дисплей по-прежнему можно будет использовать в ярких условиях, таких как солнечный день или исключительно хорошо освещенная комната.

Яркость также оказывает огромное влияние на возможности дисплея HDR, о чем мы скоро поговорим. В общем, самый яркий дисплей зачастую является лучшим вариантом при прочих равных.

Что такое Контрастность?

Контрастность — это измеренная разница между яркой и темной областью дисплея. Другими словами, это соотношение между самым ярким белым и самым темным черным.

Фактически, средний коэффициент контрастности составляет от 500: 1 до 1500: 1. Это просто означает, что белая область дисплея в 500 (или 1500) раз ярче черной. Более желателен более высокий коэффициент контрастности, поскольку он обеспечивает большую глубину цветов изображения.

Если на дисплее не получается идеальный черный цвет, более темные участки изображения могут вместо этого отображаться серыми. Естественно, это не идеально с точки зрения воспроизведения изображения. Низкий коэффициент контрастности также влияет на нашу способность воспринимать глубину и детали, делая все изображение размытым или плоским.

Тест с шахматной доской — хороший способ визуализировать разницу между низким и высоким коэффициентом контрастности. Приведенные ниже изображения, снятые с двух разных дисплеев, показывают заметную разницу в уровнях контрастности.

Представьте себе темную сцену, например, ночное звездное небо. На дисплее с низким коэффициентом контрастности небо не будет черным как смоль. Следовательно, отдельные звезды не будут сильно выделяться, что снижает воспринимаемое качество.

Низкий коэффициент контрастности особенно заметен, когда контент просматривается в темной комнате, где весь экран будет светиться, даже если изображение должно выглядеть в основном черным. Однако в светлых комнатах ваши глаза, скорее всего, не смогут отличить темно-серый цвет от настоящего черного. В этом случае вам, возможно, удастся обойтись более низким коэффициентом контрастности.

Как минимум, ваш дисплей должен иметь коэффициент контрастности более 1000: 1. Некоторые дисплеи достигают значительно более высоких коэффициентов контрастности благодаря использованию новых технологий. Это обсуждается в следующем разделе, посвященном локальному затемнению.

Что такое Локальное Затемнение?

Локальное затемнение — это инновационная функция, используемая для улучшения контрастности ЖК-дисплеев с задней подсветкой.

Дисплеи, использующие технологию OLED, как правило, обладают наилучшей контрастностью, и многие производители заявляют о соотношении «бесконечность: 1». Это связано с тем, что панели OLED состоят из отдельных пикселей, которые могут полностью отключаться для достижения настоящего черного.

Однако традиционные дисплеи, такие как ЖК-телевизоры, не состоят из отдельно освещенных пикселей. Вместо этого они полагаются на однородную белую (или с фильтром синего) подсветку, которая проходит через фильтр для воспроизведения цветов. Плохой фильтр, который не блокирует достаточно света, приведет к плохому уровню черного и вместо этого создаст оттенки серого.

Локальное затемнение — это новый метод улучшения контрастности путем разделения подсветки ЖК-дисплея на отдельные зоны. Эти зоны представляют собой группы светодиодов, которые можно включать или выключать по мере необходимости. Следовательно, вы получите более глубокий черный цвет, просто выключив светодиоды определенной зоны.

Эффективность функции локального затемнения дисплея зависит в первую очередь от количества зон подсветки. Если у вас много зон, вы получите более детальный и точный контроль над освещенностью дисплея. С другой стороны, меньшее количество зон приведет к отвлекающему свечению или ореолу вокруг ярких объектов. Это называется цветением.

Хотя локальное затемнение становится довольно распространенным маркетинговым термином, обратите внимание на количество зон и реализацию. Локальное затемнение полного массива — единственная правильная реализация этой концепции. Методы локального затемнения с боковой и задней подсветкой обычно не так сильно улучшают контраст, если вообще не улучшают.

Что такое Гамма?

Гамма — это параметр, который обычно можно найти глубоко в меню настроек дисплея.

Не вдаваясь в подробности, гамма означает, насколько хорошо дисплей переходит от черного к белому. Почему это важно? Ну, потому что цветовую информацию нельзя перевести 1: 1 в яркость дисплея. Вместо этого отношения больше похожи на экспоненциальную кривую.

Эксперименты с различными значениями гаммы дают интересные результаты. Около 1,0 или прямая линия в соответствии с уравнением гаммы, вы получаете изображение чрезвычайно яркое и плоское. Однако используйте очень высокое значение, например 2,6, и изображение станет неестественно темным. В обоих случаях вы теряете детали.

Идеальное значение гаммы составляет около 2,2, потому что оно образует точную обратную кривую гамма-кривой, используемой цифровыми камерами. В конце концов, две кривые объединяются, чтобы сформировать линейный воспринимаемый результат, или то, что наши глаза ожидают увидеть.

Другие распространенные значения гаммы для дисплеев — 2,0 и 2,4 для светлых и темных комнат соответственно. Это потому, что восприятие контраста вашими глазами сильно зависит от количества света в комнате.

Что такое Битовая Глубина?

Битовая глубина относится к количеству цветовой информации, которую может обработать дисплей. Например, 8-битный дисплей может воспроизводить 2 ⁸ (или 256) уровней красного, зеленого и синего основных цветов. В совокупности получается 16,78 миллиона цветов!

Хотя это число может показаться большим, и это действительно так, вам, вероятно, понадобится некоторый контекст. Причина, по которой вам нужен больший диапазон, — убедиться, что дисплей может обрабатывать небольшие изменения цвета.

Возьмем, к примеру, изображение голубого неба. Это градиент, что означает, что он состоит из разных оттенков синего. При недостаточной информации о цвете результат довольно нелестен. Вы видите четкие полосы на переходе между похожими цветами. Это явление называется полосатостью.

Спецификация битовой глубины дисплея не очень много говорит вам о том, как она смягчает появление полос в программном обеспечении. Это может подтвердить только независимое тестирование. Теоретически, однако, 10-битная панель должна обрабатывать градиенты лучше, чем 8-битная. Это потому, что 10 бит информации равны 2 ¹⁰ или 1024 оттенкам красного, зеленого и синего цветов.

1024(red) x 1024(green) x 1024(blue) = 1.07 billion colors

Но помните. Чтобы полностью оценить 10-битный дисплей, вам также потребуется соответствующий контент. К счастью, в последнее время все чаще стали распространяться источники контента, доставляющие больше информации о цвете. Игровые консоли, такие как PlayStation 5, потоковые сервисы и даже UHD Blu-ray, предлагают 10-битный контент. Просто не забудьте включить опцию HDR, поскольку стандартный вывод обычно 8-битный.

В общем, если вы потребляете много HDR-контента, подумайте о выборе дисплея, поддерживающего 10-битный цвет. Это связано с тем, что контент, созданный для HDR, фактически использует весь цветовой диапазон. Для большинства других случаев использования 8-битной панели, вероятно, будет достаточно.

Что такое Цветовая Гамма?

Спецификация цветовой гаммы сообщает вам, какую часть видимого цветового спектра может воспроизвести данный дисплей. Подумайте о цветовой гамме как о цветовой палитре дисплея. Когда изображение необходимо воспроизвести, дисплей выбирает цвета из этой ограниченной палитры.

Видимая цветовая гамма или то, что могут видеть наши глаза, обычно представляется в форме подковы, которая выглядит примерно так:

Для телевизоров стандартным цветовым пространством является Rec. 709. Как ни странно, он покрывает только около 25% того, что могут видеть наши глаза (как выделенная часть выше). Несмотря на это, это стандарт цвета, принятый для телевещания и HD-видео. С этой целью следует рассматривать 95–99% покрытия этого пространства как минимум, а не как функцию.

В последние годы более широкая цветовая гамма, такая как DCI-P3 и Rec. 2020 стали ключевыми маркетинговыми точками. Мониторы также могут предлагать более широкую цветовую гамму, но, как правило, вы найдете эту функцию только в профессиональных моделях. Действительно, если вы фотограф или видеоредактор, вам может пригодиться покрытие дополнительных цветовых пространств.

Однако большинство стандартных источников контента, таких как потоковые сервисы, не используют преимущества более широкой цветовой гаммы. Тем не менее, HDR быстро набирает популярность и может сделать более доступными более широкие цветовые гаммы.

Как и в случае с телевизорами, большая часть компьютерного контента создается на основе принятой десятилетиями стандартной цветовой гаммы RGB (sRGB). Отметим, что sRGB очень похож на Rec. 709 по охвату цветового спектра. Они различаются по гамме. sRGB дает значение гаммы 2,2, а значение Rec.709 — 2,0. Тем не менее, дисплей с почти 100% покрытием любого из них должен хорошо служить вам.

Почти единственные устройства, которые в наши дни, как правило, экономят на охвате sRGB, — это ноутбуки низкого уровня. Если для вас важна точность цветопередачи, избегайте дисплеев, которые покрывают только 45% или 70% цветового пространства sRGB.

Что такое HDR?

HDR, или расширенный динамический диапазон, описывает дисплеи, которые могут выводить более широкий диапазон цветов и предлагать больше деталей как в темных, так и в ярких областях.

HDR состоит из трех основных компонентов: яркости, широкой цветовой гаммы и коэффициента контрастности. Короче говоря, лучшие дисплеи HDR, как правило, предлагают исключительно высокие уровни контрастности и яркости, превышающие 1000 нит. Они также поддерживают более широкую цветовую гамму, как пространство DCI-P3.

Смартфоны с надлежащей поддержкой HDR в наши дни — обычное дело. Например, iPhone 8 сможет воспроизводить контент Dolby Vision в 2017 году. Точно так же дисплеи флагманских смартфонов Samsung могут похвастаться исключительной контрастностью, яркостью и охватом цветовой гаммы.

К сожалению, HDR — это еще один термин, который стал модным словом в индустрии дисплеев. Тем не менее, есть несколько терминов, которые могут упростить покупку телевизора или монитора HDR.

Dolby Vision и HDR10 + — более новые и продвинутые форматы, чем HDR10. Если телевизор или монитор поддерживает только последнее, изучите и другие аспекты дисплея. Если он не поддерживает широкую цветовую гамму или становится достаточно ярким, это, скорее всего, не годится и для HDR.

Что такое Частота Обновления?

Частота обновления дисплея — это количество обновлений в секунду. Мы используем Герц (Гц), единицу частоты, для измерения частоты обновления. Подавляющее большинство дисплеев, представленных сегодня на рынке, имеют частоту 60 Гц. Это просто означает, что они обновляются 60 раз в секунду.

Почему частота обновления имеет значение? Чем быстрее обновляется ваш контент, тем плавнее появляются анимация и движение. У этого есть два компонента: частота обновления дисплея и частота кадров вашего контента, такого как игра или видео.

Видео обычно кодируются с частотой 24 или 30 кадров в секунду. Очевидно, что частота обновления вашего устройства должна соответствовать или превышать эту частоту кадров. Однако выход за рамки этого дает ощутимые преимущества. Во-первых, существуют видео с высокой частотой кадров. Например, ваш смартфон, вероятно, способен записывать контент со скоростью 60 кадров в секунду, а некоторые спортивные состязания транслируются с более высокой частотой кадров.

Высокая частота обновления также обеспечивает более плавное взаимодействие с дисплеем. Например, простое перемещение курсора мыши на мониторе с частотой 120 Гц будет заметно более плавным. То же самое и с сенсорными экранами, где дисплей будет более отзывчивым с более высокой частотой обновления.

Вот почему в смартфоны сейчас все чаще используются дисплеи с частотой выше 60 Гц. Почти все производители, включая Google , Samsung, Apple и OnePlus , теперь предлагают дисплеи с частотой 90 Гц или даже 120 Гц.

Экраны, которые обновляются чаще, также дают игрокам конкурентное преимущество. С этой целью на рынке сегодня также существуют компьютерные мониторы и ноутбуки с частотой обновления до 360 Гц. Однако это еще одна спецификация, в которой играет роль убывающая отдача.

Вы, вероятно, заметите очень большую разницу при переходе от 60 Гц к 120 Гц. Однако скачок до 240 Гц и выше не такой разительный.

Что такое Переменная Частота Обновления?

Как следует из названия, дисплеи с переменной частотой обновления (VRR) не привязаны к постоянной частоте обновления. Вместо этого они могут динамически изменять частоту обновления в соответствии с исходным контентом.

Когда традиционный дисплей получает переменное количество кадров в секунду, он отображает комбинацию частичных кадров. Это приводит к явлению, называемому разрывом экрана. VRR значительно снижает этот эффект. Это также может обеспечить более плавное изображение, устраняя дрожание и улучшая согласованность кадра.

Технология переменной частоты обновления уходит корнями в компьютерные игры. G-Sync от Nvidia и FreeSync от AMD были двумя наиболее известными реализациями на протяжении почти десятилетия.

Тем не менее, технология недавно распространилась на консоли и телевизоры среднего и высокого класса, такие как линейка OLED от LG. Это во многом благодаря включению поддержки переменной частоты обновления в стандарт HDMI 2.1. И PlayStation 5, и Xbox Series X поддерживают этот стандарт.

Технология переменной частоты обновления также становится все более популярной в индустрии смартфонов. Уменьшение количества обновлений экрана при отображении статического контента позволяет производителям продлить срок службы батареи. Возьмем, к примеру, приложение-галерею. Нет необходимости обновлять экран 120 раз в секунду, пока вы не перейдете к следующему изображению.

Должен ли дисплей вашего устройства поддерживать переменную частоту обновления, зависит от предполагаемого варианта использования. Тем не менее, для устройств, которые постоянно подключены к стене, вы вряд ли заметите какие-либо преимущества за пределами игр.

Что такое Время Отклика?

Время отклика — это время, необходимое дисплею для перехода от одного цвета к другому. Обычно он измеряется от черного к белому или от серого к серому (GtG) и указывается в миллисекундах.

Желательно меньшее время отклика, поскольку это устраняет двоение изображения или размытость. Это случается, когда дисплей не успевает за быстро движущимся контентом.

Большинство современных мониторов утверждают, что время отклика составляет около 10 мс. Этот показатель вполне приемлем для просмотра контента, тем более что при 60 Гц дисплей обновляется только каждые 16,67 миллисекунды. Однако, если отображение занимает больше 16,67 мс при 60 Гц, вы заметите тень, следующую за движущимися объектами. Это обычно называется ореолом .

Телевизоры и смартфоны, как правило, имеют немного большее время отклика из-за тяжелой обработки изображений. Тем не менее, вы вряд ли заметите разницу, просто просматривая Интернет или просматривая видео.

На другом конце спектра вы найдете игровые мониторы, которые рекламируют время отклика 1 мс. На самом деле это число может быть ближе к 5 мс. Тем не менее, меньшее время отклика в сочетании с высокой частотой кадров означает, что новая информация доставляется вам в глаза раньше. А в сценариях с высокой конкуренцией это все, что нужно, чтобы получить преимущество над противником.

С этой целью время отклика менее 10 миллисекунд необходимо только в том случае, если вы в основном используете дисплей для игр.

Что такое Сглаживание Движения или MEMC?

MEMC — это инициализм для оценки движения и компенсации движения. В наши дни вы найдете эту функцию на самых разных устройствах, от телевизоров до смартфонов.

Короче говоря, MEMC включает добавление искусственных кадров, чтобы контент с низкой частотой кадров выглядел более плавным. Обычно цель состоит в том, чтобы согласовать частоту кадров контента с частотой обновления дисплея.

Фильмы обычно снимаются со скоростью 24 кадра в секунду. Видео, снятое на смартфон, может быть со скоростью 30 кадров в секунду. Сглаживание движения позволяет увеличить этот показатель вдвое или даже в четыре раза. Как следует из названия, MEMC пытается оценить или угадать будущие кадры на основе движения в текущем кадре. За эту функцию обычно отвечает встроенный чипсет дисплея.

Реализации MEMC различаются между производителями и даже устройствами. Однако даже самые лучшие из них могут показаться фальшивыми или отвлекать вас. Сглаживание движения имеет тенденцию вводить так называемый эффект мыльной оперы, заставляя вещи выглядеть неестественно гладкими. Хорошая новость в том, что обычно вы можете отключить его в настройках устройства.

Повышенная обработка от MEMC также может привести к увеличению времени отклика. С этой целью большинство мониторов не включают эту функцию. Даже производители смартфонов, такие как OnePlus, ограничивают MEMC определенными приложениями, такими как видеоплееры.