Что такое ips матрица
Ips матрица
Чем мощнее становится компьютерное железо, тем больше совершенствуются и мониторы. Современные видеокарты весьма производительны. И для того, чтобы раскрыть их потенциал, необходим монитор, который передаст изображение с максимальным качеством.
Как и на любом рынке, среди мониторов возникла некая конкуренция. И, естественно, конкурирующие технологии пытаются превзойти друг друга по качеству и цене. Одной из самых распространённых технологий изготовления жк мониторов, является IPS матрица.
Ips — In Plane Switching
Первая In-Plane Switching матрица, она же IPS, разработана в далёком 1995 году. Предпосылками тому было желание избавиться от недостатков предыдущих технологий изготовления мониторов. А также сделать новый шаг в сторону технологического прогресса.
Попытка совершить технологический скачок удалась. И новая матрица отличалась повышенным качеством передачи цвета, а также большими углами обзора. Однако были и трудности. Из-за особенностей технологии IPS время отклика монитора удалось увеличить всего на пару процентов. Показатель не критичный, но, увы, уступал конкурирующей технологии TN.
Название In-Plane Switching показывает то, что жидкие кристаллы в матрице расположены на одной плоскости и параллельны плоскости панели. Именно такая конструкционная особенность позволила заметно увеличить углы обзора. По сравнению, например, с VA экранами.
Как это работает?
В отличие от предшествующих TN матриц в IPS дисплеях кристаллы при подаче сигнала поворачиваются все одновременно. Благодаря этому IPS матрицы обладают одним из своих главных преимуществ – углами обзора. На такой экран возможно смотреть и под углом в 178 градусов. И всё равно видеть чёткую картинку без искажения цвета. Когда сигнал на матрицу не подаётся, кристаллы остаются неподвижными. Фильтры находятся перпендикулярно друг к другу и свет в это время не проходит. Поэтому выгоревший пиксель на IPS мониторе будет чёрным, а не белым. Когда на матрицу подаётся сигнал, кристаллы поворачиваются, тем самым пропуская свет. Так как все кристаллы поворачиваются единовременно, цветовой фильтр передаёт картинку максимально схожую с исходником. Это является ещё одним выдающимся плюсом IPS технологии.
А также при нажатии на дисплей у IPS матрицы практически не будет никакой реакции. В то время как на TN и VA мониторах появятся цветные «волны».
Разновидности IPS
За всё время существования IPS технологии неоднократно модифицировались. Из-за этого появилось множество моделей:
Матрица PLS изготавливается на базе технологии IPS и напрямую с ней конкурирует. Эта технология в большинстве своём используется южнокорейскими производителями смартфонов, ноутбуков и мониторов. PLS технология отличается расширенными углами обзора и качественной цветопередачей. Контрастность и глубина цветов таких дисплеев подойдёт для профессионалов, работающих с видео и фотографией.
Характеристики
Итак, мы узнали о том, что такое IPS матрица. А также принципы работы этих ЖК дисплеев и основные разновидности. Для того чтобы лучше понимать сильные и слабые стороны ips экранов, нужно глубже изучить характеристики этой технологии.
Тип подсветки
Одним из основных атрибутов ЖК монитора, является подсветка матрицы:
На 2019-й год подсветка люминесцентными лампами считается уже устаревшей. И в ближайшее время LED подсветка, скорее всего, вытеснит её с рынка.
И поэтому при выборе монитора стоит отдавать предпочтение IPS матрицам именно с LED подсветкой. Так как они делают изображение более ярким и качественным.
Цветопередача и контрастность
Этот параметр является одним из преимуществ IPS. Качество цветопередачи немного уступает плазменным панелям. Но при этом IPS монитор гораздо дешевле.
Что касается контрастности, то TFT IPS матрицы чуть-чуть уступают VA технологиям.
Угол обзора и яркость
Эти показатели являются одной из главных «фишек» IPS мониторов. Углы обзора гораздо лучше, чем у конкурентов. А яркость как минимум не уступает другим матрицам.
Время отклика и ресурсоёмкость
Время отклика IPS монитора немного выше, чем, например, у MVA. Что касается ресурсоёмкости, то этот параметр находится на приемлемом уровне и не сильно отличается от конкурентов.
Преимущества IPS экранов
IPS дисплей, благодаря высоким показателям, является прямым конкурентом плазменных панелей. Отсюда вытекает первый плюс – демократичная цена по отношению к дорогой «плазме».
А также IPS экраны долговечнее, чем плазменные панели. При этом случаи «выгорания» пикселей в новых IPS дисплеях практически исключены. Приобретая такой монитор, вы можете не бояться того, что из-за продолжительной работы в одном цветовом спектре ваш монитор потеряет свои качества.
Но главным преимуществом является качество изображения. Последние версии IPS матриц дают возможность комфортно просматривать видео и изображения в качестве 4к. Среди конкурентов IPS мониторы выделяются наилучшими углами обзора. И это позволяет с удобством смотреть фильмы или работать с фотографиями. А также неоспоримым преимуществом будет и яркость изображения.
Недостатки IPS дисплеев
Несмотря на множество плюсов, IPS мониторам присущ и ряд недостатков:
Применение
IPS мониторы прекрасно подходят для домашнего кинотеатра. Потрясающие углы обзора позволят с удобством расположиться за просмотром любимого сериала. А также IPS экраны будут полезным приобретением для профессиональных фотографов и цифровых художников.
IPS матрица для ноутбука также порадует своего владельца отличным качеством изображения.
IPS мониторы обладают рядом привлекательных качеств, которые перекрывают незначительные минусы. Если вы коротаете время за просмотром фильма или же профессионально занимаетесь фотографией, то выбор IPS экрана для вашего компьютера очевиден.
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.
IPS Матрица — пожалуй, лучший вариант по цене-качеству на сегодняшний день
В отличие от разрешения экрана или диагонали дисплея, технология изготовления матрицы зачастую уходит на второй план при выборе монитора: аббревиатуры IPS, TN и VA не несут в себе значимой информации для среднего покупателя.
При детальном сопоставлении типов матриц проявляются различия, которые могут стать решающими в ряде случаев: это и углы обзора, и цветопередача, и скорость отклика. За высокое качество картинки наиболее широкое распространение получила технология IPS — действительно ли универсальны мониторы с IPS-матрицей и в каких случаях они оправдывают свою цену?
Что такое IPS матрица?
История жидкокристаллических матриц берет свое начало с появления технологически простых TN-дисплеев, основанных на явлении поляризации. Скрученные в спираль кристаллы такой матрицы не позволяли достичь высокой контрастности и комфортных углов обзора, и на основе методики Гюнтера Баура в 1996 году японской компанией Hitachi была изготовлена модернизированная версия существующей технологии.
В альтернативной схеме жидкие кристаллы располагаются в несколько слоев параллельно друг другу, благодаря чему в отсутствие напряжения экран передает куда более контрастный черный цвет, а также достигается больший угол обзора в ущерб энергопотреблению и скорости отклика.
IPS или In-Plane Switching — семейство усовершенствованной технологии производства ЖК-матриц, отличающееся широкими углами обзора и качественной цветопередачей.
Новый подход в производстве дисплеев со временем вытеснил TN-матрицы, за исключением бюджетного и игрового сегмента, где критически важно максимальное быстродействие, которым пока не может похвастаться технология IPS и ее производные.
Сейчас In-Plane Switching используется повсеместно: экраны телевизоров, ноутбуки, мониторы, моноблоки, смартфоны и планшеты — фактически везде, где требуется качественная насыщенная картинка с широкими углами обзора.
Какие встречаются типы IPS матриц?
Под общим названием IPS объединяется целая технология производства матриц, а ее развитие со временем породило модифицированные решения от крупных компаний-производителей. На рынке сейчас основу составляют AH-IPS, E-IPS и ряд других типов матриц.
Также есть PLS матрица от самсунг, которая базируется на ips матрице, подробнее про неё можно почитать в нашей статье — Тип матрицы PLS — технология изготовления, особенности, плюсы и минусы. IPS vs PLS
Существующие ветвления призваны совместить преимущества технологий IPS, TN и VA, однако достичь по-настоящему универсального решения производителям по-прежнему так и не удалось.
Подсветка IPS матрицы
Помимо технологии исполнения самой матрицы, на качество картинки, и в первую очередь на глубину черного цвета, влияет реализация встроенной подсветки монитора. Существуют два принципиальных подхода: люминесцентный и светодиодный — если первый тип сейчас считается уже устаревшим, второй используется почти повсеместно.
LED-подсветка способствует как повышению контрастности и четкости картинки, так и более комфортной работе для человеческого глаза. Светодиодная подсветка в свою очередь может быть исполнена в одном из двух вариантов:
В первом случае возможность локального выключения LED-лампочек позволяет передавать более глубокий черный цвет, повышая тем самым контрастность изображения.
В случае IPS-матриц однако более распространен именно Edge-LED тип подсветки в силу дешевизны и слабовыраженного эффекта локального затемнения на IPS панелях.
Особенности IPS-матриц
Когда дело доходит до выбора технологии изготовления матрицы, дисплеи сравнивают прежде всего по ряду наиболее характерных параметров: углы обзора, быстродействие, цветопередача, глубина цветовой гаммы и контрастность.
Углы обзора
Пожалуй, главным преимуществом мониторов IPS является то, что картинка выглядят одинаково, вне зависимости от того, под каким углом смотреть на монитор.
Матрицы TN в этом плане существенно уступают: при взгляде на монитор сверху, снизу или сбоку, цвета начнут меняться и даже могут полностью инвертироваться. Яркость экрана также меняется при движении, а иногда даже при еле-заметных сдвигах. По этой причине возникает неверное восприятие изображения, что приводит к несогласованности, если вы работаете с фотографиями или цифровой графикой.
Мониторы IPS хоть и не идеальны в этом отношении и могут также искажать картинку при взгляде сбоку, однако такой эффект сведен к минимуму. Для резкого изменения цвета требуется взгляд с экстремально большого угла, близкого к 178°, что позволяет забыть о необходимости центрирования по всем направлением, как это бывает в случае TN-матриц.
Время отклика
Исторически сложилось так, что одним из преимуществ панелей TN перед панелями IPS была их частота обновления — количество обновлений изображения в секунду. У них также, как правило, более быстрое время отклика — время, необходимое для того, чтобы конкретный пиксель изменил оттенок.
Этот недостаток IPS матриц на самом деле не имеет значения для графических дизайнеров, поскольку обычно в процессе работы нет динамических сцен и быстро движущихся объектов на экране. Однако это может стать принципиальным фактором в пользу TN мониторов, если дело касается, например, сверхдинамичных игр, где промедление даже в доли миллисекунды может оказаться критичным.
Впрочем, сегодня разница между технологиями в этом плане уже не такая заметная, как раньше. Мониторы IPS догоняют TN по частоте обновления: у первых время отклика варьируется от 2 до 5 мс, для TN-матриц это значение немногим меньше — 1 мс. Кроме того, учитывая преимущества IPS-мониторов в цветопередаче и углах обзора, их широко используют и в игровой индустрии. Есть IPS мониторы и с 1 мс, но стоят дороговато.
Цветопередача
У IPS-мониторов есть еще одно важное преимущество перед другими решениями на рынке: они могут воспроизводить 8-битный цвет (256 оттенков каждого основного цвета) естественным образом, без смешивания 6-битных цветов (64 оттенка на основной цвет). Более того, они могут достичь 8-битного цвета без дизеринга. Дизеринг означает, что на дисплее два «почти правильных» пикселя расположены рядом друг с другом для создания иллюзии правильного цвета.
Однако остается вопрос, может ли такую разницу заметить человеческий глаз. Хоть это и зависит от конкретного монитора, в некоторых случаях разница видна невооруженным взглядом, особенно в градиентах цвета. Картинка 8-битных мониторов выглядят более сглажено, но стоит учитывать, что результат зависит в том числе и от других факторов и может варьироваться от дискретного цветового градиента до максимально плавного.
Цветовая гамма
В тех случаях, когда в работе над графикой требуется как можно большая глубина оттенков, IPS-матрица по-настоящему незаменима. Несмотря на то, что на рынке нет мониторов, способных отображать всю цветовую гамму, которую может различать человеческий глаз, дисплеи с IPS матрицей в разы превосходят полноту палитры экранов, выполненных по другой технологии.
Под заявлениями производителей о «100% цветового пространства sRGB» или «98% цветового пространства AdobeRGB», как правило, имеется в виду подмножество цветов, которые мониторы могут отображать. Предпочтительна в свою очередь более широкая гамма, поскольку она увеличивает диапазон цветов, который может быть изображен в ходе работы с графикой.
Контрастность
Различные производители экранов рекламируют свой «коэффициент контрастности» для конкретного дисплея — по типу 1:1000 или 1:1200. Такие соотношения несопоставимы для разных брендов, поскольку отсутствует единый стандарт. Однако это не означает, что концепция коэффициента контрастности бесполезна.
Мониторы с лучшим коэффициентом контрастности позволяют различать больше деталей в темной области дисплея с большей тональностью в тенях. Это очень важно для фотографии и графического дизайна, где вы потенциально можете иметь дело с еле-заметными различиями в темных областях изображения.
Мониторы IPS почти всегда имеют лучший коэффициент контрастности, чем сопоставимые панели TN, даже несмотря на то, что их догоняют новые усовершенствованные TN-матрицы. Третий же тип дисплеев, мониторы VA, часто имеют лучший коэффициент контрастности из всех, однако они, как правило, уступают по точности цветопередачи, поэтому фотографы в большинстве своем придерживаются именно IPS-мониторов.
Что выбрать: TN или IPS
Делая выбор между двумя принципиально разными технологиями, стоит еще раз обратить внимание на сильные и слабые стороны каждого решения.
Tn Матрица плюсы и минусы
Классические TN-матрицы, продолжающие однако модифицироваться, по сей день пользуются спросом за счет ряда преимуществ:
С другой стороны, достоинства TN-дисплеев нивелируются существенными недостатками, если монитор используется в работе с графикой и некоторых повседневных задачах:
IPS матрица плюсы и минусы
IPS — наиболее востребованная альтернатива устаревающей технологии, занимающая львиную долю рынка, благодаря отличительным достоинствам:
Однако же претендовать на универсальность IPS-матрицы по-прежнему не могут в силу существующих недостатков:
Стоит ли покупать IPS монитор?
Сейчас именно мониторы с IPS-матрицей остаются предпочтительным выбором за исключением тех случаев, когда ограничен бюджет покупки или требуется максимально возможная скорость отклика. В остальных случаях для решения повседневных задач IPS-дисплей удовлетворит любой человеческий глаз своей сочной картинкой — он идеально подходит для обычных пользователей.
Для профессиональных же решений, нужно подходить индивидуально, исходя из сферы деятельности и задач. Например, графическим дизайнерам и профессиональным фотографам очень важна натуральность цвета и далеко не каждый IPS монитор такое сможет дать.