Co to jest matryca i na co wpływa?

Matryca jest podstawą każdego wyświetlacza, a monitor nie jest wyjątkiem. Najczęściej składa się z cienkiego panelu wielowarstwowego i posiada:

  • warstwę ciekłokrystaliczną z elektrodami kontrolnymi;
  • filtry świetlne (jeden lub więcej);
  • specjalną folię polaryzacyjną (jedną lub więcej);
  • źródło światła, którego rolę często przypisuje się podświetleniu LED.
Tak matryca monitora wygląda nieco uproszczono.

Poza tym zdarzają się też matryce bez podświetlenia, gdyż bazują one na elementach świetlistych – organicznych diodach elektroluminescencyjnych.

Nie wchodząc w różne szczegóły techniczne, zauważamy, że matryca wpływa bezpośrednio na koszt monitora, a także na jego kluczowe właściwości użytkowe - główne parametry obrazu, a mianowicie:

  • kontrast;
  • jasność;
  • głębia kolorów i przestrzeń kolorów;
  • dokładność kolorów;
  • kąty widzenia;
  • wydajność (szybkość reakcji).

Obecnie co najmniej 6 rodzajów matryc można uznać za aktualne, każdy z nich omówimy bardziej szczegółowo.

TN+film

Matryca TN (skrót od Twisted Nematic, co tłumaczy się jako „skręcony nici podobny”) jest pierwszą matrycą ciekłokrystaliczną, która odniosła sukces komercyjny. Szczyt popularności przypadł na połowę XXI wieku. Z czasem zadebiutowała ulepszona wersja – TN+film, do której dodano specjalną warstwę folii, aby wygładzić problem małych kątów widzenia ekranu. To właśnie tę technologię można znaleźć we współczesnych monitorach (choć czasami nazywa się ją po prostu TN, co nie jest do końca poprawne).

Skręcenie kryształów jest zauważalne podczas badania mikrofotografii matryc TN.

Dziś TN+film to już nieco przestarzały typ matrycy, choć wciąż nie pozbawiony zalet.

Zalety TN+film:

  • krótki czas reakcji (uczciwie 1 ms gray-to-gray);
  • jeden z pierwszych, który otrzymał obsługę dla wysokich częstotliwości Hertzów, do 240, a nawet 540 Hz;
  • przystępna cena.

Wady TN+film:

  • małe kąty widzenia;
  • niski kontrast (czarny wygląda jak szary);
  • gorsza jakość oddawania barw i przestrzeń kolorów w porównaniu do konkurentów.
Typową słabością TN+film są jej małe kąty widzenia, które są szczególnie widoczne na tle IPS.
Jakie monitory zawierają matrycę TN+film? W gamingowych i najbardziej tanich biurowych.

Dla kogo odpowiedni jest monitor z matrycą TN+film? Przede wszystkim dla fanów gier komputerowych i konserwatywnych cybersportowców, dla których wydajność jest ważniejsza niż jakość obrazu.

VA

Matryca VA (skrót od Vertical Alignment) to druga najpopularniejsza technologia stosowana obecnie w monitorach. Producenci stosują różne jej odmiany, w tym MVA i PVA, a także dodają do tych skrótów przedrostek Super. Ale nie ma między nimi zasadniczych różnic.

Cechą technologii VA jest pionowe ustawienie kryształów.

Dzięki swoim cechom konstrukcyjnym - pionowemu ułożeniu kryształów na panelu - VA osiąga dobre blokowanie podświetlenia, a w rezultacie w miarę naturalny czarny kolor i chłodny kontrast (często 3000:1 i więcej). Gama kolorów i kąty widzenia są tutaj zauważalnie wyższe niż w przypadku folii TN+, a szybkość reakcji w nowoczesnych wersjach jest prawie tak samo dobra. Na tle innych matryc VA nie zawsze może pochwalić się dużą dokładnością odwzorowania barw (a przez to najczęściej nie nadaje się do obróbki grafiki), ale zapewnia niezwykle przyjemne wrażenia podczas oglądania filmów.

Zalety matryc VA:

  • wysoki kontrast;
  • mogą być szybkie, do 2 lub 1 ms gray-to-gray;
  • idealne do tworzenia zakrzywionych ekranów;
  • często zapas jasności szczytowej jest wystarczający, aby odblokować zalety treści HDR.

Wady VA:

  • dokładność kolorów jest gorsza niż u głównych konkurentów (obraz często nie jest do końca realistyczny);
  • w scenach dynamicznych może czasami wystąpić rozmycie ruchu.
Monitory VA mają dobry kontrast i nadają się do oglądania w zaciemnionym pomieszczeniu.

Które monitory zawierają matrycę VA:

  • gamingowe;
  • do rozrywki multimedialnej;
  • uniwersalne biurowe.

I w każdym z tych typów może to być model płaski lub zakrzywiony.

Dla kogo jest odpowiedni monitor VA? Będzie to optymalny wybór dla oszczędnych miłośników filmów i seriali. Dla graczy modele te mogą być również interesujące, przede wszystkim dla fanów tytułów opartych na fabule, a dopiero później dla fanów gier wieloosobowych.

IPS

Najpopularniejsze w monitorach są matryce IPS (skrót od In-Plane Switching, co tłumaczy się jako „płaskie przełączenie”). W rzeczywistości są one niemal całkowitym przeciwieństwem technologii TN+film pod względem dokładności kolorów i widoczności. Osiąga się to dzięki cechom konstrukcyjnym matrycy - poziomemu ułożeniu ciekłych kryształów. Zapewnia to doskonałe kąty widzenia, przyzwoitą gamę kolorów i maksymalną wierność kolorów.

Matryca IPS zakłada poziome ułożenie kryształów.

Kiedyś IPS miały dość długi czas reakcji, co czyniło je nie najlepszym wyborem do gier, ale udoskonalenia technologiczne pomogły wyeliminować tę wadę. Dziś takie matryce potrafią działać dość szybko. Niestety nie udało się jeszcze pokonać niskiego kontrastu.

Należy pamiętać, że wśród IPS istnieją różne podtypy. O ile jednak jeszcze kilka lat temu powszechny był dodatkowy podział nazw, dziś panuje tendencja do standaryzacji i ujednolicania oznaczeń. Jedynym jak dotąd wyjątkiem od reguły jest odmiana PLS – opracowana przez firmę Samsung. W przypadku tej technologii twierdzi się, że zwiększa się kontrast i jasność, chociaż w praktyce nie ma oczywistych różnic w stosunku do konwencjonalnych IPS w tej samej kategorii cenowej.

Plusy matryc IPS:

  • doskonałe kąty widzenia;
  • wysokiej jakości reprodukcja kolorów, w tym obecność monitorów z certyfikatem Pantone lub CalMAN ;
  • mogą być szybkie (z krótkim czasem reakcji);
  • największy asortyment na rynku.

Wady IPS:

  • tradycyjnie niski kontrast (1000:1), który w budżetowych modelach czasami objawia się wyraźnym odblaskiem (zmętnieniem).
Dokładne odwzorowanie kolorów sprawia, że monitory IPS są dobrym wyborem do prac graficznych.
Jakie monitory mają matrycę IPS? Jakie kolwiek - gamingowe, biurowe, do pracy z grafiką itp.

Dla kogo jest odpowiedni monitor IPS? Będzie to najlepszy wybór dla profesjonalnych fotografów i montażystów wideo. Ponadto profesjonaliści graficy mogą wybrać model z interesującymi ich certyfikatami, w tym CalMAN. Budżetowe monitory nadają się do typowych zadań biurowych i nauki, natomiast wersje z szybką matrycą sprawdzą się w grach.

Łatwiej odpowiedzieć, do czego IPS nie bardzo się nadaje: oglądania filmów w pomieszczeniu przy słabym oświetleniu. Nawet na drogich monitorach skromny współczynnik kontrastu prawdopodobnie sprawi, że czerń będzie wyglądać jak ciemnoszary.

OLED

Matryca OLED (skrót od Organic Light Emitting Diode) to stosunkowo nowa technologia, która zasadniczo różni się od konwencjonalnych rozwiązań LED. Nie ma podświetlenia, a źródłem światła są pojedyncze piksele – organiczne białe diody LED.

Monitor OLED stał się cieńszy, gwarantuje doskonały kontrast (w końcu dosłownie każdy punkt ekranu może być całkowicie czarny) i fajną gamę kolorów. Inne zalety to doskonałe kąty widzenia (czasami nawet lepsze niż IPS), najszybsza reakcja - niecałe 1 ms od szarości do szarości (przykładowo w Asusie ROG Swift PG34WCDM jest to podawane na 0,03 ms).

OLED to zupełnie inna technologia z białymi, samoświecącymi pikselami.

Ekrany OLED często nie są zbyt jasne, ale dzięki doskonałemu kontrastowi obraz nadal wygląda na bogaty i soczysty, także podczas transmisji treści HDR. Ale prawdziwymi wadami tej technologii są wysoka cena i ryzyko wypalenia pikseli podczas wyświetlania statycznego obrazu przez długi czas (aby temu zapobiec, należy okresowo uruchamiać specjalne tryby odzyskiwania).

Plusy matryc OLED:

  • doskonały kontrast, dosłownie zmierzający do nieskończoności;
  • szerokie kąty widzenia;
  • dobra przestrzeń kolorów i jakość oddawania barw;
  • szybka reakcja (często poniżej 1 ms);
  • perspektywy dalszego rozwoju, w tym tworzenia elastycznych i przenośnych ekranów.

Wady OLED:

  • wysoka cena;
  • ryzyko wypalenia pikseli podczas wyświetlania obiektów statycznych przez długi czas.
Prawdziwa czerń i chłodny kontrast to cechy charakterystyczne matrycy OLED.
Jakie monitory zawierają matrycę OLED? Gamingowe i do rozrywki multimedialnej.

Dla kogo jest odpowiedni monitor OLED? Przede wszystkim dla wymagających fanów gier komputerowych, którzy nie są ograniczeni finansami. Modele OLED mogą zainteresować także koneserów kina i z powodzeniem można je wykorzystać do montażu wideo. Jednak do obróbki zdjęć i różnych prac biurowych, gdzie na ekranie często pojawia się statyczny obraz, sprawdzają się wyraźnie gorzej.

QLED

QLED (skrót od Quantum Dot Light Emitting Diode – dioda elektroluminescencyjna z kropką kwantową) to nie osobna matryca, a technologia polegająca na zastosowaniu w wyświetlaczach filtra światła kropki kwantowej. Ta dodatkowa warstwa znajduje się pomiędzy ciekłymi kryształami a tradycyjnym podświetleniem LED. Filtry te stosowane są razem z ekranami VA lub IPS, a od niedawna z OLED-ami. Pomimo natłoku marketingowego szumu, QLED naprawdę pozytywnie wpływa na jakość obrazu – zwiększa jasność, poszerza gamę barw i nie zakłóca szybkości matrycy. Cena za to wszystko jest wysoka.

Zalety QLED:

  • wysoka jasność szczytowa, która może przekroczyć 1000 nitów;
  • doskonały kontrast;
  • szeroka przestrzeń kolorów;
  • szybka odpowiedź.

Wady QLED:

  • wysoki koszt (ale zwykle niższy niż OLED);
  • mały wybór monitorów.
QLED to nie do końca rodzaj matrycy, a dodatkowy filtr światła z kropkami kwantowymi.
Które monitory wykorzystują QLED? Gamingowe i multimedialne.

Dla kogo przeznaczony jest monitor QLED? Dla wymagających graczy, a także koneserów filmów i seriali, którym nie podoba się OLED – ze względu na wysoki koszt lub ryzyko wypalenia. Warto też wziąć pod uwagę, że niemal połowa gamy monitorów z kropkami kwantowymi to modele zakrzywione.

QD-OLED

QD-OLED (skrót od Quantum Dot Organic Light Emitting Diode, czyli kropki kwantowe + diody samoświecące) to jedna z najnowszych matryc monitorów (i telewizorów), która zadebiutowała na rynku konsumenckim w 2022 roku. Łączy w sobie obie opisane powyżej technologie, zatem ekran posiada organiczne diody samoświecące (niebieskie) i dodatkowy filtr świetlny z kropek kwantowych, natomiast nie ma podświetlenia LED. Rezultatem jest zwiększona jasność szczytowa, a także doskonały kontrast i jeszcze szersza przestrzeń kolorów. Ponadto zapewnia doskonałą widoczność i natychmiastową reakcję. Cena QD-OLED jest obecnie najwyższa.

W matrycach QD-OLED zastosowano niebieskie diody, które dzięki filtrowi światła uzyskują pożądany kolor.

Zalety matryc QD-OLED:

  • doskonały kontrast, dosłownie zmierzający do nieskończoności;
  • wysoka jasność szczytowa, która może przekroczyć 1000 nitów;
  • fajne kąty widzenia;
  • dobra przestrzeń i dokładność kolorów;
  • szybka odpowiedź.

Wady QD-OLED:

  • cena (nawet wyższa niż w przypadku konwencjonalnego OLED);
  • ryzyko wypalenia;
  • mały asortyment.
QD-OLED może być bardzo jasny.
Które monitory wykorzystują QD-OLED? Gamingowe.

Dla kogo jest odpowiedni monitor QD-OLED? Dla najbardziej wymagających graczy, którzy potrzebują nie tylko szybkiej reakcji i doskonałego kontrastu, ale także zwiększonej maksymalnej jasności.

Porównanie matryc monitorów

Obecnie istnieje wiele technologii produkcji wyświetlaczy, a niektóre ich nazwy są podobne, co tylko zwiększa prawdopodobieństwo wprowadzenia w błąd. Dla większej przejrzystości i wygody podsumowaliśmy w tabeli główne wspólne i charakterystyczne cechy matryc monitorów:

Parametr TN+film VA IPS OLED QLED QD-OLED
Kontrast - + - +++ + +++
Jasność - +- +- +- + +
Wysokiej jakości odwzorowanie kolorów - +- + + + +
Gama kolorów - + + +++ +++ +++
Kąty widzenia - +- + + +- +
Szybka odpowiedź + + + ++ + +
Idealny scenariusz zastosowania gry, biuro gry, filmy, biuro gry, grafika, biuro gry, filmy gry, filmy gry, filmy
Duży asortyment + ++ +++ +- - -
Cena niska przeciętna przeciętna wysoka wysoka wysoka

Rola podświetlenia i chipy mini-LED

Ocenianie jakości obrazu monitora na podstawie samego rodzaju matrycy nie jest do końca poprawne. W przypadku tradycyjnych ekranów LED (dotyczy to modeli IPS, VA, TN+film i QLED) rodzaj podświetlenia ma poważny wpływ na obraz. Na przykład w najtańszych i średniobudżetowych monitorach producenci często nie wskazują jego typu. Ale tutaj z reguły stosuje się jedno z tych podświetleń:

  • najprostsze boczne (Edge LED) - umieszczone w pasku u dołu lub u góry panelu;
  • tylne, znane również jako Direct LED, zakrywa większość tylnej części wyświetlacza.

Często oba te rodzaje podświetlenia nie są w stanie znacząco poprawić jakości obrazu, a w niektórych przypadkach wręcz przeciwnie, podkreślają słabe strony, na przykład dają wyraźne rozjaśnienia (tandem najprostszego IPS z Edge LED) .

W segmencie zaawansowanym mogą pojawić się ulepszone wersje podświetlenia Direct LED ze zwiększoną liczbą diod LED, a czasami z funkcją lokalnego przyciemniania. Mogą zwiększyć kontrast obrazu i jakość kolorów. Ale znowu nie wszystkie marki udostępniają informacje o tych technologiach.

Zupełnie inaczej sytuacja wygląda w przypadku podświetlenia technologicznego – mini-LED. Producenci zawsze o tym piszą, gdyż stanowi to poważną przewagę konkurencyjną i znacząco poprawia jakość obrazu. System ten składa się z dużej liczby miniaturowych diod i zapewnia obsługę wielu lokalnych stref ściemniania. Co to daje:

  • zwiększa kontrast i/lub wyświetlanie czerni i jej odcieni;
  • doskonałą jasność szczytową;
  • rozszerzoną przestrzeń kolorów.
Podświetlenie mini-LED (na zdjęciu po prawej) oznacza wiele małych diod LED, wyższy kontrast i głębszą czerń.

Co prawda monitor z mini-LED kosztuje tyle samo, co monitor z ekranem OLED, chociaż może być oparty na tańszej matrycy - IPS lub VA.

Wnioski

Technologie produkcji ekranów nie stoją w miejscu. Powiedzmy, że TN+film miał kiedyś poważny atut – szybką reakcję i obsługę dla wysokich herców. Teraz niemal każda inna matryca jest w stanie zapewnić parametry pożądane przez graczy. Dlatego fanom gier może być trudniej wybrać najlepszą opcję. Muszą zwrócić uwagę na inne punkty:

  • jeśli jakość obrazu w ogóle nie ma znaczenia, nadal aktualny jest oldschoolowy TN+film;
  • jeśli planujesz nie tylko grać, ale także oglądać seriale, lepiej wziąć VA;
  • jeśli edytujesz grafikę lub wideo w przerwach między sesjami grania, priorytetem będzie IPS;
  • jeśli nie ma ograniczeń budżetowych, można przyjrzeć się bardziej zaawansowanym i droższym matrycom.

Przyjrzyjmy się pokrótce innym typowym scenariuszom:

  • Do biura lepiej rozważyć jedną z dwóch popularnych wśród rozwiązań LED technologii – IPS i VA, a w skrajnych przypadkach – TN+film.
  • Dla fanów kina i innych multimedialnych rozrywek dobrze sprawdzi się monitor z VA, ale można też rozejrzeć się za droższymi modelami QLED lub nawet modelami z organicznymi diodami elektroluminescencyjnymi – OLED lub QD-OLED.
  • Projektantom i montażystom wideo można polecić wysokiej jakości monitory IPS, natomiast do pracy wideo mogą nadawać się również monitory OLED i niektóre modele QLED.

Podsumowując, zauważamy, że w idealnym przypadku ostateczna decyzja o zakupie monitora powinna zostać podjęta po ocenie jakości jego obrazu w prawdziwym życiu. Nawet dwa modele z matrycą IPS tej samej marki mogą pokazywać zupełnie różne obrazy (np. ze względu na różnice w kalibracji fabrycznej), nie mówiąc już o produktach dwóch producentów i/lub obecności innych istotnych zmiennych.