Greška

Došlo je do greške.

Editorijal: IPS tehnologija

04.12.2015 13:04 | 2 Multimedija
Editorijal: IPS tehnologija

U pitanju je jedna od popularnijih tehnologija LCD ekrana koja se vrlo često sreće u uređajima kao što su monitori, televizori, smartfoni i tableti. Ovaj članak posvećujemo široko zastupljenom IPS tipu panela: želimo da diskutujemo o načinu na koji funkcioniše, pozitivnim, ali takođe i negativnim stranama. Neke od ovih prednosti su očigledne, ali mnogima nije potpuno jasno kako se IPS tehnologija kotira u odnosu na druge tipove ekrana...


Dragoljub Radovanović

Manje upućenim potrošačima sve brojnije, različite tehnologije u aktuelnim uređajima današnjice mogu zadavati veliku glavobolju. Šta je to IPS, šta ima da ponudi u odnosu na druge tipove ekrana, da li je bolji ili lošiji od - "upiši ovde"- tehnologije? Sve su ovo pitanja koja se često ponavljaju na internetu, jer mnogima u celoj toj zbrci oko različitih tipova ništa nije jasno i ne znaju šta im konkretno IPS donosi u odnosu na tip ekrana koji već poseduju.

Pomenuta tehnologija je u prethodnih 3-4 godine počela intenzivnije da menja do tada izuzetno popularnu TN matricu, i to najviše u kategoriji monitora. Da budemo precizniji, ovaj tip ekrana je polako prešao u mejnstrim od početka 2009. kada se desila prekretnica u smanjivanju troškova proizvodnje predstavljanjem e-IPS tipa proizvedenog od strane kompanije LG.

U periodu pre 2009. godine IPS monitori svakako jesu postojali, ali su takoreći gotovo pa isključivo bili namenjeni profesionalnom i poslovnom korišćenju, a pored toga su po jednom, vrlo bitnom aspektu odbijali korisnike - u pitanju je bila vrlo visoka cena. Uvođenjem e-IPS matrice koja je bila jeftinija za izradu ovakvi monitori su postali dostupni mnogo široj populaciji, jer je i sama cena takvih modela bila dosta niža. Od tog trenutka pa nadalje, IPS je takoreći postao hit, i ubrzo se proširio i na druge vrste uređaja, koji ne pripadaju isključivo kategoriji monitora. Možete zamisliti kakvo je bilo oduševljenje korisnika kada su za istu svotu novca sada mogli da odaberu IPS umesto tradicionalnog TN panela, koji se ni izbliza nije odlikovao tako dobrim uglovima gledanja, kao i znatno lošijom reprodukcijom boja. Jedina stvar koja je u tom periodu sprečavala korisnike da pređu sa TN na IPS bilo je veće vreme odziva, ali to je stvar koja je većinom pogađala gejmere.



Šta je sa smartfonima i tabletima? Samim tim što je IPS postajao sve popularniji i jeftiniji za proizvodnju u sferi monitora, veoma ubrzo je pronašao put i do manjih prenosivih uređaja. Jedan od prvih proizvođača koji je počeo da koristi ovu tehnologiju ekrana u smartfonu i tabletu bio je Apple, pa se LG-ev IPS premijerno pojavio u iPhone 4 i originalnom iPad-u. U isto vreme sredinom 2010. godine Samsung je učinio dostupnim svoj prvi Samsung Galaxy S smartfon sa izuzetno primamljivim Super Amoled ekranom, pa je tada nastala prava bitka između pomenutih tehnologija, dok je TN tada sasvim ostavljen po strani i polako je tonuo u zaborav...

Danas, većina smartfona ili tableta, pa čak i oni najjeftiniji modeli, koriste IPS ekrane, a iako ga mnogi tako obeležavaju, nije svuda prisutan baš LG-ev tip ekrana zbog licenciranja. Negde će to biti SuperLCD napravljen od strane Sony-a i Sharp-a, ili Samsungov PLS u njihovim tabletima, ali u suštini sve je to IPS tehnologija, samo što je drugačije brendirana i donosi minimalne razlike u odnosu na LG-ev originalni IPS.




Istorija i tehnički opis

Kao što možda znate, najveći proizvođač IPS ekrana je kompanija LG Electronics. Ono što mnogi zapravo ne znaju da IPS tehnologiju nije izmislio baš LG, već kompanija Hitachi i to još 1996. godine, kao ideju da reši ograničenost TN tipa, tačnije lošije uglove gledanja i slabiju reprodukciju boja. Hitachi nikada nije sam u svojim pogonima proizvodio ove panele, već je taj posao poverio kompanijama LG i Philips. IPS je zapravo skraćenica za In-Plane-Switching, a ovaj naziv se koristi zbog toga što kristali u ćelijama leže u istoj osi i uvek su paralelni osi panela, za razliku od TN-a gde su oni postavljeni više vertikalno.

Nešto detaljnije o funkcionisanju IPS panela - tečni kristali su postavljeni horizontalno u odnosu na ekran i ostaju u horizontalnoj orijentaciji kada se primeni napon, kod TN-a su kada nema napona postavljeni horizontalno ali se pomeraju u vertikalni položaj kada ima struje. Šta to znači? Zbog toga što kristali uvek ostaju u horizontalnom položaju u odnosu na optički filter koji propušta svetlo, to znači da su uglovi gledanja dosta širi u odnosu na položaj posmatrača. Kod TN-a zbog toga što kristali rotiraju u vertikalni položaj (više pod uglom blažim od 90 stepeni), sam ugao gledanja je više ograničen. IPS panel propušta pozadinsko osvetljenje u njegovom aktivnom stanju, a blokira ga u svom pasivnom stanju (kada nije snabdeven voltažom ), ekran je beo kada ima struje ili crn kada nema struje. Sa TN i VA ekranima situacija je obrnuta - ekran je beo kada nema napona zbog vertikalne orijentacije kristala i crn kada je primenjena struja.


 

Šta to znači u praksi? Zbog ovakve orijentacije uglovi gledanja kod IPS jesu dosta širi u odnosu na TN, mada kod VA ekrana koji su rešeni drugačije u odnosu na TN, uglovi gledanja su dosta bolji, ali nisu i dalje toliko široki kao kod IPS tehnologije. Sa druge strane, iako uglovi gledanja ili reprodukcija boja nisu toliko dobri kao kod IPS panela, TN je i dan danas omiljen od strane gejmera zbog svog brzog odziva, koji ide i do 1ms. Takođe, TN podržava i veću stopu osvežavanja, tako da postoje 120/144Hz TN monitori. IPS obično ide do 5ms odziva i 60Hz osvežavanja, mada tehnologija je napredovala i veoma ubrzo ćemo videti 120Hz monitor.

IPS ima svojih prednosti koje smo pomenuli, ali i manu u vidu niskog kontrasta i manje dubine crne boje. Na ovim poljima dominiraju VA tipovi panela kao što su PVA ili MVA, čiji statični kontrast ide i do tri puta više od IPS-a ili TN-a - često preko 3000:1, gde TN i IPS idu do 1000:1. Ovo je posebno bitna stvar kod televizora, gde ipak blagu prednost dajemo modelima sa PVA/MVA panelima, naspram onih sa IPS tipom. Sa druge strane, IPS modeli kompanija kao što su Dell, LG, Philips, Asus, HP, itd, ipak su mnogo popularniji među korisnicima, i ono što je bitnije, ponuda je daleko raznovrsnija u odnosu na VA tip.


Različiti tipovi IPS tehnologije

Super-IPS (S-IPS)

Prvobitna IPS tehnologija je postala osnova za nekoliko poboljšanja: Super-IPS (S-IPS), Dual Domain IPS (DD-IPS), i Advanced Coplanar Electrode (ACE). Poslednje dve tehnologije pripadaju kompaniji IBM (DD-IPS) i Samsung (ACE) i zapravo su nedostupne u radnjama. Proizvodnja ACE panela je stopirana, dok DD-IPS paneli dolaze od IDTech, zajedničkim ulaganjem kompanija IBM i Chi Mei Optoelectronics - ovi skupi modeli sa visokim rezolucijama zauzimaju njihovo utočište, koje se nešto malo preklapa sa standardnim potrošackim tržištem. NEC takođe proizvodi IPS panele pod brendovima kao što su A-SFT, A-AFT, SA-SFT i SA-AFT, ali su oni ustvari ništa više od varijacija daljeg razvijanja S-IPS tehnologije.

Super IPS paneli su uglavnom proizvedeni od strane kompanije LG.Display (nekada LG.Philips) i oni su prošli kroz nekoliko generacija od njihovog začetka. Prvobitni S-IPS je napravljen na snagama IPS dodavanjem naprednog više-domenskog položaja tečnog kristala. Izraz S-IPS je još uvek široko korišćen u modernim ekranima, ali tehnički mogu da budu suptilne razlike, čineći ih S-IPS, e-IPS, H-IPS ili p-IPS na primer.







S-IPS paneli su stekli najšire priznanje, uglavnom zbog truda jednog zajedničkog ulaganja kompanije LG.Philips LCD (danas poznatom kao LG.Display), koja proizvodi dosta jeftine i kvalitetne 19", 20", 24" i 30" matrice. Osim visoke cene, vreme odziva je bilo jedna od ozbiljnih mana IPS tehnologije - prvi paneli su bili spori sa čak 60ms na oficijalnoj crno-beloj-crnoj tranziciji (i još sporije na sivo-sivoj). Srećom, inžinjeri su poboljšali pun odziv na 25ms i 16ms kasnije, i ovaj zbir je jednako podeljen između vremena uzdizanja i opadanja pixela. Povrh toga, vreme odziva ne raste previše na crno-sivim tranzicijama u poređenju sa specifikacijom, tako da neke starije S-IPS matrice su mogle da se mere sa starijim TN film panelima (pre Overdrive-a naravno ).

Neko vreme su S-IPS paneli ostali na ~16ms kao njihovom najboljem vremenu odziva na papiru. Međutim, Overdrive je stigao i na ovu tehnologiju (što LG.Display zove ODC -Over Driving Circuitry) posle uspeha na TN Film, PVA i MVA panelima. IPS se ponovo uzdigao u poslednjih par godina nudeći odlična citirana vremena odziva kao i odličnu odzivnost u praksi. Neki moderni IPS paneli čak imaju vreme odziva kao TN film paneli u realnoj upotrebi.

 









IPS tehnologija je uvek bila na vrhu što se tiče reprodukcije boja i uglova gledanja. Tačnost boja je uvek bila pozitivna karakteristika ove vrste ekrana, i na modernim ekranima IPS matrice mogu da prevaziđu performanse TN Film i VA ekvivalenata. Uglovi gledanja su ključna stvar u ovome, zbog toga što IPS matrice ne pate od pomeranja kontrasta kada se gledaju malo pomereno iz centra što možete da vidite kod panela VA tipa. Ovo je razlog zašto je IPS generalno smatran kao bolji izbor za posao gde je tačnost boja jako bitna i za profesionalne ekrane, kombinujući odličnu reprodukciju boje sa zaista širokim uglovima gledanja (178/178 stepeni). S-IPS paneli mogu da prikazuju problem - ljubičastu boju kada se gleda tamna slika iz širokog ugla, i u nekim slučajevima dodatni (i prilično redak) film se dodaje na panel da poboljša dubinu crne boje iz ugla. Ovaj "Advanced True Wide" (A-TW) polarizer nije često korišćen, ali se može naći na nekim NEC modelima više klase na primer.

Jedini pravi problem S-IPS tehnologije tradicionalno je loš kontrast (kao na prosečnoj TN Film matrici) . U prevodu vidite tamno sivu umesto čisto crne boje. To nije toliko primetno preko dana, ali ako radite u slabo osvetljenoj sobi, možete biti razočarani svetlinom crne boje (povezano sa karakterističnom ljubičastom nijansom kada gledate ekran sa strane). Dubina crne boje je često problem sa S-IPS panelima. Međutim, kontrast je znatno unapređen i dubina crne boje je bolja kao rezultat. Bez obzira da li je dubina crne boje dobra kao na PVA/MVA panelima ili ne je sporno, ali tehnologije kao Digital Fine Contrast DFC ( Dynamic Contrast Ratio Control ) pomažu da poboljšaju dubinu crne boje. Jedna oblast koja ostaje problematična za moderne IPS panele je prikazivanje filmova, ponovo sa smetnjama koje su prisutne, i samo akcentirane sa teškom primenom Overdrive tehnologija.

 

 


 
Enhanced i Advanced S-IPS (E-IPS i AS-IPS)

Ponekad ćete videti da se koriste ovi termini, ali S-IPS se još uvek koristi kao termin za moderne IPS panele. Sa predstavljanjem RTC tehnologije (Overdrive Circuitry - ODC) i dinamičkog kontrasta, LG.Display je počeo da proizvodi svoje takozvane "Enhanced IPS" (E-IPS, ne treba ih mešati sa e-IPS) panele. Vremena odziva piksela su smanjena preko G2G tranzicija na nisku cifru od 5ms, ali dinamički kontrast je prvenstveno bio 1600:1.

Enhanced S-IPS se gradi na S-IPS tehnologiji, pružajući isti 178 stepeni ugao gledanja odozgo, odozdo i sa strana, i znatno poboljšava gledanje iz pomerene ose, iz uglova kao što su 45 stepeni na primer. Retko ćete videti da se termin E-IPS negde koristi, da budemo iskreni.

Možete takođe povremeno videti ime "Advanced S-IPS" (AS-IPS) da se koristi, ali to je ime samo dato specifično od strane NEC-a svojim E-IPS panelima razvijenim i korišćenim u njihovim veoma popularnom NEC 20WGX2 modelu.

Horizontal-IPS (H-IPS)

U skorašnjim generacijama IPS panela, LG.Display je izmenio postavku piksela, time uzdižući "Horizontal-IPS" (H-IPS) panele. U jednostavnim terminima, proizvođač je navodno smanjio širinu elektrode, kako bi smanjio curenje pozadinskog osvetljenja, a ovo je zapravo napravilo novu strukturu piksela. Struktura poseduje vertikalno postavljene podpiksele u pravoj liniji, umesto u obliku strele kao kod S-IPS panela.

U praksi, može biti prilično teško uočiti razliku, ali bliža inspekcija može da otkrije manje "svetlucav" izgled i nešto poboljšan kontrast. Neki korisnici pronalaze razliku u prikazivanju teksta takođe, gde kod ove nove strukture piksela tekst ostaje jasan i oštar. H-IPS će takođe prikazivati belo isijavanje kada se posmatra sa strane dok se gleda crna slika, u poređenju sa ljubičastom tintom na S-IPS matricama. Neki IPS paneli u high end monitorima su opremljeni sa Advanced True Wide (A-TW) polarizatorom, koji pomaže u poboljšanju crne boje kada se gleda sa strane i smanjuje bledo isijavanje u širokim uglovima na IPS panelima. Ipak, ovaj A-TW polarizator nije uključen u svakom modelu koji poseduje H-IPS panel, tako da ovo ne treba pogrešno shvatiti. Nažalost, danas se veoma retko koristi.

Bliža inspekcija modernih IPS panela može da pokaže ovu novu H-IPS strukturu piksela, iako ne baš svi proizvođači ističu da njihovi modeli imaju H-IPS panel. Zaista, LG.Display se ne poziva na ovu H-IPS verziju, iako sa tehničke strane gledanja na stvari, većina modernih IPS panela su H-IPS formata. Kao primer nekog ko se poziva na ovu novu generaciju, NEC je koristio H-IPS ime u svojim skorašnjim specifikacijama panela za modele kao što su 2690WXUi2 and 3090WUXi. Jedan od svežijih i aktuelnih H-IPS modela je LG 27EA83.


 

Sledeći tehnički izveštaj se pojavio od strane radnika LG.Philips LCD laboratorije: "Dizajnirali smo novu postavku piksela kako bi poboljšali odnos otvora IPS režima TFT-LCD (H-IPS). Ovaj H-IPS izgled piksela je smanjio širinu strane elektrode, korišćene da minimizuje preklapanje slike i curenje svetlosti, koje su podstaknute smetnjom između data bus linije i strane elektrode konvencionalnog IPS režima. Strane elektroda piksela mogu biti smanjene horizontalnim postavljanjem interdigitalne šeme elektroda, gde konvencionalni IPS pikseli imaju vertikalnu postavku interdigitalnih elektroda. Uvideli smo da 15-inčni XGA TFT LCD H-IPS strukture ima odnos otvora do 1.2 puta veći od odgovarajuće konvencionalnog IPS dizajna piksela"


S-IPS strukura piksela



H-IPS struktura piksela



e-IPS

Tokom 2009-e godine LG.Display je počeo da razvija novu generaciju e-IPS panela koja je pod kategorija H-IPS tipa. Oni su uprostili strukturu podpiksela u poređenju sa H-IPS (sličan slučaj sa cPVA vs S-PVA) i povećali prozirnost matrice. Čineći to, uspeli su značajno da smanje troškove produkcije, ciljajući da se takmiče sa niskom cenom TN Film panela i Samsung-ovom cPVA generacijom. Zbog toga što je prozirnost panela povećana, omogućeno je smanjivanje intenziteta pozadinskog osvetljenja, jer je manje svetlosti bilo potrebno da se postigne isti nivo osvetljenosti kao sad. Ovo pomaže u značajnom smanjenju cene u poređenju sa S-IPS tipom panela.

Glavna mana e-IPS-a u poređenju sa S-IPS panelima je to da su uglovi gledanja manji. Kada pogledate e-IPS matricu sa strane, slika će izgubiti svoj kontrast jer će se crna boja pretvoriti u sivu. Sa druge strane, nema pomeranja u tonu boja (kao sa TN i cPVA matricama) i uglovi gledanja, posebno vertikalni, su još uvek mnogo veći nego kod TN-a. Uzgred, opadanje kontrasta kada se ekran posmatra sa strane može biti kompenzovan ugrađivanjem specijalnog ispravljajućeg filma (A-TW polarizator) , ali uzimajući u obzir da su e-IPS matrice namenjene monitorima srednje klase, a ovaj film podiže cenu, većina proizvoda dolazi bez njega. Neki modeli panela su 6-bit + AFRC zapravo (umesto pravih 8-bitnih), što može objasniti kako su troškovi proizvodnje niski u nekim slučajevima.

Iako je nepoznato šta slovo "e" ovde predstavlja, najverovatnije je da znači "ekonomični" ili slično, jer se ovi paneli prave sa ciljem da zadrže troškove produkcije i maloprodajne cene niskim. Sa nižim maloprodajnim cenama, uvek postoji dodatni rizik od varijacije panela, što može dovesti do problema kontrole kvaliteta u nekim modelima. e-IPS tipu je vrlo sličan i isto tako vrlo pristupačan AH-IPS, kakav recimo možemo sresti u modelu LG 23MP65.

UH-IPS i H2-IPS

UH-IPS i H2-IPS - Ova su nova imena koja neki proizvođači nude. Istaknuto je da ovi "novi" paneli nude poboljšanu energetsku efikasnost, ali je nejasno šta ova nova slova znače. Možda "UH-IPS" znači "Ultra Horizontal-IPS"? Svakako se čini da su ovo osvežene verzije H-IPS panela. Moguće je da je UH-IPS ista stvar kao E-IPS, sa drugim proizvođačima koji koriste drugu terminologiju kako bi pokušali da odvoje svoje ekrane. UH-IPS je ili ista stvar kao e-IPS ili podkategorija u tom razvoju, koja je zapravo podkategorija H-IPS panela.

Neke specifikacije od LG-a pružaju tragove u razlikama. Linije koje odvajaju piksele su manje nego kod H-IPS i prema tome UH-IPS tehnologija ima 18% veći odnos otvora. Ovo će navodno poboljšati svetlinu i kontrast, dok u isto vreme štedi energiju. LG je koristio ovu terminologiju sa svojim LED osvetljenim modelima.



 


S-IPS II


Još jedan termin koji je korišćen od strane nekih proizvođača sa lansiranjem novih IPS ekrana. Ovaj "S-IPS II" navodno ima još veći odnos otvora od UH-IPS panela (11.6% veći), dodatno poboljšavajući osvetljenost i kontrast i pomažući mu da sačuva energiju. Takođe, izgleda da je iz dostupnih informacija struktura piksela izmenjena i da nije više horizontalna kao kod H-IPS, već je više kao tradicionalni S-IPS / AS-IPS izgled strele. Ovo izgleda kao e-IPS tip razvoja, ali vraćajući se na stariji S-IPS izgled piksela, nasuprot razvijanju H-IPS-a.


Performance IPS (p-IPS)


 

Ovo je novo ime o kojem je NEC počeo da priča još od rane 2010-e sa svojim PA serijama monitora. Srećom, oni su bili ljubazni da kažu šta "p" znači u njihovom marketingu, uzdižući generaciju "Performanse IPS" panela. Ovo novo ime panela se koristi u novim 24"-30" monitorima (PA241W, PA271W, PA301W). Zapravo, p-IPS ime je samo podkategorija H-IPS tehnologije, koja je napravljena kako bi NEC isticao svoje nove "10-bitne" modele od ostalih. Sa dodatkom, kada pogledate detalje, paneli su zapravo 8-bitni modul sa 10-bitnim risiverom, pružajući vam 8-bit+AFRC modul. On je sposoban da prikaže paletu od 1.07 milijardi boja (10bit) kroz FRC tehnologiju, ali to nije prava 10-bitna dubina boja. Ovo je istinito barem za 24" i 27" modele, iako 30" model nije izdat u vreme pisanja ovog teksta.

Postoji veoma mali broj pravih 10-bitnih panela na tržištu, mada 24" 10-bitni modul se nalazi u HP LP2480zx modelu na primer, ali po dosta velikoj ceni. Neki drugi high-end modeli koriste prave 10-bitne panele takođe, ali morate biti pažljivi, jer 10-bitne cifre koje stavljaju proizvođači nisu baš 100% tačne.

Može se lepo reći da je panel sposoban za 10-bitnu dubinu boja (1.07 milijardi paleta boja) naspram 8-bitne dubine boja (16.7 miliona boja), ali se mora uzeti u obzir da li je ovo praktično upotrebljivo i da li ćete ikada iskoristiti tu dubinu boja. Pored zahteva od strane vaše aplikacije, operativnog sistema, grafičke karte i softvera, postoji još jedno važno ograničenje iz tačke gledišta, gde mora da postoje konekcije koje podržavaju 10-bitnu dubinu boja. U ovom trenutku DisplayPort i Dual-link DVI su jedine opcije koje mogu to da isporuče. Pun 10-bitni radni tok je još uvek ekstremno redak na trenutnom tržištu.

Bez obzira na to da li imate 10-bitnu dubinu boja prikazanu, ekran sa 10-bitnim mogućnostima ipak ima svojih prednosti. Monitor bi trebao još uvek da bude sposoban da lepo skalira boje, čak i sa 24-bitnih izvora. Većina ovih 10-bitnih panela će takođe biti opremljeni sa dodatnom internom obradom, koja će pomoći u poboljšanju tačnosti i ona je bolje preneta na 10-bitni panel nego na 8-bitni panel, pružajući manje devijacije i manju šansu za banding probleme.

zeljo024 Član postova: 158
edukacija bato, edukacija...to je ono sto nam treba

Test: SBB D3i - sam izaberi svoju (internet) televiziju

Editorijal: OLED tehnologija

  • Povezane teme:
10304
10305
10306
10307
10308
10309