Pozrite si
V seriáli článkov o komponentoch smartfónov pokračujeme mimoriadne dôležitou súčiastkou – displejom. Keďže už dávno nejde iba o jednoduché zobrazovače, pohodlne sa usaďte a pripravte sa na poriadnu dávku informácií, veríme že aj nových 🙂
Komu by bolo málo, ponúkame súvisiace tematické články:
Displeje moderných smartfónov zďaleka neplnia iba funkciu zobrazovania obrazu, i keď tá zostáva primárnou. Keďže sa už pred rokmi stala samozrejmosťou dotyková vrstva a dotykové ovládanie sa ukázalo ako najefektívnejšou (i keď nie bezproblémovou) cestou, zobrazovač sa razom stal ovládačom prístroja, minimálne pre 95% prípadov. Ako užitočné sa ukázali aj ďalšie vrstvy – predovšetkým tvrdé ochranné sklo a antireflexný povrch, aj keď ten je stále veľmi zriedkavý. Ale aby sme začali od začiatku, najdôležitejšia je ešte stále zobrazovacia vrstva tvorená jednotlivými (sub)pixlami.
Stavať na dobrom základe
Najjednoduchšia technológia, ktorá sa používa už skutočne iba v najlacnejších smartfónoch, je TFT s LED podsvietením. Ako každý displej, skladá sa predovšetkým z jednotlivých pixlov, zložených zo subpixlov – červeného, zeleného a modrého, niekedy aj ďalších – ktorých kombináciou pri rôznej intenzite svetla možno dosiahnuť bežne 16,8 milióna, ale aj viac farebných odtieňov. Ďalej pozostáva zo zdroja podsvietenia – keďže osvetľovacie trubice sa do tenkého mobilu nezmestia, používajú sa samozrejme LED diódy po stranách, nechýba riadiaca elektronika ovládajúca tieto dve vrstvy a, samozrejme, ďalšie subkomponentny spomínané v predchádzajúcom odseku. Od kvality zobrazovacej vrstvy závisí farebná vernosť a celková kvalita obrazu, pri podsvietení posudzujeme jeho intenzitu (vysoký jas sa hodí najmä na priamom slnečnom svetle) a rovnomernosť (v prípade pomerne malých smartfónov nebýva problémom).
Už od nižšej strednej triedy sú však takmer samozrejmosťou IPS panely. Tie sú v zásade veľmi podobné ako LED-TFT/LED-LCD, avšak upraveným usporiadaním pixlov dosahujú dokonalé pozorovacie uhly (178° horizontálne i vertikálne) a tiež ďalšie výhody. Primárne by mali mať vyššiu spotrebu a nižšiu odozvu, ale prvú podmienku do značnej miery eliminoval vývoj a druhá nie je v mobilnom svete až tak dôležitá ako napríklad pri herných PC monitoroch či high-end televízoroch. Mimochodom, ako podsvietenie sa používajú takisto LED diódy. Obe skupiny technológií, LED-LCD aj IPS, existujú v pomerne veľkom množstve odnoží a vylepšených variantov ako napríklad Super LCD, Super Clear LCD, Super IPS+, Clear Black LCD a podobne. Každý sa snaží vylepšiť niekoľko parametrov obrazu, v zásade je však dnes takmer každý displej v smartfónoch dostatočne kvalitný. To sa nedá povedať o lacných notebookoch, ktoré ešte často používajú panely s mizernými pozorovacími uhlami; dokonca aj lacné televízory sú na tom dosť zle. Na trhu smartfónov sa točia veľké peniaze a tak sa nesmieme čudovať, že je tu vývoj zobrazovacích technológií najrýchlejší. Dôležitý je aj fakt, že je jednoduchšie urobiť bez výrobných defektov malý 5“ panel ako veľký 50“ do televízora. V prepočte na plochu samozrejme výrobca displej predá oveľa drahšie výrobcovi smartfónov.
To sú tiež dôvody, prečo smartfóny ako takmer jediný trh môžu tak intenzívne využívať panely budúcnosti, teda technológiu AMOLED. Tá tiež vychádza z LED-LCD, avšak zlučuje zobrazovaciu a osvetľovaciu vrstvu. Organické súčasti subpixlov totiž dokážu samé od seba generovať svetlo, pokiaľ nimi prechádza elektrický prúd. Vďaka tomu môžu byť nielen tenšie (čo sa v dobe 5 mm hrubých smartfónov hodí), ale najmä sú efektívnejšie ako anorganické podsvietenie, takže za väčšiny scenárov spotrebujú podstatne menej energie. Pri celej bielej obrazovke môžu byť síce podľa odborníkov až trikrát „žravejšie“ ako bežný LCD panel, avšak ak aspoň časť obrazu pozostáva z čiernej farby, začína sa použitie Super AMOLED displeja vyplácať. Pokiaľ je celé prostredie operačného systému ladené do čiernej farby (čo platí v prípade Windows Phone aj Android OS), môže úspora stúpnuť až na 60 %. Aktuálne AMOLED panely vedú tiež v živosti farieb, hoci tá je podľa mnohých odborníkov až prehnaná a nereálna. Je to však otázka nastavenia, ktoré si môžete prispôsobiť aj vy sami. Pozorovacie uhly, jas i kontrast bývajú zvyčajne tiež na špičkovej úrovni. V určitých disciplínach ešte síce AMOLED panely nájdu premožiteľov (niektoré napríklad zaostávajú v čitateľnosti na slnku), no všeobecne ich môžeme považovať za cestu do budúcnosti. Zatiaľ výrobcovia pracujú nielen na zdokonaľovaní zobrazovania, navyšovaní výrobných kapacít a znižovaní výrobných nákladoch, ale aj na ohnutých, ohybných či dokonca rozbaľovacích displejoch. To je napokon jedna z najväčších vízií technologického sveta na ďalšie desaťročie. Mať na rukách hodinky, roztiahnuť ich displej na veľkosť smartfónu a zavolať si, roztiahnuť ešte viac a surfovať na pohodlnom tablete… Toto nič iné ako OLED technológia nedokáže.
Dotyková, ochranná, antireflexná vrstva
Kedysi sme členili dotykové ovládanie na dva princípy: rezistívny (odporový) a kapacitný displej. Prvý sa vyznačoval možnosťou ovládania nielen bruškami prstov, ale aj nechtami či prakticky akýmikoľvek predmetmi vhodných rozmerov. Bolo však potrebné vyvinúť určitý fyzický tlak, navyše bývali tieto displeje pomerne málo citlivé. Kapacitný displej naopak funguje na báze elektrickej vodivosti, samozrejme sa využíva malý neškodný prúd. Takýto displej je oveľa citlivejší a presnejší, umožňuje tiež snímanie viacerých prstov naraz (dnes samozrejmé multitouch gestá boli kedysi výsadou zopár high-end prístrojov), ale na druhej strane ho nemožno ovládať nevodivými predmetmi. To je problém napríklad v zime (v rukaviciach) a dotykové perá tiež musia byť špeciálne. Riešení na túto nevýhodu je viacero – niekto si jednoducho odstrihol dva prsty na rukaviciach, výrobcovia príslušenstva vytvorili rukavice s vodivou vrstvou na prstoch, výrobcovia smartfónov (najmä Nokia) zas pripravili technológie zosilnenia citlivosti, ktoré umožňujú ovládanie aj cez bežné rukavice. Výhodou môže byť tiež možnosť bezdotykového ovládania – smartfón „cíti“ kontakt aj na niekoľko milimetrov, bez priameho dotyku. Samsung to napríklad využíva na zobrazenie náhľadov/popisov určitých prvkov (odkazy na webstránkach, fotografie v galérii…) bez nutnosti aktivovať daný prvok. Skúšali to aj iní výrobcovia, tak či onak je to však pomerne okrajová záležitosť.
Takmer samozrejmosťou sa tiež stáva prítomnosť odolného krycieho skla, a to zďaleka nie iba v nezničiteľných smartfónoch. Veď pád smartfónu na tvrdý povrch, ale aj nečakané poškriabanie sa môže stať kedykoľvek a výmena je v tomto prípade veľmi drahá, keďže len u niektorých výrobcov ide o záručnú záležitosť. Že sa dotykový smartfón s rozbitým displejom nedá používať ani s veľkou dávkou sebazaprenia škoda hovoriť. Odolné sklo však značnú časť nebezpečenstva eliminuje. Najznámejšie sú sklá Corning Gorilla Glass, aktuálne už v tretej generácii, ďalšia by mala dokonca priniesť ochranu proti baktériám na povrchu smartfónu. Najmä výrobca Sony používa konkurenčné sklá Asahi Dragontrail. Mať na mobile odolné sklo určite nie je na škodu.
Žiaľ dotykový displej znamená v 99% prípadoch prítomnosť lesklého krycieho skla. Kto vyskúšal na počítači matný alebo aspoň antireflexný displej, určite uzná, že pohodlie sa s lesklým displejom ani len nedá porovnať. Navyše matný displej vďaka nízkej intenzite odrazov svetla umožňuje fungovanie s nižším jasom a teda aj nižšou spotrebou energie. Žiaľ aj z dôvodu lepšieho kĺzania prstov po lesklých displejoch netreba s tými matnými v mobiloch rátať. Antireflexné vrstvy na zníženie odrazov vraj niektorí výrobcovia používajú, ale popravde, efekt sme veľmi nespozorovali. Pritom v porovnaní s počítačmi či televízormi sú smartfóny mnohonásobne častejšie používané v presvetlenom prostredí, teda vonku. V tomto majú výrobcovia veľké rezervy.
Rozlíšenie – PPI mánia konečne spomaľuje?
Sú to už viac než štyri roky, čo Apple odštartoval mániu zvyšovania rozlíšenia a jemnosti displejov nielen smartfónov, ale v podstate aj všetkých druhov počítačov a nepriamo aj televízorov. Z dlhé roky podhodnotených displejov sme sa už za čosi vyše roka dostali na maximálne rozumné hodnoty, za čo si výrobcovia zaslúžia pochvalu. Žiaľ, tam sa nezastavili a ďalšie zvyšovanie počtu pixlov už bolo viac v prospech marketingových popevkov, než nárastu hodnoty pre používateľa. Škoda že to omieľame stále dokola bez väčšieho úspechu, ale pravdu jednoducho treba opakovať. Ľudské oko má hranicu, za ktorou už nedokáže jednotlivé pixle z pozorovacej vzdialenosti rozlíšiť, táto hranica určuje maximálnu rozumnú jemnosť. Vyššia už krajší obraz vašim očiam nedopraje, pretože si ju nevšimnete. Naopak, príliš jemný displej spotrebuje podstatne viac energie (nielen sám, ale aj prostredníctvom vyššej záťaže grafického jadra), znižuje grafický výkon a samozrejme skracuje výdrž batérie. Niekomu môžu vadiť drobné prvky, nie všetky sa totiž dajú zväčšiť. Isteže, jemnejší displej je lepší ako zrnitý, ale všetko s mierou. Kde je tá hranica? Vychádzajúc z údajov zverejnených Applom, Intelom a odborníkmi z tejto oblasti, všeobecne uznávaná a toľkokrát zbytočne prekonaná hodnota 300 PPI platí iba pre malé smartfóny do veľkosti asi 3,5 palca, aké sa dnes už takmer ani nevyrábajú. S rastom uhlopriečky displeja rastie aj pozorovacia vzdialenosť a tým klesá schopnosť oka rozpoznať raster. To znamená že na dnes bežných 4,5-5“ smartfónoch úplne stačí okolo 270 – 290 PPI a na veľkých phabletoch je 260-280 PPI ideálna hodnota. Viac naozaj netreba. Marketingové pokusy s 530 PPI sú naozaj úplne mimo, už HD rozlíšenie je pre bežný smartfón veľa, o Full HD ani nehovoriac. Zdá sa však, že aspoň na istý čas výrobcovia v tomto šialenstve spomalili a Full HD rozlíšenie si na čas zachovali aj vlajkové lode. Možno je to ale iba prechodný stav a už na výstave IFA 2014 o pár dní predstavia viacerí nové modely s rozlíšením 2 560 x 1 440 pixlov. Kiežby nie. Chceme nové praktické vychytávky na každý deň, silnejšie batérie, efektívnejší hardvér a vôbec vyššiu používateľskú hodnotu, nie predháňanie sa v zbytočnostiach…
Displeje smartfónov sú pomerne príjemná téma. Veď sú snáď najlepšie zo všetkých oblastí elektroniky – dokonca ani televízorom sa nedostáva tak kvalitného hardvéru. V budúcnosti sa situácia ešte určite bude zlepšovať. Škoda len toho, že výrobcovia aktuálne plytvajú čas, peniaze i vedecké kapacity na jednostranný vývoj, ktorý už nikomu nepomôže.
Ak chcete vedieť viac, pozrite si celý seriál:
Vyznajte sa v smartfónoch – procesory
Vyznajte sa v smartfónoch – integrované grafiky a prehľad procesorov
Vyznajte sa v smartfónoch – RAM, úložiská, pamäťové karty a OTG
Vyznajte sa v smartfónoch – displeje a ich parametre
Vyznajte sa v smartfónoch – fotoaparáty a všetko okolo nich
Vyznajte sa v smartfónoch – senzory všetkého druhu
Vyznajte sa v smartfónoch – lokálne prenosy, konektory a obrazové výstupy
Vyznajte sa v smartfónoch – telekomunikačné a navigačné systémy
Vyznajte sa v smartfónoch – batérie, reproduktory a ostatný hardvér
Foto: Archív TECHBOX, výrobcovia