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IPS比拼AMOLED 手机屏幕材质对比
2020-08-01 21:34:48

一直以来,三星AMOLED 屏幕凭借着出色的显示效果以及鲜艳的色彩表现吸引了众人的眼球,然而屏幕颗粒感严重是该屏幕的一个致命伤。直到三星I9100的推出,其搭载的Super AMOLED Plus屏幕,采用了全新的像素排列方式,才从根本上解决了屏幕颗粒感严重的问题,使屏幕显示效果产生了质的飞跃。

与此同时,随着苹果iPhone 4一起爆红的IPS屏幕,也凭借着色彩还原真实、显示效果细腻、触控反映灵敏等特点,成为了人们心中最先进的屏幕。那么,这两款屏幕到底哪一款显示效果更好,技术更为先进呢?今天笔者为大家进行详细的讲解。

在对两款屏幕进行对比之前,我们先分别介绍一下它们各自的工作原理和显示特点。为随后的显示效果对比提供理论依据。首先我们先介绍一下IPS屏幕。

IPS屏幕详解

IPS(In-Plane Switching,平面转换)技术是日立公司于2001推出的液晶面板技术,俗称“Super TFT”。从名字中我们也能看出,其实IPS就是基于TFT的一种技术,其实质还是TFT。

IPS 面板最大的特点就是它的两极都在同一个面上,而不象其它液晶模式的电极是在上下两面,立体排列。该技术把液晶分子的排列方式进行了优化,采取水平排列方 式,当遇到外界压力时,分子结构向下稍微下陷,但是整体分子还呈水平状,这种技术也被称为硬屏技术。在遇到外力时,硬屏液晶分子结构坚固性和稳定性远远优 于软屏!所以不会产生画面失真和影响画面色彩,可以最大程度的保护画面效果不被损害。

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IPS屏幕工作原理

IPS屏幕的优势

一、响应速度快

不 同于VA类面板的是,IPS硬屏技术改变了液晶分子颗粒的排列方式,采用水平转换技术,使液晶屏的反应速度更快更稳定。在处理连续性的动态画面时,水平转 换的一大优势就是加快了液晶分子的偏转速度,体现在IPS硬屏其响应速度快的优势,使图像的运动轨迹更加细腻清晰,解决了令人困扰的图像拖影和抖动的问 题。消费者在长时间欣赏高速运动画面时,IPS硬屏能够保证清晰、流畅和真实的效果,对眼睛的刺激明显降低,完全符合健康诉求。

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IPS硬屏技术

二、可视角度宽

IPS硬屏面板的视角可达到178度。正面观看与不同角度观看时所产生的颜色变化程度称为色彩扭曲率,结果表明IPS硬屏所得出的数值几乎用肉眼分辨不出来,即意味着从正面还是侧面观看画面的效果是相同的。

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IPS可视角度光

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三、色彩还原真实

这也是IPS硬屏色彩保真特点的全面展现。IPS硬屏优异的色彩反转与亮度转换等性能,让您无论从哪个角度观看,都能欣赏到色彩鲜明、饱和、自然的理想画面。

四、动态图像变现出色

IPS 硬屏液晶电视能够出色的表现动态高清画面,特别适合运动图像重现,无残影和拖尾,是观看数字高清影像,特别是快速运动画面,如比赛、竞速游戏和动作电影的 理想载体。由于IPS硬屏独特的水平分子结构,使其在触摸时无水纹、暗影和闪光现象,非常稳定,因而极为适合于具有触摸功能显示设备。

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IPS屏幕触摸无拖影

通过对IPS屏幕优势的了解,我们可以想到,估计当初乔布斯就是看到IPS屏幕采用硬屏技术,适合作为触摸屏;可视角度广,在多人看电影或者玩赛车等重力感应控制游戏的时候,优势明显;而且响应速度快,色彩还原真实等特点,才选择了IPS作为自己产品的显示屏幕。

AMOLED屏幕详解

AMOLED屏幕在发展过程中衍生出了很多不同的版本,比如AMOLED、Super AMOLED、Super AMOLED Plus以及Super AMOLED Advanced等等。下面我们分别对他们进行分析。

AMOLED屏幕

AMOLED 也称“魔丽屏”全称是Active Matrix/Organic Light Emitting Diode,即主动矩阵有机发光二极体面板。AMOLED屏幕的构造有三层,AMOLED屏幕+Touch Screen Panel(触控屏面板)+外保护玻璃。AMOLED是OLED技术的一种,OLED代表着它是自发光显示器,利用多层有机化合物来实现独立R、G、B三 色光。它的前缀AM(主动矩阵)相对的是PM(被动矩阵),它比后者的细节还原更细腻,而且响应时间也更快。

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AMOLED屏幕构造图

抛开AMOLED屏幕复杂的技术原理,我们可以把它简单的概括为六大优势:

1、 AMOLED屏幕具有自发光特性,这和需要靠背光灯照在液晶板面上才能显示的传统TFT屏幕相比,有很大的区别。这种屏幕拥有更大的可视角度。很多人认为 太大的可视角度没有什么必要,这种观点是不正确的。如果你经常玩狂野飙车等通过重力感应来控制的游戏时,就能深刻体会到可是角度的重要性。

2、AMOLED屏幕具有功耗低的特点,它能带来更长的续航能力让用户随时都能享受手机的丰富功能。

3、AMOLED屏幕的色彩更加鲜艳,亮度表现也更出色。在户外强光下依然可以保持良好的视觉效果。

4、AMOLED屏幕具有更高的对比度,和传统的TFT屏幕相比,AMOLED显示出的黑,是厚重的纯黑,而TFT相比之下更像是深灰;AMOLED的白也是纯白,从而实现更加通透的显示效果。

5、AMOLED屏幕具有更快的响应速度。能给用户带来更加流畅的触控体验。[!empirenews.page]

6、AMOLED屏幕具有更“轻”、更“薄”的体型优势,可以让手机设计的更加轻薄。

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AMOLED屏幕虽然有很多优点,但是AMOLED显示屏有天生的缺陷,就是它的像素排列采用PenTile排列方式,虽然显示效果好,但是由于排列的原因,实际显示像素仅为标称的66%,虽然不影响图片和视频的观看,但却在显示细节或文字边缘时,不够精细。

Super AMOLED

虽 然AMOLED屏幕的表现已经相当不错,但是科技水平的发展也让我们对完美体验的追求永无止息,在AMOLED之后,三星又推出了Super AMOLED,又称“超炫屏”,较之于AMOLED采用的显示层+触控感应层+外覆玻璃层的层叠式设计,新技术让Super AMOLED的显示层、触控感应层和外覆玻璃层无缝贴合在一起,这使得Super AMOLED面板更加纤薄,多点触控也更加灵敏易用,并且在对比度、色彩还原上进一步得到提升。目前,首款采用百度·易平台新机Dell Streak Pro D43就使用Super AMOLED屏幕。

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传统触控屏幕于Super AMOLED屏幕的差异

Super AMOLED Plus

AMOLED 和Super AMOLED虽然表现都已经很出色,但是由于以上两者均采用了PenTile Matrix排列方式,画面看起来颗粒感比较重,仔细看的话,文字边缘会有轻微的毛边,细节表现不够完美。而Super AMOLED Plus的出现有效的解决了这个问题。Super AMOLED Plus改变了Super AMOLED的排列方式为普通的RGB矩阵排布方式,并且加入了DNIe+图像处理引擎,使每个像素点的亚像素数较以往提升了50%,所以影像会更清晰细 致,并且色彩饱和度、细腻度、对比度等等都有了一定的提升。

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I9100采用Super AMOLED Plus屏幕

Super AMOLED Advanced

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摩托罗拉Droid RAZR采用Super AMOLED Advanced屏幕

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Super AMOLED Advanced(超炫屏增强显示技术)这种屏幕是随着摩托罗拉Droid RAZR的问世,一同出现的,据国外媒体报道,这种屏幕实际上是经过摩托罗拉公司优化的Super AMOLED屏幕,而实际上它并非采用的RGB矩阵排列方式,而是采用了PenTile的排布方式,相比Super AMOLED,Super AMOLED Advanced屏幕分辨率也升级为qHD级别(960×540像素),屏幕更薄(这也是为什么摩托罗拉Droid RAZR能够设计的如此纤薄的一方面原因)、触控更灵敏、颜色更亮丽,色彩还原能力更强,并且在强光下有更好的显示效果。目前只有在摩托罗拉Droid RAZR上使用该屏幕。

IPS对比Super AMOLED Plus

以上分别为大家介绍了IPS和AMOLED两种屏幕,大家可以看到,这两种屏幕虽然采用了不同的显示原理,但都属于目前最为先进的屏幕技术。接下来,笔者以采用目前最先进屏幕技术的苹果iPhone 4和三星I9100分别代表IPS和Super AMOLED Plus,进行一下比较。看看到底孰优孰略。

室内弱光环境对比

首先我们对比一下两种屏幕在室内弱光环境下的显示效果。

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三星I9100(左)和iPhone 4(右)

从 图中我们可以看出,三星I9100显示色彩更加鲜艳,对比度也更高,整体画面栩栩如生。不足之处在于,色阶范围较窄,暗部细节损失较多。而iPhone 4则显得色彩更为真实,整体画面清新自然,色阶范围较宽,亮部和暗部细节表现充分。不足之处在于,色彩较为平淡,视觉冲击力较弱。

IPS比拼AMOLED 手机屏幕材质对比

三星I9100(左)和iPhone 4(右)

从图中我们可以看出,三星I9100的色调偏冷,白色的背景显示偏蓝色。而iPhone 4色彩还原较为出色,最接近真实色彩,不过还是有些许偏暖色调。如果用户在浏览网页时,由于网页背景一般为白色,所以偏暖色调的iPhone 4看起来会更加舒适,有助于保护眼睛。

另外,大家也可以发现,三星I9100的显示效果发暗。这是因为AMOLED屏幕在显示白色较多的画面时,会自动调整屏幕亮度,使屏幕变暗。特别是浏览网页时,即使把屏幕亮度调到最亮,网页显示依然偏暗,以至于文字辨识度会有所下降。

这也和AMOLED屏幕的显示原理密不可分,由于AMOLED屏幕材料具有自发光特性,显示黑色时发光材料不发光,此时最省电。而显示白色时,发光材料达到最大亮度值,此时也最费电。故,AMOLED屏幕处于对屏幕节能的考虑,采用了亮度自动调节的功能。

IPS比拼AMOLED 手机屏幕材质对比

三星I9100(左)和iPhone 4(右)

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从 图中我们可以看出,三星I9100对蓝色和绿色等冷色调表现更加突出,整个画面看起来更加通透。在显示风景图片时,更具优势。不过通过远处房屋左侧的小房 子可以看出,I9100暗部细节损失较为严重,而且原本洁白的云彩也被染上了较浓的蓝色。相比而言iPhone 4的细节则保留的更多。不过原本绿色的植物则显得泛黄,整体画面通透性略差。

通过对两 种屏幕弱光下显示效果的对比,我们可以看出,采用Super AMOLED Plus屏幕的三星I9100色彩表现更加鲜艳,对比度更高,整体画面看起来更加生动,视觉效果更具冲击力。这也正是Super AMOLED Plus屏幕最吸引人之处。不过,也有很多人持反对意见,认为Super AMOLED Plus屏幕过于浓艳,背离真实色彩,显得庸俗。个人认为,这是仁者见仁的事情,没有必要抨击别人,对于普通用户而言,显示效果好看,看着舒服就行,没有 必要过于追求还原真实。[!empirenews.page]

相比而言,采用IPS屏幕的iPhone 4则显得色彩更为真实,色阶范围更广,细节显示更加丰富。这样的好处是,在图片输出时,与手机显示的效果误差较小。对于那些对显示效果要求较高的人士,比如摄影师、图片设计师等,更具实际意义。

室外强光下的屏幕显示效果对比

相 对于较早之前的手机屏幕,在户外强烈的阳光照射下根本看不见屏幕显示内容,现在的主流手机屏幕大部分都已经解决了这个问题。在阳光下都能取得比较好的显示 效果。虽然各屏幕之间还是存在着差异。但是对显示效果影响基本很小。以下为iPhone 4和三星I9100在室外强光下的显示效果对比。

IPS比拼AMOLED 手机屏幕材质对比

三星I9100(右)和iPhone 4(左)

IPS比拼AMOLED 手机屏幕材质对比

三星GALAXY SII(左)和I9100(右)

从图中我们可以看出,即使在室外强烈的阳光照射下,两款屏幕的显示效果基本不受影响。两款屏幕都已经达到了顶级屏幕的标准。

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屏幕厚度对比

MWC 2011大会上,三星在为Super AMOLED Plus制作的宣传片中也加入了与IPS屏幕的对比。虽然仅为三星的一面之词,但是我们也可以当做一个参考,一下图片均为笔者从宣传片中截取的图片。

屏幕厚度对比

图 中虽然为AMOLED屏幕与TFT屏幕的厚度对比,但是IPS也属于TFT屏幕的一种,而且Super AMOLED Plus的屏幕构造与Super AMOLED的构造基本相同,只是改变了像素排列方式。所以也可以看做是Super AMOLED Plus与IPS的厚度对比。

IPS比拼AMOLED 手机屏幕材质对比

上图中虽然没有明确标注各屏幕的具体厚度值,但是我们可以看出Super AMOLED屏幕的厚度要明显比TFT薄。这一点从两种屏幕的构造可以得到证实。下面我们来了解一下两种屏幕的构造。

IPS比拼AMOLED 手机屏幕材质对比

TFT屏幕构造

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AMOLED与Super AMOLED屏幕构造图

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从 以上图中我们可以看出,TFT屏幕的构造比较复杂,因此,屏幕也会相对较厚。而AMOLED与Super AMOLED的构造则相对要简单的多。AMOLED屏幕的构造有三层,AMOLED屏幕+Touch Screen Panel(触控屏面板)+外保护玻璃。而Super AMOLED将显示层、触控感应层和外覆玻璃层无缝贴合在一起,这使得Super AMOLED面板更加纤薄。

超薄也是Super AMOLED屏幕的一大优势,简单的结构不仅可以降低屏幕的成本(目前Super AMOLED屏幕技术还不成熟,成品率不高,所以价格仍然较贵),而且有助于手机设计的更加纤薄。目前,采用超薄机身设计的摩托罗拉Droid RAZR以及三星I9100都是采用了Super AMOLED的屏幕衍生品。

色域对比

首先我们先来了解一下什么是色域。色域(Color Gamut),就是指某种设备所能表达的颜色数量所构成的范围区域,即各种屏幕显示设备、打印机或印刷设备所能表现的颜色范围。

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CIE-xy色度图

在现实世界中,自然界中可见光谱的颜色组成了最大的色域空间,该色域空间中包含了人眼所能见到的所有颜色。

为了能够直观的表示色域这一概念,CIE国际照明协会制定了一个用于描述色域的方法:CIE-xy色度图。在这个坐标系中,各种显示设备能表现的色域范围用RGB三点连线组成的三角形区域来表示,三角形的面积越大,就表示这种显示设备的色域范围越大。

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色域对比

以上图中显示了两种屏幕的色域对比,图中显示:IPS色域为52%,而SuperAMOLED Plus的色域为110%。

关于这两组数据的准确性还有待考证,不过有两点可以坑定。

第一点,SuperAMOLED Plus的色域确实比IPS要广。

第二点,两者的差距不会这么大。

从 IPS屏幕的显示原理可以得知,IPS也是属于LCD的一种,而LCD是通过对背光过滤进行显示。因此LCD的色域完全取决于背光的光谱。通常LCD显示 器使用荧光灯或发光二极管作为背光,而荧光灯的色域通常比较小。SuperAMOLED Plus材料具有自发光特性,无需背光模块及彩色滤光片,在色彩显示上更具优势。

锐度、对比度对比

IPS比拼AMOLED 手机屏幕材质对比

锐度对比

普通IPS锐度为85%,SuperAMOLED Plus的锐度为100%。

IPS比拼AMOLED 手机屏幕材质对比

对比度对比

普通IPS对比度为1263,SuperAMOLED Plus的对比度为150,954。

以上两图的数据显示,Super AMOLED Plus数据均比IPS要出色。但是这组数据也并不完全准确。

从 显示原理来看,Super AMOLED Plus改变了Super AMOLED的Pentile排列方式为普通的RGB矩阵排布方式,使每个像素点的亚像素数较以往提升了50%,并且加入了DNIe+图像处理引擎,所以 影像会更清晰细致,并且色彩饱和度、细腻度、对比度等等都有了一定的提升。相比普通的IPS屏幕也会更胜一筹。[!empirenews.page]

值得注意的是,图中的IPS为普通的IPS,并非iPhone 4中所采用的IPS屏幕,如果与采用视网膜技术的iPhone 4的IPS屏幕相比。则IPS在锐度方面将完胜Super AMOLED Plus。

至于对比度方面,前面的显示效果实测中已经证实,Super AMOLED Plus的对比度确实更高。但是这也是以牺牲细节来实现的。

写在最后:

今 天笔者对IPS屏幕与Super AMOLED Plus屏幕进行了详细的对比,不难发现,两种屏幕不仅显示原理不同,显示效果也各具特点。Super AMOLED Plus屏幕色彩鲜艳,对比度高,画面更为生动。而IPS屏幕色彩还原则更为真实,显示效果清新自然。两者均达到了顶级屏幕的水准。值得注意的是,文中的 IPS屏幕是以iPhone 4的屏幕为例的,由于苹果公司在普通IPS屏幕的基础上进行了各种优化设计,比如著名的“视网膜”技术等,所以,不能完全代表其他手机中采用的IPS屏幕。

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