Дисплей mip что это
У нас уже было много роликов про дисплеи: мы разбирали все типы LCD-матриц в телевизорах. Сделали один из самых подробных материалов про все виды OLED в смартфонах и ТВ. Также мы рассказывали вам про mini-LED и microLED-дисплеи будущего. Но мы еще ни разу не рассказывали про дисплеи в ноутбуках. А ведь в дисплеях для ноутбуков есть своя особая специфика. Поэтому сегодня мы глубоко нырнём в разновидности дисплеев для ноутбуков. Разберём всё страшные аббревиатуры и узнаем как маркетологи вводят нас в заблуждение?
Разберемся как узнать модель и тип дисплея в вашем ноутбуке? И посмотрим на конкретные примеры ноутов и дисплеев.
Какими бывают матрицы?
Начнём с общей информации. Какие вообще бывают матрицы и какие преимущества и недостатки бывают у каждого из типов?
Несмотря на всё многообразие дисплеев в мире матрицы бывают всего 4 типов:
- TN-подобные
- VA-подобные
- IPS-подобные
- OLED-подобные
TN — Twisted Nematic
TN — это самые дешевые матрицы. Их главный недостаток — малые углы обзора по вертикали, что для ноутбуков особенно критичная проблема. Любое отклонение дисплея вверх-вниз сразу влечет за собой серьезное искажение цветов, а это мало кому понравится.
Второй важный недостаток — плохая цветопередача. А как правило TN-дисплеи имеют тесную глубину цвета: 6 бит на канал. А 8 бит на канал достигается за счет FRC — Frame rate control, то есть быстрого моргания субпикселей.
Субпиксели быстро моргают, из-за этого их яркость приглушается и мы можем смешивать цвета в разных пропорциях, от чего получаем дополнительные оттенки. И мы имеем 6 бит + 2 бита FRC.
Как правило на глаз настоящие 8 бит от 6 бит + FRC вы не отличите. Но для людей чувствительных к мерцанию мониторы с FRC — не лучший выбор. Мерцание FRC может достигать 30 Гц это очень мало и суперзаметно. Короче, иногда FRC — это хуже, чем ШИМ.
Зато есть у TN-мониторов есть важное достоинство — это очень быстрый отклик — 1 мс и ниже. Это очень важно для игр. Поэтому для игровых мониторов TN-матрицы с высокой герцовкой от 120 Гц и выше — это рациональный выбор.
Кстати, в случае с TN-матрицами есть лайфхак. Чем выше у них разрешение, тем выше углы обзора. Поэтому в теории современная TN-матрица с высокой плотностью пикселей может выдавать вполне приличную картинку.
VA — Vertical Alignment
И эти сокращения важно знать. Почему? Часто даже для одной модели ноутов используются различные комплектации экранов. Почему так? Разберемся. Сегодня у нас для этого как раз народный игровой ноутбук от Dell. У него три типа экранов.
Намного более качественное изображение выдают VA-матрицы. В отличие от TN у них отличные углы обзора по вертикали и неплохие углы обзора по горизонтали, но всё равно они ниже, чем у IPS.
В целом, для ноутбуков именно вертикальные углы обзора — критические. Вряд ли вы часто будете смотреть на экран сильно сбоку, а вот для ТВ это может стать проблемой.
Также у VA-матрицы хорошая цветопередача. Они выдают честную глубину цвета 8 бит на канал, либо 8 + 2 бита FRC. Поэтому такие матрицы могут даже подойти для работы с цветом, но естественно, непрофессионально. А главное достоинство таких матриц — глубокий черный цвет, а значит высокая контрастность.
Скорость отклика VA-матриц меньше чем у TN и плюс/минус сопоставима с IPS. Это 5-10 мс. Поэтому самые быстрые VA-мониторы вполне подходят для потной катки в шутер. И в целом, современные VA-матрицы — хороший вариант для потребления контента и игр. Но самый сбалансированный и желанный тип матрицы в ноутбуках — это по-прежнему IPS.
IPS — In-plane switching
У IPS-матриц лучшая цветопередача. Они выдают настоящую глубину цвета 10 бит на канал и поэтому лучше всего подходят для профессиональной работы с цветом. Время отклика дорогих IPS также достойное и составляет от 5 мс. Есть даже дисплеи, на которых рекламируют отклик в 1 мс, но не верьте это хитрая маркетинговая уловка.
Тем не менее, IPS — почти идеальный варинт для всего. Но есть у них недостаток — уровень черного цвета.
IPS-матрицы плохо блокирует фоновую подсветку, из-за чего черный цвет в таких матрицах может иметь фиолетовый оттенок. Особенно это заметно на больших экранах. Поэтому IPS в телевизорах, как правило не используют. Но в мониторах и ноутбуках этот эффект менее выражен, поэтому IPS по-прежнему наше всё. Хотя в будущем всё может измениться. Сейчас стало появляться всё больше моделей ноутбуков с OLED-экранами.
OLED — Organic Light-Emitting Diode
И безусловно не просто так. У OLED масса преимуществ:
- Настоящий черный цвет
- Широкий цветовой охват
- Низкое время отклика, менее 1 мс.
- Компактная конструкция. Пиксели светятся самостоятельно, поэтому не нужно делать LED подсветку.
- Такие дисплеи выгорают. Проблема всё еще не решена, поэтому мы не знаем точно как покажут себя такие дисплее при отображении статичных элементов интерфейса.
- В больших OLED-дисплеях встречается эффект зернистости на однородных цветах, который называется MURA эффект.
- Для регулировки яркости в OLED часто используется ШИМ.
- И конечно, OLED-дисплеи дорогие.
Разные LCD технологии
Казалось бы в чём проблема? Мы узнали про плюсы и минусы всех технологий и теперь каждый из нас может выбрать то, что подходит именно ему. Но сделать это непросто, потому как непросто определить какой дисплей в ноутбуке тебе на самом деле достанется. И проблема тут маркетинге.
Дело в том, что разновидностей технологий матриц огромное количество и все они по-разному называются. Вот взгляните на этот список, тут уже легко запутаться.
Но плюс к этому списку названий, которые мы можем точно отнести к определенному типу дисплея есть еще и ряд “маркетинговых” обозначений, которые вообще могут значить, что угодно.
Во-первых, есть аббревиатуры SVA, WVA и EWV.
SVA значит Standard View Angle, что просто значит стандартный угол обзора. На практике так обозначаются обычные TN-матрицы или их немного улучшенные версии TN+film. Иными словами эта технология не имеет ничего общего с настоящей SVA-матрицей — Super Vertical Alignment, которая относится к VA-подобным матрицам.
Вроде как такая подмена понятия используется только в ноутбуках HP. Тем не менее будьте аккуратны: никто не гарантирует, что этот приём не возьмут на вооружение и другие производители.
Похожая история с аббревиатурами WVA — Wide Viewing Angles и EWV — Enhanced Wide Viewing. Так просто обозначается, что дисплей имеет широкие углы обзора. При этом EWV — это всегда TN-матрица. А вот WVA — может по факту оказаться вообще чем угодно: и TN-матрицей, и VA и IPS. При этом не стоит всё это путать с технологиями AHVA и UWVA, которые являются разновидностями IPS-матриц.
- AHVA (Advanced Hyper-Viewing Angle) — разработана компанией AU Optronics.
- UWVA (Ultra Wide View Angle) — маркетинговое обозначение IPS-матрицы.
Дело в том, что IPS — это не только название технологии, но еще и торговая марка, которая принадлежит LG.
Поэтому только LG имеет право называть свои дисплеи IPS. Поэтому остальным производителям, ничего не оставалось, как придумать что-то своё и так сложилось, что все стали использовать термин матрица IPS-уровня. С другой стороны, так как это достаточно размытый термин за уровнем может скрываться и настоящий IPS или очень прокаченный VA.
Более того, часто магазины упускают из виду, что это IPS-like матрица и просто пишут IPS. Поэтому верить указанным характеристикам в сети нельзя.
Как определить тип матрицы?
Давайте поговорим, о том как нам выжить во всей этой путанице. Как купить комплектацию ноутбука с правильным типом дисплея? Или, если вы уже купили ноутбук — как проверить, что вам досталось?
Возьмём к примеру, бюджетный игровой ноутбук DELL G3 15, тут как раз сложный вариант.
На официальной странице указано что бывает три типа матрицы:
- 60 Гц, 220 нит
- 60 Гц, 300 нит
- 144 Гц, 300 нит
Мы знаем, что WVA — это просто широкие углы обзора, поэтому значить это может, что угодно.
Поэтому перед покупкой обязательно нужно погуглить обзоры, чтобы определить какая на самом деле матрица установлена. Но надо смотреть обзоры на комплектацию, которая вас интересует. Например, на эту модель в комплектации с дисплеем в 144 Гц есть обзор на notebookcheck-ru. Кстати, замечательный ресурс, всем советуем.
Ребята указали не только тип матрицы, но и конкретную модель производства AU Optronics. Кто не знает, это очень крупный производитель дисплеев.
И видим, что тут используется дисплей типа AHVA, что очень хорошо. Потому как это одна из самых передовых технологий IPS-подобных дисплеев. Это первый дисплей IPS типа с частотой обновления 144 Гц и откликом в 4 мс. Короче, тут нам повезло.
Но давайте проверим. какой дисплей стоит конкретно в этом экземпляре.
Для этого ставим утилиту AIDA64. Запускаем её. Дальше Дисплей ->Монитор. И дальше гуглим данные из строчек: Имя монитора, ID монитора и Модель.
У меня оказалось, что это Dell FNVDR с матрицей LQ156D1JW04 (SHP1436) производства Sharp.
Кстати, если например AIDA не выдаёт вам название модели или вы разбили дисплей в ноутбуке и хотите найти замену и вы не готовы ни перед чем останавливаться. Модель дисплея всегда указывается задней стороне матрицы, поэтому сняв верхнюю крышку ноутбука вы сможете узнать модель.
И главный лайфхак. Если вы взяли самую дешевую комплектацию с TN-матрицей, очень часто можно сделать апгрейд, просто заказав себе дисплей из комплектации подороже. Это так, информация для размышления.
Остальные характеристики
Помимо типа матрицы, стоит учитывать и другие характеристики
В первую очередь, это цветовой охват. Для комфортного повседневного использования как правило хватает примерно 57-63% цветового пространства sRGB, это где-то 45% NTSC.
Такого дисплея вам хватит для просмотра контента, игр, и даже для редактирования фото и видео на любительском уровне.
А для профессиональной работы с цветом вам понадобится монитор с охватом 72% NTSC или 90-100% sRGB. Это уже очень хороший дисплей. В этом ноутбуке, к примеру, охват SRGB — 94%.
Цветовой охват больше 100% SRGB нужен только для работы с печатью или для редактирования HDR-видео, то есть это очень узкие сферы.
Также важна яркость монитора, особенно если вы любите поработать за ноутбуком в дороге или на открытом воздухе, на веранде. Тут такая история: на солнце нормально работать получится при яркости от 450 нит. Таких дисплеев очень мало и это премиальный сегмент. А в помещении вам и 250 нит хватит с запасом.
Ну а брать глянцевый или матовый монитор, решайте сами. Профессионалы чаще предпочитают матовый, но и глянцевый тоже многие берут.
Надеемся, что сегодня вы благодаря нам еще больше узнали о сложном и непонятном мире всевозможных дисплеев и мы рассказали вам что-то новое и важное. На этом на сегодня всё.
Наконец-то вышла долгожданная версия Amazfit BIP S с новым экраном. Цена не изменилась, но в отличии от версии BIP Lite в новинке оставили GPS, и это радует. Время автономной работы держится на уровне предыдущих моделей — около месяца. Это связано с тем, что чуть увеличили ёмкость батареи, компенсируя энергопотребление GPS модуля. Постоянно работает функция Always-on-Display, отображая часы и статус активности. Дополнительно обновлен интерфейс статистики, также обновили управление музыкой, и добавили 10 спортивных профилей.
Я раз представить вам новое поколение часов от Huami, а вернее смарт-браслета Amazfit BIP — это модель BIP S, которая радует наличием встроенного модуля GPS для записи треков тренировок (привет, BIP Lite!), а также чумовым трансфлективным экраном, качество которого улучшилось. Обратите внимание, похожий дисплей поселился в топовых спортивных часах Amazfit Stratos 3. Остальные параметры оставили привычными, а самое главное, что потрясающая автономность предыдущих моделей не пострадала. Сейчас это самый удобный вариант обновить себе умный браслет BIP. Про акцию с подарками при покупке этой модели, а также правилами получения купонов прошу ознакомиться в отдельной статье.
Характеристики:
Бренд: Huami/Amazfit .
Модель: BIP S.
Артикул: А1821.
Размер ремешка: 20мм .
Размер корпуса: 35.3 х 42 х 11.4 мм.
Материал корпуса: ударопрочный пластик, нержавеющая сталь 316L.
Защита от воды: 5ATM / 50 метров, можно плавать в бассейне.
Дисплей: 1.28″ трансфлективный MIP-дисплей, 176 x 176 точек.
Защита стекла: Закаленное 2.5D Corning Corning Gorilla Glass 3 стекло + олеофобное покрытие против отпечатков.
Сенсоры: Оптический сенсор BioTracker PPG bio-tracking sensor, 6-осевой акселерометр, Геомагнитный сенсор, GPS/GLONASS.
Интерфейсы: Bluetooth 5.0 BLE, магнитная зарядка (pogo), одна физическая кнопка.
Автономность: 20 дней в смешанном режиме, 66 дня в режиме ожидания и 20 часов с активным GPS.
Функции: AOD, пульсометр, прогноз погоды, компас, барометр, уведомления, управление музыкой, 10 спортивных профилей.
Масса: 31 гр.
Совместимость: Android 5.0 и выше, iOS 10.0 и выше.
Емкость встроенного аккумулятора: 190 мАч.
Время работы: 480 часов/20 дней (обычный режим), 960 часов/40 дней (эконом-режим), 22 часа тренировка нон-стопом с GPS. Режим ожидания до 90 дней.
Упаковка — фирменная, аналогичная другим часам Amazfit. На стикере наклена маркировка модели и характеристики.
В комплект входит зарядный держатель с подпружиненными контактами (Pogo pins) и инструкция.
Инструкция подробная, с QR-ссылками, с основными моментам эксплуатации, на русском языке (в том числе).
Внешний вид совпадает до мельчайших подробностях с предыдущей версией Amazfit BIP или Amazfit BIP Lite. Отличия заключаются в деталях, например, в типе используемого трансфлективного экрана.
Прикрепляю несколько крупных фотографий Amazfit BIP S.
Одна-единственная аппаратная кнопка расположена на правой стороне корпуса. Тактильно нажимать приятно, четко отслеживается нажатие. При нажатии активируется и перерисовывается экран и подсветка, если таковая включена.
Ремешок мягкий, силиконовый, стандартный. У меня к черным часам Amazfit BIP S был черный ремешок. Вообще доступны и другие официальные цвета (цвет корпуса + цвет ремешка).
На обратной стороне расположен оптический сенсор ЧСС BioTracker — фирменная разработка Huami, которая устанавливается во все топовые модели часов (Stratos 3, T-Rex, GTS, GTR и так далее). Это точный и современный датчик пульса.
Ремешок в часах стандартный, вобще есть две версии часов — с коротким (~8 см) и длинным ремешком (~11 см).
Ширина ремешка осталась та же, форм-фактор тоже знакомый по предыдущей версии. Используется быстросъемный замок — сменить ремешок можно самостоятельно и без специальных инструментов.
Ремешок сделан из мягкого силикона, неплохой и хорошо показывает себя при длительной носке, но я предпочитаю металлические ремешки — они смотрятся лучше и удобнее сидят на руке.
Зарядка магнитная, разбирать или снимать ремешок не требуется, устанавливается буквально одним движением.
Заряжать можно то любой USB-зарядки, даже от компьютера или ноутбука. Время полной зарядки около двух часов, но и хватает одного заряда почти на месяц (от 20 до 90 дней в зависимости от интенсивности использования).
Умные часы Amazfit BIP всегда ценились из-за своего уникального дисплея, сделанного по транфлективной технологии. Солнечный свет отражается от подложки и работает как самая сильная подсветка. Это дает эффект яркого дисплея на солнце — цвета не теряются и экран не тускнеет на улице, даже наоборот.
Конечно, есть и встроенная подсветка дисплея. Она настраивается по интенсивности, но работает только при активированном экране.
Из фунций отмечу наличие подробного прогноза погоды, русифицированное понятное меню, встроенный будильник, который можно настроить прямо с часов, компас и барометр, а также меню управления музыкой.
Не только будильник можно настроить прямо с часов — долгий тап по экрану вызывает менеджер скинов — можно сразу выбрать себе и применить новую «шкурку».
При первом включении прилетело обновление прошивки.
Подключаются часы стандартно, приложение все тоже — Amazfit от Huami. Часы также работают в паре сMiFit. В самом приложении еще больше настроек, плюс дополнительные скины интерфейса, которые можно загрузить на устройство.
Всего предустановлено 10 базовых спортивных профилей активности.
Фотография в паре с Samsung Galaxy S20 Ultra (в ближайшее время ожидается обзор).
Для сравнения приложил часы Amazfit GTR. В помещении заметно, что подсветка у GTR ярче, но на солнце ситуация меняется с точностью до наоборот.
Обратите внимание, в часах Amazfit BIP S установлен тот же самый датчик ЧСС, что и в часах Amazfit GTR (хотя разница в цене почти двухкратная).
Это один из наиболее точных датчиков сейчас, так что еще один жирный плюс в копилку Amazfit BIP S.
Экран радует глубиной цветопередачи и углами обзора.
Кириллица в уведомлениях работает «из коробки» — тоже приятно, особенно в связи с проблемами некоторых китайских версий других часов.
На руке смотрятся неплохо, если бы не маленький дисплей, я бы сказал, что часы похожи на Amazfit GTS.
Крупное фото включенного дисплея. Это реально отличный экран.
В живую часы смотрятся гораздо интереснее, чем на фотографиях или рендерах.
Если интересно детальное сравнение с Amazfit BIP Lite — напишите, пожалуйста, в комментариях.
Итак, Huami не подвела и в этот раз. На смену предыдущим моделям пришла обновленная версия Amazfit BIP S с улучшенным экраном, новым сенсором ЧСС, со встроенным GPS, при сохранении невысокой стоимости. Радует, что потрясающая автономность предыдущих моделей не пострадала.
Браслет уже доступен к приобретению. В ассортименте 4 различных цветовых исполнения. Первые 500 покупателей получат подарок — дополнительный оригинальный ремешок. Не забываем добавлять магазин в «любимые» для получения дополнительной скидки, а также используем купоны из темы про «Весеннюю перезагрузку» (Ссылки выше).
Смотрю на свои GW-B5600 и понимаю — мы живем в переломную эпоху для бренда G-Shock. В том плане, что джишоки скоро будут делиться на две категории: с классическим ЖК дисплеем и с MIP разновидностью.
Одно я знаю точно — у Casio НИКОГДА не откажутся от ЖК дисплея [учитывая их любовь к прошлому]. Но и игнорировать возможности “пиксельной памяти” тоже не имеет смысла, так как эта технология позволяет гибче управлять отображаемой информацией при аналогичном потреблении питания [или даже более экономные].
GBD-200 и тому подобные серии с MIP дисплеем доказывают свою практическую ценность именно в спортивной сфере. Я же, со своей субъективной стороны, вижу такие минусы в Memory-in-Pixel — отсутствие хода миллисекунд в секундомере [мелочь, конечно же], отсутствие ежечасного сигнального оповещения [не знаю почему, но во всех обозреваемых часах я не нашел этой возможности. Поправьте меня, если это не так], несколько другая часовая эстетика происходящего [часы просто другие, поэтому это сложно назвать минусом], темное отображение времени [по сути это всегда инверсионное отображение, ведь другого тут быть не может. Стоит отметить, что контраст отчетливый, поэтому проблем с читабельностью лично я не заметил].
При этом и плюсов предостаточно: обилие информации на одном экране [вариативность отображения безграничная, ведь в ЖК дисплее вы всегда “обрезаны” его гибкостью подачи данных], экономность [для батарейки]. Благодаря MIP, у японцев появилось больше возможностей, а значит и часы заиграли новым функционалом [чем и берут часы Casio].
Чем мне еще нравится японский MIP дизайн, так это уникальной подачей данных. Я пересмотрел множество дизайнов в спортивных часах, но вот у японцев лучше всего получается держать равновесие между часовой красотой и спортивной функциональностью.
Модель дисплея называется H016IT01. Данный дисплей интересен прежде всего тем, что он является трансфлективным(transflective). Это означает, что изображение на нем должно быть видно даже под ярким солнцем. А также это чуть ли не единственная доступная модель с этой особенностью на известном китайском сайте.
Статья же увидела свет потому, что информации по контроллеру SSD1283A очень мало(как в русском, так и западном сегменте сети), и руководства я нигде не встречал. В сети можно найти даташит, однако там нет информации по инициализации и работе с дисплеем, а из полезного только описания регистров.
Хочу подчеркнуть, что данный материал конечно же не является истиной последней инстанции. Я привожу лишь свой опыт взаимодействия с устройством. Основная цель статьи проста — помочь всем тем, кто решил, хочет или захочет поработать с данным дисплеем, не более.
Дисплей имеет 8 выводов:
1) GND
2) VCC — 5 или 3.3V
3) CS — SPI Chip Select
4) RST — «0» — выключает дисплей, «1» — включает.
5) A0/DC — Data Command(«0» — команда, «1» — данные)
6) SDA — SPI MOSI
7) SCK — SPI SCK
8) LED — вывод подсветки, как и VCC, от 3.3 до 5V
Программировать дисплей нужно по SPI, в этом мне поможет плата discovery на stm32f407.
Хоть я и взаимодействовал с SSD1283A по SPI, стоит заметить, что контроллером предусмотрен и параллельный интерфейс, но данная модель дисплея его не поддерживает. SPI у него тоже не обычный, на нем всего одна линия данных SDA. По сути, это линия MOSI, а значит с дисплея мы ничего считать не можем, что нам и говорит даташит.
Для начала настроим SPI, для этого затактируем SPI1 и GPIO, настроим ноги SDA и SCK как альтернативную функцию(MISO я тоже сделал, но это не обязательно). Режим работы настраиваем как однонаправленный передатчик мастер.
Затем напишем простую функцию передачи байта по SPI:
Этого достаточно чтобы SPI заработал в нужном нам режиме и передавал данные на максимально возможной скорости.
Gorilla Glass: так ли нужно?
Среди производителей смартфонов с давнего времени стал распространен еще один тренд — устанавливать стекла Gorilla Glass. Если вкратце, для производства таких стекол используется диоксид кремния с некоторыми химическими добавками и высокие температуры — более 1000 градусов. Упрочнение происходит по причине возникновения внутренних напряжений определенного вида: сжатия у поверхности и растяжения в ядре.
В 2014 году компания Corning представила Gorilla Glass 4, тогда упор был сделан на прочность стекла, которое должно было пережить падение на прочные поверхности — плитку, асфальт и так далее, правда с высоты не более одного метра. В июле этого года было анонсировано новое поколение Gorilla Glass 5: по словам производителей, оно в 1,8 раза прочнее и способно выдержать падение с высоты 1,6 метра в 80 % случаев. Влияет ли это каким-то образом на качество изображения и отзывчивость дисплея? На самом деле нет, а если и влияет, то человеческий глаз вряд ли способен это заметить. Поэтому, когда вы выбираете смартфоны с Gorilla Glass, вы вкладываете не столько в картинку, цветопередачу и т.д., а в то, чтобы стекло не разбилось при падении (а если телефон еще и водонепроницаемый, может и попадание в «русиано» выдержать). Смартфонов с Gorilla Glass сейчас много, тот же Lenovo ZUK Z2, LEAGOO M8 или ASUS ZenFone ZOOM. Скоро производители и пятое поколение начнут активно эксплуатировать.
Рисуем прямоугольник
Контроллер SSD1283A позволяет рисовать изображения прямоугольниками, для чего используются 4 команды. Команда 0x44 содержит координату конца и начала прямоугольника по оси абсцисс в старшем и младшем байте данных соответственно. Команда 0x45 есть тоже самое для оси ординат. Команда 0x21 содержит координату начальной отрисовки, в старшем байте для y, в младшем для x. Команда 0x22 содержит цвет для текущего пикселя. Это означает что её нужно повторять для каждого пикселя текущего прямоугольника. Также у дисплея есть особенность, хоть сам он и обладает разрешением 130x130, его виртуальная координатная сетка имеет размеры 132x132, а координаты начинают отсчёт с точки 2x2.
Таким образом, если мы, например, хотим нарисовать квадрат чёрного цвета 20 на 20, начальная точка которого находится в позиции (30, 45) то нужно передавать следующую последовательность команд:
0x44 0x3320 (30+20+2-1, 30+2)
0x45 0x422F (45+20+2-1, 45+2)
0x21 0x2F20
0x22 0x0000, причем эту команду нужно передать 400(20*20) раз.
Тогда функция отрисовки прямоугольника будет выглядеть так(при условии, что координаты уже сдвинуты на 2):
Для отрисовки прямоугольника достаточно указать координаты его углов и цвет. Пример заливки всего экрана розовым будет выглядеть так:
Инициализация дисплея
Тогда посылка команды будет выглядеть так:
Для инициализации нужно подать следующую последовательность команд, которую я подсмотрел в ардуино библиотеках для данного экрана:
где TFT_DELAY означает простой Sleep указанное количество mS. Если покопаться в даташите, такие данные для некоторых адресов покажутся странными, поскольку по многим адресам запись идёт в зарезервированные биты.
Для инициализации подадим «0» на CS, перезагрузим дисплей(пин RST), и пройдёмся по таблице команд.
После этого на дисплее должно поменяться изображение с белого на серый цвет телевизионных помех.
Субпиксель имеет значение
Да, не только тип матрицы влияет на картинку, но и расположение (рисунок) субпикселей. Если говорить об LCD, то в этих матрицах пиксель RGB состоит из трех вытянутых субпикселей.
Они, как правило, выполнены либо в форме прямоугольника, либо тупого угла.
Матрицы AMOLED устроены гораздо сложнее. Человеческий глаз очень чувствителен к зеленому свету, и поскольку здесь светятся сами субпиксели, применение такого же рисунка, как на картинках выше, привело бы к потере цветопередачи. На помощь пришла технология PenTile: она использовала красный-зеленый и синий-зеленый пиксели: красные больше походили на квадраты, синие — на прямоугольники, а зеленые были слишком вытянуты. От первой версии PenTile быстро отказались, поскольку пиксели были хорошо видны, а белый свет отдавал серым.
Решение нашлось в виде технологии Diamond PenTile (заметили, маркетологи любят ко всему добавлять «бриллианты»?) — новый тип рисунка, где красный, синий и зеленый субпиксели выполнены в форме квадратов. «Серость» белого цвета исчезла, а остальные проблемы решились банальным увеличением количества пикселей на дюйм. Diamond PenTile компания Samsung использует и по сей день в смартфонах Galaxy S7 и S7 Edge.
Так что если надумаете брать смартфон с AMOLED, обязательно обращайте внимание на показатель ppi. В идеале он должен быть не менее 300.
Немаловажен и ряд конструктивных особенностей экрана. Так, например, отсутствие воздушной прослойки между проекционно-емкостным сенсором и дисплеем позволило увеличить максимальную яркость, цветопередачу и угол обзора — сенсор и матрица в данном случае объединены в единое целое (OGS). Да, замена стекла отдельно от дисплея заметно усложняется, но плюсов у OGS гораздо больше.
Пиксели всему голова
Мы не зря затронули тему пикселей в последнем абзаце — от показателя плотности пикселей (количества точке на дюйм, ppi) тоже зависит многое. При одном и том же разрешении экрана, но разной диагонали, плотность пикселей будет разной. Apple, например, говорит, что человеческий глаз не может разглядеть пиксели с расстояния 30 см и показателе 300 ppi, поэтому не использует экраны с высокой плотностью точек. Зачем, если восприниматься будет так же, а стоимость увеличится?
Но вот многие другие производители продолжают утверждать, что человеческий глаз на самом деле не такой «слепой» и вполне способен различить плотность в 300 и 400 пикселей. Поэтому они предлагают смартфоны с показателем 400 ppi и выше, стоимость которых не обязательно превышает 500 долларов — взять для примера тот же Lenovo X3 Lite с 401 ppi или LeTV LeEco Le 2 Pro с 403 ppi ($178.99 по промокоду VYLDFS). Есть ли в этом смысл? В целом, изображение действительно выглядит лучше, но и при 300 ppi вы тоже вполне будете довольны картинкой. Главное не забывать об оптимальном соотношении между диагональю экрана, его разрешением и плотностью пикселей. Например, если для получения хорошей картинки HD-разрешение еще пойдет для 4,7 дюймов, то вот смартфонам с диагональю 5,5 дюйма уже потребуется Full HD.
На самом деле многие пользуются смартфонами с плотностью пикселей 250-300 и не обращают внимание на точки. Однако не заметить их при показателе ppi ниже 200 просто невозможно, и это доставляет определенный дискомфорт.
Но диагональ, разрешение экрана, плотность пикселей — все это второстепенное по сравнению с другим немаловажным критерием. Поэтому переходим к главному — технологиям изготовления экранов.
Инициализация дисплея
Тогда посылка команды будет выглядеть так:
Для инициализации нужно подать следующую последовательность команд, которую я подсмотрел в ардуино библиотеках для данного экрана:
где TFT_DELAY означает простой Sleep указанное количество mS. Если покопаться в даташите, такие данные для некоторых адресов покажутся странными, поскольку по многим адресам запись идёт в зарезервированные биты.
Для инициализации подадим «0» на CS, перезагрузим дисплей(пин RST), и пройдёмся по таблице команд.
После этого на дисплее должно поменяться изображение с белого на серый цвет телевизионных помех.
Какое будущее нас ждёт
IPS, OLED, AMOLED — это, конечно, далеко не предел современных технологий. Сейчас активно разрабатываются экраны QLED, где используются квантовые точки — микроскопические кусочки полупроводников. По словам экспертов, матрицы QLED обеспечат высокий уровень яркости и цветопередачи, при этом будут по-прежнему энергоэффективными. Также будущее за гибкими дисплеями — хотя в массовом производстве их еще нет, сама технология развивается стремительными темпами: пару месяцев назад вот российские химики в сотрудничестве с университетом Гронингена из Нидерландов смогли получить органический материал, подходящий для производства гибких дисплеев более дешевым и простым способом. Так что смотрим внимательно, и смотрим в оба!
Рисуем буквы и цифры
Создадим перечень массивов с координатами для символов.
Создадим таблицу, где соотнесем сам символ(в ascii), количество его прямоугольников и его координаты:
Тогда функции отрисовки одного символа будут выглядеть вот так:
В функции draw_char представлен конечный автомат, где цикл for проходит по каждому полю таблицы координат, и ищет совпадение по символу. При найденном совпадении данные передаются в функцию draw_lit, которая отрисовывает нужное количество прямоугольников по заданным координатам.
Отрисовка строки будет выглядеть следующим образом:
Теперь достаточно задать строку, её начальное положение и цвет. Для добавления новых букв достаточно создать массив координат и добавить его в таблицу. Пример случайных строк по коду:
В таком режиме дисплей работает быстро, глаз не замечает процесса отрисовки.
Качество картинки от диагонали дисплея практически не зависит — здесь вопрос в удобстве использования. У одних пальцы длиннее, другим надо, чтобы телефон без труда помещался в небольшой карман брюк, и так далее. За качество изображения отвечает разрешение: чем оно выше, тем картинка четче. Соответственно, на экранах с высоким разрешением разглядеть отдельные пиксели человеческим глазом либо невозможно, либо нужно приложить для этого ряд усилий.
Разрешение | Где встречается |
480 x 800 (WVGA) | Используется редко в бюджетных смартфонах, максимум с диагональю 4 дюйма, редко 5 дюймов |
540 x 960 (qHD) | Разрешение для «бюджетников» с диагональю 4-4,5 дюйма |
720 x 1280 (HD) | Смартфоны средней ценовой категории, диагональ от 4,7 дюйма до 5,5 дюйма (Xiaomi Redmi 4) |
1080 x 1920 (Full HD) | Флагманское разрешение, используется в смартфонах с диагональю от 5 дюймов и выше (например, Xiaomi Mi Max) |
2560 x 1440 (QHD) | Смартфоны премиум-сегмента (LeTV Leeco Le Max 2 и другие) |
3840 x 2160 (4K) | Экспериментальное разрешение для устройств Samsung и Sony |
Здесь опять же нельзя не отметить Apple, которая решила выделиться и использовать нестандартные разрешения — 640 x 1136 и 750 x 1334 (используется в iPhone 7 Plus), сделав упор на плотность пикселей (Retina). Если имеем дело со смартфоном средней ценовой категории, здесь отдается предпочтение HD — например, Redmi 3S ($122.99 по промокоду XRBTGB) и Redmi 3 Pro ($142.99 по купону JCWKH). Остальные производители от шаблона стараются не отходить, используя преимущественно Full HD (Xiaomi Mi5 ($399.99 с купоном ROTHQ) и другие) — об этом говорит статистика.
Что таят в себе матрицы
В современных смартфонах наиболее распространены три технологии производства матриц — AMOLED, в которой используются органические светодиоды, и еще две, основанные на жидких кристаллах (LCD) — IPS и TN+film. Во всех типах экранов применяется технология TFT: для работы каждого субпикселя используются тонкопленочные транзисторы. Как правило, матрицы TFT используют аморфный кремний, однако в последнее время производители начали внедрять новую технологию LTPS-TFT, где используется поликристаллический кремний. Размер транзисторов меньше — плотность пикселей больше, даже 500 ppi не предел. Такие смартфоны уже есть, одним из первопроходцев был OnePlus One с 401 ppi.
Все LCD работают по одному принципу. Ток прикладывается к молекулам жидких кристаллов, задает угол поляризации света, после чего последний проходит через светофильтр и окрашивается в цвет нужного субпикселя. В бюджетных смартфонах до сих пор используют матрицы TN с малым углом обзора (не более 60 градусов), низким уровнем контрастности и цветопередачи.
LCD-дисплеи подразделяются на активные и пассивные. Пассивные матрицы — это STN, технология скрученных кристаллов, и ее продвинутые собратья — CSTN, FSTN и DSTN. Последняя отличается тем, что в такой матрице двухслойная ячейка состоит из двух ячеек STN. При работе молекулы поворачиваются в противоположные стороны, а проходящий свет теряет большую часть своей энергии. К активным матрицам относятся TFT, о которых мы говорили ранее.
Поэтому на смену TN пришла технология IPS (SFT). Хотя у IPS-матриц и 20-летняя история, сейчас они остаются очень технологичными. Угол обзора у них достигает 180 градусов, высокий уровень цветопередачи и плотности пикселей. IPS тоже бывают как дешевыми, так и дорогими, причем разница между ними видна сразу: чем дешевле, тем угол обзора меньше, а цвета блеклые. Из качественных стоит отметить AH-IPS от LG и матрицы PLS от Samsung. Последние отображают около 98 % цветов IPS, имеют низкое энергопотребление и стоят на 20 % дешевле.
В IPS-матрицах управляющие электроды распределены на одной поверхности так, что силовые линии электрического поля могут принять горизонтальную форму. Как только подается напряжение, жидкие кристаллы разворачиваются в одной плоскости. Поскольку ячейка IPS заперта, она пропускает меньше света, а цветопередача происходит без провалов.
IPS-матрицы уже на протяжении нескольких лет популярны среди производителей смартфонов. Их можно встретить как у того же Xiaomi Mi4, так и у DOOGEE X5 MAX или даже флагманов вроде Huawei Mate 8. Одним из смартфонов, который сочетает IPS-матрицу и высокий показатель ppi, является Lenovo K5 Note: есть в золотом ($153.99 по промокоду LK5GB) и серебряном ($150.99 по промокоду LKGB) цветах.
Матрицы OLED, в основе которых органические светодиоды, сильно отличаются от IPS. В данном случае источником света являются сами субпиксели, соответственно отпадает необходимость во внешней подсветке, за счет этого такие экраны тоньше жидкокристаллических. Одна из разновидностей OLED — AMOLED, и применяется в современных флагманах. Управление субпикселями (причем каждым в отдельности) осуществляется при помощи активной TFT-матрицы. AMOLED дисплеи очень хороши для отображения глубокого черного цвета, поскольку для него достаточно лишь отключить светодиоды. Черные участки экрана просто не потребляют энергию, так что такие матрицы еще и довольно экономичные.
AMOLED отличается высоким уровнем насыщенности цветов — порой даже настолько насыщенными, что они кажутся нереальными, и приходится регулировать данный параметр при помощи настроек. Нынешние смартфоны такой болезнью уже не страдают, но некоторые производители по-прежнему предоставляют пользователям возможность приблизить картинку к IPS-экранам.
Очевидно, AMOLED имеет ряд преимуществ по сравнению с IPS: высокую яркость и контрастность, компактность, меньшую толщину дисплея, цветопередачу. Поэтому OLED-дисплеи дороже и сложнее в производстве, нежели LCD. На первых порах AMOLED-экраны отличались неодинаковым сроком службы светодиодов разных цветов: через некоторое время субпиксели выгорали, откуда возникало остаточное изображение. Современные органические светодиоды рассчитаны как минимум на три года непрерывной работы, так что покупать смартфоны с AMOLED можно смело: например, OnePlus 3T или Huawei P9 Plus.
Сейчас все идет к тому, что в будущем все смартфоны будут оснащаться OLED-дисплеями. Даже Apple, по слухам, планирует отказаться от IPS и использовать OLED (может даже гибкий) в iPhone 8. Вот только производителей соответствующего оборудования можно пересчитать по пальцам — на данный момент его едва хватает для потребностей вендоров. Что будет, если к ним присоединится Apple с ее сотнями миллионов iPhone в год? Подумать страшно.
Читайте также: