Monitory komputerowe – artykuł przekrojowy, część 3: Monitory z matrycą IPS

W poprzednich dwóch częściach poruszyliśmy aspekty związane z historią rozwoju monitorów komputerowych oraz scharakteryzowaliśmy pierwszą i najbardziej popularną matrycę komputerową – Twisted Nematic. Jeśli do tej pory nie zapoznaliście się z tymi artykułami, lub przypadkowo trafiliście na niniejszy artykuł i chcecie poszerzyć swoją wiedzę w tym aspekcie, odsyłamy do obu tekstów:

1. Monitory komputerowe – artykuł przekrojowy, część 1: Historia rozwoju, kluczowe pojęcia, jak wybrać właściwy. 

2. Monitory komputerowe – artykuł przekrojowy, część 2: LCD i matryca Twisted Nematic. 

W niniejszym tekście poruszymy temat nowszych rozwiązań w zakresie wyświetlania obrazu czyli matrycę In-Plane-Switch – IPS.

Matryca In-Plane-Switch

IPS to rodzaj matrycy, która została po raz pierwszy przedstawiona konsumentom w 1996 roku przez japońską firmę technologiczną Hitachi. Ideą, która przyświecała twórcom podczas opracowywania tej matrycy było ograniczenie bądź całkowite wyeliminowanie wad mających miejsce w matrycy Twisted Nematic (TN). Początkowo ekrany z matrycą IPS - jako, że ówcześnie była to nowa technologia - były stosunkowo drogie stąd wykorzystywane były głównie przez profesjonalistów, których praca wymagała odpowiednich parametrów wyświetlania obrazu. Zatem korzystali z niej różnego rodzaju graficy komputerowi, producenci reklam, filmów i osoby związane z tworzeniem treści marketingowych. Wraz z rozpowszechnieniem się tej technologii cena ekranów z matrycą IPS znacząco spadła i aktualnie jest to jeden z najbardziej popularnych typów ekranów na rynku. Mimo pewnych, niewątpliwych zalet – o czym wspomnimy w dalszej części artykułu – matryca IPS posiada też charakterystyczne dla siebie wady i pod pewnym kątem jest ona odwrotnością matrycy TN. Rozwój technologiczny nie stoi jednak w miejscu toteż z czasem pojawiły się na rynku udoskonalone wersje matrycy IPS jak na przykład S-IPS czy AS-IPS, które pewnymi kluczowymi parametrami dorównują matrycy TN. Aktualnie te unowocześnione wersje matryc IPS są w dalszym ciągu drogie w zakupie dlatego nie są aż tak popularne jak podstawowa wersja matrycy IPS.

Budowa wewnętrzna matrycy IPS, różnice między matrycą IPS a TN.

Budowa wewnętrzna oraz zasada działania matrycy IPS jest identyczna jak w przypadku matrycy TN. IPS również opiera się o wykorzystanie ciekłych kryształów traktowanych napięciem elektrycznym do generowania obrazu. W tej matrycy spotkamy też te same elementy konstrukcji co w matrycy TN czyli szklane płytki, polaryzatory, elektrody, warstwy polimerów czy filtry koloryzacyjne. Jednak to co odróżnia matrycę IPS od TN jest samo ułożenie ciekłych kryształów – w matrycy TN mieliśmy do czynienia z ciekłymi kryształami ułożonymi na dwóch przeciwległych szklanych płytkach w sposób prostopadły względem siebie i skręconych w środkowej części w tzw. skręcony nematyk. Przyłożenie napięcia do skręconego nematyka powoduje jego polaryzacje o 90 stopni i ułożenie się ciekłych kryształów równolegle na obu powierzchniach szklanych płytek co przekłada się na przepuszczenie światła przez cały układ. W matrycy IPS natomiast ułożenie ciekłych kryształów jest równoległe względem siebie i powierzchni ekranu. Po przyłożeniu napięcia do takiego układu ruch ciekłych kryształów jest równoległy względem powierzchni ekranu i otwiera drogę do przepuszczania światła, a tym samym generowania obrazu. To w jaki sposób rozłożone są ciekłe kryształy w matrycy TN i IPS doskonale przedstawia poniższa grafika:

Dzięki takiej konstrukcji matryce IPS charakteryzują się następującymi cechami:

1. Szerokie kąty widzenia – to najbardziej charakterystyczna zaleta matryc IPS, dzięki której odbiór wysokiej jakości obrazu, nie przekłamanego kolorystycznie możliwy jest niezależnie od kąta patrzenia na ekran. IPS dystansuje pod tym kątem matryce TN, gdzie odbiór obrazu w prawidłowej kolorystyce i jakości możliwy jest jedynie gdy patrzymy na ekran centralnie i prostopadle do jego środkowej części.

2. Paleta barw oraz ich odwzorowanie – to drugi parametr, w którym matryce IPS zdecydowanie biją na głowę ekrany z matrycą TN. Najlepsze matryce IPS o 14-bitowym procesorze obrazu generują nawet do 1,07 miliarda odcieni różnych kolorów co jest niezmiernie istotne w przypadku gdy profesjonalnie myślimy o pracy nad grafiką komputerową, fotografią cyfrową czy drukiem reklamowym. Już podstawowe matryce IPS posiadają 8-bitowy procesor obrazu przez co każdy kanał R (Red - czerwony), G (Green - zielony) oraz B (Blue - niebieski) dysponuje paletą 256 odcieni co daje nam w sumie 16 777 216 wyświetlanych kolorów. Dla porównania ekrany TN posiadają maksymalnie 6-bitowy procesor obrazu co przekłada się na zaledwie 262 144 generowanych kolorów gdyż każdy kanał RGB posiada jedynie 64 odcienie danego koloru.

3. Odwzorowanie czerni – chociaż monitor z IPS jest w stanie generować miliony realistycznych i nasyconych kolorów to gorzej radzi sobie z odwzorowaniem czerni. W niektórych modelach wprawne oko będzie w stanie dostrzec zamiast głębokiej czerni odcienie szarości. Dodatkowym, negatywnym efektem w części monitorów z matrycą IPS jest efekt srebrzenia czerni co widoczne jest w szczególności gdy patrzymy na ekran pod kątem w zaciemnionym pomieszczeniu. Nie jest to dotkliwa wada, widoczna jest głównie w wyżej wymienionych warunkach nie mniej dla tej części osób, które w surowy sposób podchodzą do detali może być nieakceptowalna.

4. Czas reakcji – to parametr, który w pierwszych matrycach IPS mocno kulał w porównaniu do matryc TN. Czas reakcji określa to jak długo ekran monitora będzie realizował polecenie użytkownika i w jakim czasie dostosuje się do zmian obrazu. W pierwszych monitorach IPS czas reakcji wynosił ponad 20 milisekund gdzie w matrycach TN ten parametr wynosił 1 ms lub poniżej. Stąd na początku ekrany IPS nie były polecane osobom grającym w dynamiczne gry komputerowe lub kinomanom lubującym się w filmach akcji gdyż długi czas reakcji owocował efektem smużenia i spadkiem jakości obrazu. Aktualnie nowoczesne matryce IPS jak na przykład S-IPS, AS-IPS czy IPS-Pro nie odbiegają znacząco czasem reakcji od matryc TN stąd polecane są zarówno graczom grającym w dynamiczne tytuły jak i miłośnikom filmów akcji aczkolwiek trzeba zaznaczyć, że ich cena jest widocznie wyższa od ekranów z podstawowymi matrycami IPS. Oczywiście na rynku można kupić biurowe wersje ekranów IPS z dłuższym czasem reakcji, a więc i tańsze w zakupie – polecane w przypadku gdy zajmujemy się obróbką graficzną obrazów, zdjęć czy materiałów reklamowych, przeglądaniem internetu i tradycyjnej pracy biurowej.

5. Częstotliwość odświeżania – ten parametr również uległ w ostatnim czasie poprawie w nowszych matrycach IPS i odnosi się do ilości klatek animacji wyświetlanych w ciągu jednej sekundy. Im wyższa wartość wyrażona w hercach tym wyższa płynność animacji. Co prawda ludzkie oko nie zauważa różnicy w płynności wyświetlania obrazu powyżej 25Hz (25 klatek na sekundę) nie mniej długotrwałe wpatrywanie się w ekran wyświetlający obraz z częstotliwością niższą niż 50Hz może powodować ból głowy oraz inne negatywne dolegliwości. Nowoczesne matryce IPS, wyposażone w dodatkowe technologie charakteryzują się wysoką częstotliwością odświeżania, podobną do matryc TN. W przypadku podstawowych wersji ekranów IPS czas odświeżania będzie niższy aniżeli w matrycach TN i warto o tym pamiętać jeśli szukamy monitora pod gry sieciowe gdzie ten parametr ma szczególne znaczenie.

6. Kontrast – wskazuje na stosunek pomiędzy bielą a czernią, im wyższy jest ten współczynnik tym większa zdolność monitora do wyświetlania subtelnych odcieni kolorów jak i mniejsza jego wrażliwość na światło otoczenia. Monitory ekranowe IPS charakteryzują się niższym współczynnikiem kontrastu aniżeli konkurencyjne monitory z matrycą TN, wypadają w tym zakresie nieco słabiej, stąd poleca się je wykorzystywać w pomieszczeniach z niską ekspozycją ekranu na światło otoczenia, chodź nie jest to warunek konieczny.

7. Rozdzielczość – matryce IPS charakteryzują się wyższymi rozdzielczościami aniżeli matryce TN. Standardem w nich jest stosowanie rozdzielczości FHD (1920x1080) i dość często można spotkać wersje z wyższą rozdzielczością np. WQHD. Z tego względu prezentują też wyższą jakość obrazu aniżeli konkurencyjne matryce TN.

Monitory z matrycą IPS – dla kogo?

Monitory z matrycą IPS są ogólnie mówiąc pewnym przeciwieństwem monitorów z matrycą TN. Z racji swoich niewątpliwych zalet takich jak ilość generowanych kolorów, szerokich kątów widzenia, wyższych rozdzielczości czy większej jakości obrazu w szczególności dedykowane są profesjonalnym pracom graficznym oraz multimedialnym i każdej pracy nie wymagającej szybkiego czasu reakcji czy wysokiej częstotliwości odświeżania. Oczywiście te bardziej zaawansowane modele ekranów z IPS jak najbardziej można zastosować do grania w dynamiczne gry sieciowe czy oglądanie filmów akcji ponieważ kluczowe parametry w postaci czasu reakcji czy częstotliwości odświeżania w takich modelach są porównywalne z matrycami TN lecz w takim wypadku trzeba liczyć się z wyższymi cenami sprzętu. Dlatego dla szerszej rzeszy odbiorców ekrany z matrycami IPS będą platformami głównie do profesjonalnej pracy graficznej, a ekrany z matrycami TN pozostaną domeną graczy komputerowych.

Zapraszamy do przeczytania czwartej części artukułu: Monitory komputerowe - artykuł przekrojowy, część 4: Monitory z matrycą VA

PS. Oczywiście zachęcamy do zapoznania się z ofertą naszego sklepu internetowego - nie tylko z dostępnymi, poleasingowymi, używanymi monitorami, które są przedmiotem powyższego tekstu, ale również z oferowanymi przez nas poleasingowymi laptopami oraz komputerami stacjonarnymi. 

Przydatne linki:

1. Poleasingowe laptopy: https://netman.pl/3-laptopy-poleasingowe
2. Poleasingowe komputery stacjonarne: https://netman.pl/11-uzywane-komputery-poleasingowe
3. Poleasingowe monitory: https://netman.pl/10-monitory-poleasingowe-uzywane
4. Akcesoria komputerowe: https://netman.pl/6-akcesoria

W przypadku zapytań zapraszamy do kontaktu.