Что нужно знать о мониторах: разрешения, типы панелей, частота обновления

Выбор монитора может быть больше похож на искусство, чем на науку, но технологию, лежащую в основе экрана, понять несложно. Изучение этих технологий является ключом к навигации по минному полю маркетинговых модных словечек, отделяющих вас от вашего следующего монитора.

Например, такие числа, как коэффициент контрастности и время отклика от серого к серому, важны, но они не отражают всей картины — не менее важны другие характеристики, такие как задержка ввода и битовая глубина цвета. И хотя можно найти монитор, который вообще на это способен, цена может быть очень высокой. Есть дисплеи, подходящие для игр, дизайнерской работы и сверхвысокого разрешения деталей, но смешивание приоритетов часто приводит к компромиссу. Быстро, красочно или с высоким разрешением — выберите любые два, но третий будет стоить вам.

Наше руководство по лучшим мониторам для компьютерных игр объясняет, почему эти мониторы идеально подходят для игр с высоким разрешением и высокой частотой кадров, но не вникает в подробности технологии монитора. Это руководство предназначено для этого: в нем раскрывается все, что вам нужно знать о современных дисплеях: разрешения, соотношения сторон, частота обновления и различия между типами панелей, такими как IPS, VA и TN.

Выбор правильного разрешения

Хотя вы можете быть склонны к максимальному количеству пикселей, которое вы можете найти или позволить, это не всегда лучшая стратегия для поиска оптимального дисплея. Более высокое разрешение обеспечивает большую детализацию, но требует более быстрых видеокарт для игровых целей, а масштабирование DPI в Windows все еще не идеально. То, как вы используете свой компьютер, а также оборудование, поможет определить идеальное разрешение и размер для вашего следующего дисплея.

ЖК-дисплеи имеют собственное разрешение, и запуск игр (или рабочего стола) с меньшим разрешением ухудшает качество изображения из-за процесса масштабирования при увеличении изображения. Использование режимов с более низким разрешением на самом деле не заменяет выбор правильного количества пикселей в первую очередь.

В наши дни лучше избегать любых новых дисплеев для настольных ПК или ноутбуков с собственным разрешением ниже 1080p (1920×1080). 1080p стало стандартом де-факто для большинства ПК, а игры и фильмы ориентированы на это разрешение. Это хороший компромисс, который обеспечивает достаточно четкое качество изображения при разрешении 24 дюйма и ниже, при этом вы по-прежнему можете получить отличную игровую производительность даже со скромным оборудованием.

Если вы играете в игру на старой видеокарте (или интегрированной графике), вы можете работать с более низким разрешением, например 720p (1280×720), в крайнем случае, но в долгосрочной перспективе вам понадобится лучший графический процессор, который может поддерживать 1080p.

Хотя дисплеи 1080p — это рабочие лошадки в мире ПК, есть ограничения. Размеры экрана более 24 дюймов не подходят для 1080p, поскольку пониженная плотность пикселей на больших экранах делает изображение не таким резким. Неигровые задачи, включая офисную работу и создание контента, также могут значительно выиграть от более высокого разрешения, что является нашим следующим шагом.

Дисплей с более высоким разрешением может существенно повысить производительность, и ничто не сравнится с 2560×1440. 27-дюймовый дисплей с разрешением 1440p обеспечивает более высокую плотность пикселей, чем 24-дюймовый дисплей с разрешением 1080p, благодаря чему изображение становится четче. Что еще более важно, это на 77 процентов больше пикселей. Это означает больше открытых окон без перекрытия или скрытия содержимого. Кроме того, благодаря все более мощным видеокартам 1440p теперь можно использовать на графических процессорах среднего и более высокого уровня.

1440p стал нашей рекомендацией как лучший вариант. Он отлично подходит для офисной работы, профессиональной работы и игр. Вы по-прежнему можете получить панели с более высокой частотой обновления 144 Гц (см. Ниже), плюс G-Sync или FreeSync, и вы можете работать со 100-процентным масштабированием в Windows. Однако для игровых целей вам понадобится как минимум видеокарта GTX 1070 / RTX 2060 или RX Vega 56 (или эквивалентная).

После 1440p игры становятся рискованными, и для получения приемлемой производительности часто требуются дорогие настройки с несколькими графическими процессорами (хотя многие игры даже не поддерживают несколько графических процессоров, так что это не всегда жизнеспособное решение). Дисплеи 4k — это то место, где большинство ПК выигрывают, и хотя существуют дисплеи 5k и даже 8k, эти разрешения представляют собой передний край дизайна монитора и, как правило, бесполезны для игровых целей.

Для реализации любых серьезных стремлений к производительности при разрешении 3840×2160 требуется сверхбыстрая видеокарта (например, GTX 1080 Ti / RTX 2080 или даже 2080 Ti) и, возможно, два таких графических процессора. Это может означать крутые 1400–2400 долларов только за графическую подсистему. Но если вам нужны права на хвастовство и непревзойденное оборудование, нет ничего равного дисплею 4K. 4k HDTV также стали вполне доступными, некоторые из них могут стать хорошей альтернативой компьютерному монитору.

Варианты сверхширокой, многомониторной и двойной ширины

Если вам нужно нечто большее, чем стандартное соотношение сторон 16: 9, есть три основных варианта. Решения с несколькими мониторами являются наиболее экономически эффективным выбором, когда вы покупаете два или три (предпочтительно одинаковых) дисплея и используете их независимо. Разработчики программного обеспечения, создатели контента и другие профессионалы могут повысить производительность, добавив дисплеи, а большинство графических карт могут легко управлять тремя мониторами.

Обратной стороной настроек с несколькими мониторами является то, что если вы хотите рассматривать дисплеи как одну большую поверхность (например, с разрешением 3840 x 1080 на двух дисплеях 1080p), вы получаете промежуточные лицевые панели дисплея. Дисплеи с двойным соотношением сторон 32: 9 — это ответ на эту проблему, а такие дисплеи, как Samsung C49HG90, могут выглядеть потрясающе. И они также стоят примерно вдвое дороже, чем покупка двух высококачественных дисплеев 1080p. 

Сверхширокие дисплеи с разрешением 2560 x 1080 и 3440 x 1440 идут на компромисс и особенно популярны среди зрителей. Большинство фильмов изначально записаны с соотношением сторон 21: 9 (или аналогичным), «кинематографическим», и просмотр их на дисплее 16: 9 означает, что вы увидите черные полосы сверху и снизу. Более широкие экраны также обеспечивают более полное погружение в 3D-игры, точно имитируя полное поле зрения, без прерывания лицевой панели при настройке с несколькими мониторами.

У сверхшироких дисплеев есть несколько недостатков. Для повышения производительности рекомендуется более высокое разрешение по вертикали, но при разрешении 3440×1440 пикселей требуется даже больше, чем при разрешении 1440p, а это означает, что для игровых целей вам понадобится видеокарта высокого класса. Дисплеи также обычно дороже, чем их аналоги с соотношением сторон 16: 9, и некоторым играм может потребоваться помощь (или даже отказ в правильной поддержке) этих разрешений. Такие утилиты, как Flawless Widescreen, помогают преодолеть этот пробел, хотя Overwatch в основном наказывает любого, кто играет на сверхшироком экране, с более ограниченным обзором игрового мира.

Панельные технологии

Подавляющее большинство компьютерных мониторов, экранов ноутбуков и планшетов основаны на технологии TFT-LCD (Thin Film Transistor — Liquid Crystal Display), но не все они равны. ЖК-дисплеи делятся по типам, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Вот наиболее распространенные типы, а также преимущества и недостатки каждого из них.

TN: плоский экран вашего отца

Наиболее распространенные и наименее дорогие ЖК-панели основаны на конструкциях TN или Twisted Nematic. Поскольку экраны TN производятся в больших масштабах и существуют уже давно, они очень доступны по цене. Интернет-магазины предлагают множество привлекательных 27-дюймовых мониторов 1080p с разумными функциями по цене всего от 150 долларов. Цена неплохая, но не плотность пикселей, а также качество цветопередачи или углы обзора — самые большие недостатки TN.

Все ЖК-дисплеи TFT работают, пропуская свет, например светодиоды, через пару поляризованных экранов, цветной фильтр и жидкие кристаллы, которые закручиваются при подаче на них тока. Чем больше приложен ток, тем больше жидкие кристаллы скручиваются и блокируют свет. Точные настройки позволяют воспроизводить практически любой цвет или оттенок, но реализации TN имеют некоторые ограничения.

Каждый пиксель ЖК-дисплея состоит из красных, зеленых и синих субпикселей. Цвета создаются путем смешивания различных уровней яркости этих пикселей, в результате чего пользователь воспринимает сплошной цвет. Проблема TN заключается в том, что она широко использует модель с 6 битами на канал вместо 8 битов на канал, используемых в лучших дисплеях.

TN компенсирует этот недостаток с помощью FRC (управления частотой кадров), пиксельного трюка, в котором используются чередующиеся цвета для получения воспринимаемой трети, но это плохая замена правильному 24-битному воспроизведению цвета. В сочетании с инверсией и размытием, происходящим из-за узких углов обзора, становится очевидным пожилой статус TN в мире ЖК-дисплеев.

Однако у TN есть одно преимущество: время отклика. Отзывчивость дисплея измеряется миллисекундами, которые требуются пикселю для перехода от одного цветового состояния к другому, что часто обозначается как скорость перехода от серого к серому или скорость GTG. Чем ниже значения, тем лучше, и многолетние разработки TN привели к сверхбыстрому времени отклика GTG, причем многие из них могут похвастаться временем отклика 1 мс или 2 мс. В сочетании с более высокой частотой обновления 144 Гц и даже 240 Гц растет количество моделей TN ЖК-дисплеев для энтузиастов, которые обеспечивают четкое изображение без задержек, особенно хорошо подходящих для активных игр.

IPS: выбор профессионала

IPS, сокращение от In-Plane-Switching, было разработано для преодоления недостатков TN как технологии отображения. В экранах IPS также используются жидкие кристаллы, поляризованные фильтры и передатчики, но их расположение отличается: кристаллы выровнены для лучшей видимости цвета и меньшего искажения света. Кроме того, панели IPS обычно используют 8-битную глубину для каждого цвета вместо 6-битной TN, в результате чего для каждого цвета можно использовать 256 оттенков.

Различия довольно разительны. В то время как дисплеи TN размываются под небольшими углами и никогда по-настоящему не «выделяются» цветом, независимо от того, насколько хорошо они откалиброваны, панели IPS имеют насыщенные, яркие цвета, которые не блекнут и не смещаются при взгляде сбоку. Более того, нажатие пальцем на экран IPS не вызывает искажений, что делает их особенно полезными для приложений с сенсорным экраном.

Несмотря на то, что такие гиганты, как Apple, рекламируют экранную технологию высшего класса, правда в том, что экраны IPS все еще имеют недостатки. Из-за более сложной конструкции и дополнительных передатчиков и освещения, необходимых для каждого пикселя, экраны IPS стоят больше, чем их аналоги TN. К счастью, за последние несколько лет популярность простых импортных IPS-мониторов из Азии помогла снизить цены и вынудить более крупные бренды мониторов продавать IPS-дисплеи по более разумным ценам.

Сложность приводит к дополнительным накладным расходам, снижающим скорость отклика панели. Большинство IPS отображает тактовую частоту на несколько миллисекунд медленнее, чем панели TN, причем лучшие модели управляют переходом от серого к серому 5 мс, а более распространенные панели с 8 мс могут иметь заметное размытие в играх. Большинство дисплеев IPS используют частоту обновления 60 Гц, хотя в лучших игровых дисплеях теперь используются панели IPS с частотой обновления 144 Гц и соответствующей ценой.

Варианты IPS: PLS, AHVA, eIPS и другие

С помощью IPS было проведено много исследований, и существует множество вариантов, включая популярные панели PLS от Samsung и AU Optronics AHVA (Advanced Hyper-Viewing Angle). Различия сводятся к тонким вариациям производителей или улучшениям технологии поколениями, которые существуют с 1996 года.

Samsung утверждает, что PLS улучшает IPS во многих отношениях. Samsung заявляет, что он дешевле, ярче, обеспечивает лучшие углы обзора и позволяет использовать гибкие дисплеи, и все это правда, хотя критики утверждают, что PLS плохо разгоняется, а некоторые панели используют 6-битное цветовое пространство в стиле TN, что очень похоже на бюджетный вариант IPS от LG. eIPS. Однако большинство реализаций IPS больше связаны с патентами, чем с производительностью, и их мало что разделяет в реальном мире.

VA: средний человек

Между высокой скоростью TN и насыщенностью цветов IPS находится компромиссная технология — панель VA, или панель с вертикальным выравниванием. VA и его варианты (PVA и MVA, но не AHVA) обычно используют подход IPS с 8-битной глубиной цвета на канал и кристалл, который воспроизводит насыщенные цвета, но сохраняет некоторую низкую задержку и высокую скорость обновления TN. В результате получается дисплей, который теоретически почти такой же красочный, как IPS, и почти такой же быстрый, как TN.

Панели VA обладают рядом уникальных качеств, как положительных, так и отрицательных. Они обладают превосходной контрастностью по сравнению с экранами IPS и TN, часто достигая статического соотношения 5000: 1, и в результате обеспечивают лучший уровень черного. Расширенные варианты VA, такие как панель MVA, используемая Eizo в Foris FG2421, официально поддерживают 120 Гц и предлагают задержку пикселей на уровне IPS или выше.

К сожалению, у VA есть несколько проблем, которые трудно игнорировать. Первым в списке стоит TN-подобный сдвиг цвета и контрастности, который происходит при увеличении углов обзора, что может сделать панели VA трудным выбором для задач, требующих точной цветопередачи. У геймеров есть другая проблема. В то время как переходы от светлого к темному пикселям происходят быстро, переход темных цветов имеет более длительную задержку, что может привести к размытию. Панели VA тоже не из дешевых. Тем не менее, если вам нужны лучшие коэффициенты контрастности, доступные в ЖК-технологиях, вы не найдете лучше, чем хорошая панель MVA. В качестве бонуса цены вполне конкурентоспособны (например, Acer G276HL на фото выше стоит всего 150 долларов).

OLED: будущее уже наступило

Поток инноваций на рынке дисплеев не показывает никаких признаков ослабления: телевизоры с одной стороны и смартфоны — с другой, внедряющие новые технологии, такие как изогнутые экраны и OLED-панели настольного уровня, которые обещают скорость, контраст и цвет, превосходящие все, что мы видели до сих пор.

У Dell был 30-дюймовый OLED-дисплей UP3017Q (по цене 3499 долларов!) В 2017 году, но затем он был отменен. Неясно, был ли потянут дисплей из-за надежности и стоимости или был какой-то другой фактор. Asus показала 22-дюймовый PQ22UC 4k OLED в 2018 году, но пока он не поступил в продажу. К сожалению, плотность пикселей на нем может быть слишком мала, чтобы быть практичным. Но HD-телевизоры, такие как LG OLED65E8PUA, уже здесь, и всего за 3999 долларов вы можете обойти конкурентов с 65-дюймовым игровым HDTV.

Основным преимуществом технологии OLED является возможность индивидуального управления каждым пикселем. Это означает истинный черный цвет, а не приближение, и это может сделать цвета и дисплей более яркими. На самом деле до того, как более крупные OLED-дисплеи станут доступными по цене, еще пара лет. Но преимущества таковы, что в лучших наушниках VR используются исключительно OLED-панели, обычно работающие на частоте 90 Гц. Надеюсь, мы увидим игровой дисплей для ПК, эквивалентный этой стороне 2020 года.

Частота обновления, размытость изображения и стробированная подсветка

Большинство стандартных TFT-LCD поддерживают частоту обновления 60 Гц, что означает, что экран перерисовывается 60 раз в секунду. Хотя 60 Гц может быть достаточно для многих настольных приложений, желательна более высокая частота обновления, поскольку они обеспечивают более плавное перемещение окон, просмотр видео и особенно во время игр.

Однако одной только частоты обновления 120 Гц или даже 144 Гц недостаточно для игр без размытия изображения, и в последние годы производители дисплеев уделяют большое внимание устранению этого разрыва. Была проделана большая работа, чтобы дополнить высокую частоту обновления дополнительными функциями, предназначенными для дальнейшего уменьшения размытости изображения.

Одним из методов, популярных в игровых мониторах, является включение стробированной подсветки, которая нарушает размытость при отслеживании взгляда, на мгновение отключая подсветку, создавая стабильное изображение, подобное ЭЛТ. Стробированный дисплей с частотой 120 Гц обеспечивает более четкое размытие, чем панель с частотой 144 Гц, но мерцание подсветки по понятным причинам снижает общую яркость изображения. Пользователи с чувствительными глазами могут страдать от зрительного напряжения и головных болей, вызванных мерцанием.

Разрывание и синхронизация

Помимо размытия в движении, рвется еще один визуальный артефакт, который расстраивает геймеров. Разрыв происходит на мониторе, когда графический процессор отправляет кадр на дисплей до того, как он завершил отображение текущего. В результате в нижней части экрана отображается один кадр, а в верхней части отображается другой, разделенные линией поперек изображения. Включение V-Sync, которое заставляет видеокарту ждать обновления монитора, может уменьшить эту проблему, но V-Sync имеет свои собственные проблемы, включая увеличенную задержку ввода и жесткие требования к частоте кадров.

Чтобы обойти это, производители графических процессоров представили пару технологий, которые динамически синхронизируют монитор и частоту кадров графического процессора, устраняя разрывы без задержек VSync или больших накладных расходов. Nvidia называет свою реализацию G-Sync, и для этого требуется встроенный в монитор модуль, а также видеокарта GTX 650 Ti или более поздней версии.

AMD ответила аналогичным FreeSync, который не требует специального оборудования на стороне монитора, кроме поддержки нового дополнительного стандарта Adaptive-Sync в спецификации DisplayPort 1.2a, но требует более новой видеокарты AMD (GCN 1.1 или новее. ) реализовать. (Карты Nvidia теперь поддерживают G-Sync и на некоторых мониторах FreeSync. Вы можете принудительно включить эту функцию, даже если монитор не сертифицирован, хотя в результате могут возникнуть проблемы.)

Эти технологии примерно сопоставимы, при этом решение Nvidia обычно дороже, чем альтернатива AMD. В продаже есть гораздо больше мониторов FreeSync, некоторые из них отличные, а некоторые довольно посредственные. Новый стандарт FreeSync 2 повышает ставку и требует HDR (высокий динамический диапазон), LFC (компенсация низкой частоты кадров) и задержек ввода ниже определенного порога. Дисплеи FreeSync 2 только начинают появляться, и их стоимость значительно выше, чем у них.

Задержка ввода

Есть последний, в основном скрытый фактор, который влияет на скорость отклика дисплея: задержка ввода. Задержка возникает из-за задержки, вызванной пост-обработкой видеосигнала после того, как он покидает графический процессор, но до того, как он отображается на экране монитора. Мало кто из производителей на самом деле перечисляет эту цифру, подчеркивая вместо этого цифры GTG, поскольку задержка становится все хуже из-за раздутия функций. Это затрудняет определение задержки, но есть здравый смысл в выборе дисплея без чрезмерной задержки ввода — чем больше функций, тем больше задержка.

Экшен-геймерам, которым нужны входные данные с точностью до кадра, лучше всего подходят дисплеи с минимальным количеством экранных меню, практически без постобработки изображений и всего лишь одним или двумя портами. Это гарантирует, что видеосигнал тратит как можно меньше времени на масштабирование и обработку оборудования монитора и отображается без задержки.

Хорошая новость заключается в том, что более производительное аппаратное средство масштабирования помогло сократить задержки ввода, а современные дисплеи могут предлагать несколько вводов, сохраняя при этом отличную скорость отклика. Наряду с мониторами FreeSync 2, Nvidia BFGD (Big Format Gaming Displays) стремится быть универсальным решением.