Как устроены матрицы VA и IPS?

Обе технологии используют поляризационные фильтры и цветовые светофильтры, но различаются механизмом управления кристаллами. В матрицах VA поворот происходит в вертикальной плоскости с большим углом отклонения, тогда как в IPS матрицах кристаллы вращаются в горизонтальной плоскости с меньшими углами, но с большей синхронностью. Эти фундаментальные различия в конструкции определяют особенности их работы.


Принципы работы VA-матриц

Аббревиатура VA означает Vertical Alignment, что переводится как «вертикальное выравнивание». Технология основана на особом расположении жидких кристаллов между стеклянными подложками. В исходном состоянии, при отсутствии напряжения, кристаллы выстраиваются перпендикулярно поверхности экрана, блокируя прохождение света от подсветки. Это обеспечивает глубокий черный цвет, так как свет практически не проникает через закрытые пиксели.

При подаче напряжения кристаллы поворачиваются на определенный угол, смещаясь относительно плоскости экрана в вертикальном направлении. Такая конструкция позволяет управлять светопропусканием каждого субпикселя независимо. В современных VA-матрицах используется многодоменная структура (MVA), где кристаллы разделены на микроскопические домены, что улучшает углы обзора по сравнению с ранними версиями технологии.

Экраны QNED часто изготавливают по технологии VA.


Принципы работы IPS-матриц

Технология In-Plane Switching (IPS) основана на принципиально ином способе управления жидкими кристаллами. Кристаллы в исходном состоянии расположены параллельно поверхности экрана, но в одной плоскости. При отсутствии напряжения они не пропускают свет, однако для изменения их положения требуется поворот в горизонтальной плоскости, а не их вертикальное смещение, как в VA.

При подаче тока кристаллы поворачиваются синхронно, оставаясь параллельными подложкам. Такая схема обеспечивает стабильные цветовые характеристики вне зависимости от угла обзора.

Экраны NanoCell фактически работают на основе модернизированной, улучшенной технологии IPS.


Основные характеристики матриц

Есть несколько параметров, которые особенно важны при выборе матрицы экрана.


Углы обзора

Матрицы IPS демонстрируют стабильные показатели цветопередачи при углах обзора до 178 градусов по горизонтали и вертикали. Это достигается за счет параллельного расположения жидких кристаллов, которые при такой конфигурации работают наиболее эффективно. Углы обзора VA-матриц меньше, около 160-170 градусов, так как вертикальное выравнивание кристаллов вызывает большее искажение цвета при отклонении от перпендикуляра.


Скорость отклика

Скорость отклика в IPS-матрицах обычно составляет 4-8 мс, что обусловлено особенностями движения кристаллов в горизонтальной плоскости. Но в игровых мониторах, построенных по технологии IPS, этот показатель может достигать 1 мс благодаря технологиям ускоренного переключения. У VA-матриц время отклика выше, от 5 мс и более. Это объясняется тем, что кристаллам требуется больше времени для поворота в вертикальной плоскости. При просмотре фильмов разница по времени отклика несущественна, но она хорошо заметна в динамичных играх.


Цветопередача и контрастность

IPS-матрицы обеспечивают точную цветопередачу с охватом до 98-100% sRGB и хорошей равномерностью яркости по всей площади экрана. Их типичная контрастность находится в диапазоне 1000:1. VA-технология предлагает более высокую контрастность, 3000:1 и выше благодаря глубокому черному цвету, но немного уступает в цветовом охвате – около 90-95% sRGB. Оба типа матриц поддерживают 8-битную и 10-битную глубину цвета.


Преимущества и недостатки

У каждого типа матрицы есть свои плюсы и минусы. Нужно иметь о них хотя бы общее представление, чтобы сделать взвешенный выбор.


Плюсы и минусы VA

Матрицы VA обладают высокой контрастностью, что обеспечивает:

  • глубокий черный цвет;
  • насыщенные оттенки.

За счет этого они хорошо подходят для просмотра фильмов. Уровень контрастности в таких матрицах может достигать 3000:1, что значительно выше, чем у IPS. Однако углы обзора у VA-матриц ограничены, при отклонении от центра изображение теряет яркость и цветовую точность.

Скорость отклика в VA-матрицах ниже, что может вызывать шлейфы при отображении динамичных сцен. Это ограничивает их применение в профессиональных игровых мониторах. Зато VA-технология демонстрирует хорошую энергоэффективность, из-за чего такие матрицы часто используются в телевизорах.

Еще один минус – возможная неравномерность подсветки на темных участках изображения, что особенно заметно при работе в затемненном помещении. Однако эта проблема бросается в глаза только в бюджетных моделях.


Плюсы и минусы IPS

Бесспорное достоинство IPS-матриц – стабильная цветопередача вне зависимости от угла обзора. Цветовой охват таких панелей приближается к 100% sRGB и 98% DCI-P3. Технология обеспечивает равномерную подсветку по всей площади экрана без засветов по краям. Быстрый отклик делает матрицы этого типа особенно подходящими для геймеров, предпочитающих динамичные игры. Однако уровень контрастности у IPS ниже, чем у VA, обычно он не превышает 1000:1.

Главный недостаток IPS – вероятность появления эффекта свечения (IPS-glow) на темных сценах при взгляде под углом. Также:

  • эти матрицы потребляют больше энергии по сравнению с VA-аналогами;
  • стоимость производства IPS выше, что отражается на цене устройства, в котором установлен такой экран. 


Что выбрать в итоге?

Многое при выборе телевизора или монитора зависит от личных предпочтений. К тому же развитие технологий несколько нивелировало различия между ними, улучшило достоинства и сделало недостатки менее выраженными. Но технические характеристики продолжают играть важную роль, поэтому рекомендуем прислушаться к нашим советам по выбору.


Для киноманов

Требовательному любителю фильмов нужно ответить на вопрос, что для него важнее – контрастность и безупречно реалистичный черный цвет либо великолепное отображение других цветов, вплоть до тончайших оттенков, и широкие углы обзора. В первом случае лучше выбрать телевизор с экраном, построенным на VA-матрице (LG QNED 81 50QNED816RA), во втором – оптимальным решением будет модель с IPS-экраном, например 4K телевизор 65'' LG AI 65QNED86T6A и LG Nanocell AI NANO81 4К 2025.


Для геймеров

На первый взгляд, может показаться, что лучшим решением для геймера будет телевизор с IPS-экраном – за счет меньшего времени отклика. Но мы немного выйдем за рамки статьи, сравнивающей IPS и VA, и предложим рассмотреть еще один вариант – OLED.

Компания LG производит телевизоры с экранами, основанными на технологии OLED – органических светодиодов. Они принципиально отличаются от моделей с традиционными ЖК-панелями. Причем и любителю кино, и геймеру придутся по душе телевизоры с большими экранами, например:

Бесспорные преимущества телевизоров с экранами OLED для геймеров – это:

  • яркое, реалистичное изображение – позволяет по достоинству оценить работу гейм-дизайнеров;
  • практически мгновенный отклик – особенно важно в динамичных играх;
  • совместимость с технологиями NVIDIA G-SYNC и AMD FreeSync Premium – никаких задержек и разрывов изображения.

В OLED-телевизорах LG предусмотрен оптимизатор видеоигр. Это набор функций, который позволяет быстро выбрать оптимальные настройки для игр разных жанров: можно регулировать задержки в игре, выравнивать яркость, улучшать видимость персонажей.


Для повседневного просмотра

Нетребовательному зрителю подойдут оба варианта. Каждый из них по-своему хорош: IPS выигрывает по углам обзора, а VA превосходит конкурирующую технологию по контрастности. Однако, если вы любите смотреть телевизор вместе с семьей или друзьями, широкие углы обзора будут важнее. Эта особенность позволяет всем зрителям рассесться так, чтобы каждый видел картинку неискаженной, даже если располагается не прямо напротив экрана. Поэтому IPS-матрицы в данном случае выглядят более предпочтительно.

LG предлагает широкий ассортимент телевизоров с экранами, основанными на матрицах различных типов. Ознакомьтесь с нашим каталогом и выберите вариант, который лучше соответствует вашим запросам и предпочтениям.