Все что нужно знать о PenTile матрице в дисплеях смартфонов: плюсы и минусы

PenTile матрица – это одна из разновидностей жидкокристаллического экрана, или дисплея, построенного по технологии AMOLED. Права на это наименование принадлежат компании Samsung, являющейся держателем патента на технологию. Слово образовано от греческого «пента» (что значит «пять») и английского «tile» (плитка). Данным термином обозначают технологию устройства экранов, в которых за формирование пикселя ответственны сразу пять субпикселей.

Традиционная технология изготовления экранов подразумевает задействование трех активных точек для формирования цвета каждого пикселя на матрице. Стандарт RGB предусматривает использование комбинации из красной, зеленой и синей точки, за счет регулировки каждой из которых достигается конечный оттенок активного элемента. В PenTile данное число расширено до пяти. Таким образом производители стараются сделать экран однороднее, ярче, красочнее и экономичнее.

Схема PenTile предусматривает расположение в шахматном порядке точек, ответственных за формирование пикселя. На данный момент существует две схемы, по которым создаются такие экраны. Отличаются они количеством и расположением субпикселей.

Согласно официальной информации, разработка стандарта PenTile была предпринята для улучшения качества экранов без увеличения энергопотребления. Все упрощения сделаны с учетом физиологических особенностей глаз человека (которые не все цвета воспринимают одинаково). Но, несмотря на благие намерения, не лишена технология и минусов. Каких именно – рассмотрим ниже.

PenTile RGBW

Перед тем, как перейти к описанию наиболее распространенной реализации PenTile (внедряемой Samsung), следует рассмотреть альтернативную ее реализацию. RGBW расшифровывается как «красный-зеленый-синий-белый». То есть, к трем стандартным элементам добавлен еще один, белого цвета. Такой подход позволяет увеличить яркость экрана, не повышая потребления энергии, сделать картинку более однородной и бесшовной.

Белые субпиксели в матрице PenTile RGBW

Учитывая особенности, можно сказать, что у такого типа матрицы минусов практически нет. Но подобная технология как-то не прижилась среди смартфонов, так как обходятся подобные дисплеи дороже, а таких уж явных преимуществ (заметных невооруженным глазом «с ходу») для пользователей они не несут.

PenTile RGBG

Наиболее распространенной и актуальной версией реализации PenTile является компоновка RGBG (Red-Green-Blue-Green). То есть, в довесок к красному и синему цвету – прилагается не один, а два зеленых субпикселя. Согласно исследованиям физиологов, именно зеленый цвет лучше всего воспринимается человеческим глазом, поэтому решение удвоить количество таких элементов выглядит научно обоснованным.

PenTile RGBG матрица

Плюсы PenTile-матриц

• Более равномерная заливка поля зеленым цветом. Наличие двух точек зеленого цвета позволяет более равномерно заполнить матрицу светом, скрыть границы между субпикселями. Ведь на восприятие яркости нашими глазами больше всего влияет именно волна излучения, соответствующая зеленому цвету.
• Увеличение срока службы. По словам представителей Samsung, сильнее всего в экранах деградируют синие субпиксели матрицы. Уменьшение их числа приводит к повышению срока службы экрана.
• Снижение энергопотеребления. Использование двух (а не трех) субпикселей на пиксель в PenTile матрицах позволяет снизить расход электроэнергии, и увеличить автономность смартфона.

Но уже при прочтении этих преимуществ закрадываются подозрения о том, что недостатков технология PenTile тоже не лишена. И минусы у нее действительно есть.

Недостатки PenTile-матриц

При использовании матриц PenTile RGBG логично предположить, что разрешение вычисляется по принципу суммирования квартетов субпикселей (красный, синий и два зеленых). Но в Samsung решили иначе: рассчитывать разрешение по зеленым точкам. Таким образом, в расчет принималось, что в составе пикселя находится два субпикселя: зеленый и синий или красный. Благодаря такой маркетинговой уловке разрешение увеличивается вдвое.

Фактически соседние двухточечные пиксели связанны между собой попарно, и раздельно не могут функционировать. С учетом, что синие и красные точки ярче зеленых – визуальный эффект не столь выражен, но на ранних версиях матриц PenTile был заметен. К примеру, дисплей Galaxy S2 с разрешением 800х480 на вид был менее четким, чем экраны конкурентов. С внедрением сверхвысоких резолюций 2560х1440 разница стала незаметной невооруженным глазом, но фактически подобный экран находится на уровне IPS экрана с FullHD.

Сниженная четкость – это единственный существенный недостаток PenTile. Но с появлением матриц 2560х1440 его можно считать неактуальным, так как при традиционном использовании смартфонов даже при 300 PPI, невооруженный глаз не в силах отличить отдельные точки. Проблема может быть актуальной при использовании бюджетных технологий виртуальной реальности, вроде Google CardBoard. В подобных условиях только анонсированный HTC 10, матрица которого построена по технологии IPS, может выигрывать у Samsung S6 или S7 с AMOLED по четкости картинки.