Qual è la differenza tra TN e IPS?

Monitor TN o IPS? Qual è la differenza?

Quando si cerca un display a cristalli liquidi (LCD), è essenziale considerare la tecnologia di visualizzazione del dispositivo. Le aziende di tecnologia dello schermo come Apple e Samsung cercano i migliori pannelli di visualizzazione e tecnologia dei pannelli possibili per offrire ai propri clienti la migliore qualità dell'immagine. Nei giochi competitivi, i monitor di gioco devono essere in grado di fornire un'ottima qualità dell'immagine ma anche velocità di aggiornamento elevate in modo che i giocatori possano giocare a un ritmo veloce.

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La maggior parte dei desiderabili pannello LCD caratteristiche come angoli di visualizzazione più ampi e velocità di aggiornamento elevate possono essere radicate nella natura dei cristalli liquidi.

Prima di approfondire il modo esatto in cui i cristalli liquidi influenzano le funzionalità del display, è necessario comprendere il loro ruolo generale in un monitor LCD. La tecnologia LCD non è in grado di illuminarsi da sola, quindi richiede una retroilluminazione. I cristalli liquidi sono responsabili della trasmissione della luce dalla retroilluminazione alla superficie del monitor del computer in un modo determinato dai segnali ricevuti. Lo fanno essenzialmente spostando la luce in modo diverso attraverso la matrice molecolare dello strato quando i cristalli liquidi sono orientati o allineati in un certo modo, un processo controllato dagli elettrodi della cella LCD e dalle loro correnti elettriche.

I metodi di allineamento, tuttavia, possono variare tra i tipi di pannello, offrendo caratteristiche e vantaggi diversi. Due tecniche di allineamento dei cristalli liquidi comuni e popolari sono il nematico ritorto (TN) e commutazione in piano (IPS).

Pannelli TN

I pannelli TN offrono il metodo più economico di allineamento dei cristalli. Sono anche i metodi di allineamento più comuni e sono stati utilizzati per molto tempo nell'industria dei display, compresi i tubi a raggi catodici (CRT) che hanno preceduto gli LCD.

Nei display TN, gli elettrodi sono posizionati su entrambi i lati dello strato di cristalli liquidi. Quando viene inviata una corrente tra l'elettrodo posteriore e quello anteriore, viene creato qualcosa chiamato campo elettrico che sposta e manipola l'orientamento della matrice molecolare.

Se non viene applicato alcun campo elettrico alla cella specifica, i cristalli subiscono una torsione di 90 gradi nell'allineamento. Quando la luce della retroilluminazione passa attraverso questa torsione, le onde luminose vengono polarizzate, consentendo loro di passare attraverso il polarizzatore che si trova sulla superficie del monitor TN.

Se viene applicato un campo elettrico, può distendere parzialmente o completamente lo strato di cristalli liquidi TN, a seconda dell'intensità del campo. La struttura dei cristalli TN in genere si raddrizza quando ciò accade e alcune, se non tutte, le onde luminose non saranno polarizzate correttamente per passare in superficie.

Ogni cella LCD compone un pixel del display e in ogni pixel ci sono i subpixel. Questi subpixel utilizzano i colori standard rosso verde blu (sRGB) per creare una varietà di colori per rendere il display pixel il colore necessario per svolgere il suo ruolo nel display generale. Se sotto il subpixel il cristallo liquido polarizza completamente la luce, il colore specifico di quel subpixel sarebbe molto luminoso nel pixel nel suo insieme. Ma se la luce non è affatto polarizzata, quel colore non apparirà. Se parzialmente polarizzato, viene utilizzata solo una quantità limitata di quel colore nella miscela di colori RGB nel pixel finale.

 

 

Pannelli IPS

Un metodo di allineamento più complesso è l'IPS. I monitor IPS, a differenza del TN, posizionano entrambi gli elettrodi sullo stesso livello, dietro lo strato di cristalli liquidi. Quando viene applicato il campo elettrico, questo costringe le molecole di cristalli liquidi ad allinearsi parallelamente agli strati del dispositivo IPS anziché perpendicolarmente come le molecole TN.

Al contrario del TN, quando viene applicato il campo elettrico, la tecnologia IPS polarizzerà la luce per passare, mentre quando non viene applicato il campo elettrico, la luce non sarà polarizzata per passare. A causa dell'orientamento dei cristalli, i display IPS richiedono una retroilluminazione più luminosa e potente per produrre la giusta quantità di luminosità per il display.

 

Differenza tra TN e IPS

Sebbene entrambi i concetti siano piuttosto semplici da capire, i pro ei contro di ciascuno sono più specifici e possono attirare consumatori diversi nella ricerca del miglior monitor adatto alle proprie esigenze e al proprio budget.

Una considerazione importante riguarda gli angoli di visualizzazione. Il TN offre solo un angolo di visione limitato, particolarmente limitato dagli spostamenti dell'angolo verticale, quindi la riproduzione del colore a questi angoli probabilmente non avrà lo stesso aspetto di una visione diretta; i colori del TN possono invertirsi ad angoli estremi. L'IPS contrasta ciò e consente angoli di visualizzazione maggiori e migliori che di conseguenza offrono una migliore riproduzione dei colori a questi angoli rispetto al TN. C'è un problema con gli angoli di visualizzazione estremi per i dispositivi IPS: IPS bagliore. Ciò si verifica quando la retroilluminazione attraversa il display ad angoli molto ampi, ma in genere non è un problema a meno che un dispositivo non venga guardato di lato. 

 

 

In termini di colore, come detto, i dispositivi TN non hanno una riproduzione del colore molto forte rispetto ad altre tecnologie di allineamento. Senza una forte riproduzione dei colori, le bande di colore possono diventare visibili, il rapporto di contrasto può risentirne e i colori non accurati potrebbero non essere prodotti. La gamma di colori, o la gamma di colori che il dispositivo può riprodurre e visualizzare, è un'altra caratteristica in cui la maggior parte dei display TN non eccelle. Ciò significa che l'intero spettro sRGB non è accessibile. I dispositivi IPS, d'altra parte, hanno riproduzioni del colore nero di buona qualità, consentendo al dispositivo di ottenere un display più profondo e ricco, ma non è ancora l'opzione migliore se un cliente è alla ricerca di un contrasto elevato (discusso ulteriormente in un altro paio di paragrafi).

 

 

Sebbene i TN possano non avere la migliore qualità del colore, consentono frequenze di aggiornamento elevate (quanto spesso viene aggiornata una nuova immagine al secondo), spesso intorno a 240 Hz. Hanno anche il ritardo di input più basso (ricezione di segnali da controller esterni) a circa un millisecondo. I pannelli TN spesso attraggono i giocatori a causa della necessità di un ritardo minimo e di frequenze di aggiornamento elevate in un ambiente competitivo o sensibile al tempo. In considerazione dei display in movimento come nei display dei videogiochi, è importante anche per i tempi di risposta rapidi (quanto velocemente un pixel può cambiare da una quantità di illuminazione a un'altra). Minore è il tempo di risposta (maggiore è il tasso di risposta), minore sarà la sfocatura da movimento quando il display cambia per mostrare il movimento. Anche i TN offrono questi tempi di risposta bassi, ma è importante ricordare che è ancora necessaria una potente unità di elaborazione grafica, comunemente chiamata GPU, per spingere questi display a soddisfare i tassi di aggiornamento e risposta più veloci.

È noto che i dispositivi IPS standard hanno tempi di risposta e frequenze di aggiornamento più lenti. Questo spesso può portare non solo al motion blur ma anche al ghosting, il che significa che un'immagine non si aggiorna abbastanza velocemente e quindi l'immagine precedente rimarrà temporaneamente masterizzata nella nuova immagine prevista. Negli ultimi anni, tuttavia, la tecnologia IPS ha raggiunto frequenze di aggiornamento più elevate rispetto al passato attraverso il super-IPS, s-IPS abbreviato.

Spesso, le frequenze di aggiornamento e la frequenza dei fotogrammi dei dispositivi di output (come le schede grafiche) non vengono sincronizzate, causando lo strappo dello schermo quando vengono visualizzate due diverse immagini del display contemporaneamente. Questo problema può essere risolto attraverso tecnologie di sincronizzazione come Vsynch, G-Sync di Nvidia o FreeSync (una tecnologia di sincronizzazione adattiva royalty-free sviluppata da AMD). 

 

Un'altra considerazione comune dei clienti è il prezzo di ciascun display. TN, sebbene non offra la stessa qualità di un display, offre il costo più basso e i migliori display mobili, il che lo rende utile se l'uso previsto del monitor LCD è semplice e non troppo impegnativo. Tuttavia, se si intende qualcosa che richiede una migliore produzione del colore o angoli di visualizzazione, l'IPS e altri metodi sono scelte praticabili, ma a costi molto più elevati. Anche se i motion display IPS hanno raggiunto la velocità e le velocità dei TN, il prezzo per tale tecnologia è molto più elevato rispetto all'opzione TN.

Ci sono altre opzioni oltre a TN e IPS. Un'opzione è nota come allineamento verticale (VA) e consente la migliore accuratezza del colore e gamma di colori. Rispetto a un tipico rapporto di contrasto IPS di 1000:1, i pannelli VA possono spesso avere rapporti di 3000:1 o addirittura 6000:1. Oltre al miglioramento del rapporto di contrasto, il VA si trova tra il TN e l'IPS. Per confrontare TN vs IPS vs VA, il VA non ha un angolo di visione così grande come IPS ma non così scarso come il TN. I suoi tempi di risposta sono più lenti di TN ma più veloci di IPS (sebbene a frequenze di aggiornamento elevate, i display VA spesso soffrono di ghosting e motion blur). A causa dei vantaggi del rapporto di contrasto, le tecnologie VA sono più spesso desiderabili per i televisori.

E infine, c'è un'opzione abbastanza simile a IPS che si chiama commutazione da piano a linea (PLS). È prodotto solo da Samsung, che afferma che il PLS offre migliori rapporti di luminosità e contrasto rispetto all'IPS, utilizza meno energia ed è più economico da produrre (ma poiché è stato creato solo da Samsung, è difficile giudicare il prezzo). Ha anche il potenziale nella creazione di display flessibili.

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