Spiegazione degli schermi degli smartphone:tipi di display, risoluzioni e frequenze di aggiornamento

Gli acronimi dei display degli smartphone possono essere un po' opprimenti, ma se vuoi sapere cosa significano tutti i numeri e le abbreviazioni associati agli schermi degli smartphone, ti abbiamo coperto. Vuoi sapere a cosa serve ogni tipo di schermo e cosa significano le differenze nella risoluzione dello schermo?

• Tipi di pannello
• Cos'è un display LCD?
  • Display IPS
  • Display LCD PLS
  • Differenze tra display LCD e LED
  • Mini LED
• Display AMOLED
  • Qual ​​è la differenza tra OLED, AMOLED e Super AMOLED
  • Espositori pieghevoli e arrotolabili
• Risoluzioni:HD/HD+, FullHD, 4K
• Retina, Super Retina XDR:cosa sono?
• Lendini e livelli di luminosità
• Frequenze di aggiornamento:cosa significano 60Hz, 90Hz e 120Hz?
• Display TFT, LTPS, LTPO, IGZO
• Display del futuro
• Cosa è meglio:LCD/LED o AMOLED?

Tipi di pannello

Negli ultimi anni, i display degli smartphone hanno sviluppato molti più acronimi che mai, ognuno caratterizzato da un diverso tipo di tecnologia. AMOLED, LCD, LED, IPS, TFT, PLS, LTPS, LTPO... la lista continua a crescere.

Come se le diverse tecnologie disponibili non bastassero, i produttori di componenti e smartphone adottano nomi sempre più glorificati come "Super Retina XDR" e "Dynamic AMOLED", che finiscono per aumentare il potenziale di confusione tra i consumatori. Diamo quindi un'occhiata ad alcuni di questi termini utilizzati nelle schede tecniche degli smartphone e decifrarli.

Esistono molti tipi di display utilizzati negli smartphone:LCD, OLED, AMOLED, Super AMOLED, TFT, IPS e pochi altri che si trovano meno frequentemente sugli smartphone al giorno d'oggi, come TFT-LCD. Uno dei più frequentemente trovati sui telefoni di fascia medio-alta ora è IPS-LCD. Ma cosa significano tutti questi?

In breve, ci sono due tipi di tecnologie disponibili sul mercato per i display degli smartphone:LCD e OLED. Ognuno di loro ha diverse varianti e generazioni, che danno origine a più acronimi, simili ai televisori e alle loro diverse gamme come LED, QLED, miniLED - che sono tutte in realtà variazioni della tecnologia LCD.

Cos'è un display LCD?

LCD significa Display a cristalli liquidi e il suo nome si riferisce alla serie di cristalli liquidi illuminati da una retroilluminazione, e la loro ubiquità e il costo relativamente basso li rendono una scelta popolare per smartphone e molti altri dispositivi.

Gli LCD tendono a funzionare abbastanza bene anche alla luce diretta del sole, poiché l'intero display è illuminato da dietro, ma soffre di una rappresentazione del colore potenzialmente meno accurata rispetto ai display che non richiedono una retroilluminazione.

All'interno degli smartphone, hai entrambi TFT e IPS visualizza. TFT sta per Thin Film Transistor, una versione avanzata di LCD che utilizza una matrice attiva (come l'AM in AMOLED). Matrice attiva significa che ogni pixel è collegato individualmente a un transistor e un condensatore.

Il principale vantaggio del TFT è il suo costo di produzione relativamente basso e il contrasto maggiore rispetto ai tradizionali LCD. Lo svantaggio degli LCD TFT è la maggiore richiesta di energia rispetto ad altri LCD, gli angoli di visualizzazione e la riproduzione dei colori meno impressionanti. È per questi motivi e per i costi in calo delle opzioni alternative che i TFT non sono più comunemente utilizzati negli smartphone.

Display IPS

Tecnologia IPS (In-Plane Switching ) risolve il problema riscontrato dalla prima generazione di display LCD, che adotta la tecnica TN (Twisted Nematic):dove si verifica la distorsione del colore quando si osserva il display di lato, un effetto che continua a manifestarsi su smartphone e tablet più economici.

Nei pannelli IPS, i cristalli liquidi sono allineati al display, risultando in angoli di visione superiori, solitamente elencati a 178º sui televisori, che è un'altra caratteristica dei display IPS. Un'altra caratteristica dei display IPS rispetto ad altre tecnologie LCD è la riproduzione del colore superiore, che spiega l'uso di tali pannelli nei monitor destinati ai lavori di modifica delle immagini.

Display LCD PLS

Il PLS (Plane to Line Switching) standard utilizza un acronimo molto simile a quello di IPS, e c'è da meravigliarsi che anche il suo funzionamento di base sia di natura simile? La tecnologia, sviluppata da Samsung Display, ha le stesse caratteristiche dei display IPS:buona riproduzione dei colori e angoli di visualizzazione, ma un livello di contrasto inferiore rispetto ai display OLED e LCD/VA.

Secondo Samsung Display, i pannelli PLS hanno un costo di produzione inferiore, tassi di luminosità più elevati e angoli di visione persino superiori rispetto ai loro rivali, i pannelli IPS di LG Display. In definitiva, indipendentemente dal fatto che venga utilizzato un pannello PLS o IPS, si riduce alla scelta del fornitore del componente.

Il display è LED o LCD?

Questa è una domanda molto comune dopo il lancio dei televisori "LED", con la risposta breve semplicemente LCD. La tecnologia utilizzata in un display a LED è a cristalli liquidi, con la differenza che i LED generano la retroilluminazione.

I LED hanno il vantaggio di consumare pochissima energia, il che spiega l'enfasi data dai dipartimenti marketing nell'evidenziare il termine nei televisori, ma non tanto quando si parla di smartphone con le dimensioni ridotte del display. D'altra parte, il funzionamento della retroilluminazione rende difficile per i display LCD/LED offrire un livello di contrasto competitivo con i display OLED poiché il controllo dell'illuminazione non viene eseguito da ogni singolo pixel, ma da regioni del display.

Mini-LED:cosa cambia con questa nuova tecnologia

Uno dei momenti salienti dei produttori di TV alla fiera CES 2021, la tecnologia mini-LED sembrava lontana dai dispositivi mobili fino a quando Apple non ha annunciato l'iPad Pro 2021. Come suggerisce il nome, la tecnica si basa sulla miniaturizzazione dei LED che formano la retroilluminazione dello schermo, che utilizza ancora un pannello LCD.

La riduzione del componente consente di includere più LED nella retroilluminazione del display, il che si traduce in un maggiore controllo sui livelli di contrasto in diverse aree del display. Un altro vantaggio evidenziato da Apple per il nuovo iPad è una luminosità di picco più elevata:fino a 1.600 nits in modalità HDR, contro i 600 nits della generazione precedente o fino a 1.200 nits per lo schermo OLED su iPhone 12.

Nonostante il miglioramento in termini di contrasto (e potenzialmente di luminosità) rispetto ai tradizionali display LCD/LED, LCD/mini-LED dividono ancora lo schermo in zone di luminosità — oltre 2.500 nel caso dell'iPad e dei TV "QNED" 2021 di LG — rispetto a dozzine o centinaia di zone nei display FALD (full-array local dimming) della generazione precedente, in cui i LED si trovano dietro il pannello LCD anziché sui bordi.

Tuttavia, per un controllo del contrasto ancora maggiore, effettuato individualmente in ogni punto dello schermo, è necessario rivolgersi a pannelli dotati di tecnologie microLED – ancora proibitive dai costi nel 2021 – o OLED, che fino a poco tempo fa erano prodotti su larga scala solo in dimensioni per smartphone o televisori.

Display AMOLED

AMOLED sta per Active Matrix Organic Light-Emitting Diode. Anche se può sembrare complicato, in realtà non lo è. Abbiamo già incontrato la matrice attiva nella tecnologia LCD TFT e OLED è semplicemente un termine per un'altra tecnologia di visualizzazione a film sottile.

L'OLED è un materiale organico che, come suggerisce il nome, emette luce quando viene attraversato da una corrente. A differenza dei pannelli LCD, che sono retroilluminati, i display OLED sono "sempre spenti" a meno che i singoli pixel non siano elettrificati.

Ciò significa che i display OLED hanno neri molto più puri e consumano meno energia quando sullo schermo vengono visualizzati colori neri o più scuri. Tuttavia, i temi di colore più chiaro sugli schermi AMOLED utilizzano molta più energia di un LCD che utilizza lo stesso tema. Gli schermi OLED sono anche più costosi da produrre rispetto agli LCD.

Poiché i pixel neri sono "spenti" in un display OLED, anche i rapporti di contrasto sono più elevati rispetto agli schermi LCD. Anche i display AMOLED hanno una frequenza di aggiornamento molto elevata, ma il lato negativo non sono così visibili alla luce diretta del sole come gli LCD retroilluminati. Il burn-in dello schermo e il degrado dei diodi (perché sono organici) sono altri fattori da considerare.

Tra gli aspetti positivi, gli schermi AMOLED possono essere resi più sottili degli LCD (perché non richiedono uno strato retroilluminato) e possono anche essere resi flessibili.

Qual ​​è la differenza tra OLED, AMOLED e Super AMOLED?

OLED sta per Organic Light Emitting Diode. Un display OLED è composto da sottili fogli di materiale elettroluminescente, il cui principale vantaggio è che producono la propria luce e quindi non richiedono una retroilluminazione, riducendo il fabbisogno energetico. I display OLED sono più comunemente indicati come display AMOLED se utilizzati su smartphone o TV.

Come abbiamo già spiegato, la parte AM di AMOLED sta per Active Matrix, che è diversa da un Passive Matrix OLED (P-OLED), anche se questi sono meno comuni negli smartphone.

Super AMOLED è il nome dato da Samsung ai suoi display che prima si trovavano solo nei modelli di fascia alta, ma ora sono passati a dispositivi con specifiche più modeste. Come gli LCD IPS, Super AMOLED migliora la premessa AMOLED di base integrando lo strato di risposta al tocco nel display stesso, piuttosto che come uno strato aggiuntivo sopra.

Di conseguenza, i display Super AMOLED gestiscono la luce solare meglio dei display AMOLED e richiedono anche meno energia. Come suggerisce il nome, Super AMOLED è semplicemente una versione migliore di AMOLED. Non si tratta nemmeno solo di spacconate di marketing:i display di Samsung vengono regolarmente recensiti come alcuni dei migliori in circolazione.

L'ultima evoluzione della tecnologia è stata battezzata "Dynamic AMOLED". Samsung non ha approfondito il significato del termine, ma ha evidenziato che i pannelli con tale identificazione includono la certificazione HDR10+ che supporta una gamma più ampia di contrasto e colori, nonché la riduzione della luce blu per un migliore comfort visivo.

Allo stesso modo, il termine "Fluid AMOLED" utilizzato da OnePlus sui suoi dispositivi più avanzati evidenzia sostanzialmente le elevate frequenze di aggiornamento impiegate, il che si traduce in animazioni più fluide sullo schermo.

Espositori pieghevoli e arrotolabili

Un altro vantaggio dei display OLED è questo:eliminando uno strato di illuminazione, il componente non solo può essere più sottile ma anche più flessibile. Questa funzione vede già l'azione negli smartphone con display pieghevoli ed è utilizzata anche nei dispositivi concettuali con display arrotolabile.

La tecnologia ha debuttato con l'oscuro Royole FlexPai, dotato di un pannello OLED fornito dalla cinese BOE, ed è stata poi utilizzata su Huawei Mate X (nella foto sopra) e Motorola Razr (2019), dove entrambi sfoggiano anche un pannello BOE - e il Galaxy Capovolgi e piega le linee, utilizzando il componente fornito da Samsung Display.

Risoluzione:qual è la differenza tra HD, HD+, FullHD, 4K e così via?

La risoluzione descrive il numero di singoli pixel (o punti) visualizzati sullo schermo e di solito viene presentata per i telefoni dal numero di pixel orizzontali, verticali quando si fa riferimento a TV e monitor. Più pixel sullo stesso display consentono immagini più dettagliate e testo più chiaro.

Per facilitare il confronto di diversi modelli, i marchi di solito adottano lo stesso schema di denominazione reso popolare dal mercato televisivo con termini come HD, FullHD e UltraHD. Ma con i telefoni che adottano un'ampia gamma di diverse proporzioni dello schermo, il solo sapere che non è sufficiente conoscere i pixel totali visualizzati sullo schermo.

Risoluzioni telefoniche comuni

Nome commerciale	Pixel orizzontali	Risoluzione verticale	Altri nomi usati
HD	720p	1280 (16:9) 1440 (18:9) 1520 (19:9) 1600 (20:9) 1680 (21:9)	720p, WXGA
Full HD	1080p	1920 (16:9) 2160 (18:9) 2280 (19:9) 2400 (20:9) 2520 (21:9)	FHD, 1080p
Quad HD	1440p	2560 (16:9) 2880 (18:9) 3040 (19:9) 3200 (20:9) 3360 (21:9)	QHD, 1440p
Ultra HD	2160p	3840 (16:9) 4320 (18:9) 4560 (19:9) 4800 (20:9) 5040 (21:9)	UHD, 4K, 2160p

Ma la risoluzione di per sé non è una buona misura per la nitidezza dell'immagine, per questo dobbiamo considerare la dimensione del display, risultante nella densità di pixel per area misurata da DPI/PPI (punti/punti per pollice).

Retina, Super Retina XDR:cosa sono?

Parlando di densità di pixel, questo è stato uno dei punti salienti di Apple nel 2010 durante il lancio dell'iPhone 4. L'azienda ha battezzato lo schermo LCD (LED, TFT e IPS) utilizzato nello smartphone come "Retina Display", grazie all'elevata risoluzione del pannello utilizzato (allora 960 x 640 pixel) nel suo display da 3,5 pollici.

Il nome coniato dal reparto marketing di Apple viene applicato agli schermi che, secondo l'azienda, l'occhio umano non è in grado di distinguere i singoli pixel da una normale distanza di visione. Nel caso degli iPhone, il termine è stato applicato ai display con una densità di pixel superiore a 300 ppi (punti per pollice).

Da allora, altri produttori hanno seguito l'esempio, adottando pannelli con risoluzioni sempre più elevate. Mentre l'iPhone 12 mini offre 476 dpi, modelli come Sony Xperia 1 vantano ben 643 dpi.

• Avrai mai bisogno della risoluzione 4K sul tuo smartphone?

Per differenziarsi, Apple ha lanciato il termine "Super Retina", che sostanzialmente definisce gli schermi OLED utilizzati dall'iPhone X in poi, o gli elevati tassi di contrasto e la precisione del colore di cui godono i possessori di smartphone Galaxy S, ed è stato persino individuato anche in alcuni Nokia precedenti .

Con l'iPhone 11 Pro, è stato introdotto un altro termine nell'equazione:"Super Retina XDR". Utilizzando sempre un pannello OLED (fornito da Samsung Display o LG Display), lo smartphone offre specifiche ancora più elevate in termini di contrasto, con un rapporto di 2.000.000:1 e un livello di luminosità di 1.200 nits, che sono stati appositamente ottimizzati per la visualizzazione di contenuti in Formato HDR.

Come una sorta di premio di consolazione per gli acquirenti di iPhone XR e iPhone 11, che hanno continuato a fare affidamento sui pannelli LCD, Apple ha classificato il display utilizzato negli smartphone con un nuovo termine, "Liquid Retina". Ciò è stato successivamente applicato anche ai modelli iPad Pro e iPad Air, con il nome che definisce schermi che vantano un'elevata gamma e precisione del colore, almeno in base agli standard dell'azienda.

Lendini e livelli di luminosità

Nit, o candela per metro quadrato nel sistema internazionale (cd/m²), è un'unità di misura della luminanza, ovvero l'intensità della luce emessa. Nel caso degli schermi degli smartphone e dei monitor in generale, tale valore definisce la luminosità del display:maggiore è il valore, più intensa è la luce emessa dallo schermo.

Frequenze di aggiornamento:cosa significano 60Hz, 90Hz e 120Hz?

Resi popolari nel 2019 e nel 2020 da smartphone di fascia alta e persino di fascia media, i termini "120 Hz", "90 Hz" e altri con una misurazione simile in Hertz rappresentano la frequenza di aggiornamento del pannello, sia LCD che OLED. Più alto è il valore, più fotogrammi al secondo vengono visualizzati sullo schermo.

Il risultato sono animazioni più fluide sul telefono, sia durante l'uso regolare che durante i giochi, rispetto agli schermi con una frequenza di aggiornamento di 60 Hz che rimane la frequenza standard sul mercato per quanto riguarda i display.

Originariamente pubblicizzato come un "espediente" nel 2017, con il lancio del Razer Phone, la funzione ha guadagnato sempre più slancio a tempo debito, anche con una corrispondente diminuzione della durata della batteria. Per sfruttare al meglio questa funzionalità, i produttori hanno iniziato ad adottare schermi con frequenze di aggiornamento variabili, che possono essere regolate in base al contenuto visualizzato, ovvero 24 fps nella maggior parte dei film, 30 o 60 fps nelle registrazioni home video e così via .

La stessa unità di misura viene utilizzata per la frequenza di campionamento. Sebbene simile, il valore qui rappresenta il numero di volte al secondo che lo schermo è in grado di registrare tocchi. Maggiore è la frequenza di campionamento, più velocemente lo smartphone registra tali tocchi, il che si traduce in un tempo di risposta più rapido.

• Mito o fatto:la ricarica rapida danneggia la batteria del tuo smartphone?

TFT, LTPS, LTPO, IGZO

Per confondere ulteriormente la zuppa dell'alfabeto in cui ci siamo imbattuti, ti imbatterai anche in altri termini meno comuni che vengono spesso evidenziati nei materiali promozionali per smartphone.

TFT (Transistor a film sottile ) - un tipo di display LCD che adotta un sottile strato semiconduttore depositato sul pannello, che consente il controllo attivo dell'intensità del colore in ciascun pixel, caratterizzato da un concetto simile a quello di matrice attiva (AM) utilizzato nei display AMOLED. Viene utilizzato nei pannelli TN, IPS/PLS, VA/PVA/MVA, ecc.

LTPS (polisilicio a bassa temperatura ) - una variante del TFT che offre risoluzioni maggiori e consumi energetici inferiori rispetto ai tradizionali schermi TFT, basati sulla tecnologia a-Si (silicio amorfo).

IGZO (ossido di zinco indio gallio ) - un materiale semiconduttore utilizzato nei film TFT, che consente anche risoluzioni più elevate e un minor consumo energetico, e vede l'azione in diversi tipi di schermi LCD (TN, IPS, VA) e display OLED

LTPO (ossido policristallino a bassa temperatura ) - una tecnologia sviluppata da Apple che può essere utilizzata sia nei display OLED che LCD, poiché combina le tecniche LTPS e IGZO. Il risultato? Minore consumo energetico. È stato utilizzato nell'Apple Watch 4 e nel Galaxy S21 Ultra.

LTPO consente al display di regolare la propria frequenza di aggiornamento, adattandosi dinamicamente al contenuto mostrato. Lo scorrimento delle pagine può attivare la modalità più veloce per una visualizzazione fluida, mentre la visualizzazione di un'immagine statica consente al telefono di utilizzare una frequenza di aggiornamento inferiore, risparmiando la batteria.

Nel 2022, i telefoni di punta hanno iniziato a utilizzare la cosiddetta tecnologia LTPO 2.0, il cui principale vantaggio è quello di poter scendere a una frequenza di aggiornamento di 1 Hz, invece dei 10 Hz disponibili nei pannelli LTPO di prima generazione. Trovato in telefoni come OnePlus 10 Pro e Galaxy S22 Ultra, LTPO 2.0 promette un ulteriore risparmio energetico.

• Come prolungare la durata della batteria del tuo smartphone

Display del futuro:microLED

Tra i televisori, la tecnologia di lunga data è sempre stata miniLED, che consiste nell'aumentare il numero di zone di illuminazione nella retroilluminazione pur utilizzando un pannello LCD. Si vocifera che smartphone e smartwatch cercheranno di incorporare presto la tecnologia microLED nei loro dispositivi, essendo radicalmente diversa dai display LCD/LED poiché sfoggia caratteristiche dell'immagine simili a quelle degli OLED.

Un display microLED ha un diodo emettitore di luce per ogni subpixel dello schermo, di solito una serie di diodi rossi, verdi e blu per ogni punto. È probabile che utilizzi un tipo di materiale inorganico come il nitruro di gallio (GaN).

Adottando una tecnologia di luce auto-emettente, i display microLED non richiedono l'uso di una retroilluminazione, con ogni pixel che viene "spento" individualmente. Il risultato è impressionante:i tuoi occhi vedono lo stesso livello di contrasto dei display OLED, senza correre il rischio di ritenzione dell'immagine o burn-in dei diodi organici.

Un altro vantaggio della tecnologia microLED è la possibilità di visualizzare immagini con livelli di luminosità più elevati beneficiando al contempo di un minor consumo energetico, combinando i punti di forza dei pannelli OLED e LCD.

D'altra parte, l'uso di più diodi per ogni pixel rappresenta una sfida in termini di miniaturizzazione dei componenti. Ad esempio, una risoluzione Full HD ha poco più di due milioni di pixel (1.920 x 1.080 punti), che richiedono 6 milioni di LED microscopici utilizzando una struttura RGB tradizionale (rosso, verde e blu).

Questo è uno dei motivi per cui l'adozione di tale tecnologia fino ad oggi rimane di portata piuttosto limitata. Li vedrai principalmente su schermi di grandi dimensioni solo da 75 a 150 pollici, che consentono una risoluzione 4K (risoluzione 3.840 x 2.160, che è vicina a 8,3 milioni di pixel o 24,8 milioni di subpixel RGB). Questo è un numero enorme di pixel da guardare!

Un'altra cosa di cui diffidare è il prezzo:170 milioni di won coreani (circa 150.330 dollari dopo la conversione), sono sicuramente molti soldi da sborsare per un display da 110 pollici.

• Pro e contro di avere un rapporto schermo 18:9

Cosa è meglio:LCD/LED o AMOLED?

Ogni tecnologia ha i suoi vantaggi e svantaggi, ma negli ultimi anni gli schermi OLED hanno guadagnato importanza, soprattutto con l'adozione del componente negli smartphone di punta di fascia alta. Ha guadagnato un grado di popolarità ancora maggiore dopo il lancio dell'iPhone X, che ha consolidato la posizione dei pannelli OLED nel segmento premium.

Come affermato in precedenza, gli schermi OLED/AMOLED hanno il vantaggio di un livello di contrasto vario, risultante dal controllo individuale della luminosità dei pixel. Un altro risultato di ciò è la riproduzione più realistica del nero, nonché un basso consumo energetico quando lo schermo mostra immagini scure, il che ha anche contribuito a rendere popolari le modalità scure sugli smartphone.

Sul lato negativo, gli schermi OLED hanno un costo di produzione più elevato, così come un numero minore di fornitori, dominati dal Samsung Display e LG Display della Corea del Sud, con il BOE cinese al terzo posto e pochi altri produttori cinesi che soddisfano la domanda rimanente rispetto a ai pannelli LCD.

Inoltre, i diodi organici che danno il nome agli schermi OLED possono perdere la capacità di modificare le proprie proprietà nel tempo, e questo accade quando la stessa immagine viene visualizzata per un lungo periodo di tempo. Questo problema, noto come "burn-in", tende a manifestarsi quando vengono applicate impostazioni di luminosità più elevate per lunghi periodi di tempo.

Sebbene questa sia una possibilità molto reale, non è qualcosa che colpisce la maggior parte degli utenti, che spesso confondono il burn-in con un problema simile:la ritenzione dell'immagine, che è temporanea e di solito si risolve da sola dopo pochi minuti.

• Come correggere il burn-in dello schermo o la ritenzione dell'immagine sul tuo display AMOLED

Nel caso dei display LCD, il vantaggio principale risiede nel basso costo di produzione, con decine di attori sul mercato che offrono prezzi competitivi e un volume di produzione elevato. Alcuni marchi hanno sfruttato questa funzionalità per dare priorità ad alcune funzionalità, come una frequenza di aggiornamento più elevata, invece di adottare un pannello OLED, come lo Xiaomi Mi 10T.

Vale anche la pena ricordare che, come per quasi tutti i tipi di componenti, esistono schermi AMOLED e LCD con diversi livelli di qualità e funzionalità, che possono essere combinati in vari modi per raggiungere un determinato prezzo. Questa è una lunga discussione, che è stata persino oggetto di un acceso dibattito tra i miei colleghi, Ben e Rahul.

E tu? Hai una preferenza per un tipo di visualizzazione specifico? Ci siamo persi degli acronimi relativi ai display? Lascia il tuo commento qui sotto.

Questo articolo è stato aggiornato a maggio 2022, ma i commenti pubblicati in precedenza sono stati conservati.