مقایسه تکنولوژی‌های نمایشگر IPS ،TN و VA: کدام برای شما بهتر است؟

با اختلاف فراوان نسبت به دیگر پنل‌ها، مانیتورها به صورت معمول به یکی از سه پنل TN یا IPS یا VA مجهز هستند. اگر قبلا مشغول تحقیق برای خرید یک مانیتور بوده باشید، به طور یقین این نام‌ها به گوش‌تان آشنا هستند و باید یک چیز را از همین ابتدا بدانید: نوع پنل قرار است انبوهی از اطلاعات مختلف راجع به عملکرد مانیتور در اختیار شما قرار دهد. در این مقاله به مقایسه این سه پنل با دیگر پرداخته و نقاط قوت و ضعف‌شان را از نظر رد می‌کنیم. اما پیش از اینکه به صورت دقیق به تشریح ابعاد مختلف بپردازیم، لازم است دانشی کلی راجع به مشخصه‌های هر تکنولوژی و عملکرد آن‌ها به دست آورید.

TN قدیمی‌ترین تکنولوژی در میان تکنولوژی‌های ال‌سی‌دی است و مخفف عبارت Twisted Nematic به حساب می‌آید. این نام‌گذاری به اثری با همین نام اشاره دارد که اجازه می‌دهد مولکول‌های کریستال مایع توسط ولتاژ کنترل شوند. اگرچه کارکرد واقعی اثر Twisted Nematic اندکی پیچیده‌تر است، اما اساسا هنگام به کارگیری ولتاژ، چیدمان کریستال‌های مایع تغییر می‌کند. وقتی هم که هیچ ولتاژی وجود ندارد و کریستال در حالت «خاموش» به سر می‌برد، مولکول‌های کریستال با زاویه ۹۰ درجه در یک دیگر می‌تنند و در ترکیب با لایه‌های قطبش، امکان عبور نور را مهیا می‌سازند. سپس وقتی ولتاژ اعمال می‌شود، این کریستال‌ها به چیدمان پیشین خود بازگشته و مانع عبور نور می‌شوند.

VA مخفف Vertical Alignment است. همانطور که از نامش پیداست، این تکنولوژی از کریستال‌های مایعی با ساختار عمودی استفاده می‌کند که وقتی ولتاژ اعمال می‌شود، می‌چرخند و اجازه می‌دهند نور عبور کند. این اصلی‌ترین تفاوت میان IPS و VA است: در VA، کریستال‌ها بر بستر زیرین عمود شده‌اند، اما در IPS به صورت موازی کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. ناگفته نماند که تکنولوژی VA نیز خود چند متغیر دیگر دارد.

IPS مخفف In-Plane Switching است و درست مانند تمام ال‌سی‌دی‌ها، این تکنولوژی هم از ولتاژ برای کنترل کردن چیدمان کریستا‌ل‌های مایع بهره می‌گیرد. اما برخلاف‌ ال‌سی‌دی‌های TN، در IPS از چیدمانی متفاوت استفاده شده و کریستال‌ها موازی با بستر شیشه‌ای هستند. به جای درهم‌تنیدن کریستال‌ها برای تنظیم میزان نوری که عبور می‌کند، کریستال‌های IPS اساسا در جای خود می‌گردند و این موضوع مزایای خاص خود را به همراه می‌آورد.

در بازار می‌توان اشکال مختلفی از تکنولوژی IPS را یافت و هر یک از سه تولیدکننده بزرگ مانیتورهای ال‌سی‌دی در جهان، از عبارت مخصوص به خود برای توصیف تکنولوژی‌های نوع IPS خود استفاده می‌کنند. ال‌جی خیلی ساده از همین نام «IPS» برای تکنولوژی خود استفاده کرده که درکش برای همه آسان است. سامسونگ به استفاده از عبارت «PLS» (مخفف Plane-to-Line) روی آورده و شرکت AU هم از نام AHVA (یا Advanced Hyper Viewing Angle) استفاده می‌کند. اما AHVA را نباید با نمایشگرهای VA عادی اشتباه گرفت و به نظرمان این نام‌گذاری واقعا احمقانه است. تکنولوژی‌های هر سه کمپانی اندکی تفاوت با یکدیگر دارند، اما بنیان کار در تمام آن‌ها یکسان است.

بنابراین به صورت خلاصه، پنل‌های TN می‌تنند، پنل‌های IPS از چیدمان موازی بهره گرفته و می‌گردند و پنل‌های VA چیدمان عمودی دارند و می‌چرخند. حالا بیایید عملکرد هر تکنولوژی را بررسی کنیم و ببینیم که بسته به تفاوت‌ها، کدام یک بهتر از دو تکنولوژی دیگر ظاهر می‌شود.

زوایای دید

بزرگ‌ترین تفاوت میان این سه تکنولوژی، با اختلاف، زوایای دید است. پنل‌های TN ضعیف‌ترین زوایای دید را دارند و با حرکت دادن سر در جهت افقی و عمودی، شاهد تغییر رنگ و کنتراست خواهید بود. زاویه دید در این پنل‌ها معمولا ۱۷۰ یا ۱۶۰ درجه اعلام می‌شود، اما حقیقت اینست که اگر سرتان در هر جایی به جز نقطه‌ای باشد که دیدی کاملا مستقیم به نمایشگر دارید، شاهد اعوجاج بسیار مشهود تصویر خواهید بود. البته پنل‌های TN جدیدتر تا حدی از این مشکل کاسته‌اند، اما این همچنان بزرگ‌ترین نقطه ضعف تکنولوژی TN به حساب می‌آید.

پنل‌های VA و IPS هر دو به شکل چشمگیری بهتر هستند و IPS در مجموع بهترین زوایای دید را دارد. زاویه دید ۱۷۸ درجه، یک استاندارد همیشگی در این پنل‌هاست و لازم نیست چیزی کمتر از این را انتظار داشته باشید. ضمنا با تغییر دادن زاویه دید، قرار نیست شاهد تغییر رنگ یا کنتراست چندان باشید. پنل‌های VA هم از این نظر خوب هستند، اما نه به خوبی IPS. عمدتا به این خاطر که در زوایایی به جز زاویه کاملا مرکزی، کنتراست تغییر می‌کند. با تمام این اوصاف، پنل‌های VA و خصوصا TN که بسته به زاویه دید تغییر رنگ و کنتراست می‌دهند، اصلا برای کارهای حرفه‌ای که نیازمند مشاهده رنگ هستند مناسب به حساب نمی‌آیند. به همین خاطر است که اکثر حرفه‌ای‌ها به همان مانیتورهای IPS می‌چسبند.

روشنایی و کنتراست

از منظر روشنایی، هیچ تفاوت بنیادینی میان این تکنولوژی‌ها وجود ندارد، زیرا بک‌لایت که تعیین‌کننده میزان روشنایی است، به صورت مجزا از پنل کریستال مایع درون مانیتور تعبیه می‌شود. اما در زمینه نرخ کنتراست، تفاوت‌ها بسیار اساسی هستند و هنگام تصمیم‌گیری برای خرید هر یک از پنل‌ها، باید حسابی به این موضوع توجه نشان دهید.

هم پنل‌های IPS و هم TN معمولا نرخ کنتراستی معادل ۱۰۰۰:۱ دارند،‌ اما در تست‌های پیشرفته ممکن است شاهد تفاوت‌های اندک نیز باشید. پنل‌های TN معمولا وقتی کالیبره می‌شوند، کمترین نرخ کنتراست را دارند. پنل‌های اقتصادی از نرخ کنتراست ۷۰۰:۱ بهره می‌برند و این رقم در پنل‌های باکیفیت‌تر به ۹۰۰:۱ می‌رسد. همین طیف در IPS گسترده‌تر است. از یک سو ممکن است پنل‌هایی ببینید که مثل TN نرخ کنتراست ۷۰۰:۱ دارند، اما بهترین پنل‌ها معمولا پا را فراتر گذاشته و به نرخ ۱۲۰۰:۱ (یا حتی ۱۵۰۰:۱) دست پیدا می‌کنند.

نه TN و نه IPS اما نمی‌توانند حتی به طیف VA نزدیک شوند. پنل‌های VA در پایین‌ترین حالت نرخ کنتراست ۲۰۰۰:۱ دارند و این رقم می‌تواند خیلی راحت در مانیتورهای باکیفیت به ۴۵۰۰:۱ نیز برسد. اما به صورت میانگین، نرخ کنتراست ۳۰۰۰:۱ چیزیست که در اکثر مانیتورهای VA بازار خواهید یافت. در این بین، تلویزیون‌ها بیشترین نفع را از مزایای پنل‌های VA می‌برند و نرخ کنتراست در آن‌ها بسیار بالاتر است. بنابراین اگر تلویزیونی با این پنل و نرخ کنتراست ۶۰۰۰:۱ دیدید، اصلا نباید برایتان جای تعجب داشته باشد. با تمام این اوصاف اگر به دنبال رنگ مشکی عمیق‌تر و کنتراست بالاتر می‌گردید، انتخاب‌تان نباید چیزی جز VA باشد.

درحالی که IPS هم در جایی میانه VA و TN قرار می‌گیرد و از این بابت گزینه‌ای قابل قبول به حساب می‌آید، اما معمولا از پدیده‌ای به نام «درخشش IPS» رنج می‌برد. این اتفاق زمانی محسوس می‌شود که هنگام تماشای تصویر تیره از زوایای خاص، نوعی هاله سفیدرنگ روی تصویر به چشم‌تان می‌خورد. بهترین پنل‌ها آن‌هایی هستند که کمترین هاله‌های سفیدرنگ را به نمایش در می‌آورند، اما در هر صورت در تمام نمایشگرهای IPS می‌توانید منتظر وقوع این اتفاق باشید.

کیفیت رنگ

کیفیت رنگ هم یکی دیگر از مباحت همیشگی است که می‌توان آن را به دو دسته‌بندی مختلف تقسیم کرد: عمق رنگ یا عمق بیت و گاموت رنگی.

در هر دو زمینه، پنل‌های TN معمولا ضعیف‌ترین عملکرد را از خود به نمایش می‌گذارند. بسیاری از نمایشگرهای TN، خصوصا مدل‌های اقتصادی، به صورت بومی تنها ۶ بیت هستند و از کنترل نرخ فریم (یا همان FRC) استفاده می‌کنند تا به خروجی استاندارد ۸ بیت دست یابند. پنل‌های ۶ بیتی همواره با مشکل تفکیک رنگ‌ها مواجه می‌شوند و پنل‌هایی که به صورت بومی ۸ بیتی هستند معمولا گرادینت رنگی روان‌تر داشته و در نتیجه خروجی رنگی بهتری نیز به ارمغان می‌آورند.

اما تمام پنل‌های TN لزوما ۶ بیتی نیستند. بهترین پنل‌های TN به صورت بومی ۸ بیتی هستند، اما می‌توان فرض را بر این گذاشت که عمده محصولات بازار، پا را فراتر از ۶ بیت نمی‌گذارند. بنابراین اگر به دنبال نمایشگری هستید که به صورت بومی ۸ بیتی باشد، باید یا به سراغ IPS یا VA بروید که اکثر پنل‌هایشان ۸ بیتی بومی به حساب می‌آیند.

اگر هم می‌خواهید پا را فراتر گذاشته و یک نمایشگر ۱۰ بیتی بومی و حقیقی خریداری کنید، باید فقط به جستجو میان پنل‌های IPS بپردازید. البته برخی پنل‌های VA هم این ویژگی‌ را دارند، اما به ندرت قادر به یافتن‌شان خواهید بود. این را هم در نظر داشته باشید که اکثر نمایشگرهایی که با وعده ۱۰ بیتی بودن به فروش می‌رسند، در حقیقت ۸ بیتی هستند و ۱۰ بیت را با کنترل نرخ فریم امکان‌پذیر می‌کنند.

گاموت رنگی

باز هم حوزه‌ای دیگر که در آن، پنل‌های VA و IPS به مراتب بهتر از TN ظاهر می‌شوند. بهترین پنل‌های TN معمولا محدود به گاموت رنگی sRGB هستند و یا در بدترین حالت ممکن، پنل‌های اقتصادی ممکن است حتی از تمام رنگ‌های گاموت sRGB نیز پشتیبانی نکنند. البته که پنل‌های TN با گاموت عریض نیز وجود خارجی دارند، اما به ندرت یافت می‌شوند.

پنل‌های VA معمولا در کمترین حالت به صورت کامل از sRGB پشتیبانی می‌کنند و بسته به پنل، شرایط می‌تواند از این هم بهتر باشد. برای مثال پنل‌های VA که از فیلم کوانتوم دات بهره می‌گیرند و عمدتا توسط سامسونگ ساخته می‌شوند، گاموت بالاتر دارند: حدودا ۱۲۵ درصد گاموت sRGB و ۹۰ درصد گاموت DCI-P3. اکثر مانیتورهای VA با گاموت عریض، بین ۸۵ الی ۹۰ درصد از رنگ‌های DCI-P3 را مورد پوشش قرار می‌دهند که می‌تواند نتایجی قابل قبول به همراه داشته باشد. همین رقم در بهترین مانیتورهای موجود به ۹۵ درصد یا بالاتر می‌رسد.

اما در دنیای پنل‌های IPS، تنوع اندکی بالاتر است. نمایشگر‌های IPS اقتصادی معمولا ۹۵ درصد از گاموت sRGB را پوشش می‌دهند و مدل‌های استانداردتر، تمام رنگ‌های این گاموت را. بعد هم نوبت به نمایشگرهای پریمیومی می‌رسد که به صورت خاص برای حرفه‌ای‌ها ساخته شده‌اند و پوشش کامل گاموت‌های DCI-P3 و همینطور Adobe RGB در آن‌ها اصلا جای تعجب ندارد. این یعنی IPS بهترین تکنولوژی برای افرادی است که نیاز به گاموت عریض دارند.

نرخ به‌روزرسانی

در تمام این مقاله، دائما به این اشاره کردیم که TN ضعیف‌ترین تکنولوژی است. تا به اینجای کار TN بدترین بازتولید رنگی، بدترین نرخ کنتراست و بدترین زوایای دید را داشته است. اما این پنل‌ها یک مزیت کلیدی نیز دارند که در فرم سرعت خودنمایی می‌کند. پنل‌های TN همواره بهترین گزینه برای نرخ به‌روزرسانی و مدت پاسخدهی بوده‌اند، البته این موضوع در گذر زمان دیگر به اندازه سابق محسوس نبوده است.

تا همین چند وقت پیش عقیده داشتیم که دستیابی به نرخ به‌روزرسانی ۲۴۰ هرتز روی رزولوشن 1080p و بعد 1440p تنها با پنل‌های TN امکان‌پذیر است. اما اکنون شاهد مانیتورهایی از نوع IPS هستیم که با نرخ به‌روزرسانی ۳۶۰ هرتز، گیمرهای حرفه‌ای را هدف قرار داده و در کار خود واقعا موفق هستند.

اکثر مانیتورهای معمولی که از پنل‌های IPS استفاده می‌کنند، بسته به بازاری که هدف قرار داده‌اند نرخ به‌روزرسانی ۶۰ هرتز یا ۱۶۵ هرتز یا ۲۴۰ هرتز دارند. از سوی دیگر، بالاترین رقم قابل دستیابی با پنل‌های VA تا به این لحظه، ۲۴۰ هرتز بوده است.

اکثر نمایشگرهای IPS، به خصوص آن‌هایی که برای حرفه‌ای‌ها ساخته شده‌اند و همینطور مدل‌های پایه، یا ۶۰ هرتز هستند یا ۷۵ هرتز. در این بین، شاهد تنوع به مراتب بیشتری از نظر ابعاد و رزولوشن و نرخ به‌روزرسانی در پنل‌های VA هستیم و بزرگ‌ترین مزیت TN، توانایی‌اش در نرخ به‌روزرسانی فوق سریع بوده است.

مدت پاسخدهی

یک دغدغه بزرگ دیگر مدت پاسخدهی است که میزان گوستینگ و وضوح پنل را تعیین می‌کند. نخستین پنل‌های IPS و VA بسیار کند بودند، اما این مشکل در پنل‌های مدرن رفع و رجوع شده و بنابراین تفاوت میان سه تکنولوژی دیگر مثل سابق برجسته نیست. البته که TN همچنان در این حوزه دست بالا را دارد.

اکثر پنل‌های TN مدت زمان پاسخدهی ۱ میلی‌ثانیه‌ای دارند و این رقم در محصولات تازه‌تر حتی کمتر نیز شده است. در پنل‌های TN، میانگین مدت‌ زمان پاسخدهی در تست خاکستری به خاکستری، معمولا معادل ۲ الی ۳ میلی‌ثانیه است و همین باعث می‌شود TN سریع‌ترین تکنولوژی باشد.

بعد نوبت به پنل‌های IPS می‌رسد، هرچند که نتایج می‌تواند بسته به کیفیت پنل بسیار متغیر باشد. مانیتورهای پریمیوم IPS که معمولا نرخ به‌روزرسانی بالاتر دارند، می‌توانند به مدت زمان پاسخدهی ۳ میلی‌ثانیه دست پیدا کنند. این یعنی در قیاس با بهترین پنل‌های TN، تکنولوژی IPS کماکان کندتر است. همین رقم در مدل‌های اقتصادی به ۱۰ میلی‌ثانیه می‌رسد و در مدل‌های میان‌رده نیز شاهد زمان پاسخدهی ۵ الی ۷ میلی‌ثانیه‌ای هستیم.

پنل‌های VA همواره کندترین تکنولوژی به حساب آمده‌اند، اما باز هم باید تاکید کرد که مانیتورهای گیمینگ با از راه رسیدن هر نسل، مشکلات را بیش از پیش برطرف کرده‌اند. سریع‌ترین پنل VA موجود در بازار زمان پاسخدهی ۴ میلی‌ثانیه‌ای دارد که واقعا تحسین‌برانگیز است، اما به صورت میانگین باید منتظر پاسخدهی ۸ الی ۱۰ میلی‌ثانیه در مانیتورهای گیمینگ باشید.

کند بودن پنل‌های VA ضمنا نرخ به‌روزرسانی آن‌ها در دنیای واقعی را نیز محدود می‌کند: یک پنل ۱۴۴ هرتز که سرعت پاسخدهی ۹ میلی‌ثانیه‌ای داشته باشد، در واقع تصویری برابر با یک پنل ۱۱۰ هرتزی تولید می‌کند. در این بین پنل‌های IPS و ۱۴۴ هرتز معمولا سریع‌تر از بازه به‌روزرسانی ۶.۹۴ میلی‌ثانیه ظاهر شده و تجربه ۱۴۴ هرتز حقیقی حاصل می‌کنند.

جمع‌بندی

برای اینکه خیلی سریع یک مرور بر جزییات مطرح شده در این مقاله داشته باشیم باید گفت که پنل‌های TN سریع‌ترین بوده و بالاترین نرخ‌ به‌روزرسانی را دارند، اما بدترین زاویه دید و ضعیف‌ترین عملکرد رنگی نیز متعلق به همین پنل‌ها است و باید منتظر کمترین نرخ کنتراست باشید. TN به صورت معمول برای نمایشگرهای گیمینگ فوق سریع استفاده می‌شود و همینطور نمایشگرهای اقتصادی.

IPS تکنولوژی میانی است. این پنل‌ها معمولا بهترین عملکرد رنگی و زوایای دید را دارند و عملکردشان در مدت پاسخدهی، نرخ به‌روزرسانی و نرخ کنتراست متوسط است. به خاطر خروجی رنگی برترشان، پنل‌های IPS معمولا بهترین گزینه برای افراد حرفه‌ای هستند اما می‌توانید این پنل‌ها را در نمایشگرهای میان‌رده، مانیتورهای شرکتی، اکثر لپ‌تاپ‌ها و برخی از مانیتورهای گیمینگ نیز بیابید.

در این میان پنل‌های VA کمترین سرعت را دارند، اما از سوی دیگر با اخلاف بهترین نرخ کنتراست و سطوح رنگ مشکی را به ارمغان می‌آورند. عملکرد رنگی دقیقا هم‌سطح با IPS نیست، اما کماکان می‌توانید منتظر تجربه به مراتب بهتر نسبت به پنل‌های TN باشید.

اگر بخواهیم صادق باشیم، نمی‌توان به صورت مشخص گفت که کدام تکنولوژی مانیتور بهترین است، زیرا هر یک این سه پنل نقاط ضعف و قوت خاص خود را دارند و همگی به هم‌زیستی در بازار امروز رسیده‌اند. با این همه اگر پیشنهاد ما را بخواهید، نظرمان بیشتر سمت VA است که نیازهای اکثر خریداران، به خصوص گیمرها و افرادی که بودجه محدود دارند، را برآورده می‌کنند. حرفه‌ای‌ها باید منحصرا به دنبال مانیتورهای IPS باشند و اگر هم به دنبال مانیتوری بسیار ارزان‌هستید یا نرخ به‌روزرسانی بالا برای بازی‌های رقابتی می‌خواهید، باید به سراغ TN بروید. هرچند که بهترین محصولات مجهز به پنل‌های IPS و VA، حالا تفاوت‌هایی کمتر معنادار با بهترین پنل‌های TN دارند.