Матрица PenTile - это семейство запатентованных схем субпиксельной матрицы, используемых в дисплеях электронных устройств . PenTile - торговая марка Samsung . Матрицы PenTile используются в дисплеях AMOLED и LCD .
Эти макеты подпикселя специально предназначены для работы с фирменными алгоритмами для субпиксельного рендеринга встроенных в драйвере дисплея, что позволяет подключи и играйте совместимость с традиционными RGB (красный-зеленый-синий) полосами панелей.
История [ править ]
«PenTile Matrix» ( неологизм от penta- , что по-гречески означает «пять» и « плитка» ) описывает геометрическую компоновку прототипной компоновки субпикселей, разработанной в начале 1990-х годов. [1] Схема состоит из квинконса, состоящего из двух красных подпикселей, двух зеленых подпикселей и одного центрального синего подпикселя в каждой элементарной ячейке. Он был вдохновлен биомимикрией сетчатки глаза человека, которая имеет примерно равное количество колбочек L- и M-типов., но значительно меньше S-конусов. Поскольку S-конусы в первую очередь отвечают за восприятие синих цветов, которые не оказывают заметного влияния на восприятие яркости , уменьшение количества синих подпикселей по сравнению с красными и зелеными подпикселями на дисплее не снижает качество изображения. [2] Этот макет специально разработан для работы и зависимости от субпиксельного рендеринга, который в среднем использует только один с четвертью субпикселя на пиксель для рендеринга изображения. То есть любой заданный входной пиксель отображается либо в логический пиксель с центром в красном, либо в логический пиксель с центром в зеленом.
PenTile была изобретена Кэндис Х. Браун Эллиотт, за что она была удостоена премии Отто Шаде Общества информационных дисплеев в 2014 году. [3] Технология была лицензирована компанией Clairvoyante с 2000 по 2008 год, за это время было создано несколько прототипов PenTile. Дисплеи были разработаны рядом азиатских производителей жидкокристаллических дисплеев (ЖКД). В марте 2008 года Samsung Electronics приобрела активы PenTile IP компании Clairvoyante. Затем Samsung профинансировал новую компанию Nouvoyance, Inc., чтобы продолжить разработку технологии PenTile. [4]
PenTile RGBG [ править ]
Макет PenTile RGBG, используемый в дисплеях AMOLED и плазменных [5], использует зеленые пиксели, чередующиеся с чередующимися красными и синими пикселями. Человеческий глазнаиболее чувствителен к зеленому, особенно для информации о яркости с высоким разрешением. Зеленые субпиксели сопоставлены с входными пикселями на взаимно однозначной основе. Красный и синий субпиксели подвергаются субдискретизации, восстанавливая сигнал цветности с более низким разрешением. Сигнал яркости обрабатывается с использованием адаптивных фильтров субпиксельного рендеринга для оптимизации восстановления высоких пространственных частот из входного изображения, при этом зеленые субпиксели обеспечивают большую часть восстановления. Красный и синий субпиксели способны восстанавливать горизонтальные и вертикальные пространственные частоты, но не самые высокие из диагонали. Информация о диагональной высокой пространственной частоте в красном и синем каналах входного изображения передается в зеленые подпиксели для восстановления изображения.Таким образом, схема RG-BG создает цветной дисплей с на треть меньше субпикселей, чем традиционная схема RGB-RGB, но с такой же измеренной яркостью.разрешение дисплея . [6] [7] Это похоже на фильтр Байера, обычно используемый в цифровых камерах .
Устройства [ править ]
- Apple iPhone X [8]
- Apple iPhone XS / XS Max [9]
- Apple iPhone 11 Pro / 11 Pro Max
- Apple iPhone 12/12 Mini
- Apple iPhone 12 Pro / 12 Pro Max
- BlackBerry Q10 [10]
- Dell Venue Pro
- Galaxy Nexus [11]
- HTC One S
- HTC Desire (только варианты AMOLED)
- HTC Vive
- Huawei Ascend P1
- Huawei Mate 20 Pro
- Huawei P30
- Huawei P30 Pro
- Microsoft Lumia 650
- Motorola RAZR i [12]
- Motorola Droid 3
- Moto X (2-е поколение) [13]
- Nexus One [14]
- Nexus S (только варианты Super AMOLED)
- Nexus 6
- Nexus 6P
- Nokia N9
- Nokia Lumia 730 / Nokia Lumia 735
- Nokia Lumia 800
- Nokia Lumia 925
- Nokia Lumia 928
- Nokia Lumia 1020
- Oculus Rift
- Oculus Quest
- OnePlus 3
- OnePlus 3T
- OnePlus 5
- OnePlus 5T
- OnePlus 6
- OnePlus 6T
- Pantech Burst
- Пиксель
- Pixel XL
- Пиксель 2
- Pixel 2 XL
- Пиксель 3
- Pixel 3 XL
- Samsung Galaxy S
- Samsung Galaxy S Plus
- Samsung Galaxy S III
- Samsung Galaxy S III Mini [15]
- Samsung Galaxy S4
- Samsung Галактика S5
- Samsung Galaxy S6
- Samsung Galaxy S6 Active
- Samsung Galaxy S6 Edge
- Samsung Galaxy S6 Edge +
- Samsung Galaxy S7
- Samsung Galaxy S7 Edge
- Samsung Galaxy S8
- Samsung Галактика S8 +
- Samsung Galaxy S8 Активный
- Samsung Galaxy S9
- Samsung Галактика S9 +
- Samsung Galaxy Note
- Samsung Galaxy Note 3
- Samsung Galaxy Note 4
- Samsung Galaxy Note 5
- Samsung Galaxy Note 7
- Samsung Galaxy Note 8
- Samsung Galaxy Note 9
- Вкладка Samsung Galaxy S 8.4
- Samsung Wave S8500
- Самсунг Атив С
- Samsung NX10 [16]
- Sony Xperia XZ3
- Xiaomi Mi A3
PenTile RGBW [ править ]
Технологии PenTile RGBW, используется в LCD, добавляет дополнительный субпиксель к традиционным красным, зеленым и синим субпикселей , что является явным область без цвета фильтрующего материала и с единственной целью позволить подсветки прийти через, [17] , следовательно , W для белого . Это позволяет получать более яркое изображение по сравнению с RGB-матрицей при том же энергопотреблении или создавать столь же яркое изображение при меньшем энергопотреблении. [18]
Компоновка PenTile RGBW использует каждый красный, зеленый, синий и белый субпиксель для представления информации о яркости с высоким разрешением ячейкам колбочки , воспринимающим красный и зеленый цвета , с одновременным использованием комбинированного эффекта всех цветовых подпикселей для представления более низких значений. разрешение информации о цветности (цвете) для всех трех типов колбочек. В совокупности это оптимизирует соответствие технологии отображения биологическим механизмам человеческого зрения. [19] Макет использует на треть меньше субпикселей для того же разрешения, что и макет полосы RGB (RGB-RGB), несмотря на наличие четырех основных цветов вместо обычных трех, с использованием субпиксельного рендеринга в сочетании с метамером.рендеринг. Рендеринг Metamer оптимизирует распределение энергии между белым подпикселем и объединенными красным, зеленым и синим подпикселями: W <> RGB, чтобы улучшить резкость изображения.
Микросхема драйвера дисплея имеет преобразователь цветового векторного пространства RGB в RGBW и алгоритм отображения гаммы , за которым следуют алгоритмы метамерного и субпиксельного рендеринга . Для того чтобы поддерживать насыщенное качество цвета, чтобы избежать одновременной ошибки контраста между насыщенными цветами и пиковой яркостью белой, при одновременном снижении подсветки требования к мощности, яркость подсветки дисплея под управлением двигателем водителя PenTile. [20] Когда изображение состоит в основном из ненасыщенных цветов, близкие к белому или серому, яркость задней подсветки значительно снижается, часто до менее 50% пика, в то время как уровни ЖК-дисплея увеличиваются для компенсации. Когда изображение имеет очень яркие насыщенные цвета, яркость задней подсветки сохраняется на более высоком уровне. PenTile RGBW также имеет дополнительный режим высокой яркости, который удваивает яркость областей ненасыщенного цветного изображения, таких как черно-белый текст, для улучшения видимости вне помещения.
Устройства [ править ]
- Motorola MC65 [21]
- Motorola ES55 [22]
- Motorola ES400 [23]
- Motorola Atrix 4G [24]
- Samsung Galaxy Note 10.1 2014 версии
- Lenovo Yoga 2 Pro
- Lenovo Yoga 3 Pro
- Элегантный ноутбук HP ENVY TouchSmart 14-k022tx
- MSI GS60 Ghost Pro 4K
- Lenovo IdeaPad Y50 4K
- Asus ZenBook UX303LN 4K
- Asus ZenBook Pro UX501JW
- LG UH7500 / 6500/6100
- LG ThinQ G7 / G7 +
Противоречие [ править ]
Продолжающийся спор относительно определения или измерения разрешения цветных субпиксельных плоских дисплеев заставил многих людей [25] [26] [27] подвергнуть сомнению требования к разрешающей способности дисплеев PenTile. [28] Журналисты отметили, что « почти в каждом существующем плоском телевизоре каждый пиксель состоит из одного красного, одного зеленого и одного синего субпикселей (RGB), и все они имеют одинаковый размер ». [5] В традиционных плоских экранах разрешение определяется количеством красных, зеленых и синих субпикселей в группах по три пикселя в массиве на каждой оси. В результате каждый пиксель или группа подпикселей могут отображать любой цвет на экране независимо от соседних пикселей. Это не относится к экранам PenTile.
Методика измерения и определения разрешения на цветных дисплеях, разработанная Ассоциацией по стандартам видеоэлектроники ( VESA ), заключается в измерении контрастности пар линий, требующей минимум 50% контраста Майкельсона для дисплеев, предназначенных для отображения текста. [29] Разработчики дисплеев PenTile используют этот критерий VESA для контраста пар линий для расчета указанных разрешений. [30] В макете RGBG чередующиеся красные и синие подпиксели «разделяются» или субдискретируются с соседними пикселями. Из-за того, что плотность субпикселей на дисплеях PenTile на одну треть ниже [31], структура пикселей может быть более заметной по сравнению с полосовыми дисплеями RGB с такой же плотностью пикселей. [32] [33]Потеря субпикселей для данной спецификации разрешения заставила некоторых журналистов охарактеризовать использование PenTile как «теневую практику» [34] и «своего рода обман». [35]
Для заданного размера и разрешения экран PenTile может выглядеть зернистым, пиксельным, пятнистым, с размытым текстом на некоторых насыщенных цветах и фоне по сравнению с цветом полосы RGB. [36] Подразумевается, что этот эффект вызван ограничением количества подпикселей, которые могут участвовать в восстановлении изображения, когда цвета сильно насыщены до основных цветов. В случае RGBW это вызвано тем, что субпиксель W не будет доступен для сохранения насыщенного цвета. В случае RGBG этот эффект будет иметь место, когда цветовая граница в основном красная или синяя, поскольку полностью заполненный (один зеленый на пиксель) подпиксель не может вносить вклад. Во всех остальных случаях эффективно реконструируются текст и особенно полноцветные изображения. [20]
Преимущества и недостатки [ править ]
Макет PenTile уменьшает количество субпикселей, необходимых для создания заданного разрешения. Следовательно, можно достичь разрешения HD на экране PenTile AMOLED по более низкой цене, чем другие технологии, и большинство обозревателей отмечают, что дисплеи с разрешением «300 ppi» (согласно VESA - не полные пиксели) (например, Samsung Galaxy S III ) делают эффект PenTile менее очевиден, чем дисплеи PenTile с более низким разрешением ( Droid Razr ). Второе преимущество - более низкое энергопотребление: использование в HTC One S дисплея PenTile делает его более энергоэффективным и тонким по сравнению с аналогичными ЖК-экранами, что увеличивает время автономной работы по сравнению с ЖК-дисплеем IPS в HTC One X. [37] [38] [39] [40]Экран PenTile AMOLED также дешевле, чем AMOLED с полосой RGB. [41]
В большинстве дисплеев PenTile используются прямоугольные сетки с чередующимися зелеными и синими / красными пикселями. Однако в Samsung Galaxy S4 используется массив PenTile Diamond Pixel, где зеленые пиксели имеют овальную форму и повторяются в одной строке, а красные и синие пиксели больше и чередуются между линиями зеленого цвета, обеспечивая более однородные цвета с меньшим количеством аберраций по сравнению с PenTile-дисплей предыдущего поколения на Galaxy S III. [42]
Прием [ править ]
Дисплеи PenTile для смартфонов получили неоднозначную оценку. Например, дисплей Motorola Atrix 4G имел «неточные цвета и плохие углы обзора, не говоря уже о практически нечитаемом тексте при максимальном увеличении». Также при сравнении оригинального Droid Razr и более дешевого RAZR V было обнаружено, что TN TFT LCD RAZR V (нижний ЖК-дисплей по сравнению с более дорогим IPS-панельным ЖК-дисплеем) был намного четче, чем Super AMOLED Droid Razr. Advanced PenTile, несмотря на то, что оба экрана используют одинаковое «разрешение». [43] [44]
См. Также [ править ]
- Quattron - воспроизведение RGB через RGBY
- Фильтр RGBE - RGB с дополнительным изумрудным подпикселем
- Фильтр Байера - фильтры RGGB, используемые в датчиках изображения
Ссылки [ править ]
- ^ Тим Орен. «Pentile Matrix: 50% энергосбережения с плоскими панелями сейчас, больше в будущем» . Проверено 2 августа 2011 .
- Перейти ↑ Brown Elliott, CH (декабрь 1999 г.). «Уменьшение количества пикселей без снижения качества изображения» . Журнал информационных дисплеев . Архивировано из оригинала на 2012-03-02 . Проверено 9 августа 2011 .
- ^ Журнал отображения информации. «Почести и награды SID 2014» . Архивировано из оригинала на 2014-04-16 . Проверено 8 апреля 2014 .
- ^ Nouvoyance. «Пресс-релиз: Samsung Electronics приобретает интеллектуальную собственность Clairvoyante» . Архивировано из оригинала на 2012-09-13 . Проверено 19 августа 2010 .
- ^ a b "Обзор плазменных панелей Samsung серии F5500" . CNET . Проверено 23 июля 2013 года .
- ^ «Измерение разрешения дисплея с помощью методологии контрастной модуляции» (PDF) . Nouvoyance. Архивировано из оригинального (PDF) 14 июля 2011 года . Проверено 6 марта 2012 года .
- ^ Мобильный дисплей Samsung. «Визуальная (= Pentile) технология» . Проверено 3 марта 2010 .
- ^ flatpanelshd. «iPhone X - первый смартфон Apple с OLED и HDR» . Проверено 1 ноября 2017 .
- ^ Преслав Kateliev. «В иске говорится, что Apple солгала о размере и разрешении экрана нового iPhone XS, но это неверно» . Проверено 22 декабря 2018 .
- ^ CrackBerry. «Обзор BlackBerry Q10» . Проверено 25 апреля 2013 .
- ^ «Подтверждено: Galaxy Nexus включает PenTile» . AnandTech . Проверено 26 июля 2013 .
- ^ "Обзор Motorola RAZR i: Intel внутри, Pentile Display" . GSMArena . Проверено 13 сентября 2013 .
- ^ «Пользователь на бразильском форуме подтверждает, что новый дисплей Moto X 2014 - пентильный» .
- ^ iFixit. "Разрушение Nexus One" . Проверено 3 марта 2010 .
- ^ Команда, GSMArena. «Обзор Samsung I8190» . GSMArena . GSMArena . Дата обращения 11 мая 2014 .
- ^ Samsung. «Технические характеристики NX10» . Проверено 24 августа 2010 .
- ^ [1] [ неработающая ссылка ]
- ^ Nouvoyance. "Технология PenTile RGBW, для чего она нужна?" . Архивировано из оригинала на 2012-09-13 . Проверено 3 марта 2010 .
- ^ Nouvoyance. «Технология PenTile RGBW» . Архивировано из оригинала на 2010-02-10 . Проверено 3 марта 2010 .
- ^ a b Браун Эллиотт, Кэндис, Глава 12, «Реконструкция изображения на цветных субпиксельных дисплеях», Мобильные дисплеи: Технология и приложения , Wiley, 2008, ISBN 978-0-470-72374-6
- ^ Motorola. «Технические характеристики Motorola MC65» .
- ^ Motorola. «Технические характеристики Motorola MC55» .
- ^ Motorola. "Технические характеристики Motorola es400" . Проверено 24 августа 2010 .
- ^ Insight Media. «Display Daily - самый значительный новый смартфон в мире» . Архивировано из оригинала на 2011-01-23 . Проверено 21 января 2011 .
- ^ «Super AMOLED Plus против Super AMOLED: к матрице PenTile и обратно» . 12 мая 2011 . Проверено 3 ноября 2013 года .
- ^ Klug, Inofuentes (21 октября 2011). «Подтверждено: Galaxy Nexus включает PenTile» . AnandTech.
- ^ «Тема на форуме: iPhone 5 официально признан самым мощным телефоном в мире» .
- ^ DisplayBlog. "Дебаты по резолюции" Nexus One "продолжаются . Проверено 6 июля 2011 .
- ^ Общество отображения информации. «Международный комитет по метрологии дисплеев» . Проверено 6 июля 2011 .
- ^ Nouvoyance. «Технические описания технологии PenTile» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 14 июля 2011 года . Проверено 6 марта 2012 года .
- ^ Nouvoyance. «Дизайн дисплея и система человеческого зрения» . Архивировано из оригинала на 2010-02-10 . Проверено 16 апреля 2012 .
- ^ Тейлор Мартин. «Обзор Motorola DROID 3 от Тейлора» . Проверено 16 апреля 2012 .
- ^ Droid-Life. «Сравнение Pentile и RGB-полосы» . Проверено 16 апреля 2012 .
- ^ Савову (2 апреля 2012). «Обзор HTC One S» . Проверено 3 ноября 2013 года .
- ↑ Филиппиды (18 апреля 2012 г.). «Перестрелка дисплеев: сравнение экранов HTC One X и Galaxy Nexus (против iPad 3)» . Проверено 3 ноября 2013 года .
- ^ Протестированный блог. «Как дисплеи PenTile ярче, но не всегда лучше» . Проверено 27 июля 2011 .
- ^ "Обзор HTC One S" . MobileSyrup.com . 2012-05-30 . Проверено 26 июля 2013 .
- ^ Молен, Брэд (2012-04-05). «HTC One X против One S: какой телефон вам подойдет?» . Engadget.com . Проверено 26 июля 2013 .
- ^ Боксолл, Энди (2012-05-04). «В Samsung Galaxy S III есть дисплей PenTile: что это такое и почему это должно вас волновать?» . Цифровые тенденции . Проверено 26 июля 2013 .
- ^ Влад Савов (2012-04-02). «Обзор HTC One S» . Грань . Проверено 26 июля 2013 .
- ^ Сакр, Шариф (2011-11-03). «Обзор Nokia Lumia 800» . Engadget.com . Проверено 26 июля 2013 .
- ^ "Обзор Samsung Galaxy S4 (видео)" . MobileSyrup.com . 2013-05-01 . Проверено 26 июля 2013 .
- ^ "Обзор: Motorola RAZR V" . Neowin . Проверено 26 июля 2013 .
- ^ "Повторное посещение: Motorola Atrix" . MobileSyrup.com . 2011-12-11 . Проверено 26 июля 2013 .
