OLED vs QLED

OLED to bez wątpienia najbardziej obiecująca technologia tej dekady, a może nawet najbardziej przełomowa technologia wyświetlania obrazu, jaka kiedykolwiek miała szansę pojawić się na rynku. W przeciągu kilku ostatnich lat OLED ewoluował bardzo znacząco, praktycznie w całości eliminując podstawowe problemy, które uniemożliwiały jego komercyjne wykorzystanie, a to przecież dopiero początek. Obecnie największym promotorem i zarazem producentem OLED jest LG, które w swojej ofercie posiada zarówno panele przeznaczone do wykorzystania w telewizorach (notabene to już ich druga generacja dostępna na rynku) oraz te przeznaczone na rynek digital signage. Jeszcze kilka lat temu technologią tą zainteresowany był Samsung, który ostatecznie projekt porzucił, kierując się ku technologii QLED, która tylko
z nazwy kojarzona może być z OLED-em. W niniejszej publikacji postaram się, bez wchodzenia w głębokie, technologiczne szczegóły, wyjaśnić podstawowe różnice między OLED-em a QLED-em.

Zanim jednak przejdę do porównania, winien jestem wyjaśnić, czym QLED jest. Co do OLED-a nikt nie ma wątpliwości – technologia ta jest dobrze opisana i znana większości czytelników magazynu „AVIntegracje”. QLED, wbrew temu, co mogłaby wskazywać nazwa, nie jest odmianą OLED-a, to zwykły panel LCD wyposażony w specyficznie skonstruowane podświetlenie. Opiera się o fluorescencyjne nanokropki kwantowe, które znacząco poszerzają spektrum światła produko-wanego przez diody LED. W zależności od wielkości nanokropki kwantowej emituje ona różne światło. Im mniejsza – tym światło o krótszej długości fali, im większa – tym długość fali rośnie. Ten sprytny zabieg pozwala znacząco poszerzyć zakres maksymalnej saturacji barw, a co za tym idzie, szerokość gamutu barwowego, który w niedalekiej przyszłości ma sięgać standardu REC2020. W pozostałej części wyświetlacz QLED nie różni się niczym znaczącym od standardowego monitora wyposażonego w panel PVA (ze względu na fakt, że panele QLED produkowane są przez Samsunga). O przyszłość technologii LCD idącej w parze z podświetleniem za pomocą nanokropek kwantowych nie ma się co martwić. Nanaco, jeden z największych producentów nanokropek kwantowych CFQD, w informacji prasowej chwali się otrzymaniem pokaźnego zamówienia od jednego z największych na świecie producentów filmów optycznych – Wah Hong Industrial Corporation, który dostarcza swoje produkty między innymi do fabryk paneli Samsunga. Możemy zatem spodziewać się poszerzenia oferty również innych producentów profesjonalnych monitorów o produkty wykonane w technologii QLED. Wróćmy do meritum niniejszej publikacji. Poniższe porównanie ma zastosowanie w przypadku profesjonalnych paneli OLED przeznaczonych do digital signage, w stosunku do identycznie profesjonalnego produktu opartego o technologię QLED. Ocenie podlegają jedynie oczywiste parametry bez głębokiej analizy technologicznej.

Rozmiar panelu i rozdzielczość
Obecnie profesjonalne panele OLED dostępne są w rozmiarze 55 cali i rozdzielczości HD; w przypadku technologii LCD i QLED rozmiarów jest nieco więcej, a rozdzielczości sięgają UHD. Oczywiście możemy spodziewać się, że w najbliższym czasie paleta paneli OLED będzie większa i zapewne sukcesywnie rozwijana – już dzisiaj dostępne są telewizory OLED o większych rozmiarach i rozdzielczościach.
Maksymalna jasność
W przypadku technologii QLED/LCD sprawa jest jasna. Podświetlenie znajdujące się za ekranem generować może jaskrawość na poziomie nawet 3000 cd/m2 (lub nitów – jak kto woli), dodatkowo maksymalna jasność monitora QLED/LCD nie zależy od wypełnienia sceny bielą – jest stała. W przypadku paneli OLED w specyfikacji otrzymywać będziemy dwie informacje: jaka jest jasność przy współczynniku APL (Average Picture Level) 25% i 100%. Współczynnik APL oznacza powierzchnię ekranu, jaką wypełnia kolor biały. Niestety, panele OLED charakteryzują się zmienną jasnością, która zależy od ilości wyświetlanego koloru białego. Przy APL 25% możemy się spodziewać jasności na poziomie 400 cd/m2, która to spada do jedynie 100 cd/m2, kiedy APL wynosić będzie 100%. Warto w tym miejscu podkreślić, że w przypadku paneli OLED jednorodność podświetlenia ekranu jest o wiele lepsza niż w przypadku technologii QLED/LCD – fakt emisji światła przez organiczne diody powoduje koniec problemów z jednorodnością oświetlenia panelu.
Refleksyjność panelu
W praktycznie każdej instalacji liczyć musimy się ze światłem otoczenia, które nie tylko wymusza użycie odpowiednio jasnych monitorów, ale powoduje również wiele problemów z pojawiającymi się na ekranie refleksami. W przypadku technologii QLED/LCD wszystko zależy od rodzaju filmu AG, na zastosowanie którego zdecyduje się producent. Z powodu popularności technologii LCD mamy do wyboru zarówno monitory z wyższą refleksyjnością panelu, na których obraz wygląda bardziej kontrastowo (niestety, widoczne są na nich mocne odbicia światła otoczenia) lub takie wyposażone w zupełnie matową powłokę. Ze względu na fakt, iż panele OLED nie mają wielu odmian, w większości z nich otrzymujemy mało agresywną powłokę antyrefleksyjną, która odbija dość dużo światła. Ma to również wpływ na kolejny ciekawy parametr, czyli kontrastowość statyczną.
Kontrastowość statyczna
Idealna czerń to domena technologii OLED. Pozbawione podświetlenia piksele nie emitują światła, co w izolowanych warunkach daje czerń doskonałą. Odbija się to oczywiście na poziomie kontrastu, który można również uznać za dążący do nieskończoności. W praktyce może przyjmować dowolną wartość niezależnie od jasności bieli, gdyż jasność czerni dąży do zera. W przypadku technologii QLED/LCD nawet najbardziej wysublimowane panele z lokalnym gaszeniem podświetlenia nie są w stanie oddać tak głębokiej czerni jak dowolny panel OLED. Ciekawostką jest fakt, że w momencie wprowadzenia do masowej sprzedaży produktów bazujących na technologii OLED powstał pomysł pomiaru kontrastowości w warunkach użytkowych – zapewne z ramienia osób, dla których nieskończony poziom kontrastu w panelach OLED był kłopotliwy. Oczywiście wiąże się to z ujednoliceniem, czym owe warunki użytkowe są. Okazuje się bowiem, że większość obrazu prezentowanego standardowemu reklamowemu odbiorcy odbywa się w jasnych lub bardzo jasnych warunkach otoczenia na przykład przy bezpośrednim dostępie do światła słonecznego, co mocno dyskryminuje panele OLED ze względu na niską jasność bieli oraz brak korzyści z bezwzględnej czerni. Dla porównania w przypadku domowego oglądania telewizji są to warunki średniej lub niskiej jasności. Przeprowadzone przez DisplayCastDTM badania pokazują, że telewizję częściej oglądamy w niskim i średnim oświetleniu niż w przypadku całkowitego zaciemnienia lub maksymalnego naświetlenia pomieszczenia na przykład światłem dziennym. Oczywiście rynek odbiorcy reklamowego i domowego różni się od siebie diametralnie. Można przyjąć, że w przypadku instalacji DS w aplikacji typowo reklamowej mamy do czynienia z oświetleniem otoczenia na poziomie 300–450 lx lub więcej, z kolei w domu, wieczorem spodziewać możemy się natężenia oświetlenia na poziomie 50–75 lx. Patrząc na takie poziomy jasności otoczenia, dochodzimy do wniosku, że kontrastowość panelu w warunkach użytkowych będzie o wiele niższa niż ta w izolowanym pomiarze. Ciekawostką jest, że panele LCD klasy Q9 przy 75lx jasności otoczenia charakteryzują się kontrastowością około 4500–5000 : 1, a dobrej jakości OLED jedynie 2500 : 1. Wynik ten bierze się z faktu zastosowania bardziej agresywnych powłok antyrefleksyjnych w nowoczesnych panelach QLED/LCD. Oczywiście korzyści płynące z bezwzględnej czerni w panelach OLED są niepodważalne, zachęcam jednak do zainteresowania się tematem kontrastowości użytkowej, gdyż ten z pewnością do nas powróci.
Kąty widzenia
W instalacji domowej możemy pokusić się o możliwość ustawienia telewizora w optymalnym miejscu, tak aby podczas oglądania znajdować się w najlepszym punkcie. Niestety, w instalacji AV nie mamy takiej możliwości, a kąt patrzenia na ekran może być ekstremalnie duży. Bazująca na technologii PVA metoda podświetlenia za pomocą nanokropek kwantowych już z góry skazana jest na porażkę. Kąty widzenia reprezentowane przez monitory QLED bazujące na technologii PVA są zdecydowanie węższe niż chociażby w przypadku technologii IPS,która to z kolei nie umywa się do paneli OLED. Ciekawostką jest sama metoda pomiaru kątów widzenia bazująca na spadku kontrastowości. Już tłumaczę, jak to wygląda. W przypadku paneli LCD zwykło podawać się kąty widzenia, przy których kontrastowość obrazu nie spadnie poniżej 5 : 1 lub 10 : 1. Po latach od wprowadzenia tej metody praktycznie wszystkie monitory LCD potrafią wyświetlić obraz o kontrastowości wyższej niż 10 : 1 przy kącie pomiaru 89° (178° w całej płaszczyźnie). W przypadku paneli OLED mierzenie taką metodą nie jest zasadne, gdyż dążący do nieskończoności kontrast zawsze będzie identycznie nieskończony, nawet przy minimalnej jasności bieli – taki paradoks. Obecnie pracuje się nad wprowadzeniem metody pomiaru kątów widzenia za pomocą współczynnika JNCD (Just Noticable Color Difference). Dla zobrazowania różnicy: bardzo dobrej klasy panel IPS osiąga przy 30° kąta patrzenia wartość około 10 JNCD – w porównaniu z 2,3 JNCD, którymi legitymuje się technologia OLED. Imponujące, przyznacie?
Czas reakcji piksela
Ten parametr jest również bardzo trudny do bezpośredniego porównania między technologiami QLED i OLED. Z zasady czas reakcji pojedynczej diody OLED jest błyskawiczny i sięga 0,1 ms, czyli wielokrotnie szybciej niż w przypadku technologii LCD, na której bazuje QLED. W specyfikacji monitorów opartych o technologię OLED nie znajdziemy informacji o klasycznym czasie reakcji, lecz tak zwany parametr MPRT (Moving Picture Responce Time), który będzie się odnosić do efektu rozmycia ruchu, a nie bezpośrednio do czasu apalania i gaszenia pojedynczego piksela, który w tym przypadku jest błyskawiczny. Czas MPRT jest nierozerwalnie związany z odświeżaniem panelu. W przypadku 60 Hz wynosić będzie 16,7 ms, w przypadku 120 Hz – 8,33 ms i tak dalej. Czas ten mówi nam, przez jaki czas obraz podczas ruchu będzie ulegał efektowi rozmycia. Dla nas oznacza to, że smużenie na ekranie OLED będzie również widoczne i zależeć będzie bardzo mocno od odświeżania panelu. Ciekawostką jest możliwość wykorzystania w panelach opartych o tradycyjne podświetlenie za pomocą diod LED technologii LightBoost synchronizującej migotanie podświetlenia z czasem odświeżania ekranu. W skrócie chodzi o to, że ekran podświetlany jest tylko przez ułamek sekundy, w którym to wyświetlana jest gotowa ramka obrazu, po czym podświetlenie zupełnie gaśnie. Technologia ta bardzo mocno ogranicza smużenie, które praktycznie przestaje być widoczne, niestety – ma to swoje minusy, o których opowiemy przy okazji innej publikacji.
Reprodukcja kolorów
Reprodukcja barw to jedna z największych zalet technologii OLED w stosunku do jakiejkolwiek innej technologii opartej na ciekłych kryształach, w tym QLED. Bez wątpienia jakość odwzorowania barw stoi tutaj na najwyższym poziomie. Ciekawostką jest fakt umożliwiający wyświetlenie nawet bardzo ciemnych walorów danego koloru. Gamut barwowy monitora bazującego na technologii OLED jest praktycznie jednolity w całym zakresie jasności, w przypadku technologii QLED bardzo ograniczony w niskich jasnościach. Niestety, OLED nie jest w stanie, przynajmniej na tę chwilę, odwzorowywać bardzo szerokich saturacji standardu REC2020 (gamut barwowy projektora RGB laserowego) przy maksymalnych jaskrawościach; QLED dzięki zastosowaniu nanokropek kwantowych w najbliższej przyszłości będzie w stanie zbliżyć się nawet do 96% pokrycia tej ogromnej przestrzeni barwowej.
Instalacja
Elastyczność instalacji – i to w sensie dosłownym – jest jedną z największych zalet technologii OLED. Możliwość zakrzywiania ekranu – zarówno z wypukłościami, jak i wklęsłościami – to bezkonkurencyjna zaleta w stosunku do technologii QLED. Dodatkowo panele OLED są niezwykłe smukłe, bo całkowicie pozbawione masywnego modułu podświetlenia panelu. Są tak cienkie, że większość producentów gotowych rozwiązań postanawia wyprowadzić elektronikę sterującą poza obrys obudowę monitora w postaci media boxu. Są oczywiście wady i zalety tego typu rozwiązania. Technologia QLED i wszystkie odmiany LCD wydają się być toporne w porównaniu z OLED-ami. Niemniej istnieje kilka poważnych problemów wiążących się z pracą panelu OLED w profesjonalnym zastosowaniu DS. Jedną z takich wad jest bardzo znaczny i szybki efekt utrwalania obrazu statycznego. W specyfikacjach produktów profesjonalnych opartych o panele OLED możemy przeczytać, że zalecane jest wyświetlanie tylko materiałów wideo. To dość spore ograniczenie, które związane jest z błyskawicznym utrwalaniem obrazu przez OLED-y. Dodatkowo panele te nie mogą pracować więcej niż osiemnaście godzin na dobę – co w większości standardowych zastosowań jest wartością wystarczającą, niemniej kiedy wymagana jest praca non stop, instalacja OLED-a będzie mocno ryzykowna. Oczywiście w przypadku QLED mamy do czynienia z dokładnie takimi samami klasami paneli LCD, o których wspominaliśmy w publikacji pt. „Jak wybrać monitor do instalacji DS?”. W zależności od zastosowanych elementów panele LCD mogą pracować nawet w reżimie 24/7. Inną sprawą jest starzenie się elementów całego wyświetlacza. Czysto teoretycznie w panelach QLED mamy więcej zużywających się podzespołów, np. moduł podświetlenia, który często ulega zakurzeniu. W przypadku OLED-a jest ich zdecydowanie mniej, niemniej o praktycznej żywotności tego typu rozwiązań będziemy mogli wypowiadać się dopiero wówczas, kiedy instalacje bazujące na technologii OLED zdążą się zestarzeć.
Podsumowanie
OLED to niewątpliwie rewolucja i – tak jak wspominałem na samym początku – najbardziej obiecująca technologia, z jaką miałem do czynienia. Pozbawiona jest większości wad paneli LCD związanych z jakością wyświetlania obrazu. QLED to ewolucja, których już widziałem wiele i która na pewno jest jedną z ciekawszych, wprowadza bowiem możliwość wyświetlania barw zgodnie ze standardem REC2020, który dotychczas zarezerwowany był wyłącznie dla projektorów korzystających z laserów RGB. Patrząc przez pryzmat zastosowań domowych, OLED jest bezwzględnie najlepszą dostępną opcją. Niestety, rynek instalacji AV rządzi się zupełnie innymi prawami. Przy obecnym poziomie technologii wykorzystanie zalet płynących z wykorzystania paneli OLED w monitorach profesjonalnych nie jest możliwe albo mija się z celem. Dobrym przykładem może być bezwzględnie doskonały poziom czerni i dążący do nieskończoności kontrast, którego w instalacji AV nie sposób wykorzystać – większość monitorów DS znajduje zastosowanie w aplikacjach, gdzie oświetlenie otoczenia jest bowiem bardzo mocne. Obecnie monitory profesjonalne wykorzystujące panele OLED nie mogą pracować z jakimkolwiek statycznym kontentem, a ich dobowy cykl ograniczony jest do osiemnastu godzin. Oczywiście należy spodziewać się, że technologia ta w przeciągu najbliższych kilku, może kilkunastu lat rozwinie się do poziomu pozwalającego wykorzystać ją w szerszym spektrum instalacji. Na razie jednak znajduje zastosowanie w niektórych bardzo specyficznych i skrojonych pod eksponowanie jej możliwości aplikacjach. Co do QLED, można powiedzieć, że mamy status quo. Zalety płynące z poszerzonego gamutu barwowego znajdą zastosowanie szybciej w domu niż w instalacji AV, reszta pozostaje niezmieniona. Dominacja technologii LCD w profesjonalnych instalacjach AV trwać będzie jeszcze przez kilka dobrych lat. Producenci paneli nadal mocno inwestują w produkcję paneli LCD, przykład? W lipcu Foxconn ogłosił budowę nowej fabryki bardzo dużych paneli LCD w Wisconsin. Hegemonia LCD, pomimo bardzo dużego oczekiwania rynku na technologię OLED, będzie trwać przez kolejne kilka lat. Co przyniesie przyszłość? Zobaczymy!