ما هي شاشة IPS؟ دليل المبتدئين What Is an IPS Monitor? A Beginner’s Guide

IPS Monitor Recommendations


We have already written an article on monitors we recommend for photography, all of which have IPS panels. In short, for high-end applications, two of the best brands are NEC and EIZO, particularly when it comes to uniformity. But you can also find good monitors from Dell and other companies if the price is a priority. Because IPS monitors range in price from a couple of hundred dollars to several thousand, there are options available regardless of your budget.
توصيات مراقبة IPS

لقد كتبنا بالفعل مقالًا عن الشاشات التي نوصي بها للتصوير الفوتوغرافي، والتي تحتوي جميعها على لوحات IPS. باختصار، بالنسبة للتطبيقات المتطورة، هناك اثنتين من أفضل العلامات التجارية هما NEC وEIZO، خاصة عندما يتعلق الأمر بالتوحيد. ولكن يمكنك أيضًا العثور على شاشات جيدة من Dell وشركات أخرى إذا كان السعر يمثل أولوية. نظرًا لأن أسعار شاشات IPS تتراوح من بضع مئات من الدولارات إلى عدة آلاف، فهناك خيارات متاحة بغض النظر عن ميزانيتك.

A More Technical Explanation of IPS and TN Displays


Before going into too much detail about the inner workings of IPS and TN displays, please note that monitors are more complex than the information found below, which is meant as an introduction rather than a comprehensive explanation. Still, this outline should help you conceptualize what’s happening at a deeper level with both types of panel technology. (If you want a deeper read, check out PC World’s explanation of monitor technologies.)
شرح تقني أكثر لشاشات IPS وTN

قبل الخوض في الكثير من التفاصيل حول الأعمال الداخلية لشاشات IPS وTN، يرجى ملاحظة أن الشاشات أكثر تعقيدًا من المعلومات الموجودة أدناه، والمقصود منها أن تكون مقدمة وليس شرحًا شاملاً. ومع ذلك، من المفترض أن يساعدك هذا المخطط التفصيلي في تصور ما يحدث على مستوى أعمق مع كلا النوعين من تكنولوجيا اللوحات. (إذا كنت تريد قراءة أعمق، فاطلع على شرح PC World لتقنيات الشاشات.)

LCD Technology


If you want to understand the behind-the-scenes side of how IPS and TN displays work, you first need to have a concept of LCDs in general. LCDs can be complex, but the four components that matter for this discussion are simple: a backlight (or sometimes mirror), a polarizer, a liquid with crystals suspended in it, and another polarizer. The last component is simply the front glass of the screen, although there are other components and layers as well (such as electrodes and rear glass). Take a look at the diagram below for a simplified concept:



If you’re familiar with polarizing filters in photography, you may have a good idea of where this is going. Quite simply, when you put two polarizers on top of one another (the second one flipped) and rotated perpendicular, little to no light passes through. If the same two polarizers are rotated to be parallel, light passes through just fine. This, in fact, is how vari-neutral density filters work (see our filter article).
تكنولوجيا شاشات الكريستال السائل

إذا كنت تريد فهم ما وراء الكواليس لكيفية عمل شاشات IPS وTN، فأنت بحاجة أولاً إلى الحصول على مفهوم شاشات LCD بشكل عام. يمكن أن تكون شاشات LCD معقدة، لكن المكونات الأربعة التي تهم هذه المناقشة بسيطة: الإضاءة الخلفية (أو في بعض الأحيان المرآة)، والمستقطب، والسائل الذي يحتوي على بلورات معلقة فيه، ومستقطب آخر. المكون الأخير هو ببساطة الزجاج الأمامي للشاشة، على الرغم من وجود مكونات وطبقات أخرى أيضًا (مثل الأقطاب الكهربائية والزجاج الخلفي). ألق نظرة على الرسم البياني أدناه للحصول على مفهوم مبسط:



إذا كنت معتادًا على استخدام مرشحات الاستقطاب في التصوير الفوتوغرافي، فقد تكون لديك فكرة جيدة عن الاتجاه الذي سيتجه إليه هذا الأمر. بكل بساطة، عندما تضع مستقطبين فوق بعضهما البعض (يقلب الثاني) ويتم تدويرهما بشكل متعامد، فإن القليل من الضوء يمر عبرهما أو لا يمر عبرهما على الإطلاق. إذا تم تدوير نفس المستقطبين ليكونا متوازيين، فإن الضوء يمر عبره بشكل جيد. هذه، في الواقع، هي كيفية عمل مرشحات الكثافة المحايدة المتغيرة (راجع مقالة المرشح).

LCDs don’t actually rotate the two polarizers. That would not be possible, since both are large sheets the size of your monitor – and they would need to be rotated on a pixel-by-pixel basis for any image to appear. Instead, they do something clever: They have a very thin layer of liquid with crystals between the two polarizers, and a voltage applied to the crystals can change their orientation.

By default, the crystals in this layer are oriented in a particular way that either rotates light from the first polarizer or doesn’t (it depends upon the monitor technology). Here’s the key: When voltage is applied to the crystals, they change their orientation to rotate light in the opposite of their resting state.

This is where light and dark pixels come from. A single backlight shines through the whole panel, and your computer applies a voltage to individual parts of the monitor. This changes the orientation of crystals suspended in liquid. Lastly, depending upon the monitor technology you’re using, this change in orientation leads the light to rotate and pass through the second polarizer unimpeded – or to be blocked by the second polarizer instead.

By putting color filters over each pixel (red, green, or blue – RGB) and making the pixels small enough, the monitor can then give the appearance of full color by varying the voltages applied to each part of the LCD.
لا تقوم شاشات LCD بتدوير المستقطبين فعليًا. لن يكون ذلك ممكنًا، نظرًا لأن كلاهما عبارة عن ورقتين كبيرتين بحجم شاشتك - وسيلزم تدويرهما على أساس بكسل تلو الآخر حتى تظهر أي صورة. بدلًا من ذلك، قاموا بشيء ذكي: لديهم طبقة رقيقة جدًا من السائل مع بلورات بين المستقطبين، ويمكن للجهد المطبق على البلورات أن يغير اتجاهها.

افتراضيًا، يتم توجيه البلورات الموجودة في هذه الطبقة بطريقة معينة إما أن تقوم بتدوير الضوء من المستقطب الأول أو لا (يعتمد ذلك على تقنية المراقبة). هذا هو المفتاح: عندما يتم تطبيق الجهد الكهربي على البلورات، فإنها تغير اتجاهها لتدوير الضوء في عكس حالة الراحة الخاصة بها.

هذا هو المكان الذي تأتي منه البيكسلات الفاتحة والداكنة. تتألق إضاءة خلفية واحدة عبر اللوحة بأكملها، ويطبق جهاز الكمبيوتر الخاص بك جهدًا كهربيًا على الأجزاء الفردية من الشاشة. وهذا يغير اتجاه البلورات المعلقة في السائل. وأخيرًا، اعتمادًا على تقنية الشاشة التي تستخدمها، يؤدي هذا التغيير في الاتجاه إلى دوران الضوء ومروره عبر المستقطب الثاني دون عوائق - أو يتم حجبه بواسطة المستقطب الثاني بدلاً من ذلك.

من خلال وضع مرشحات الألوان فوق كل بكسل (أحمر، أخضر، أو أزرق – RGB) وجعل وحدات البكسل صغيرة بما يكفي، يمكن للشاشة بعد ذلك إعطاء مظهر اللون الكامل عن طريق تغيير الفولتية المطبقة على كل جزء من أجزاء شاشة LCD.

Technical Differences Between TN and IPS


That’s how LCDs work in general, and here are the specific differences between TN and IPS panels:

• TN: The two polarizers are aligned perpendicular to one another. By default, in their resting state, the liquid crystals in the LCD are helix-shaped, essentially “twisting” the polarized light from the first polarizer 90 degrees so that it goes through to the second unimpeded. By applying an increasing voltage, the molecules in the liquid crystal rearrange orthogonal (perpendicular) to the two polarizers, like hairs standing up on your arm. As a result, the polarized light that passes does not get twisted 90 degrees, leading the second polarizer to block it.
• IPS: IPS monitors are similar in many ways, although the liquid crystal molecules don’t have a helix structure. Instead, the crystals are aligned with the plane of your display at all times, and applying a voltage spins them 90 degrees horizontally. This is why they’re called in-plane switching. Another difference is that the second polarizer blocks light when IPS monitors are in their resting state, rather than letting it through. So, applying the voltage turns the molecules in order to allow increasing levels of polarized light to be twisted correctly to pass through the second polarizer.

الاختلافات الفنية بين TN وIPS

هذه هي الطريقة التي تعمل بها شاشات LCD بشكل عام، وإليك الاختلافات المحددة بين لوحات TN وIPS:

تن: المستقطبان متعامدان مع بعضهما البعض. بشكل افتراضي، في حالة الراحة، تكون البلورات السائلة في شاشة LCD على شكل حلزوني، حيث تعمل بشكل أساسي على "تواء" الضوء المستقطب من المستقطب الأول بزاوية 90 درجة بحيث يمر عبر المستقطب الثاني دون عوائق. من خلال تطبيق جهد متزايد، تقوم الجزيئات الموجودة في البلورة السائلة بإعادة ترتيبها بشكل متعامد (عمودي) على المستقطبين، مثل الشعر الذي يقف على ذراعك. ونتيجة لذلك، فإن الضوء المستقطب الذي يمر لا يلتوي بمقدار 90 درجة، مما يؤدي إلى حجب المستقطب الثاني. IPS: تتشابه شاشات IPS في العديد من النواحي، على الرغم من أن جزيئات الكريستال السائل لا تحتوي على بنية حلزونية. وبدلاً من ذلك، تتم محاذاة البلورات مع مستوى شاشتك في جميع الأوقات، ويؤدي تطبيق الجهد الكهربي إلى تدويرها بمقدار 90 درجة أفقيًا. ولهذا السبب يُطلق عليهم اسم "التبديل الداخلي". هناك اختلاف آخر وهو أن المستقطب الثاني يحجب الضوء عندما تكون شاشات IPS في حالة الراحة، بدلاً من السماح بمروره. لذلك، يؤدي تطبيق الجهد إلى تحويل الجزيئات للسماح بتحريف مستويات متزايدة من الضوء المستقطب بشكل صحيح للمرور عبر المستقطب الثاني.

Understanding LED Monitors


Given that we have only talked about IPS monitors so far within the context of LCD screens, some people may wonder if IPS technology is also possible with LED (light-emitting diode) displays. After all, LED monitors are becoming more and more popular these days, both for phones and desktop monitors.

However, although this is a natural question to ask, it requires more specificity in order to answer. What do you mean by LED? Are you referring to any screens that are advertised as LED, or specifically to the “true” LED displays – frequently called AMOLED/OLED displays – where each pixel itself is an LED, that are much rarer and found on fewer products today?
فهم شاشات LED

نظرًا لأننا تحدثنا فقط عن شاشات IPS حتى الآن في سياق شاشات LCD، فقد يتساءل بعض الأشخاص عما إذا كانت تقنية IPS ممكنة أيضًا مع شاشات LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء). بعد كل شيء، أصبحت شاشات LED أكثر شيوعًا هذه الأيام، سواء بالنسبة للهواتف أو شاشات سطح المكتب.

ومع ذلك، على الرغم من أن هذا سؤال طبيعي يجب طرحه، إلا أنه يتطلب مزيدًا من التحديد للإجابة عليه. ماذا تقصد بـ LED؟ هل تشير إلى أي شاشات يتم الإعلان عنها على أنها LED، أو على وجه التحديد إلى شاشات LED "الحقيقية" - والتي تسمى غالبًا شاشات AMOLED/OLED - حيث كل بكسل بحد ذاته عبارة عن LED، وهي أكثر ندرة وتوجد في عدد أقل من المنتجات اليوم؟

It’s important to make this distinction. Often, you’ll see regular computer monitors that have LED backlights rather than traditional CCFL backlights (cold cathode fluorescent lights). Although these still tend to be higher-end monitors, they’re not fundamentally different from what we’ve talked about so far. It should be no surprise that you can have an IPS panel even when your monitor backlight is LED.

But there are other displays on the market which are “true” LEDs, meaning that each individual pixel is a separate LED. These are a completely different technology that doesn’t have a liquid-crystal component at all. They are often advertised as AMOLED or OLED, and they’re much less common on the market. However, some Samsung Galaxy phones have an AMOLED display, and the upcoming iPhones are rumored to have them as well. As the technology becomes less expensive to produce, we may see it become more common in computer monitors, too.

As you probably gathered, you cannot have an IPS panel when your display doesn’t even have liquid crystals, so no, there are no IPS AMOLED/OLED displays.
من المهم أن نجعل هذا التمييز. في كثير من الأحيان، ستشاهد شاشات الكمبيوتر العادية التي تحتوي على مصابيح خلفية LED بدلاً من الإضاءة الخلفية التقليدية CCFL (مصابيح الفلورسنت الكاثودية الباردة). على الرغم من أن هذه الشاشات لا تزال تميل إلى أن تكون شاشات متطورة، إلا أنها لا تختلف جوهريًا عما تحدثنا عنه حتى الآن. لا ينبغي أن يكون مفاجئًا أنه يمكنك الحصول على لوحة IPS حتى عندما تكون الإضاءة الخلفية لشاشتك LED.

ولكن هناك شاشات عرض أخرى في السوق تعتبر مصابيح LED "حقيقية"، مما يعني أن كل بكسل على حدة عبارة عن LED منفصل. هذه تقنية مختلفة تمامًا ولا تحتوي على مكون بلوري سائل على الإطلاق. غالبًا ما يتم الإعلان عنها على أنها AMOLED أو OLED، وهي أقل شيوعًا في السوق. ومع ذلك، تحتوي بعض هواتف Samsung Galaxy على شاشة AMOLED، ويُشاع أن أجهزة iPhone القادمة ستحتوي عليها أيضًا. وبما أن هذه التكنولوجيا أصبحت أقل تكلفة في الإنتاج، فقد نرى أنها أصبحت أكثر شيوعًا في شاشات الكمبيوتر أيضًا.

كما تعلم على الأرجح، لا يمكن أن يكون لديك لوحة IPS عندما لا تحتوي شاشتك على بلورات سائلة، لذلك لا، لا توجد شاشات IPS AMOLED/OLED.

Conclusion


Hopefully, this article gave you a good understanding of IPS monitors and whether or not you need one for your own work. The simple takeaway is that photographers, designers, and other users who value maximum color accuracy will want an IPS monitor. If color accuracy isn’t as important to you, and you want a less expensive monitor (or one with higher specs for a given price), TN is the better option.
خاتمة

نأمل أن تكون هذه المقالة قد أعطتك فهمًا جيدًا لشاشات IPS وما إذا كنت بحاجة إلى واحدة لعملك أم لا. الفكرة البسيطة هي أن المصورين والمصممين والمستخدمين الآخرين الذين يقدرون الحد الأقصى من دقة الألوان سيحتاجون إلى شاشة IPS. إذا لم تكن دقة الألوان مهمة بالنسبة لك، وتريد شاشة أقل تكلفة (أو شاشة ذات مواصفات أعلى بسعر معين)، فإن TN هو الخيار الأفضل.