LCD vs OLED Display: Unterschiede sowie Vor- und Nachteile

  • LCD oder OLED: Display-Typen im Vergleich

    Bildergebnis für lcd vs oled


    Hallo Ihr Forengänger :emojiSmiley-111:


    Im Xiaomi Pocophone F1 ist ein LCD-Display verbaut.

    Da hier im Forum viel über dieses Smartphone geschrieben wurde

    und genau das Thema Display ausgiebig zur Sprache kam dachte ich mir, es wäre interessant,

    die Unterschiede sowie Vor- und Nachteile der beiden Displaytechniken zu beschreiben.


    Nachdem Apples iPhone bis jetzt immer LCD-Technik verwendete

    ist nun zum ersten mal auch das Apple iPhone X mit einem OLED-Display ausgestattet.

    Ein weiterer Grund, diesen Beitrag zu verfassen.


    LC-Display

    LCD steht für Liquid Crystal Display, auf Deutsch: Flüssigkristalldisplay. Namensgebend ist eine Schicht aus Flüssigkristallen – ein Material, das gleichzeitig Eigenschaften von flüssigen und von festen Elementen aufweist. Das LC-Display wird von hinten beleuchtet. In der Regel kommen bei modernen Displays dafür LEDs, also Leuchtdioden, zum Einsatz. Das Licht, das sie ausstrahlen, wird über eine Leiterfläche verteilt. Elektrische Signale manipulieren das Licht dann so, dass es mehr oder minder gut durch das Display geleitet wird.


    LC-Display Grafik


    Über der Schicht aus Flüssigkristallen liegt eine weitere Schicht mit Farbfiltern in Rot, Grün und Blau. Jedes Pixel auf dem Display besteht aus sogenannten Subpixeln, von denen jedes einen der drei erwähnten Farbtöne enthält. Der Farbton und dessen Intensität werden durch elektrische Spannung erzeugt. Die Pixel mit ihren „Unterpixeln“ sind bei modernen Displays für das blosse Auge jedoch nicht mehr erkennbar.


    LCDs sind im Betrieb nie komplett dunkel, da die Hintergrundbeleuchtung nicht ausgeschaltet werden kann. Bei dunklem Bildmaterial haben die Flüssigkristalldisplays daher einen gewissen Nachteil. Sie können den Kontrast, also die Differenz zwischen der dunkelsten und der hellsten Stelle im Bild, nicht gut abbilden. In dunklen Bild- oder Videoszenarien verschwimmen die unterschiedlichen Strukturen und Oberflächen in einem kaum unterscheidbaren Grau-in-Grau.


    Dafür punktet das LC-Display bei der Helligkeit. Es kann mit bis zu 2000 Candela pro Quadratmeter (cd/m²) weit heller strahlen als ein OLED-Display (bis zu 800 cd/m²). Die Helligkeit ist bei einem Display vor allem wichtig, wenn man sich bei strahlendem Sonnenschein draußen aufhält – denn auf einem zu dunklen Display kann man dann wenig bis nichts mehr erkennen. Ein hoher Kontrast unter Idealbedingungen beträgtetwa 1:1000. Bei hellem Sonnenschein liegt er noch zwischen 1:10 und 1:60. Das reicht für Schwarz-Weiß-Text, aber kaum mehr für bunte Bilder.


    OLED-Display Grafik


    OLED-Display

    OLED steht für Organic Light Emitting Diode, auf Deutsch organische Leuchtdiode. Im Gegensatz zum LC-Display mit Hintergrundbeleuchtung produzieren die OLED-Pixel ihr eigenes Licht. Dadurch wird, anders als beim LC-Display, keine Hintergrundbeleuchtung mehr benötigt. Die Helligkeit kann von Pixel zu Pixel angepasst werden. Tiefes Schwarz wird erzeugt, indem ein Pixel überhaupt nicht leuchtet. So entsteht bei der Bildwiedergabe ein weit höherer Kontrast als bei einem LC-Display.

    Die Höhe des Kontrasts hängt aber auch davon ab, wie hell die Pixel allgemein leuchten können. Wie bereits erwähnt, bringt es das OLED-Display nicht auf die Leuchtkraft eines LC-Displays. Doch da die Pixel nah unter der Displayoberfläche liegen und einzeln leuchten, entsteht auch aus verschiedenen Blickwinkeln immer noch ein kontraststarkes Bild.

    Der Aufbau eines OLEDPanels ermöglicht es den Herstellern außerdem, ein geschwungenes Display zu designen, bei dem die Kanten abgerundet sind – wie Samsung beim Galaxy S7 Edge oder Galaxy S8. Mit einem LC-Display wäre das nicht möglich bzw. bei Weitem zu aufwendig. Da die Leuchtdioden bei OLEDDisplays aus organischem Material, das heißt, Kohlestoffverbindungen besteht, sind sie anfälliger gegenüber Umwelteinflüssen wie zum Beispiel Wasser und gehen schneller kaputt. Die Lebensdauer der OLEDs konnte jedoch in den letzten Jahren deutlich verlängert werden, sodass sie nun den LCDs in kaum etwas nachstehen.


    In letzter Zeit machten viele neue Smartphones mit Displayproblemen Schlagzeilen. Tatsächlich kann es zu unterschiedlichen Abnutzungserscheinungen kommen, wobei nicht alle dauerhaft sind. So können etwa bei beiden Displaytypen sogenannte Geisterbilder erscheinen (englisch „ghosting“). Der Grund: Wenn über längere Zeit weiße Flächen angezeigt werden, baut sich eine höhere elektrische Spannung auf. Die führt dazu, dass die Pixel noch einige Zeit schwach weiterleuchten. Nach einer Weile verschwindet das Geisterbild wieder.


    Bei LC-Displays entsteht dieser Effekt, wenn die Flüssigkristall-Moleküle, über die die Helligkeit reguliert wird, aufgrund der erhöhten elektrischen Ladung vorübergehend nicht vollständig in ihre Ausgangsposition zurückkehren können.


    Bei eingebrannten Stellen im Display handelt es sich um eine Abnutzungserscheinung, die vor allem dann auftritt, wenn der Bildschirm einseitig benutzt –zum Beispiel ein und dasselbe Bild für eine lange Zeit angezeigt wird. Bei Smartphones ohne physischen Homebutton kann das zum Beispiel die Navigationsleiste mit ihren virtuellen Bildschirmtasten sein. Samsung wirkt diesem Problem beispielsweise beim Galaxy S8 entgegen, indem die Navigationstasten auf dem Bildschirm kaum merklich wandern, sodass nicht immer die selben Pixel mit der Leuchtleistung belastet werden.

    Werden Pixel in OLED-Displays stark beansprucht, macht sich das Einbrennen in Form von dunklen Stellen bemerkbar, da die Bildpunkte mit der Zeit ihre Leuchtkraft verlieren.


    Welches Display für wen?

    Schäden treten bei beiden Displaytypen nur bei einseitiger Nutzung und nach langer Zeit auf. Qualitativ stehen LCD und OLED einander kaum in etwas nach. Wer Wert auf Helligkeit legt und sich viel im Freien aufhält, für den mag das LC-Display die bessere Wahl sein. Wer kontrastreiche Bilder wünscht, wird vielleicht mit OLED glücklicher werden.


    Physik-Crashcurs: Additive Farbmischung

    Die Entstehung der Farben in einem Display funktioniert nach einem Prinzip, das Sie vielleicht noch aus dem Physikunterricht kennen.Bei der additiven Farbmischung wird verschiedenfarbiges Licht übereinandergelegt. Durch die Überlagerung entstehen neue Farben. Die Grundfarben dafür sind Rot, Grün und Blau. So werden Sie auch bei LC- und OLED-Displays zur Erzeugung der verschiedenen Farbtöne verwendet. Dabei erzeugen Rot und Grün übereinandergelegt den Farbton Gelb. Blau und Grün ergeben zusammen Blaugrün, Blau und Rot werden übereinandergelegt zu Magenta. Rot, Grün und Blau übereinandergelegt ergeben Weiß. Je nach Intensität der Farbe entstehen noch weitere Mischfarben und Farbtöne.


    Display-Hersteller: Wer beliefert wen?

    Die OLED-Produktion wird im Wesentlichen von zwei großen Namen beherrscht: Samsung ist Marktführer bei kleinen OLEDs für Smartphones, LG baut hauptsächlich größere OLED-Panels für Fernseher. Hat das Smartphone ein OLED-Display, stammt es fast immer von Samsung. LG produziert zwar auch OLEDs für Smartphones, diese Modelle werden allerdings eher im asiatischen Raum verkauft als in Europa. Da die meisten OLED-Panels aus den Produktionsstätten von Samsung kommen, müssen selbst Konkurrenten wie Apple auf das Angebot zurückgreifen, da es kaum Alternativen gibt. So hat dieses Jahr auch das iPhone X ein OLED-Display, das von Samsung produziert wurde. Die Kapazitäten von Samsungs Produktionsstätten reicht jedoch nicht aus, um die gesamte Nachfrage zu bedienen. So setzen beispielsweise das iPhone 8 und 8 Plus weiterhin auf die bei Apple bislang üblichen LC-Displays.


    Bildauflösung: Display vs. menschliches Auge

    Smartphone-Hersteller werben mit einer hohen Displayauflösung. Auflösung definiert sich über den Abstand, den zwei nebeneinanderliegende Punkte haben müssen, damit man sie als getrennte Objekte wahrnimmt. Man kann errechnen, dass eine Person mit normal guten Augen bei ca. 30 cm Abstand einzelne Pixel bei einer Pixeldichte von etwa 286 ppi (Pixel pro Inch) auf ihrem Smartphone nicht mehr als solche erkennen kann. Sehr gute Augen erkennen Pixel auch noch bei mehr als 400 ppi. Moderne Smartphones bieten bereits höhere Auflösungen (458 ppi beim iPhone X, 522 ppi beim Galaxy Note 8). Für den Nutzer entsteht durch die höhere Auflösung kein Mehrwert, da er sie nicht wahrnehmen kann.


    Farbspektrum


    Farbspektrum: Farbraum-Optimierung

    Als Farbraum wird der Teil des Farbspektrums bezeichnet, der vom menschlichen Auge wahrgenommen werden kann. Der Farbraum, der auf einem Display angezeigt werden kann, variiert nicht nur von Gerät zu Gerät, sondern unterscheidet sich auch von gedruckten Farben auf Papier. Deswegen wird für jede Anwendung ein eigener Farbraum festgelegt. Auch der Farbraum von LCDs und OLEDs unterscheidet sich. OLEDs können ein breiteres Farbspektrum anzeigen. Da viele Inhalte jedoch oft für LC-Displays optimiert sind, kann es passieren, dass sie auf OLED-Displays unnatürlich und überzeichnet wirken. Displays lassen sich allerdings auch kalibrieren. Dazu werden z.B. Farbmodi für Kino oder Fotos bereits vorgegeben.



    Ich hoffe, ich konnte Euch die beiden Techniken etwas näher bringen.

    Viel Spass, sowohl mit LCD als auch mit der OLED Technik !


    Gruss Klaus :peace:

  • Schöne Erklärung, danke dir Klaus.

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    Wer denkt er weiß alles, der irrt sich. ;)*Link ausgeblendet*
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