TN – VA – IPS: Công nghệ màn hình máy tính nào tốt nhất?

TN, IPS, VA là những loại tấm nền hiển thị đang sử dụng phổ biến trên các màn hình PC. Vậy loại nào là lựa chọn thích hợp cho máy tính của bạn?

Trong bài viết này, VnReview sẽ giải thích đặc điểm riêng của từng công nghệ và cách chúng hoạt động.

TN (Twisted Nematic) là cái tên "già cỗi" nhất trong số các công nghệ LCD. Công nghệ này tận dụng hiệu ứng trường nematic xoắn nhằm điều khiển các phân tử tinh thể lỏng bằng điện áp. Dẫu cách hoạt động của một màn hình LCD tận dụng công nghệ TN phức tạp hơn, nhưng về cơ bản, hiệu ứng trường nematic xoắn được sử dụng để thay đổi sự liên kết giữa các tính thể khi chuyển điện áp. Khi không có điện áp, các tinh thể ở trạng thái "tắt", những phân tử tinh thể lỏng bị xoắn 90 độ và kết hợp với các lớp phân cực, cho phép ánh sáng đi qua. Sau đó, khi một mức điện áp được đặt vào, những tinh thể này sẽ không còn bị xoắn nữa, ngăn chặn ánh sáng.

Giống như tất cả các màn hình LCD, IPS (In-Plane Switching) cũng sử dụng điện áp để điều khiển sự liên kết của những tinh thể lỏng. Tuy nhiên, không giống như TN, các LCD IPS sử dụng một hướng tinh thể khác. Cụ thể, các tinh thể được đặt song song với chất nền thủy tinh, thế nên, nó mới có tên là In-Plane (trong mặt phẳng). Thay vì "xoắn" các tinh thể để điều chỉnh lượng ánh sáng đi qua, những tinh thể IPS về cơ bản lại được xoay vòng, mang đến nhiều lợi ích.

Với VA (Vertical Alignment), công nghệ này sử dụng các tinh thể lỏng được sắp xếp theo chiều dọc và sẽ nghiêng lại khi có điện áp, cho phép ánh sáng đi qua. Đây là điểm khác biệt chính giữa IPS và VA: với VA, các tinh thể vuông góc với chất nền, trong khi IPS lại là song song. Có một vài biến thể VA trên thị trường, chẳng hạn như Samsung SVA hay AU Optronics AMVA.

Có rất nhiều biến thể IPS có trên thị trường. Mỗi công ty trong số 3 nhà sản xuất LCD lớn sử dụng các thuật ngữ khác nhau để mô tả công nghệ IPS của riêng họ. LG chỉ đơn giản gọi công nghệ của mình là IPS. Samsung sử dụng thuật ngữ PLS (Plane-to-Line Switching), trong khi AU Optronics lại đặt tên là AHVA (Advanced Hyper Viewing Angle). Vâng, AHVA là một biến thể IPS dù trong tên chúng có chữ "VA".;

AHVA khác biệt hoàn toàn với màn hình VA thông thường. Cái tên này dễ khiến người khác hiểu lầm nhưng AHVA là một công nghệ dựa trên IPS. Công nghệ IPS của LG, PLS của Samsung hay AHVA của AU Optronics đều có một vài điểm khác biệt, nhưng về cơ bản, chúng đều được xây dựng dựa trên IPS.

IPS là công nghệ do Hitachi (Nhật Bản) tiên phong phát triển từ năm 1996.

Góc nhìn

Nói chung, sự khác biệt lớn nhất giữa 3 công nghệ này nằm ở góc nhìn. Tấm nền TN có góc nhìn hẹp nhất khi màu sắc và độ tương phản sẽ bị thay đổi đáng kể theo cả chiều ngang lẫn dọc. Thông thường, góc xem của TN thường được đánh giá ở mức 170/160, nhưng trên thực tế, bạn sẽ nhận ra những màu sắc bị sai lệch đáng kể nếu không nhìn từ phía trước mặt. Các tấm nền TN cao cấp thường sẽ tốt hơn một chút, nhưng đây vẫn là một điểm yếu cố hữu của TN.

Tấm nền VA và IPS đều tốt hơn đáng kể, và IPS mang lại góc nhìn tổng thể tốt nhất. Được đánh giá góc nhìn ở mức 178/178, IPS sẽ không thay đổi nhiều về màu sắc hoặc độ tương phản từ bất kỳ góc độ nào. Các tấm nền VA cũng khá tốt khi xét đến yếu tố này nhưng không tuyệt bằng IPS, chủ yếu là do sự thay đổi độ tương phản ở các góc lệch tâm.

Do hạn chế về góc nhìn, VA và đặc biệt là loại TN ít được ưa chuộng. Chúng không phù hợp cho những công việc cần độ chính xác cao về màu sắc như công nghệ IPS. Đó là lý do tại sao chúng ta thấy hầu hết các màn hình máy tính cao cấp đều sử dụng IPS, chủ yếu do ưu điểm về góc nhìn mở.

Độ sáng và độ tương phản

Về độ sáng, không có quá nhiều sự khác biệt giữa các công nghệ này bởi đèn nền, vốn giúp xác định độ sáng, đã được tách biệt với tấm nền tinh thể lỏng. Tuy nhiên, tỉ lệ tương phản giữa chúng lại khác biệt đáng kể. Đây là yếu tố mà hầu hết mọi người đều cân nhắc khi xác định loại tấm nền họ muốn.

Cả TN và IPS thường được trang bị tỉ lệ tương phản ở mức 1000:1, dù chúng sẽ có một số khác biệt. Các tấm nền TN thường có tỉ lệ tương phản thấp nhất sau khi đã hiệu chỉnh, nằm trong mức 700:1 – 900:1 đối với những tấm nền cấp thấp, trong khi nbhững tấm nền tốt hơn có thể đạt ngưỡng tối đa 1000:1.

IPS lại có phạm vi rộng hơn, có một số mẫu có độ tương phản thấp 700:1 như TN, tuy nhiên, loại tốt nhất lại đạt con số tối đa cao hơn so với TN, lên đến 1200:1 đối với các mẫu màn hình desktop thông thường, và một số màn hình laptop còn vượt lên mức 1500:1. Nhìn chung, IPS vẫn chiến thắng TN đã lỗi thời.

Dù vậy, cả hai loại này đều không thể đạt được độ tương phản cao như VA. Các tấm nền VA cấp thấp có tỉ lệ tương phản ở mức 2000:1, trong khi những loại tốt có thể dễ dàng vượt ngưỡng 4500:1. Dẫu vậy, 3000:1 thường là con số tiêu chuẩn đối với hầu hết các màn hình VA. Đây là loại LCD cho tương phản cao nhất.

TV thường có xu hướng sử dụng các tấm nền VA và chúng có thể có tỉ lệ tương phản cao hơn. Không có gì lạ khi chúng ta thấy được con số 6000:1 đối với một tấm nền VA. Thế nên, nếu bạn muốn có màu đen sâu và tỉ lệ tương phản cao, hãy chọn VA.

Dù các tấm nền IPS đảm bảo độ tương phản ở mức trung bình cao hơn TN, nhưng chúng lại thường gặp phải tình trạng hở sáng hay quầng sáng. Cụ thể, khi xem hình ảnh tối, chúng ta sẽ thấy những quầng sáng trắng rất rõ ràng. Nếu không thì cả mảng màu đen cũng bị ngả thành xám nhờ, không còn là màu đen nữa.

Trong trường hợp bạn có một chiếc màn hình IPS, cách đơn giản nhất để thử nghiệm là hãy bật một hình nền màu đen, hoặc tắt nguồn phát nhằm đưa màn hình vào chế độ chờ nguồn phát. Bạn sẽ thấy những vị trí phát sáng lên ngay khi màu đen xuất hiện. Đây là một vấn đề cố hữu trên tất cả màn hình sử dụng tấm nền IPS, chỉ khác nhau ở mức độ. 

Chất lượng màu sắc

Chất lượng màu sắc là một điểm khác biệt nữa giữa TN và các loại tấm nền khác. Điều này có thể chia ra làm 2 khía cạnh: độ sâu màu hoặc độ sâu bit (bit depth) và dải màu (color gamut).

Trên cả hai khía cạnh, các tấm nền TN đều tệ nhất. Nhiều màn hình TN đặc biệt các mẫu rẻ tiền, chỉ hỗ trợ nguyên bản 6-bit và sử dụng dịch chuyển tốc độ khung hình (hay còn được gọi là FRC hoặc pha loãng màu) để đạt được đầu ra 8-bit. Các tấm nền 6-bit dễ bị sai lệch màu ở góc nghiêng, trong khi các tấm nền 8-bit có độ chuyển màu mượt mà hơn, xuất ra màu sắc tốt hơn.

Với tấm nền TN cao cấp có thể đạt 8-bit nguyên bản, nhưng chúng không nhiều bằng loại TN chỉ có độ sâu nguyên bản 6-bit. Nếu muốn đạt 8-bit nguyên bản, bạn cần phải chọn mua những màn hình sử dụng tấm nền IPS hoặc VA. Tất nhiên vẫn có những tấm nền IPS và VA cấp thấp chỉ có 6-bit, nhưng hầu hết các tùy chọn từ tầm trung đến cao cấp đều là 8-bit trở lên.

Đối với nguyên bản 10-bit thực sự, thông thường, chúng ta sẽ cần đến một tấm nền IPS, chiếm phần lớn các tấm nền 10-bit nguyên bản có trên thị trường. Một số tấm nền VA có thể làm được điều đó nhưng chúng rất hiếm. Hầu hết các màn hình 10-bit có trên thị trường thực sự chỉ là 8-bit kết hợp cùng với FRC. Chỉ có một số ít mẫu màn hình rất cao cấp mới cung cấp trải nghiệm 10-bit nguyên bản.

Và tất nhiên, cứ mỗi lần độ sâu màu tăng thêm 2-bit, bạn lại phải chi ra thêm rất nhiều tiền. Trừ khi công việc đặc thù liên quan tới màu sắc, 10-bit FRC tức 8-bit gốc bổ sung thêm 2-bit phần mềm sẽ là lựa chọn cân bằng nhất.

Dải màu (color gamut)

Đây là một khía cạnh khác mà IPS và VA mang lại trải nghiệm vượt trội. Các tấm nền TN tốt nhất thường bị giới hạn ở không gian màu sRGB, hoặc những tấm nền thấp cấp thậm chí không thể bao phủ toàn bộ không gian màu sRGB. Một số tấm nền TN có dải màu rộng vẫn tồn tại, nhưng rất hiếm.

Các tấm nền VA thường bắt đầu ở mức phủ trọn không gian màu sRGB, và tùy thuộc vào mỗi tấm nền mà có thể đẩy lên cao hơn. Hiện nay, nhiều tấm nền VA sử dụng một màng nhựa chấm lượng tử kết hợp với đèn nền Blue LED (tiên tiến nhất là miniLED), để mang đến dải màu rộng hơn. Ít nhất phủ 125% sRGB hoặc 90% DCI-P3. 

Tấm nền IPS lại có nhiều tùy chọn nhất. Các màn hình IPS tầm thấp thường có thể phủ 95% không gian màu sRGB hoặc ít hơn, trong khi phần lớn lại có khả năng hỗ trợ đầy đủ sRGB. Với các màn hình cao cấp dành cho chuyên gia, không có gì lạ khi chúng có thể bao phủ toàn bộ không gian màu DCI-P3 và Adobe RGB (thường từ 98% DCI-P3 trở lên). Điều đó giúp cho IPS trở thành công nghệ tấm nền tốt nhất khi thực hiện những công việc yêu cầu độ chính xác màu cao.

Tần số quét

Đọc qua nhiều tiêu chí, TN luôn là công nghệ tồi tệ nhất, từ khả năng tái tạo màu sắc, tỉ lệ tương phản cho đến góc nhìn kém nhất. Tuy nhiên, nó lại có một lợi thế quan trọng liên quan đến tốc độ. Các tấm nền TN có truyền thống thực hiện khá tốt trong việc mang đến tần số quét và thời gian phản hồi nhanh. Thế nhưng, xu hướng đó đang dần thay đổi theo hướng tốt hơn.

Trước đây, chỉ có tấm nền TN mới có thể mang đến tần số quét 240Hz ở độ phân giải 1080p và sau đó là 1440p. Thế nhưng, gần đây số lượng màn hình IPS có thể đạt mức cao như vậy đang xuất hiện ngày càng nhiều trên thị trường.

Thậm chí, một số màn hình chơi game IPS còn vươn lên mức 360Hz. Ở hiện tại, Asus ROG Swift PG259QN là mẫu màn hình cung cấp tốc độ nhanh nhất cùng trải nghiệm màu sắc chính xác, nhờ vào việc sử dụng tấm nền IPS.

Các màn hình IPS phổ biến thường cung cấp rất nhiều tùy chọn tần số quét, từ 60Hz tiêu chuẩn cho công việc văn phòng và lướt web, cho đến khả năng chơi game 165Hz và 240Hz. Hiện tại, các tấm nền VA thường đạt mức tối đa 240Hz. Đây là con số mà các game thủ sẽ hướng đến, cân bằng với cấu hình máy tính cần để kéo.

Riêng với TN, điểm ăn tiền của nó là cung cấp tần số quét cực nhanh với mức giá phải chăng hơn. Dù IPS có nhiều cải thiện nhưng nó chắc chắn không thể đưa những trang bị đó xuống tầm giá thấp.

Thời gian phản hồi

Một yếu tố quan trọng nữa đó chính là thời gian phản hồi. Thông số này sẽ quyết định mức độ bóng ma, mờ nhòe và độ rõ nét tổng thể của tấm nền. Các tấm nền IPS và VA ban đầu rất chậm, tuy nhiên, điều này đã được cải thiện rất nhiều trên những tấm nền hiện đại. Do đó, sự khác biệt giữa 3 công nghệ không còn rõ rệt như trước đây. Nhưng TN vẫn có lợi thế của mình đối với khía cạnh này.

Hầu hết các tấm nền TN có thời gian chuyển tiếp ở khoảng 1ms, hoặc thậm chí thấp hơn với một số tùy chọn gần đây. Mức trung bình xám sang xám thực tế (GtG: Grey to Grey) của những tấm nền TN thường rơi vào mức 2-3ms. Điều đó làm cho TN trở thành công nghệ nhanh nhất.

Các tấm nền IPS xếp sau TN khi xét đến yếu tố tốc độ, nhưng dĩ nhiên, sẽ có sự khác biệt giữa loại tốt nhất và tệ nhất. Các màn hình IPS cao cấp thường là loại có tần số quét cao, thời gian chuyển tiếp khoảng 3ms. So với các tấm nền TN tốt nhất, IPS vẫn chậm hơn. Các tấm nền IPS cấp thấp thì có thời gian phản hồi trong khoảng 10ms. Những tùy chọn trung cấp thì đỡ hơn, thường rơi vào khoảng 5ms – 7ms.

Những tấm nền VA luôn là loại có tốc độ chậm nhất trong 3 loại, nhưng sự phát triển của các màn hình chơi game cao cấp đã thúc đẩy điều này đi xa hơn nữa trên mọi thế hệ. Các tấm nền VA nhanh nhất hiện có thời gian phản hồi 4ms. Con số này khá ấn tượng bởi những chiếc màn hình chơi game VA thường có thời gian phản hồi nằm trong khoảng 8ms – 10ms. 

Dẫu nhiều người không nhận ra được sự khác biệt giữa một tấm nền VA 8ms và IPS 5ms, thế nhưng, các tấm nền TN lại nhanh hơn đáng kể trong mọi chuyển động. Dù thế, khoảng cách đang dần được thu hẹp lại. Độ chậm của các tấm nền VA cũng là một yếu tố giới hạn tần số quét trong thế giới thực: một tấm nền 144Hz chỉ có thể đạt được thời gian phản hồi 9ms và mang lại hình ảnh tương đương với một tấm nền 110Hz. Trong khi hầu hết các tấm nền IPS 144Hz có thể chuyển đổi nhanh hơn con số 6,94ms, giúp mang đến trải nghiệm 144Hz thực sự.

Tổng kết

Tóm lại, các tấm nền TN là nhanh nhất và có tần số quét nhanh nhất, nhưng lại có góc nhìn kém nhất, hiệu năng màu sắc tệ và thường có tỉ lệ tương phản thấp nhất. TN thường được sử dụng cho các màn hình chơi game cực nhanh, cũng như những màn hình ở phân khúc bình dân cho cả laptop lẫn màn hình desktop.

IPS là một công nghệ cân đối. Chúng thường có hiệu năng màu và góc nhìn tốt nhất, cùng thời gian phản hồi, tần số quét, mức độ màu đen và tỉ lệ tương phản ở mức trung bình. Do có đầu ra màu sắc cao nhất, các tấm nền IPS là sự lựa chọn hàng đầu cho nhiều chuyên gia. Tuy vậy, bạn cũng sẽ thấy chúng xuất hiện trên những màn hình thấp cấp, màn hình văn phòng, hầu hết mọi chiếc laptop cũng như một số màn hình chơi game.

Các tấm nền VA có tốc độ chậm nhất trong số 3 tấm nền, nhưng có tỉ lệ tương phản và độ sâu màu đen tốt nhất cho đến nay. Dẫu màu sắc không thể sánh được IPS nhưng các VA vẫn mang lại trải nghiệm tốt hơn đáng kể so với TN về mặt này.

Khi thời gian phản hồi trên những tấm nền VA hiện đại đang chạm đến ngưỡng tiêu chuẩn của IPS, cùng với việc hỗ trợ tần số quét cao, các màn hình VA hay được sử dụng cho mục đích chơi game. Loại VA cấp thấp cũng thường vượt trội hơn các tấn nền TN và IPS cùng phân khúc, nhưng VA vẫn chưa xuất hiện trên laptop.

Sẽ chẳng có đáp án nào chính xác cho câu hỏi công nghệ màn hình nào là tốt nhất, bởi tất cả chúng đều có những điệm mạnh và điểm yếu. Đó là lý do tại sao cả 3 vẫn đang cung tồn tại trên thị trường hiện nay.

Với những người có nhu cầu chơi game và cân bằng mọi thứ cho mục đích sử dụng hàng ngày, hãy chọn các màn hình có tấm nền VA. Riêng với các chuyên gia sáng tạo yêu cầu độ chuẩn xác màu sắc cao, hãy hướng đến IPS. Nhưng nếu bạn không muốn chi nhiều tiền cho màn hình hoặc cần tần số quét siêu cao cho chỉ mục đích chơi game, TN lại là lựa chọn cực kỳ phù hợp.

Dẫu thế, các lựa chọn IPS và VA thế hệ mới nhất đều đã bắt kịp hoặc thậm chí là đánh bại những tấm nền TN tốt nhất ở gần như mọi khía cạnh. Do vậy, đây sẽ là hai loại LCD phổ biến nhất tương lai, tạo thành thế đua song mã bỏ lại TN.

Lê Hữu (theo Tech Spot)