Display Ratgeber: AOLED, IPS-Display oder Retina

Was bedeuten die verschiedenen Bildschirm-Typen und wo liegen die Unterschiede?


Display Ratgeber für Smartphones

Jeder, der sich nach einem neuen LTE-Smartphone oder Tablet umsieht, schaut nicht nur auf die Größe oder Auflösung, sondern zunehmend auch auf die Art des Displays. Mit Bezeichnungen wie IPS- sowie Retina-Bildschirm, AMOLED oder Super-LCD werden Verbraucher aber zunehmend mit Begrifflichkeiten konfrontiert, welche für den normalen Konsumenten kaum noch zu bewerten sind. Lesen Sie hier, welche Displaytypen es gibt, wo die Unterschiede liegen und worauf Sie beim Kauf achten müssen.

1. Wichtig Parameter beim Handydisplay

Zweifelsohne ist es nicht leicht, die vielen verwendeten Werbebegriffe von den technischen Bezeichnungen zu trennen. Dennoch kann man grob zwei Kategorien benennen, die auf dem ersten Blick Auskunft über die zu erwartende Qualität geben können. Diese Kategorien sind einmal die Auflösung des Bildschirms und die Art des verbauten Displays.

Als Grundsatz gilt, dass die Auflösung bei günstigen, bzw. billigen Panels (anderes Wort für Display) eher als niedrig anzusetzen ist. Im Klartext: Je günstiger das Display, desto niedriger ist tendenziell auch die vorhandene Displayschärfe. Eine Auflösung geringer als HD Pixel (1280 x 720), ist an heutigen Standards gemessen eher in die unterste Qualitätsklasse einzuordnen. Auf der anderen Seite geht eine höhere Auflösung mit negativen Effekten wie sinkender Akkulaufzeit einher, da mehr Pixel angesteuert werden müssen.

Die verschiedenen Arten existierender Displays, unterscheiden sich im Alltag vor allem hinsichtlich der Farbbrillanz, Blickwinkelstabilität, Schwarztreue sowie Lesbarkeit im Sonnenlicht. Ebenso hat der Typ des Bildschirms Einfluss auf die Akkulaufzeit.

Merke: Hohe Display-Auflösungen lassen sichtbare Pixel verschwinden und schärfen so z.B. das Schriftbild. Tendenziell sinkt aber auch die Akkulaufzeit. Je nach Display-Art schwanken Bildbrillanz und Alltagstauglichkeit im Freien.

1. 1 Die Unterschiede zwischen LCD, AMOLED, Retina & Co

Überwiegend in Low-Budget Smartphones sind Displays mit der Bezeichnung LCD oder auch TFT eingebaut. Jene sind preiswert zu produzieren und werden gerne verbaut, wenn am Panel des Gerätes gespart werden soll. Vereinzelt kommen in Smartphones auch sogenannte Super-LCD-Bildschirme zum Einsatz. Mit dieser Weiterentwicklung des normalen LCD–Bildschirms, soll durch den Verzicht der dünnen Luftschicht zwischen Displayglas und Anzeigeschicht Reflexionen des Umgebungslichts vermieden werden. Dieser Typ ist z.B. im HTC 10 zu finden, einem Oberklassemodell des Herstellers HTC, welches auf die fünfte Entwicklungsgeneration des Bildschirmtyps setzt. Bei LCDs kommen übrigens Flüssigkristalle (daher liquid crystal display) zum Einsatz, welche zum Leuchten gebracht werden.

verschiedene Display-Techniken

Ebenfalls verbreitet, aber eher bei teureren Geräten aus der Mittel-, bzw. Oberklasse zu finden, sind sogenannte IPS-Displays (In-Plane-Switching-Technik). Im Gegensatz zu regulären Anzeigen, weisen diese einen besseren Kontrast und Blickwinkelstabilität auf. Ein Fortschritt dieser Technologie liegt darin begründet, dass der Winkel, aus dem man auf das Display schaut, keinen elementaren Einfluss auf Veränderungen der Farbdarstellung, Kontrast oder auch Helligkeit hat.

Huawei Smartphone mit IPS-LCD Panel

Huawei P8 light | Beispiel für ein IPS-LCD Display


Der Hersteller Apple bewirbt seine Retina-Displays als eines der besten Bildschirme auf dem Markt. Der Begriff „Retina“ steht dabei nicht, wie die Bezeichnung impliziert, für eine eigene Sparte, sondern für einen eingetragenen Marketingbegriff des Herstellers. Apple-Geräte mit einem Retina Display, z.B. das iPhone oder auch die iPad-Serie, haben in der Regel einen Bildschirm mit sehr hoher Auflösung, in welchem die Bildpunkte mit dem bloßen Auge nicht mehr erkennbar sind. Die Technologie dahinter basiert auf einem ordinären IPS-Panel.

Ein weiterer prominenter Vertreter der Bildschirmfamilie ist die OLED-Technik, welcher der Hersteller Samsung bei seinen Smartphones ziemlich oft verbaut. Diese werden in Werbung und Produktbeschreibung als „AMOLED“- oder auch als „Super-AMOLED“-Displays bezeichnet und haben mit den IPS-Bildschirmen gemeinsam, besonders kontrastreich zu sein. Anzeigen vom Typ OLED benötigen im Vergleich zu anderen Displaytypen keine Hintergrundbeleuchtung, da selbstleuchtende, organische Dioden (statt Flüssigkristalle) eingesetzt werden. Charakteristisch sind hohe Schwarzwerte, eine starke Farbsättigung und eine gute Blickwinkelstabilität.

S5 Mini AMOLED Bildschirm

Samsung S5 mini | Beispiel für ein HD AMOLED Display


1.2 Alles Wichtige über Auflösungen und Bildschirmgrößen

Die Auflösung eines Panels gibt Auskunft darüber, wie viele Bildpunkte auf der Anzeigefläche untergebracht sind. Prinzipiell gilt: Je mehr Bildpunkte (Pixel), desto schärfer das Ergebnis. Hier ist aber nicht nur die Anzahl der Pixel, sondern auch die Größe der verbauten Anzeige entscheidend. Seit geraumer Zeit haben sich folgende Displaygrößen und Auflösungen etabliert.

Displaygrößen:


Illustration der Displaygrößen - 4,5 zu 5,3 Zoll

Während Smartphones mit 4 Zoll Diagonale meist noch gut in die Hosentasche passen, sind Geräte mit 5,9 Zoll oder 6,5 Zoll Bildschirm eher für die Jackentasche geeignet. Letztere werden oft auch als Phablets (Kofferwort von Phone und Tablet) bezeichnet und sollten nur bezogen werden, wenn die Auflösung mindestens Full-HD beträgt. Weitere, weit verbreitete Auflösungen am Markt sind:

 

Verwechslungsgefahr besteht bei qHD- und QHD-Auflösungen, deren Name sich nur in der Groß- und Kleinschreibung beim „Q“ unterscheidet. Während erstere vorwiegend bei günstigen Geräten verwendet wird und eine gewisse Unschärfe aufweist, ist die letztere bei Premiumgeräten vorherrschend.

Ratsam ist Smartphones zu kaufen, welches mindestens HD-Auflösung aufweisen.

Neben den oben aufgezählten Formaten, verwendet Apple in seinen Geräten je nach Displaygröße abweichende Bildschirmauflösungen.

iPhones:
iPads:


Als Faustformel gilt: Je größer der Bildschirm des Smartphones, desto höher sollte auch die Displayauflösung sein.

2. Die Relevanz der Pixeldichte als "Schärfegrad"

Nur die Angabe der Auflösung, taugt allerdings kaum als Maßstab. Vergleicht man beispielsweise die Schärfe-Darstellung eines 10 Zoll Tablets mit einem 5 Zoll-Smartphone bei gleicher Auflösung, wird das Handy gewinnen. Verständlich, da sich hier dieselbe Pixelzahl auf doppelt so viel Länge verteilt. Weit besser geeignet als "Benchmark", ist daher die Maßgabe "Punkte pro Länge". Das Verhältnis aus Bildschirmgröße und Auflösung wird in „ppi“, also "pixels per inch" (Pixel pro Zoll), angegeben. Wortwörtlich gibt der Wert an, wie viele Pixel auf einem Zoll zu finden sind. Je höher die ppi-Anzahl, desto feiner die Darstellung. Zuerst muss man daher wissen, dass ein Foto eine absolute Größe hat. Bedeutet, dass wenn ein Foto mit 8 Megapixel, egal ob es auf einem Flachbildschirm oder einem Smartphones angezeigt wird, immer noch 8 Megapixel groß ist. Dies wird als absolute Größe bezeichnet. Allerding werden die Pixel, bildlich gesprochen, auf einem Großbild-TV deutlich "aufgebläht". Dieses Verhältnis von Bildgröße und Größe des Bildschirms wird in „ppi“ dargelegt.

Das Verhältnis ist daher ein relativer Wert, da es von Bildgröße und Anzeigengröße abhängt. Berechnet wird er aus der Anzahl Bildpunkte in diagonaler Richtung, dividiert durch die diagonale Länge des sichtbaren Bildbereichs in Inches. Ein Zoll am Bildschirm, entspricht 2,54 Zentimetern. Wenn also ein 4 Zoll-Display eine Pixeldichte (ppi-Wert) von 300 ppi hat, weiß man, dass auf sich 2,54 Zentimeter (1 Zoll) genau 300 Pixel quetschen.

Formel PPI Berechnung




Der Begriff „dpi“, welcher sich wortwörtlich mit „Punkte pro Zoll“ (dots per inch) übersetzt, wird dagegen für die Pixeldichte auf nicht digitalen Medien verwendet. Beispielsweise lösen Tintenstrahldrucker nicht in „ppi“, sondern in „dpi“ auf. In Bezug auf Smartphones ist der Wert daher nicht von Relevanz.


2.1 ppi: Wieso ist dieser Wert bei der Smartphone Auswahl wichtig?

Angaben zu ppi-Werten bei Smartphone Displays sind deshalb von großer Bedeutung, weil sich die Darstellungsqualität des Bildschirms auf die tägliche Benutzung auswirkt. Während HD-Auflösung auf einem Panel mit 4,5 Zoll noch eine sehr scharfe Darstellung abliefert, ist die gleiche Auflösung auf einem Display mit einer Größe von 5,9 Zoll eher unscharf. Warum? Weil die Pixel dann einfach gröber gestaltet sind. Auf eine größere Fläche muss schließlich dieselbe Pixelzahl Platz finden. In diesem Fall kommt es zu einer groben Darstellung der Inhalte und zur sogenannten „Treppchenbildung“, einem Effekt, der die Inhalte auf dem Smartphone Bildschirm pixelig aussehen lässt.

Das folgende Beispiel zeigt diesen Effekt optisch an einem konkreten Beispiel sehr gut. Rechts wurde das Display eines S5 Mini fotografiert, links das gleiche Symbol auf einem LG G5 mit weit höherer ppi-Zahl. Während am S5 einzelne Punkte und die Maske gut erkennbar sind, gelingt dies am Display des LG´s kaum noch.


Beispiel Vergleich: Auflösung in ppi von 2 Geräten

2.2 Ab welcher Anzahl sind einzelne Pixel nicht erkennbar?

Das hängt neben der Auflösung und Größe des Bildschirms, auch von der eigenen Sehstärke und der Distanz, von welcher das Display betrachtet wird, ab. So lassen sich bei großen Bildschirmen mit niedriger Auflösung (beispielsweise qHD) schnell Bildpunkte erkennen, während man bei kleinen Bildschirmen und hohen Auflösungen mit dem Auge am Display sein muss um Pixel zu erkennen.

Wir wollten es ganz genau wissen und haben eine kleine Versuchsanordnung installiert, mit denen das Display von 7 Smartphones der letzten Jahre fotografiert haben. Und zwar die folgenden Modelle:

Smartphone Display-Typ Bildpunkte ppi
LG G5 IPS-LCD Display 1440 x 2560 Pixel 554
Samsung Galaxy S5 Mini HD Super AMOLED-Display 720 x 1280 (HD) 326
Huawei P8 Light IPS-LCD 1280 x 720 Pixel  294
Velocity 4G Super-LCD 540 x 960 245
Vodafone 890N / Smart 4 Turbo FWVGA (z.T. auch TFT) 480 x 854 218
Samsung Galaxy S2 Super-AMOLED Plus 480 x 800 Pixel 217

Besonders interessant war für uns die Frage, wie stark sieht man die einzelnen Bildpunkte bei starker Vergrößerung. Beim LG G5 z.B. ist es praktisch unmöglich mit bloßem Auge einzelne Pixel auszumachen. Erst ein starker Zoom im Photoshop bringt die Strukturen zum Vorschein. Beim Test gingen wir wie folgt vor: Zunächst wurde das folgende Testbild (2000 x 1000 bei 600 dpi) auf alle Modelle gespielt.

Vergleichsbild für den Test:


Die Displayhelligkeit wurde jeweils aufs Maximum eingestellt. Anschließend harmonisierten wir die dargestellte Größe des „4G“ am Smartphone auf einheitlich (absolute) 2 cm Höhe. Beim Fotografieren erfolgte die Fokussierung immer genau auf den roten Pfeil bei Blende 11. Als Fotoapparat diente eine Nikon Spiegelreflex-Kamera mit speziellem Macro-Objektiv für Nahaufnahmen. Anschließend brachten wir die Bilder in etwa auf Einheitsgröße. Der blaue kleine Strich rechts vom Pfeil, ist übrigens genau 1 mm lang.

Die Zoom-Ausschnitte zeigen schön nicht nur die unterschiedliche Pixelzahl je Längeneinheit, sondern auch verschiedene Formen der Masken. Während z.B. die Maske des S5 Mini regelrecht kugelförmig sind, besteht das Raster des LG G5 rein aus rechteckigen Pixeln:


LG G5 Displaytest-Aufnahme

S5 Mini Displaytest Aufnahme

P8 light Displaytest Aufnahme

HTC Velocity Displaytest Aufnahme

Smart 4 Turbo Displaytest Aufnahme

Samsung S2 Displaytest Aufnahme

Besonders auffällig im direkten Vergleich (klicken zum vergrößern), ist dabei offensichtlich der Unterschied der letzten beiden Modelle zum LG G5 mit mehr als doppelt so hoher Auflösung und ppi-Zahl.

2.3 Warum gibt es noch so wenig Smartphones mit 4K-Auflösung auf dem Markt?

Je höher die Auflösung des Displays, desto mehr Bildpunkte müssen vom Prozessor angesteuert werden. Dies führt, neben einer stärkeren Auslastung, gleichzeitig zum Anstieg des Energieverbrauchs. Weil auch Auflösungen mit weniger Bildpunkten (HD und Full-HD) scharfe Darstellungen ermöglichen, verwenden die Hersteller in ihren Premiumgeräten (etwa dem S9 von Samsung) die nach wie vor meist Quad-HD-Auflösung. So wird eine noch schärfere Darstellung als Full-HD ermöglicht, aber trotzdem eine sehr hohe Auslastung des Prozessors und der daraus folgende Stromverbrauch vermieden.

3. Fazit: Worauf soll man beim Smartphone-Display achten?

In der Tat ist es sehr vom persönlichen Geschmack abhängig, welcher Displaytyp einem persönlich gefällt. Während beispielsweise die einen Wert auf das satte Schwarz eines AMOLED-Bildschirms legen, wird anderen die farbgetreuere Darstellung eines IPS-Panels mehr zusagen.

Daneben sollte außerdem auf die Auflösung und die Verarbeitungsqualität des Displays im Smartphone geachtet werden. Neben der Begutachtung der theoretischen Werte, gilt es, die Anzeige des Smartphones in der Realität zu prüfen. Zu guter Letzt sollte nicht die Art der Anzeige, sondern das gesamte Gefühl beim Ausprobieren des Telefons der entscheidende Faktor beim Kauf sein.


4. Kleiner Diskurs zur Geschichte des Handydisplays

Während am Anfang des Mobiltelefonsiegeszugs nur Schwarz-Weiß-Bildschirme vorhanden waren, kamen in den 2000er Jahren vermehrt die Farbbildschirme in Mode. Als erster kleiner Meilenstein kann das Erscheinen des Toshiba "Camesse" gesehen werden, welches das erste Handy mit eingebauter Kamera war. Schon damals gab es Telefone, welche statt mit einem TFT-Display mit einem OLED-Display aufwarteten. Dennoch hielten sich die Unterschiede zu TFT- oder auch LCD-Bildschirmen aufgrund ihrer kleinen Größe in Grenzen.

4.1 Wirkliche Bedeutung erlangten Bildschirme erst im Jahr 2007

Eine Revolution war die Veröffentlichung des iPhones im Jahr 2007, welches die bis dato bekannten Bedienkonzepte auf den Kopf stellte und den Touchscreen als dominierendes Bedienelement etablierte. Mit der wachsenden Verbreitung von Smartphones, die auf Bildschirmeingabe als Bedienkonzept setzten, rückte auch die Weiterentwicklung dieser Komponente in den Vordergrund und wurde mehr und mehr zum werbewirksamen Ausstattungsmerkmal. So setzten die ersten drei Generation des iPhones auf die gleiche Bildschirmgröße, Auflösung und Typ.

Im Jahr 2008 kam das erste Smartphone mit AMOLED-Bildschirm auf den Markt. Dieses wurde allerdings nicht, wie man jetzt vermuten würde, von Samsung, sondern von Nokia hergestellt. Das Nokia N85 war ein Smartphone der oberen Preisklasse, welches noch mit Symbian lief. Erst im Jahr 2010 wurden die unterschiedlichen Displaykonzepte und damit auch die Wichtigkeit der Qualität des Bildschirms sichtbar. Zu dieser Zeit positionierten sich drei Modelle als Flaggschiffe am Smartphonemarkt:

 


2010 kann unserer Ansicht nach als Startzeitpunkt für die Ausdifferenzierung der Bildschirmentwicklung gesehen werden, durch welche heute zwar zahlreiche Subtypen von Displayarten existieren. Seither haben sich zwei Ansätze fest etabliert: AMOLED-Technologie und IPS-Technologie.

Im Jahr 2015 ging der Hersteller Sony mit dem Z5 Premium einen neuen Schritt. Erstmals kam ein Smartphone mit einer Auflösung von 4K auf den Markt. Die Veröffentlichung dieses Modells verstärkte den Trend zu höher auflösenden Displays, auch wenn jene mit 4K-Auflösung im Jahr 2019 nach wie vor noch selten sind.

5. Was bringen die kommenden Jahre an Innovationen?

Die Zukunft verspricht einige interessante Neuerungen. Derzeit beschäftigen sich die Hersteller hinter verschlossenen Türen nicht nur mit höheren Auflösungen, sondern auch mit neuen Technologien. Vor allem gebogene Displays und faltbare Bildschirme stehen als nächster Schritt auf der Agenda. Bis wir aber ein wirkliches alltagstaugliches Smartphone mit faltbarer Anzeige sehen werden, kann es noch etwas dauern, da auch andere Komponenten des Geräts biegsam sein müssten.

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