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Smartphone Displays – Worauf kommt es an?

In diesem Jahr wird man bei Vorstellungen neuer Geräte geradezu überschüttet mit neuen Display-Technologien. HDR+, 4K, 120Hz,… Jeder Hersteller denkt sich etwas anderes aus, um Kunden zu gewinnen. Manche Features bieten wirklich einen Mehrwert, andere kann man mit ein wenig Hintergrundwissen getrost als Augenwischerei abstempeln.

Damit Ihr beim nächsten Smartphone-Kauf wisst, worauf Ihr achten müsst, haben wir die wichtigsten Punkte hier einmal zusammengefasst.

Display Technologie: IPS vs. Amoled

Natürlich gibt es noch viele weitere Display-Arten. Bei Smartphones kommen allerdings beinahe ausschließlich IPS oder AMOLED Displays zum Einsatz. Letztere werden immer häufiger auch als OLED-Displays bezeichnet.

Links: Honor 9X Pro (IPS), rechts: Xiaomi Mi 9 (Amoled)

IPS

Ein IPS Display ist eine Variante des LCDs (=Liquid Crystal Display). Diese Technologie ist deutlich älter als die AMOLED Panels und deutlich komplizierter. Eine genaue Erklärung würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. Wer sich dafür interessiert, finde im Internet haufenweise Erklärungen (zum Beispiel hier). Stark vereinfacht besteht dieses Display aus zwei Schichten – einer Hintergrundbeleuchtung und einer Schicht mit Pixel aus lichtdurchlässigem Flüssigkristall. Schaltet man die Hintergrundbeleuchtung ein, gelangt das Licht ins menschliche Auge. Sobald jedoch Spannung anliegt, richten sich die Kristalle anders aus und lassen kein Licht mehr durch – der Pixel wird schwarz. Farbe wird dabei durch verschiedene Filter und Mischung realisiert.

Die Vorteile von IPS Displays sind eine hohe Blickwinkelstabilität und eine natürliche Farbdarstellung.

AMOLED

Ein AMOLED Display hingegen ist sehr einfach erklärt (Im Netz findet man dennoch weiterführende Informationen). Eine “Active Matrix Organic Light Emitting Diode” ist eine Matrix aus vielen, kleinen, organischen LEDs. Diese recht neue Technologie hat in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung erlebt und steht inzwischen einem IPS Panel in nichts mehr nach. Ganz im Gegenteil gibt es sehr viele Vorteile:

Da jedes Pixel selbst leuchten kann, ist keine Hintergrundbeleuchtung mehr nötig, was sehr viel Strom spart. Denn während das Amoled Pixel einfach aus ist, wenn es Schwarz anzeigen soll, leuchtet die Hintergrundbeleuchtung im IPS einfach weiter. Das ist auch der Grund, weshalb ein AOD-Display (dauerhaft eingeschaltetes Benachrichtigungs-Display) bei einem IPS Display nicht realisierbar ist. Zusätzlich muss das Licht bei einem IPS Display von den Kristallen geblockt werden. Aus diesem Grund hat ein Amoled Panel auch eine deutlich besseren Schwarzwert und Kontrast. Theoretisch ist der Kontrast sogar unendlich hoch. Das IPS Display kann hingegen noch so gut sein, wie es will: Die Hintergrundbeleuchtung wird immer durchstrahlen und Schwarz somit nie 100% schwarz sein.

Schwarzwert – beide Displays sind an und zeigen ein schwarzes Bild.

Neben der Energieersparnis und besseren Abbildungsleistung, bieten sich durch Amoled Panels auch ganz neue Möglichkeiten für Innovationen. Da es sich die Hintergrundbeleuchtung spart, ist es deutlich dünner als ein IPS und macht damit den Weg frei für Fingerabdruck Scanner und Kameras unter dem Display, gebogene Displayränder oder Foldables.

Der einzige Nachteil, den es im Moment noch gibt, ist die Gefahr des “Einbrennens“. Wenn zu lange ein Standbild angezeigt wird, bleiben die Pixel verfärbt. Hersteller wirken dem entgegen, in dem Bilder für den Benutzer unmerklich bewegt werden, wenn sie zu lange stehen bleiben. In den letzten zwei Jahren hat man von dieser Problematik auch kaum noch etwas gehört, da die Displays immer besser werden. Prinzipiell ist dieses Problem zu vernachlässigen.

Ein Amoled Display ist also meistens die bessere Wahl, kommt aber hauptsächlich in den teureren Geräten zum Einsatz. Dafür spart man Akku, bekommt deutlich bessere Schwarzwerte und eventuell coole Features wie ein AOD Display geboten.

Die Auflösung

Die Displayauflösung ist für Smartphones wohl eines der wichtigsten Kaufkriterien. Kaum ein Gerät hält man so nah an die Augen: Die Pixel müssen also besonders klein sein. Momentan hat Sony die Nase vorne und verkauft das Xperia Z5 mit 3840 x 2160 Pixel.

AuflösungAber braucht man das überhaupt? Nein! Welche Auflösung tatsächlich nötig ist, hängt von den Pixel pro Zoll (PPI) ab. Als Richtwert für Smartphones haben sich dabei 300PPI eingebürgert. Diesen Wert hatte Steve Jobs bei der Einführung des iPhone 4 angegeben, als Schwelle, an der das menschliche Auge keine einzelnen Pixel mehr wahrnehmen kann. (Zum Vergleich: Ein 6 Zoll Full HD Display hat 367 PPI). Wenn man es darauf anlegt, sieht man mit unnatürlich kleinem Abstand zum Auge einen Unterschied zwischen Full-HD und 4K, im Alltag aber ziemlich sicher nicht. 2K oder 4K Displays sind somit im wesentlichen ein Feature fürs Marketing, das außer einem hohen Energieverbrauch kaum einen Mehrwert bietet. Sämtliche Hersteller setzen in ihren 2K und 4K Flagship Smartphones die Standardauflösung auch meist auf 1080p herunter.

Wer sein Handy jedoch mit einer VR-Brille nutzen möchte, kann von 4K oder UHD profitieren. Wenn das Gerät 5cm vom Auge entfernt ist, sieht man den Unterschied durchaus. Bei 30cm in der normalen Nutzung frisst 4K aber lediglich Akku und verbraucht Rechenleistung.

Die Helligkeit

Nutzt man sein Smartphone im Freien, ist eine gute Helligkeit extrem wichtig. Gemessen wird sie meistens in Candela pro Quadratmeter (kurz: cd/m²) Aktueller Spitzenreiter ist das Oppo Find X2 Pro mit bis zu 885cd/m², andere Top-Modelle erreichen im Moment Werte zwischen 600cd/m² und 700cd/m². Die Top-Modelle haben auch einen Helligkeits-Boost im automatischen Modus, der bei hoher Lichteinstrahlung die Helligkeit nochmals über 1000 cd/m² anheben kann. Mittelklasse Smartphones sollten um die 400cd/m² erreichen, darunter wird man bei Sonneneinstrahlung keine Freude haben. Bei all diesen Werten müssen wir jedoch anmerken, dass sie von Testportal zu Testportal und von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich gemessen werden. De facto findet man für identische Modelle überall unterschiedliche Werte.

Helligkeit

Wichtig ist auch, dass sich die Helligkeit weit genug dimmen lässt. Jeder, der schon einmal im Dunkeln sein Handy eingeschaltet hat, wird wissen, wovon ich rede. Leider gibt es dafür keine Angaben vom Hersteller, im Zweifelsfall muss man das also ausprobieren. Neben dem dimmen bieten die meisten Hersteller auch einen Modus an, der die Blaulichtstrahlung reduziert, um angenehmeres Lesen am Abend und grundsätzlich bei Dunkelheit zu gewährleisten.

Bei Smartphones mit IPS Display sollte man außerdem darauf achten, dass keine Lichthöfe zu sehen sind. Gerade an den Rändern von Notches oder Punch Holes neigt die Hintergrundbeleuchtung zum durchzuscheinen. Auf Dauer kann das störend wirken. Dieser Effekt tritt bei AMOLED-Displays nicht auf. Wer viel Wert auf Ästhetik legt, sollte grundsätzlich die Finger von IPS Displays mit Punch-Hole Notches lassen. Die grauen Schatten an Rändern und insbesondere im Bereich der Punch-Hole Notch sind technikbedingt immer vorhanden.

Die Bildwiederholungsfrequenz

Die Frequenz gibt an, wie oft das Bild auf dem Display aktualisiert wird. Noch vor zwei Jahren hat kein Hersteller die Refresh-Rate des Displays angegeben. Angefangen mit dem Razer Phone hat sich über das Oneplus 7 Pro bis zum Oppo Find X2 mit 120Hz ein regelrechter Hype entwickelt. Das ist aber nach wie vor die Ausnahme – Standard ist wie bei Office-Monitoren auch 60Hz.

Die hohen Frequenzen sind besonders für Gaming von Vorteil und machen das gesamte Smartphone flüssiger und angenehmer zu nutzen. Auch beim Scrollen auf den Homescreens oder im Browser sieht einfach alles glatter und geschmeidiger aus. Eine höhere Hertz-Zahl bringt in der Nutzung also einen wirklichen Mehrwert und ist definitiv ein besseres Features als eine 2K- oder 4K-Auflösung, die man gar nicht bemerkt.

Wie bei der Auflösung auch nagen die hohen Frequenzen aber auch etwas am Akku. Durchschnittlich kann man mit etwa 20% weniger Akkulaufzeit rechnen. Einige Hersteller bieten auch intelligente Hertz-Modi an, die je nach App zwischen der Hertzzahl wechseln. Wenn eine App die hohe Bildwiederholungsfrequenz nämlich nicht unterstützt, dann wird einfach mehr Strom verbraucht, obwohl es gar keinen Nutzen gibt.

Farbtiefe und Farbraum

Diese zwei Punkte sind bei unserem Artikel zu PC-Monitoren sehr ausführlich geraten. Für Smartphones gibt es aber wenig Angaben zu diesen Standards.

Die Farbtiefe lässt sich zwar auch bei Smartphones in Bit angeben, diese Informationen sind aber sehr schwer zu finden. Häufiger werben die Hersteller mit Standards wie HDR, HDR10, HDR10+ oder Dolby Vision. Die meisten Geräte haben wie PC-Monitore auch eine Farbtiefe von 8 Bit. Viele Top-Modelle werben mit HDR10 / HDR10+, was einer 10 Bit Farbtiefe entspricht, also über 1,07 Milliarden Farben. Noch fortschrittlicher ist Dolby Vision mit 12 Bit. Dolby Vision und HRD10+ können außerdem Gerätedaten auslesen und das Bild dynamisch an die aktuellen Umstände anpassen. Das Problem bei allen HDR-Standards ist jedoch, dass die wenigsten Inhalte im HDR-Standard abgespeichert sind. Das bedeutet mit Ausnahme von einigen Fotos hat man davon bisher nichts.

Ähnlich mau mit Herstellerangaben sieht es bei den Farbräumen aus. Angaben werden hier nur bei High-End Geräten gemacht. Diese beruhen dann meistens auf dem DCI-P3 Farbraum, der ebenfalls im Farbwertdiagramm abgebildet werden kann, und zwischen der Leistung von sRGB und AdobeRGB liegt. Wichtig sind die Farbräume aber sowieso nur für die Bildbearbeitung, für ein Smartphone kann man diesen Bereich also getrost außen vor lassen.

Quelle: Blackmagic Design

 

Die Display-Software

Xiaomi Mi 10 DisplayeinstellungenSpannend wird es noch einmal im letzten Punkt. Softwareseitig kann man bei einigen Herstellern nämlich ganz schön viel einstellen. Vorbildlich ist hier zum Beispiel Xiaomi mit dem Mi10, das wirklich keine Wünsche offen lässt. Einstellungen von warm bis kalt, hell bis dunkel, verschiedene Farbstiche, ein Dark-Modus und auch ein Lesemodus sind ganz klar von Vorteil, wenn man Power-User ist.

Auch ein Always-On Display lässt sich oft softwareseitig einstellen. Allerdings nur bei einem Amoled-Display – Das IPS Panel verbraucht zu viel Strom.

Fazit

Die Entwicklung von Displays ist in den letzten Jahren rasant vorangegangen und inzwischen gibt es wirklich beeindruckende Lösungen. Achten sollte man beim Kauf darauf, dass die Auflösung hoch genug, aber nicht zu hoch ist. Außerdem wichtig ist eine ausreichende Helligkeit und eine gute Software. Nice to have sind AMOLED Displays, eine hohe Frequenz und HDR. Wenn man darauf verzichtet, kann man aber viel Geld sparen und bekommt dennoch sehr gute Geräte.

Wünscht Ihr Euch so einen Guide auch für andere Smartphone-Bauteile? Schreibt es in die Kommentare!%name

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André C.
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André C.

Wobei das mit dem Einbrennen „Burn in“ auch nicht ganz vom Tisch ist. Ein bekannter hatte lange ein Note 8 welches nachher starken Burn In hatte. Bei mir hat es, wenn auch nur leicht, mein Oneplus 7 Pro letztes Jahr getroffen. Der Kreis der Batterieanzeige hatte sich nach nicht mal 3 Monaten angefangen einzubrennen.

Julian
Mitglied
Julian

Ich würde mir so einen Guide für die Kamera wünschen, da ich bei Kameravergleichen zwischen zwei Smartphones immer keinen Unterschied sehe.

Frankenstein
Gast
Frankenstein

So ein Guide zum Thema Akku/Akkulaufzeit wär nicht schlecht.

Shorty2020
Gast
Shorty2020

Schöner Bericht!
Ich möchte da gleich mal was aus der Praxis anmerken:
Ganz, ganz vorsichtig mit den Papierwerten, ich persönlich kann daraus nicht wirklich was für den täglichen Gebrauch ableiten.
Ein Oukitel c11pro hat für mich, ein, in der Gesamtheit besseres Display als ein Realme 5pro. Auch wenn die Papierwerte was ganz anderes sagen.
Allein schon die Aussagen immer zur Pixeldichte, also das ist so irrelevant in der Praxis, was nützt da die doppelt so hohe Dichte wenn der Kontrast nichts taugt, genau, gar nix!
Das Oukitel c11pro lacht mich täglich mit satten Kontrast und herrlichen Farben an, das ist echt ein klasse Display in der täglichen Praxis. Dagegen ist das an sich doppelt so scharfe Display vom Realme 5pro, naja nicht schlecht aber schon etwas ernüchternd gegenüber dem Oukitel.
Soviel von mir zu Papierwerten vs. Praxistauglichkeit 🙂

Joseph
Gast
Joseph

Danke für den Bericht – informativ und erhellend.

Allerdings finde ich, dass endlich mal was über PWM gesagt werden sollte, auch wenn neue Smartphones getestet und vorgestellt werden. Und über die Probleme, die das bei augensensiblen Menschen bewirken kann.

Bisher kenne ich nur ein einziges Testforum, welches bei jedem neuen Test Stellung zu PWM bezieht, nämlich “Notebookcheck”.

Was nützt mir das tollste Handy, wenn ich davon Augenschmerzen bekomme?

Herzlichen Dank und gute Zeit –

Joseph

StheRipper
Gast
StheRipper

Da gebe ich dir vollkommen recht. Ich leide auch unter pwm. Mir wird übel und kriege irgendwie Kopfschmerzen…schade dass nich alle hersteller DC dimming anbieten. Bisher nur One+, oppo,realme, xiaomi….

Kuddel
Gast
Kuddel

Ich sehe das genau so! Nach zwei amoled-Geräten von Samsung bin ich wieder auf LCD umgestiegen. Klar sehen die Amoled- Displays besser aus. Aber was hilft es, wenn einem nach längerer Zeit die Augen brennen. Ich achte mittlerweile bei diesen Tests von Notebookcheck.com tatsächlich auf diese PWM- Werte. Mein aktuelles, billiges Note 8 hat ein hervorragendes Display, ohne die Steuerung. Wäre echt Mal nett, sich mit diesem Thema zu beschäftigen….