Ретинальный дисплей

Ретинальный дисплей — это маркетинговое название, используемое компанией Apple для обозначения дисплеев, имеющих настолько высокую плотность пикселей (пикселей на дюйм, PPI), что человеческий глаз на типичном расстоянии использования устройства не способен различить отдельные пиксели. Термин был впервые представлен в 2010 году вместе с выходом iPhone 4. Несмотря на то, что концепция основана на физиологических особенностях зрения, «Retina» является зарегистрированным товарным знаком и не относится к какому-либо единому техническому стандарту или разрешению.

История

Предпосылки и появление

До 2010 года на рынке смартфонов доминировали экраны с относительно низкой плотностью пикселей (около 160–180 PPI). Стив Джобс, представляя iPhone 4 на конференции WWDC 7 июня 2010 года, заявил, что дисплей нового устройства имеет разрешение 960×640 пикселей при диагонали 3,5 дюйма, что даёт плотность 326 PPI. По его утверждению, этого достаточно, чтобы глаз человека, находящийся на расстоянии 10–12 дюймов (25–30 см) от экрана, не мог различить отдельные точки. Термин «Retina display» (от англ. retina — сетчатка) был предложен как отсылка к пределу разрешающей способности сетчатки глаза.

Развитие и распространение

После успеха iPhone 4 технология была распространена на другие устройства Apple:

• iPad (3-го поколения, 2012): получил дисплей Retina с разрешением 2048×1536 при диагонали 9,7 дюйма (264 PPI). Плотность пикселей здесь ниже, чем у iPhone, так как iPad обычно держат дальше от глаз.
• MacBook Pro (2012): стал первым ноутбуком Apple с Retina-дисплеем. Разрешение 2880×1800 на 15,4-дюймовой модели дало плотность около 220 PPI.
• iMac (5-го поколения, 2014): получил 27-дюймовый дисплей Retina 5K с разрешением 5120×2880 (218 PPI).
• Apple Watch (2015): использует дисплей Retina, но с ещё более высокой плотностью пикселей (около 326 PPI и выше) из-за малого размера экрана и близкого расстояния до глаза.

В последующие годы Apple ввела уточняющие названия: «Retina HD» (для iPhone 6 и новее), «Retina 4K»/«Retina 5K» (для iMac), «Liquid Retina» (для iPhone XR и iPad Pro с технологией LCD), «Super Retina» (для iPhone X и новее с OLED-экранами) и «Super Retina XDR» (для iPhone 11 Pro и новее, а также для iPad Pro с технологией mini-LED).

Физиологическое обоснование

Концепция Retina-дисплея основана на понятии «острота зрения» и «угловое разрешение». Считается, что для человека с нормальным зрением (острота 1,0) предел разрешения составляет примерно 1 угловая минута (1/60 градуса). На расстоянии 30 см (12 дюймов) это соответствует пикселю размером около 87 микрометров, что даёт плотность около 290 PPI. Apple выбрала значение 326 PPI для iPhone, что несколько превышает этот порог, обеспечивая запас прочности.

Однако данное обоснование является упрощением. Реальная разрешающая способность глаза зависит от множества факторов: контрастности изображения, цвета, освещения, индивидуальных особенностей зрения (в том числе наличия астигматизма или дальтонизма), а также от расстояния до экрана. На практике некоторые люди с очень острым зрением могут различать отдельные пиксели на дисплеях с плотностью 300–400 PPI при определённых условиях (например, при отображении тонких линий на белом фоне).

Технические особенности

Плотность пикселей (PPI)

Ключевой характеристикой любого Retina-дисплея является высокая плотность пикселей. Для разных устройств Apple устанавливает разные пороговые значения PPI, исходя из типичного расстояния использования:

Технологии матриц

Retina-дисплеи не привязаны к какой-то одной технологии отображения. Apple использует различные типы матриц, маркируя их как «Retina»:

• IPS LCD (In-Plane Switching): использовалась в большинстве iPhone до iPhone X, в iPad и MacBook до 2021 года. Обеспечивает хорошие углы обзора и цветопередачу, но имеет ограниченную контрастность.
• OLED (Organic Light-Emitting Diode): применяется в моделях «Super Retina» и «Super Retina XDR» (iPhone X, XS, 11 Pro, 12, 13, 14, 15, 16). Обеспечивает абсолютно чёрный цвет, высокую контрастность и более широкий цветовой охват.
• mini-LED: используется в iPad Pro (12,9 дюйма, 2021 и 2022) и MacBook Pro (2021 и новее). Представляет собой LCD-матрицу с тысячами миниатюрных светодиодов подсветки, что позволяет добиться высокой яркости и контрастности, близкой к OLED.
• Liquid Retina: маркетинговое название для IPS LCD-дисплеев с закруглёнными углами и технологией «True Tone» (автоматическая подстройка цветовой температуры под освещение). Впервые появилась на iPhone XR.

Дополнительные технологии

Современные Retina-дисплеи обычно включают ряд сопутствующих технологий:

• True Tone: автоматическая коррекция цветовой температуры экрана в соответствии с окружающим освещением.
• Wide Color (P3): поддержка широкого цветового охвата (стандарт DCI-P3), что позволяет отображать больше оттенков, чем стандартный sRGB.
• ProMotion: технология с адаптивной частотой обновления до 120 Гц (на iPad Pro и MacBook Pro), обеспечивающая более плавную прокрутку и анимацию.
• HDR (High Dynamic Range): поддержка расширенного динамического диапазона для отображения более ярких и контрастных сцен.

Критика и альтернативы

Маркетинговый характер

Основная критика термина «Retina дисплей» заключается в том, что он является чисто маркетинговым, а не техническим стандартом. Apple не раскрывает точные критерии, по которым дисплей получает это название. Более того, с развитием технологий плотность пикселей на устройствах конкурентов (например, на смартфонах Samsung Galaxy с дисплеями QHD+ или на флагманских моделях Sony Xperia) часто превышает 500–600 PPI, что значительно выше порога, установленного Apple. Несмотря на это, такие дисплеи не называются «Retina», так как термин является товарным знаком.

Субъективность восприятия

Как уже отмечалось, утверждение о «неразличимости пикселей» является упрощением. Для людей с очень острым зрением или при просмотре контента с высоким контрастом (например, мелкого текста на белом фоне) разница между дисплеем с 326 PPI и 400 PPI может быть заметна. Кроме того, на восприятие влияет субпиксельная структура матрицы (например, Pentile-матрицы в OLED-экранах могут давать менее чёткое изображение, чем RGB-матрицы в IPS LCD при одинаковой плотности пикселей).

Отсутствие единого стандарта

Поскольку «Retina» — это не спецификация, а бренд, Apple может присваивать это название дисплеям с разными разрешениями и технологиями. Например, дисплей iPhone 4 (326 PPI) и дисплей iPad 3 (264 PPI) оба называются Retina, хотя их плотность пикселей различается. Это может вводить потребителей в заблуждение, если они не учитывают расстояние использования.

Влияние на индустрию

Появление Retina-дисплея в 2010 году стало переломным моментом для мобильной индустрии. Конкуренты (Samsung, HTC, LG) были вынуждены в срочном порядке наращивать плотность пикселей своих экранов. В течение нескольких лет после выхода iPhone 4 дисплеи с плотностью 300+ PPI стали стандартом для флагманских смартфонов. Термин «Retina» также стимулировал развитие дизайна интерфейсов: разработчики начали создавать иконки и шрифты с более высоким разрешением (так называемые «@2x» и «@3x» ресурсы), что в итоге привело к общему повышению качества визуального контента на мобильных устройствах.

Интересные факты

• Стив Джобс утверждал, что дисплей iPhone 4 имеет «четыре пикселя на месте одного» по сравнению с iPhone 3GS, что было правдой: разрешение увеличилось в 4 раза (с 480×320 до 960×640).
• Первый MacBook Pro с Retina-дисплеем (2012) имел толщину всего 18 мм, что было значительно тоньше предыдущих моделей.
• Для достижения высокой плотности пикселей в Retina-дисплеях используются специальные драйверы и контроллеры, способные обрабатывать огромные объёмы видеоданных (например, для дисплея 5K требуется пропускная способность, значительно превышающая стандарт DisplayPort 1.2).

Источники

• Презентация iPhone 4, WWDC 2010, Apple Inc.
• Технические спецификации устройств Apple на официальном сайте (apple.com).
• Статья «Retina Display» в энциклопедии «Википедия» (русскоязычный раздел).
• Материалы сайта iFixit по разборке устройств Apple.
• Публикации в журналах «Wired» и «The Verge» о технологиях дисплеев.