https://www.mobil.se/nyheter/reportage/mobil-forklarar-mobilens-skarm-senaste-utvecklingen-och-tekniken
566534
Reportage
Magin bakom glaset – idag och i framtiden

Mobil förklarar mobilens skärm, senaste utvecklingen och tekniken

[{ msrc: 'https://www.mobil.se/sites/mobil.se/files/styles/teaser-705/public/clint-mckoy-747629-unsplash.jpg?itok=N91t0ra9', src: 'https://www.mobil.se/sites/mobil.se/files/styles/retina/public/clint-mckoy-747629-unsplash.jpg?itok=MztPORbg', osrc: 'https://www.mobil.se/sites/mobil.se/files/clint-mckoy-747629-unsplash.jpg', w: 2000, h: 1334, title: ' ' },]
Enkla tumregler för mobilskärmar gäller inte längre, och en 5,5-tumsskärm kan vara större än en 5,8-tumsskärm. Vi förklarar hur det hänger ihop, vad en sensorpanel är, och vad som väntar runt hörnet för mobilskärmarna.

Sedan smartphones med pekskärmar slog igenom har trenden stadigt gått mot att mobilerna får större och större skärm. Den första Iphone som såldes i Sverige, Iphone 3G, hade en skärm på 3,5 tum. De första Androidtelefonerna lade sig både över och under, med mått från 2,4 till 4 tum. I dag får du kämpa för att hitta en smartphone med en skärm på under 5 tum.

De större skärmarna har naturligtvis också lett till att telefonerna i sig blivit större, men inte i lika stor utsträckning. En del av tillväxten har åstadkommits genom att större och större del av framsidan på telefonen upptas av skärm.

Under ett par år, låt oss säga från 2012 till 2016, fanns det i alla fall en förutsägbarhet i och med att i stort sett alla mobiler hade samma skärmformat, vilket också gjorde att skärmmåttet i tum gick att jämföra. Typiskt sett hade vi då standardstorleken på 4,7–5,2 tum stor skärm, och telefonerna modell större med 5,5 tum stor skärm. 2017 övergavs dock de traditionella skärmformaten när man började med mer långsmala skärmar som täckte större del av över- och underkanten på mobilen. Då blev det plötsligt också svårare att jämföra skärmstorleken i tum från mobil till mobil. Låt oss börja där, med att förklara de olika måtten på skärmstorlek.

Tum

De flesta måttangivelser för mobilskärmar kommer från tevevärlden, och eftersom man där, åtminstone tidigare, hade ett enda förhållande mellan längd och bredd på skärmen kunde man också ange storleken med ett enda mått, genom att mäta skärmens diagonal och ange måttet i tum.

Den som kan sin Pythagoras sats inser dock att om man gör en skärm i ett mer långsmalt format blir diagonalen och därmed måttet i tum större utan att arean, det vill säga den faktiska storleken på skärmens yta, behöver bli det. Detta har mobiltillverkarna frestats att utnyttja sedan stor skärm mätt i tum blev ett försäljningsargument. Ett rätt komiskt exempel var LG:s BL40 Chocolate från 2009 som skröt om att vara en av de första mobilerna med fyratumsskärm, men man åstadkom det genom att skärmen var mer än dubbelt så hög som den var bred, vilket knappast gjorde skärmen särskilt stor för den som ville titta på film.

Lite samma marknadsföringsknep gör sig de mobiltillverkare i dag skyldiga till som skryter om sextumsskärmar i smidigt format på mobiler med sensorpaneler, men innan vi kommer dit förklarar vi ett par skärmtermer till.

Storleksförhållande

Det som gjorde diagonalen mätt i tum till ett bra skärm-mått var att storleksförhållandet mellan längd och bredd var standardiserad på teveapparaterna. Detta mått anges ofta som ett bråktal, för teveapparater var det 4:3, det vill säga teveskärmen hade en höjd som var tre fjärdedelar av vad bredden var.

I filmvärlden var det dock vanligare med varierande och bredare format, och långfilmer som visades på teve fick ofta antingen beskäras på sidorna eller visas med svarta kanter över och under, och så småningom kom ett nytt bredare format även för teveskärmar. Detta anges som 16:9, det vill säga att bredden är nästan men inte riktigt dubbelt så lång som höjden.

I mobilvärlden genomgick man samma utveckling, där 4:3-formatet till en början var vanligast, medan 16:9-formatet så småningom tog över. Det var 16:9-formatets totala dominans under åren 2012–2016 som gjorde tum-måttet så användbart i mobilvärlden.

Men i jakten på att förvandla större del av mobilens framsida till skärm började man titta på telefonens över- och underkanter. Här fanns systemknappar som kunde göras virtuella på skärmen, fingeravtrycksläsare som kunde flyttas till baksidan, med mera. Allt som inte var skärm gick inte att ta bort, men man kunde få mer skärmyta och mindre ramar.

Detta ledde till mer långsmala skärmar, men tyvärr har vi inte landat i någon ny standard för storleksförhållandet mellan höjd och bredd. De flesta mobiler har i dag minst 18:9, vilket är ett rätt yxigt sätt att säga att skärmen är dubbelt så hög som den är bred, men 18,5:9, 19:9, 19,5:9 såväl som mer udda format förekommer nu. Det är mycket svårt att jämföra skärmstorleken i tum mellan två mobiler med olika storleksförhållande mellan längd och bredd.

Det finns fler mått på skärmens egenskaper som i sig är värdefulla men som inte säger så mycket om hur stor skärmyta mobilen har.

Upplösning

Mobilskärmens upplösning mäts i pixel, det vill säga hur många bildpunkter den har i höjd och bredd. Här finns en luring i att OLED-skärmar egentligen har lite lägre upplösning än vad som anges, som vi diskuterar när vi kommer in på dessa skärmtyper. En skärm med 1080 x 1920 pixels upplösning har alltså 1920 bildpunkter på höjden och 1080 bildpunkter på bredden. Just detta mått kallas även full-HD, eftersom det är den upplösning som HD-video har. Nästa steg i videoupplösning är 4K-video, vilket inte är exakt standardiserat, men Sony, som är de enda som gjort mobiler med 4K-skärm, har definierat det som dubbla upplösningen på höjd och bredd, det vill säga 3840 x 2160 pixel. Då är vi dock uppe i en pixeltäthet som få personer kan uppfatta med blotta ögat.

Pixeltäthet

Skärmens upplösning mäts i PPI eller ibland lite felaktigt DPI, vilket bägge betyder bildpunkter per tum. Här mäter man inte skärmens diagonal, utan måttet är hur många bildpunkter som får plats antingen på höjden eller bredden på en tum av skärmen. 

De flesta mobiltelefoner har i dag en mycket hög pixeltäthet. Iphone XR, som är en av de nyare mobilerna med lite lägre pixeltäthet har ett PPI-mått på 326, det vill säga det går 326 bildpunkter per tum, och varje bildpunkt är mindre än en tiondels millimeter på höjd och bredd. 

När Apple lanserade Iphone 4 med en pixeltäthet på 300 PPI kallade man den för den första mobiltelefonen med Retina-skärm, det vill säga att den hade så hög skärmupplösning att de enskilda bildpunkterna inte gick att uppfatta med blotta ögat på normalt avstånd. Det är egentligen en ren marknadsföringsterm, hur hög pixeltäthet man kan uppfatta beror på hur bra syn man har, hur nära man håller telefonen med mera och det finns ingen vetenskaplig definition av hur små pixlar man kan uppfatta. När man lanserade en Ipad med Retinaskärm nöjde man sig också med lägre pixeltäthet med det tvivelaktiga argumentet att man håller en Ipad på längre håll än en telefon och därför inte uppfattar lika små pixlar.

Att Retinaskärm inte är en term som betyder något betyder dock inte att Apple inte har rätt i sak. Bildpunkter mindre än en tiondels millimeter är mycket svåra att uppfatta med blotta ögat, och därmed kan man konstatera att 400 PPI, eller till och med 765 PPI som Sonys 4K-skärm på Xperia XZ2 Premium, ger en förbättring som har mycket lite betydelse för den faktiska upplevelsen av skärmen. Med de skärmstorlekar som dagens mobiltelefoner har räcker ofta någon variant av full-HD, det vill säga 1080 pixlar på bredden.

Hur stor är skärmen?

Inget av dessa mått gör det alltså möjligt att jämföra hur stor mobilskärmen är. På sajter som GSM Arena kan man hitta uppgifter om hur stor yta i kvadratcentimeter skärmen har, men det är fortfarande skillnad på skärmyta på höjd och bredd. En mer långsmal skärm ger mer information åt gången när du surfar, men vill du ha större text på skärmen eller titta på film i så stort format som möjligt hjälper inte en extra centimeter skärm på höjden. Texten blir lika stor, och filmen får bara mer svarta kanter på vardera sidan eftersom det är sällsynt med video i bredare format än 16:9. En del appar ger dig valet att visa filmen över hela skärmen, utan svarta kanter på sidorna, men då beskär man filmen rätt kraftigt i över- och underkant, så det är sällan att rekommendera.

Vill man jämföra storleken på skärmar som har olika förhållande mellan höjd och bredd skulle man alltså vilja veta vilken bredd skärmen har, eftersom det är det bästa måttet på hur stort innehållet på skärmen kan visas. Tyvärr är detta ett mått som tillverkarna sällan anger. 

Sensorpanelen

Riktigt allt som finns på mobilens framsida vill man kanske inte ta bort. Selfiekameran till exempel. Och högtalaren vill man kanske inte heller ta bort. Traditionellt sett har de flesta tillverkare även den närhetssensor som känner av om du håller telefonen mot ansiktet och hindrar skärmtryck när du pratar här, även om det nu finns alternativ ultraljudsteknik som inte behöver en särskild sensor. Om man som Apple vill kunna skanna en 3-dimensionell bild av ett ansikte för att kunna låsa upp telefonen med, och som fungerar även i mörker, blir det ännu fler sensorer, i Apples fall 8 olika sensorer, mikrofoner och högtalare inräknade.

Antingen kan man välja att låta dessa täcka överkanten och skärmen får sluta innan dess, vilket är den modell till exempel Samsung, Sony och HTC hittills har anammat. Eller så kan man samla dem på en mindre yta, och låta skärmen gå upp på sidorna om denna yta, vilket till exempel Apple och Huawei gör. Man får då en sensorpanel infälld i skärmen.

Den marknadsmässiga fördelen är att den infällda panelen inte räknas bort från skärmens storlek om man mäter på diagonalen, och man kan alltså få ett ännu större mått mätt i tum på hur stor skärm telefonen har. Nackdelen är att de två små skärmstumparna på vardera sidan av sensorpanelen inte precis utgör en fullvärdig del av skärmen.

Helt värdelösa är de dock knappast. Både Ios och Android använder den översta delen av skärmen för att visa klockan, batteritid och i Androids fall notifieringar. Den här informationen får i stor utsträckning fortfarande plats, och genom att flytta upp den bredvid selfiekameran får man mer fritt utrymme till annat innehåll nedanför panelen, så i praktiken känns ändå skärmytan större.

Infinity O, U och V

Under hösten visade Samsung upp vad man tror är nästa steg för att få ytterligare mer skärm på telefonens framsida. Det handlar då om att reducera storleken på sensorpanelen så att i princip bara selfiekameran är kvar, och sedan fälla in den i skärmen på olika sätt. Med Samsungs föreslagna Infinity U och V-skärmar går kameran in med ett jack i skärmen, antingen runt eller spetsigt, medan Infinity O-skärmen har kameran som ett runt hål i skärmen. Om man uppfattar detta som mindre eller mer störande än den infällda sensorpanelen är nog en smaksak.

Honor View 20 med hål i skärmen för kameran, så kallad kamera-ö.

Vikbart nästa steg?

Kanske får vi se ännu en rejäl omstökning av skärmformaten inom kort. Samsung har visat upp sin planerade mobil med vikbar skärm, och flera andra tillverkare, som Huawei och Lenovo, sägs också jobba med mobiler med vikbara skärmar.

Den vikbara skärmen är en gammal dröm om att kunna få det bästa av mobilens smidiga format och surfplattans stora skärm i en enda enhet men det är en dröm som dras med problem, och kanske är det, precis som med klockmobilen, en dröm som lider av lite för många praktiska problem när den möter verkligheten.

Så tidigt som 2012 gjorde Sony en hopfällbar Androidplatta. Det rörde sig då om en enhet med två skärmar, och den svarta skarven som gångjärnet orsakade gjorde att man aldrig upplevde det som en enda stor skärm. Drömmen har därför varit en vikbar skärm. Antingen som man viker ihop mot sig själv som en bok, eller som man viker över utsidan av en enhet. Det senare skulle göra att den hopvikta skärmen skulle kunna fungera som en vanlig mobilskärm medan den utvikt blir en surfplatta.

De praktiska problemen som måste lösas är till exempel hur själva vikningen går till. Viker du skärmen över utsidan kommer den oundvikligen att töjas i gångjärnet. Vad händer då? Och hur väl kan en skärm tåla slitaget av att du viker ihop den och fäller ut den tusen gånger? En trend som genomgående har präglat mobilutvecklingen de senaste tio åren är allt färre rörliga delar, vilket gör att mobilerna håller längre. De vikbara mobilerna går tvärt emot den trenden.

Samsung Inifinity Flex Display - öppen och stängd

Vi har vid det här laget vant oss vid en kvalitetsnivå på mobilens skärm som ligger rätt långt över den som rådde 2012, och det är tveksamt om konsumenterna är beredda att gå tillbaka till en lägre standard bara för möjligheten av en vikbar skärm. Till exempel kommer de första vikbara skärmarna att ha en yta av plast, vilket gör dem betydligt mer repkänsliga än dagens mobilskärmar. Corning, som gör det rep- och stöttåliga glaset på de flesta mobiltelefoner, arbetar visserligen med böjbart glas till mobilskärmar, men det kommer då att vara mycket tunt och kan knappast vara lika robust som den tjockare glasskiva som täcker mobilskärmarna i dag. Dessutom kan glas, även om det skulle gå att vika, inte töjas, vilket skulle innebära en märklig konstruktion där skyddsglaset måste röra sig i förhållande till den underliggande skärmen när den töjs och trycks ihop.

Vikbara skärmar är dessutom ny och dyr teknik som kommer samtidigt som mobiltelefonerna med redan befintlig teknik har gått upp i pris märkbart, vilket är lite olyckligt. När en toppmodell kostade 6000 kronor kanske folk hade varit beredda att betala det dubbla för en vikbar skärm, men när en ny toppmodell redan kan ligga på 12000 kronor finns det nog inte så mycket betalningsvilja kvar för att prova ny teknik till ett högre pris.

Om inte Samsung, Huawei och de andra som sägs jobba på mobiler med böjbara skärmar verkligen har skapat en upplevelse som ger en annan wow-känsla än dagens mobiler är risken stor att de böjbara skärmarna blir en tillfällig fluga. Men de kan också förändra mobilbranschen helt, och då får vi återigen tänka om när det gäller mobilens mått och storlek.

Fakta: LCD eller OLED?

Det finns i dag i praktiken två olika skärmtekniker som används i mobilen. Vi förklarar skillnaden.

LCD står för Liquid Crystal Display, det vill säga flytande kristaller. Tekniken började användas för digitala skärmar i klockor och miniräknare på 1970-talet, och har visat sig vara nästan ofattbart anpassningsbar och livskraftig.

De flytande kristallerna består av ett ämne vars förmåga till ljusgenomsläpp varierar med att man lägger på en elektrisk ström på den. Från de första gråsvarta skärmarna med färdiga sifferelement har man kommit till att kunna skapa nästan ofattbart små bildpunkter i olika färger.

OLED står för Organic Light Emitting Diode, det vill säga lysdioder i miniatyr. Principen är densamma som för de lysdioder som förr i tiden användes som av/på-lampor i elektronik. I dag används de också i stället för glödlampor. Principen är rätt enkel, med ett halvledarmaterial som avger ljus när man lägger spänning på det. Nu har de miniatyriserats till små bildpunkter i olika färger.

OLED-skärmar finns i olika varianter med namn som Super-AMOLED och POLED, men dessa är i stor utsträckning bara tillverkarnas produktnamn och det är egentligen ingen väsentlig skillnad mellan skärmarna med olika namn.

Bägge skärmteknikerna har det gemensamt att man skapar en pixel med hjälp av tre färgpunkter som lyser olika starkt i rött, grönt och blått. Det finns också ett par grundläggande skillnader mellan de två teknikerna som gör att bägge fortfarande har för- och nackdelar.

Den viktigaste skillnaden är att OLED-skärmarna lyser av egen kraft, medan en LCD-skärm egentligen bara är färgat glas som behöver en vit ljuspanel bakom som lyser upp den. Det mesta av ljuset som används till LCD-skärmen filtreras alltså bort. Det innebär dels att tekniken är mindre energieffektiv, dels att det är svårt att få det svarta på skärmen att bli riktigt svart då det fortfarande lyses upp bakifrån av vitt ljus.

En annan egenhet hos LCD är att det rör sig just om kristaller, och alla som hållit en kristall i sin hand vet att den kan skifta i färg beroende på hur man vinklar den. Detta gäller LCD-kristaller också, och även om man kommit oerhört långt med att reducera denna effekt kan man ändå uppleva att skärmen skiftar i färgton och ljusstyrka beroende på hur man vinklar den. Effekten är tydligare på billigare mobiler. Någon sådan effekt finns inte på en OLED-skärm.

OLED-tekniken har i sin tur krävt mycket utveckling för att det över huvud taget ska gå att göra ljusdioder i de RGB-färger som behövs för att man ska kunna återge de färger man väntar sig av en bildskärm. Lysdioderna har problem med att de åldras relativt fort, och när de gör det ändrar de ljusstyrka. 

Dessutom lyser de tre färgpunkterna med olika ljusstyrka. Detta kompenserar man genom att ha olika antal färgpunkter. Det har blivit något av en standard att färgpunkterna sitter i ett slags stjärnformation som kallas Pentile. I detta mönster finns det fler av en av färgpunkterna, oftast grön eller blå, än av de andra två.

Här kommer det luriga: När man på en OLED-skärm anger skärmens upplösning i pixel gör man det i de färgpunkter det finns flest av, trots att det finns färre bildpunkter i de andra färgerna. Genom att justera ljusstyrkan kan man efterlikna den högre upplösningen, men det är ändå inte riktigt samma sak, och i praktiken har alltså en OLED-skärm med en angiven upplösning på 1440 x 2880 pixel en faktisk upplösning i alla färger på endast 1080 x 1920 pixel, och när man pressar upplösningen över det blir det med sämre faktisk skärpa.

LCD-skärmar har inte detta problem, och 1440 x 2880 pixel innebär att det faktiskt finns så många röda, gröna och blå färgpunkter på vardera ledd. En LCD-skärm kan därför sägas vara skarpare vid samma upplösning, och där man ofta upplever en 6-tums LCD-skärm med 1080 x 2160 pixel som helt skarp kan man uppfatta viss oskärpa på en OLED-skärm med samma upplösning, som ofta behöver komma upp i 1440 x 2880 pixel på sex tum för att kännas helt skarp.

Detta, och att OLED-tekniken fortfarande är mindre mogen, gör att OLED-skärmarna är dyrare än LCD-skärmarna vid samma kvalitetsnivå.

Ordlista

16:9: En skärm där långsidan är 16 9-delar av kortsidan i storlek. I dag är det också det vanligaste storleksförhållandet för videofilm. Andra skärmformat med längre långsida i förhållande till kortsidan är nu vanligare i nya mobiler.

4K: Nästa steg upp i videoupplösning efter HD, med en långsida på drygt 4000 pixel, mot drygt 2000 för full-HD. På teveskärmar innebär det ännu skarpare bild men det är tveksamt om man märker någon större skillnad på mobilen även om skärmens upplösning skulle tillåta det.

Aspect Ratio: Det engelska ordet för förhållandet mellan långsidan och kortsidan på skärmen, till exempel 16:9.

Full-HD: En upplösning på minst 1920 x 1080 pixel. De flesta mobilskärmar i nyare mobiler stödjer denna upplösning, men de är ofta längre än 1920 pixel på långsidan.

Infinity-skärm: Samsungs marknadsföringsterm för skärmar som täcker större delen av telefonens framsida. Företaget talar idag om Infinity O, Infinity U, Infinity V och New Infinity, där de första tre innebär olika formade hål i skärmen för selfiekameran och den sista innebär en lösning där kameran döljs helt i skärmen.

IPS: Termen syftar på en teknik som används i nyare LCD-skärmar för att ge dem mindre skiftningar i färg och ljusstyrka när man vinklar dem. I praktiken är termen en synonym för LCD-skärm i dag, eftersom nästan alla LCD-skärmar i mobilen använder IPS.

LCD: Liquid Crystal Display, skärmar med flytande kristaller. En av de två vanliga skärmteknikerna för mobilskärmar.

OLED: Organic Light Emitting Diode, den andra av de två vanliga skärmteknikerna, där bildpunkterna består av mikroskopiska lysdioder.

Pentile: En teknik där man placerar färgpunkterna på skärmen i ett stjärnmönster för att kompensera att de är olika ljusstarka. I princip alla OLED-skärmar på mobiler använder denna teknik, som innebär att upplösningen i praktiken är något lägre än vad som anges i pixel.

POLED: Plastic Organic Light Emitting Diode. LG:s marknadsföringsterm för sina OLED-skärmar. Likvärdiga med Samsungs Super-AMOLED.

PPI eller DPI: Punkter per tum, ett mått på hur skarp bildskärmen är i form av hur många bildpunkter som ryms på en tum. DPI är egentligen motsvarande term för tryck på papper och PPI är rätt term för skärmar, men de används ibland om vartannat.

Retinaskärm: Apples marknadsföringsterm för högupplösta skärmar, som enligt företaget har pixlar så små att det mänskliga ögat inte kan uppfatta dem. Nästan alla mobiltelefoner har i dag en så hög skärmupplösning, inte bara Iphone. Super Retina och Liquid Retina är ytterligare termer som Apple använder, med ännu mindre substans bakom. 

Sensorpanel: När man samlar kamera, högtalare, närhetssensor med mera i en panel som man låter gå in i mobilens skärm som en svart yta.

Super-AMOLED: Samsungs marknadsföringsterm för sina OLED-skärmar. Likvärdiga med LG:s POLED.

TFT: Thin Film Transistor. Termen syftar på en teknik som används i de nyare generationens LCD-skärmar som gör dem tunnare med färre lager, och i praktiken är termen en synonym för LCD-skärm.

Tum: 2,54 centimeter, inch på engelska. Den enhet man använder för att mäta skärmstorlekar. Man mäter storleken diagonalt över skärmen, vilket innebär att skärmar som är mer långsmala får högre tumstorlek i förhållande till skärmytan.