पेनटाइल मैट्रिक्स परिवार

पेनटाइल मैट्रिक्स इलेक्ट्रॉनिक दृश्य प्रदर्शन में उपयोग की जाने वाली पेटेंट सबपिक्सल मैट्रिक्स योजनाओं का एक परिवार है। पेनटाइल SAMSUNG  का ट्रेडमार्क है। पेनटाइल मैट्रिस का उपयोग AMOLED और LCD डिस्प्ले में किया जाता है।

ये पिक्सेल ज्यामिति विशेष रूप से डिस्प्ले ड्राइवर में एम्बेडेड [[उपपिक्सेल प्रतिपादन]] के लिए मालिकाना एल्गोरिदम के साथ संचालित करने के लिए डिज़ाइन की गई है, जो पारंपरिक आरजीबी (लाल-हरा-नीला) स्ट्राइप पैनल के साथ प्लग करें और खेलें संगतता की अनुमति देती है।

अवलोकन
पेनटाइल मैट्रिक्स (विक्षनरी:पेंटा-|पेंटा- से एक नवशास्त्र, जिसका अर्थ ग्रीक और टाइल में पांच है) 1990 के दशक की शुरुआत में विकसित प्रोटोटाइप उपपिक्सेल व्यवस्था के ज्यामितीय लेआउट का वर्णन करता है। लेआउट में एक पंचवृक्षी होता है जिसमें प्रत्येक यूनिट सेल में दो लाल उपपिक्सेल, दो हरे उपपिक्सेल और एक केंद्रीय नीला उपपिक्सेल शामिल होता है। यह मानव रेटिना की biomimicry  से प्रेरित था जिसमें एल और एम प्रकार की शंकु कोशिकाओं की लगभग समान संख्या होती है, लेकिन एस शंकु काफी कम होते हैं। चूंकि एस शंकु मुख्य रूप से नीले रंगों को समझने के लिए जिम्मेदार हैं, जो चमक की धारणा को उल्लेखनीय रूप से प्रभावित नहीं करते हैं, डिस्प्ले में लाल और हरे उपपिक्सेल के संबंध में नीले उपपिक्सेल की संख्या कम करने से छवि गुणवत्ता कम नहीं होती है।  हालाँकि लेआउट रंग रिसाव छवि विरूपण का कारण बन सकता है, जिसे फ़िल्टर द्वारा कम किया जा सकता है।  कुछ मामलों में लेआउट पारंपरिक आरजीबी लेआउट की तुलना में कम मौइरे और अवरोध का कारण बनता है। पेनटाइल लेआउट को विशेष रूप से उपपिक्सेल रेंडरिंग के साथ काम करने और उस पर निर्भर होने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो एक छवि को प्रस्तुत करने के लिए औसतन प्रति पिक्सेल केवल एक और एक चौथाई उपपिक्सेल का उपयोग करता है। अर्थात्, किसी भी दिए गए इनपुट पिक्सेल को या तो लाल-केंद्रित तार्किक पिक्सेल, या हरे-केंद्रित तार्किक पिक्सेल पर मैप किया जाता है।

इतिहास
पेनटाइल का आविष्कार कैंडिस एच. ब्राउन इलियट ने किया था, जिसके लिए उन्हें 2014 में सूचना प्रदर्शन के लिए सोसायटी के ओटो शेड पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। इस तकनीक को 2000 से 2008 तक क्लेयरवॉयंटे कंपनी द्वारा लाइसेंस दिया गया था, उस दौरान कई एशियाई लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (एलसीडी) निर्माताओं द्वारा कई प्रोटोटाइप पेनटाइल डिस्प्ले विकसित किए गए थे। मार्च 2008 में, सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स ने क्लेयरवॉयंटे की पेनटाइल आईपी संपत्ति का अधिग्रहण किया। इसके बाद सैमसंग ने पेनटाइल तकनीक के विकास को जारी रखने के लिए एक नई कंपनी, नोवॉयन्स, इंक. को वित्त पोषित किया।

पेनटाइल आरजीबी
AMOLED और प्लाज्मा प्रदर्शन  में PenTile RGBG लेआउट का उपयोग किया जाता है डिस्प्ले बारी-बारी से लाल और नीले पिक्सल के साथ जुड़े हुए हरे पिक्सल का उपयोग करता है। मानव आँख हरे रंग के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील है, विशेष रूप से उच्च रिज़ॉल्यूशन की चमक संबंधी जानकारी के लिए। हरे उपपिक्सेल को एक-से-एक आधार पर इनपुट पिक्सल में मैप किया जाता है। लाल और नीले उपपिक्सेल को कम रिज़ॉल्यूशन पर क्रोमा सिग्नल का पुनर्निर्माण करते हुए उप-नमूना दिया गया है। ल्यूमिनेंस सिग्नल को इनपुट छवि से उच्च स्थानिक आवृत्तियों के पुनर्निर्माण को अनुकूलित करने के लिए अनुकूली उपपिक्सेल रेंडरिंग फिल्टर का उपयोग करके संसाधित किया जाता है, जिसमें हरे उपपिक्सेल अधिकांश पुनर्निर्माण प्रदान करते हैं। लाल और नीले उपपिक्सेल क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर स्थानिक आवृत्तियों का पुनर्निर्माण करने में सक्षम हैं, लेकिन विकर्ण के उच्चतम स्तर पर नहीं। इनपुट छवि के लाल और नीले चैनलों में विकर्ण उच्च स्थानिक आवृत्ति जानकारी को छवि पुनर्निर्माण के लिए हरे उपपिक्सेल में स्थानांतरित किया जाता है। इस प्रकार आरजी-बीजी योजना पारंपरिक आरजीबी-आरजीबी योजना की तुलना में एक तिहाई कम उपपिक्सेल के साथ एक रंगीन डिस्प्ले बनाती है लेकिन समान मापा ल्यूमिनेंस प्रदर्शन रिज़ॉल्यूशन के साथ।  यह आमतौर पर डिजिटल कैमरा में उपयोग किए जाने वाले बायर फ़िल्टर के समान है।

उपकरण
2021 तक, पोर्टेबल उपभोक्ता उपकरणों में लगभग सभी OLED स्क्रीन किसी न किसी रूप में पेंटाइल सबपिक्सल लेआउट का उपयोग करते हैं।


 * आईफोन एक्स
 * iPhone Xs|Apple iPhone XS/XS Max
 * आईफोन 11 प्रो|एप्पल आईफोन 11 प्रो/11 प्रो मैक्स
 * आईफोन 12|एप्पल आईफोन 12/12 मिनी
 * आईफोन 12 प्रो|एप्पल आईफोन 12 प्रो/12 प्रो मैक्स
 * आईफोन 13|एप्पल आईफोन 13/13 मिनी
 * आईफोन 13 प्रो|एप्पल आईफोन 13 प्रो/13 प्रो मैक्स
 * आईफोन 14|एप्पल आईफोन 14/14 प्लस
 * आईफोन 14 प्रो|एप्पल आईफोन 14 प्रो/14 प्रो मैक्स
 * ब्लैकबेरी Q10
 * डेल वेन्यू प्रो
 * गैलेक्सी नेक्सस
 * एचटीसी वन एस
 * एचटीसी डिजायर (केवल AMOLED वेरिएंट)
 * एचटीसी विवे
 * हुआवेई एसेंड पी1
 * हुआवेई मेट 20 प्रो
 * हुआवेई P30
 * हुआवेई P30
 * माइक्रोसॉफ्ट लूमिया 650
 * मोटोरोला RAZR i
 * मोटोरोला Droid 3
 * मोटो एक्स (दूसरी पीढ़ी)
 * नेक्सस वन
 * नेक्सस एस (केवल सुपर AMOLED वेरिएंट)
 * नेक्सस 6
 * नेक्सस 6पी
 * नोकिया पाठ
 * नोकिया लूमिया 730/नोकिया लूमिया 735
 * नोकिया लूमिया 800
 * नोकिया लूमिया 925
 * नोकिया लूमिया 928
 * नोकिया लूमिया 1020
 * अकूलस दरार
 * ओकुलस क्वेस्ट
 * वनप्लस 3
 * वनप्लस 3T
 * वनप्लस 5
 * वनप्लस 5T
 * वनप्लस 6
 * वनप्लस 6T
 * पैनटेक बर्स्ट
 * गूगल पिक्सेल
 * गूगल पिक्सेल
 * गूगल पिक्सेल
 * गूगल पिक्सेल
 * गूगल पिक्सेल
 * गूगल पिक्सेल
 * सैमसंग गैलेक्सी एस (2010 स्मार्टफोन)
 * सैमसंग गैलेक्सी एस प्लस
 * सैमसंग गैलेक्सी एस III
 * सैमसंग गैलेक्सी एस III मिनी * सैमसंग गैलेक्सी एस.सी
 * [[सैमसंग गैलेक्सी ज़िया]]
 * सैमसंग गैलेक्सी S6
 * सैमसंग गैलेक्सी S6 एक्टिव
 * सैमसंग गैलेक्सी S6 एज
 * सैमसंग गैलेक्सी S6 एज+
 * सैमसंग गैलेक्सी S7
 * सैमसंग गैलेक्सी S7 एज
 * सैमसंग गैलेक्सी S8
 * सैमसंग गैलेक्सी S8|सैमसंग गैलेक्सी S8+
 * सैमसंग गैलेक्सी S8 एक्टिव
 * सैमसंग गैलेक्सी S9
 * सैमसंग गैलेक्सी ज़िया+
 * सैमसंग गैलेक्सी S10|सैमसंग गैलेक्सी S10e/S10/S10+/S10 5G
 * सैमसंग गैलेक्सी S20|सैमसंग गैलेक्सी S20/S20+/S20 अल्ट्रा
 * सैमसंग गैलेक्सी S21|सैमसंग गैलेक्सी S21/S21+/S21 अल्ट्रा
 * सैमसंग गैलेक्सी नोट (मूल)
 * सेमसंग गैलेक्सी नोट 3
 * सैमसंग गैलेक्सी नोट 4
 * सैमसंग गैलेक्सी नोट 5
 * सैमसंग गैलेक्सी नोट 7
 * सैमसंग गैलेक्सी नोट 8
 * सैमसंग गैलेक्सी नोट 9
 * सैमसंग गैलेक्सी टैब एस 8.4
 * सैमसंग वेव S8500
 * सैमसंग अतीव स
 * सैमसंग NX10
 * सोनी कसबरा काज़ा
 * एपी के साथ स्वयंसिद्ध

पेनटाइल RGBW
एलसीडी में उपयोग की जाने वाली पेनटाइल आरजीबीडब्ल्यू तकनीक, पारंपरिक लाल, हरे और नीले उपपिक्सेल में एक अतिरिक्त उपपिक्सेल जोड़ती है जो रंग फ़िल्टरिंग सामग्री के बिना एक स्पष्ट क्षेत्र है और बैकलाइट को आने देने का एकमात्र उद्देश्य है, इसलिए सफ़ेद के लिए W। यह समान मात्रा में बिजली का उपयोग करते हुए आरजीबी-मैट्रिक्स की तुलना में एक उज्जवल छवि का उत्पादन करना संभव बनाता है, या कम बिजली का उपयोग करते हुए एक समान उज्ज्वल छवि का उत्पादन करना संभव बनाता है। पेनटाइल आरजीबीडब्ल्यू लेआउट मानव आंखों की लाल-संवेदन और हरे-संवेदन शंकु कोशिकाओं को उच्च-रिज़ॉल्यूशन ल्यूमिनेंस जानकारी प्रस्तुत करने के लिए प्रत्येक लाल, हरे, नीले और सफेद उपपिक्सेल का उपयोग करता है, जबकि सभी रंग उपपिक्सेल के संयुक्त प्रभाव का उपयोग कम प्रस्तुत करने के लिए करता है- सभी तीन शंकु कोशिका प्रकारों के लिए रिज़ॉल्यूशन क्रोमिनेंस (रंग) जानकारी। संयुक्त रूप से, यह मानव दृष्टि के जैविक तंत्र के साथ प्रदर्शन प्रौद्योगिकी के मेल को अनुकूलित करता है। मेटामेरिज्म (रंग) रेंडरिंग के साथ संयुक्त सबपिक्सल रेंडरिंग का उपयोग करते हुए, पारंपरिक तीन के बजाय चार रंग प्राइमरी होने के बावजूद, लेआउट आरजीबी स्ट्राइप (आरजीबी-आरजीबी) लेआउट के समान रिज़ॉल्यूशन के लिए एक तिहाई कम उपपिक्सेल का उपयोग करता है। मेटामर रेंडरिंग छवि तीक्ष्णता में सुधार करने के लिए सफेद उपपिक्सेल और संयुक्त लाल, हरे और नीले उपपिक्सेल: डब्ल्यू <> आरजीबी के बीच ऊर्जा वितरण को अनुकूलित करता है।

डिस्प्ले ड्राइवर चिप में RGB से RGBW कलर वेक्टर स्पेस कनवर्टर और सरगम मानचित्रण एल्गोरिदम है, इसके बाद मेटामर और सबपिक्सेल रेंडरिंग एल्गोरिदम हैं। संतृप्ति (रंग सिद्धांत) रंग गुणवत्ता को बनाए रखने के लिए, संतृप्त रंगों और चरम सफेद चमक के बीच एक साथ कंट्रास्ट त्रुटि से बचने के लिए, साथ ही बैकलाइट पावर आवश्यकताओं को कम करने के लिए, डिस्प्ले बैकलाइट चमक पेनटाइल ड्राइवर इंजन के नियंत्रण में है। जब छवि ज्यादातर असंतृप्त रंगों की होती है, जो सफेद या भूरे रंग के करीब होती है, तो बैकलाइट की चमक काफी कम हो जाती है, अक्सर 50% से भी कम, जबकि क्षतिपूर्ति के लिए एलसीडी का स्तर बढ़ाया जाता है। जब छवि में बहुत चमकीले संतृप्त रंग होते हैं, तो बैकलाइट की चमक उच्च स्तर पर बनी रहती है। पेनटाइल आरजीबीडब्ल्यू में एक वैकल्पिक उच्च चमक मोड भी है जो बाहरी दृश्य-क्षमता में सुधार के लिए काले और सफेद पाठ जैसे असंतृप्त रंग छवि क्षेत्रों की चमक को दोगुना कर देता है।

उपकरण

 * मोटोरोला MC65
 * मोटोरोला ES55
 * मोटोरोला ES400
 * मोटोरोला एट्रिक्स 4जी
 * सैमसंग गैलेक्सी नोट 10.1 2014 संस्करण
 * लेनोवो योगा ज़ेड प्रो
 * लेनोवो योगा 3 प्रो
 * HP ENVY TouchSmart 14-k022tx स्लीकबुक
 * एमएसआई जीएस60 घोस्ट प्रो 4के
 * लेनोवो आइडियापैड Y50 4K
 * आसुस ज़ेनबुक UX303LN 4K
 * आसुस ज़ेनबुक प्रो UX501JW
 * एलजी यूएच7500/6500/6100
 * एलजी थिनक्यू जी7/जी7+
 * ओकुलस क्वेस्ट 1

विवाद
रंग सबपिक्सेलेटेड फ्लैट पैनल डिस्प्ले के रिज़ॉल्यूशन की परिभाषा या माप के संबंध में चल रहे विवाद ने कई लोगों को परेशान किया है  पेनटाइल डिस्प्ले उत्पादों के रिज़ॉल्यूशन दावों पर सवाल उठाना। पत्रकारों ने नोट किया है कि अस्तित्व में मौजूद लगभग हर फ्लैट-पैनल टीवी में, प्रत्येक पिक्सेल एक लाल, एक हरे और एक नीले उपपिक्सेल (आरजीबी) से बना होता है, सभी एक समान आकार के होते हैं। पारंपरिक फ्लैट-पैनल स्क्रीन में, रिज़ॉल्यूशन को प्रत्येक अक्ष में एक सरणी में, तीन के समूह में, लाल, हरे और नीले उपपिक्सेल की संख्या द्वारा परिभाषित किया जाता है। परिणामस्वरूप, प्रत्येक पिक्सेल या उपपिक्सेल का समूह, पड़ोसी पिक्सेल की परवाह किए बिना, स्क्रीन पर कोई भी रंग प्रस्तुत कर सकता है। पेनटाइल स्क्रीन के मामले में ऐसा नहीं है।

रंगीन डिस्प्ले में रिज़ॉल्यूशन को मापने और परिभाषित करने की वीडियो इलेक्ट्रॉनिक्स स्टैंडर्ड एसोसिएशन (वीईएसए) विधि लाइन जोड़े के कंट्रास्ट को मापने के लिए है, जिसमें टेक्स्ट को प्रस्तुत करने के लिए डिस्प्ले के लिए न्यूनतम 50% कंट्रास्ट (दृष्टि) की आवश्यकता होती है। पेनटाइल डिस्प्ले के डेवलपर्स निर्दिष्ट रिज़ॉल्यूशन की गणना करने के लिए लाइन जोड़े के कंट्रास्ट के लिए इस वीईएसए मानदंड का उपयोग करते हैं। आरजीबीजी लेआउट में वैकल्पिक लाल और नीले उपपिक्सेल को पड़ोसी पिक्सल के साथ 'साझा' या उप-नमूना किया जाता है। पेनटाइल डिस्प्ले पर एक तिहाई कम उपपिक्सेल घनत्व के कारण समान पिक्सेल घनत्व वाले RGB स्ट्राइप डिस्प्ले की तुलना में पिक्सेल संरचना अधिक दृश्यमान हो सकती है। किसी दिए गए रिज़ॉल्यूशन विनिर्देश के लिए उपपिक्सेल के नुकसान ने कुछ पत्रकारों को पेनटाइल के उपयोग को संदिग्ध अभ्यास के रूप में वर्णित करने के लिए प्रेरित किया है और एक तरह का धोखा। किसी दिए गए आकार और रिज़ॉल्यूशन विनिर्देश के लिए, आरजीबी स्ट्राइप रंग की तुलना में पेनटाइल स्क्रीन कुछ संतृप्त रंगों और पृष्ठभूमि पर धुंधले पाठ के साथ दानेदार, पिक्सेलयुक्त, धब्बेदार दिखाई दे सकती है। यह प्रभाव उपपिक्सेल की संख्या के प्रतिबंध के कारण समझा जाता है जो छवि पुनर्निर्माण में भाग ले सकते हैं जब रंग प्राथमिक रूप से अत्यधिक संतृप्त होते हैं। RGBW मामले में, ऐसा इसलिए होता है क्योंकि संतृप्त रंग को बनाए रखने के लिए W उपपिक्सेल उपलब्ध नहीं होगा। आरजीबीजी मामले में, यह प्रभाव तब घटित होगा जब रंग सीमा मुख्य रूप से लाल या नीला हो, क्योंकि पूरी तरह से आबादी वाला (प्रति पिक्सेल एक हरा) उप-पिक्सेल योगदान नहीं कर सकता है। अन्य सभी मामलों के लिए, पाठ और विशेष रूप से पूर्ण रंगीन छवियों का प्रभावी ढंग से पुनर्निर्माण किया जाता है।

फायदे और नुकसान
पेनटाइल लेआउट एक निर्दिष्ट रिज़ॉल्यूशन बनाने के लिए आवश्यक उपपिक्सेल की संख्या कम कर देता है। नतीजतन, अन्य प्रौद्योगिकियों की तुलना में कम लागत पर पेनटाइल AMOLED स्क्रीन पर एचडी रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करना संभव है, और अधिकांश समीक्षक ध्यान दें कि 300 पीपीआई (वीईएसए के अनुसार - पूर्ण पिक्सेल नहीं) रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले (जैसे सैमसंग गैलेक्सी एस III) पेनटाइल बनाते हैं कम रिज़ॉल्यूशन वाले पेनटाइल डिस्प्ले (ड्रॉइड रेज़र) की तुलना में प्रभाव कम स्पष्ट है। दूसरा लाभ कम बिजली की खपत है: एचटीसी वन एस में पेनटाइल डिस्प्ले का उपयोग इसे समकक्ष एलसीडी स्क्रीन की तुलना में अधिक ऊर्जा कुशल और पतला बनाता है, जिससे एचटीसी वन एक्स के आईपीएस एलसीडी की तुलना में बेहतर बैटरी जीवन मिलता है।   पेनटाइल AMOLED स्क्रीन RGB स्ट्राइप AMOLED से भी सस्ती है। सैमसंग के अनुसार, कम नीले उपपिक्सेल होने के कारण पेनटाइल AMOLED डिस्प्ले का जीवनकाल लंबा होता है। अधिकांश पेनटाइल डिस्प्ले बारी-बारी से हरे और नीले/लाल पिक्सेल के आयताकार ग्रिड का उपयोग करते हैं। हालाँकि सैमसंग गैलेक्सी S4 एक पेनटाइल डायमंड पिक्सेल ऐरे का उपयोग करता है, जहाँ हरे पिक्सेल अंडाकार होते हैं और एक ही पंक्ति में दोहराए जाते हैं, जबकि लाल और नीले पिक्सेल बड़े होते हैं और हरे रंग की रेखाओं के बीच वैकल्पिक होते हैं, जो तुलना में कम विपथन के साथ अधिक समान रंग सुनिश्चित करते हैं। गैलेक्सी एस III पर पिछली पीढ़ी का पेनटाइल डिस्प्ले।

रिसेप्शन
स्मार्टफ़ोन के लिए पेनटाइल डिस्प्ले को मिश्रित प्रतिक्रिया मिली है। उदाहरण के लिए, मोटोरोला एट्रिक्स 4जी के डिस्प्ले में गलत रंग और खराब व्यूइंग एंगल थे, सबसे दूर के ज़ूम पर व्यावहारिक रूप से अपठनीय टेक्स्ट का तो जिक्र ही नहीं किया गया। इसके अलावा मूल Droid रेज़र और सस्ते RAZR V के बीच तुलना में, RAZR V का TN TFT LCD (उच्च-स्तरीय IPS पैनल LCD की तुलना में एक निम्न-स्तरीय LCD) Droid रेज़र के सुपर AMOLED की तुलना में बहुत अधिक क्रिस्प पाया गया। दोनों स्क्रीन समान 'रिज़ॉल्यूशन' का उपयोग करने के बावजूद उन्नत पेनटाइल।

यह भी देखें

 * क्वाट्रॉन - आरजीबीवाई के माध्यम से आरजीबी पुनरुत्पादन
 * आरजीबीई फ़िल्टर - एक अतिरिक्त पन्ना उपपिक्सेल के साथ आरजीबी
 * बायर फिल्टर - छवि सेंसर में उपयोग किए जाने वाले आरजीजीबी फिल्टर