martedì 5 ottobre 2010

Alta definizione. Dall'RGB al Quattron di Sharp: Tecnologie TV, quadro della situazione attuale e previsioni per il futuro

Il classico televisore di casa è ormai da tempo un bene di consumo. Le novità tecnologiche si susseguono una dietro l'altra con scarti di tempo risicati. Non si fa in tempo a finire di pagare il televisore da 23 pollici che subito è diventato “vecchio” e lo si vuole cambiare per la nuova tecnologia o moda del momento.

Che fine hanno fatto i vecchi televisori a Ctr (tubo catodico) che duravano anche 20 anni nelle case dei nostri nonni e genitori?

Negli ultimi anni stiamo assistendo ad una corsa al rinnovo continuo che personalmente ci mette addosso tanta apprensione ed ansia. Le case produttrici vivono una forte competizione internazionale. Per restare a galla e “sopravvivere” devono abbassare i prezzi dei loro prodotti e venderne tanti. Alla fine il mercato si satura.

Ma come convincere i propri affezionati clienti che il loro televisore è vecchio e bisogna cambiarlo?

Lo si fa immettendo sul mercato dei modelli di televisore nuovi ogni anno. Modelli che non saranno necessariamente innovativi dal punto di vista tecnologico, ma all'ultima moda di sicuro. Volete mettere?

Una parodia di tale andazzo potrebbe essere quella della corsa al modello sempre più sottile. Lo spessore ridotto toglie spazio prezioso soprattutto a componenti come gli altoparlanti e vi assicuriamo che nei modelli proposti dal mercato non sono presenti rivoluzioni tecnologiche. Quindi?

La qualità delle immagini resta la stessa, eppure attraverso la pubblicità ci sentiamo vecchi ed in difetto verso la nuova tendenza.

Può capitare di imbattersi in un periodo sterile di innovazioni tecnologiche. Eppure le case produttrici sponsorizzano nuovi modelli. Ma è un male necessario. Un periodo di transizione che ci ha accompagnati in vere ed esaltanti innovazioni.


Tanto per citarne qualcuna ricordiamo:

* La risoluzione Full HD (1920 x 1080 pixel)
* Compatibilità con i 24 fotogrammi al secondo per vedere alla velocità corretta i film in HD (24 Hz)
* Profondità cromatica e risolutezza dei colori
* Possibilità di aumentare i fotogrammi per rendere più fluidi i movimenti panoramici
* Il 3D. Vero tormentone del 2010
* La riduzione dei consumi che si traducono in un minor impatto ambientale e bollette meno care

Oggi come oggi la tendenza dei clienti è quella di acquistare un LCD. Circa il 90% del mercato mondiale è ad appannaggio di questa tecnologia. La quota di mercato per i monitor e televisori al plasma è circa del 10%.


Occhiali LCD Attivi Universali

Il 3D è l'argomento principe che ha cavalcato le riviste tecnologiche del 2010. Attualmente il sistema di visualizzazione stereoscopica che garantisce la migliore qualità richiede l'uso di occhiali LCD attivi che vengono venduti in abbinamento al televisore dotato di tecnologia 3D.
Questi occhiali funzionano solo sui televisori della stessa marca.

E se un utente volesse utilizzare i propri occhiali anche per poterli portare al cinema o guardare un televisore di altra marca?

La soluzione è offerta dalla società XpanD che ha creato degli occhiali LCD universali ed ha recentemente annunciato il rilascio di un nuovo modello disponibile in 12 colori. Gli occhiali 3D peseranno solo 59,5 grammi e verranno forniti con batteria capace di assicurare 200 ore di utilizzo. Il modello in questione è l'X103. Avrà un prezzo di circa 150 euro.


Situazione Attuale

Ormai è praticamente impossibile non trovare all'interno di una casa qualunque almeno uno schermo LCD. Che sia per un televisore o telefonino o schermo della fotocamera digitale o una camcorder, il pannello a cristalli liquidi gode di un dominio assoluto su tutte le altre tecnologie.

Ma come è realizzato un monitor LCD?



Fondamentalmente si tratta di una sovrapposizione di lastre molto sottili.
Se immaginiamo di guardare uno schermo l'ordine degli strati sarà il seguente:

1. Sottile pellicola di polarizzazione
2. Strato di film sul quale è disegnata un'intricata griglia di piccoli rettangoli colorati in ROSSO, VERDE e BLU (RGB)
3. Lastra di vetro
4. Strato di cristalli liquidi
5. Lastra di vetro
6. Sottile pellicola di polarizzazione

Sulle due lastre di vetro sono fotoincisi i percorsi elettrici che vanno a definire la struttura degli elettrodi e dei transistor che governano il comportamento di ogni singola cella (i rettangoli colorati).
Il singolo elemento di questa struttura è nominato sub-pixel. Invece tre celle adiacenti (una rossa, una verde e l'altra blu) compongono quello che conosciamo come pixel.

Un televisore o monitor per computer capace di una risoluzione nativa di 1920 x 1080 pixel contiene in tutto ben 2073600 pixel e (x3) 6220800 sub pixel e transistor.

TECNOLOGIA A 4 COLORI PRIMARI – Una novità che da un po' di tempo viene pubblicizzata sulle reti nazionali di diversi paesi e “l'innovativa” tecnologia a 4 colori primari di sharp.

Praticamente accanto al già conosciutissimo RGB (RED, GREEN, BLUE) viene affiancato un altro colore: il Giallo! Viene quindi adottato un 4 sub pixel (RGBY).

La casa giapponese ritiene che questa tecnologia permette di aumentare la ricchezza delle tinte e la loro policromia.

E' vero, ma ciò che viene omesso è che l'effetto è apprezzabile soltanto quando vengono proiettate sullo schermo immagini che utilizzano sfumature gialle. Allora sì che pesci tropicali, limoni, fiori, macchine, e tutto ciò che utilizza il giallo, appare più vibrante e bello.

Da questo punto di vista l'effetto ottenuto grazie all'emissione di luce gialla pura (e cioè non creata dalla miscelazione del rosso e verde) è veramente apprezzabile. In altre circostanze non lo è affatto.

Ma perchè è stato scelto il giallo e non un altro colore?

La risposta è molto semplice ed è da ricercare nei giocattoli dei bambini. Vi siete mai domandati perchè i giochi dei bimbi hanno determinati colori?
Semplicemente perchè quei colori sono quelli ai quali il nostro sistema visivo è più sensibile.

Tradotto in ambito tecnologico vuol dire che delle migliori sollecitazioni attraverso una diversa saturazione del giallo, forniscono dei miglioramenti sensibili nella visualizzazione di scene dove questa tinta è molto presente.

Ma come si comporta la tecnologia Quattron di Sharp durante la visione di un film?


Durante la presa in visione di un filmato multimediale, il miglioramento della resa cromatica è poca roba. Solitamente nei film i colori che creano una certa atmosfera non sono di certo quelli chiari. Forse nei cartone-animati il miglioramento sarebbe apprezzabile, ma durante un film poliziesco con molto nero e rosso, il giallo avrebbe poca presa sui nostri occhi.

Ma quanto costa?


Naturalmente la realizzazione di un pannello a 4 colori primari al posto di tre costa decisamente di più. Il processo di creazione ed eventualmente di riparazione è più complesso.
Infatti per mantenere costante la risoluzione Full HD i sub pixel devono aumentare di numero e sono più piccoli a pari dimensioni di schermo. Dimensioni più piccole uguale maggiore difficoltà di realizzazione.

C'è chi polemicamente ha fatto presente che ora potrebbe innescarsi una corsa all'introduzione di 5 o 6 colori che vadano a completare la copertura dei colori primari (ciano e magenta). O chi addirittura metterebbe di mezzo anche i colori complementari (Cmy). Ma forse questi sono toni eccessivi, per una azienda che almeno ha proposto qualcosa di diverso investendo tempo e denaro in ricerca. E in una società in cui spesso è l'estetica a premiare le aziende, le innovazioni vanno sempre incoraggiate e stimate. Almeno dal nostro punto di vista.


Quali sono i pannelli LCD che offrono una maggiore qualità?

I televisori che offrono un pannello di ottima fattura sono quelli che impiegano gli IPS - In Plane Switching (Panasonic ed Hitachi) - o gli Mva – Multi Domain Vertical Alignment (Fujitsu e Sharp) – o Pva – Patterned Domain Vertical Alignment (Samsung e Sony).

La tecnologia Ips è stata sviluppata per la prima volta da Hitachi nel lontano 1996.
La sua caratteristica è che i cristalli liquidi ruotano stando sempre paralleli alle lastre trasparenti che li racchiudono.

Grazie a questo accorgimento la luce spuria che scappa dalle celle dei pixel viene ridotta e di conseguenza aumenta la fedeltà cromatica e gli angoli di visualizzazione orizzontali ne beneficiano oltremodo consentendo una visione ottimale anche quando si allontana il punto di visione dal fronte dello schermo.

Inizialmente gli schermi Ips avevano un tempo di risposta un tantino lento. Con il tempo la situazione è migliorata fino ai valori attuali di 6 ms.


La tecnologia Mva nasce nel 1998 grazie all'impegno di Fujitsu.
L'innovazione che ha apportato è stata quella di dividere in parti più piccole il sub-pixel. Ognuna di queste parti è caratterizzata da un orientamento dei cristalli liquidi un filino diverso rispetto alla verticale.
Così la luce che passa attraverso la cella viene mantenuta praticamente costante a prescindere dall'angolo di osservazione dell'utente.
E' la tecnologia che preferisco poiché consente una velocità elevata, un ampio angolo di visualizzazione ed un elevato contrasto.

Dobbiamo riconoscere che i primi modelli presentavano delle fedeltà cromatiche poco congrue ad una piacevole visione. Ma oggi le cose sono cambiate e le generazioni P-Mva (Premium-Mva) sono proprio da elogiare.


La tecnologia Pva è stata realizzata a suo tempo da Samsung. Viene utilizzata una tecnologia simile a quella Mva. Soltanto che fin da subito ha mostrato un contrasto superiore. Grazie alla sua implementazione S-Pva la velocità di risposta è aumentata così da potersi adeguare alla visualizzazione di film e videogiochi, però il livello del nero è molto basso.

Come traspare dalla descrizione delle tecnologie utilizzate la velocità di risposta è sempre stata il tallone d'Achille degli LCD.
Questo vuol dire che per passare da uno strato opaco ad uno trasparente erano necessari molti millisecondi. Da 3 a 6 decine di secondi. Oggi questo problema è stato levigato, ma è ancora presente. Ed è realistico visto che il refresh di un pixel in un segnale video a 50 Hz avviene ogni 20ms.


Un grazie speciale va all'overdrive sviluppato da NEC che applica a ciascuna cella una tensione elettrica superiore o inferiore al normale per un tempo molto breve all'inizio della trasmissione. Se si vuole un colore più scuro, rispetto a quello di partenza, si applica una tensione superiore. Se lo si vuole più chiaro, si usa una tensione inferiore.

Questa operazione consente di ridurre di molto i tempi. Con i pannelli Tn - Twisted nematic – si arriva fino a 2ms. Un valore che elimina totalmente eventuali scie che su alcuni monitor si presentano allorquando viene raffigurato un oggetto in movimento.

Un'altra cosa alla quale bisogna prestare attenzione è se un particolare monitor implementa quella particolare tecnologia (chiamata diversamente dalle case produttrici) che moltiplica i fotogrammi. Sony la chiama Motionflow. Samsung, AutoMotion.

La particolarità di questa tecnologia è che riesce a portare il refresh dei segnali da 50 Hz a 200 Hz.
Nei casi più sempliciotti i frame appaiono ripetuti due o tre o più volte esattamente come avviene nelle sale cinematografiche. In quelli più sofisticati invece vengono addirittura creati dei fotogrammi nuovi ottenuti per interpolazione con quelli esistenti. Però questi sistemi più complessi mettono in ballo algoritmi complessi che possono generare degli artefatti e distorsioni che potrebbero rovinare del tutto il piacere di un bel film.


Cosa consigliamo?

Decisamente tecnologia LCD su pannello p-Mva.


Quali sono i monitor LCD da evitare?

Naturalmente i modelli più economici presentano delle caratteristiche scialbe. Consigliamo di evitare pannelli che adottano tecnologie Tn, Twisted Nematic. Costa poco ed è veloce nel reagire ai cambiamenti di opacità (circa 2 ms). Però è soggetta ad una forte alterazione cromatica quando si allontana il punto di visione dal fronte dello schermo.


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