Come scegliere il display LCD – parte 2

Riproduzione dei colori La gamma dei colori riproducibili da uno schermo LCD è una frazione della gamma di sensibilità dell’occhio umano. Molti schermi LCD, tra cui la maggior parte di quelli a basso costo, non sono in grado di visualizzare più di 256K …

Riproduzione dei colori
La gamma dei colori riproducibili da uno schermo LCD è una frazione della
gamma di sensibilità dell'occhio umano. Molti schermi LCD, tra
cui la maggior parte di quelli a basso costo, non sono in grado di visualizzare
più di 256K colori (6 bit di colore per canale R, G, B - rosso,
verde e blu).

Perciò, simulano 16,2M di colori utilizzando altri due bit per canale
per il cosiddetto FRC (Frame Rate Control), alternanza dei
due colori più vicini a quello da visualizzare.

Ad esempio, se occorre assegnare a un pixel il colore 154, 154, 154 (immaginando
24 bit per pixel, otto bit per canale, ciascuno con valori da 0 a 255), ma i
valori più vicini supportati sono 152 e 156, quel pixel simulerà
il colore 154, 154, 154 alternando i valori 152, 152, 152 e 156, 156, 156.

Un'alternativa più primitiva è il dithering
(tremolio), che simula i colori mancanti disponendo a scacchiera quelli più
vicini, come toni di giallo e di rosso per simulare un certo valore di arancione.Si
dovrebbe trovare specificato 6 bit per canale, o 6+2 bit per canale, o 16,2
milioni di colori, per riconoscere la differenza con schermi più costosi
da 8 bit per canale (16,7M di colori effettivi).

La riduzione del reale numero di colori si ripercuote sotto forma di colori
scorretti e di artefatti (strisce trasversali nei gradienti uniformi, sfarfallio,
macchie di colore nelle immagini in movimento, ecc.) causati dall'interazione
tra la geometria dei pixel, le variazioni di colore dell'FRC o del dithering,
il refresh dei pixel e il movimento dell'immagine.

In generale, gli schermi TN hanno colori adatti per applicazioni da ufficio,
mentre si trovano modelli MVA/PVA e S-IPS con una fedeltà del colore
adeguata per il lavoro grafico e fotografico. Qualche raro modello ha introdotto
i 10 bit di colore per canale (un miliardo di colori).

Fondamentale per la fedeltà del colore è la taratura del monitor,
più complessa per un LCD che per un CRT. Mentre i CRT hanno una curva
esponenziale tra tensione d'ingresso e luminosità, gli LCD hanno
una curva a S, e richiedono una taratura individuale (con colorimetro o altra
strumentazione) per adattare la propria curva (diversa da modello a modello,
e persino tra singoli esemplari dello stesso modello) alla resa cromatica desiderata.
Dato che la taratura richiede almeno un quarto d'ora, normalmente non
viene eseguita dai produttori. Ne consegue uno scostamento tra colori previsti
e colori reali.

Questo scostamento viene misurato sotto forma di Delta E
(dal tedesco empfindung, sensazione), e rappresenta la differenza di sensazione
visiva tra il colore da visualizzare e quello visualizzato. La formula del Delta
E è piuttosto complessa, con valori di luminosità e di coordinate
cromatiche del modello CIELAB della visione umana (CIE è la Commission
Internationale de l'Eclairage, commissione internazionale sull'illuminazione,
che ha eseguito le ricerche e pubblicato i diagrammi cromatici della visione
umana).

Il Delta E viene misurato con colorimetro e relativo software. Valori minori
di 1 rappresentano piena corrispondenza del colore; tra 1 e 2 una buona precisione;
valori maggiori di 3 indicano colori diversi. I valori sono misurati lungo l'intera
gamma cromatica (grigi; rosso, verde e blu; toni intermedi).

Tra modelli di LCD le differenze di fedeltà cromatica sono notevoli;
a volte, anche un modello regolabile per una buona riproduzione dei colori esce
di fabbrica con valori altissimi di Delta E, e la taratura non è facile.
Premesso che i TN a 6+2 bit per canale non offrono colori fedeli, tra gli schermi
a 8 bit per canale (più costosi) occorre distinguere tra modelli, anche
in funzione dell'utilizzo. I monitor dedicati ai giochi possono avere
cattiva resa cromatica, perché puntano a una maggiore luminosità
e saturazione dei colori. Le specifiche non includono il grafico dei valori
di Delta E, quindi per scoprire la qualità del colore di un monitor bisogna
affidarsi ai media che pubblicano misure colorimetriche, come www.behardware.com.

Pixel difettosi
Le informazioni che interessano sono: a quale classe appartiene il monitor e
qual è la politica di garanzia sui pixel difettosi, applicata dal produttore
al modello. Talvolta il rivenditore, con un sovrapprezzo, offre garanzie supplementari.

Le classi previste dalla norma ISO 13406-2 sono quattro, e specificano quanti
pixel difettosi per milione possono esserci, suddivisi in Tipo 1 (accesi),
Tipo 2 (spenti)
e Tipo 3 (subpixel R, G, B accesi o spenti).
Molti LCD sono di Classe II, che tollera due pixel accesi, due pixel spenti
e cinque subpixel difettosi per milione di pixel (contro 5, 15, 50 della Classe
III). Oltre a ciò, ogni produttore applica dei criteri in base alla distribuzione
dei difetti nello schermo.

Per le serie economiche, i produttori possono dichiarare normale la presenza
di un numero superiore di pixel. In base a informazioni del settembre 2004,
Viewsonic e Hitachi sostituiscono un monitor LCD con un pixel difettoso (o un
certo numero di subpixel, secondo le dimensioni dello schermo); Philips offre
la garanzia su pixel difettosi in alcuni modelli recenti.
Quest'articolo
spiega quali altri difetti presenti nei pannelli LCD non sono coperti da garanzia.

TN
Gli schermi TN (detti anche TN+film, per i film applicati per
allargare l'angolo di visione), utilizzati in molti monitor per il costo
relativamente basso, sono quelli di minore qualità. La riproduzione dei
colori è approssimativa e l'angolo di visione è ridotto,
perché le proprietà ottiche dei cristalli valgono solo sull'asse
perpendicolare al pannello e dintorni. Il nome TN deriva dalla rotazione (twist)
delle molecole e dalla loro disposizione a filamento (greco nemato). Il tempo
di risposta è sceso, fino a pochi ms.

S-IPS
Introdotti da Hitachi nel 1996 per risolvere i problemi di basso angolo di visione
e cattiva qualità del colore dei TN, gli schermi In-Plane Switching
utilizzano cristalli sempre paralleli al piano del pannello, che ruotano di
90° in presenza di tensione. La luce passa solo applicando tensione (al
contrario dei TN) così, se un pixel va fuori uso, si avrà un punto
nero anziché uno luminoso. Dall'IPS sono nate le varianti tra cui
Super-IPS, la più diffusa. Il tempo di risposta di un IPS da 25 ms è
simile a quello di un TN da 16 ms.

La qualità del colore è la migliore di tutti gli LCD e l'angolo
di visione è ampio, anche se il nero, visto di lato, tende al viola (tipico
degli IPS). Il limite è il contrasto modesto (200:1), e in luce diurna
rende il nero come grigio scuro. Gli schermi IPS sono da almeno 19” e
si prestano per qualunque applicazione, inclusi video e giochi.

MVA/PVA
Nata da Fujitsu nel 1998 come compromesso tra TN e IPS, la tecnologia MVA (Multi-domain
Vertical Alignment) è più veloce dell'IPS, con un buon angolo
di visione e valori di contrasto superiori a TN e IPS.

L'angolo di visione è ottenuto suddividendo i pixel in domini
con diversi angoli di rotazione dei cristalli, salvo per il bianco, che vede
tutti i cristalli quasi paralleli al pannello. La curva del tempo di risposta,
favorevole nei passaggi estremi (bianco-nero), sale nelle transizioni tra toni
intermedi. La qualità del colore è intermedia tra TN e IPS, ma
la visione perpendicolare è priva di alcune tonalità cromatiche,
percepibili deviando dall'asse dello schermo. Il contrasto è inferiore
rispetto ai TN, e varia molto secondo i modelli. La versione PVA (Patterned
VA) di Samsung ha un contrasto migliore e una qualità produttiva più
costante rispetto agli MVA.

La scelta
Non esistendo un LCD ideale per tutti gli usi, occorre stabilire le priorità
tra qualità del colore (lavoro grafico), velocità (giochi), mix
di velocità e qualità (video), dimensioni, politica dei pixel
difettosi e prezzo. Anche la superficie non riflettente e l'ingresso digitale
favoriscono una migliore qualità dell'immagine, e il doppio ingresso
(digitale e analogico) è comodo per collegare due computer.

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