Display: quale scegliere?

Il continuo progresso nelle tecnologie costruttive dei display porta con una certa frequenza innovazioni nel mercato dei computer portatili e tablet, ma anche degli smartphone, per questo la scelta di un dispositivo e la valutazione della miglior tecnologia può essere difficile per l’utente non particolarmente esperto.

I dispositivi “mobile” sono nati con il classico display a cristalli liquidi, che negli anni si è evoluto grazie a perfezionamenti apportati dai vari produttori, ognuno dei quali ha apposto il proprio marchi di fabbrica contraddistinguendo il proprio prodotto con una sigla.

Cerchiamo di fare un po’ di chiarezza e di rispondere alla domanda: “qual è il miglior display”. In realtà questa domanda non ha una vera risposta perché non esiste un display migliore in assoluto ma ciascun display ha caratteristiche che lo rendono migliore in determinati ambiti.

Partiamo con una panoramica sui display a cristalli liquidi, che derivano dalla matrice TN.

Display TN (Twisted Nematic );
è la tecnologia basilare per realizzare LCD di qualsiasi tipo e quindi quelli grafici usati in notebook, tablet e smartphone. Nel tipo transflettivo, che è quello normalmente impiegato, l’immagine viene visualizzata facendo ruotare particelle di cristallo liquido in modo da coprire o lasciar passare la luce che arriva dalla retroilluminazione. Questo display offre dei buoni tempi di risposta (dipendenti da quanto impiegano i cristalli a ruotare sotto l‘azione del campo elettrico che li pilota) ma ha degli angoli di visione limitati, in particolare nella visione verticale (dal basso verso l’alto).
Alcuni pannelli TN utilizzano 6bit, invece di 8bit per colore , per cui possono visualizzare solo 256.000 colori (6 bit di colore per canale R, G, B). Arrivano a simulare 16,2 milioni di colori utilizzando delle tecniche come l’ FRC (Frame Rate Control), (vengono alternati i due colori più vicini a quello da visualizzare in rapidissima successione) oppure con la tecnica Dithering, dove i colori mancanti vengono simulati combinando in pixel vicini (a “scacchiera”) colori prossimi (per esempio il giallo e il rosso per ottenere l’arancio).
A volte i display TN sono contrassegnati come TN+FILM, a indicare che alla loro superficie esterna è applicata una pellicola capace di deflettere la luce per aumentare gli angoli di visuale (la pellicola è praticamente utilizzata su tutti i TN anche se non specificato).
Una miglioria del TN è il Super Twisted Nematic, con il quale comunque non si ottengono angoli di visione superiori a 150 gradi.

Display TFT (Thin Film Transistor): è un’evoluzione del TN che impiega un transistor ad effetto di campo per gestire il campo elettrico che polarizza i cristalli liquidi, direttamente nel pixel; la sua struttura è quindi molto complessa e il tempo di risposta non è rapidissimo, tuttavia la particolare struttura conferisce un angolo di visione che arriva a 160÷170° in orizzontale e circa 150 ° in verticale, Il TFT è il pannello più usato e diffuso.

Display IPS (In Plane Switching): è stato sviluppato dalla Hitachi nel 1996 per migliorare gli angoli di visione e la riproduzione del colore dei TN. Inizialmente però i tempi di risposta erano lunghi , migliorati notevolmente nelle evoluzioni successive S-IPS (Super-IPS sviluppato dalla joint-venture LG- Philips) AS-IPS (Advanced Super IPS) e nell’ultima evoluzione H-IPS pannello montato su alcuni degli ultimi modelli di alcune marche come NEC, Mitsubishi ed Apple. La caratteristica principale dell’IPS è che consente di avere un angolo di visione praticamente uguale in orizzontale e in verticale (maggiore di 175° in tutte le direzioni). Questa caratteristica viene ottenuta con una tecnologia costruttiva innovativa e rivoluzionaria grazie alla quale il cristallo liquido non ruota sull’asse normale alla superficie dello schermo, ma sullo stesso piano di quest’ultimo (da qui il termine In Plane Switching). Tale caratteristica fa in modo che la luce, opportunamente polarizzata da pellicole applicate allo schermo, possa essere visibile bene anche con forti angolazioni. Questa particolare struttura riduce la quantità di luce dispersa nella matrice, donando allo schermo IPS, oltre agli ampi angoli di visione, una buona riproduzione dei colori.

Le prime versioni dei pannelli IPS erano afflitte da alti tempi di risposta e bassi valori di contrasto, ma le loro evoluzioni hanno in buona parte risolto tali problemi. La tecnologia IPS è largamente impiegata nei panelli per grafica professionale.

Oggi la tecnologia IPS è la più utilizzata per pannelli smartphone e tablet.
I pannelli IPS sono particolarmente indicati per un utilizzo all’aperto grazie all’ottimo livello di retroilluminazione, con risultati di solito superiori anche ai più costosi OLED. Per quanto riguarda l’impiego nei tablet e negli smartphone, l’unica nota negativa è data dalla struttura del pannello e del touch screen, che in base alla tipologia possono soffrire di una certa quantità di riflessi.

Display MVA (Multi-domain Vertical Alignment): nato nel 1998 in casa Fujitsu, è un compromesso tra TN e IPS. Questo pannello è in grado di offrire angoli di visione di 170° E buon contrasto, buona riproduzione e profondità del colore, con tempi di risposta abbastanza brevi, tanto da soddisfare le applicazioni mobile ma anche chi gioca col computer o ci vede filmati. Le più recenti evoluzioni dell’MVA vengono siglate P-MVA, A-MVA (quest’ultima sviluppata dalla AU Optronics) e S-MVA (Chi Mei Optoelectronics).

Display PVA (Patterned Vertical Alignment): è una variante dell’MVA (nata in casa Samsung) rispetto al quale offre un rapporto di contrasto e angoli di visuale superiori. L’evoluzione del PVA è l’S-PVA (Super Patterned Vertical Alignment), che aumenta ulteriormente il contrasto e riduce i tempi di risposta. I pannelli PVA e S-PVA sono consigliati per chi lavora con la grafica e garantiscono un angolo di visione estremamente ampio, che tocca 178° sia in orizzontale che in verticale. Il principale difetto di questa tecnologia è il costo dei pannelli.

Display Super PLS (Plane-to-Line Switching): nata in casa Samsung, è una variante della IPS rispetto alla quale migliora la brillantezza dell’immagine del 10%, costa meno da produrre e si applica anche ai display flessibili. La PLS è nata per il mercato dei tablet, come alternativa ai più costosi display di Apple.

Display Triluminos: sviluppato dalla Sony per il mercato delle TV e poi trasportato sugli smartphone, ha un funzionamento simile a quello di un normale pannello LCD TFT, con la differenza che alla matrice vengono aggiunte piccole particelle dette Punti Quantici) che emettono determinati tipi di luce a pulsazione costante. Ciò comporta un sensibile incremento nella quantità di colori riproducibili dallo schermo, con immagini che vengono percepite come più vibranti e definite. In linea di massima il Triluminos riesce a ottenere risultati similari a quelli dell’IPS, almeno per quanto riguarda i cromatismi. Gli angoli di visione sono invece leggermente inferiori a quelli ottenibili da LCD IPS e AMOLED.

Triluminos-display-comparison

Display Retina: si tratta di un LCD TFT con una densità di pixel (PPI = pixel per pollice quadrato) tale che l’occhio umano percepisce l’immagine come omogenea e non composta da punti. Naturalmente questo concetto si applica stabilita una certa distanza dall’occhio dell’osservatore al display. Nulla di diverso dal solito: Retina è solo un marchio commerciale, non una tecnologia.

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Confronto tra la visione dei vari tipi di display.

A parte questi, esistono display attivi, ovvero capaci di produrre luce propria, a differenza degli LCD, che bloccano o lasciano passare la luce del backlight e/o quella riflessa sul fondo.

Display OLED (Organic LED): sono visualizzatori attivi i cui pixel sono formati da piccolissimi diodi luminosi composti da materiale organico; in virtù di ciò, ciascun pixel (formato da tre subpixel ognuno di un colore fondamentale) può essere acceso e spento ad elevatissima velocità, garantendo tempi di risposta del display estremamente ridotti. La capacità di produrre luce propria conferisce elevatissimi luminosità e contrasto, che rendono l’OLED il display migliore sotto questo aspetto; a migliorare il contrasto c’è il fatto che il display non è una diapositiva illuminata come può essere considerato un LCD di qualsiasi tecnologia, ma accende e spegne la luce prodotta da ogni pixel, quindi a luce piena si ha la massima luminosità nel colore e a pixel spento c’è il nero assoluto, non una luce posteriore trattenuta da un cristallo liquido ruotato. Gli angoli di visuale degli OLED sono paragonabili a quelli dei TFT ma uniformi verticalmente e orizzontalmente. Il consumo di elettricità è paragonabile a quello degli LCD con retroilluminazione a LED. I punti a sfavore dell’OLED sono la degradazione del colore a lungo andare, la durata non ancora elevatissima e il costo.

Display AMOLED (Active Matrix OLED); i pannelli OLED a matrice attiva sono degli OLED ottimizzati dalla Samsung e utilizzati nei Galaxy. Nel pannello AMOLED i LED organici componenti ciascun pixel (e i LED elementari R, G, B che formano i subpixel) sono ancora organizzati a matrice, però mentre negli OLED sono accesi da righe e colonne, qui ad accendere ogni subpixel è un transistor piazzato nel pixel stesso. Gli AMOLED garantiscono angoli di visione simili a quelli dei migliori IPS, e la resa cromatica è decisamente buona, seppur non ancora ai livelli di un IPS a causa di una naturale sovrasaturazione che richiede un difficile bilanciamento in fase di produzione. Sia OLED che LCD IPS danno buoni risultati sotto la luce del sole, con un lieve vantaggio per gli IPS in virtù della retroilluminazione che –in base al modello– può essere parecchio intensa.