Tv a Led

Tv a Led – La tecnologia a Led nei televisori a cristalli liquidi

In questo articolo ti parlerò della Tv a Led e della tecnologia a Led nei televisori a cristalli liquidi.

La tecnologia LCD continua a superare se stessa anno dopo anno.

In termini di consumi, di affidabilità e, soprattutto, in termini di qualità dell’immagine.

A questo punto ti starai chiedendo … ma questo articolo non doveva parlare dei Tv a Led?

Per arrivare ai Tv a Led dobbiamo fare, obbligatoriamente, un piccolo salto indietro.

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Come funziona un Tv LCD

La sigla LCD sta per “Liquid Crystal Display“.

Non è altro che uno schermo a cristalli liquidi.

– Perché questo nome?

Questo schermo (o display) è composto da due vetri sovrapposti ed al centro c’è una sottilissima intercapedine riempita di cristalli liquidi.

La parte fondamentale di questo display è, appunto, questo strato tra i due vetri.

Questi cristalli hanno delle proprietà fisiche “particolari”.

Le loro molecole, se soggette ad un campo elettrico, si orientano tutte nella stessa direzione permettendo il passaggio della luce.

Viceversa, togliendo il campo elettrico, i cristalli si orientano in modo tale da bloccare il passaggio della luce.

– Ma allora come è possibile creare un immagine?

Questa intercapedine è composta da tante piccole celle controllate singolarmente da elettrodi.

È possibile quindi controllarle facendo filtrare o meno la luce nei punti dove serve.

Viene così creata una matrice di celle.

Riuscendo così a comporre un immagine composta da tante celle, maggiori sono le celle di un display e maggiore sarà la risoluzione dell’immagine.

L’elettronica che controlla il display è in grado di eccitare e diseccitare le celle tantissime volte in un secondo.

– Come si crea il colore?

Sulla superfice esterna vengono applicati dei filtri colore per ogni singola cella.

Avremo quindi delle celle con filtri rossi, celle con filtri blu e celle con filtri verdi.

Tre celle adiacenti RGB (Red, Green e Blu) compongono un singolo elemento chiamato Pixel Element.

Modulando l’intensità del campo elettrico su ogni singola cella verrà fatta passare più o meno luce.

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Il mix di luce di intensità delle tre celle determinerà la colorazione di quel Pixel Element.

Si otterranno in questo modo tutte le colorazioni possibili per creare un’immagine a colori il più fedele possibile alla realtà.

L’insieme di questi colori prende il nome di Gamut (Gamma).

Un esempio?

Su un display Full Hd ci sono oltre 2 milioni di pixel e quindi oltre 6 milioni di celle che compongono l’intera immagine con i 3 colori fondamentali.

1920 per 1080 pixel = 2.073.600

Questa è la risoluzione esatta di un display Full Hd.

Considera inoltre che, per rendere un’immagine il più reale possibile, un solo fotogramma dovrà ripetersi almeno 50 volte in un secondo (Refresh video a 50 Hz – Hertz).

2.073.600 x 3 celle = 6.220.800

6.220.800 x 50 Hertz = 311.040.000

Questi sono i calcoli che dovrà fare l’elettronica di un display Full Hd con un Refresh video a 50 Hz, oltre i 311 milioni di calcoli al secondo.

Un display 4K ha una risoluzione di 3840 x 2160 pixel, questo pannello contiene ben 8.294.400 pixel.

Avrai sicuramente sentito parlare di Tv o Monitor con Refresh video a 100 Hz, a 200 Hz e oltre.

  • Refresh video

“La frequenza di Refresh è un valore che indica quante volte in un secondo il tuo Tv o Monitor aggiorna l’immagine, si misura in Hz (Hertz)”.

Quindi, ti sarà ora chiaro l’enorme quantità di calcoli che dovrà sostenere l’elettronica per generare un solo fotogramma in un solo secondo.

Soprattutto nei display con Refresh video sempre più alti.

Vediamo quali sono gli altri parametri fondamentali che caratterizzano un display LCD:

  • Il tempo di risposta.

È il tempo che impiegano i cristalli liquidi delle celle, ogni volta che viene cambiato lo stato del campo elettrico, ad “accendersi” ed a “spegnersi”.

Più basso è questo valore (espresso in millisecondi) e minore sarà l’effetto scia sulle immagini in movimento.

  • Angolo di visione

I primi pannelli LCD avevano un angolo di visione molto stretto, per poter avere un immagine corretta bisognava rimanere frontalmente allo schermo.

Spostandosi lateralmente cominciava a decadere la qualità, soprattutto il contrasto.

Per risolvere questo problema sono stati sviluppati pannelli più complessi.

Una soluzione adottata è quella con dei Pixel Element a 6 celle (2 celle per ogni colore).

Una cella è ottimizzata per la visione centrale e l’altra per la visione laterale, ottenendo un immagine perfettamente visibile, con un angolo di visione quasi di 180°.

Ma non è sufficiente “accendere” o “spegnere” semplicemente le celle, velocizzare il tempo di risposta o raddoppiarle per aumentare l’angolo di visione.

Vediamo il perché.

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La retroilluminazione

Le celle, che compongono un display LCD, non si accendono di luce propria.

Ed ecco che entra in gioco la retroilluminazione, senza la quale il display risulterebbe “spento”.

Senza non sarebbe visibile alcuna immagine.

La retroilluminazione viene, quindi, applicata dietro al pannello LCD.

La luce, della retroilluminazione, passerà o meno a secondo della cella se è “accesa” o “spenta” in un determinato istante.

Negli schermi LCD tradizionali la retroilluminazione è generata da una serie di sottili lampade fluorescenti posizionate orizzontalmente dietro il pannello.

Questo tipo di luce ha un limite, ovvero che è fissa.

In pratica, non è possibile modulare l’intensità della luce, ad esempio nelle le scene che ne hanno poca.

Il risultato e che il colore nero risulta meno profondo.

“Un immagine è tanto più realistica quanto è più alto il rapporto di contrasto determinato soprattutto dalla profondità del nero.”

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Tv a Led – La retroilluminazione a Led

I led consumano molto meno rispetto alle lampade fluorescenti e riscaldano molto meno.

I led sono più luminosi e la luce emessa è più neutra e quindi i pannelli risultano essere molto più luminosi ed hanno una migliore resa cromatica.

  • Global dimming

Grazie alla retroilluminazione a Led è possibile modulare l’intensità della luce dove occorre.

Questa tecnica è chiamata “Global dimming”, che prevede che la luce dei Led venga modulata a secondo della scena.

Si avranno così scene più scure, abbassando la luminosità emessa dai led, con immagini aventi un nero più elevato.

Mentre si otterranno immagini più chiare, aumentando la luminosità dei led, per immagini più luminose.

Tutto questo non è possibile con le lampade fluorescenti o con qualche altro tipo di retroilluminazione.

  • Led Edge

Un’altra soluzione adottata per ridurre ulteriormente lo spessore dei display è il “Led Edge“.

La retroilluminazione non viene da dietro ma dai lati del pannello.

Le barre Led vengono applicate sui bordi del display e con dei vetri la luce viene propagata su tutto lo schermo.

Con questa tecnica si ottengono Tv o Monitor più sottili e con un design più elegante.

La definizione più corretta di un Tv a Led è in realtà

Tv LCD retroilluminato a LED

Per comodità e per semplicità vengono chiamati

Tv a LED

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