TV 4K – le tecnologie dei televisori UHD

• Il formato Full HD ha una risoluzione di circa due milioni di pixel
• Lo standard TV 4K arriva a più di otto milioni di pixel

La risoluzione si ottiene moltiplicando il numero di pixel orizzontali per il numero di pixel verticali. Abbiamo quindi una risoluzione di 8.294.400 di pixel (3840×2160) per l’UHD TV. Mentre la risoluzione del TV 4K puro  è di 8.847.360 di pixel (4096 x 2160). Giuro che è l’ultima volta che cedo alla tentazione di trattare i due formati differentemente 🙂 .

Nei nuovi display i pixel hanno dimensioni molto ridotte rispetto alla tecnologia precedente. Questo fa si che sia possibile osservare i nuovi apparecchi televisivi da distanza inferiore senza notare la composizione in pixel dell’immagine televisiva.

Le tecnologie

Quando vedi un televisore da comprare questo ti viene “spiegato” utilizzando una serie di sigle che probabilmente hanno l’effetto di confonderti più che di invogliarti a comprare. Molte di queste però sono davvero interessanti. È il caso quindi che io cerchi di spiegarti cosa sono queste tecnologie.

Quantum Dot LED – QLED

Questa è la tecnologia legata ai televisori che maggiormente farà parlare di sé nei prossimi anni. Questa tecnologia sfrutta la proprietà dei punti quantici ed in particolare la reazione alla luce blu delle nanoparticelle (quantum dot appunto) che a seconda delle dimensioni rilasciano luce di colore diverso. Senza scendere in dettagli troppo tecnici, il vantaggio che ne deriva e che i colori generati con questa tecnologia sono più saturi e quindi molto più vivi. Anche la gestione del nero con questa tecnologia è molto efficace.

I pannelli QLED sono sottili, leggeri e si possono produrre più economicamente rispetto ai pannelli OLED che rappresentano un riferimento in termini di qualità dell’immagine. Rispetto agli OLED avranno il vantaggio di permettere la realizzazione di pannelli anche molto grandi, flessibili e dalla durata molto superiore. Mentre, essendo ancora un pannello retro illuminato, non può ancora garantire i neri profondi degli OLED.

Questa tecnologia per il momento è ancora a luce filtrata, con tutte le problematiche legate alla strutture a pannelli sovraposti. In futuro però sarà possibile produrre display “self-emitting”, in cui i quantum dot saranno in grado di emettere direttamente la luce. Questo dovrebbe permettere un grosso salto di qualità e rendere questa tecnologia matura.

OLED

Poco fa ti dicevo che gli OLED sono un riferimento, questo perché, gli OLED, sono i display che al momento garantiscono la qualità migliore che puoi trovare su un TV di fascia alta. Di contro è una tecnologia cara e che non garantisce una vita lunghissima dei suoi componenti.

Sono display con tecnologia “self-emitting” questo vuol dire che ogni pixel è una sorgente luminosa a se stante. Questa cosa ha due grandi vantaggi, il più importante è che potendo accendere ogni punto del display, è possibile anche spegnerlo producendo così dei neri perfetti.

Ti spiego meglio questa cosa, i display che non sono ad emissione di luce diretta hanno un pannello retro-illuminante. Quella che vedi sotto forma di immagine, è la luce opportunamente filtrata e colorata. Per generare il nero bisogna sbarrare del tutto il passaggio della luce. Nei pannelli LED questo bloccaggio della luce non è perfetto ed il nero che puoi vedere è più che altro un grigio scuro.

Nelle tecnologie self-emitting come quella OLED lo spegnimento di uno o più pixel adiacenti genera una totale assenza di luce e quindi il tanto pubblicizzato nero perfetto.

L’altro vantaggio è l’angolo di visione maggiore. Nel prossimo paragrafo ti spiego che cosa è.

Angolo di visione – Viewing Angle

L’angolo di visione è quell’angolo all’interno del quel è possibile guadare l’immagine televisiva senza alcuna distorsione. L’avrai notato anche tu che se, guardando un TV, ti sposti lateralmente questo perde nitidezza. In particolare il contrasto diventa quasi nullo ed i colori diventano sempre meno brillanti fino a diventare una immagine inguardabile e uniforme. Perché accade questo?

Cerco di spigartelo facendoti un esempio. Ti è mai successo di camminare lungo un area recintata da una rete metallica? Di quelle di filo di ferro intrecciato a forma di rombi e colorata di verde per intenderci. Bene. Hai notato che se provi a guardare qualcosa all’interno del recinto che si trova un po lontano, la vista è disturbata dalla rete. Hai notato poi che man mano che ti avvicini e ti trovi poi di fronte alla cosa che guardavi, la tua visuale diventa chiara e la rete non è più fastidiosa? Ecco, la stessa cosa accade con gli schermi dei TV.

La presenza di un reticolo di cristalli liquidi posto avanti al pannello illuminante (il principio degli schermi LCD) crea proprio questo effetto. I TV con i migliori angoli di visuale saranno quelli che riescono a ridurre il più possibile la distanza tra il pannello retro illuminante ed il pannello LCD. Alcuni produttori lavorano anche sulla forma dei cristalli liquidi componenti le griglie, per aumentare l’angolo di visione dei loro display. Tutto questo spiega anche il perché i display a tecnologie self-emitting, come gli OLED, hanno angolo un angolo di visuale più ampio. Non hanno alcun reticolo davanti alla sorgente luminosa.

La maggior parte dei  TV in commercio hanno angoli di visione dichiarati  intorno a 160° per l’angolo laterale e 90° per l’angolo verticale. I migliori TV dichiarano un angolo laterale di 178°.

Local Dimming

Il local dimming è una tecnica che si applica ai pannelli full led. Non è possibile usarla nei display edge. La tecnica consiste nel intervenire sull’accensione e sullo spegnimento di alcune aree del pannello retroilluminante interessate da immagini di colore nero. Lo scopo è quello di ridurre l’effetto trasparenza delle tendine LCD che dovrebbero oscurare il pannello illuminante per generare il nero. Tendine che, come noto, hanno un’efficacia relativa. Utilizzando la tecnica di spegnere temporaneamente i led illuminanti dell’area che riproduce un immagine nera è possibile dare dei neri molto più profondi migliorando sensibilmente la qualità dell’immagine.

Micro Dimming

Il micro dimming, come già lascia presagire il nome, garantisce un controllo più preciso dell’accensione/spegnimento delle aree del pannello illuminante interessate dai neri. Per ottenere questo risultato il display è stato suddiviso in un numero di aree maggiore (circa 10 volte). Per il controllo di queste aree sono stati potenziati anche l’hardware ed il software che processano le immagini per definire le aree di illuminazione e spegnimento del display. Queste azioni devono essere messe in atto con gradualità, per evitare orribili effetti di differenze di illuminazione delle diverse aree dell’immagine televisiva.

Peak Illuminator

Questo sistema è della Samsung. È molto simile al micro dimming ma agisce sui “bianchi”. Utilizza lo stesso sistema per processare le immagini e fornisce un’illuminazione superiore nelle aree più chiare per dar loro maggiore brillantezza.

Ultra black

Anche questa è una tecnologia usata dalla Samsung e che è stata già usata in precedenza da aziende come Philips e Sharp. Si tratta di un particolare filtro inserito nel display capace di deviare eventuali luci esterne che possono modificare la percezione della qualità dell’immagine. Per realizzare questo filtro si è replicata la struttura degli occhi delle falene naturalmente capaci di assorbire la luce. Le nanostrutture del filtro indirizzano la luce in maniera che essa non si rifletta verso l’osservatore dell’apparecchio televisivo disturbando la visione.

HDR – High Dynamic Range – Dolby Vision

Questa sigla semplice semplice nasconde una vera e propria rivoluzione per quel che riguarda i colori dei nostri TV. HDR è una tecnologia che sarà molto spinta dai produttori di apparecchi televisivi nei prossimi anni. Questa permette colori molto più vivi e un effetto ottico molto più prossimo alla realtà rispetto alle passate generazioni di TV 4K.

I nuovi display con tecnologia HDR hanno un pannello LCD a 10 bit contro gli attuali 8 bit. Questo porta le possibili sfumature di colore da 16,7 milioni a quasi un miliardo. Già questo dato può far capire a quali miglioramenti cromatici andiamo incontro. Anche in termini di luminosità si dovrebbe passare a valori dieci volte superiori. Da cento a mille nits (unità di misura della luminosità dei display).

In termini reali, gli attuali TV riescono a mostrarci circa il 35% della gamma dei colori presenti in natura. Con i pannelli a 10 bit questo dato sale al 54%. Niente male vero? E in futuro sono previsti pannelli a 12 bit che potranno arrivare a coprire il 74% dei colori reali!

Attualmente sono rare le sorgenti in grado di dare un segnale capace di sfruttare la potenza dei pannelli a 10 bit. Nel prossimo futuro però questo standard sarà via via introdotto e i TV che sono già dotati di HDR system potranno mettere in mostra tutta la potenza colore di questo sistema.

Della nuova generazione di display HDR fanno parte sia quelli denominati HDR-10 che quelli denominati Dolby Vision.

Certificazione Ultra HD Premium

Ti troverai spesso davanti a TV 4K che espongono il marchio Ultra HD Premium.

Questo marchio certifica che l’apparecchio in questione rispetta una serie di standard qualitativi definito dalla UHD Alliance. Non ti illustro tutte le caratteristiche ed i requisiti minimi che deve avere un TV 4K per ottenere la certificazione. Per te però è importante sapere che un televisore con questa certificazione garantisce una qualità molto elevata e puoi comprarlo senza il rischio di sgradite sorprese.

Grazie per aver letto il mio articolo TV 4K – le tecnologie dei televisori UHD.