| Presentazione
Questo
numero della rivista inaugura una nuova rubrica dove verranno
approfondite molte delle tematiche legate alla scelta, alla
taratura e alla corretta fruizione di un sistema di videoproiezione.
E’ una rubrica che ho voluto fortemente realizzare perché
è mia personale convinzione che in Italia ci sia ancora
una scarsa cultura audio/video, con enormi lacune già
sulle basi tecniche e d’utilizzo dei videoproiettori
e non solo. Oggi, rispetto al passato, è molto più
facile, ed economico, portare a casa un VPR ma è anche
molto più facile sbagliarne l’acquisto, oppure
la taratura, perché differentemente da quanto accadeva
per i CRT, si crede che sia sufficiente un buon prezzo d’acquisto
e i numeri giusti per avere un grande Home Cinema.
Magari fosse così facile… e poi scusate ma noi
che esisteremmo a fare!?
Con l’inaugurazione della rubrica colgo l’occasione
per dare il benvenuto nella redazione video della rivista
a Loris Lisanti. Sarà lui che si occuperà di
affrontare tutte le tematiche più interessanti e che
non possono assolutamente essere trascurate nella realizzazione
di un impianto per la video-proiezione. Iniziamo, e non potevamo
esimerci, da una descrizione dei differenti cuori tecnologici
dei VPR, ma via via affronteremo, temi quali: il tiro dell’obiettivo,
cos’è e perché è fondamentale conoscerlo
per scegliere il VPR più adatto ai nostri spazi; le
caratteristiche tecniche, come decodificarle e quanto contano
nella determinazione qualitativa di un VPR; la rumorosità
acustica, quanto è importante e come capirne l’impatto
nell’ambiente domestico; la lampada quanto dura, come
conservarla al meglio e come calcolarne l’incidenza
sul prezzo del VPR. Questi e altri temi verranno snocciolati
con piglio tecnico, ma attraverso un linguaggio divulgativo,
con immagini esemplificative e soprattutto evidenziando, di
volta in volta, pregi e difetti di ciascuna soluzione. Buona
visione, pardon, lettura…
Marco
Caponera
PRIMA
PUNTATA
Criteri di scelta di un Videoproiettore ad uso Home Cinema
Di
Loris Campos Lisanti
Introduzione
Molti
anni orsono quando ancora dodicenne, ebbi la fortuna di partecipare
alla realizzazione di un progetto studentesco. Un audio-visivo
(diapositive+sonoro) realizzato da una seconda media statale
ad indirizzo sperimentale alla quale appartenevo. Da lì
a poco quel modesto progetto sarebbe stato presentato pubblicamente,
e con inaspettato successo, insieme con un film francese anch’esso
ispirato al famoso romanzo di Saint-Exupéry.
Quel giorno ebbi una folgorazione e la risposta alle domande
che da un pó di tempo frullavano vorticosamente nella
testa di un giovane sprovvisto di internet:
-“Si! era possibile proiettare un segnale video!”.
Ricordo
d’aver letto scrupolosamente marca e modello, con la
non celata intenzione di risparmiare fino all’ultimo
nichelino per comprare una di quelle meravigliose macchine,
e devo aver creato momenti di grande ilarità discorrendo
con i tecnici che la facevano funzionare. A quel tempo, non
potevo minimamente immaginare il costo di un proiettore CRT
e tutt’oggi ringrazio la sensibilità di quei
bravi tecnici per non aver infranto immediatamente i miei
sogni con la freddezza delle nude cifre.
Per molti anni continuai a covare il desiderio di acquistare
un proiettore video anche se il prezzo relegava il mio desiderio
a progetto utopico, diciamolo pure: un sogno. Per di più,
i proiettori CRT sembravano immuni alle rettifiche di prezzo
che colpiscono quasi indistintamente ogni bene elettronico
conformemente all’obsolescenza tecnologica.
Rimanevano, ahimè, poche alternative praticabili, anzi
ricordo una sola alternativa high-end: un’unità
Crt della Vidikron che costava una decina di milioni di vecchie
lire. Nonostante il prezzo competitivo, restava comunque fuori
della portata di molti videofili italiani. Ricordate il potere
d’acquisto delle vecchie lire vent’anni fa?
Negli
ultimi quindici anni abbiamo assistito a nascita e maturazione
di nuove tecnologie di visualizzazione, tra cui quelle LCD e DLP, affacciatesi dapprima timidamente, e via a via sempre
più prepotentemente rubando ampi spazi commerciali
ai tubi catodici. Oggi vi é, per nostra fortuna, una
vasta offerta di prodotti in grado di offrire buone prestazioni
visive a fronte di un investimento limitato. L’offerta
sembra, inoltre, destinata ad aumentare negli anni a venire,
spinta com’è dall’interesse che l’home
theater ha saputo suscitare e dall’uso sempre più
frequente di supporti audiovisivi in occasione di presentazioni
aziendali. I Crt, tutt’ora in produzione, annoverano
moltissimi estimatori, LCD e DLP si contendono gran parte
del mercato consumer, mentre Lcos e D-ila iniziano ad occupare
posizioni di prestigio nelle graduatorie di gradimento dei
videofili più esigenti.
Può succedere che l’acquirente meno informato
si senta inadeguato o quanto meno disorientato di fronte a
tanta offerta e tecnologie profondamente differenti tra loro.
Cercheremo, nel corso di questo articolo, di analizzare le
tecnologie di visualizzazione attualmente disponibili evidenziandone
pregi e difetti caratteristici.
CRT
(Cathode Ray Tube)
00
- SonyVPH1292Q
La
tecnologia CRT si basa sull’emissione di luce da parte
di fosfori colpiti da elettroni, é la più anziana
tra le tecnologie di visualizzazione, benché per molti
aspetti possa essere considerata la tecnologia più
evoluta a nostra disposizione. In ambito Ht i proiettori Crt
sono ancora capaci di fornire i migliori risultati in termini
di qualità assoluta d’immagine, sebbene il prezzo
elevato, la necessità di complicate tarature ed infine
massa ed ingombro ne limitino pesantemente la diffusione domestica.
I tubi catodici sono la tecnologia di visualizzazione più
diffusa, affidabile e matura, eppure  molti
ignorano il funzionamento di questi dispositivi.
In un televisore o monitor a tubo catodico, ogni punto luminoso
é il prodotto della mescolanza dei tre colori primari:
rosso, verde, blu (RGB).
Il singolo punto di visualizzazione (pixel) è ottenuto
mediante una triade di piccole aree di fosfori, di cui ogni
area emette un colore primario. Le aree di fosfori sono ravvicinate
in modo da impedire la percezione del singolo colore primario,
in effetti, la triade viene percepita come punto unitario.
 Tre
cannoni emettono fasci distinti di elettroni, uno per ciascun
colore, i quali, colpendo le relative aree di fosfori le eccitano
facendole brillare. Lungo il percorso i fasci di elettroni
incontrano una griglia detta “shadow mask” che
assolve la funzione di incasellarli nelle debite aree di fosfori.
Osservando lo schermo di un televisore ( da distanza ravvicinata)
si possono agevolmente notare le triadi di colori primari
che costituiscono ogni singolo punto di visualizzazione.
I proiettori Crt sono figli di questa tecnologia ed operano
in modo simile. Essi utilizzano tre tubi catodici ognuno dei
quali responsabile di una componente del sistema RGB. A differenza
dei televisori e monitor CRT, nei quali la risoluzione massima
è limitata dalla distanza tra le triadi di fosfori,
nei proiettori Crt non vi è alcuna separazione fisica
tra le aree di fosfori. La superficie interna dei tubi è
uniformemente ricoperta da uno strato ininterrotto di fosfori,
che consentirebbero, in via teorica, infinite risoluzioni.
In pratica, la risoluzione massima risolvibile é limitata
da un insieme di fattori quali:
- area complessiva di fosfori (dimensione della faccia del
tubo)
- caratteristiche dell’elettronica di controllo
- caratteristiche ottiche (precisione delle lenti)
La
risoluzione massima visualizzabile, generalmente, cresce al
crescere della dimensione dei tubi catodici utilizzati.
Anche la luminosità ed il rapporto di contrasto beneficiano
della dimensione dei tubi catodici, aumentando al crescere
dell’area di fosfori disponibile.
Le
tre immagini prodotte dai tubi catodici vengono veicolate
attraverso un complesso sistema di lenti ed infine fatte convergere
direttamente sullo schermo. I colori si ottengono mediante
sovvrapposizione delle immagini monocromatiche: rosso, verde
e blu.
E’ a questo punto che la tecnologia CRT presenta i suoi
inconvenienti maggiori poiché per ottenere un’immagine
netta, precisa, e colori attendibili, sono indispensabili:
-
perfetta convergenza
- complicate tarature geometriche e antiastigmatiche
- ottima focalizzazione in tutti i punti dello schermo
- misurazioni e correzioni colorimetriche che richiedono strumentazioni
esterne di controllo
Spesso
si rendono necessarie regolazioni e tarature statiche della
macchina. Le regolazioni statiche si eseguono all’interno
dei proiettori, operando direttamente sui magneti che circondando
il tubo catodico e che agiscono sul fascio elettronico; eventuali
errori possono compromettere gravemente lo stato di funzionamento
del proiettore e mettere in serio pericolo di vita l’incauto
operatore. Le calibrazioni statiche richiedono pertanto discreta
perizia, buona dose di cautela, e molta esperienza. Per i
motivi sopra elencati sono da considerarsi esclusivo appannaggio
di tecnici e installatori specializzati.
In breve: il videoproiettore CRT è ben lontano da qualunque
concetto di macchina plug&play.
Air Coupled o Liquid Coupled
Abbiamo
annunciato che ogni tubo é provvisto di un complesso
e raffinato sistema di lenti, che assolvono la funzione di
focalizzare l’immagine su schermo. A seconda del tipo
di accoppiamento tra tubo e gruppo ottico, il proiettore si
dirà “air coupled” o “liquid coupled”.
Il tipo di accoppiamento influenza sensibilmente l’immagine
prodotta, giacché, i proiettori con accoppiamento liquido
sono in grado di garantire un rapporto di contrasto superiore
e colori più saturi, ma tendono a generare contorni
mediamente più morbidi e smussati. Al contrario, proiettori
senza accoppiamento liquido producono immagini più
nette incrementando la sensazione di tridimensionalità.
Inoltre, i proiettori di tipo “air coupled” possono
talvolta incorrere nel caratteristico effetto “Halo”.
Effetto Halo
L’effetto Halo viene percepito alla stregua di una corona
luminosa che circonda oggetti molto chiari su fondo scuro.
Qualcosa di simile può essere simulato sui nostri monitor
aumentando al massimo il contrasto e lanciando il famoso screen
saver “campo stellato”, molto probabilmente le
stelle appariranno circondate da un alone chiaro che sconfina
illuminando il nero dell’universo immaginario. Questa
è una buona approssimazione del “Halo effect”.
Pregi
della Tecnologia CRT
Profondità del Nero
I proiettori Crt producono il nero mediante spegnimento dei
tubi, in questo modo riescono ad ottenere un livello del nero
pressoché imbattibile e fuori dalla portata di tutte
le tecnologie digitali attualmente disponibili. Questo principio
funzionale conferisce ai proiettori CRT un grande vantaggio
in tutte quelle situazioni che richiedono la visualizzazione
di dettagli scuri su sfondo nero, sequenze particolarmente
scure, scene notturne. Tutte situazioni nelle quali il proiettore
a tubi catodici opererà semplicemente modulando l’intensità
luminosa, al contrario dei proiettori digitali che si troveranno
costretti a svolgere il difficile compito di filtrare il più
possibile l’emissione luminosa della lampada.
Sotto questo aspetto, la vetusta tecnologia Crt appare più
elastica, efficace, ed efficiente, facendo funzionare ogni
tubo catodico come sorgente luminosa ad intensità modulabile.
Un Crt non avrà, pertanto, alcuna difficoltà
a proiettare un perfetto cielo stellato, nel quale astri luminosi
brillano stagliandosi contro uno sfondo profondo e scuro.
I
proiettori digitali, al contrario, manipolano la luce prodotta
da una sorgente luminosa. Non vi è alcun controllo
dell’intensità del fascio luminoso prodotto dalla
lampada la quale si trova evidentemente ad operare a massima
intensità per tutta la durata della sua vita. Il nero,
in questo caso, si ottiene mediante filtraggio(LCD ) o deviazione(DLP)
del fascio luminoso. Sfortunatamente questi metodi non sono
ancora in grado di offrire un livello del nero paragonabile
a quello ottenuto dai vecchi CRT. L’incapacità
di bloccare/filtrare completamente il fascio luminoso implica
l’impossibilità di produrre pixel realmente
neri. Il massimo del risultato ottenibile sono pixel di colore
grigio scuro al posto di pixel che non si dovrebbero vedere
per nulla. Per questo motivo sarebbe il caso di parlare di
“minima luminosità possibile” quando ci
si riferisce all’ipotetico nero di un proiettore digitale.
Eccezionale
Rapporto di Contrasto
I proiettori Crt producono rapporto di contrasto superiore
a tutte le tecnologie di proiezione attualmente disponibili.
Multiscansione
I proiettori Crt, esattamente come i nostri monitor Crt (per
chi ancora ne avesse uno) sono dispositivi multiscan, non
sono cioè vincolati ad una risoluzione nativa. Le matrici
digitali sono invece costrette ad usare complicati algoritmi
di rillocazione dei pixel per visualizzare risoluzioni differenti
da quella nativa, rillocazione che comporta introduzione di
artefatti digitali. I proiettori Crt moderni utilizzano banchi
di memoria dove è possibile archiviare, per ogni sorgente
utilizzata, una serie di regolazioni quali: risoluzione, frequenza
di scansione, formato dell’immagine, ecc..
Assenza
di artefatti digitali
La differenza tra videoproiettori si estrinseca in tutta la
sua spietatezza durante la riproduzione di immagini in movimento.
Sebbene le tecnologie digitali abbiano raggiunto un livello
di performance tale da produrre immagini statiche di ottima
qualità, è durante la fruizione di immagini
in movimento che si ha l’opportunità di notare
la differenza tra una tecnologia che non introduce artefatti
digitali e tecnologie che lo fanno. Sarà quindi il
caso di non lasciarsi ingannare dagli snap-shots, poiché
è proprio durante la riproduzione di un filmato che
il proiettore Crt manifesta la sua indiscussa superiorità,
percepita sotto le fattezze di totale senso di naturalezza
e assenza di elementi di distrazione.
Affidabilità
I proiettori Crt sono macchine professionali molto affidabili,
solide e resistenti. Ordinariamente installati nelle sale
di controllo di importanti istituzioni governative quali Nasa
e Pentagono , come anche all’interno di aerei di linea
e simulatori di volo, a dimostrazione della tenuta negli anni
e resistenza alle sollecitazioni meccaniche.
I modelli di tipo “liquid coupled” possono inoltre
operare agevolmente in ambienti saturi di fumo e polveri senza
per questo richiedere speciali cure o interventi di pulizia,
assicurando nello stesso tempo prestazioni inalterate per
lunghi periodi. Infine bisogna ricordare che i proiettori
Crt di recente produzione garantiscono modularità pressoché
totale consentendo interventi di riparazione limitati alle
sole schede, le quali all’occorrenza possono essere
sostituite in pochi minuti.
Logorio dei tubi catodici
Wear
Ovviamente, anche i Crt invecchiano. Il deperimento è
osservabile a livello dello strato di fosfori che ricoprono
la faccia (interna) del tubo. I fosfori, sottoposti al fascio
elettronico tendono a perdere la capacità di emettere
luce proporzionalmente all’ammontare di radiazioni cui
sono stati sottoposti nel corso della loro vita . L’area
di fosfori consumata assume una colorazione più scura
rispetto all’area non esposta al fascio elettronico,
creando così una maschera ben visibile sulla superficie
del tubo, questo tipo di usura è detta “Wear”.
La formazione di maschere è, in genere, un processo
lento e progressivo, ma in alcuni casi può essere fulmineo.
Immagini statiche proiettate per lunghi periodi possono rovinare
lo strato di fosfori in poche centinaia di ore. Molte macchine
ad alta luminosità (> 1000 lumen di picco al 10%
del bianco) possono mostrare segni di usura già a partire
da 750-900 ore, nel caso di settaggi molto spinti (contrasto
al massimo). Fortunatamente, ai fini della visualizzazione
di segnali video, i tubi non si consumano tutti con la stessa
rapidità: in genere il tubo del verde è il primo
a mostrare segni, seguito quasi immediatamente dal tubo del
blu, il rosso invece è molto longevo e la sua sostituzione
può considerarsi evento raro. La vita di un tubo catodico
per videoproiettori è stimata in 10.000/13.000 ore,
dopo di che il tubo continuerà a funzionare producendo
però livelli di contrasto, luminosità e resa
dei colori difficili da accettare. I videofili scelgono il
Crt per la qualità assoluta di visualizzazione e per
essa sono disposti a sobbarcarsi i costi e le difficoltà
di installazione e gestione.
03
- CRT Wear ( da Crtcinema.com )
Burn
Immagini
statiche o porzioni di immagini statiche proiettate per lungo
tempo, sono un temibile nemico per ogni proiettore Crt. Esse
possono bruciare definitivamente aree circoscritte di fosfori,
creando un difetto chiamato “Burn” e costringere
l’utente alla sostituzione immediata del tubo/tubi danneggiato/i.
Questo avviene molto più spesso di quanto si creda,
e vi sono una serie di sorgenti alle quali fare particole
attenzione. Si pensi ad esempio alle emittenti televisive:
tutte hanno un logo commerciale trasmesso in sovraimpressione
durante la messa in onda della programmazione. Questo logo
è micidiale e può rimanere impresso già
dopo 50-100 ore di visione ininterrotta del canale incriminato.
Videogiochi e computers sono altrettanto letali: si pensi
alle aree di visualizzazione dei punteggi e le icone dei vari
sistemi operativi; molti tubi usati recano la sagoma inconfondibile
della barra di Windows…
04
- CRT Burn ( da Crtcinema.com )
I
proiettori Crt ad alta luminosità sono macchine molto
longeve quando utilizzate per la proiezione di immagini dinamiche,
ma sicuramente non indicate per la proiezione di immagini
statiche.
Limiti
della tecnologia Crt
Costo d’acquisto e costi di gestione
Un
limite rimasto immutato negli ultimi vent’anni e che
deriva dal fatto che i videoproiettori Crt sono macchine pensate
per il settore Professionale, non consumer. Quindi: costo
d’acquisto elevato, ma anche elevati costi derivanti
dalla necessità dell’ausilio di professionisti
durante le operazioni di installazione fisica, prima taratura,
successive tarature straordinarie, eventuali costi di riparazione.
Il costo del singolo tubo varia dal migliaio di euro ai tre
mila euro, dipendendo dalle dimensioni, una sostituzione completa
di tutti i tubi può superare facilmente la soglia dei
dieci mila euro.
Complessità
di utilizzo
Un proiettore Crt può necessitare di piccole registrazioni
periodiche, questo richiede ottima conoscenza del funzionamento
della macchina, dei tantissimi menu e comandi elettronici
presenti nel software di gestione, nonché degli effetti
dell’iterazione delle regolazioni.
Peso
ed ingombro
Il proiettore Crt non gode certo di un buon coefficiente WAF
(Wife Acceptance Factor). Portare a casa uno di questi “giganti
buoni” dal peso variabile tra i 60kg e gli 80kg può
costituire causa di lunghe e poco piacevoli “chiacchierate”
con la dolce metà. In effetti, l’inserimento
di questi “mostri” nei moderni moduli abitativi
(dalle dimensioni sempre più risibili) é impresa
quanto mai delicata.
Luminosità
I Crt rappresentano quanto di meglio si possa desiderare per
la proiezione in ambienti con luminosità controllata,
al tempo stesso sono quanto di più inefficiente si
possa utilizzare per proiettare dati (ma non è il caso
nostro). Anche la proiezione video può farsi decisamente
problematica quando inseriti in ambienti molto luminosi o
quando si desiderino schermi di notevoli dimensioni.
DLP (Digital Light Processing)
05
- chip Dmd (da Texas Instruments)
La
tecnologia DLP (Digital Light Processing) si basa sull’uso
di dispositivi a microspecchi digitali, i famosi chip DMD
(Digital Micro Mirror), inventati da Texas Instruments nel
1987.
All’interno di un proiettore DLP, un fascio di luce
prodotto da un’opportuna lampada viene riflesso da una
matrice di specchi (il chip DMD), ove si forma l’immagine,
e convogliato attraverso un sistema di lenti sino allo schermo.
Per questo motivo i sistemi di proiezione basati su chip DMD
si classificano come sistemi di proiezione a riflessione.
06
- micromirrors (da Texas Instruments)
I chip DMD sono costituiti da una matrice composta da milioni
di microspecchi ciascuno dei quali in grado di ruotare, riflettendo
la luce verso il gruppo di lenti oppure deviandola verso una
superficie assorbente. Ogni miscrospecchio può assumere,
ai fini della visualizzazione, due e due soli stati: acceso
o spento. La posizione assunta dal microspecchio permette
dunque, solo, di scegliere se convogliare la luce verso le
lenti, creando su schermo un punto luminoso (avente massima
luminosità), oppure trattenerla all’interno del
dispositivo, creando su schermo un punto scuro (avente minima
luminosità possibile).
 |
dd |
 |
07
- Rotazione specchi (da Texas Instruments) |
|
08
- 3 pixel (da Texas Instruments) |
In
altre parole la sola rotazione del microspecchio non permette
di ottenere intensità di luminosità intermedie,
i grigi. La scala di grigi si ottiene mediante una strategia
di commutazione degli stati “on” e “off”,
e il livello di luminosità del punto su schermo sarà
proporzionale al rapporto tra il tempo in cui il microspecchio
assume posizione “on” e il tempo in cui assume
posizione “off”. La commutazione avviene a velocità
tale da impedire qualunque sensazione di sfarfallio (flickering)
da parte dell’occhio umano, di fatto, i grigi vengono
percepiti come tali e non come alternanza tra punti bianchi
e punti neri.
Da questo si può comprendere la natura profondamente
digitale dei dispositivi DLP, dove i livelli di luminanza
di ogni singolo punto su schermo sono controllati da comandi
binari, e si può comprendere quanto sia superfluo e
addirittura dannoso l’uso di dispositivi di conversione
digitale/analogico frapposti tra sorgente e proiettore.
Ottenuta la scala di grigi, il passo successivo é ovviamente
quello di visualizzare, con opportune strategie, le informazioni
di crominanza. Le strategie per la produzione del colore variano
in base al numero di chip DMD presenti all’interno di
un proiettore DLP. In commercio si possono trovare proiettori
DLP costituiti da un singolo chip DMD da due, oppure tre chip
DMD.
Il
Colore nel DLP
Un chip DMD non è in grado di comporre, sulla sua superficie,
immagini a colore, essendo unicamente capace di ruotare specchi.
In un proiettore DLP a singolo chip DMD il colore é
ottenuto mediante una strategia simile a quell’adottata
per produrre i singoli livelli di intensità della scala
di grigi.
Per ottenere un fotogramma a colore, il fascio di luce bianca
prodotto dalla lampada viene fatto passare attraverso tre
filtri producendo fasci luminosi nelle componenti RGB, infine
singoli fotogrammi nelle componenti, rosso, verde e blu vengono
proiettati in rapida successione.
I filtri sono realizzati sotto forma di spicchi su di una
ruota girevole (ruota colore) posizionata tra la superficie
riflettente del chip DMD e la lampada. La ruota, fatta girare
produce pulsazioni nelle singole componenti RGB. Questi bagliori
colpiscono la superficie del DMD nello stesso istante in cui
il chip riceve l’informazione relativa al colore stesso.
09
- Ruota colore (da Texas Instruments)
La
qualità di visualizzazione di un proiettore DLP, varia
al variare del numero di spicchi colore presenti sulla ruota
colore. Esistono proiettori la cui ruota contiene uno spicchio
trasparente(generalmente di estensione inferiore agli spicchi
colorati) al fine di aumentare la luminosità dell’immagine
proiettata. La ruota colore, dispositivo indispensabile per
la produzione di immagini a colore, é a ua volta causa
di un difetto o limite caratteristico dei proiettori DLP a
chip singolo: l’effetto Rainbow.
Effetto
Raimbow
L’effetto Rainbow (effetto arcobaleno), si presenta
sotto forma di rapidissimi lampi in alcune porzioni dell’immagine
proiettata. La rapidità del fenomeno impedisce di distinguere
chiaramente i colori che costituiscono il lampo, che per questo
motivo, potrebbe assomigliare ad un piccolo arcobaleno. L’impressione
suscitata è quella di scissione di un oggetto o area
dello schermo nelle componenti RGB che lo costituiscono.
L’effetto arcobaleno sembra affliggere maggiormente
oggetti adiacenti e fortemente contrastati. Può essere
inoltre indotto da rapidi spostamenti degli occhi o movimenti
repentini della testa dello spettatore. La percezione dell’effetto
arcobaleno varia da persona a persona, dipendendo in parte
dalle caratteristiche di percezione del sistema psico-visivo
del singolo individuo, dalle dimensioni dello schermo, e dalle
caratteristiche della ruota colore (velocità di rotazione;
numero colori).
Tecnicamente parlando, vi é una correlazione tra la
“probabilità” di notare un lampo arcobaleno
e il numero dei colori presenti sulla ruota colore nonché
la velocità di rotazione della ruota stessa. Alcuni
produttori hanno tentato di ovviare al problema aumentando
la velocità di rotazione della ruota colore, altri
hanno incrementato il numero di colori realizzando ruote a
6/7 colori (RGBRGB), raddoppiando, di fatto, la sequenza RGB.
Una strategia comunemente adottata sembra essere quella di
combinare ruote a sei colori a velocità di rotazione
superiori alla nominale.
Le ruote con 6/7 colori diminuiscono la probabilità
di percezione dell’effetto Rainbow, ciononostante i
proiettori a singolo chip non possono ancora dirsi immuni
da quest’irritante inconveniente.
Il
problema Rainbow trova definitiva risoluzione nei proiettori
DLP a tre chip DMD, i quali inoltre assicurano un rapporto
di contrasto superiore e migliore resa cromatica. Sfortunatamente
i proiettori DLP a tre chip sono molto costosi e le loro dimensioni
non sempre ne facilitano l’inserimento negli ambienti
domestici.
Screendoor Effect
Anche i proiettori DLP sono soggetti alla screendoor effect
o pixelation, sebbene in misura inferiore rispetto ai proiettori
LCD .
La “screendoor effect” si presenta come una retinatura
nera che separa i punti di visualizzazione (pixel) gli uni
dagli altri, interrompendo la sensazione di continuità
e uniformità dell’immagine proiettata, come se
ogni piccolo pixel si trovasse collocato al centro di una
minuscola casella nera. A dispetto di quanto spesso reclamizzato
da alcuni produttori, la “screendoor effect” é
ancora ben presente e in grado di inficiare la qualità
d’immagine dei proiettori DLP, benché in misura
inferiore rispetto a quella dei proiettori LCD .
La percezione della screendoor effect prodotta da un chip
DMD diminuisce al crescere del rapporto tra area riflettente
(attiva – dimensione del microspecchio) e area inattiva
(distanza interstiziale tra i microspecchi), in altre parole
diminuisce al crescere della percentuale d’area utile
ai fini della riflessione del fascio luminoso.
Aumentare il numero di pixel visualizzabili a parità
di grandezza d’immagine (aumentare la risoluzione massima
del chip DMD) é uno degli stratagemmi adottati dai
produttori per diminuire la percettibilità di pixelation
dei proiettori DLP.
Per tutti coloro invece che già possiedono un proiettore
digitale (con risoluzione SVGA o inferiore) e desiderino diminuire
la percezione della screendoor, le soluzioni generalmente
consigliate sono:
-
Diminuire le dimensioni dello schermo.
- Aumentare la distanza tra schermo e posizione d’osservazione.
- Agire sulla messa a fuoco, sfuocando l’immagine quel
tanto che basta per smussare la retinatura nera.
L’ultimo
stratagemma sembra essere quello più praticato e suggerito
dagli appassionati di videoproiezione, ciononostante occorre
far notare che la visione di filmati defocalizzati può
risultare più stancante rispetto al disturbo creato
dalla pixelation stessa. Stanchezza visiva che deriva dall’ininterrotto
e involontario lavoro svolto dagli occhi nel tentativo inutile
di migliorare una messa a fuoco, ovviamente, volutamente invalidata.
Affidabilità:
I dispositivi DMD garantiscono affidabilità molto elevata
e costanza delle prestazioni. Una sessione di test condotta
da Texas Instruments su un campione misto di proiettori DLP/LCD ha evidenziato la tendenza del cristallo liquido a subire
alterazioni della qualità di visualizzazione dopo alcune
migliaia d’ore di funzionamento. In particolare, dopo
4.500 ore tutti gli LCD utilizzati per la prova riportavano
alterazioni importanti di alcuni parametri qualitativi (contrasto,
colorimetria) al contrario le unità DLP mantenevano
prestazioni inalterate.
Vantaggi
della tecnologia DLP
Ottimo rapporto di contrasto
Lo sviluppo dalla tecnologia DMD ha permesso di raggiungere
un ottimo livello di contrasto anche con macchine a chip singolo.
I migliori proiettori a chip singolo sono ora in grado di
produrre un rapporto di contrasto di circa 3000:1. Questo
dato, particolarmente indicativo quando si sceglie un proiettore
per uso video, conferisce alla tecnologia DLP un importante
vantaggio sul concorrente LCD .
Buona
profondità del nero
I nuovi chip prodotti da Texas Instruments, grazie all’accresciuto
angolo di rotazione di 12° e il nuovo substrato nero dei
microspecchi, oltre ad aumentare il rapporto di contrasto
hanno permesso di ottenere neri decisamente più profondi.
Riproduzione
dei colori attendibile
I proiettori DLP a chip singolo assicurano una buona resa
dei colori, anche se inferiore a quanto offerto dai migliori
LCD a tre pannelli. Questa convinzione nasce in parte dall’uso
del filtro chiaro su molte ruote colore di prima generazione,
filtro che se da un lato aumenta la luminosità dall’altro
sembra ridurre proprio la saturazione del colore. Le nuove
ruote colore a 6 segmenti hanno visto l’eliminazione
proprio del filtro chiaro al fine di aumentare la saturazione.
Anche le ruote a 7 colori, nonostante montino un filtro chiaro
di piccole dimensioni sono comunque in grado di offrire colori
più saturi rispetto alle passate implementazioni DLP.
Va comunque rimarcata la capacità del DLP di mantenere
la qualità dei colori pressoché inalterata nel
tempo, cosa attualmente non garantita dai pannelli TFT.
Peso
ridotto e dimensioni contenute
I proiettori DLP sono meno complicati dei loro concorrenti
LCD , consentendo di realizzare macchine più piccole
e leggere. Aspetto che, assieme alla diminuzione media dei
prezzi, rende la tecnologia DLP sempre più vicina alle
applicazioni multimediali aziendali, storicamente roccaforte
della tecnologia LCD .
Svantaggi
della Tecnologia DLP
Effetto
Rainbow
Evidentissimo nei primi proiettori a singolo chip DMD. Dall’introduzione
di ruote con velocità doppia (7200 RPM) la percettibilità
del fenomeno è stata ridotta notevolmente. I migliori
proiettori attuali incorporano ruote colori a 6 segmenti,
ciò significa beneficiare di due sequenze “rosso,
verde, blu” (RGBRGB). Quest’accorgimento accoppiato
ad un regime di rotazione pari al doppio di quello nominale
equivale all’utilizzo di una ruota colore con velocità
di 4x. In questa maniera si è ottenuta un’ulteriore
riduzione dell’effetto rainbow, anche se, alcune persone
sono ancora in grado di vedere lampi arcobaleno.
Pixelation
La pixelation o screendoor effect é un problema meno
evidente con i proiettori DLP di quanto non sia con gli LCD ,
anche se la struttura a matrice dei pixel può essere
talvolta ben riconoscibile, soprattutto nelle macchine con
minore risoluzione nativa, quali le macchine SVGA. La pixelation
diventa praticamente inavvertibile con proiettori capaci di
risoluzione XGA e superiori a patto che l’utilizzatore
rispetti la distanza di seduta ideale.
Pulizia
Periodica
Tutti i proiettori digitali richiedono operazioni di pulizia
periodica al fine di eliminare tracce di polvere dal percorso
del fascio luminoso, quest’operazione, condotta da tecnici
autorizzati costituisce un costo aggiuntivo. Per ovviare a
quest’inconveniente i produttori hanno sviluppato proiettori
DLP che si fregiano dell’uso di ottiche blindate, le
quali dovrebbero in teoria richiedere interventi meno frequenti.
Curiosità…
E’ comunque doveroso informare i lettori che su alcuni
proiettori high-end tale soluzione sembra aver aggravato il
problema. Alcune strutture realizzate a partire da materiali
plastici, esposte alle alte temperature sviluppate dal fascio
luminoso, tendono a rilasciare miscele gassose che imprigionate
dalle ottiche sigillate finiscono col depositarsi sulle ruote
colori alterando drasticamente le prestazioni dei proiettori
(netta riduzione della luminosità, alterazione del
bilanciamento colore, riduzione del rapporto di contrasto).
Questo problema é sorto recententissimamente in alcuni
proiettori high-end estremamente costosi e dotati d’ottiche
blindate, il che fa presumere che possa verificarsi anche
in macchine meno impegnative. L’inconveniente, certamente
non previsto in fase di progetto può costringere l’ignaro
acquirente a frequenti operazioni di pulizia. Alcune macchine
sembrano necessitare d’operazioni di pulizia già
dopo 500-800 ore di funzionamento, per fortuna l’operazione
di pulizia può essere eseguita dall’utente stesso.
Il mio personale consiglio è quello di cercare di reperire
il maggior numero d’informazioni possibile conversando
con altri appassionati che possiedono o hanno posseduto il
modello di nostro interesse, per scoprire tipo e frequenza
delle operazioni di manutenzione.
LCD (Liquid Crystal Display)
I
cristalli liquidi rappresentano la tecnologia di proiezione
digitale più diffusa; anni di evoluzioni tecniche nonché
l’alta ricettività del mercato “dati”
(aziende) hanno permesso di ottenere macchine funzionali,
stabili e performanti a fronte di un costo d’acquisto
sempre più contenuto .
Oggi, il tipico proiettore a cristalli liquidi incorpora tre
pannelli TFT (Thin Film Transistor), uno per ognuna delle
tre componenti RGB. La luce bianca, prodotta da un’appropriata
sorgente luminosa viene deflessa e scomposta nelle componenti
rosso, verde e blu da appositi specchi dicroici. Gli specchi
dicroici, comunemente chiamati “wavelenght selectors”,
funzionano riflettendo solo una specifica lunghezza d’onda
e lasciando transitare le rimanenti lunghezze d’onda
dello spettro luminoso. I fasci luminosi suddivisi nelle componenti
RGB, vengono indirizzati verso dedicati pannelli LCD in cui
ogni singolo pixel può essere “apperto”
o “chiuso” dall’elettronica di controllo
al fine di lasciar transitare la componente luminosa oppure
bloccarla.
“Aperture Ratio”
Un parametro da tenere in seria considerazione ogni qualvolta
ci si debba confrontare con una qualsiasi tecnologia di proiezione
digitale, e a maggior ragione nel caso di proiettori LCD ,
é l’aperture ratio o rapporto d’apertura.
Il
rapporto d’apertura può essere spiegato come
rapporto tra l’area utile ai fini della visualizzazione
(dimensione del pixel) e l’area inattiva (elettronica
di controllo della cella negli LCD , distanza interstiziale
tra microspecchi nei DLP).
Nel
caso specifico dei pannelli LCD il rapporto d’apertura
é esprimibile come: rapporto tra la dimensioni di un
pixel (cella) e le dimensioni dell’elettronica che ne
comanda l’attivazione.
In un pannello a matrice attiva (TFT) ogni cella di visualizzazione
ospita al suo interno un elemento attivo detto “Thin
Film Transistor” il quale funziona da interruttore della
cella, permettendo di attivare o disattivare la cella. Il
limite caratteristico di questa soluzione risiede nel fatto
che l’elettronica di controllo ontata all’interno
della cella di visualizzazione rappresenta un ostacolo al
flusso luminoso. Se ne desume che al crescere del rapporto
d’apertura diminuisce la percezione di retinatura.
Vi sono però tre elementi che limitano l’incremento
del rapporto d’apertura di un pannello TFT:
-
I transitors d’attivazione dei singoli pixel (in genere
due per ogni pixel).
- La cavetteria che collega ogni singolo transistor all’elettronica
di controllo.
- I piccoli condensatori di cui ogni pixel é dotato.
Si
può dunque ben comprendere come l’insieme d’elettronica
di controllo, accoppiata a celle di visualizzazione operanti
per filtraggio della luce, appresenti un ostacolo al flusso
luminoso e svilisca la qualità finale di visualizzazione.
Lcos e D-ila nascono con il preciso obiettivo di superare
questo limite caratteristico utilizzando pannelli LCD riflettenti,
in modo da rimuovere l’elettronica d’attivazione
dal percorso luminoso e ottenere, finalmente, un rilevante
incremento del rapporto d’apertura pur mantenendo definizione
di pixel tipica dei pannelli TFT.
Vantaggi della Tecnologia LCD
Colori
molto attendibili
Eccellente riproduzione dei colori, mediamente superiore alla
concorrenza basata su chip a riflessione.
Efficienza
I proiettori LCD sono (generalmente) più efficienti
dei concorrenti digitali a chip DMD. Questo significa che
un VPR LCD produrrà, a parità di lampada, luminosità
espressa in lumens superiore ad un DLP.
Ottima
messa a fuoco
La forma del pixel proiettato è più netta rispetto
a quella dei pixel DLP, i quali tendono ad avere perimetro
leggermente smussato e arrotondato. L’ottima definizione
delle singole unità di visualizzazione conferisce una
sensazione di messa a fuoco più accurata.
L’ottima messa a fuoco assieme all’efficienza
elevata ha decretato il successo delle matrici TFT quale tecnologia
di visualizzazione per presentazioni aziendali, sale conferenze,
meetings.
Svantaggi della tecnologia LCD
Pixelation
Pixelation più marcata rispetto ai chip DMD, dovuta
in parte al rapporto d’apertura percentualmente inferiore,
ed in parte alla miglior definizione delle strutture minime
di visualizzazione, i pixel.
Rapporto
di contrasto e livello del nero
I proiettori LCD producono, mediamente, il peggior rapporto
di contrasto tra tutte le tecnologie oggi disponibili. Il
rapporto di contrasto è un parametro di primaria importanza
quando si considera l’acquisto di un proiettore destinato
alla proiezione di film, lo stesso dicasi per il livello del
nero.
Affidabilità:
L’affidabilità dei proiettori LCD , sebbene migliorata
negli ultimi anni, resta sempre inferiore rispetto alle altre
tecnologie di visualizzazione. I pannelli TFT sono maggiormente
soggetti a guasti (in paragone alle altre tecnologie disponibili)
e la sostituzione di un pannello TFT può rappresentare
un’importante voce di costo, inoltre, la qualità
di visualizzazione tende a peggiorare al crescere delle ore
d’utilizzo. Particolarmente sconfortante, infine, la
tendenza a sviluppare guasti nei transistors d’attivazione
delle celle; pixel morti non sempre coperti dalla garanzia
proprio perché limite intrinseco della tecnologia LCD a matrice TFT.
pixel
difettosi
La matrice TFT è soggetta a guasti, i pixel possono
bloccarsi diventando pixel morti. Un pixel morto cessa la
sua attività e, non essendo più in grado di
mutare condizione resta stabilmente immobile nello stato di
“acceso” o “spento”.
Non potendo più svolgere azione di filtraggio dinamico,
ne consegue che in corrispondenza del pixel morto il proiettore
produrrà un punto colorato, fisso, immutabile.
Il fenomeno può diventare particolarmente irritante
quando il numero di pixel morti si fa elevato,
anche se, come per tutti i difetti ed artefatti digitali,
molto dipende dal grado di sensibilità (alle imperfezioni)
del possessore. Molti usuari non notano per niente l’effetto
arcobaleno (mi riferisco ai DLP, ovviamente), altri non lo
sopportano, altri ancora non digeriscono i pixel morti (io
sono uno di questi…), molti infine si lasciano semplicemente
trasportare da un buon film, ne seguono attentamente la trama
e se ne infischiano di punti morti, arcobaleni, screendoor
effect, rumore video, halo effect…
Conclusione
Quanto
visto sinora è semplicemente un assaggio, peraltro
approssimativo, di tutte le possibilità e problematiche
che la scelta di un proiettore per uso video comporta. Giacché
la tecnologia ideale e perfetta non esiste (almeno per ora),
e dal momento che tutte hanno aspetti positivi e negativi,
la ricerca dovrebbe concentrarsi sulle tecnologie in grado
di soddisfare le nostre personali esigenze. Non é detto,
infatti, che un Crt rappresenti sempre la soluzione qualitativamente
ideale: un videofilo alla ricerca della massima dimensione
d’immagine potrebbe rimanere insoddisfatto dalla luminosità
e contrasto prodotti in questa situazione. Quindi, la soluzione
qualitativa per antonomasia (CRT) potrebbe rivelarsi del tutto
inadeguata allo svolgimento di taluni compiti, lasciando giustamente
frustrato il suo disinformato acquirente. Dico disinformato
perché, un informato acquirente sa bene che non è
consigliabile spingere un proiettore Crt oltre i 119”
di larghezza, e che i puristi si fermano ben prima…
ritenento gli 86” il compromesso ideale. Ecco! è
saltata fuori la parolina magica: compromesso!
Scegliere un proiettore per uso video comporta innanzi tutto
un’analisi delle nostre aspettative oltre che lo studio
di molti parametri tecnici quali:
- Dimensione dell’immagine che vogliamo proiettare.
- Luminosità dell’ambiente in cui il proiettore
opererà.
- Tonalità del pavimento, soffitto, pareti nel luogo
di proiezione (sono importanti anche questi…)
- Tipo di schermo: piatto, curvo, con guadagno, senza guadagno,
retrattile, fisso…
- Rapporto di contrasto, livello del nero, resa dei colori,
scala di grigi, pixelation, rumore video…
…e
tanti, tanti altri, che analizzeremo nelle prossime puntate,
ricordando sempre il nostro obiettivo principale:
- ottenere un buon equilibrio tra esigenze da soddisfare,
caratteristiche tecniche atte a soddisfarle e costo.
Un compromesso appunto!
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