Display a cristalli liquidi: differenze tra le versioni

Nel tempo i display a cristalli liquidi hanno sostituito in quasi tutte le applicazioni i dispositivi con [[tubo a raggi catodici]] (CRT), come ad esempio i pesanti e voluminosi televisori a CRT.

 

{{F|periferiche|arg2=elettronica|dicembre 2018}}

[[File:Polaritzaciólcd.JPG|thumb|upright=1.4|Funzionamento di un elemento a "cristalli liquidi" trasmissivo: a sinistra il pixel/schermo/segmento è acceso e la luce ([[Luce polarizzata|polarizzata]]) transita, mentre a destra, la rotazione dei "cristalli liquidi" dovuta all'applicazione di una [[differenza di potenziale]] impedisce il passaggio della luce.]]

Una delle caratteristiche principali dei pannelli a cristalli liquidi (fatta salva la retroilluminazione) è il basso consumo di potenza elettrica, che li rende di per sé particolarmente indicati per applicazioni in apparecchiature alimentate da [[Batteria elettrica|batterie elettriche]]. Gran parte del consumo è invece attribuibile alla retroilluminazione: ad esempio nelle TV, a causa della particolare luminosità richiesta, i consumi elettrici complessivi sono piuttosto elevati, solo lievemente inferiori a quelli dei tubi corrispondenti (un TV CRT da 32" assorbiva potenze di circa 150-180 W, ma attenzione: offriva circa 30" di schermo visibile), anche se le ultime generazioni di TV, con retroilluminazione a [[LED]], hanno consumi abbastanza contenuti ed un 46" recente consuma circa quanto un 40" della generazione precedente.

 

[[File:MA-2.JPG|right|frame|Tipico esempio di display a "cristalli liquidi" riflettivo]]

[[File:Liquid Crystal Display Macro Example zoom.jpg|thumb|Ingrandimento di uno display LCD a colori trasmissivo (cioè dotato di retroilluminazione). Come si vede, in uno schermo a colori ogni [[pixel]] è in realtà suddiviso in 3 subpixel dotati di filtro rosso verde o blu: variando la luminosità di ogni sezione si può ottenere una vasta gamma di colori.]]

Gli schermi ''transflettivi'' cercano di unire le caratteristiche migliori dei trasmissivi e dei riflettivi. Hanno un semi-specchio posto dietro il [[display]], in grado di riflettere la luce frontale (come i riflessivi), ma di far passare la luce proveniente da un illuminatore posto nella parte posteriore (come i trasmissivi). Questo tipo di display si va diffondendo rapidamente, soprattutto negli apparecchi mobili (telefoni cellulari e computer palmari), per la sua buona leggibilità in tutte le condizioni di luce.

 

I display LCD con un numero modesto di segmenti, come quelli usati nelle [[calcolatrice|calcolatrici]] o negli [[orologio digitale|orologi digitali]], sono provvisti di un contatto elettrico per ogni segmento. Il segnale elettrico per controllare ogni segmento è generato da un circuito esterno. Questo tipo di struttura diventa improponibile man mano che il numero di segmenti aumenta.

 

 

=== Contrasto nativo e contrasto dinamico, retroilluminazione fluorescente o a led ===

Il rapporto fra la luminosità del bianco e la luminosità del nero è definito contrasto. Si tratta quindi di un parametro -tipico del pannello- dipendente dalla capacità dei [[cristalli liquidi]] di bloccare la luce proveniente dalla retroilluminazione. Il cosiddetto "contrasto dinamico" viceversa non dipende solamente dai cristalli liquidi ma anche dalla retroilluminazione: è infatti il rapporto fra il bianco, misurato con la retroilluminazione alla massima intensità, ed il nero, misurato con la retroilluminazione al valore minimo. I valori di contrasto dinamico sono pertanto formalmente molto più alti di quello nativo dei pannelli, mediamente di un rapporto di almeno 1 a 5. Oggi i migliori pannelli vantano contrasti nativi dello stesso ordine di grandezza di quelli dinamici dei pannelli più vecchi; in genere comunque i contrasti dinamici sono dell'ordine di grandezza delle diverse migliaia:1, se non delle decine di migliaia:1, mentre quelli statici ormai partono da attorno ai 1000:1 a salire.{{Citazione necessaria}} Una immagine che abbia sia parti chiare che scure mette tuttavia in difficoltà un pannello che vanta alti contrasti dinamici in quanto la luminosità della retroilluminazione è unica, per cui il reale contrasto sarà quello nativo del "cristalli liquidi" e non quello dinamico.

 

 

=== Imperfezione della scala dei grigi ===

Come noto nel sistema RGB adottato da PC, DVD, DVB, alta definizione, ecc. il grigio<ref name=grigi/> può assumere 256 livelli pari alle combinazioni possibili con 8 [[bit]]. Un valore 0 corrisponde al nero mentre 255 corrisponde al bianco. È intuibile quindi che, se uno schermo ha una luminosità massima -ad esempio- di 400 [[Candela (unità di misura)|cd]]/m², tale livello di luminosità corrisponderà al bianco, cioè ad un valore di 255 sulla scala dei grigi. Molto meno esplicito è il fatto che al valore di 128 (metà scala) ''non'' corrisponda il valore di 200&nbsp;cd/m²: il valore reale di luminosità è generalmente molto più basso ed il parametro che correla il segnale d'ingresso all'emissione luminosa è denominato ''[[correzione di gamma]]''. In altri termini, la scala di grigi non è affatto lineare, ma segue un andamento esponenziale con dilatazioni e compressioni: come già detto -ad esempio- il nero (valore 0) non è completamente buio, e inoltre al crescere dei valori RGB l'andamento della luminosità cresce meno marcatamente di quanto ci si potrebbe aspettare, per poi aumentare notevolmente verso il fondo della scala. È quindi possibile che alcuni valori di grigio vicini non siano in pratica distinguibili fra loro, specie agli estremi della scala (basse ed alte luci). Va altresì notato che la variazione di luminosità e contrasto in genere non è lineare con l'angolo di osservazione, per cui questo tema si connette con quanto prima detto a proposito dell'angolo visuale. Alcuni tipi di pannelli (le famiglie *VA) addirittura presentano una scala dei grigi migliore (ovvero una miglior resa e distinzione delle diverse tonalità di grigio, in particolare sulle basse luci) se guardati in posizione leggermente angolata piuttosto che centralmente.