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9. Monitor e display
Vista
la velocità di evoluzione della tecnologia del personal
computer, è difficile considerare qualche componente del PC
come un investimento. Tuttavia, il monitor del PC è l'unica
parte del personal computer che effettivamente mantiene il suo valore
e gode di una certa durata nel tempo. Un monitor di buona qualità
durerà per anni e verrà usato con diverse generazioni
di PC. Quando si deve decidere quando investire nel monitor per il
PC, occorre considerare diversi fattori.
Tipo.
Sebbene vi siano differenze tra monitor dello stesso tipo, come
monitor a colori o monocromatici, diverse risoluzioni, dimensioni
dei dot pitch e così via la scelta principale è tra un
tradizionale display CRT e un display LCD (ossia a cristalli
liquidi) digitale piatto dell'ultima generazione.
Dimensioni.
Le dimensioni hanno un rapporto stretto con la capacità del
monitor, soprattutto influiscono sulla comodità di lavorare
con esso. Si può applicare al monitor un principio valido in
molti campi, più grande è meglio è. Molti
esperti sono convinti che, con la tecnologia odierna, non si
dovrebbe mai usare un monitor CRT da meno di 17 pollici o un monitor
LCD con una risoluzione inferiore 1024x768.
Costo.
Il buget è una considerazione molto importante quando si
acquista un monitor nuovo. Se non si possono spendere più di
circa 450 euro allora è meglio dimenticarsi dei display LCD
fino a quando il loro prezzo non calerà. Se invece si dispone
di fondi relativamente illimitati, le scelte e i confronti che si
possono fare sono tanti.
Monitor CRT
Fino
a poco tempo fa, le offerte di sistemi PC standard consideravano solo
i display CRT. Ultimamente, invece, sempre più PC vengono
offerti con display piatti. Dato che i prezzi continuano gradualmente
a scendere, molti esperti del settore ritengono che il display CRT
sarà presto sostituito dal display piatto su tutti i PC
standard e sarà disponibile solo come opzione. D'altra parte,
però, sempre secondo loro il floppy doveva essere obsoleto già
da vari anni, il che invece non si è avverato.
Un
display CRT presenta alcuni vantaggi rispetto ai display LCD. È
brillante, ben illuminato, conveniente e offre eccellenti qualità
di colore e grafica. Un display CRT utilizza la stessa tecnologia
comune alla televisione. Il tubo catodico è un tubo di vetro a
forma di imbuto che utilizza dei cannoni elettronici per accendere (o
come si dice in gergo tecnico, "eccitare") gli elementi di
fosforo sul retro del vetro dello schermo. I fosfori illuminati si
uniscono per formare immagini e movimenti che risultano visibili
all'utente attraverso lo schermo del CRT. L'utente vede i fosfori
attraverso una singola lastra di vetro; ecco perché il monitor
è così luminoso e risulta facile da vedere da una
posizione angolata.
Display piatti
Se
lo spazio sulla scrivania o sul tavolo di lavoro è limitato e
si ha bisogno di un monitor per il PC, un display piatto è
probabilmente la soluzione migliore. La qualità più
importante che contribuisce alla diffusione dei display LCD è
la loro dimensione, ossia la profondità. Un normale display
CRT, specialmente quelli più grandi utilizzati oggi, è
profondo circa 30 cm e occupa quindi uno spazio considerevole sulla
scrivania. I display LCD piatti normalmente sono profondi solo pochi
centimetri, compresa la base, il che li rende perfetti per le
scrivanie piccole, gli stanzini o i luoghi in cui un grande monitor
CRT inciderebbe negativamente sull'estetica o sull'arredo. Persino i
nuovi PC che vengono integrati nell'involucro di un display piatto
sono profondi pochi centimetri.
I display piatti sono retroilluminati, ossia la sorgente di luce del
display attraversa diversi strati di filtri e vetro prima di
diventare visibile. Ecco perché i display LCD sembrano meno
luminosi di un display CRT e meno leggibili da una posizione
angolata. I display LCD però sono digitali, ossia in grado di
riprodurre le immagini in modo più preciso, in particolare per
quanto concerne i colori.
Confronto tra gli schermi piatti e i display piatti.
Molti
fanno confusione tra lo schermo piatto e display piatto. Come già
detto precedentemente, i display piatti sono display che usano la
tecnologia LCD per riprodurre le immagini su uno schermo. Per contro,
un monitor a schermo piatto è un tipo di monitor CRT dotato di
uno schermo piatto e quadrato, a differenza del tipo di monitor più
comune, che ha lo schermo di vetro curvo.
Il pannello di vetro
frontale di un monitor CRT standard è come una sezione di
sfera, curvata sia in orizzontale sia in verticale. Questo colloca
ogni elemento di fosforo alla stessa distanza dai fasci elettronici,
eliminando la distorsione lungo i bordi del display che può
essere comune nei display CRT a schermo piatto. Gli elettroni su un
display a schermo piatto devono compiere un percorso più
lungo; di conseguenza, sono più sfocati e arrivano poco dopo
di quelli situati nella posizione centrale dello schermo dello
schermo, il che li fa apparire leggermente distorti.
>Alcuni display, come il CRT
Sony Trinitron, raggiungono un compromesso con un tubo catodico
simile alla sezione di un cilindro, curvo in orrizzontale ma
verticalmente più piatto. Questo consente allo schermo di
essere più piatto, anche se a volte l'immagine può
sembrare concava. Molti dei monitor CRT più recenti hanno gli
schermi con la curvatura a sfera molto grande, il che fa sembrare
piatto lo schermo. Anche questi CRT hanno migliorato la messa a fuoco
del fascio elettronico, che può andare più lontano.
Altri monitor, inoltre, sono dotati di una lastra di vetro speciale
posta davanti al tubo catodico per rimuovere otticamente la
distorsione in prossimità del bordo del display a schermo
piatto.
Il display piatto evita
tutto questo illuminando ogni pixel in modo uniforme dal retro ed
eliminando la necessità di uno schermo curvo o di effetti
ottici.
Dimensione dei display CRT
Le dimensioni dei monitor
CRT sono indicate nelle cosidette dimensioni nominali: quelle più
comuni sono 15 pollici, 17 pollici, 19 pollici e 21 pollici. Questo
però è la dimensione del CRT misurata in diagonale da
un angolo in alto all'angolo inferiore opposto, compreso il case
(allo stesso modo viene misurata la dimensione di un televisore). Su
un monitor CRT, il case comprende la cornice frontale (la plastica
attorno al bordo del display), che copre una piccola porzione del
display per fissarlo nella sua sede. La cornice riduce l'area del CRT
che può essere visualizzata per circa un pollice tutto intorno
al bordo del monitor. La maggior parte dei produttori di monitor è
chiara a questo proposito, e normalmente riporta la dimensione
visualizzabile del monitor assieme quella normale.
La dimensione
visualizzabile di un display CRT di 17 pollici è in realtà
è leggermente inferiore a 16 pollici. Quando si confrontano
dei monitor, è consigliabile confrontare la dimensione
dell'immagine visualizzabile invece della dimensione nominale dello
schermo. Può sorprendere il fatto che un monitor piccolo possa
essere più conveniente quando si confronta il prezzo per
pollice di schermo visualizzabile. La Tabella qui sotto illustra
quanto detto elencando le dimensioni nominali e visualizzabili medie
dei monitor CRT in pollici.
Dimensione nominale
|
Dimensione visualizzabile CRT
|
Dimensione visualizzabile CRT
|
14
|
13,2
|
14
|
15
|
13,8
|
15
|
17
|
15,9
|
17
|
19
|
18
|
19
|
21
|
19,8
|
21
|
Le immagini visualizzate
sul monitor di un PC sono create da uno schema (pattern) di punti, in
modo molto simile alle fotografie di un giornale. I punti presentano
diverse sfumature di chiaro o scuro in modo che gli occhi possano
formare un'immagine visiva con essi. Il tubo del monitor CRT crea
questi punti con fosfori sul retro dello schermo usando dei metodi di
mascheratura che isolano ogni punto in modo che possa essere
illuminato da un cannone elettronico.
Un monitor monocromatico ha
dei fosfori di un colore solo; pertanto, quando i punti al fosforo
sono illuminati, l'immagine del testo e della grafica è di un
solo colore su uno sfondo che contrasta. Normalmente lo sfondo è
nero e il colore di visualizzazione è verde, ambra o bianco.
L'immagine prodotta su un
monitor a colori viene creata da piccoli triangoli di punti di
fosforo illuminati chiamati pixel (termine derivato dalla contrazione
dell'espressione inglese “picture elements”). Nel tubo
catodico, un terzo dei punti è rosso, un terzo è verde
e un terzo blu. Questi punti di diverso colore sono intervallati
uniformemente sullo schermo in modo che un punto di ogni colore possa
essere raggruppato con un punto di ciascuno degli altri colori per
formare un triangolo o un pixel.
Un CRT a colori ha tre
cannoni elettronici usati per accendere i fosfori in ogni pixel. Le
combinazioni e le intensità usate per illuminare i fosfori
definiscono l'immagine prodotta sullo schermo. I cannoni elettronici
passano sopra i pixel da un lato all'altro una riga per volta, per
creare o aggiornare l'immagine visualizzata.
I display LCD sono di due
tipi: a matrice passiva e a matrice attiva. Un display a matrice
passiva ha uno strato di cristalli liquidi su una griglia (matrice)
di fili. Quando si applica la corrente alle intersezioni dei fili, i
diodi (pixel) s'illuminano. Una matrice passiva aggiorna il display
applicando la corrente ai pixel a una frequenza di aggiornamento
fissa. I display a matrice attiva controllano singolarmente ogni
elemento LCD (diodo) con uno o più transistor che aggiornano
di continuo ogni elemento del display.
Risoluzione
Il numero di pixel su un
monitor, CRT o LCD, determina il livello di dettaglio che può
essere usato per creare un'immagine. Man mano, che il numero di pixel
cresce, la risoluzione dell'immagine che un monitor può
produrre migliora. Il numero di pixel su un monitor è la sua
risoluzione, che viene espressa con il numero di pixel su ogni riga
del display e per il numero di righe di pixel sul display. Per
esempio, la risoluzione VGA standard è 640x480. Questo
significa che il monitor ha 640 pixel disposti orizzontalmente su
ogni riga di pixel e 480 righe di pixel in verticale. Un monitor di
questo tipo utilizza 307.200 pixel per creare le immagini
visualizzate. La Tabella riporta le risoluzioni più comuni
supportate dai monitor odierni.
Risoluzione
|
Pixel totali usati
|
640x480
|
307.000
|
800x600
|
480.000
|
1024x768
|
786.432
|
1280x1024
|
1.310.720
|
1600x1200
|
1.920.000
|
Risoluzione dei monitor
I monitor di dimensione più grande, come 19 e 21 pollici, hanno
difficoltà a visualizzare le risoluzioni basse, mentre nella
maggior parte dei monitor piccoli, per esempio da 14 o 15 pollici, le
risoluzioni più alte non hanno la qualità di immagine
desiderata. È sempre meglio fare in modo che il monitor e la
sua risoluzione corrispondano alle proprie necessità. La
maggior parte dei monitor grandi che supportano in modo nativo le
risoluzioni elevate è anche in grado di usare le risoluzioni
inferiori, anche se non bene, impiegando meno pixel per produrre la
visualizzazione. I display LCD hanno quasi tutti delle risoluzioni
fisse e se si utilizza un'altra risoluzione più alta o più
bassa, la qualità dell'immagine ne risente. Laddove il monitor
CRT può ingrandire o ridurre un'immagine, in base alla
risoluzione utilizzata, i display LCD non sono altrettanto versatili.
Per come sono costruiti, gli schermi LCD hanno delle risoluzioni
naturali impostate in base al numero di pixel fisicamente presenti su
ogni riga del display. Ecco perché un display LCD deve spesso
ridurre la dimensione dell'area dello schermo per riprodurre le
immagini alle risoluzioni. più basse di quella naturale. Per
esempio, un monitor LCD da 12,1 pollici (risoluzione 800x600) ha 800
pixel su ogni riga del suo display. Se si modifica la risoluzione in
640x480, non è possibile rappresentare in modo uniforme 640
pixel con 800 pixel e produrre del testo o delle immagini chiare.
Quindi, l'area di visualizzazione dell'immagine viene ridotta a 10,4
pollici per l'immagine da 640x480. Tuttavia, con il crescere della
risoluzione naturale e della dimensione dello schermo, diventa più
facile riprodurre le risoluzioni basse nell'area dello monitor
standard. La Tabella più sotto riportata illustra come i
display LCD si adattano alle risoluzioni diverse della loro
risoluzione naturale. Nella tabella piccola significa che la
visualizzazione è ridotta, intera significa che la
risoluzione è naturale, mentre lineare significa che
l'utente deve scorrere in alto e in basso e verso destra e sinistra
per vedere tutta l'immagine visualizzata.
Risoluzione naturale
|
640 X 480
|
800 X 600
|
1024 X 768
|
640x480
|
Intera
|
Lineare
|
Lineare
|
800x600
|
Piccola
|
Intera
|
Lineare
|
1024x768
|
Piccola
|
Piccola
|
Intera
|
Risoluzione dei monitor LCD
Le dimensioni degli schermi
LCD elencati normalmente sono precise, quindi un display LCD da 15
pollici è più vicino nella dimensione di immagine
visualizzabile a un CRT da 17 pollici rispetto a un CRT da 15
pollici.
Le schede video
In generale, la scheda video elabora i dati grafici prodotti dal
software in esecuzione sul PC e li prepara per essere impiegati dal
monitor convertendoli da dati digitali in segnali analogici.
La scheda video invia i dati usati dal monitor per aggiornare
l'immagine visualizzata o rinnovarla mentre cambia.
Scheda video, scheda
grafica e scheda acceleratrice sono tutti nomi della scheda montata
all'interno del PC che è responsabile della generazione dei
segnali che dicono al monitor che cosa visualizzare. La scelta della
combinazione di scheda video e monitor richiede una certa attenzione.
Questi due dispositivi devono essere compatibili in termini di
segnale usato per comunicare con il monitor, tipo di connettore usato
per collegarli, standard video supportati e velocità.
Display a cristalli liquidi (LCD)
I display a cristalli liquidi (LCD Liquid Crystal Display) sono
usati in molti prodotti, come gli orologi da polso, i forni a
microonde, i lettori CD e persino i monitor per PC. Praticamente
tutti i monitor piatti PC attualmente in commercio hanno uno schermo
LCD. Lo schermo a cristalli liquidi è molto diffuso perché
è più sottile, leggero e richiede meno potenza di
qualsiasi altro tipo di display, specialmente rispetto a un CRT.
I monitor LCD hanno spesso
prezzi superiori a quelli dei monitor CRT, in quanto la loro
fabbricazione è più costosa. Per aumentare la
dimensione dello schermo LCD, occorre aggiungere altri transistor.
Con il crescere del numero dei transistor in un display, aumentano
anche le probabilità che vi siano dei transistor difettosi. I
produttori scartano oltre il 40% degli LCD dalla linea di produzione,
il che influisce direttamente sul prezzo di vendita.
Cristallo liquido
Sebbene il nome sembri
quasi un ossimoro, il cristallo liquido è un materiale che si
colloca a mezza via tra un solido e un liquido. I cristalli
normalmente sono dei solidi duri come la roccia, leggermente opachi,
ma il cristallo liquido viene creato applicando calore a una sostanza
adatta a modificare la forma da solido a liquido. Non occorre molto
calore in più per trasformare il cristallo liquido in un
liquido completo; ecco perché i cristalli liquidi sono
sensibili ai cambiamenti di temperatura; questo è ciò
che li rende perfetti per termometri e altri tipi di sensori. Ecco
perché i computer portatili non funzionano bene dopo essere
stati esposti al freddo o al caldo a lungo.
Esiste più di un
tipo di cristallo liquido, ma i display dei computer usano quelli di
tipo TN (twisted Nematic), che sono cristalli a forma di asta ritorti
nel senso della lunghezza. Quando una corrente elettrica viene
applicata a un cristallo TN, esso inizia ad aprirsi in modo
prevedibile. Applicando una quantità di elettricità
sufficiente, il cristallo TN si distenderà completamente.
Questi sono i cristalli usati nei monitor LCD piatti.
Senza entrare troppo in
ambito tecnico, i cristalli TN sono collocati su due strati di filtri
di vetro polarizzato. Se non viene applicata elettricità al
cristallo, la luce passa attraverso il primo filtro di vetro e giunge
fino all'ultimo. Quando si applica l'elettricità a una zona
del filtro, i cristalli TN in quella zona iniziano a distendersi,
bloccando il percorso della luce e creando una zona oscura sul
display.
Il display a cristalli liquidi
Il display è
costruito da strati di diversi materiali, tutti progettati per avere
un ruolo nell'uso della luce al fine di creare un'immagine sul
display. Gli strati di uno schermo LCD sono quelli sottoelencati (dal
basso verso l'alto).
Specchio. Il retro
del LCD è uno specchio che riflette la luce.
Pellicola polarizzante.
Una lastra di vetro rivestita con una pellicola polarizzante sul
retro.
Elettrodo. Il piano
di elettrodi comune per il gruppo. Gli elettrodi in un LCD sono
trasparenti.
Cristallo liquido.
Uno strato di cristallo liquido TN.
Elettrodo. Uno
strato di vetro con uno o più piccoli elettrodi collegati.
Pellicola polarizzante.
Un altro strato di pellicola polarizzante perpendicolare rispetto
all'altro strato di pellicola polarizzante.
Quando non passa corrente
attraverso il gruppo LCD, qualsiasi luce che entri dal lato anteriore
passerà allo specchio e sarà riflessa fuori dal gruppo.
Quando però si applica elettricità agli elettrodi, i
cristalli liquidi si distendono e bloccano il passaggio della luce.
Il risultato è che le zone in cui è stata applicata
l'energia appaiono come zone oscurate o nere, osservando il pannello
LCD da davanti.
In un LCD semplice, come
quello di un orologio da polso, uno strato superiore di elettrodi
forma tutte le sezioni usate per creare i numeri da visualizzare.
Quando gli elettrodi sono “eccitati” secondo un certo
schema, il cristallo liquido si scurisce e chi osserva vede l'ora.
Sorgenti di luce di un LCD
I cristalli liquidi non
producono luce, quindi qualsiasi sorgente luminosa deve essere
esterna. Esistono due tipi di sorgenti di luce LCD: riflessive e
trasmissive. Un LCD riflessivo riflette la luce che entra attraverso
i suoi filtri polarizzati usando solo la luce disponibile nel suo
ambiente. Un LCD trasmissivo, che è il tipo usato nei computer
portatili e nei monitor piatti, incorpora degli elementi di
retroilluminazione. La maggior parte dei display per computer è
illuminata con tubi fluorescenti incorporati attorno ai bordi e
qualche volta dietro il panello LCD.
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