I televisori

• Alcuni modelli di schermi televisivi

La Nhk ha condotto un esperimento abbastanza approfondito²⁰ sui parametri che fanno giudicare "buona" o "cattiva" un'immagine.
Alcuni spettatori sono stati invitati in una saletta per esprimere dei giudizi. I risultati sono stati raggruppati in quattro gradi: si parte da un livello zero, si attribuisce un +1 al giudizio "un po' meglio", il valore +2 al giudizio "decisamente meglio", e - 1 a "un po' peggio". Si sono provati a combinare cinque diversi rapporti tra larghezza e altezza delle immagini, e ciascuno di questi è stato mostrato in quattro diverse dimensioni. L'immagine più piccola era di 2.000 cm_, quella più grande era di 16.000 cm_. In altre parole, si e voluto verificare se un'immagine più grande fosse giudicata migliore e se questo giudizio fosse influenzato o meno dalla forma di questa immagine ossia dal suo rapporto base/altezza. Il risultato, molto interessante, è riassunto nella figura 1 a pagina seguente.
Il primo dato che balza all'occhio è che un'immagine più è grande, più viene giudicata gradevole.

Alcuni modelli di schermi televisivi

Tutti gli schermi generano una sensazione soggettiva di immagine migliore quando il rapporto tra base e altezza si aggira sul rapporto 3:5 (Figura 1). Lo schermo più grande genera una sensazione migliore anche se la forma viene appiattita ulteriormente (raggiungendo un rapporto 3:6). Appiattendo ulteriormente il rettangolo costituito dal teleschermo, la sensazione peggiora, e l'immagine può essere perfino giudicata più scadente di quella del teleschermo usato oggi (3:4).
La riga gialla indica il giudizio espresso dagli esperti aumentando il numero delle righe di uno schermo di grandi dimensioni (16.000 cm_). Le righe viola, ciano e rossa indicano il giudizio espresso nello stesso modo, ma davanti a schermi progressivamente più piccoli.
I due schermi di dimensioni minori non si avvantaggiano significativamente dall'aumento di queste righe. Solo gli schermi più grandi traggono beneficio dall'alta definizione.
Gli esperti hanno giudicato varie immagini, di dimensioni e con un numero di righe convenzionali (non televisive) differenti. I giudizi più positivi riguardano la schermo più grande, con circa 800 righe convenzionali. I giudizi sono tanto più negativi quanto più diminuiscono le dimensioni delle immagini. Anche in questo studio viene dimostrato che un'immagine piccola non migliora se si passa alla miglior definizione, ovvero se si aumentano le righe con cui è disegnato lo schermo.
Nel grafico, la distanza di osservazione è espressa in numero di volte l'altezza dello schermo.
La massima definizione è ancora oggi appannaggio delle diapositive 24x36. II cinema professionale e l'alta definizione hanno un numero di dettagli molto simili mentre, per esempio, la pellicola in 16mm ha una risoluzione inferiore. Una proiezione con pellicola a 16mm corrisponde cioè ad una definizione televisiva di circa 700 linee. Il cinema (con pellicola in 35mm) ha una definizione equivalente a 1055- 1125 linee. Le stampe fotografiche e le diapositive 24x3G vanno da un minimo che si avvicina ai valori tipici del cinema, fino ad un massimo equivalente ad oltre 1500 linee televisive. II sistema "alta definizione" della NHK era al livello del cinema "professionale".
Si vede come le righe nel grafico (ciascuna delle quali indica una diversa grandezza dell'immagine) scorrono quasi parallele e sono tanto più in alto (verso il massimo della preferenza) quanto più corrispondono ad uno schermo grande.
E' curioso notare che l'unica eccezione a questo parallelismo è data dallo schermo di 8.000 cm_, che viene giudicato peggiore rispetto a quello di 4000 cm_ quando è molto appiattito (vedi a destra della figura, dove una riga scavalca l'altra).
Gli schermi più piccoli sono più graditi quando il rapporto tra altezza e larghezza si avvicina al rapporto 3:5 (es. trenta centimetri di altezza e cinquanta di base), mentre la schermo più grande piace sia con questo rapporto, sia con una forma più appiattita, dove la larghezza è maggiore. La "grandezza" di uno schermo è dunque più importante della sua forma.

A questo punto, sorge pero un'obiezione: non è tanto importante la dimensione assoluta dello schermo, ma il suo rapporto con la distanza dell'osservatore. Ad esempio, se ci si avvicina ad uno schermo di 14", avremo davanti uno schermo soggettivamente più grande di quando stiamo lontanissimi, davanti ad uno schermo da 27".
Non credo valga la pena di insistere, perché è un'osservazione entrata nella pratica quotidiana, anche se per trattare a dovere questo argomento
bisognerebbe introdurre degli elementi relativamente complessi, come il problema del campo visivo umano. Se si da per scontato che avvicinandoci ad uno schermo questo diviene soggettivamente più grande, sarebbe però possibile dare un consiglio sulla distanza ottimale da ogni schermo televisivo, in modo che questo occupi sempre la stesso spazio davanti a noi. Se questa cosa fosse vera, non sarebbe logico ricorrere a schermi giganti ma numerosi test soggettivi indicano che qualunque immagine video è sgradevole ad una distanza inferiore ai due metri. A poca distanza dallo schermo si vedono maggiormente vari difetti che sono minimizzati da lontano.

Lo schermo reale e quello apparente (Figura 2). Uno schermo di grandi dimensioni posto lontano, può occupare lo stesso campo visivo di uno schermo più piccolo, ma più vicino. Non ha dunque importanza la sola grandezza assoluta di uno schermo, ma conta anche la distanza da cui viene guardato.

In un esperimento della Nhk gli osservatori sono stati messi in una posizione dalla quale potevano vedere con la stesso angolo di visione sia un monitor professionale da 17 “, sia una videoproiezione su uno schermo più lontano, ma più grande. Le preferenze sono andate all'immagine più grande, anche se la definizione dei due schermi era uguale, e quindi quella dello schermo grande appariva peggiore.

L’angolo di visione è in rapporto alle dimensioni della schermo e alla distanza con l'osservatore. L'angolo aumenta sia all’aumentare delle dimensioni del teleschermo (B) sia quando la spettatore si avvicina (C). Diminuisce se diminuiscono le dimensioni della schermo, o se la spettatore si allontana.

Quando si è troppo vicini al televisore vediamo un'immagine instabile, soprattutto poco definita, povera di dettagli. Il rimedio migliore è naturalmente l'eliminazione di questa povertà di particolari, grazie all'impiego di un maggior numero di linee che compongono l'immagine.
Questo risultato può essere ottenuto in due modi: aggiungendo particolari supplementari tra una riga e l'altra, magari calcolando "probabilisticamente" il colore, la luminosità e le altre caratteristiche delle righe contigue, oppure aumentando semplicemente il numero delle righe tipiche del sistema televisivo adottato. Questa seconda possibilità è quella utilizzata nell'alta definizione.

La Nhk ha compiuto anche un altro esperimento, in cui le dimensioni dell'immagine sono state confrontate con la distanza di osservazione, e con il numero di linee che compongono l'immagine stessa. I risultati di questo studio sono riportati nella figura 5.

Figura 6

L'esperimento prevedeva la proiezione di diapositive, trattate artificialmente in modo che le immagini contenute fossero costituite da un certo numero di righe, cosi come avviene nell'immagine televisiva attuale. Questo espediente permette di riportare la sensazione di immagine migliore o peggiore al solo numero di righe, e non ad altri aspetti secondari. Si consideri il grafico in figura 6.
Si noti che le due righe più basse (relative ai due schermi più piccoli) sono quelle che ricevono un gradimento minore, e la mantengono con ogni valore di definizione.
In altre parole, gli schermi più piccoli sono quelli che piacciono meno, e (cosa sorprendente) non vengono giudicati migliori anche se si triplica il numero di righe. I due schermi di dimensioni maggiori hanno invece un comportamento molto diverso: sono considerati peggiori del terzo schermo se si utilizza una definizione simile a quella impiegata oggi. E anche questo è un dato sorprendente, che indica una cosa molto importante: l'aumento delle dimensioni di un teleschermo, se non è accompagnato da un aumento di definizione, produce un miglioramento modesto.
I due schermi più grandi tuttavia diventano subito graditissimi se si aumenta anche il numero di righe oltre un certo valore (700- 1000 righe). Lo schermo più grande (di 16.000 cm_) subisce poi un ulteriore giudizio positivo se le righe passano a valori più elevati. Questo test è molto importante: vi si dimostra che le righe dell'alta definizione servono a ben poco se non sono accompagnate da uno schermo di dimensioni adeguate. Il grafico in figura 5 è anche più eloquente da questo punto di vista.
E' stato realizzato con un procedimento simile al precedente, elaborando un'immagine tratta da pellicola con un computer, e chiedendo a quattordici tecnici televisivi di esprimere il loro giudizio sul risultato globale ossia sulla qualità dell'immagine.
Dai dati rappresentati risulta che un'immagine alta quaranta centimetri osservata a due metri e mezzo di distanza, non migliora qualitativamente se si superano le 400 righe. Insomma inutile aumentare la definizione. Basta però raddoppiare l'altezza dell'immagine, portandola ad 80cm, per ottenere un miglioramento soggettivo fino a 600 righe.
Per una corretta interpretazione di questi dati, si ripete che si tratta di righe ottenute con un metodo computerizzato su diapositiva, e che non si sta parlando delle righe televisive vere e proprie. Per capirci le 400 righe citate corrispondono a circa 650 linee televisive, e le 600 righe di scansione corrispondono ad un teleschermo reale con circa 1.000 righe.
Una volta passati in rassegna i parametri della nitidezza (definizione) dell'immagine, delle sue dimensioni e della sua forma rimane da considerare il parametro "qualità del colore".
In questo caso, si e presa in considerazione la larghezza di banda del segnale di crominanza, ossia del segnale che racchiude la codifica del colore.
Riducendo la banda di questo segnale, si riducono anche le informazioni sul colore. E si e potuto confermare che riducendo queste informazioni, il giudizio espresso dai tecnici è passato per gradi da positivo a negativo.
In un altro studio della Nhk si dimostra che aumentando la larghezza della banda dedicata al segnale di crominanza (la componente della trasmissione televisiva contenente le informazioni sul colore di ciascun punto del teleschermo) che aumenta anche la qualità generale del colore. Le linee che salgono indicano un giudizio migliore espresso dagli esperti (Figura 7), man mano (andando verso destra) che aumenta la banda di questo segnale.

Alcuni modelli di schermi televisivi

Secondo un comunicato stampa della THOMSON (11.06.2000)²¹ si appresterebbe a lanciare sul mercato una nuova linea di televisori ad alta definizione, sia del tipo cinescopio che a retroproiezione.
Già nel 1992 Thomson produsse un apparecchio televisivo, commercializzato anche in Italia ad un prezzo che si aggirava sui dodici milioni di lire, con schermo da 32" adatto alle trasmissioni in alta definizione. Si trattava dello "Space System" che non disponeva di un tuner per standard televisivi in alta definizione (ma per lo standard europeo satellitare a 1250 linee, l'HD- MAC - Hight Definition Multiplexed Analogue Components- ) ma che accettava simili segnali tramite una "gold cart".
I tempi non erano purtroppo maturi e la produzione iniziale fu svenduta, così come interrotta la
produzione dei cinescopi, presso la Videocolor di Anagni (FR).

Oggi negli USA riappaiono simili televisori. Il modello più economico con uno schermo da 32" ha un prezzo al pubblico di 3.799 dollari mentre il 65" a retroproiezione ha un prezzo di 5.499 dollari. Rispetto i modelli passati, questi però oltre a costare meno, dispongono già di un tuner per la ricezione digitale terrestre e satellitare, in quest'ultimo caso con predisposizione per il servizio ad alta definizione offerto da DirectTV.

La SONY invece lancia sul mercato, agosto 2000, i suoi nuovi modelli per l'alta definizione. Televisori da 34" e 36" da 5.000 dollari (circa 8 milioni di lire) ma anche schermi da 57" e 65" a 6.000 - 7000 dollari, sotto i 13 milioni di lire italiane²².

La TOSHIBA, che possiede già un canale tv ad alta definizione negli Stati Uniti e presto ne aprirà uno anche in Giappone²³, crede molto nel progetto dell'Hdtv e per questo sta sviluppando contemporaneamente tre progetti in particolare: nella realizzazione del primo televisore con hard- drive removibile incorporato per la registrazione video, con interfaccia in standard Atapi; nel progetto di un televisore con decodificatore audio incorporato denominato AAC (Advanced Audio Coding); e nell'ulteriore estensione del formato DVD- RAM per l'alta definizione, con drive capaci di utilizzare dischi da 20 GB, per due ore di Hdtv e sei otto ore in standard Hqtv. Nel frattempo, la Toshiba continuerà a curare lo sviluppo di tv a grande schermo fino a 61" e una gamma sempre più completa di pannelli al plasma o LCD e di proiettori video con tecnologia PDP.

Esistono anche tecnologie per schermi piatti per l’alta definizione anche se ancora in fase sperimentale. Fin dalla fine degli anni ’70 dello scorso secolo sono state sperimentate diverse soluzioni compresa la versione piatta dello stesso CRT (a tubo catodico) che è fondamentale perché da essa si svilupparono i display al plasma. Oggi, grazie soprattutto ai costruttori orientali, si sono definite ben tre tecnologie per lo schermo piatto alla luce delle prospettive Hdtv: LCD a matrice attiva, LCD con indirizzamento al plasma e plasma. Uno schermo tv piatto con profondità di pochi centimetri è in generale un’esigenza per diverse situazioni d'ufficio, in auto e nelle abitazioni moderne, non solo per limitare gli ingombri ma anche per nuove soluzioni architettoniche come tv da parete , schermi a scomparsa, ecc..

A Londra, il 29 agosto 2000, FHP (Fujitsu Hitachi Plasma Display Limited) ha annunciato di avere sviluppato con successo i primi pannelli in assoluto di visualizzazione al plasma (PDP) in assoluto da 32" e 37" ad alta definizione basati sul metodo proprietario di pilotaggio ALIS (Alternate Lighting of Surfaces). I nuovi display da 32" e 37", che vanno ad aggiungersi all'esistente linea FHP di PDP da 42", sono destinati ad essere utilizzati negli apparati televisivi domestici.

Grazie al loro profilo ridotto, alla loro leggerezza e all'ampiezza dell'area di visualizzazione, i PDP sono sempre più diffusi nel settore dei display large- screen. Il mercato dei PDP (in particolare il segmento per impieghi business) è cresciuto rapidamente ed ha raggiunto nell'anno fiscale 1999 le 100.000 unità mentre per l'anno fiscale 2000 è previsto che raggiungerà le 250.000 unità. Il prossimo avvento delle trasmissioni digitali (attese al debutto in Giappone nel prossimo dicembre) e la crescente disponibilità di DVD favoriranno l'incremento esplosivo del mercato dei PDP anche nel settore dei ricevitori televisivi domestici. FHP prevede che nell'anno fiscale 2003 la domanda di PDP toccherà i 2,3 milioni di unità, 1,4 milioni delle quali utilizzate in apparati televisivi e 900.000 in applicazioni business.
Attualmente, gli apparati televisivi consumer large- screen hanno dimensioni che variano da 25" a 36", ma - nel caso dei CRT - l'ampiezza delle dimensioni implica dei pesi e delle profondità assai significativi. Questo aspetto vincola le possibilità di posizionamento, in particolare quando gli spazi domestici sono limitati. Al contrario, grazie al loro spessore e alla loro leggerezza, i PDP possono essere posizionati facilmente anche negli ambienti domestici più ristretti. FHP intende favorire un uso sempre maggiore dei PDP in ambiente domestico fornendo modelli a 32" e 37", dimensioni che si adattano facilmente alla maggior parte delle applicazioni domestiche.
Una volta che le trasmissioni digitali saranno avviate, s'innescherà una domanda sempre crescente di dispositivi di alta qualità ad elevata definizione capaci di visualizzare non solo immagini in movimento ma anche immagini statiche, compresi testi e titolazioni. Nei PDP della generazione precedente, ridurre le dimensioni dello schermo significava ridurre l'area di illuminazione della cella rendendo difficile assicurare la luminosità necessaria. Nei PDP ad alta definizione che utilizzano la tecnologia circuitale di proprietà FHP basata sul metodo ALIS è possibile ottenere sia una definizione elevata sia un'alta luminosità. Quando le trasmissioni digitali porteranno nelle case immagini ad alta definizione, i nuovi PDP di FHP permetteranno la loro visualizzazione con una risoluzione verticale di 1024 linee, rendendo questi dispositivi i principali candidati alla conquista del mercato legato agli apparati televisivi per uso domestico.
Alla fine di luglio, FHP ha completato la costruzione della nuova struttura produttiva presso la fabbrica della sua sussidiaria Kyushu FHP, nella prefettura di Miyazaki. La società sta attualmente installando gli apparati manifatturieri: la produzione pilota è iniziata nel gennaio del 2001 mentre le consegne dei prodotti commerciali da aprile 2001. La nuova facility avrà una capacità produttiva di 30.000 PDP al mese, la maggior parte costituita da unità ad alta definizione. FHP prevede per il 2002 di portare la produzione a 60.000 unità al mese per indirizzare una domanda di un mercato in costante crescita. Insieme alla produzione della linea originaria di Kyushu FHP, ciò porterà il throughput totale a 70.000 unità al mese già nel 2002. Queste le specifiche dei nuovi prodotti²⁴: