ChromaTRU - Analisi tecnica

ChromaTRU - Analisi tecnica
Monitor LCD professionali Sony
www.sonybiz.net/lmd
Introduzione
2
Negli ultimi vent'anni, i dispositivi LCD sono diventati una
componente essenziale di quasi tutte le apparecchiature
elettriche - calcolatrici portatili, telefoni cellulari, PDA,
videogiochi e monitor per computer. Se inizialmente queste
applicazioni sfruttavano la tecnologia LCD principalmente per
la facilità di trasporto e di gestione, gli studi e le ricerche più
recenti hanno permesso di migliorare le prestazioni visive
degli LCD avvicinandole a quelle degli schermi CRT
convenzionali. Il numero di televisori LCD di fascia consumer
oggi disponibili sul mercato e il continuo miglioramento della
qualità di immagine di questi dispositivi testimoniano
chiaramente questi progressi.
Gli attuali schermi LCD, utilizzati da molti fornitori di
apparecchiature video professionali, hanno raggiunto un
livello di qualità pienamente idoneo al monitoraggio di
immagini professionali, sia nelle applicazioni di produzione
che in quelle di broadcast. Se in passato la luminosità, il
contrasto e l'angolo di visione di questi apparecchi
rappresentavano un limite, oggi queste caratteristiche sono di
livello accettabile per la maggior parte delle applicazioni di
monitoraggio delle immagini. Rimane ancora un problema da
risolvere, un effetto che caratterizza tutti i dispositivi LCD:
la mancanza di omogeneità tra i colori dei diversi monitor e la
discrepanza della curva del gamma rispetto agli schermi
CRT - caratteristiche che non è possibile ignorare nelle
applicazioni high-end di monitoraggio delle immagini.
La serie LMD dei monitor LCD di Sony* offre una soluzione
rivoluzionaria a questi problemi. Grazie all'utilizzo di una
tecnologia innovativa, questi apparecchi permettono non solo
di rendere perfettamente omogenei i colori di più monitor
LCD, ma anche di raggiungere caratteristiche di bilanciamento del bianco e di colore gamma pressoché equivalenti a
quelle degli schermi CRT.
Questo documento presenta le tecnologie innovative utilizzate per raggiungere questi risultati e include un glossario
dei termini.
La sua consultazione vi offrirà maggiori argomenti per le
dimostrazioni pratiche degli apparecchi, o vi consentirà di
spiegare in modo preciso il funzionamento del sistema per
indurre i clienti a richiedere una dimostrazione.
Ci auguriamo che questo documento rappresenti uno
strumento utile per le vostre attività di vendita della serie
LMD.
ANALISI TECNICA
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
* Disponibile solo monitor LMD di grado 1 serie BVM-L
Sommario
1
2
3
4
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Il punto di riferimento per gli attuali sistemi video - la riproduzione dei colori negli apparecchi CRT . . . . . 4
Problemi legati all'uso delle tecnologie LCD nei sistemi video professionali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2-1 Attuali limitazioni dei display LCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2-2 Caratteristiche degli LCD che causano questi problemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
La soluzione di Sony - La tecnologia di elaborazione dei colori ChromaTRU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3-1 Conversione dello spazio dei colori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3-2 Calibrazione del bilanciamento del bianco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3-3 Risultati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3-4 Il processo di regolazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Conclusione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Glossario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Mixaggio additivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Gamma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Temperatura del colore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Bilanciamento del bianco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
ANALISI TECNICA
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
3
1
Il punto di riferimento per gli attuali sistemi
video - la riproduzione dei colori negli
apparecchi CRT
Fin dall'introduzione dei primi sistemi broadcast, tutti i
componenti dei sistemi video sono stati progettati in
funzione delle caratteristiche dei sistemi CRT. Questo è
stato l'approccio più naturale per molti anni, poiché
i televisori CRT erano gli unici dispositivi disponibili per la
riproduzione dei segnali video nelle case.
Un fattore tipico è quello del 'gamma invertito' che
caratterizza le videocamere da studio. Benché le
caratteristiche di conversione luce-segnale mostrino una
relazione lineare, tutte le videocamere elaborano i segnali
usando una curva del gamma di 0,45.
Questo valore era necessario per compensare la
particolare curva del gamma degli schermi CRT, pari a
2,2, in modo da rendere lineare l'intero processo
'dall'acquisizione dell'immagine alla visualizzazione della
luce'.
4
ANALISI TECNICA
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
Le attuali tecnologie offrono una vasta gamma di sistemi
di visualizzazione, dagli schermi LCD ai plasma fino ai
monitor EL - nessuno dei quali presenta caratteristiche
equivalenti a quelle degli schermi CRT convenzionali.
Il problema dell'utilizzo di queste tecnologie negli
ambienti professionali è facilmente intuibile: si tratta di
stabilire fino a che punto questi apparecchi possano
eguagliare le caratteristiche degli schermi CRT.
La tecnologia ChromaTRU utilizzata nella serie LMD offre
finalmente una risposta chiara.
2
Problemi legati all'uso delle tecnologie LCD
nei sistemi video professionali
21 Attuali limitazioni dei display LCD
Per molte ragioni, tra cui la durata, la stabilità e il ritmo
elevato dei miglioramenti apportati agli schermi LCD,
questa tecnologia è oggi l'alternativa preferita da tutti
i produttori più importanti per sostituire i CRT professionali. Rimangono tuttavia alcuni problemi rilevanti per
l'attuazione completa di questa transizione.
1
Temperatura del colore disomogenea o variazioni
nella temperatura del colore nell'intera scala di grigi,
dal nero al bianco.
2
Riproduzione dei colori non omogenea tra un apparecchio e l'altro, anche con monitor dello stesso
modello.
Qui di seguito è fornita una breve descrizione di queste
limitazioni, che sono attribuibili alle caratteristiche
intrinseche di tutti i dispositivi LCD.
3
Le caratteristiche gamma vengono compensate per
avvicinarle a quelle dei dispositivi CRT, che tuttavia
non vengono eguagliate.
22 Caratteristiche degli LCD che causano questi problemi
Le caratteristiche di 'emissione luminosa in funzione
della tensione di ingresso' dei monitor LCD delineano
una curva a forma di 'S', molto diversa da quella del
gamma dei dispositivi CRT. A complicare ulteriormente
questo aspetto, la curva 'a S' varia da pannello a
pannello. Date queste premesse, la possibilità di
ottenere un gamma simile a quella degli schermi CRT
dipende dall'accuratezza con cui si riesce a compensare elettricamente la curva 'a S' per avvicinarla al
valore di 2,2. Tuttavia, anche con una compensazione
rilevante, il fatto che quest'ultima debba essere attuata
tra due curve non lineari introduce un'ulteriore difficoltà.
Un secondo problema è rappresentato dal fatto che
i dispositivi CRT utilizzano fosfori colorati per riprodurre
i colori, mentre gli schermi LCD utilizzano filtri RGB.
Benché nei monitor LCD professionali si utilizzino filtri
RGB di elevata purezza, questo diverso meccanismo
impedisce che i colori di un display LCD corrispondano
esattamente a quelli di uno schermo CRT, sia sui
monitor video che nelle mappe di colori CIE.
Figura 1
Luminosità
(a)
Luminosità
Tensione di ingresso
(a)
Curva a S di un
dispositivo LCD
Tensione di ingresso
Gamma 2,2 di un
dispositivo CRT
ANALISI TECNICA
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
5
3
La soluzione di Sony - la tecnologia
di elaborazione dei colori ChromaTRU
Un'intensa attività di ricerca ha permesso a Sony di
sviluppare un metodo per risolvere questi problemi:
si tratta dell'elaborazione ChromaTRU, una tecnologia
innovativa di calibrazione dei colori che elimina le
discrepanze sopra descritte. Il diagramma seguente
mostra, in forma semplificata, il funzionamento della
tecnologia ChromaTRU.
Figura 2
R
2.2
G
2.2
B
2.2
R
0.45
Conversione
dello spazio
dei colori
0.45
0.45
Calibrazione
del bilanciamento del
bianco
G
B
31 Conversione dello spazio dei colori
La tecnologia ChromaTRU utilizza due processi
principali. Il primo è la "conversione dello spazio dei
colori".
Le coordinate cromatiche dei filtri RGB di uno schermo
LCD e quelle dei fosfori RGB di un dispositivo CRT
non coincidono sulla mappa dei colori CIE. Questa
caratteristica è comune a tutti gli schermi LCD. Poiché
queste "componenti primarie dei colori RGB" sono alla
6
ANALISI TECNICA
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
base della riproduzione dei colori nel mixaggio additivo,
ciò significa che non è possibile ottenere lo stesso
colore dai due dispositivi in risposta allo stesso segnale
di ingresso RGB (Figura 3). Questa discrepanza di
colori varia inoltre da pannello a pannello, poiché i filtri e
la retroilluminazione di ogni pannello LCD presentano
caratteristiche differenti anche all'interno della stessa
serie di modelli.
Poiché in una videocamera i segnali video sono soggetti a
un gamma di 0,45, i segnali RGB trasmessi al sistema di
conversione dello spazio dei colori devono essere convertiti in
forma lineare mediante l'applicazione di un gamma di 1/0,
45 (
2,2). Nella tecnologia ChromaTRU, questa conversione viene eseguita con elevata precisione per evitare qualunque
degradazione del segnale. Quando la matrice di conversione
dello spazio dei colori ha calcolato le nuove primarie, i
segnali RGB vengono riconvertiti nella forma non lineare
originale, anche in questo caso con un'elevata precisione.
Per compensare questa "disomogeneità dei colori" tra i filtri dei
dispositivi LCD e i fosfori degli schermi CRT, la conversione
dello spazio dei colori crea elettricamente, a partire dalle
primarie native dei filtri, nuove primarie di colore che emulano
quelle dei fosfori RGB. Questo si ottiene utilizzando una
matrice di conversione dei colori personalizzata per ogni
pannello LCD. Benché lo spazio dei colori diventi leggermente
più ridotto rispetto a quello di un CRT, queste nuove primarie
rendono la luce emessa dal pannello LCD uguale a quella dei
dispositivi CRT. Le primarie RGB vengono gestite come segnali
lineari, perciò anche la conversione dello spazio dei colori deve
essere eseguita in un ambito lineare.
Figura 3
COORDINATE CROMATICHE CIE
Il diagramma CIE u'v' permette di valutare l'emissione luminosa degli schermi. In questo diagramma vengono messe a confronto
l'emissione luminosa di uno schermo LCD e quella di un dispositivo CRT. Le aree triangolari mostrano le diverse capacità di riproduzione dei
colori dei due apparecchi (spazio dei colori). I punti verdi e rossi indicano il colore dell'emissione luminosa del dispositivo LCD e dello
schermo CRT in risposta a determinati segnali di ingresso RGB. Si osservi che, a parità di ingresso video, non si ottiene lo stesso colore della
luce.
0.55
ARANCIONE GIALLO
VERDE
GIALLO VERDE
GIALLO
PELLE SCURA
FOGLIAME
0.50
VERDE-BLU
ARANCIONE
ROSSO
PELLE CHIARA
ROSSO MODERATO
BIANCO
0.45
CIELO AZZURRO
CIANO
MAGENTA
FIORE AZZURRO
0.40
VIOLA
0.35
BLU-VIOLA
D
LC
0.30
BLU
CR
T
v’
0.25
0.20
0.15
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
u’
CRT
LCD
CRT
ANALISI TECNICA
PANNELLO LCD
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
7
3
La soluzione di Sony - La tecnologia
di elaborazione dei colori ChromaTRU
32 Calibrazione del bilanciamento del bianco
33 Risultati
Dopo la conversione dello spazio dei colori, viene
attuato un secondo importante processo, la
"Calibrazione del bilanciamento del bianco". Questo
processo ha due funzioni principali: quella di compensare le discrepanze del gamma tra il pannello LCD e
il dispositivo CRT standard e quella di eliminare
ulteriormente le imprecisioni nel bilanciamento del
bianco che si riscontrano tipicamente nei monitor LCD.
Nei monitor LCD convenzionali, la regolazione
del bilanciamento del bianco era un processo
particolarmente difficile. La ragione risiede nel fatto che
le caratteristiche native di uno schermo LCD, unite
all'uso dei filtri di colore, fanno variare leggermente la
temperatura del colore a seconda del "livello di
luminanza" del segnale di ingresso, indipendentemente
dall'impostazione del monitor su una specifica
temperatura del colore.
L'effetto dell'elaborazione ChromaTRU può essere
osservato sul diagramma CIE u'v'. Attivando la funzione
CSC*1 e la calibrazione WB*1, i monitor LCD della serie
LMD*2 riproducono colori quasi identici a quelli degli
schermi CRT. Nel diagramma qui a fronte, la maggior
parte dei punti gialli (CRT) e dei punti blu (CSC + WBC)
si trovano nella stessa posizione, ad indicare
l'uguaglianza dell'emissione di luce ottenuta in risposta
allo stesso ingresso video.
In generale, la regolazione del bilanciamento del bianco
produce un bilanciamento corretto anche di tutti gli altri
colori. Ciò significa che le curve del gamma dei canali
RGB devono essere uguali, poiché è necessario che
mantengano un rapporto costante.
In altre parole, l'emissione luminosa tra i sottopixel
RGB di un dispositivo LCD deve presentare lo stesso
rapporto a tutti i livelli video. Il processo di calibrazione
del bilanciamento del bianco della tecnologia
ChromaTRU misura e utilizza 208 punti di compensazione, dal nero al bianco, per fissare e mantenere una
temperatura del colore costante. Allo stesso tempo,
ciascun canale RGB viene regolato con precisione in
modo da seguire un gamma di 2,2 analogo a quello dei
dispositivi CRT. L'unione tra questa funzione di
calibrazione e la conversione dello spazio dei colori
sopra descritta permette di ottenere colori omogenei tra
diversi monitor LCD e caratteristiche gamma pressoché
uguali a quelle dei dispositivi CRT.
8
ANALISI TECNICA
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
*1 Nel resto del documento, la conversione dello spazio dei colori e la calibrazione del bilanciamento del bianco vengono abbreviate rispettivamente in
CSC e WBC
*2 Disponibile solo monitor LMD di grado 1 serie BVM-L
Figura 4
DIAGRAMMA CIE CON ESEMPI DI COLORI
CRT (colori CRT)
GIALLO
0.55
VERDE
ARANCIONE GIALLO
WBC (funzione WBC attiva)
GIALLO VERDE
ARANCIONE
CSC+WBC (funzioni CSC
e WBC attive)
ROSSO
PELLE SCURA
FOGLIAME
0.50
VERDE-BLU
LCD (colori nativi LCD)
PELLE CHIARA
ROSSO MODERATO
BIANCO
0.45
CSC (processo CSC attivo)
FIORE AZZURRO
PANNELLO LCD
CIANO
MAGENTA
CIELO
AZZURRO
0.40
CRT
VIOLA
BLU-VIOLA
0.35
D
LC
v’
BLU
CR
T
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
u’
Figura 5
Confronto tra i colori di un dispositivo CRT e uno schermo LCD, con applicazione di diverse combinazioni delle funzioni CSC e WBC.
I riquadri colorati indicano che i colori dell'LCD ottenuti con la combinazione WBC+CSC (angolo in basso a destra) appaiono quasi
identici a quelli riprodotti dal dispositivo "CRT" (riquadro al centro).
RIQUADRO DEI
COLORI
LEGENDA
LCD
WBC
LCD Colore nativo LCD
CRT Colore CRT
WBC Calibrazione del bilanciamento del bianco
CSC Processo CSC
WBC+CSC:
combinazione di
CSC e WBC
CRT
CSC
WBC
+ CSC
Pelle chiara
Verde-blu
ANALISI TECNICA
Blu-viola
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
9
3
La soluzione di Sony - la tecnologia
di elaborazione dei colori ChromaTRU
34 Il processo di regolazione
Come già accennato, le caratteristiche di colore native di un
pannello LCD sono molto diverse da quelle di un dispositivo
CRT. Sono anche diverse tra un LCD e l'altro. L'obiettivo del
processo ChromaTRU (conversione dello spazio dei colori e
calibrazione del bilanciamento del bianco) è quello di generare
una tensione attiva nello schermo LCD che produca una
visualizzazione del segnale di ingresso RGB analoga a quella
che si otterrebbe con un dispositivo CRT. Nella figura qui sotto,
la tensione di ingresso dell'LCD è indicata come R", G", B".
L'uscita del processo CSC è indicata come R', G', B'. Un
fattore importante da osservare è che la funzione CSC è un
processo a matrice e che lo stesso calcolo di conversione
viene applicato a tutti i livelli di ingresso dei segnali RGB.
Viceversa, la calibrazione del bilanciamento del bianco è un
processo di conversione che differisce per ogni valore del
segnale RGB, perciò richiede l'utilizzo di un'apposita tabella
(una tabella di mappatura numerica). Questa tabella mappa
i valori dei segnali R'G'B' corretti per lo spazio dei colori
in relazione ai valori dei segnali R"G"B" corretti per il bilanciamento del bianco - i segnali che effettivamente controllano
la visualizzazione sullo schermo LCD. In realtà, la tabella
contiene ben 208 variazioni della mappatura.
viene eseguito misurando l'emissione luminosa del pannello
LCD*1 e confrontandola con il segnale di uscita che si
otterrebbe se lo stesso segnale di ingresso RGB fosse
riprodotto da un dispositivo CRT. Un sofisticato processo di
analisi esamina i risultati di questo confronto*2 e imposta in
modo corretto i coefficienti della matrice e i valori della tabella
di riferimento. Una volta calcolati questi valori, il sistema di
analisi li registra nella memoria del pannello LCD, ottimizzando
la matrice CSC e la tabella di riferimento WBC per quel
pannello specifico.
*1 Segnale di uscita della luce senza CSC e WBC.
*2 In realtà, il segnale di uscita della luce di ogni canale RGB viene confrontato sia in termini
di coordinate x/y CIE che a livello di coordinate u'/v'.
Impostazione
della tabella di
riferimento
Come accennato in precedenza, i coefficienti della matrice
utilizzata dalla funzione CSC e i valori della tabella di riferimento della funzione WBC vengono calcolati esattamente per ogni
pannello LCD al momento della produzione. Questo calcolo
Calcolo
Figura 6
OPERAZIONI SULLA MATRICE 3 X 3
R
G
B
=
A11 A12 A13
B21 B22 B23
C31 C32 C33
=
TABELLA DI RIFERIMENTO PER IL N. DI SERIE 001
R’
G’
B’
R’
G’
B’
R’
R
G
Conversione
dello spazio
dei colori
B
10
ANALISI TECNICA
G’
B’
R”
G”
B”
R”
Calibrazione
del bilanciamento del
bianco
G”
B”
LMD-2450W N. DI SERIE 001
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
Figura 7
LUMINOSITÀ
LUMINOSITÀ
LUMINOSITÀ
MONITOR CRT
(gamma 0,45 + gamma 2,2 = Lineare)
GAMMA
TELECAMERA
(A)
+
TENSIONE DI INGRESSO
(B)
LUMINOSITÀ
=
GAMMA CRT
TENSIONE DI INGRESSO
LUMINOSITÀ
(C)
TENSIONE DI INGRESSO
LUMINOSITÀ
MONITOR LCD
CONVENZIONALE
(gamma 0,45 + gamma LCD
convenzionale 2,2 = problema)
GAMMA
TELECAMERA
(A)
+
TENSIONE DI INGRESSO
=
GAMMA LCD
CONVENZIONALE
(B)
TENSIONE DI INGRESSO
LUMINOSITÀ
?
(C)
TENSIONE DI INGRESSO
LUMINOSITÀ
MONITOR LCD SERIE LMD
(gamma 0,45 + CSC/WBC =
Quasi lineare)
GAMMA
TELECAMERA
(A)
4
+
=
TENSIONE DI INGRESSO
(B)
TENSIONE DI INGRESSO
Conclusione
Le diverse caratteristiche di colore degli LCD e la scarsa omogeneità tra un
pannello e l'altro rendevano difficile, in passato, il loro utilizzo in sostituzione
dei dispositivi CRT. Oggi la tecnologia ChromaTRU di Sony risolve questo
problema, portando anche nel mondo dei monitor LCD professionali il livello
di riproduzione dei colori e l'omogeneità di visualizzazione tra i vari pannelli
che caratterizza i dispositivi CRT.
ANALISI TECNICA
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
11
Glossario
MIXAGGIO ADDITIVO
Prima dello sviluppo del sistema video a colori, la sperimentazione della colorimetria, ha provato che la maggior
parte dei colori visibili dall'occhio umano possono essere
composti usando i tre colori primari,Rosso(R),Verde(G),
e Blu(B). Questo significa anche che qualsiasi colore
visibile può essere separato in una certa combinazione/
quantità dei tre colori primari. Questo principio è chiamato
"Somma Additiva". (Fig. A)
Il meccanismo di riproduzione delle immagini a colori su un
monitor video è basato su questo principio e rappresenta
un buon esempio per capire copme avvviene la sintesi
additiva.
All'interno del tubo catodico(CRT) di un monitor,ci sono tre
emettitori per il Verde ,Rosso e Blu. Ciascuno è associato
al fosforo di riferimento, che si illumina con i rispettivi
colori RGB quando stimolato dal fascio di elettroni
proveniente dall' emettitore.(Fig.B) Quando il Tubo CRT
riceve un segnale video a colori gli emettitori (o cannoni)
emettono fasci di elettroni che stimolano i fosfori in proporzione alla quantità di componenti R,G e B contenuti
nel segnale.
Questo determina l'emissione di luce Rossa, Verde o Blu
con intensità proporzionale ai fasci di elettroni associati
ai colori stessi. L'occhio umano, percepisce queste luci
come un raggio unico quando è posto ad una certa distanza.
Il meccanismo di una telecamera a colori usa il principio
inverso di un monitor a colori.La luce entra nella
telecamera attraverso l'ottica e viene divisa nei tre colori
primari usando un prisma o un sitema di filtri. Le tre
componenti di luce R,G e B vengono convertite in tre
segnali elettrici associati al sensore rosso, verde o blu
(CCD o CMOS). Dopo l'amplificazione i tre segnali sono
elaborati nel formato desiderato (componenti,composito
ecc.) per ottenere il segnale in uscita.
SONY TRINITRON®
SS
RD
GIALLO
E
RO
VE
O
BIANCO
CANNONE
TA
GEN
MA
CIA
NO
BLU
APERTURE GRILL
FOSFORI RGB
Fig. A
12
Fig. B
ANALISI TECNICA
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
GAMMA
Il gamma (y) è un valore numerico che indica le caratteristiche di risposta tra la luminosità di un display
(CRT/pannello piatto) e la sua tensione di ingresso. I tubi
CRT, in virtù del loro meccanismo a fascio, presentano
una curva caratteristica in cui la luminosità del CRT e
la tensione di ingresso mantengono una relazione
esponenziale anziché proporzionale (Figura-8 (A)).
L'indice esponenziale che descrive questa relazione è il
gamma del CRT, solitamente pari a 2,2. Matematicamente, questo gamma viene espresso con l'equazione:
L=V
dove L è la luminosità del CRT e V è la tensione di
ingresso.
Su uno schermo CRT, questo significa che le aree scure
del segnale appaiono molto più scure di quanto non
siano in realtà, mentre le aree chiare del segnale appaiono molto più luminose.
Di conseguenza, i sistemi video devono presentare una
relazione lineare tra il dispositivo di ricezione della luce e
quello di emissione. Ciò significa che le caratteristiche
esponenziali dei dispositivi CRT devono essere compensate in qualche punto della catena del sistema. Tale
compensazione è nota come correzione del gamma e
viene eseguita all'interno del dispositivo di acquisizione
delle immagini - la videocamera.
Nella compensazione del gamma, l'obiettivo è quello di
creare un segnale di uscita che presenti una relazione
inversa rispetto al gamma delle unità CRT. In questo
modo, la luce che entra nella videocamera sarà
proporzionata alla luminosità del tubo. Ciò significa
che la videocamera dovrebbe applicare una correzione
del gamma pari a circa 1/y. L'esponente y' (1/y)
rappresenta il gamma della videocamera, pari a circa
1/2,2 o 0,45.
Figura 8
LUMINOSITÀ
LUMINOSITÀ
GAMMA
TELECAMERA
CORREZIONE DEL GAMMA
GAMMA CRT
GAMMA CRT
(A)
TENSIONE DI INGRESSO
(B)
ANALISI TECNICA
TENSIONE DI INGRESSO
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
13
Glossario
TEMPERATURA DEL COLORE
BILANCIAMENTO DEL BIANCO
La temperatura del colore è un parametro usato per
descrivere la distribuzione spettrale della luce emessa da
un corpo illuminante. Nei monitor delle apparecchiature
video o negli schermi dei PC, viene usata per descrivere
il colore operativo di base, che viene misurato usando il
colore bianco. I corpi illuminanti o i monitor con una
bassa temperatura del colore tendono ad assumere
sfumature rossastre, mentre quelli con un'alta temperatura del colore tendono ad assumere toni bluastri.
Per ottenere una riproduzione omogenea dei colori su un
monitor, occorre che questo mantenga la stessa
temperatura del colore nell'intera scala dei grigi. In altre
parole, il monitor deve produrre la stessa tonalità di
colore a tutti i livelli di luminanza del bianco - dal nero al
grigio fino al bianco puro. Questa caratteristica è nota
come bilanciamento del bianco.
Per comprendere la ragione per cui il colore di un
monitor viene descritto in termini di "temperatura",
è necessario richiamare alcune nozioni di colorimetria.
Gli studiosi di colorimetria hanno scoperto che la
distribuzione spettrale della luce emessa da un pezzo di
carbone (un corpo nero che assorbe tutta la radiazione
senza fenomeni di trasmissione e riflessione) dipende
esclusivamente dalla sua temperatura. Riscaldato al di
sopra di una certa temperatura, il carbone inizia a
diventare incandescente e ad emettere uno spettro di
colore particolare associato a quella specifica temperatura. Questa scoperta ha portato gli studiosi a usare la
temperatura del carbone riscaldato come riferimento per
descrivere diversi spettri luminosi. Questo parametro è
noto come temperatura del colore.
Tornando all'argomento di partenza, può apparire strano
che si utilizzi una "temperatura" per descrivere il colore
operativo di base di un monitor, il bianco. Tuttavia, come
già accennato, la temperatura del colore permette di
descrivere la distribuzione spettrale di diverse tonalità
mediante un singolo numero, rendendo più semplice
descrivere, nel caso di un monitor, la distribuzione
spettrale del bianco - il colore che determina il colore
complessivo delle immagini. Ad esempio, se un monitor
è configurato per visualizzare le immagini con una
tonalità tendente al rosso, questa regolazione può
essere espressa con precisione usando la temperatura
del colore del monitor.
Sorgente luminosa
Luce diurna
Luce diurna a mezzogiorno
Alba e tramonto
Lampada alogena
da 12 V/100 W
Luce di candela
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ANALISI TECNICA
Temperatura del colore
(circa)
12000 K - 18000 K
4900 K - 5800 K
3000 K
3200 K
2900 K
MONITOR LCD PROFESSIONALI SONY
Nei monitor, il bilanciamento del bianco viene regolato
durante la produzione per temperature di colore tipiche
e generalmente non è richiesta un'ulteriore regolazione
da parte dell'operatore. Ad esempio, se l'operatore
seleziona una temperatura del colore di 6500K, il
monitor manterrà lo stesso bilanciamento del bianco cioè il bilanciamento del bianco corrispondente alla
temperatura del colore di 6500K - per l'intera scala di
grigi.
I monitor professionali, tuttavia, permettono di regolare
il bilanciamento del bianco e la temperatura del colore
se il valore desiderato non è tra quelli preconfigurati.
Nel caso dei monitor LCD, il bilanciamento del bianco
tendeva a variare in base al livello di luminanza del
segnale, rendendo difficile mantenere omogenea la
riproduzione dei colori in diversi monitor. Questo
problema è ora stato risolto con la tecnologia ChromaTru
di Sony.
TECHNICAL REVIEW
SONY PROFESSIONAL LCD MONITORS
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© 2007 Sony Corporation. Tutti i diritti riservati. La riproduzione totale o parziale senza
permesso è proibita. Caratteristiche e specifiche sono soggette a cambiamento senza
preavviso. Pesi e misure sono approssimativi. Sony, Trinitron e ChromaTRU sono marchi
registrati di Sony Corporation. Tutti gli altri marchi registrati appartengono alle rispettive
società proprietarie.
CA ChromaTRU-Technical Review/IT- / /2007