Display LCD e profondità di colore dei bit

La gamma di colori di un computer è definita dal termine profondità di colore – il numero totale di colori che il computer è in grado di visualizzare dato il suo hardware. Le profondità di colore più comuni che vedrete sono le modalità a 8 bit (256 colori), 16 bit (65.536 colori) e 24 bit (16,7 milioni di colori). Il vero colore (o colore a 24 bit) è la modalità più frequentemente usata ora, poiché i computer hanno raggiunto livelli sufficienti per lavorare facilmente a questa profondità di colore.

Alcuni designer e fotografi professionisti usano una profondità di colore a 32 bit, ma soprattutto come mezzo per imbottire il colore per ottenere tonalità più definite quando il progetto scende a 24 bit.

Velocità rispetto al colore

I monitor LCD lottano con il colore e la velocità. Il colore su un LCD è composto da tre strati di punti colorati che costituiscono il pixel finale. Per visualizzare un dato colore, la corrente deve essere applicata ad ogni strato di colore per generare l’intensità desiderata che si traduce nel colore finale. Il problema è che per ottenere i colori, la corrente deve muovere i cristalli on e off ai livelli di intensità desiderati. Questa transizione dallo stato on-to-off è chiamata tempo di risposta . Per la maggior parte degli schermi, il tempo di risposta è di circa 8-12 millisecondi.

Il problema del tempo di risposta diventa evidente quando i monitor LCD visualizzano il movimento o il video. Con un tempo di risposta molto elevato per le transizioni da stato off-to-on, i pixel che dovrebbero essere passati ai nuovi livelli di colore seguono il segnale e producono un effetto chiamato motion blurring . Questo fenomeno non è un problema se il monitor viene utilizzato con applicazioni come i software di produttività, ma con i video ad alta velocità e alcuni videogiochi, può essere stridente.

Poiché i consumatori richiedevano schermi più veloci, molti produttori hanno ridotto il numero di livelli che ogni pixel di colore rende. Questa riduzione dei livelli di intensità permette di ridurre i tempi di risposta, ma ha l’inconveniente di ridurre la gamma complessiva dei colori che essi supportano.

Colore 6-Bit, 8-Bit o 10-Bit

La profondità di colore era precedentemente riferita al numero totale di colori che lo schermo può rendere, ma quando si fa riferimento ai pannelli LCD si utilizza invece il numero di livelli che ogni colore può rendere.

Ad esempio, il colore a 24 bit o true color è composto da tre colori, ciascuno con otto bit di colore. Matematicamente, questo è rappresentato come:

  • 2^8 x 2^8 x 2^8 x 2^8 = 256 x 256 x 256 = 16.777.216

I monitor LCD ad alta velocità riducono tipicamente il numero di bit per ogni colore a 6 invece degli 8 standard. Questo colore a 6 bit genererà molti meno colori rispetto agli 8 bit come vediamo quando facciamo i conti:

  • 2^6 x 2^6 x 2^6 x 2^6 = 64 x 64 x 64 = 262.144

Questa riduzione è evidente all’occhio umano. Per ovviare a questo problema, i produttori di dispositivi utilizzano una tecnica chiamata dithering in cui i pixel vicini utilizzano sfumature di colore leggermente variabili che ingannano l’occhio umano a percepire il colore desiderato anche se non è veramente quel colore. Una foto di giornale a colori è un buon modo per vedere questo effetto nella pratica. In stampa, l’effetto è chiamato mezzitoni . Usando questa tecnica, i produttori affermano di ottenere una profondità di colore vicina a quella dei veri display a colori.

Perché moltiplicare gruppi di tre? Per le visualizzazioni al computer domina lo spazio di colore RGB . Il che significa che, per il colore a 8 bit, l’immagine finale che si vede sullo schermo è un composto di una delle 256 tonalità di rosso, blu e verde.

C’è un altro livello di visualizzazione che viene utilizzato dai professionisti chiamato display a 10 bit. In teoria, esso visualizza più di un miliardo di colori, più di quanto l’occhio umano non riesca a discernere.

Questi tipi di display presentano una serie di svantaggi. In primo luogo, la quantità di dati richiesti per un colore così alto richiede un connettore dati a larghezza di banda molto alta. In genere, questi monitor e schede video utilizzano un connettore DisplayPort. In secondo luogo, anche se la scheda grafica renderà più di un miliardo di colori, la gamma di colori del display – o la gamma di colori che può effettivamente mostrare – sarà davvero inferiore. Anche i display con una gamma di colori ultra ampia che supportano il colore a 10 bit non possono realmente rendere tutti i colori. Tutto questo generalmente significa che i display tendono ad essere un po’ più lenti e anche molto più costosi, motivo per cui non sono comuni per i consumatori domestici.

Come dire quanti bit usa un display

I display professionali saranno spesso molto veloci a parlare di supporto del colore a 10 bit. Ancora una volta, però, bisogna guardare la reale gamma di colori di questi display. La maggior parte dei display per i consumatori non dice quanti ne usano effettivamente. Al contrario, tendono a elencare il numero di colori che supportano. Se il produttore elenca il colore come 16,7 milioni di colori, si deve presumere che il display sia a 8 bit per colore. Se i colori sono elencati come 16,2 milioni o 16 milioni, i consumatori dovrebbero presumere che il display utilizzi una profondità di 6 bit per colore. Se non sono elencate profondità di colore, si dovrebbe assumere che i monitor di 2 ms o più veloci saranno a 6 bit e la maggior parte che sono 8 ms e i pannelli più lenti sono a 8 bit.

Ha davvero importanza?

La quantità di colore è davvero importante per chi si occupa professionalmente di grafica. Per queste persone, la quantità di colore che viene visualizzata sullo schermo è molto importante. Il consumatore medio non avrà realmente bisogno di questo livello di rappresentazione del colore sul proprio monitor. Di conseguenza, probabilmente non ha importanza. Le persone che usano i loro schermi per i videogiochi o per guardare i video probabilmente non si preoccuperanno del numero di colori resi dallo schermo LCD, ma della velocità con cui può essere visualizzato. Di conseguenza, è meglio determinare le vostre esigenze e basare il vostro acquisto su questi criteri.

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