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La resolución es la especificación que con mayor frecuencia se establece por costumbre: se suele usar la misma que en el proyecto anterior o se elige la mayor cantidad de píxeles que permite el presupuesto. En una interfaz de máquina que produce caracteres más pequeños, la carga gráfica es mayor y la elección de la interfaz es más compleja, sin que esto mejore la legibilidad para el operador. La especificación útil se basa en el más mínimo detalle que debe ser legible a la distancia de trabajo.
Modifica simultáneamente el tamaño de los caracteres, la carga gráfica y el coste de la interfaz.
El número de píxeles por sí solo carece de sentido sin conocer el tamaño físico del panel, ya que la legibilidad depende de la altura de un carácter en milímetros a la distancia de visualización. Dos paneles con la misma resolución se comportan de manera diferente si uno mide 7 pulgadas y el otro 15 pulgadas. Esta decisión también determina la interfaz: más píxeles con la misma frecuencia de actualización implican una mayor frecuencia de reloj de píxeles, lo que puede sobrecargar un enlace paralelo y obligar a utilizar una interfaz serial.
Leer la decisión en ese orden (legibilidad, luego carga gráfica, luego interfaz) mantiene la especificación vinculada a la experiencia del operador en lugar de a una hoja de datos.
La altura en milímetros es el número que importa.
Un carácter legible a 500 mm abarca aproximadamente un tercio de grado; el mismo tamaño angular a 1.5 m requiere aproximadamente tres veces la altura física. Multiplicando el tamaño angular requerido por la distancia y dividiendo por la relación típica entre carácter y altura, se obtiene una primera estimación en milímetros, que se convierte en píxeles una vez que se conoce el paso de píxel del panel. Este simple cálculo elimina la mayor parte de la discusión sobre la resolución.
Cuando la pantalla se visualiza a través de una ventana protectora o por un operador que usa gafas, añada un margen. Cuando un mando a distancia modifica la distancia de visualización durante su uso, ajuste el tamaño para la posición más alejada.
El contenido detallado establece un nivel mínimo que la legibilidad por sí sola no proporciona.
Un gráfico de tendencias requiere resolución horizontal para mostrar picos sin distorsión; un mapa de cobertura o del sitio necesita suficientes píxeles para distinguir áreas adyacentes; una superposición de cámara necesita suficientes píxeles para colocar marcadores con precisión. Cada uno de estos elementos tiene un requisito cuantificable: el ancho mínimo de la característica en píxeles. Tomar en serio este requisito es lo que evita una interfaz que se visualiza bien en una captura de pantalla pero mal en el ordenador.
Cuando varios tipos de contenido comparten una pantalla, asigne primero el espacio según la jerarquía de la información y, a continuación, elija la resolución que muestre la vista más densa sin escalado.
El reloj de píxeles es el producto de los totales y la frecuencia de actualización.
Al aumentar la resolución, aumentan los totales horizontales y verticales, por lo que la frecuencia de reloj de píxeles requerida también aumenta, incluso con la misma frecuencia de actualización. Esto es lo que impulsa un diseño de RGB paralelo a LVDS o MIPI DSI, o de un enlace LVDS simple a uno doble. Las especificaciones de la interfaz son publicadas por organismos como MIPI y HDMI.org , y el diseño eléctrico del enlace está ampliamente documentado por los proveedores de componentes, por ejemplo, en la nota de aplicación LVDS de TI y en el material sobre la cadena de señal de Analog Devices.
Los enlaces SerDes ofrecen velocidades de datos más altas a través de cables más largos y están documentados para familias como TI FPD-Link . El coste se reduce a dos pequeñas placas y cierta latencia, por lo que las decisiones sobre la resolución suelen tomarse junto con el diseño de la interfaz.
Una interfaz diseñada para una resolución rara vez se adapta sin pérdidas.
El escalado altera la apariencia del texto y las líneas finas, y añade una etapa de procesamiento con su propia latencia. Si el sistema anfitrión no puede reproducir la sincronización nativa del panel, el resultado es una imagen estirada o escalada, y ambas opciones son peores que diseñar la interfaz para el panel. La relación de aspecto tiene el mismo efecto: el contenido compuesto para 16:9, al mostrarse en un panel más ancho o más estrecho, aparece con barras negras o se distorsiona.
La regla práctica consiste en elegir la resolución nativa del panel para que coincida con el diseño de la interfaz, y tratar el escalado como una herramienta de diagnóstico en lugar de un método de diseño.
Una clase común adquiere opciones de suministro, herramientas e interfaz.
Los paneles con resoluciones estándar (800x480, 1024x600, 1280x800, 1920x1080 y las variantes Full HD) están disponibles en varios proveedores, son compatibles con más plataformas y resultan más fáciles de reemplazar al finalizar una generación. Si bien una resolución menos común puede ajustarse mejor al contenido, reduce la oferta y suele requerir ajustes de sincronización personalizados que deben mantenerse durante toda la vida útil del producto.
Cuando se requiera una resolución inusual, el diseño debe registrar la tabla de tiempos y la configuración de la interfaz en el archivo del proyecto, ya que esa información es la que posibilita un reemplazo posterior.
Más píxeles no hacen que la decisión sea más rápida.
El tiempo de reacción depende de la rapidez con la que el operador encuentra el valor relevante, lo cual a su vez depende del diseño, el contraste y el tamaño de los caracteres, más que de la densidad de píxeles. Una interfaz densa con elementos pequeños ralentiza el reconocimiento; una interfaz más sencilla en un panel de menor resolución con elementos grandes suele ser más rápida. La prueba definitiva para resolver esta cuestión es una prueba de reconocimiento cronometrada con las pantallas reales, no una especificación técnica.
Cuando una máquina requiere decisiones rápidas, la resolución debe centrarse en los valores críticos más importantes y no en información adicional.
Los píxeles más densos pueden ser más difíciles de leer en exteriores, no más fáciles.
Una mayor densidad de píxeles reduce la apertura de píxeles, lo que disminuye la transmisión y hace que los detalles finos sean más vulnerables a la pérdida de nitidez causada por el efecto antirreflejo. En condiciones de mucha luz, un panel de menor densidad con caracteres grandes y un frontal antirreflejo bien adherido puede ser más legible que un panel de alta densidad con el mismo tratamiento óptico. Cuando una pantalla debe servir tanto para un taller bien iluminado como para una vista de diagnóstico detallada, conviene separar ambas: la vista del operador puede ser de baja resolución y la de configuración, de alta resolución.
El requisito de legibilidad sigue siendo un requisito de contraste en una condición ambiental determinada, independientemente de la resolución.
Cuatro casos típicos y la lógica de resolución para cada uno.
Cuando una familia de productos comparte un mismo diseño de interfaz, estandarizar una única clase de resolución y variar el tamaño físico suele ser más económico que admitir dos.
Seis elementos hacen que sea verificable.
El carácter más pequeño que debe ser legible, en milímetros, a la distancia de trabajo.
El ancho mínimo de las características para cualquier contenido gráfico, en píxeles.
El tamaño físico del panel y el tamaño de píxel.
La resolución nativa y la relación de aspecto, junto con las capacidades del host indicadas.
La interfaz que requiere el reloj de píxeles resultante y la longitud del cable.
Política de escalado: ninguna, o un escalador especificado con su presupuesto de latencia.
Los paneles de los tamaños industriales comunes y las clases de resolución se enumeran en la sección de productos y en la gama de pantallas LCD industriales ; las consecuencias de la interfaz y la temporización de la resolución elegida forman parte de la revisión de especificaciones que realiza CDTech antes del lanzamiento de un diseño.
¿Cuál es la mejor resolución para una pantalla industrial?
La resolución más baja que muestra la vista más densa en la interfaz sin escalado, con la altura de carácter que requiere la distancia de visualización. Un mayor número de píxeles aumenta el coste de la interfaz y la carga gráfica, y puede reducir la legibilidad con luz brillante al disminuir la transmisión y suavizar los detalles finos.
¿La relación de aspecto es 4:3 o 16:9?
El formato panorámico suele referirse a 16:9 o a una relación de aspecto mayor, como 16:10; 4:3 es la antigua relación de aspecto estándar de definición. En el caso de las interfaces de máquina, la cuestión práctica es si el contenido se compuso teniendo en cuenta dicha relación de aspecto, ya que una relación incorrecta genera barras negras o distorsiones.
¿Una mayor resolución mejora el tiempo de reacción del operador?
No por sí solo. El tiempo de reacción depende de la rapidez con la que el operador localiza el valor relevante, lo cual está determinado por el diseño, el contraste y el tamaño de los caracteres. Una interfaz más sencilla con elementos más grandes en un panel de menor resolución suele leerse más rápido que una interfaz compleja en uno de alta resolución.
¿Por qué un panel de mayor resolución necesita una interfaz diferente?
Dado que la frecuencia del píxel es el producto de los totales horizontales y verticales y la frecuencia de actualización, aumentar la resolución manteniendo la misma frecuencia de actualización incrementa la frecuencia del píxel, lo que puede llevar un enlace paralelo más allá de su límite y requerir el uso de LVDS, MIPI DSI o un enlace SerDes.
Envíe a CDTech la distancia de visualización, el carácter más pequeño que debe ser legible y la densidad de pantalla más alta de la interfaz; la respuesta indicará la clase de resolución, la interfaz que implica y las opciones de módulo disponibles.
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