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La risoluzione è la specifica che più spesso viene definita per abitudine: si sceglie quella dell'ultimo progetto utilizzato o si opta per il numero di pixel più elevato consentito dal budget. Su un'interfaccia che produce caratteri più piccoli, ciò comporta un carico grafico maggiore e una scelta di interfaccia più complessa, senza alcun vantaggio in termini di leggibilità per l'operatore. La specifica utile deriva dal più piccolo dettaglio che deve essere leggibile alla distanza di lavoro.
Modifica contemporaneamente le dimensioni dei caratteri, il carico grafico e il costo dell'interfaccia.
Il solo conteggio dei pixel è irrilevante senza considerare le dimensioni fisiche del pannello, poiché la leggibilità dipende dall'altezza di un carattere in millimetri alla distanza di visualizzazione. Due pannelli con la stessa risoluzione si comportano in modo diverso se uno è da 7 pollici e l'altro da 15 pollici. Questa scelta influenza anche l'interfaccia: un maggior numero di pixel a parità di frequenza di aggiornamento implica una frequenza di clock dei pixel più elevata, che può spingere un collegamento parallelo oltre i suoi limiti e richiedere un'interfaccia seriale.
Leggere la decisione in quest'ordine - leggibilità, poi caricamento della grafica, infine interfaccia - mantiene la specifica legata all'esperienza dell'operatore piuttosto che a una scheda tecnica.
L'altezza in millimetri è il numero che conta.
Un carattere leggibile a 500 mm sottende un angolo di circa un terzo di grado; la stessa dimensione angolare a 1.5 m richiede circa il triplo dell'altezza fisica. Moltiplicando la dimensione angolare richiesta per la distanza e dividendo per il tipico rapporto tra dimensione del carattere e altezza si ottiene una prima stima in millimetri, che si converte in pixel una volta noto il passo dei pixel del pannello. Questo singolo calcolo elimina la maggior parte delle discussioni sulla risoluzione.
Se il display viene visualizzato attraverso una finestra protettiva o da un operatore che indossa occhiali, aggiungere un margine. Se un pendente modifica la distanza di visualizzazione durante l'uso, dimensionare per la posizione più lontana.
Il contenuto dettagliato definisce uno standard minimo che la sola leggibilità non è in grado di garantire.
Un grafico di tendenza necessita di una risoluzione orizzontale per mostrare i picchi senza artefatti di aliasing; una mappa di copertura o del sito necessita di un numero sufficiente di pixel per distinguere le aree adiacenti; una sovrapposizione di telecamere necessita di un numero sufficiente per posizionare i marcatori con precisione. Ciascuno di questi elementi ha un requisito misurabile – la larghezza minima dell'elemento in pixel – e prendere sul serio tale requisito è ciò che impedisce un'interfaccia che risulti leggibile bene in uno screenshot ma in modo incomprensibile sul dispositivo.
Quando diversi tipi di contenuto condividono lo stesso schermo, alloca prima lo spazio in base alla gerarchia delle informazioni, quindi scegli la risoluzione che mostra la visualizzazione più densa senza ridimensionamento.
Il clock dei pixel è il prodotto dei totali e della frequenza di aggiornamento.
L'aumento della risoluzione incrementa i totali orizzontali e verticali, quindi la frequenza di clock dei pixel richiesta aumenta anche a parità di refresh rate. Questo è ciò che spinge un progetto a passare da RGB parallelo a LVDS o MIPI DSI, o da un singolo collegamento LVDS a uno doppio. Le specifiche dell'interfaccia sono pubblicate da enti come MIPI e HDMI.org , e la progettazione elettrica del collegamento è ampiamente documentata dai produttori di componenti, ad esempio nella nota applicativa LVDS di Texas Instruments e nel materiale sulla catena del segnale di Analog Devices.
I collegamenti SerDes supportano velocità di trasmissione dati più elevate su cavi più lunghi e sono documentati per famiglie come TI FPD-Link . Il costo è rappresentato da due piccole schede e da una certa latenza, motivo per cui le decisioni relative alla risoluzione vengono solitamente prese insieme al progetto dell'interfaccia.
Un'interfaccia progettata per una determinata risoluzione raramente si adatta a diverse risoluzioni senza perdita di qualità.
Il ridimensionamento modifica l'aspetto del testo e delle linee sottili e aggiunge una fase di elaborazione con la propria latenza. Se il sistema host non è in grado di riprodurre i tempi nativi del pannello, il risultato è un'immagine allungata o ridimensionata, ed entrambe sono peggiori rispetto alla progettazione dell'interfaccia per il pannello stesso. Il rapporto d'aspetto ha lo stesso effetto: i contenuti creati per il formato 16:9 visualizzati su un pannello più largo o più stretto vengono visualizzati con bande nere laterali o distorti.
La regola pratica è quella di scegliere la risoluzione nativa del pannello in modo che corrisponda al design dell'interfaccia e di considerare il ridimensionamento come uno strumento diagnostico piuttosto che come un metodo di progettazione.
Una classe comune acquista forniture, strumenti e opzioni di interfaccia.
I pannelli con risoluzioni ampiamente utilizzate – 800x480, 1024x600, 1280x800, 1920x1080 e le comuni varianti FHD – sono disponibili da più fornitori, supportati da un maggior numero di piattaforme host e più facili da sostituire al termine di una generazione. Una risoluzione insolita potrebbe adattarsi meglio al contenuto, ma restringe la base di fornitori e spesso richiede una temporizzazione personalizzata che deve essere mantenuta per tutta la durata del prodotto.
Qualora sia effettivamente necessaria una soluzione insolita, la progettazione dovrebbe includere la tabella dei tempi e la configurazione dell'interfaccia nel file di progetto, poiché tali informazioni sono fondamentali per consentire una successiva sostituzione.
Un maggior numero di pixel non rende una decisione più rapida.
Il tempo di reazione è determinato dalla velocità con cui l'operatore individua il valore rilevante, che a sua volta dipende dal layout, dal contrasto e dalle dimensioni dei caratteri, piuttosto che dalla densità dei pixel. Un'interfaccia complessa con elementi piccoli rallenta il riconoscimento; un'interfaccia più semplice su un pannello a bassa risoluzione con elementi grandi è solitamente più veloce. La misurazione che risolve la questione è un test di riconoscimento cronometrato con gli schermi reali, non una questione di specifiche tecniche.
Quando una macchina richiede decisioni rapide, la risoluzione dovrebbe essere impiegata per i valori critici più elevati e non per informazioni aggiuntive.
I pixel più densi possono rendere la lettura all'aperto più difficile, non più facile.
Una maggiore densità di pixel riduce l'apertura del pixel, diminuendo la trasmissione, e rende i dettagli più fini più vulnerabili all'ammorbidimento causato dalla foschia antiriflesso. In condizioni di luce intensa, un pannello a bassa densità con caratteri grandi e un rivestimento antiriflesso ben applicato può risultare più leggibile di un pannello ad alta densità con lo stesso trattamento ottico. Quando un display deve servire sia per un'officina luminosa che per una visualizzazione diagnostica dettagliata, è opportuno separare le due aree: la visualizzazione per l'operatore può essere approssimativa, mentre quella per la configurazione dettagliata.
Il requisito di leggibilità rimane un requisito di contrasto in determinate condizioni ambientali, a prescindere dalla risoluzione.
Quattro casi tipici e la logica di risoluzione per ciascuno.
Quando una famiglia di prodotti condivide un unico design di interfaccia, standardizzare su una singola classe di risoluzione e variare le dimensioni fisiche è solitamente più economico che supportarne due.
Sei elementi lo rendono verificabile.
Il carattere più piccolo che deve essere leggibile, in millimetri, alla distanza di lavoro.
La larghezza minima degli elementi grafici, espressa in pixel.
Dimensioni fisiche del pannello e passo dei pixel.
Risoluzione nativa e proporzioni, con indicazione delle capacità del sistema host.
L'interfaccia richiesta dal clock dei pixel risultante e la lunghezza del cavo.
La politica di scalabilità: nessuna, oppure uno scaler specificato con il relativo budget di latenza.
I pannelli nei formati e nelle classi di risoluzione industriali più comuni sono elencati nella sezione prodotti e nella gamma di display LCD industriali ; le implicazioni in termini di interfaccia e temporizzazione della risoluzione scelta sono oggetto della revisione delle specifiche che CDTech effettua prima del rilascio di un progetto.
Qual è la risoluzione migliore per un display industriale?
La risoluzione più bassa che mostra la visualizzazione più densa nell'interfaccia senza ridimensionamento, all'altezza dei caratteri richiesta dalla distanza di visualizzazione. Un numero maggiore di pixel aumenta il costo dell'interfaccia e il carico grafico, e può ridurre la leggibilità in condizioni di luce intensa diminuendo la trasmissione e attenuando i dettagli più fini.
Il formato widescreen è 4:3 o 16:9?
In genere, per formato widescreen si intende 16:9 o un rapporto più ampio come 16:10; 4:3 è il vecchio rapporto di definizione standard. Per le interfacce dei dispositivi, la questione pratica è se il contenuto sia stato composto per quel rapporto, perché un rapporto non corrispondente può causare bande nere o distorsioni.
Una risoluzione più elevata migliora i tempi di reazione dell'operatore?
Non di per sé. Il tempo di reazione dipende dalla rapidità con cui l'operatore individua il valore rilevante, che a sua volta è influenzata dal layout, dal contrasto e dalla dimensione dei caratteri. Un'interfaccia più semplice con elementi più grandi su un pannello a bassa risoluzione viene solitamente letta più velocemente di un'interfaccia complessa su un pannello ad alta risoluzione.
Perché un pannello ad alta risoluzione necessita di un'interfaccia diversa?
Poiché la frequenza di clock dei pixel è il prodotto delle somme orizzontale e verticale e della frequenza di aggiornamento, aumentare la risoluzione alla stessa frequenza di aggiornamento aumenta la frequenza di clock, il che può spingere un collegamento parallelo oltre i suoi limiti e richiedere invece un collegamento LVDS, MIPI DSI o SerDes.
Invia a CDTech la distanza di visualizzazione, la dimensione minima dei caratteri leggibili e la densità dello schermo più elevata nell'interfaccia; la risposta indicherà la classe di risoluzione, l'interfaccia corrispondente e le opzioni del modulo disponibili.
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