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WXGA e WUXGA sembrano etichette di marketing, ma descrivono due classi di risoluzione specifiche che si collocano ai lati opposti dello standard industriale principale. La scelta tra le due, o l'eventuale scelta di non utilizzarle affatto, si riduce a tre domande: cosa deve leggere l'operatore, cosa può gestire il computer host e per quanto tempo il pannello rimarrà disponibile.
Questo articolo confronta le diverse classi, spiega le conseguenze in termini di larghezza di banda e scalabilità e illustra quando una risoluzione inferiore rappresenta effettivamente la soluzione ingegneristica migliore.
WXGA ha più comunemente una risoluzione di 1280x800 in formato 16:10 e talvolta 1280x720 in 16:9. WUXGA ha una risoluzione di 1920x1200, anch'essa in formato 16:10, ed è la versione più ampia del Full HD 1920x1080. La differenza pratica tra WUXGA e Full HD risiede nello spazio verticale: 1200 linee anziché 1080, un fattore importante per i contenuti dell'interfaccia che si estendono verso il basso, come tabelle, registri ed elenchi di allarmi su più righe.
Tutte e tre si collocano al di sopra delle risoluzioni industriali di fascia bassa, pari a 1024x600 e 800x480, e al di sotto delle densità di livello professionale per le immagini. È in questa fascia intermedia che si trovano la maggior parte delle interfacce grafiche.
La risoluzione è utile solo se il contenuto può sfruttarla. Grafici a linee, indicatori, curve di tendenza e visualizzazioni di stato appaiono immediatamente migliori: le curve diventano più fluide e i tratti sottili non scompaiono più. Il testo migliora fino al punto in cui il carattere è già comodamente leggibile, dopodiché i pixel aggiuntivi non apportano alcun vantaggio al lettore.
La classe in cui il vantaggio è più evidente è quella delle informazioni dense ma strutturate: una schermata che deve mostrare contemporaneamente diversi parametri, un riquadro di navigazione e una barra di stato. WXGA di solito è sufficiente; WUXGA è utile quando il layout include lunghe tabelle o un riquadro di anteprima accanto ai controlli.
Dove la risoluzione non è d'aiuto è nelle immagini dettagliate. Se l'operatore deve valutare l'immagine di una telecamera o ispezionare una parte renderizzata, nessuna delle due categorie è adatta: in questo caso è il caso del 4K.
La larghezza di banda aumenta con i pixel e la frequenza di aggiornamento, e il salto da WXGA a WUXGA è significativo. In pratica:
La risoluzione 1280x800 su un singolo collegamento LVDS è una pratica comune nei pannelli industriali e nelle piattaforme embedded attuali.
È possibile raggiungere una risoluzione di 1920x1200 tramite un singolo collegamento LVDS , ma il margine di sicurezza è minore; molti progetti utilizzano doppi collegamenti, DisplayPort integrato o un'interfaccia con capacità superiori.
MIPI DSI gestisce agevolmente WXGA e WUXGA a seconda del numero di linee e della pipeline di visualizzazione del processore.
Il numero di pin, le dimensioni del connettore e la lunghezza del cavo variano a seconda della scelta. Il confronto tra le interfacce LVDS e MIPI DSI illustra i compromessi; il punto fondamentale è che la decisione sulla risoluzione è anche una decisione della scheda.
Nella discussione sul ridimensionamento si cela anche una questione di misurazione. Il contrasto, l'uniformità e la luminosità dichiarati di un pannello vengono misurati in condizioni definite; quando il contenuto viene ridimensionato, la nitidezza percepita cambia, ma le misurazioni ottiche rimangono invariate. Se si confrontano due pannelli per un'attività correlata alla visualizzazione di immagini, è opportuno confrontarli alla risoluzione nativa con contenuti ricchi di dettagli, non con uno screenshot di un'interfaccia ridimensionato.
Nella discussione sul ridimensionamento si cela anche una questione di misurazione. Il contrasto, l'uniformità e la luminosità dichiarati di un pannello vengono misurati in condizioni definite; quando il contenuto viene ridimensionato, la nitidezza percepita cambia, ma le misurazioni ottiche rimangono invariate. Se si confrontano due pannelli per un'attività correlata alla visualizzazione di immagini, è opportuno confrontarli alla risoluzione nativa con contenuti ricchi di dettagli, non con uno screenshot di un'interfaccia ridimensionato.
Sono pochissimi i programmi che iniziano da zero. O l'interfaccia esistente è stata progettata per una risoluzione di 1024x600, oppure la sorgente video fornisce una risoluzione diversa da quella visualizzata sul pannello.
L'ingrandimento tramite un fattore non intero impone l'interpolazione, e le linee sottili e i testi piccoli sono le prime a risentirne. Laddove lo stack grafico supporti lo scaling intero o un percorso di rendering nativo, utilizzatelo e progettate l'interfaccia per la risoluzione reale del pannello. Laddove non sia possibile, accettate un layout con margini ben definiti anziché un'immagine allungata.
Per i video, verificate la direzione del ridimensionamento. Il downscaling di una sorgente ad alta risoluzione a WXGA è generalmente accettabile; l'upscaling di una sorgente a bassa risoluzione a WUXGA evidenzia i limiti della sorgente su un pannello di grandi dimensioni.
Anche i tempi di consegna variano a seconda della classe di pannelli. I pannelli WXGA standard sono generalmente disponibili a magazzino o con tempi di consegna brevi, poiché diversi fornitori li producono in modo continuativo. I pannelli WUXGA, invece, vengono spesso realizzati su ordinazione, il che significa che i tempi di consegna indicati all'inizio di un progetto potrebbero rivelarsi ottimistici una volta che il pannello diventerà popolare. Qualora un prodotto abbia una data di lancio precisa, è consigliabile tenere a disposizione scorte di sicurezza della classe meno diffusa oppure progettare l'interfaccia in modo che lo stesso layout funzioni a entrambe le risoluzioni.
I pannelli WXGA si collocano nel mercato industriale tradizionale: ampia disponibilità, costi moderati e numerosi fornitori. I pannelli WUXGA rappresentano un mercato di nicchia. La disponibilità si concentra su formati specifici, i tempi di consegna sono più lunghi e il numero di fonti alternative è inferiore.
Ciò non rende WUXGA una scelta sbagliata, ma ne modifica il profilo di rischio. Se il prodotto ha un lungo ciclo di vita, la questione della disponibilità dovrebbe essere risolta prima di progettare l'interfaccia in funzione della maggiore risoluzione verticale.
La densità di pixel è ciò che l'occhio percepisce e diminuisce all'aumentare delle dimensioni del pannello. La risoluzione WXGA su un pannello da 10.1 pollici risulta confortevole a distanza di un braccio. La stessa risoluzione su un pannello da 15 pollici appare sgranata alla stessa distanza, motivo per cui le classi più numerose tendono a utilizzare la risoluzione WXGA o Full HD.
Una regola pratica: prima di tutto, decidete la distanza di visualizzazione, poi scegliete la risoluzione che mantenga il testo dell'interfaccia leggibile a quella distanza senza ridurlo al di sotto di una dimensione di lettura confortevole. La gamma di display da 10.1 pollici di CDTech dimostra come sia possibile offrire diverse risoluzioni all'interno di un'unica dimensione fisica.
La densità dell'interfaccia è l'altra metà della decisione. Conta gli elementi che devono essere visibili simultaneamente (parametri, navigazione, allarmi, stato) e poi stima l'area in pixel necessaria a ciascun elemento con la dimensione del carattere desiderata. Se il totale supera la classe che stavi considerando, la soluzione è un pannello più grande o un'interfaccia più semplice, non un carattere più piccolo. Gli operatori tollerano un elenco scorrevole; non tollerano un testo che li costringa a sporgersi per leggerlo.
La densità dell'interfaccia è l'altra metà della decisione. Conta gli elementi che devono essere visibili simultaneamente (parametri, navigazione, allarmi, stato) e poi stima l'area in pixel necessaria a ciascun elemento con la dimensione del carattere desiderata. Se il totale supera la classe che stavi considerando, la soluzione è un pannello più grande o un'interfaccia più semplice, non un carattere più piccolo. Gli operatori tollerano un elenco scorrevole; non tollerano un testo che li costringa a sporgersi per leggerlo.
Una risoluzione inferiore risulta vincente in quattro situazioni: quando il sistema host non è in grado di gestire la larghezza di banda necessaria senza riprogettare la scheda; quando l'interfaccia è basata principalmente sul testo ed è già leggibile; quando il ciclo di vita del prodotto è breve e il pannello è solo un mezzo per raggiungere un fine; e quando il budget energetico o termico è limitato, poiché i pannelli ad alta risoluzione solitamente richiedono più risorse nella pipeline di visualizzazione e talvolta anche nella retroilluminazione.
Scegliere deliberatamente la risoluzione 1024x600, con un layout progettato appositamente, produce un risultato migliore rispetto a scegliere la WUXGA e ridimensionare un layout che non si adattava per essa.
Procedi in quest'ordine decisionale: distanza di visualizzazione, poi contenuto che deve essere visibile contemporaneamente, quindi capacità di visualizzazione del monitor e infine disponibilità. Blocca il layout dell'interfaccia sul pannello che hai scelto, non su una sua versione ridimensionata.
| Classe | Pixel | Tipico utilizzo industriale | Vincolo principale |
|---|---|---|---|
| 1024x600 | 0.6 MP | Interfaccia uomo-macchina basata sul testo, progettazione orientata ai costi. | Poco spazio per la grafica. |
| WXGA 1280x800 | 1.0 MP | Interfacce HMI grafiche, strumenti, chioschi | Spazio verticale per layout densi |
| WUXGA 1920x1200 | 2.3 MP | Interfacce dense, pannelli della sala di controllo | Larghezza di banda, disponibilità, tempi di consegna |
| Full HD 1920x1080 | 2.1 MP | Console e visualizzazioni multimediali in formato ampio | Meno linee verticali rispetto a WUXGA |
Se devi scegliere tra WXGA e WUXGA per una dimensione e una piattaforma specifiche, comunicaci la dimensione, la risoluzione e l'interfaccia host e ti confermeremo quali opzioni sono disponibili e quali requisiti di interfaccia sono necessari.
Nella maggior parte dei casi sì, ma non solo: la risoluzione 1280x720 viene venduta anche come WXGA. Specifica sempre le dimensioni in pixel e il rapporto d'aspetto, non solo l'etichetta.
A volte, ma con un margine minore. Verifica la frequenza di clock dei pixel rispetto alla configurazione del collegamento e tieni presente che molti progetti a questa risoluzione utilizzano collegamenti doppi o un'interfaccia diversa.
Solo se il contenuto viene renderizzato a quella risoluzione e la distanza di visualizzazione consente all'occhio di distinguerlo. Il contenuto scalato su un pannello ad alta densità può apparire peggio del contenuto nativo su un pannello a bassa densità.
L'ultimo controllo prima di procedere è la capacità dell'interfaccia alla risoluzione scelta. Un host che gestisce il pannello senza problemi a un determinato formato potrebbe essere vicino al limite a un altro, e la differenza si manifesta con una frequenza di aggiornamento ridotta anziché con un vero e proprio malfunzionamento. Verificare questo aspetto prima del layout del circuito stampato è più economico che scoprirlo in seguito.
Quando l'interfaccia è vincolata da una scheda esistente, la scelta della risoluzione si restringe a quella che tale scheda è in grado di gestire agevolmente, e confermarla fin da subito evita di dover sostituire la scheda in una fase successiva del progetto.
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