Schermi HD per gli smartphone: parliamo della densità dei pixel

Uno degli aspetti che più mi fanno riflettere del mercato degli smartphone sono le discussioni legate agli schermi e alle loro tecnologie. Il “normale” LCD si è evoluto in Super LCD ed è stato affiancato dalle tante varianti di OLED (Super AMOLED, Ultra AMOLED, Super AMOLED Plus). A complicare la situazione si sono aggiunte le tecnologie Pentile (RGBG) e Stripe RGB, che contano un numero differente di sub-pixel per ogni pixel, 2 per la tecnologia pentile e 3 per la Stripe RGB. Ovviamente ci sono poi una serie di tecnologie che agiscono a un livello superiore, come il Bravia Engine di alcuni smartphone Sony Ericsson, cioè una serie di algoritmi in grado di influire sulla resa dei colori – per farla breve.

Quasi dimenticavo, ci sono poi i pannelli IPS (In Plane Switching), un’evoluzione della tecnologia LCD che consiste proprio in una differente disposizione dei cristalli liquidi che compongono lo schermo e che permettono una maggiore luminosità e un angolo di visione più ampio.

Apple ha poi introdotto il termine “Retina Display”, con cui vuole indicare una risoluzione tale da andare oltre a quanto l’occhio umano è in grado di percepire (un valore attorno ai 320 ppi). Ogni schermo può quindi essere definito “Retina” se raggiunge un certo traguardo di densità dei pixel.

Questo discorso è nato da un’analisi degli schermi dei nuovi smartphone attualmente sul mercato o che arriveranno nei prossimi mesi. Durante questi giorni sto provando lo smartphone LG Optimus LTE, dotato di un pannello IPS da 4,5 pollici definito “True HD”.

La dicitura HD è spesso abusata, fin dai tempi dell’evoluzione dei televisori cosiddetti piatti, cioè plasma e LCD con risoluzione da 720p in su. Come la storia insegna, HD è stato un appiglio marketing stra-usato, e la storia si ripeterà con il mondo degli smartphone. D’accordo o meno con l’uso e l’abuso di questo termine, è stato bello (ri)fare un’analisi di quanto offre attualmente il mercato in termini di schermi degli smartphone.

Fatemi però dire che questa analisi è principalmente un esercizio di stile, un modo oggettivo per dire – passatemela – “chi ce l’ha più lungo”, poiché siamo a dei livelli in cui all’atto pratico la differenza agli occhi è ben lungi dall’essere identificabile. Oggi posso dire che uno schermo è più o meno luminoso, e questo può fare la differenza, o dire che i colori sono più o meno saturi, perché sono queste le caratteristiche che balzano all’occhio, non certo la super-densità dei pixel. Detto questo, parliamo ugualmente di densità dei pixel!

iPhone 4/4s è attualmente lo schermo con la maggior densità di pixel per pollice quadrato, cioè 329,6 PPI.

Nota: colgo l’occasione per ricordare come si calcola la densità per pixel date la diagonale dello schermo e la risoluzione. Si applica il teorema di Pitagora per ricavare i pixel sulla diagonale e poi si divide il risultato per la diagonale dello schermo conosciuta in pollici. Cioè:

Dp = sqrt[(W^2)+(H^2)
PPI= Dp / Ds

PPI= Pixel per pollice
Dp= Diagonale pixel
Ds= Diagonale schermo
sqrt= radice quadrata

Esempio per iPhone 4/4S che ha una diagonale di 3,5 pollici e una risoluzione di 960x640 pixel:

Dp = sqrt[(960x960)+(640x640) -> sqrt [921.600 + 409600] -> sqrt (1.331.200) -> 1153,77

PPI = 1153,77 / 3,5 -> 329,65

Usando la stessa formula possiamo calcolare la densità pixel di tanti altri modelli di smartphone in commercio:

  • Galaxy S II (480×800, 4,3”) = 216,96
  • HTC Sensation (960×540, 4,3”) = 256,15
  • Motorola Atrix (960×540, 4”) = 275,36
  • iPhone 4S (960×640, 3,5”) = 329,85
  • Galaxy Nexus (1280×720, 4,65”) = 315,82
  • LG Optimus LTE (1280×720, 4,5”) = 326,35

Per comodità, riporto il valore per le risoluzioni più comuni che deve poi essere diviso per la diagonale dello schermo così da facilitarvi il calcolo della densità per smartphone con differenti diagonali:

  • 320×240 = 400
  • 320×480 = 576,88
  • 480×800 = 932,95
  • 960×540 = 1101,45
  • 960×640=1153,77
  • 1280×720 = 1468,60

Da questo semplice calcolo matematico pare chiaro come lo schermo dell’iPhone sia ancora in cima alla classifica quanto a densità dei pixel, complice prima di tutto la sua diagonale da 3,5”, e non la risoluzione piena. Ricordate che una maggior risoluzione è sempre preferibile, poiché permette di visualizzare più elementi a schermo (pensate a una pagina web), ma bisogna sempre cercare il giusto compromesso, perché un’elevata risoluzione abbinata a una diagonale limitata renderebbe gli elementi a schermo troppo piccoli, incidendo molto negativamente sull’ergonomia d’uso – oltre a imbattersi in problemi di fabbricazione, cioè di dimensione degli elementi che compongono il pixel.

Lo schermo dell’Optimus LTE è quindi uno dei migliori in quanto a densità dei pixel se teniamo in considerazione la dimensione, seguito da quello del Galaxy Nexus per via di una diagonale di pochissimo superiore.

Ma questa non è tutta la verità. Infatti il Galaxy Nexus è basato su un pannello Super AMOLED, non Super AMOLED Plus, cioè usa la tecnologia Pentile, che abbina a ogni pixel solo due subpixel, o meglio, due pixel vicini condividono un subpixel (questa tecnologia è stata creata per limitare il numero di elementi e quindi il consumo energetico).  Un normale schermo, come quello dell’iPhone 4/4S o dell’Optimus LTE abbina tre subpixel a ogni pixel.

Potremmo quindi rifare i nostri conti, lasciando da parte la risoluzione nominale e occupandosi di quella definita dai sub-pixel. Immaginate lo schermo come un reticolo fatto da linee perpendicolari tra loro dove ogni cella è un pixel. Dividendo ogni cella in due o tre celle – 2 o 3 subpixel – si ottiene un raddoppiamento o moltiplicazione per tre della risoluzione orizzontale. Con questo a mente, rifacciamo i conti, prendendo sempre in considerazione gli smartphone usati per il primo paragone:

  • Galaxy S II (1440×800, 4,3”) = 383,09
  • HTC Sensation (1620×960 4,3”) = 437,92
  • Motorola Atrix (1620×960, 4”) = 470,77
  • iPhone 4S (1920×960, 3,5”) = 613,32
  • Galaxy Nexus (1440×1280, 4,65”) = 414,33
  • LG Optimus LTE (2160×1280, 4,5”) = 557,95

Riportiamo anche qui la formula:

Formule per Subpixel: in base ai subpixel (2 o 3), si moltiplica la larghezza (W) per il fattore di subpixel (cioè 2 o 3).

  • Pentile (2 pixel) = W x 2
  • Stripe RGB = W x 3

E’ in questo contesto che sorge la principale debolezza della tecnologia Pentile, e quindi degli smartphone che ne fanno uso. La risoluzione orizzontale del Galaxy Nexus in questo caso viene solo duplicata, non triplicata, perché ogni pixel ha due subpixel e non tre. Come risultato, la densità è la più bassa del lotto, dopo il Galaxy S II.

Ancora una volta, qual è il risultato? Almeno sulla carta che la qualità delle immagini, intesa come precisione delle stesse, è inferiore con il decrescere della densità dei pixel. Anche se all’occhio umano questa differenza è ben poco rilevabile, è preferibile disporre di una tecnologia qualitativamente più avanzata possibile. Con la nuova ondata di smartphone alle porte, dove la fascia alta sarà praticamente dominata da dispositivi con risoluzione HD (1280×720), speriamo di vedere più modelli come l’Optimus LTE, in grado di offrire pannelli dall’elevata densità che corrispondono a immagini più precise. Questo discorso è valido soprattutto se consideriamo la direzione intrapresa dall’industria, con dispositivi dagli schermi sempre più grandi.

Fine della prima parte, appuntamento alla seconda dove estenderò il discorso sulla qualità.

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  • Andrea Ferrario

    Prova

  • Michele Bastianelli

    Scusate, l’HTC Rebound? Che ha un 4,3 pollici a 1280×720?

  • Anonimo

    1468,60 / 4,3 = 341,53 PI

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  • Piergiorgiomorandi

    scusate ma io non ho capito dopo i calcoli: Esempio per iPhone 4/4S che ha una diagonale di 3,5 pollici e una risoluzione di 960×640 pixel:

    Dp = sqrt[(960x960)+(640x640) -> sqrt [921.600 + 409600] -> sqrt (1.331.200) ->

    ecco…poi c’è scritto: 1153,77/3,5 (cosa è questo 1153,77??? da dove lo ha ricavato? il 3,5 sappiamo ke riguarda la digonale dello schermo dell’iphone 4….e ok fin li ci sono, ma sto numeraccio?XD

  • Piergiorgiomorandi

    …perchè io volevo sapere che densità di pixel aveva il mio LG Optimus Dual…, ma soprattutto nel PPI. Il Dual ha uno schermo di 4 pollici (800 x 480).
    Un’altra cosettina volevo chiedere…, sta per uscire il nuovo LG Optimus 4x HD (quadcore Nvidia Tegra 3) e so che ha uno schermo di 4,7 pollici e una risoluzione di (1280 x 720). Domandina: quanto ha di PPI..? sarà riuscito almeno il nuovo 4x a superare il possente iphone 4 nel ppi?????? rispondetemi al piu presto!! grazie ;)

  • http://www.tomshw.it/ Andrea Ferrario

    Ciao, la radice quadrata di 1331200 è 1153,77.

  • http://www.tomshw.it/ Andrea Ferrario

    Ciao, per fare il calcolo veloce, puoi prendere i fattori che ho indicato per risoluzione (nel caso di 1280×720 è 1468,60) e dividerlo per la diagonale.

    Comunque, leggi anche gli altri due approfondimenti. Il valore di densità pixel possiamo considerarlo come un dato di confronto oggettivo, ma ci sono anche altri fattori che determinano la qualità generale di uno schermo.

    Inoltre non dimenticare che l’iPhone 4 riesce a raggiungere un valore così elevato su una diagonale da 3,5″.

    ciao

  • http://www.facebook.com/people/Giovanni-Hitch-Fullone/1472434458 Giovanni Hitch Fullone

    DIO MIO CHE BEL BLOG! Questo è “scrivere”! E non parlo di correttezza della sintassi e di strafalcioni più o meno gravi negli articoli della concorrenza: questo è andare oltre la normale notizia, con ricchezza di contenuti e con vari spunti per fare riflessioni. Vengo da blog più famosi e “clickati” nel web, dove ognuno si copia le notizie con l’altro; beh, la differenza è notevole e, c’è da riconoscerlo, per ora è il blog sulla teconologia che più aderisce alle mie esigenze di appassionato “ignorante”. L’ho conosciuto grazie ad una recensione di 7 giorni (SETTE GIORNI, PORCA MISERIA! o____o” ), suddivisa in altrettanti articoli lunghi e dettagliati quanto ogni singolo articolo estratto da altri blog. E sembra che i commenti siano più pacati, pacifici e RISPETTOSI che altrove.

    Auguri! Vi siete guadagnati un seguace ;)

  • Mttb111

    l’iphone è stato superato ormai ci sono hd da 4.3 pollici come xperia s o acer cloud comunque complimenti per l’articolo molto istruttivo ;)

  • Casa

    arrivo in ritardo,ma non posso che complimentarmi per questo blog! articoli assolutamente diversi dalla massa e molto dettagliati,come il qui presente. davvero complimenit

  • Giuseppe Sorrentino

    Quindi se ad esempio il samsung ativ s ha una densità intorno a 306 ppi essendo un super amoled pentile a quanti pixel corrisponde di un display esempio ips rgb?intorno a 200 ppi?
    Esempio lg L9 ha uno schermo ips rgb con densità 230 ppi quindi su per giù hanno la stessa risoluzione essendo l ativ s un display HD ma pentile?