11.1.2 I monitor

Un monitor di un computer ha la capacità di visualizzare sullo schermo un determinato numero di punti, come se fosse una griglia: un certo numero di punti orizzontali ed un certo numero di punti verticali, il cui prodotto dà il numero di punti totali visualizzabili sull’intera superficie del monitor. Tali punti (dot) sono indicati dalla caratteristica dpi (dot per inch) del monitor stesso: più elevato è tale valore, più denso di punti sarà lo schermo del monitor, ovvero più punti saranno contenuti in un pollice. Molto spesso questa caratteristica è espressa tramite il suo reciproco, ovvero quello che viene chiamato dot pitch che è la dimensione in mm dei punti dello schermo. Tipicamente il valore va da 0,28 a 0,21, corrispondenti rispettivamente a 3,57 punti per mm (85 dpi) ed a 4,76 punti per mm (115 dpi). C’è un’ulteriore considerazione da fare: il dot pitch è generalmente riferito alla diagonale dello schermo e può essere riportato sull’orizzontale dello schermo tenendo conto del fatto che il rapporto d’aspetto dello schermo è 4/3 (rapporto tra la larghezza e l’altezza dello schermo). Quindi, ad esempio ad un dot pitch di 0,28 corrisponde un horizontal dot pitch di circa 0,22, mentre ad un dot pitch di 0,21 corrisponde un horizontal dot pitch di circa 0,17.

Ogni punto è formato fisicamente da tre sorgenti luminose di colore diverso: una rossa, una verde ed una blu (RGB - Red Green Blue). Ognuna di tali sorgenti luminose si illumina con una determinata intensità quando viene opportunamente stimolata. La realizzazione di tali sorgenti luminose viene effettuata per mezzo di fosfori, nei monitor a tubo catodico (CRT - Cathode Ray Tube) o di opportuni cristalli nei monitor a LCD (Liquid Crystal Display). Il tempo di decadenza dell’intensità luminosa emessa delle sorgenti è legato in maniera inversamente proporzionale a quella che viene definita peristenza dello schermo: più le sorgenti luminose hanno un’elevata persistenza più lentamente l’intensità luminosa emessa si attenuerà nel tempo se la sorgente non viene più stimolata. Quindi, uno schermo ad elevanta persistenza può essere utile per immagini fisse, in quanto rende più stabile l’immagine, ma per le immagini in movimento è un disastro: le sorgenti luminose più intensamente stimolate dall’immagine precedentemente visualizzata continueranno ad emettere una forte intensità luminosa per un breve periodo di tempo ancora, quando l’immagine da visualizzare è quella successiva. Si ha quello che viene definito effetto trailing. Generalemente gli schermi dei comuni monitor hanno una bassissima persistenza, in maniera tale da essere adatti anche a visualizzare immagini in movimento.

Un’altra caratteristica importante dei monitor è la banda passante. Essa specifica la frequenza massima visualizzata sulle righe dello schermo. Infatti, per come sono realizzati i monitor, l’immagine rappresentata sullo schermo viene disegnata per righe successive, a partire dalla prima riga in alto (le righe sono disegnate da sinistra verso destra). Durante il disegno di una singola riga, la variazione luminosa massima consentita dal monitor è indicata appunto dalla banda passante. Ad esempio, un’immagine a strisce verticali bianco-nere può non essere correttamente visualizzata da un monitor, specialmente sui bordi, cioè nel passaggio tra le strisce bianche e quelle nere. Più la banda passante è elevata, più fedele sarà la rappresentazione di questo tipo di immagine sullo schermo del monitor. La banda passante di un monitor per computer si aggira intorno ai 70 MHz (un televisore ha una banda passante generalmente inferiore a 10 MHz e per questo i contorni delle immagini visualizzate risultano meno netti rispetto a quelle visualizzate da un monitor).

L’immagine sullo schermo, almeno nei monitor CRT, necessita di essere rinfrescata, in quanto i fosfori devono essere periodicamente stimolati, altrimenti la luminosità emessa diminuisce nel tempo, molto rapidamente. Quindi, per ottenere un’immagine stabile sullo schermo, il disegno di tutte le righe deve essere effettuato abbastanza rapidamente per poter ridisegnare l’immagine nuovamente prima che i fosfori abbiano diminuito visibilmente la loro intensità luminosa. Questo si traduce in una frequenza di refresh verticale (o frequenza di quadro) dell’ordine di 60-100 Hz. Indicativamente, più tale valore è elevato, più stabile apparirà l’immagine visualizzata sullo schermo e meno affaticante risulterà per la vista. Nei monitor LCD la cosa è un po’ diversa, poiché l’emissione luminosa è legata all’orientazione dei cristalli liquidi, in modo da polarizzare opportunamente la luce visibile. L’orientazione dei cristalli liquidi è dovuta alla tensione applicata agli stessi, che è mantenuta costante (non si ha un refresh periodico).