OLED vs. QLED: scontro tra tecnologie di televisori

OLED e QLED. A volte basta poco per fare la differenza. In questo caso il «poco» è la lettera «O» del nome. Ti imbatterai in questi due termini al più tardi quando ti verrà in mente di acquistare un nuovo televisore. Perché al momento è in corso una guerra di marketing.

Di cosa si tratta?

L'OLED è una tecnologia televisiva che non è completamente nuova, ma che da uno o due anni domina il mercato televisivo nel segmento di prezzo superiore. Il nome QLED è un termine di marketing, ma la tecnologia stessa è un ulteriore sviluppo della tecnologia LCD, che la fazione OLED dovrebbe temere.

Qualche curiosità: come si crea l'immagine televisiva?

Ogni schermo è composto da pixel, sistemati come le caselle sulla tavola degli scacchi, che danno vita alla griglia pixel. La quantità di pixel in una griglia pixel, determina la risoluzione. Nel caso dei televisori Ultra HD, si tratta di poco più di otto milioni di pixel, espressi in termini di numero di pixel per larghezza, per pixel per altezza: 3840 × 2160 pixel.

Quella che per te è un'immagine televisiva uniforme è in realtà un'interazione molto complessa di milioni di pixel. A seconda della loro luminosità, e del colore, si ottiene un'immagine in cui è impossibile distinguere i singoli pixel.

Le principali domande sulle tecnologie dello schermo sono quindi:

1. Come fa il pixel ad avere la sua luce?
2. Quanto è luminosa?
3. E di che colore è?

Gli LCD utilizzano i cristalli liquidi

La tecnologia LCD prende il nome dai «Liquid Crystals» che producono l'immagine – i cristalli liquidi. La luce che fa brillare i pixel proviene da una retroilluminazione a LED. I diodi non solo sono molto più piccoli dei tubi fluorescenti bianchi usati in passato, ma emettono luce più pulita. Speciali pellicole di plastica tra i LED e il pannello LCD distribuiscono la luce in modo uniforme sulla superficie dello schermo.

Non appena la luce LED viene distribuita dalla pellicola di plastica, colpisce i pixel da dietro. Ogni pixel è composto da tre pixel aggiuntivi: i sub-pixel. Con otto milioni di pixel fanno circa 24 milioni di sub-pixel, che in un televisore da 65 pollici sono disposti vicini su un'area di 145 × 83 centimetri.

Ogni sub-pixel rappresenta un colore primario: rosso, verde o blu. Il colore dell'intero pixel è determinato dal modo in cui i suoi tre sub-pixel sono mescolati. Ad esempio, se il rosso, il verde e il blu sono completamente illuminati allo stesso tempo, si percepisce un pixel bianco.

Il colore del pixel non è determinato solo dalla miscelazione dei sub-pixel. Dipende anche da quanto brillano. Secondo il motto: se si mescola un rosso scuro con un blu scuro, si ottiene un violetto diverso da quello che si ottiene mescolando un rosso chiaro con un blu chiaro.

Come viene influenzata la luminosità dei sub-pixel? Questo viene fatto dai cristalli liquidi che si trovano davanti ai filtri colorati. In parole povere, i cristalli hanno la capacità di bloccare o lasciare passare la luce in entrata. Questo funziona insieme ad un po' di tensione elettrica e ai due filtri di polarizzazione.

I televisori QLED usano punti quantici

I televisori QLED sono fondamentalmente televisori LCD. In altre parole: la luce LED colpisce un foglio di plastica. Questo distribuisce la luce in modo uniforme sulla superficie dell'immagine. Poi i cristalli liquidi controllano la quantità di luce che può passare. Infine, i sub-pixel colorano la luce.

Ma gli schermi LCD hanno un problema: il rosso e il verde non vengono visualizzati correttamente; l'immagine ha sempre una leggera sfumatura blu. Ciò è dovuto ai LED, che inizialmente producono luce blu. Insieme ad uno strato di fosforo giallastro davanti ai LED, producono luce bianca. Poi questa luce viene colorata dai sub-pixel rossi, verdi e blu.

Questa luce bianca non è bianca al cento per cento. Rimangono piccole impurità e i colori non appaiono così forti come potrebbero essere se la luce fosse più pura. E poi c'è la luce bluastra dei LED.

I televisori QLED correggono questa impurità per quanto possibile, utilizzando punti quantici – minuscole nano-particelle – che si trovano all'interno della pellicola di plastica davanti ai LED. Queste nano-particelle assorbono la luce blu e poi, a seconda della vibrazione, emettono esse stesse luce colorata.

Immagina i punti quantici come un pendolo. Quando la luce colpisce il pendolo dei punti quantici, questi iniziano ad oscillare. Più grande è il pendolo, più è pesante. Più pesante è il pendolo, più lentamente oscilla quando la luce lo colpisce.

Queste oscillazioni sono in realtà onde elettromagnetiche, che determinano il colore della luce per l'occhio umano: piccole vibrazioni producono luce blu, mentre grandi vibrazioni producono luce rossa. E da qualche parte in mezzo, la luce diventa verde.

Piccolo promemoria: quando i sub-pixel rossi, verdi e blu si illuminano simultaneamente, producono «bianco» per l'occhio umano. Lo stesso accade con i LED e i punti quantici. Quando la luce blu colpisce le nano-particelle, che emettono luce rossa o verde intenso a seconda delle loro dimensioni, producono una luce bianca molto più brillante e più pura di quella dei televisori LCD con i loro strati di fosforo.

Da questo bianco di base più puro, i sub-pixel possono mescolare molte più sfumature rispetto ai tradizionali pannelli LCD. Inoltre, più luce può raggiungere lo spettatore, perché al pannello LCD viene risparmiato un noioso lavoro di filtraggio. Questa combinazione di una tavolozza di colori più ampia e di una maggiore luminosità produce colori con valori di contrasto notevolmente migliorati. Questo è importante per supportare l'High Dynamic Range (HDR).

Gli OLED si illuminano da soli

Per molto tempo gli schermi OLED sono stati considerati la tecnologia del futuro. In occasione di fiere come l’IFA di Berlino, i primi prototipi venivano già esposti circa dieci anni fa. Da qualche anno sono accessibili, ma ancora costosi. D'altra parte, secondo la maggioranza degli esperti, forniscono la miglior immagine che si possa avere per quei soldi. I pannelli televisivi OLED sono prodotti da LG Display, che detiene il monopolio di questa tecnologia.

Cosa significa OLED? Il termine deriva dall'origine organica dei LED nel pannello del televisore. A differenza dei LED convenzionali, gli OLED possono essere realizzati con dimensioni talmente ridotte, da non essere solo fonte di luce bensì anche pixel. Tecnicamente parlando, i composti di carbonio nei pixel OLED vengono fatti brillare da impulsi elettrici.

Anche un pixel OLED è composto da diversi sub-pixel. A differenza dei televisori LCD, tuttavia, non ne vengono utilizzati tre, ma quattro:

1. rosso
2. blu
3. verde
4. bianco

In primo luogo, tutti i sub-pixel brillano di bianco. Il bianco è creato da una sorta di «sandwich OLED RGB». Un filtro di colore sovrastante determina quali parti del bianco sono visibili – rosso, verde o blu. Solo il quarto sub-pixel non ha filtro e lascia passare la sua luce bianca non filtrata. Questo non solo migliora la luminosità dello schermo, ma permette anche una maggiore miscelazione dei colori.

A prima vista, tutto ciò sembra inutilmente complicato. Se il pannello utilizza già OLED rossi, verdi o blu, perché non fare semplicemente dei sub-pixel rossi, verdi o blu e fare a meno dei filtri colorati?

Le generazioni precedenti di OLED utilizzavano sub-pixel con un colore proprio. Poiché i sub-pixel organici blu sono invecchiati troppo velocemente, hanno perso la loro luminosità. Mentre i sub-pixel rosso e verde da soli rendono impossibile una decente riproduzione dei colori.

I quattro sub-pixel bianchi risolvono il problema dell'invecchiamento: poiché hanno tutti lo stesso «colore» bianco, vengono uniformemente sollecitati. Con il tempo, i televisori OLED diventeranno quindi più scuri. Ci vogliono circa dieci o quindici anni prima di notarlo, ma la riproduzione dei colori rimane consistente.

Gli OLED sono il meglio che si può ottenere a questo prezzo

Gli OLED vengono celebrati perché la loro resa cromatica appare naturale, ma non sgargiante. Questo non solo per la loro capacità di visualizzare il nero più profondo, ma anche per gli eccellenti valori di contrasto.

Nei contenuti HDR il contrasto è maggiore, così come la differenza tra i punti dell’immagine più luminosi e quelli più scuri. Più ampia è questa gamma, maggiori sono le gradazioni di luminosità. Ciò significa che possono essere visualizzati più colori. E più colori rendono l'immagine migliore e più naturale.

Sopra puoi vedere l’esempio di un piccolo rapporto di contrasto. Il numero di livelli di luminosità per colore è piccolo. Di conseguenza, sono pochi i colori che possono essere miscelati.

Di seguito è riportato l’esempio di un elevato rapporto di contrasto. Ci sono così tanti livelli di luminosità che le transizioni dell'occhio non sono più visibili. Da questo si possono miscelare milioni di colori.

I televisori OLED non solo hanno un elevato rapporto di contrasto, ma anche una gamma di contrasto estremamente ampia: la differenza tra bianco e nero è particolarmente grande. Poiché i pixel OLED si illuminano da soli, possono spegnersi quando necessario. Questo produce il vero nero, ed è qualcosa di così straordinario, che l'industria ha creato il termine «True Black» per distinguere questa caratteristica.

I pixel LCD non possono produrre il vero nero perché non sono fisicamente in grado di farlo. Teoricamente, i cristalli liquidi isolano la luce dal nero, ma in pratica, qualcosa riesce a passare. Si crea un velo grigio scuro.

Per valori di contrasto altrettanto buoni, gli schermi LCD fanno qualcosa di diverso dall'allargare la gamma verso il nero scuro: vanno nella direzione opposta, e controbilanciano con un bianco più chiaro. Questo perché i LED inorganici possono brillare più luminosi dei diodi organici ad emissione di luce degli OLED.

Il problema: se entra troppa luce, i colori si sbiadiscono.

I televisori OLED hanno quindi ottimi valori di contrasto senza che i colori appaiano pallidi a causa dell’immagine troppo luminosa. I pannelli LCD non possono competere. Otticamente, gli OLED sono molto simili a quello che i puristi chiamano il «look del televisore al plasma». Il vantaggio dei televisori con diodi organici ad emissione di luce rispetto ai televisori al plasma dell'epoca: vivono molto, molto più a lungo.