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| Pantalla LED de pixel virtual: truco promocional o de mejora de la imagen | ||||
Recientemente las empresas que venden gran electrónica Pantallas LED Virtuales, especialmente en el sureste de Asia y en Rusia, para hacer avanzar sus productos en el mercado altamente competitivo, comenzaron a declarar que sus pantallas utilizan la tecnología de "píxel virtual". Afirman que el "píxel virtual" duplica la resolución real de la pantalla, es decir, la pantalla LED con la resolución "habitual" de 320x240 píxeles en realidad se convierte en la pantalla LED con la resolución "virtual" de 640x480.
Todos los líderes mundiales en tecnología de pantallas LED (Daktronics, Optotech, Barco, Lighthouse, etc.) se preocupan por crear nuevos modelos con mayor resolución en píxeles físicos reales. En todos sus modelos más nuevos estas empresas dejaron de utilizar la tecnología de píxeles “virtuales”, aunque en modelos anteriores (hace 3-4 años) estaba presente el “píxel virtual”. ¿Por qué los principales desarrolladores y productores de pantallas LED rechazan la tecnología de "píxeles virtuales"?
Tratemos de analizar esta situación y determinar dónde y cuándo tiene sentido utilizar la tecnología del “píxel virtual” y es cierto que el píxel “virtual” duplica la resolución real. Desafortunadamente, los proveedores no siempre brindan información real sobre el uso y las funciones del “píxel virtual”. Aseguran a los compradores que los modelos de pantalla LED con “píxel virtual” no son peores que los modelos similares con píxel real.
En la mayoría de los casos, el “píxel virtual” resulta ser solo un truco de marketing inteligente. No hay nada nuevo en esta tecnología y las pequeñas ventajas se compensan con deficiencias que los proveedores naturalmente prefieren silenciar. Vamos a resolver esto.
"Píxel virtual" de la pantalla de vídeo "Píxel virtual" de la pantalla de vídeo
Considere una pantalla de vídeo con píxeles que contienen de fuentes de luz posicionado como un cuadrado (independientemente del tipo: LEDs, lámparas incandescentes, etc.). Cada fuente de luz irradia luz de una determinada longitud de onda (o rango estrecho) o en términos laicos produce luz coloreada. Una imagen Fig. 1 es un ejemplo de un pixel típico.
Cuando la imagen se muestra en una pantalla de video en un modo "normal" (Fig. 2), cada píxel de la imagen original corresponde a un cierto píxel en una pantalla. Por ejemplo, si un píxel en la esquina superior izquierda de una imagen inicial tiene color R, G, B, el píxel en la esquina superior izquierda de la pantalla de video tendrá el mismo aspecto. Se da por sentado que los elementos de color en un píxel están bien equilibrados en brillo y colores y no se necesita ninguna corrección adicional.
En un modo de "píxel virtual", cada píxel de la imagen inicial no corresponde a un píxel de pantalla, sino a una fuente de luz, es decir, parte del píxel. La imagen inicial tiene una resolución duplicada, de modo que cada píxel de una imagen corresponde a cada fuente de luz en una pantalla de video. Por ejemplo, cuatro píxeles de la esquina superior izquierda de la imagen inicial (Fig. 3) se reflejarán debido a la transformación “virtual” en un píxel de una pantalla como se muestra (Fig. 4).
Por tanto, en un modo de "píxel virtual", un píxel de pantalla contiene información sobre cuatro píxeles de la imagen inicial. La imagen proyectada en una pantalla tiene una resolución duplicada en cada dimensión en comparación con la resolución "física" de una pantalla de video. Esto suele llevar a la gente a concluir que la resolución de la pantalla también se duplica. Lo cual no es exactamente cierto. De hecho, un píxel de la pantalla no puede contener y mostrar toda la información de los cuatro píxeles iniciales. Se pierde parte de la información. El resultado puede ser el siguiente.
Digamos que la imagen inicial (con una resolución dos veces más alta que la resolución de píxeles de la pantalla "física") se ve como una línea verde horizontal (un píxel de grosor) sobre un fondo negro. Si la línea aparece en una fila uniforme de píxeles, la pantalla de video mostrará la línea verde correspondiente. Pero si la línea cambia a una fila impar de píxeles, simplemente desaparecerá: la pantalla de video permanecerá negra. En otras palabras, los detalles más pequeños y los bordes de color nítidos se mostrarán con distorsiones (artefactos) que no son evidentes en una imagen inicial.
¿Hay ventajas de la tecnología de "píxeles virtuales"? Si. En algunos casos, la calidad general mostrada puede mejorar, aunque los detalles de la imagen se distorsionarán. Esta tecnología funciona mejor con degradados de color suaves o en imágenes irregulares cuando las distorsiones de color no son evidentes. En cierto modo, podemos hablar de duplicar la resolución de la pantalla solo para el color negro porque todos los elementos de luz con color negro tienen el mismo aspecto, es decir, permanecen sin iluminación.
La descripción anterior se refiere a la implementación simplificada de la tecnología de "píxeles virtuales". Este enfoque puede modificarse. Por lo general, la modificación se realiza mostrando algún valor promedio. El promedio puede ser tanto espacial como temporal. Con un promedio espacial simple, un cierto algoritmo creará un promedio medio de los cuatro píxeles iniciales de la imagen y transferirá esta información a la pantalla.
Con un promedio temporal simple, uno de los cuatro píxeles de la imagen inicial se mostrará en una pantalla a una frecuencia más alta (doble o cuadruplicada). Los enfoques espacial y temporal pueden combinarse. Sin embargo, hasta ahora no hay una respuesta clara a la pregunta del “equivalente óptico”: cómo percibe el ojo humano la imagen de la pantalla basándose en los dos enfoques anteriores.
En la práctica, las pantallas con tecnología de “píxel virtual” suelen operar en modo “estándar”, es decir, la opción de píxel virtual se apaga si el sistema de control lo permite. Esto se hace para evitar distorsiones de color e imagen que los diseñadores no corrigieron durante la adaptación de la imagen. Cuando el “píxel virtual” no se puede desactivar, es posible minimizar las distorsiones de la imagen mediante la introducción de varios filtros (por ejemplo, “desenfoque”) que suavizan la imagen, desenfocan los detalles y eliminan las distorsiones. Pero esto puede reflejarse negativamente en la claridad general de la imagen.
Conceptualmente, el "píxel virtual" es un intento de suavizar la imagen digital (algoritmos de interpolación) tal como se muestra en una pantalla. Sin embargo, no existen algoritmos de interpolación universales: diferentes tipos de imágenes requieren diferentes algoritmos. Como resultado, la aplicación de un modo de "píxel virtual" se vuelve inconveniente.
Un enfoque alternativo puede ser el siguiente: las imágenes iniciales en doble resolución deben ajustarse para resolución de la pantalla física por el software que utiliza un algoritmo de interpolación especialmente seleccionado para un tipo dado de imágenes. Por lo general, todas las herramientas de diseño estándar tienen una gran selección de este tipo de algoritmos. Este enfoque permite obtener resultados predecibles: es decir, la pantalla mostrará exactamente la misma imagen que se puede ver en un monitor de PC sin ningún tipo de artefactos adicionales. Todo lo anterior se refiere únicamente a las pantallas con la distribución uniforme de píxeles y LEDs alrededor de la superficie de la pantalla.
En caso de que los LED se agrupen como grupos, se pueden aplicar otros algoritmos "virtuales", pero la imagen inicial puede requerir una resolución aún mayor (por ejemplo, triplicada) en comparación con la resolución de píxeles de la pantalla. Una vez más, esto no significa que la tecnología “virtual” triplique la resolución de la pantalla. Es posible que se desarrollen algunos algoritmos especiales para otros casos en los que los LED no estén ubicados como un rectángulo sino como un triángulo: RGB.
La tecnología de “píxel virtual” es fácil de usar incorrectamente, lo que resulta en la pérdida de aún más información. En realidad, la tecnología de "píxeles virtuales" en pantallas grandes apareció hace mucho tiempo. Primero se adaptó en pantallas de lámparas (hechas de bombillas) donde se le llamó modo bombilla. Las pantallas de lámparas tenían una resolución significativamente menor y un tamaño de píxel significativamente mayor. Naturalmente, los desarrolladores intentaron suavizar los bordes de la imagen para mejorar la calidad de la imagen. Más tarde, el mismo enfoque se amplió en las pantallas LED.
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