Cómo aparecieron las pantallas modernas – –

A menudo decimos la palabra «píxel» y estamos acostumbrados a que haya muchos. Pero no siempre fue así. Todo comenzó con pantallas que no tenían ninguna resolución. La imagen se mostraba con muy mala calidad, pero la gente seguía creyendo en lo que ocurría y se sorprendía de que fuera posible. Ahora es difícil engañarnos y cada vez damos más por sentada la imagen. No hay nada malo en ello, pero esta rápida habituación demuestra una vez más lo rápido que se desarrolla la tecnología. Hoy me propongo recordar cómo evolucionaron los píxeles, y qué hechos interesantes hubo en el camino de este desarrollo. Comprendamos esta parte elemental de nuestra vida cotidiana.

Teniendo en cuenta la cantidad de contenidos que consumimos y lo dependientes que somos de las imágenes en la pantalla, ya sea por trabajo o por ocio, es muy difícil sobrevalorar el pequeño píxel, aparentemente insignificante. Sin embargo, coinciden en que sólo les prestamos atención cuando miramos la pantalla y vemos un píxel «roto». Pero son estos cuadraditos los que cambian de cara decenas de veces por segundo para que podamos ver nuestra serie de televisión favorita o desplazarnos por nuestro feed de Instagram.

La gran pantalla.

Toda la historia de lo que ahora estamos presenciando comenzó hace bastante tiempo. Es difícil nombrar la primera fecha, ya que el desarrollo estaba en marcha, y es más correcto hablar de la fecha de la primera demostración pública. Se trata de la proyección de la película La llegada de un tren a la estación de La Ciotat el 28 de diciembre de 1885. Esta fecha se considera el cumpleaños del cine, pero también puede considerarse el punto de partida de todas las pantallas modernas, incluidas las de los Teléfonos móviles.

En su momento, la gente se sorprendió de que esto fuera posible y de que una simple «pared» pudiera mostrar una imagen. Incluso hay historias de personas que salieron corriendo del vestíbulo cuando vieron que un tren se acercaba a ellos. No se avergüenzan de la mala calidad de la imagen ni de que sea en blanco y negro. No podían entender cómo una imagen podía moverse de una manera que no era real.

Resulta que la primera pantalla era exactamente «grande» y fue más tarde cuando empezaron a aparecer las pantallas para uso doméstico. No es difícil adivinar que los primeros televisores domésticos se fabricaron después de su invención. Ocurrió unas décadas después de la primera proyección de cine, y los autores del invento fueron Konstantin Persky (el primero en utilizar el término «televisión»), Boris Rozing (que recibió la primera patente de la tecnología de televisión electrónica que aún se utiliza) y su alumno Vladimir Zvorykin, considerado uno de los creadores de la televisión moderna.

La primera transmisión de una imagen en movimiento a un receptor de televisión tuvo lugar en Tashkent el 26 de julio de 1928. Y los primeros televisores de producción comenzaron a ser vendidos por la empresa estadounidense Western Television en 1929. El aparato recibió el nombre de Visionette. Sin embargo, debido al elevado precio de 100 dólares (aproximadamente 1.500 dólares en nuestra época) y a la complejidad del diseño, no se generalizó.

La complejidad del diseño consistía en que, para recibir la señal, el televisor estaba conectado a un receptor de radio, siendo esencialmente un decodificador para él, y el segundo receptor de radio captaba el sonido, estando sintonizado en una frecuencia diferente. La pantalla no era más grande que un sello de correos, e incluso las lentes impedían ver con detalle la escena o las caras de las personas, salvo en primeros planos.

El primer televisor de producción masiva en la URSS con el que ya era posible ver las emisiones de forma más o menos completa se fabricó en 1949 y hasta 1961. Se llamó KVN-49 y recibió el nombre de las primeras letras de sus creadores (Kenigson, Varshavsky, Nikolayevsky) y el año de fabricación.

También necesitaba una lente para funcionar. Era un gran tanque de agua. Al principio se vertía agua destilada, pero después se vio que se podía verter glicerina y que tendría un efecto positivo en la calidad de la imagen por sus mejores propiedades ópticas. En aquella época ya se realizaban emisiones masivas e incluso se podía realizar un espectáculo colectivo en la pantalla de 10 por 14 centímetros, que, una vez ampliada por la misma lente. Aunque, muchos todavía lo utilizaban sobre todo en segundo plano para reproducir el sonido.

En aquella época, no era necesario hablar de resolución de imagen, ya que ésta se formaba con el tubo de haz de electrones, que bombardeaba con electrones el revestimiento de fósforo del interior del cristal. Gracias a este revestimiento, el cristal no era transparente ni siquiera cuando estaba apagado. Pero la luminiscencia de esta capa ha dado la imagen.

Los televisores de la época estaban obligados a tener una pantalla convexa para que los electrones recorrieran una distancia igual desde el tubo hasta cualquier punto de la pantalla. El gran tamaño se debía a que los electrones tenían que acelerar antes de llegar al fósforo. El tubo en sí no latía en una línea, sino que «corría por las líneas» con gran frecuencia. De este modo, se trazaron primero las líneas impares y luego las pares. Este tipo de escaneo se denominó «entrelazado». A veces se puede encontrar incluso ahora.

Qué tipo de televisores

Con el paso del tiempo, la tecnología evolucionó y la gente quiso más. Por razones obvias, los televisores y posteriormente los monitores de ordenador con tubo de rayos catódicos no podían ser más grandes. Era casi imposible hacer una bombilla de cristal más grande. No sólo pesaba una cantidad tremenda, sino que además era difícil de producir si se seguía aumentando su tamaño.

Con el tiempo, llegaron primero los televisores de proyección, cuyo grosor era relativamente pequeño, pero permitían pantallas de gran tamaño. Uno de los modelos más famosos fue el británico Scophony, que daba un tamaño de imagen de 2,8 × 3,7 metros.

La calidad de imagen de estas pantallas era, por decirlo suavemente, pobre. La imagen se proyectaba en una pantalla semitransparente y eso provocaba falta de brillo, distorsión y pérdida de calidad al «estirar» la imagen a un tamaño tan grande. Ya a principios de este milenio se produjeron algunas muestras de este tipo de pantallas, pero se utilizaron principalmente para presentaciones o para su instalación en lugares públicos.

Otro tipo de pantalla era la de descarga de gas, o como también se les llamaba plasma, o en lenguaje común «plasma». La pantalla se basaba en la luminiscencia del fósforo en el interior de la pantalla bajo la influencia de los rayos ultravioleta que surgen de una descarga eléctrica en un gas ionizado, es decir, en el plasma.

Sus creadores, el Dr. Donald Bitzer, H. Gene Slottow y Robert Willson, obtuvieron la patente de esta tecnología en 1964. Estas pantallas tenían un coste bastante elevado, una calidad de imagen relativamente baja y, después de que la tecnología de las pantallas LCD se abaratara, no podían competir. Se fabrican en masa desde principios de los años 90 del siglo pasado. En 2014 la producción casi cesó.

La primera pantalla LCD

Un verdadero éxito durante muchos años fueron las pantallas de cristal líquido (LCD), que comenzaron a aparecer hace unos 30 años. Las primeras pantallas fabricadas con esta tecnología no tenían nada que ver con los televisores. No pueden mostrar más de 5 colores y se utilizan en varios aparatos. Ahora esta aplicación continúa.

Los cristales líquidos fueron descubiertos ya en 1888 por el botánico austriaco F. Reinitzer. Aunque la primera pantalla con esta tecnología no apareció hasta 1968, y el primer dispositivo producido en serie con una pantalla LCD fue presentado por Sharp. Este aparato era una calculadora. A partir de ese momento, estas pantallas comenzaron a utilizarse en relojes y otros dispositivos. En aquel momento, la tecnología no era adecuada para las pantallas grandes.

La primera pantalla LCD en color también «pertenece a la pluma» de Sharp. Salió a la venta en 1987 y tenía 3 pulgadas de diagonal. Un año más tarde, la misma empresa lanzó un LCD TFT de 14 pulgadas.

Así, la fabricación de pantallas llegó a una imagen que se descomponía en componentes en forma de pequeñas células: los píxeles. Antes no se hablaba de píxeles, porque el responsable de la imagen era el fósforo luminoso, que no tenía esa división.

Tras la llegada de los LCD, compartieron durante algún tiempo un nicho con los paneles de plasma sin interferir entre ellos. Al principio había una clara división por tamaños. Los LCD no podían ser grandes y los paneles de plasma no podían ser pequeños. Más tarde, el LCD empezó a entrar en el territorio del «plasma» y el abaratamiento de la tecnología acabó con este último.

Cómo funcionan los LCD.

En el corazón de las pantallas LCD, ya sea un televisor, un teléfono móvil, un monitor o cualquier otra cosa, se encuentra un aparentemente sencillo sándwich. Se compone de la propia capa de cristal líquido, que puede cambiar sus propiedades ópticas bajo la influencia de una corriente eléctrica, dos electrodos transparentes y un filtro horizontal y vertical. También hay un filtro de color, que le permite ajustar las características del resto del diseño y llevar los colores de la imagen a la normalidad, que será más natural o simplemente de marca.

Lo anterior describe específicamente el diseño de la fuente de imagen, pero el conjunto del módulo de visualización tiene también otros elementos. Por ejemplo, los cables que se conectan a la fuente, los elementos de fijación, la luz de fondo, si está prevista, y la carcasa (a menudo de plástico con un marco metálico).

Cuanto mayor sea la resolución de la matriz, más compleja será, consumiendo más energía y requiriendo más capacidad de procesamiento del dispositivo. Por ello, algunos Teléfonos móviles disponen de un sistema de corrección de la resolución. Se baja para ahorrar energía. En los monitores y televisores, no es necesario.

Una característica importante es la respuesta del píxel (el tiempo que tarda un píxel en cambiar de color). Si no es muy alta, por ejemplo, más de 5 ms, una pantalla así es buena para casi todo, excepto para los juegos de alta velocidad. La resolución de la matriz también es importante, pero no es necesario perseguirla y creer ciegamente que cuanto más, mejor.

Por ejemplo, para un teléfono móvil, una resolución de 1080 píxeles en el lado estrecho es suficiente. Con esta resolución, el ojo ya no se aferra a los píxeles individuales y puede percibir la imagen como real. Para un televisor, esta resolución es suficiente para una diagonal pequeña. Si hablamos de un panel con una diagonal de 60 pulgadas o más, es mejor que tenga una resolución de 4K. Hay paneles con resolución 8K, pero aún no ha llegado su momento. Además, existen tecnologías que pueden evitar su aparición, pero más adelante se habla de ellas.

Por qué la resolución de la pantalla no importa

Muchos usuarios persiguen una gran claridad de imagen y la máxima velocidad de fotogramas, pero hay una opinión alternativa. Según esto, no es necesario realzar demasiado la imagen. Los autores de este dictamen tienen parte de razón, y he aquí el motivo.

Por regla general, esta es la forma en que razonan los cineastas. Están convencidos de que no tiene sentido apartarse del formato clásico de 24 FPS. Muchos incluso han criticado duramente a los creadores de la película «El Hobbit», que filmaron la película a 50 fotogramas por segundo. Según los profesionales, la imagen debería estar un poco «lavada». Esto le permite crear un cierto estado de ánimo y una sensación de inmersión en un mundo imaginario.

Por supuesto, es muy agradable ver la naturaleza, los deportes o la maquinaria en alta resolución, pero ver películas en 4K y ver los errores de los maquilladores y las imperfecciones de la piel de los actores sigue siendo un gran entretenimiento. Tal vez por eso los cineastas se oponen a aumentar la claridad de la imagen. Simplemente no quieren que nadie vea sus defectos.

Un nuevo tipo de pantalla. Visualización de la interpolación.

Las pantallas de interpolación se crearon no hace mucho tiempo y aún no han demostrado ser una perspectiva seria, pero muchas empresas han tomado los principios que las sustentan como base para sus futuros diseños. No se trata de un paso adelante en toda regla ni de televisores listos en un solo paquete, sino más bien de una pequeña mirada hacia atrás, pero con perspectivas de futuro.

La pantalla sobre la que cae la imagen del proyector no se refleja como una pantalla convencional, sino que se repolariza. Se basa en una capa de fósforo para que la imagen sea más clara. En efecto, se obtiene una imagen con una claridad infinita debido a la ausencia de píxeles.

La propia pantalla tiene una estructura negra en lugar de la clásica blanca. Esto permite reproducir el negro puro, que es el punto débil de la reproducción convencional a través de un proyector.

Puede que la tecnología no llegue a «despegar», pero si todo sale bien, en el ámbito del cine en casa retrocederemos en el tiempo y nos alejaremos de los píxeles en la imagen final que nos acompañan desde hace un par de décadas. Por supuesto, esto no se aplica a la electrónica móvil, que simplemente no podrá funcionar con dicha tecnología. Aquí es donde el uso de pantallas OLED es el mejor camino a seguir. Por supuesto, después de perder sus desventajas.

Cómo funciona una pantalla OLED

Este inconveniente es el parpadeo, especialmente a baja luminosidad. El cerebro no interpreta este parpadeo y creemos que no lo vemos, pero es muy doloroso para nuestros ojos. Las pantallas IPS son mejores en este sentido, aunque no pueden proporcionar un color negro tan profundo.

La tecnología se basa en el diodo orgánico emisor de luz (acrónimo de OLED). Se trata de un dispositivo semiconductor formado por compuestos orgánicos que emiten luz de forma efectiva cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de ellos.

Gracias a sus características, una pantalla de este tipo puede funcionar sin retroiluminación externa. El brillo de la imagen se consigue mediante el resplandor de cada píxel individual. De este modo, las zonas oscuras no se «iluminan» haciéndolas grises. Gracias a estas características, las pantallas proporcionan un contraste casi infinito de 2000000:1 y más.

La luminosidad suele estar limitada a 1.000 cd/m², aunque es posible alcanzar valores mucho más altos, pero el usuario corriente no los necesita. Y el recurso al aumentar el brillo del panel OLED se reduce considerablemente.

También hay que añadir que los que creen que las pantallas OLED son más económicas que las IPS sólo tienen razón en parte. De hecho, consumen más energía, incluso teniendo en cuenta la visualización de las zonas oscuras, cuyos píxeles están inactivos. No es la tecnología IPS en sí la que sale perdiendo en eficiencia energética, sino sus compañeros indispensables: la retroiluminación y el controlador. Como resultado, especialmente en las imágenes oscuras, OLED sale muy favorecido. Pero pierde en una imagen brillante.

Qué pantalla elegir

Como puede ver, la evolución de las pantallas ha recorrido un largo camino, que es difícil de encajar en el marco de un artículo. Pero incluso en estos pocos miles de caracteres, se pueden trazar las tendencias del desarrollo. Mientras hablamos de aumentar la claridad y disminuir el tamaño, algunas tecnologías tienden a retroceder. Y también podemos concluir que todo vino del cine. Es la que nos hizo comprender que mostrar información dinámica es algo que realmente necesitamos. Aunque, si no lo hubiera hecho, el «gatillo» seguiría ahí, sólo que en otra cosa.

Cada uno elige su pantalla, pero ahora mismo hay tres tecnologías principales que se pueden considerar de vanguardia por ahora: los LED orgánicos, los cristales líquidos y diversas técnicas de proyección. Para cada ámbito es buena una tecnología diferente, pero qué bien que tengamos una elección y una competencia de la que al final sólo nos beneficiamos nosotros, los consumidores de a pie.