Capitolo 6: Monitor e schede video

      I MONITOR

Prima di cominciare, una domanda. Vi siete mai cimentati nella pittura? Se la risposta è no, forse non ricordate che in passato qualcuno, per gioco o nella speranza di crescere un nuovo Picasso, vi ha fatto sicuramente "pasticciare" con acquerelli e tempere.

Sempre questo qualcuno vi avrà spiega­to che per ottenere tutte le tonalità possibili ed immaginabili, occorre mescolarne soltan­to alcune, dette per l'appunto "fondamen­tali". Con una opportuna combinazione di blu, verde e rosso, si possono soddisfare tutti i gusti. Ebbene, il monitor è un abilissimo pittore, che seguendo dettagliati ordini impartiti dal computer attraverso la scheda video, riesce a comporre sofisticate immagini attraverso la combinazione di questi tre colori. Tutto ciò è possibile perché il classico pennello di legno e setole è stato sostituito da tre piccoli "cannoncini elettronici" il cui compito è quello di produrre dei fasci elettronici diretti verso lo schermo.  Questa superficie si compone di migliaia di "pixel" (elementi costituiti da minuscoli puntini al fosforo), alcuni capaci di emettere radiazioni rosse, altri blu e altri ancora verdi quando colpiti dai fasci elettronici. Dosando opportunamente le intensità dei segnali ecco quindi apparire sul vi­deo i più disparati colori. Il numero dei pixel definisce quell'impor­tante caratteristica che è la risoluzione. Lo standard VGA (Video Graphics Array) permette una risoluzione massima di 640x480, cioè l'immagine è costruita con un reticolo di 480 righe ciascuna di 640 pixel. Oggi però si raggiungono prestazioni migliori, come a 1280x1024, grazie ai monitor SuperVGA che rapidamente stanno rimpiazzando i predecessori. I prodotti dell'ultima generazione permettono, se supportati da apposita scheda video, di scegliere tra risoluzione e profondità di colore.

Una indicazione che compare sovente nei fogli pubblicitari è il dot pitch. Si tratta della distanza, espres­sa in millimetri, che intercorre tra due pixel consecutivi. Un valore pressoché comune è 0.28 ma per alcuni monitor di elevata qualità si scende anche, a 0.24.

La dimensione dei monitor è convenzionalmente indicata dalla misura in pollici della diagonale dello schermo. Valori tipici sono 14” e 15” per i PC di casa, 20” e 21” per quelli di uso professionale, e l'intermedio 17”, per l'appassionato che vuole "ve­derci chiaro" o per l'attività in ufficio.

Poichè, aumentando la risoluzione (e quindi il livello di definizione), diminuisce la dimensione dei caratteri, su di uno schermo troppo piccolo rischieremmo di sacrificare molto la nostra vista. Vale la regola che ogni misura dei monitor predilige una risoluzione:, il 14 pollici gradisce la 640x480; il 15 pollici la 800x600, il 17 pollici la 1024x768 e così via. Fermo restando che non c'è nessun vincolo ad opere in modo  differente.

Detto questo,  ritorniamo alla descrizione del funzionamento, con una informazione che probabiImente lascerà perplessi i meno esperti: l'immagine che ci appare non è fissa. Infatti, i raggi emessi dai cannoncini, scandiscono tutto il piano dello schermo dall'alto in basso, per righe orizzontali, con una velocità tale da non far trasparire nulla ai nostri occhi (a meno di anomalie di funzionamento). In gergo, si parla di refresh rate (frequenza di rinfresco), ovvero il numero di volte che si ripete la scansione dell’intero schermo in un secondo. In pratica, ci troviamo di fronte ad un pittore instancabile che in continuazione dipinge la sua tela. Se la ricomposizione avviene in due passaggi (prima le righe pari e poi le dispari) si  tratta di un monitor interlacciato, altrimenti di monitor non interlacciato.

All’atto dell'acquisto fate molta attenzione che il refresh rate sia superiore o almeno uguale a 70 Hz (cioè settanta ricomposizioni al secondo), in modalità non interiacciata e possibilmente non variabile con la risoluzione. Eviterete fastidiosi effetti legati ad una immagine poco stabile.

Ma attenzione: non è tutto oro quello che luccica. Anche i moni­tor hanno qualche difettuccio, che i costruttori stanno via via eliminando. Il più significativo è quello delle emissioni di ra­diazioni (infrarosse, ultraviolette ed elettromagnetiche) che possono arrecare danno alla vista, dato anche l'utilizzo ravvicinato che spesso si effettua. Inizialmente si è posto rimedio con l'adozione di schermi protettivi, che hanno a loro svantaggio l'in­conveniente di ridurre la definizione dell'immagine, provocando uno sforzo per la focalizzazione. Oggi si producono monitor “Low emission", cioè a bassa emissione, ed i più efficaci sono quelli che soddisfano lo

standard MPR-II (vedi capitolo sulla sicurezza/ergonomia).

Spesso accade che si interrompa il lavoro al computer per un certo tempo, magari per una telefonata, e lo si lasci acceso. Un'immagine, fissa può provocare danni al vostro monitor. Ecco allora intervenire gli screensaver (salvaschermo). Si tratta di programmi che entrano in funzione quando il PC non riceve alcun input per un prefissato numero di minuti. E come sempre i programmatori hanno dato il meglio di sè, lanciando una vera  e propria screensaver-mania, vi sono screensaver per tutti i gusti: gatti che saltano tra le icone, Pippo (proprio il simpaticone di Walt Disney) che cerca di mettere ordine sul vostro desktop, maccheroni che si animano al suono di musica e così via, senza limiti all'immaginazione. Attenzione però, perché spesso vi offrono gratuitamente invitanti salvaschermo che poi si trasformano in micidiali virus informatici (usate solo quelli che hanno una provenienza certa).

Gli screensaver sono diventati un fatto di costume nel mondo dell'informatica anche se per i monitor di più recente fabbricazione, esistono le funzioni di risparmio energetico (Energy saver) che ne permettono lo spegnimento e la riaccensione automatica.

Molti sono gli accessori sviluppati ultimamente per i monitor. Si va dagli altoparlanti incorporati per la multimedialità, ai microfoni o alle piccole telecamere digitali da utilizzare per le videoconferenze. Inoltre, sono in arrivo modelli provvisti di porte USB alle quali collegare nuove periferiche.

Per finire, ricordate di dare un'occhiata alla compatibilità dei monitor con gli standard VEDA,  DDC, DPMS, Windows 95 Plug & Play, oltre che con le norme sul risparmio di energia dell'EPA Energy Star e con le norme di sicurezza antiradiazioni MPR II e di ergonomia TC095.

Riassumendo....

I  quattro dati fondamentali da considerare sono: dimensione dello schermo (misurata in pollici), dot pitch, risoluzione e frequenza di refresh. Per le dimensioni il 15 pollici è adatto all'uso entrylevel con una risoluzione non oltre i 1.024 x 768 punti, il 17 è un jolly adatto a chi ha esigenze sofisticate di office automation e fa saltuariamente grafica, mentre chi lavora pesantemente con applicativi grafici deve rivolgersi ai monitor più grandi da 19 o 21 pollici, capaci di risoluzioni dell'ordine dei 1.600 x 1.200 punti. I monitor da 14 pollici vanno considerati una risoluzione di ripiego. Il dot pitch dà una prima indicazione sulla qualità del monitor.  Esso indica la distanza fra due gruppi di fosfori (o due strisce dello stesso colore). Più è piccolo e meglio il monitor potrà riprodurre i dettagli. In altre parole, due schermi di uguale dimensione ma con dot pitch diverso daranno una resa diversa alle alte risoluzioni. Facciamo un esempio: in un monitor da 17 pollici la base dello schermo è larga circa 32 centimetri. Se il suo dot pitch è  0,31 millimetri esso potrà mostrare 1.032 punti  veri. Se il dot  pitch invece è di 0,26, i punti “reali” saranno 1.230. Ora è probabile che l'elettronica del  monitor permetta, anche a quello con dot pitch da 0,31 di  funzionare a 1.280 x 1.024 punti, ma la resa sarà scadente perché i pixel generati dal com­puter non troveranno corrispondenza nei fosfori dello schermo. Riassumendo: un dot pítch di 0,31 è insufficiente; 0,28 va bene per i  monitor da 17 pollici in su;  0,26 è un ottimo valore anche per monitor più piccoli.  Veniamo agli ultimi due parametri; risoluzione e frequenza. Abbiamo appena detto che risoluzione dello schermo e risoluzione dell'elettronica sono due cose diverse, quindi è perfettamente inutile, che l'elettronica possa andare a 1.600 x 1.200 se il video è di 14 pollici e il dot pitch di 0,28. Comunque le risoluzioni più usate sono la 800 x 600, meglio la 1.024 x 768 (uso office), la 1.280 x 1.024 (uso grafica pittorica) e la 1.600 x 1.024 (grafica avanzata).Per finire parliamo di frequenza di refresh. Essa indica quante volte in un secondo il monitor ridisegna l'immagine. Frequenze  troppo basse (50 o 60 Hz) danno luogo ad un caratteristico sfarfallio dell'immagine che tende a stancare la vista dopo un breve periodo di utilizzo. Il valore minimo deve quindi essere di 75 Hz. Attenzione però: alcuni monitor supportano  le basse risoluzioni con frequenze di 75 o 80 Hz, ma scendono a 60 quando si passa alle alte risoluzoni. Nel caso siate interessati alle immagini ad alta definizione, quindi, sarà bene stabilire quale sia la frequenza , di refresh.

LE SCHEDE VIDEO

Le schede video possono cambiare il vostro rapporto con il PC. Addio vecchie immagini poco definite. Potreste trovarvi di fronte ad un monitor e pensare di star vedendo un film, o di sfogliare un album di fotografie. Ma, se incappate in quelle create appositamente per la grafica tridimensionale, allora state attenti a non confondervi tra virtuale e reale!

La scheda video riceve messaggi (attraverso sequenze di bit) dal processore, li elabora e li invia al monitor per la fase di visualizzazione, andando ad animare una griglia di punti al fosforo (pixels). Più punti possono essere gestiti, più l'immagine risulterà definita.

Ma non basta solo questo. Occorre anche un certa quantità, di VRAM (Video Ram o memoria video) per la gestione della cosiddetta profondità di colore, cioè del numero differente di tonalità che può assumere un singolo punto (pixel). Si può passare da schede a 4 bit (che gestiscono solo 16 colori) a schede a 24 bit animate da sedici milioni e settecentomila colori. In pratica le informazioni per ciascun pixel della griglia sono contenute in sequenze di zero ed uno. Se la serie è costruita con quattro bit, le combinazioni diverse possibili sono solo 16, ma se si usano 8 bit, allora divengono 256  e così via, fino a giungere a quasi 17 milioni di colori per rappresentazioni a 24 bit. E lo spettacolo è stupefacente!

Capirete allora che più sono i pixel, più si necessita di memoria per visualizzare immagini con elevate profondità di colore. Per esempio, una scheda VGA, con pari monitor, utilizza 640x480=307200 punti. Quindi 24 bit (pari a 3 bytes), richiedono ben 921700 bytes, cioè circa un mega di RAM. Tale valore sale considerevolmente con lo standard SVGA (Super VGA), che garantisce una risoluzione minima di 800x600 punti, tanto è che se non si investe in Video RAM, si potranno mantenere molti colori solo a bassa risoluzione. Ci limitiamo a dare un consiglio: investire nelle  schede grafiche di un certo livello fornirà un gran beneficio a voi (avrete immagini fantastiche) ed al vostro PC, che sarà libero di dar sfogo a tutta la sua potenza di elaborazione. Niente è più triste che vedere un prestante Pentium soffocato dalla stretta morsa di una scheda video, un  po' datata, soprattutto oggi che il multimediale spadroneggia!

Dalla scheda grafica, inoltre, dipende la frequenza di refresh, ovvero quante volte al secondo l'immagine viene riscritta sullo schermo. Frequenze troppo basse (sotto i 70 Hz) provocano un fastidioso sfarfallio dell'immagine.

Naturalmente, per sfruttare appieno le caratteristiche della scheda grafica, essa deve essere collegata ad un monitor capace di reggere la risoluzione e la velocità di refresh, della scheda stessa. Inutile  dunque, puntare su una scheda da 1.600 x 1200 con refresh a 85 Hz, se poi, viene collegata ad un monitor da 14 pollici, con risoluzione massima di 1.024 x 768  a 70 Hz.

Dal punto di vista delle tipologie, possiamo tentare una sommaria distinzione delle schede grafiche in tre categorie base: le schede 2D, le schede 3D e quelle con funzionalità video. Tuttavia, la divisione tra le categorie, non e così netta, perchè ad esempio, tutte le schede 3D fanno anche 2D e molte hanno la possibilità di montare accessori per l'estensione alle funzioni video.

Le schede 2 D, sono le più economiche, e sono adatte soprattutto ad uso in ambito di office automation: si tratta, in genere, di schede “Stupide", ovvero fanno fare tutto il lavoro, di calcolo alla CPU dei PC e si limitano a visualizzare la matrice di punti che compone la schermata. Le più, sofisticate dispongono di circuiti acceleratori che migliorano la velocità in operazioni comuni (spostamento di finestre sul video, scrolling, ecc.). Alcune montano anche la circuitazione necessaria a sviluppare a pieno schermo filmati in standard MPEG1 (quello dei video CD).

Le schede che oggi stanno avendo maggior successo sono quelle accelerate per il 3D. Generalmente montano un processore dedicato capace di eseguire buona parte dei calcoli necessari a mostrare grafica tridimensionale in tempo reale, sgravando la CPU del computer da buona parte del carico.

Le schede di questo tipo sono più costose (per via del processore e della maggiore quantità di memoria che montano) ma il loro prezzo è in continua discesa.

La terza generazione è quella delle schede con capacità video, dove per video intendiamo proprio quello della TV. Queste capacità  possono riguardare l'ingresso (la scheda è in grado di acquisire e registrare su disco segnali video provenienti da videocamere, videoregistratori o sintonizzatori tv), l'uscita (il segnale del computer può essere riprodotto, su videoregistratore o su schermo televisivo) od entrambe le cose.

Alcune consentono addirittura di miscelare segnali esterni con quelli generati dal computer consentendo effetti speciali.

Riassumendo...

La quantità di memoria necessaria sulla scheda grafica dipende dalla risoluzione e dal numero di colori che si intende utilizzare. Il consiglio è di scegliere, una scheda con almeno 4 Mbyte di RAM per un tipico utilizzo domestico o aziendale: i professionisti della grafica, invece, dovranno puntare a modelli con almeno 8 Mbyte di memoria. La tabella seguente indica la quantità minima di RAM necessaria per ogni combinazione di risoluzione e numero di colori:

La scheda video è strettamente connessa al tipo di monitor in dotazione alla macchina ed all'uso a cui è destinato il Personal Computer.

Solitamente un elaboratore, al momento dell'acquisto, è equi­paggiato con scheda e monitor Vga o SuperVga che consentono una risoluzione sufficiente ad un utilizzo medio (word processor, piccole applicazioni grafiche, videogiochi). Se il computer è però destinato ad applicazioni di grafica professionale o ad anima­zioni video, occorre dotare il computer di particolari tipi di sche­de video, si tratta  però di scelte da effettuare con l’aiuto di esperti del settore poichè il loro costo può arrivare anche a svariati milioni. Maggiore è la risoluzione del desktop, maggiore è la quantità di dati o finestre visualizzabili contemporaneamente. Ma se la risoluzione è troppo elevata rispetto alle dimensioni del monitor, i caratteri risulteranno troppo piccoli e con i tratti confusi, allora sarà quasi impossibile o comunque faticoso, leggere il testo.

       Nella sottostante tabella sono indicate le risoluzioni ottimali, accettabili o sconsigliate, in base alla           dimensione del monitor.