tecnologias de telas

O que vem por ai em tecnologias de telas – 2 parte

O que vem por ai em tecnologias de telas – 2 parte

Se prometemos, cumprimos! Continuamos a falar das significativas mudanças nas tecnologias de telas para o ano de 2014 e 2015.

4K UHD e telas de alta densidade de pixels

Vender resoluções maiores sempre foi fácil — de TVs de definição padrão 720×480 a TVs de alta definição 1920×1080, câmeras digitais com mais de 8 megapixels, produtos Apple com tela de Retina e seus concorrentes, os smartphones com mais de 326 ppi e os tablets com mais de 264 ppi. Agora, estamos vendo telas de dispositivos móveis com mais de 450 ppi e TVs UHD com resoluções acima de 3840×2160. Mas você realmente consegue ver a melhora de nitidez e de resolução num smartphone ou numa TV UHD 4K?

Há um limite de acuidade visual no olho humano — poucos têm uma visão 20/20, sendo que a maioria de nós tem menos que isso. Sendo assim, há um limite bastante útil para a resolução e a densidade de pixels das telas — ultrapassá-lo não tem nenhum sentido prático, pois não há benefícios visuais e o desempenho da tela geralmente decresce, além de, claro, o custo total do aparelho subir significativamente. Então, existe algum bom motivo para smartphones com mais de 450 ppi e TVs UHD de 4K?

Smartphones: Se você segurar um smartphone de 450 ppi bem perto dos olhos (cerca de 20cm), poderá ver todos os detalhes da imagem, caso tenha uma visão 20/20. No entanto, para perceber densidades de pixels ainda maiores, terá que aproximá-lo ainda mais do seu rosto, o que não é nem um pouco frequente no uso cotidiano. Baseando-se apenas na acuidade da visão 20/20, o limite prático da resolução de um smartphone está em cerca de 450 ppi.

TVs: No caso das TVs UHD 4K, você vai realmente conseguir ver melhoras na nitidez e nos detalhes numa TV com mais de 1920×1080, que é a resolução HD? Para uma visão 20/20, se você tiver uma TV de 40 polegadas, terá que vê-la de uma distância menor que 1,60m para notar a diferença; com uma TV de 50 polegadas, menos de 2m; com uma TV de 60 polegadas, menos de 2,35m; com uma TV de 70 polegadas, menos de 2,75m; e com uma TV de 80 polegadas, menos de 3,15m.

Nos EUA, a distância média para a televisão é de cerca de 2,75m — para uma visão 20/20, nesta distância, você deveria ter uma tela de mais de 70 polegadas. Para ver todos os detalhes das imagens numa TV UHD 4K, tendo uma visão 20/20, você precisaria colocar a TV na metade das distâncias listadas acima, ou seja, quanto maior a TV e menor a distância até o sofá, melhor o aproveitamento do 4K — levando em conta apenas a visão 20/20, TVs com mais de 80 polegadas são as melhores para o UHD 4K, enquanto em aparelhos com menos de 40 polegadas esta tecnologia não faz sentido, a menos que ela seja usada como monitor de computador, já que geralmente eles são vistos a uma distância de 75cm ou menos.

Telas brilhantes e de baixa refletância em ambientes iluminados

As telas de todos os displays são espelhos que refletem a luz de tudo que é iluminado e que está diante delas, incluindo lâmpadas, janelas e luz do sol direta ou indireta. Tudo isso, por sua vez, lava as cores da tela, degrada o contraste das imagens e interfere na visualização do que está sendo exibido. Veja abaixo a figura e este comparativo, que mostra como vários displays se comportam sob até 40.000 lux de luz ambiente, e perceba como as cores e o contraste se deterioram.

O que vem por ai em tecnologias de telas
De tablets a TVs

Veja o restante destes resultados aqui.

Um bom jeito de reduzir os efeitos da luz ambiente é diminuindo a refletância da tela, que está cada vez menor — em 2013, chegamos a um recorde negativo de 4,4%, abaixo da faixa entre 8% e 15% verificada em 2011. Outro método é aumentar o brilho — em 2013, nós medimos um recorde também nesse quesito, de 684 cd/m² (em 2011, estes números ficavam entre 300 e 450). Estes dois pontos vão continuar melhorando em 2014.

Mas há outros métodos mais avançados para melhorar o desempenho da tela sob luz ambiente, e nós os veremos em 2014. Um deles é usar uma tela com o vidro ligeiramente curvo (côncavo), o que reduz os reflexos, como mencionado acima. Outro jeito é usar um sensor de luz ambiente para ajustar o brilho da tela — a maior parte dos usos dados a eles hoje não serve para muita coisa, mas eles já estão melhorando, só que aos poucos. O método mais avançado é usá-lo para variar, de maneira precisa, a gama de cores e a escala de intensidade, para compensar as imagens lavadas causadas pelo reflexo da luz ambiente na tela. Veja a figura acima e este artigo. Em 2014, algumas telas podem incluir estes métodos.

LTPS e IGZO

Todos os displays, tanto LCD quanto OLED, têm uma camada interna com os circuitos eletrônicos necessários para controlar milhões de sub-pixels. Seu desempenho é crucial, especialmente em telas com grande densidade de pontos por polegada. A maior parte das LCD ainda usa silício amorfo (a-Si, do inglês amorphous silicon), enquanto muitas com ppi elevado usam polisilício de baixa temperatura (LTPS, do inglês low temperature polysilicon), cuja mobilidade de elétrons é consideravelmente maior que a do a-Si, o que permite que o circuito seja bem menor. O resultado disso é um aumento significante em brilho e em eficiência energética; por outro lado, o custo de fabricação também sobe consideravelmente.

A maioria dos smartphones de topo de linha usa LTPS, incluindo o iPhone 5 e todos os com tela OLED (exceto os flexíveis). Mas a maior parte dos tablets, monitores e TVs de tela LCD ainda usa a-Si, porque, com telas bem maiores, o custo de fabricação iria disparar com o LTPS. Uma tecnologia alternativa é a IGZO (do inglês indium gallium zinc oxide, óxido de índio-gálio-zinco), cuja performance é melhor que a da a-Si, com custos (e desempenho) menores em relação à LTPS. A IGZO deveria estar disponível em 2012 para tablets, monitores e TVs, mas problemas na produção atrasaram e limitaram sua disponibilidade em 2013. Isto irá perdurar em 2014, já que a Sharp é a única grande fabricante de telas desse tipo.

Por isso, dois dos tablets com telas de alto desempenho testados recentemente, o Amazon Kindle Fire HDX 8.9 e o Google Nexus 7, foram early adopters da LTPS nesta categoria. Por outro lado, os últimos iPads ainda dependem da a-Si e da IGZO e seu desempenho limitado, o que prejudica o brilho, a gama de cor e a eficiência energética. Em 2014, os duradouros problemas com a IGZO irão beneficiar a LTPS e os painéis de óxido metálico, cuja performance é muito superior. Eles estão atualmente em desenvolvimento pela CBRITE e devem começar a chegar no final de 2014.

OLEDs

Desde que começaram a aparecer, em 2010, as telas OLED foram se aperfeiçoando numa velocidade impressionante, com melhoras em brilho, gerenciamento e precisão de cor, resolução, densidade de pixels e eficiência energética na casa dos 20% ao ano. Tudo isso está documentado nos testes da DisplayMate nas OLEDs dos Samsung Galaxy S/S 2/S 3Galaxy S4 e Galaxy Note 3. Estas telas também são incrivelmente finas, com apenas algumas frações de milímetros, o que é uma grande vantagem para dispositivos móveis, especialmente em aparelhos vestíveis (que também aproveitam o fato delas serem flexíveis e curváveis).

Em 2013, a LG e a Samsung lançaram TVs de 55 polegadas com telas OLED curvas (usando IGZO e LTPS, respectivamente) e smartphones com telas OLED curvas e flexíveis (feitas em substratos plásticos flexíveis). Em 2014, haverá mais melhorias semelhantes às mencionadas acima, além de muito mais telas OLED maiores, curvas e flexíveis, tanto em dispositivos móveis –incluindo aí tablets e smartwatches– quanto em TVs. Por outro lado, a indústria ainda tem pela frente desafios como reduzir os custos e aumentar a capacidade de produção.

LCDs

Em 2014, a novidade mais significativa nas LCD de topo de linha será a adoção dos pontos quânticos por muitos fabricantes, o que trará melhorias na gama e precisão de cor, eficiência energética, brilho e/ou consumo de bateria, no caso de dispositivos móveis. Sistemas de iluminação e filmes óticos para painéis LCD também irão aumentar o brilho, os ângulos de visão e o consumo de energia.

A concorrência irá resultar numa escalada rumo à adoção de circuitos LTPS de alta performance e de painéis com tecnologias como IPS, FFS e PLS, que fornecem excelentes contrastes e cores mesmo nos ângulos mais amplos. E haverá também alguns models de TVs LCD curvas, incluindo um impressionante modelo com tela flexível que a Samsung irá lançar em algum momento de 2014.

2014 por produto

Abaixo, discutimos como as tecnologias de tela irão se apresentar em TVs, tablets, smartphones e produtos vestíveis.

TVs

O primeiro grande impulso da indústria em direção ao 4K foi dado no começo de 2013. Esta tendência continuará crescendo em 2014. O maior problema é que ainda há muito pouco conteúdo em 4K disponível. Assistir a alguma coisa em Full HD (1920×1080) numa TV 4K produz uma imagem de 1920×1080 numa tela de 3840×2160, já que o up-scaling não é capaz de dar detalhes que não estão presentes na imagem original.

A mudança deste quadro terá seu início em 2014: alguns conteúdos em 4K estarão disponíveis para streaming e o padrão 4K Blu-ray está a caminho, apesar de que a produção de discos deve começar apenas em 2015. Além de streaming em 4K, as TVs UHD poderão exibir fotos digitais de alta resolução, que ficarão muito bem nestas telas.

Outra boa aplicação para toda esta definição é poder ver quatro programas Full HD ao mesmo tempo e na mesma tela, incluindo navegar na web enquanto se vê TV. A qualidade das imagens provavelmente será melhor, graças aos painéis e processamento de sinal superiores — e isso vale também para o conteúdo 1920×1080.

Há muito mais para as TVs do que a resolução 4K

Nós já falamos sobre os pontos quânticos e as telas curvas. Em 2014, a tendência é que tenhamos TVs enormes, de 80 a 120 polegadas. Também devem ser lançadas TVs muito largas, com proporções de 21:9, que são ótimas para filmes, cuja proporção normalmente fica entre 1,85 e 2,39 — dessa forma, as barras pretas acima e abaixo da imagem, chamadas de letterboxing, não serão mais necessárias. Outros pontos que deverão ser mais frequentes são as gamas de cor amplas (Rec.2020) e telas e conteúdo com HDR. Para mais detalhes, consulte as seções OLED e LCD acima.

Tablets

2013 marcou uma inclinação para telas de 7 a 8 polegadas, menores que as primeiras gerações desse tipo de aparelho, que ficavam entre 9 e 10 polegadas. 2014, ao contrário, irá incluir tablets com telas entre 12 e 13 polegadas, voltados para fins profissionais e educacionais. A Samsung já anunciou um TabPRO de 12,2 polegadas, e há rumores de que a Apple está produzindo um iPad de 12,9.

A resolução e a densidade de pixels também devem continuar crescendo, com tablets Android chegando até 2560×1600, ou o Quad HD (2560×1440). A densidade de pixels, nesses casos, deve ficar entre 300 e 340 ppi. Já os iPads continuam com a resolução atual de 2048×1536, com 264-326 ppi. Entretanto, um iPad de 12,9 polegadas com estas especificações teria apenas 198 ppi; portanto, para ter uma tela Retina, um salto para uma resolução 4K de 4096×3072 parece provável.

Também espere em 2014 ver alguns tablets com tela OLED de alta resolução, e muitos outros com tela LCD com tecnologia LTPS e pontos quânticos, que irão fornecer imagens com muito brilho e amplas gamas de cor, como mencionamos acima. O desempenho em ambientes muito iluminados também continuará melhorando e deverá superar os atuais recordistas: o Amazon Kindle Fire HDX 8.9 e sua refletância de apenas 5%, e o Nokia Lumia 2520 e sua tela brilhante de 684 cd/m².

Smartphones

O tamanho, a resolução e a densidade de pixels das telas dos smartphones continuarão crescendo em 2014. Os displays estão cada vez maiores, mas a dimensão máxima não deve superar os atuais recordistas — o Huawei Ascend Mate, de 6,1 polegadas, e o Samsung Galaxy Mega, de 6,3. Espere mais telas curvas e muito mais com pontos quânticos, que terão um brilho notável e gama de cor ampla, como mencionamos acima.

Em 2013, um grande número de smartphones recebeu telas Full HD 1920×1080 de 5 a 6 polegadas, com densidades de pixels entre 400 e 468 ppi, incluindo seis que testamos: as telas LCD da LGda Sony, da HTC e da Huawei e as telas OLED do Galaxy S4 e do Galaxy Note 3.

Em 2014, a concorrência cada vez maior e as melhorias da tecnologia devem levar as resoluções das telas dos smartphones ao Quad HD, com 2560×1440 pixels. A LG deve anunciar seu novo topo de linha, o G3, com uma tela Quad HD IPS LCD de 5,5 polegadas e 538 ppi, e a Samsung deve anunciar o Galaxy S5 com uma tela OLED Diamond Pixel com de 5,25 polegadas, também com resolução Quad HD e 560 ppi. (Nota: o S5 foi anunciado na MWC com uma tela Full HD, mesma resolução do S4, de 5,1 polegadas.)

Assim com nas TVs, há algumas vantagens em ir além do limite da acuidade visual. Nos smartphones, mais resolução resulta em melhor exibição de fotos digitais, a capacidade de exibir imagens Full HD, de 1920×1080 pixels, e ainda ter 1,6 megapixel adicional para mostrar conteúdo extra, adaptação mais simples e eficiente dos outros vários formatos HD existentes e melhorias na eficiência de processamento e, por isso, na qualidade das imagens.

O desempenho em ambientes muito iluminados também vai continuar melhorando. Os recordistas de 2013 em refletância (Samsung Galaxy S4, com 4,4%) e brilho (Samsung Galaxy Note 3, com 660 cd/m²) devem ser batidos.

Telas vestíveis

A nova fronteira para as telas são os dispositivos vestíveis. Falamos principalmente de variações dos smartwatches, mas também de óculos como o Google Glass. Para smartwatches, a tela é um ponto importantíssimo e um enorme desafio, pois ela precisa ser muito pequena e fina, além de ter um consumo baixo de energia para durar mais de um dia e, por fim, conseguir gerar imagens excelentes mesmo em ambientes muito iluminados.

Como esperado, a maioria destes aparelhos tem telas de cerca de 1,6 polegada. Mas o que é especialmente interessante nestes displays é a variedade de tecnologias que estão em cena, incluindo aí a aparição surpreendente da Mirasol, da Qualcomm, uma tecnologia única de telas reflexivas coloridas que estava no limbo até um tempo atrás. Muitas dessas telas são transflexivas, o que significa que elas podem transmitir retroiluminação ou refletir a luz ambiente, o que economiza energia e melhora a visibilidade e legibilidade em locais muito iluminados.

Os smartwatches mais notáveis que temos hoje incluem uma LCD transflexiva tradicional (Sony SmartWatch 2, 220×176 com 176 ppi e cor 16-bit), um LCD transflexivo preto-e-branco com efeito memória, que está sendo chamado de e-paper (Pebble, 144×168 com 176 ppi e cor 1-bit), uma Mirasol reflexiva colorida (Qualcomm Toq, 288×192 com 223 ppi), e uma OLED colorida (Samsung Galaxy Gear, 320×320 com 278 ppi).

Prós e contras: Todas as telas reflexivas estão sempre ligadas, são legíveis ao sol e incluem retroiluminação para quando está escuro. Telas OLED normalmente ficam desligadas, mas ligam automaticamente com um movimento no pulso, e tem melhor responsividade e ângulo de visão que outras telas. LCDs são mais eficientes no que diz respeito ao consumo de energia, mas são planas e mais espessas, enquanto, por outro lado, as OLEDs são bem mais finas e flexíveis. Surpreendentemente, nenhuma dessas telas inclui um sensor de luz ambiente para controle automático de brilho, o que poderia melhorar e muito a duração da bateria.

O que vem por aí: Há rumores de que um Samsung Galaxy Gear 2, esperado para março ou abril de 2014, virá com uma inovadora tela OLED curva e com alta densidade de pixels. (Nota:  o Gear 2 foi lançado, mas continua com a mesma tela do antecessor.) A tecnologia de tela cuja ausência é notável nos smartwatches é a Pixel Qi, que são LCDs com um modo preto-e-branco reflexivo visível à luz do sol e também um modo colorido com retroiluminação. Uma aposta é que o Google pode apresentar um smartwatch com esse tipo de display.

Fonte: Gizmodo

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Redação Dualpixel

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