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Risoluzione 8K: LG contro Samsung

Analisi tecnica di Emidio Frattaroli , Riccardo Riondino , pubblicato il 28 Dicembre 2019 nel canale 4K

“In occasione dell'IFA, LG Electronics ha mostrato al pubblico una comparativa tra un suo TV LCD 8K con tecnologia IPS NanoCell e un nuovissimo TV LCD 8K Samsung con tecnologia VA QLED, suggerendo che quest'ultimo non fosse realmente a risoluzione nativa UHD 8K: vediamo come stanno le cose...”


Una parte dello stand di LG Electrocnis ad IFA 2019 con la comparativa sulla risoluzione 8K
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Nel corso del 2018 abbiamo assistito all'arrivo sul mercato dei primi TV a risoluzione nativa 8K, prima da parte di Sharp (in realtà in quel caso si trattava soltanto di monitor) e poi da parte di Samsung. Quest'anno invece, tra Sony ed LG, per tacer dei prototipi di TCL e Hisense, il numero di prodotti a risoluzione 8K è aumentato sensibilmente e con esso anche le "scaramucce" tra le aziende che evidentemente rincorrono il vantaggio di Samsung che è al momento alla seconda generazione di TV 8K ed è anche l'unica azienda ad avere in catalogo una serie intera con cinque TV e diagonali comprese tra 55" e 98".

 
A sinistra un TV OLED 8K da 88" di SKyworth; a destra la linea Samsung 8K Q950R
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In particolare, con la seconda generazione di TV 8K, Samsung ha migliorato sensibilmente l'angolo di visione, utilizzando probabilmente un filtro che diffonde con un angolo decisamente più elevato la luce nel semispazio di fronte all'ultimo strato del pannello. Questo intervento però non è stato "indolore" e ha ridotto prima si tutto in maniera significativa il cosiddetto "microdettaglio", ovvero la percezione del rapporto di contrasto tra sub-pixel adiacenti. Inoltre, sub-pixel differenti vengono utilizzati per aumentare il numero di sfumature riprodotte, riducendo però la risoluzione della componente colore. Ed è quest'ultimo, ovvero la risoluzione sulla componente cromatica, il limite più grande dei nuovi TV Samsung 8K.

 
A sinistra il TV Metz e a destra Sharp, entrambi a risoluzione 8K e diagonale di 120 pollici
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Questi particolari non sono sfuggiti ad LG Electronics che, in occasione di IFA 2019, ha allestito un set con micro-camere motorizzate, per sottolineare le differenze tra il TV LG 8K con tecnologia LCD NanoCell e quello di Samsung (senza mai citarlo), dichiarando che el test effettuato da Intertek, la modulazione del contrasto nel TV di LG è pari al 90% mentre nel caso di Samsung è pari al 12%, con la conclusione che solo il TV NanoCell di LG riproduce correttamente contenuti a risoluzione 8K.

 
Due camere Sharp a risoluzione 8K mostrate al CES 2019
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Contestualmente all'IFA, il 3 settembre settembre LG Electronics ha inviato un comunicato in cui annuncia che i due nuovi TV (il nuovo OLED da 88" e quello LCD da 75") superano ampiamente i "requisiti" per poter essere considerati a risoluzione 8K. Nella giornata del 7 settembre, viene pubblicato un approfondimento con alcune note sul test effettuato che vi invitiamo a leggere con attenzione. L'approfondimento è disponibile a questo indirizzo. Nei comunicati non si cita mai apertamente Samsung ma in effetti quello che viene definito "altro" è un Samsung QE75Q950R


Un particolare della comparativa tra TV Samsung ed LG NanoCell ad IFA 2019
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Prima di commentare questo risultato, serve un piccolo passo indietro. Nel lontano 2012, l'organismo "sovra-nazionale" ICDM (International Committee for Display Metrology), istituito appositamente dal SID (Society for Information Display), ha pubblicato la cosiddetta "bibbia" delle misure video che si chiama IDMS (Information Display Measurements Standard): un documento di riferimento industriale che stabilisce gli standard di misura per valutare le caratteristiche e le qualità di un display. Il documento è in continua evoluzione per adattarsi allo sviluppo di nuove tecnologie, nuovi strumenti di misura e nuove metodologie. Nel laboratorio di AV Magazine seguiamo buona parte delle indicazioni presenti nell'IDMS.


Particolare della struttura di pixel con pattern completamente bianco: sinistra Samsung, destra LG
Verificando i pixel inquadrati (100 x 56) possiamo calcolare una dimensione reale con larghezza di circa 22mm

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Una delle "misure" all'interno del documento, il Contrast Modulation (CM, a pagina 130), è al centro dell'ennesima diatriba tra LG e Samsung. Lo standard IMDS stabilisce che la risoluzione di un display non possa essere definita solo da quanti pixel è suddivisa l'immagine (ad esempio 2.736.000 per il Full HD e 8.294.400 per l'Ultra HD 4K), ma anche da quanto l'occhio riesca a distinguerli tra loro. Per questo è tornata in campo anche la misura di Contrast Modulation, che esprime la capacità di un display di visualizzare distintamente uno schema di linee bianche e nere alternate ma che è legata storicamente alla tecnologia CRT (tubo a raggi catodici). Nell'ICDM non c'è un chiaro parametro di conformità su quanto debba essere il valore di CM ma solo alcuni suggerimenti. Inoltre la misura della modulazione del contrasto tra pixel adiacenti è solo uno dei tanti modi per "misurare" la risoluzione di un display e neanche il più accurato.


Ulteriore ingrandimento con le differenze tra i  due TV su pattern bianco; a sinistra Samsung e a destra LG;
Le linee nere verticali a destra del TV di LG sono solo degli artefatti creati dalla struttura della matrice di pixel.

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C'è anche da aggiungere che le norme IDMS stabiliscono parametri differenti per i testi (parole) e per le immagini. Testi e grafici richiedono bordi ben definiti e bianchi e neri nettamente distinti. La risoluzione è definita come il numero massimo di linee bianche e nere alternate visualizzabili sullo schermo. Un risultato di almeno il 50% produce linee bianche e nere ben visibili. La risoluzione delle immagini invece non richiede una variazione così netta della luminanza, quindi per i display destinati principalmente al video la soglia è solo del 25%. Il CM inoltre fu sviluppato originariamente per i display CRT, quindi ICDM è al lavoro su una revisione che tenga conto delle tecnologie più recenti. Un altro fattore da considerare è che ICDM definisce i metodi di misura, ma non stabilisce i parametri di conformità, compito affidato ad altre organizzazioni.


Il testo "CONTRAST MODULATION" visualizzato sul TV NanoCell
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Tra queste ISO (International Organisation for Standardisation), IEC (International Electrotechnical Commission), VESA (Video Electronics Standards Association) e ANSI (American National Standards Institute). ISO e ANSI hanno entrambe fissato la soglia di Contrast Modulation al 33%, mentre IEC e VESA si attengono ai valori del 50% per la risoluzione dei testi e del 25% per le immagini. Lo stesso vale per CTA (Consumer Technology Association), insieme alla risoluzione 7680 x 4320 orizzontale/verticale per i display 8K, mentre 8K Association ha fissato solo la risoluzione minima (7680 x 4320 pixel), senza citare il contrast modulation, benché non tutte le norme siano ancora state rese pubbliche. In sostanza il CM non appare così rilevante per valutare le prestazioni di un display, dato che le differenze diventano impercettibili da una normale distanza di visione, come evidenziato anche dalla prova del Samsung 98Q950R 8K di AV Magazine.


Il testo "CONTRAST MODULATION" visualizzato sul TV Samsung
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Oltre questo aggiungiamo qualche altra considerazione. Nel nostro laboratorio abbiamo scattato delle foto alla superficie del display Samsung a risoluzione nativa 8K, a vari ingrandimenti, con attrezzatura con costi di almeno un ordine di grandezza inferiore rispetto a quella utilizzata da LG Electronics all'IFA di Berlino. Eppure la risoluzione del nostro sistema è quasi 10 (dieci) volte superiore. Il nostro sistema riesce ad acquisire un'area di appena 1,88mm x 1,13mm. Nelle nostre immagini del pattern completamente bianco, appare chiaro che la struttura dei pixel e sub-pixel abbia una forma piuttosto particolare e anche asimmetrica in senso orizzontale, con una netta separazione tra le linee di pixel orizzontali ma non in senso verticale, al contrario del NanoCell di LG. Per verificare la risoluzione abbiamo quindi concentrato la nostra attenzione in senso orizzontale, esattamente come LG Electronics: con una piccolo particolare: noi abbiamo utilizzato due pattern, il primo con la metà a sinistra totalmente bianco e a destra con linee bianche e linee nere verticali, mentre il secondo con la parte sinistra completamente nera, in modo da avere riferimenti precisi per l'analisi del contrasto.

 
Due ingrandimenti del pattern fotografato, con il confine tra superficie bianca e linee verticali da 1 pixel;
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Per quanto ci riguarda e dopo le nostre analisi su un QE65Q950R, possiamo affermare che i nuovi TV Samsung serie Q950R sono effettivamente a risoluzione nativa 8K poiché superano sicuramente i requisiti del CM al 25% per la risoluzione nativa 8K (7680x4320), con linee bianche e nere verticali ben visibili e con modulazione che sembra ben superiore al 12% certificato da Intertek. In questo caso, per misurare correttamente il CM, ammesso che abbia senso, bisognerebbe accedere a sistemi di cattura delle immagini con risoluzione e dinamica superiori alle nostre possibilità. Purtroppo in questo caso non è possibile misurare con un fotometro il singolo pixel per estrapolarne il valore. Ad esempio, il Minolta LS160 con ottica No. 110 si "ferma" ad un'area di 0,4mm mentre il pixel di un TV 8K da 65" ha un "lato" che misura meno di 2mm. La sensazione comunque è che avvicinandosi alla superficie dello schermo con la camera ci sia una interazione tra l'ottica e la superficie del TV in modo che il contrasto tra un pixel e l'altro scenda più di quanto accada nella realtà.


micro-immagine del QE65Q950R con pattern illustrato poco sopra;
N.B: l'immagine ha una dimensione reale di circa 1,88mm X 1,13mm e comprende un'area di 60 pixel RGB

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Quello che abbiamo fatto nel "nostro piccolo" è misurare il rapporto di contrasto con il nostro Minolta LS150 con aggiuntivo ottico No. 135 su un'area di 50 pixel (circa 10mm) in modo da avere dei riferimenti di luminanza per il calcolo del CM. Sembra che il calcolo del contrast modulation è molto sensibile alla risoluzione dell'intero sistema utilizzato (camera e lenti) e anche ai riferimenti che vengono presi. Per citarne uno, il rapporto di contrasto nativo un TV LCD con tecnologia VA (Vertical Alignment) è circa 4 volte superiore rispetto a quello di un TV LCD con tecnologia IPS (In Plane Switching) e questa caratteristica allo stad LG era ben visibile, nonostante la forte illuminazione. Nelle immagini qui in alto potete osservare la nostra immagine sul pattern di linee verticali bianche e nere di un solo pixel, con qualità sensibilmente superiore rispetto alle immagini mostrate da LG allo stand in occasione di IFA. In ogni modo, vista la peculiarità della camera utilizzata (una Lumix GH3) e il numero considerevole di variabili in gioco, i valori di CM che abbiamo misurato sono piuttosto eterogenei e variano da un minimo del 24% ad un massimo del 39%. Del resto il nostro sistema non è nato per misurare il CM...

 
Due micro-immagini scattate nel nostro laboratorio sul QE65Q950R con pattern verde e rosso:
notate come non sia possibile distinguere i sub pixel RGB e neanche l'ulteriore suddivisione dei sub-pixel.
N.B: l'immagine ha una dimensione reale di circa 1,88mm X 1,13mm e comprende un'area di 60 pixel RGB

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Non possiamo sapere quale fosse la strumentazione utilizzata da Intertek per fotografare e misurare il CM del TV Samsung e possiamo soltanto sperare che avesse una risoluzione adeguata. Inoltre allo stand di IFA 2019 LG Electronics ha scelto senza ombra di dubbio un pattern assolutamente inadeguato, poiché un'alternanza di linee bianche e nere sarebbe stato più indicato. Invece, la particolare struttura della matrice del TV LCD di LG Electronics, sembra suggerire che il TV di LG riproduca correttamente le linee nere che invece scompaiono completamente nel TV Samsung. Le linee nere di un pixel in quel pattern completamente bianco proprio non ci sono. Approfittiamo anche per ricordare che le battaglie del marketing sulla risoluzione effettiva tra LG e Samsung sono iniziate già tempo fa e in quel caso fu Samsung a commettere qualche "leggerezza", contestando - ad esempio - la risoluzione nativa 4K di alcuni pannelli LCD con array RGBW da parte di LG. 


micro-immagine del QE65Q950R con pattern illustrato poco sopra;
N.B: l'immagine ha una dimensione reale di circa 1,88mm X 1,13mm e comprende un'area di 60 pixel RGB

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La cosa davvero sconfortante è che non solo le testate generaliste ma anche quasi tutte quelle specializzate rilanciano da mesi la "notizia" senza aver approfondito l'argomento e senza analizzare con i propri occhi un TV Samsung 8K di nuova generazione con segnali test 8K. Ancora più colpevole è il silenzio di Samsung che, probabilmente, ha scelto di non dare troppa importanza alla questione, anche se ormai il numero di appassionati e opinion leader che conoscono solo la "campana" di LG, iniziano ad essere in numero sempre più considerevole. Questo "silenzio" potrebbe essere però anche interpretato dal fatto che tra meno di 10 giorni, al CES Las Vegas, probabilmente, Samsung presenterà qualcosa di nuovo e completamente diverso anche per i TV 8K e questo piccolo passo falso sarà presto dimenticato. Nel frattempo abbiamo già dato un'occhiata al TV OLED di LG a risoluzione nativa UHD 8K, con sub-pixel a distanza "siderale", quindi con un CM che vale probabilmente il 100%... Ne riparleremo molto presto.

 

 

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Commenti (7)

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Commento # 1 di: SydneyBlue120d pubblicato il 28 Dicembre 2019, 23:04
Io chiedo di verificare se, come da scheda tecnica ufficiale, è confermato il supporto alla decodifica AV1 del nuovo OLED 8K LG, e se tale caratteristica sarà estesa al resto della gamma 2020 com'è lecito supporre
Commento # 2 di: Lanfi pubblicato il 29 Dicembre 2019, 11:36
Provo a guardare (scusate il gioco di parole ) la questione da un altro punto di vista. Ha senso in un ambio di ht un televisore 8k?

Già oggi molti chiedono televisori di misura inferiore ai 55 pollici perché hanno problemi a sistemare il televisore nel salotto. Ciò detto per un 55 pollici 4k si parla di una distanza di visione tra 1,7 e 2,3 mt. Per un 8k? Bisogna mettersi a 1 mt? Oppure dotarsi di un 75 pollici? Ma poi se siamo così vicini da apprezzare la risoluzione di 8k non rischiamo di trovarci a girare troppo la testa per apprezzare il quadro di insieme?

Insomma a me pare che con il 4k siamo già arrivati ad un punto in cui il limite, a livello di risoluzione, è chiaramente dato dalle capacità dell'essere umano. Voi che ne dite?
Commento # 3 di: mauro-1966 pubblicato il 29 Dicembre 2019, 12:08
Io dico che qui Emidio Frattaroli ha già risposto
Commento # 4 di: Lanfi pubblicato il 05 Gennaio 2020, 14:32
Mi era sfuggito! In effetti in questo post Emidio afferma che in base ai test effettuati la distanza utile per apprezzare differenze tra 8K e 4K è una volta la base dello schermo. Immagino intendendo da una volta la base dello schermo in giù. Quindi per un 55 pollici cominci a vedere la differenza (all'incirca) se stai a meno di 120 cm, per un 65 a meno di 140 cm, per un 75 a meno di 160 cm. Non so, io sto preparando la casa in cui andare ad abitare e il divano a 2 mt dal mobile della tv alla mia compagna sembra già estremamente vicino, e sinceramente non me la sento di darle tutti i torti. Ho amici che hanno il divano da una parte della stanza e la tv dall'altra, in mezzo ci ballano tranquillamente 3/4 mt.....dovrebbero dotarsi di una tv grande quanto la parete .

Rimane poi la seconda parte della mia domanda, sopratutto guardando un film stare così vicini ad un pannello così grande non rischia di far perdere il quadro d'insieme di ciò che sta accadendo sullo schermo? Non so come esprimermi meglio...non si rischia di focalizzarsi troppo su un'area perdendo di vista tutto il resto?
Commento # 5 di: ellebiser pubblicato il 05 Gennaio 2020, 14:59
Non ti resta che andare a guardarne uno di tali dimensioni e scoprire magari che il coinvolgimento è nettamente maggiore...
Commento # 6 di: ffmmll pubblicato il 08 Gennaio 2020, 16:05
Le specifiche THX parlano di un angolo di visione di 30° per una visione cinema ottimale, non sono un master di trigonometria ma ad occhio non si superano i 30° con quella dimensione/distanza
Commento # 7 di: rooob pubblicato il 10 Gennaio 2020, 22:02
Certo che è curioso trovare ancora sul sito Samsung dichiarazioni del 2016 in cui si citano le stesse fonti, misure e conclusioni che LG adesso usa al contrario...
https://news.samsung.com/global/icd...han-pixel-count