I due modelli matematici più comuni per mostrare tutti i colori visibili al nostro
sistema visivo; in nero c'è il triangolo di gamut BT.2020 e in bianco il BT.709
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Gli standard televisivi sono tanti, in continua evoluzione e comunque necessari affinché sia permessa un'alta qualità della riproduzione dei contenuti. Tra le varie caratteristiche indicate negli standard, il gamut colore è uno dei temi più caldi. Ebbene, in questo ultimo lustro le fesserie dichiarate dai costruttori sulla copertura del triangolo di gamut ITU-R BT2020 hanno raggiunto vette davvero straordinarie. Il motivo è semplice: il "marketing" ha sempre più mano libera rispetto alle verità scientifiche che vorrebbero comunque piegare a proprio uso e consumo.

Le figure che vedete più in alto rappresentano due proiezioni bidimensionali di tutti i colori che riusciamo a percepire secondo i due modelli matematici CIE 1931 (a sinistra) e CIE 1976 (a destra). Si tratta in realtà di spazi tridimensionali, dove l'asse Z rappresenta l'intensità luminosa ed è fondamentale soprattutto per alcuni colori, ad esempio per il "marrone". Più in basso c'è invece un brevissimo video (pochi secondi) in cui mostro la reale "tridimensionalità" dello spazio colore CIE 1976.

Per rappresentare tutti i colori che riusciamo a percepire ci sono anche altri modelli matematici che si traducono in rappresentazioni grafiche più o meno differenti. Il modello CIE 1931 è quello più utilizzato, nonostante abbia quasi 100 anni e non sia percettualmente uniforme. Il modello matematico CIE 1976 è migliore dal punto di vista percettivo ma nella regione del verde è peggiore rispetto al CIE 1931 perché è più compresso. Per questo motivo, accanto al dato di copertura del triangolo di gamut, che sia un BT.709, DCI-P3 oppure BT.2020, andrebbe indicato anche il modello matematico di riferimento.

Ho già affrontato la relazione tra spettro di emissione della luce, spazi colore e percezione cromatica e potete approfondire l'argomento a questo indirizzo. In questo breve articolo invece mi limiterò all'analisi della copertura del triangolo di gamut ITU-R BT.2020 (da qui in avanti lo chiamerò solo BT.2020) che è alla base delle raccomandazioni degli standard UHD 4K e UHD 8K e che è un vero e proprio "contenitore" oltre il quale non è possibile andare, a meno di non riprodurre colori che non sono previsti negli standard televisivi di riferimento UHD 4K e 8K.

Video di appena 69 secondi che mostra la tridimensionalità dello spazio colore CIE 1931
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Indipendentemente dal modello matematico selezionato, il triangolo di gamut viene identificato da tre vertici, ciascuno con tre coordinate cromatiche, due sul piano bi-dimensionale ed una che ne descrive l'intensità luminosa. Se rimaniamo nel dominio bidimensionale, senza tenere in conto l'intensità luminosa, basteranno le due coordinate "x" e "y". Da qui in avanti utilizzerò principalmente il modello matematico CIE 1931 perché ho a disposizione grafici a risoluzione più elevata rispetto al modello matematico CIE 1976.

Del modello CIE 1931 ho anche i margini dello spazio colore già associati alle frequenze spettrali pure, identificate dalla lunghezza d'onda centrale. Se siete così pigri da non approfondire l'argomento nell'articolo già citato sulla percezione cromatica, vi basti sapere che il bordo dello spazio colore identifica i colori più saturi oltre i quali non è possibile andare, mentre muovendosi verso l'interno scende la saturazione fino a perdersi completamente nel "bianco", quest'ultimo in posizione più o meno centrale.

Il triangolo di gamut BT.2020 viene identificato da tre vertici, tutti e tre sul bordo più estremo dello spazio colore e associati ad una lunghezza d'onda precisa. In particolare la componente rossa deve essere centrata a 630 nanometri, la componente verde deve essere centrata a 532 nanometri e quella blu deve essere centrata a 467 nanometri. Inoltre, affinché uno dei colori primari RGB sia sul bordo più esterno dello spazio colore, è necessario che il suo spettro di emissione sia il più stretto possibile e limitato ad una "manciata" di nanometri.

Triangoli di gamut di un TV immaginario con la componente primaria verde diversa
di appena 5 nanometri dal riferimento: in grigio l'area oltre il BT.2020, in rosso quello che manca
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Se una delle tre componenti si discosta dal riferimento, anche di 1 solo nanometro uno dei vertici del triangolo non sarà più sovrapponibile al riferimento e sarà impossibile raggiungere il 100% della copertura. Il motivo è piuttosto semplice ed è di tipo geometrico. Nell'immagine qui in alto c'è un triangolo di gamut di un proiettore immaginario, con tecnologia trilaser, con le due componenti rossa e blu perfettamente coincidenti con il riferimento ma con la componente verde spostata di appena 5 nanometri, quindi centrata a 527 nanometri e non a 532 secondo il riferimento del verde BT.2020.

I due triangoli di gamut, quello di riferimento e quello del proiettore immaginario misurato, non coincidono nel vertice verde: di conseguenza, al triangolo BT.2020 di riferimento mancherà una piccolissima percentuale, identificata dall'area rossa. Più il vertice si sposta dal riferimento, più la copertura diminuisce, perché l’area non coperta aumenta. Ho usato il vertice verde perché lo spazio CIE 1931 ha una risoluzione maggiore sul verde. A destra viene mostrata la stessa sovrapposizione con il modello matematico CIE 1976. La zona del verde in questo caso è più compressa e l'area rossa che manca al riferimento è più piccola. La sostanza non cambia: se i tre vertici del triangolo di gamut non sono precisi, non si può arrivare al 100% di copertura.

Sempre un TV immaginario con primario verde ancora più distante dal
riferimento: in grigio l'area oltre il BT.2020, in rosso quello che manca
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Faccio un altro esempio ancora più estremo, simile a quanto accade con i proiettori trilaser, la cui componente verde è piuttosto lontana dal riferimento di 532 nanometri. Nel triangolo di gamut misurato, le due componenti primarie rossa e blu sono sempre coincidenti con il riferimento BT.2020 (cosa già improbabile) mentre la componente verde è allineata alla lunghezza d'onda di 522 nanometri, appena 10 nanometri rispetto al riferimento di 532 per il vertice verde BT.2020.

Ebbene, il triangolo di gamut sarà sicuramente più grande rispetto al riferimento ma con due limiti sostanziali. Prima di tutto c'è l'area rossa che è quella che manca rispetto al riferimento e che non può essere riprodotta sarà ancora più grande. L'area grigia invece è quella in più che è assolutamente inutile al fine della riproduzione poiché prevede colori esterni al gamut di riferimento che non verranno considerati in fase di produzione o post-produzione. La misura oggettiva della copertura del triangolo di gamut BT.2020 terrà conto solo dell'area all'interno del perimetro di riferimento, che sarà quindi inferiore al 100%.

Il poligono ABCD come unica possibilità di andare oltre il BT.2020
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Se si volesse andare oltre è necessario prima di tutto che i vertici RGB siano coincidenti con il riferimento BT.2020. Con questa premessa, sarebbe necessaria una quarta componente cromatica che diventerebbe primaria. Se il modello matematico di riferimento fosse il CIE 1931, allora la quarta componente più utile per andare ben oltre il gamut BT.2020 sarebbe tra il verde e il ciano, centrata magari a 510 nanometri. In questo modo l'aumento dell'area sarebbe notevole ma solo perché il modello matematico CIE 1931 dà molto spazio a quella "zona". Dal punto di vista percettivo, il vantaggio rischia di essere marginale.

In altre parole, se una delle componenti RGB da sola non coincide già con il riferimento dello spazio BT.2020, aggiungendo una o più componenti ulteriori in altri punti dello spazio colore si potranno riprodurre colori esterni al gamut BT.2020 ma in zone non previste dagli standard televisivi e comunque non si potrà mai raggiungere il 100% della copertura BT.2020.

Inside Out in BT.2020

Settembre 2015: ad IBC di Amsterdam, il film Pixar venne proiettato in BT.2020
con un proiettore DLP christie Digital con primari molto vicini a quelli di riferimento
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Alcune considerazioni. Il fatto che siamo in grado di percepire un certo colore non è detto che sia presente in natura. D'altro canto produzione e post-produzione video utilizzano un linguaggio che spesso ha poco a che fare con la realtà e talvolta si spinge in direzioni impensabili. Un esempio perfetto è quello dei contenuti di animazione. In questo articolo del 2015 parlo della mia prima proiezione di un contenuto con un sistema che copre circa il 97% dello spazio BT.2020, con proiettore Christie Digital laser 3P che riproduceva il capolavoro Pixar "Inside Out" all'IBC di Amsterdam.

Nella quasi totalità dei casi, nelle migliori società di post produzione dei contenuti cinema e TV vengono utilizzati monitor che raggiungono "soltanto" lo spazio DCI-P3. Quindi al momento avrebbe poco senso cercare un sistema di riproduzione video che vada oltre questo spazio colore. Il "marketing" però questo non lo sa oppure fa finta di non saperlo e preferisce investire tutte le energie sul tema "più grande è meglio", anche quando questo è impossibile. In particolare, per riprodurre correttamente lo spazio colore BT.2020 sarebbe necessario un sistema con tre laser RGB le cui frequenze siano centrate in maniera chirurgica.

Spettro delle componenti primare del proiettore Samsung The Premiere LSP9T
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Nella mia esperienza di analisi di proiettori e display che è iniziata più di 26 anni fa, da più di 10 anni può contare su spettrometri ad alta risoluzione, anche fino ad un solo nanometro FWHM. Potete trovare un esempio della qualità della strumentazione che utilizziamo in AV Magazine in questo articolo, nelle prime misure di un proiettore trilaser. Nel caso del trilaser di Samsung, la componente verde è centrata a circa 524 nanometri mentre la componente rossa è costituita in realtà da due sub-componenti, la prima a 639 nanometri e la seconda a circa 644 nanometri. La componente blu è invece centrata a 463 nanometri.

Triangolo di gamut reale del Samsung LSP9T a confronto con il BT.2020:
in grigio le due aree oltre il BT.2020, in rosso le due aree che mancano
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Le componenti rossa e verde si discostano molto dal riferimento e infatti la copertura dello spazio colore BT.2020 è ben lontana dalla copertura del 100%, contro il 106% dichiarato dal costruttore. Altri costruttori di proiettori trilaser dichiarano coperture del 107% e del 110%, utilizzando spesso gli stessi laser RGB. Sembra quasi una gara a chi la spara più grossa. Tanto, tranne avmagazine, non controlla nessuno. Pribabilmente le percentuali dichiarate si riferiscono all'area del triangolo coperto dal proiettore rispetto all'area del triangolo di gamut BT.2020 che in effetti è più piccolo. si tratta di un errore: non sono importanti le dimensioni; quello che è importante è l'effettiva copertura del gamut DCI-P3 per garantire il rispetto dello standard televisivo secondo cui i contenuti sono stati preparati, un gamut abbondantemente coperto ormai anche dai TV con tecnologia OLED.

La novità di Hisense al CES 2026

Una immagine del nuovo micro LED Hisense con quattro componenti cromatiche
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L'aggiunta di una quarta componente primaria è la strada scelta da Hisense che al CES 2026 ha presentato microLED con componenti RGBY (Y sta per yellow, ovvero giallo) e di cui vi abbiamo già parlato in questo articolo. C'è solo un piccolo problema: tra il giallo di riferimento e il bordo dello spazio colore non ci sarebbe lo "spazio" necessario per un aumento del gamut colore BT.2020. Come già ampiamente dimostrato, le coordinate cromatiche delle componenti RGB dovrebbero essere già esattamente coincidenti con quelle del riferimento BT.2020 e questa è già una situazione improbabile, poiché non esistono al momento emettitori LED rossi, verdi e blu con spettro di emissione centrato perfettamente con le tre lunghezze d'onda di riferimento per il BT.2020 che vi ripeto: 467nm, 532nm e 630nm.

Hisense dichiara per questa tecnologia la copertura del 100% del gamut BT.2020
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In questo senso anche scegliendo la quarta componente gialla sul bordo dello spazio colore, magari anche con frequenza fondamentale vicina a 550 nanometri (sarebbe più vicina al verde che al giallo), l'area che sarebbe aggiunta allo spazio BT.2020 di riferimento sarebbe comunque trascurabile, anche scegliendo il modello matematico CIE 1931. Scegliendo il CIE 1976 il vantaggio sarebbe ancora minore. Secondo me l'obiettivo dei ricercatori di Hisense è un altro: sceglieranno forse un emettirore LED giallo con frequenza vicina più ai 580 nanometri con l'obiettivo di aumentare l'efficienza luminosa del sistema e non per rincorrere il 100% del gamut BT.2020. Aspettiamo comunque tutte le verifiche del caso per "certificare" la copertura effettiva dello spazio BT.2020, al di là delle dichiarazioni del costruttore, verifiche che cercheremo di portare a termine prima possibile, ovviamente con strumentazione adeguata. L'ipotesi più accreditata tra gli analisti è che la copertura completa del triangolo di gamut BT.2020 non sarà comunque raggiunta.

Infografica Hisense per la tecnologia di retro-illuminazione dei prossimi mini LED
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Sempre nello stesso articolo che riguarda le novità Hisense presentate al CES 2026, descriviamo brevemente anche il nuovo schermo LCD con retroilluminazione miniLED RGB1B2, ovvero con due diverse componenti primarie blu; la componente B1 è quella "classica", vicina come coordinate cromatiche al vertice della componente blu già utilizzata in altre unità di retro-illuminazione. Vicina ma molto probabilmente non coincidente. La componente B2 ha coordinate cromatiche quasi a metà strada tra il blu e il ciano.

A sinistra il gamut proposto da Hisense a confronto con un OLED non ben identificato
a destra, sempre il gamut proposto da Hisense, a confronto con il BT.2020 e BT.709
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Quindi, anche ammesso - e non concesso - che le altre due componenti primarie rossa e verde fossero perfettamente centrate nei relativi punti di riferimento BT.2020, anche con la quarta componente cromatica che Hisense definisce "Blu-cielo" non sarebbe comunque possibile arrivare al 100% di copertura e quella zona in più che verrebbe coperta sarebbe addirittura inutile, almeno ai fini della copertura dello spazio colore e dell'obiettivo di riprodurre colori vicini al riferimento.

La struttra completa dei prossimi mini LED Hisense
prevede anche i filtri colore RGB a valle dei pixel LCD
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C'è anche un altro problema. Fin qui abbiamo parlato dell'unità di retro-illuminazione, non di quello che arriva ai nostri occhi. Tra la retro-illuminazione e i nostri occhi c'è il pannello LCD e i filtri colore davanti ad ogni sub-pixel. Per stessa ammissione di Hisense i filtri colore che compongono la struttura dei sub-pixel, rimarrebbero a tre componenti, ovvero RGB. Ergo, le due componenti B1 e B2 sarebbero sommate e il risultato sarà comunque un triangolo, con il vertice blu che sarebbe a metà strada tra le due coordinate utilizzate nella retroilluminazione. La posizione che è descritta nel grafico qui in alto è solo una speculazione poiché è funzione non solo dello spettro di emissione delle due componenti ma anche della relazione che c'è tra la potenza di emissione delle due componenti.

Ipotesi del triangolo di gamut effettivo dei prossimi mini LED Hisense
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Qui in alto ho provato a sintetizzare quello che potrebbe essere il triangolo di gamut di un prossimo TV Hisense con questa nuova unità di retro-illuminazione. Ho disegnato il triangolo sia secondo il modello matematico CIE 1931, sia secondo il CIE 1976, con quest'ultimo che ha sicuramente più risoluzione per la zona "blu" dello spazio colore. In questi grafici c'è anche il triangolo di gamut di riferimento BT.2020 che invece manca nell'infografica di Hisense mostrata al CES, che mostrava invece come riferimento il gamut di un non meglio precisato TV con tecnologia OLED.

L'aggiunta della componente B2 dovrebbe avere sicuramente degli effetti positivi (anche se minimi) sulla precisione della tinta del blu rispetto ad una retroilluminazione con sole tre componenti RGB in cui la componente blu ha uno spettro di riferimento diverso. Più interessanti forse saranno gli effetti sulla efficienza luminosa. Ma sempre di triangolo si tratta e non di un poligono. Anche in questo caso sarà nostra preoccupazione verificare le coordinate cromatiche di un TV con questa nuova tecnologia. Vi possiamo anticipare che il dato dichiarato di copertura del 110% dello spazio colore BT.2020 appare irrealistico.

Chiudo con un'ultima considerazione che probabilmente è anche la più importante. Nel settore della post-produzione video, quello più elitario, vengono utilizzati vari tipi di monitor HDR, alcuni dei quali prodotti ad esempio da Sony, da Dolby e da Eizo. Ebbene, al momento (gennaio 2026) questi monitor coprono soltanto il triangolo di gamut DCI-P3 e sono ben lontani dal coprire quello BT.2020... 

Per approfondimenti date un'occhiata agli articoli segnalati più in basso. 

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