Las pantallas reproductoras de videos e imágenes, (televisores, monitores de computadora o pantallas de dispositivos móviles), funcionan por medio de una combinación de tecnologías complejas que permiten obtener resultados de alta calidad. La ciencia detrás de su funcionamiento combina la física, la electrónica y la óptica.
¿Cómo se componen las imágenes?
Las imágenes están compuestas por millones de puntos diminutos llamados píxeles que determinan la resolución de las pantallas. Los píxeles son los componentes más pequeños de una imagen digital. Una mayor resolución implica imágenes más detalladas (debido a la combinación de los pixeles con los subpíxeles) y mejor calidad. Cada píxel puede mostrar diferentes colores combinando subpíxeles de rojo, verde y azul. Actualmente, un monitor 4K nos ofrece una experiencia visual magnífica debido a su alta resolución y tecnología avanzada.
¿Cómo funcionan las pantallas?
Los pixeles son los principales responsables del funcionamiento de una pantalla ya que todas están compuestas por millones de ellos y las imágenes que vemos están logradas debido a su activación y la combinación de distintos colores e intensidades.
Tecnologías de pantalla
Existen varias tecnologías de pantallas. Las más comunes utilizan LCD (pantalla de cristal líquido), LED (diodo emisor de luz), OLED (diodo emisor de luz orgánico) y QLED (diodo emisor de luz de puntos cuánticos). En las pantallas LCD y LED, la retroiluminación ilumina los píxeles desde atrás. En las pantallas OLED y QLED, cada píxel emite su propia luz.
Tipos de pantalla
- Pantallas de plasma: fueron una verdadera revolución tecnológica en los ’90 y principios del 2000. Ofrecían una calidad de imagen de época, con buenos niveles de contraste y ángulos de visión amplios, pero pronto fueron reemplazadas por tecnologías más avanzadas como las pantallas LCD, LED y OLED.
- LCD: las pantallas LCD usan cristales líquidos que cambian de forma cuando se aplica una corriente eléctrica, (de esa manera se controla la cantidad de luz que pasa a través de ellos). Requieren retroiluminación, generalmente proporcionada por LED.
- LED: al utilizar diodos emisores de luz para la retroiluminación, ofrece una mayor eficiencia energética y un mejor brillo. Los monitores LED son más brillantes y eficientes energéticamente.
- OLED: cada píxel emite su propia luz cuando se aplica una corriente eléctrica y posibilita negros más profundos y mejores contraste. No necesitan retroiluminación.
- QLED: logra mejorar el brillo y la gama de colores de las pantallas LED, mediante puntos cuánticos.
¿Cómo se controlan los pixeles?
El encendido y apagado de los pixeles es supervisado por circuitos electrónicos de control que procesan las señales de video entrantes y determinan de qué manera deben iluminarse los píxeles para formar la imagen correcta.
Tasa de Refresco
La tasa de refresco indica cuántas veces por segundo la pantalla actualiza la imagen (medida en hercios, Hz). Cuanto más alta sea, más suave será y se podrá apreciar especialmente en videos y juegos.
Controlador de Pantalla
Es un chip situado en el dispositivo que interpreta las señales de entrada y envía instrucciones a los píxeles sobre qué colores mostrar y cuándo cambiarlos. La señal de video proviene de diversas fuentes (computadoras, reproductores de DVD, consolas de videojuegos, pantallas de dispositivos portátiles o transmisiones de televisión) y se convierten en imágenes visibles mediante el controlador de pantalla y los circuitos de control.
Evolución permanente
Detrás de los adelantos tecnológicos que muestran las pantallas actuales, hay una larga historia (fascinante, por ciento) que se refleja, sobre todo, en los aparatos de televisión. Aunque los televisores CRT (de tubos de rayos catódicos), han sido reemplazados por tecnologías más avanzadas, siguen siendo considerados una maravilla de la ingeniería de su tiempo.
¿Cómo funciona una pantalla de plasma?
La pantalla de plasma está compuesta por miles de pequeñas celdas que contienen neón y xenón, situadas entre dos placas de vidrio. Ante la aplicación de corriente eléctrica a las celdas, los gases se excitan y se convierten en plasma que emite luz ultravioleta e interactúan con un recubrimiento de fósforo en el interior de cada celda.
Formación de Imágenes
Cada celda actúa como un píxel en la pantalla. La combinación de celdas rojas, verdes y azules en diferentes intensidades permite formar una imagen a todo color.
¿Cómo funcionaba una tv antigua?
En principio, podemos decir que el tubo de rayos catódicos es una gran ampolla de vidrio que contiene un vacío parcial y un cañón en su extremo más estrecho que emite un haz de electrones hacia una pantalla recubierta de fósforo en el extremo opuesto. Esta pantalla emite luz cuando es impactada por los electrones que, mediante campos eléctricos y magnéticos, enfocan el sitio para generar la imagen que se ve en la pantalla.
Barrido
Se llama así al proceso que hacen los electrones barriendo la pantalla de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo línea por línea a gran velocidad. Este procedimiento ocurría unas 60 veces por segundo (60 Hz), lo cual es suficiente para crear una imagen continua para el ojo humano.
Señal de Video
En televisores antiguos a color, la señal de video se descompone en tres cañones de electrones, uno para cada color primario: rojo, verde y azul (RGB). En televisores en blanco y negro, solo se utiliza una intensidad de señal para formar la imagen.
Deflexión y Sincronización
Los campos magnéticos generados por las bobinas de deflexión supervisaban que la dirección del haz de electrones golpeara la parte correcta de la pantalla mientras que los circuitos de sincronización garantizaban que el barrido de los electrones estuviese perfectamente sincronizado con la señal de video entrante.
Sonido
El sonido se transmitía por separado y se amplificaba con altavoces integrados.
Fuente de Alimentación
Los televisores CRT requerían de una fuente de alimentación considerable para operar el cañón de electrones y las bobinas de deflexión. La alta tensión necesaria se generaba internamente.
Monitores 4K
Los monitores 4K están especialmente pensados para quienes buscan la mejor calidad de imagen posible, como suelen ser los profesionales en campos visuales y los entusiastas de los video juegos.
Un monitor 4K es un tipo de pantalla que ofrece una resolución de 3840 x 2160 píxeles, lo que significa que cuadruplica la cantidad de píxeles de un monitor Full HD (1920 x 1080 píxeles).
Características destacadas de los monitores 4K
- Resolución ultra alta: se traduce en imágenes más claras y detalladas.
- Mayor densidad de píxeles, lo que proporciona imágenes más nítidas y suaves, especialmente en pantallas grandes.
- Mejora en la calidad de imagen: son ideales para ver contenido en alta definición y tareas que requieren detalles finos.
- Compatibilidad: para aprovechar al máximo un monitor 4K, es necesario tener una tarjeta gráfica que soporte esta resolución y, en algunos casos, un cable adecuado (como HDMI 2.0 o DisplayPort).
- Usos comunes: Juegos, edición de video y fotografía, y productividad (es posible tener ventanas y aplicaciones abiertas simultáneamente sin perder claridad).
¿Qué debemos tener en cuenta ante la compra de un monitor 4K?
Por un lado, se debe tener en cuenta el tamaño de la pantalla, porque influye en la densidad de pixeles. Por otro lado, la frecuencia de actualización, dado que en los juegos una frecuencia de actualización alta (como 144Hz) brinda una experiencia más fluida. Por último, es menester tener en consideración la compatibilidad de Hardware.
En síntesis
Es indudable que, por estos días, las pantallas forman parte de nuestra vida cotidiana, ya que nos permiten conectar con imágenes para distintos propósitos como el trabajo, el estudio, la información y el entretenimiento. Acceder a una visualización cada vez más detallada, es una verdadera satisfacción.