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Tecnologia Getac QuadraClear, per la leggibilità alla luce solare diretta

QuadraClear: la tecnologia esclusiva Getac segna un nuovo record

Brillantezza dello schermo e tecnologia anti-riflesso insieme per permettere una leggibilità alla luce diretta del sole sei volte superiore rispetto ai competitor.

Lo schermo di un computer non serve a nulla se non puoi leggerlo, e la luce diretta del sole rende la maggior parte degli schermi completamente inutilizzabili. Per evitare errori, perdite di tempo e di produttività, pericoli fisici e stress agli occhi, i display con elevata visibilità sono ormai essenziali per quanti operano con computer rugged, come le forze armate, il personale di pubblica sicurezza e i lavoratori sul campo (elettricità, gas, acqua) o a bordo di autoveicoli.

Due sono gli accorgimenti finora utilizzati per ottimizzare la leggibilità di uno schermo: aumentarne il livello di brillantezza, oppure diminuirne l’effetto riflettente (tipicamente con un rivestimento anti-riflesso). Il problema principale in cui si incorre aumentando la brillantezza di uno schermo è che la retroilluminazione a fluorescenza consuma notevolmente più energia, diminuendo la durata della batteria dei device portatili. I rivestimenti anti-riflesso sono invece estremamente costosi al punto da moltiplicare di tre o quattro volte il prezzo di uno schermo touchscreen. Inoltre entrambi i metodi sono poco efficienti nel contrastare l’effetto della luce diretta del sole sullo schermo.

Per superare questi limiti, l’esclusiva tecnologia QuadraClear™ di Getac unisce soluzioni proprietarie sia per aumentare la brillantezza dello schermo che per eliminarne l’effetto riflettente, migliorando di sei volte la visibilità del display rispetto alle soluzioni adottate dai competitor e senza limitare la durata della batteria.

La retroilluminazione super brillante a LED riduce il consumo della batteria nei device portatili.

L’intervento principale per migliorare la visibilità di uno schermo alla luce diretta del sole consiste nell’aumentare il contrasto tra l’informazione mostrata sullo schermo e la luce diretta riflessa dallo stesso. Un metodo semplice e diretto è quello di aumentare la brillantezza dello schermo per “competere” con il sole.

Normalmente gli schermi di un computer portatile hanno un range di luminanza che varia da 250 a 1000 nit (è l’unità di misura della brillantezza di uno schermo, espressa in numero di candele per metro quadro).

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I LED superano i limiti delle lampade a fluorescenza

• Efficienza energetica: rispetto a quelli con CCFL, i display con retroilluminazione a LED consumano meno energia e si riscaldano meno.
• Senza mercurio: a differenza dei CCFL, i LED non contengono mercurio e hanno un minor impatto ambientale.
• Durata: i LED hanno un ciclo di vita più lungo rispetto ai CCFL in vetro.
• Costanza: i LED mantengono livelli di luminosità costanti nel tempo più a lungo dei CCFL.

 

A causa degli elevati consumi di energia, per i produttori di schermi è davvero difficile andare oltre questi livelli di brillantezza. Per compensare l’eccessivo consumo di energia, spesso gli schermi hanno una funzione che di default ne diminuisce la brillantezza quando il device è alimentato dalla sola batteria, anche se è proprio quello il momento in cui tipicamente necessiterebbe della massima brillantezza.

Per gli schermi con tecnologia QuadraClear™, Getac ha creato un sistema di retroilluminazione con luci LED che sostituiscono le fonti di luce a fluorescenza (CCFL) normalmente utilizzate per i monitor dei computer. La luce a LED, meno diffusa, permette di ottenere una maggior efficienza energetica e display super luminosi con 1200 nit di luminanza, senza però sacrificare la durata della batteria o essere ostaggi di funzioni automatiche di preservazione della stessa.

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Il processo di anti-riflesso attivo è migliore del solo rivestimento

Anche se la tecnologia di retroilliminazione con alti livelli di luminanza ha una notevole importanza, gli ingegneri di Getac sanno che è solo una parte della soluzione. La luce diretta del sole di solito si trova in un range tra 10.000 e 100.000 lux, molto più dei livelli raggiungibili da un display.

Gli schermi touchscreen si compongono normalmente di 5 strati, ciascuno dei quali, se non trattato, riflette circa il 4% della luce diretta del sole. La somma di questi riflessi può tranquillamente superare anche la più potente e luminosa retroilluminazione: ciò significa che le tecnologie anti-riflesso sono vitali per risolvere il problema della leggibilità degli schermi alla luce diretta del sole.

La tecnologia QuadraClear™ Sunlight Readable di Getac utilizza un processo anti-riflesso attivo basato su una polarizzazione circolare per bloccare la luce riflessa e aumentare notevolmente la visibilità di uno schermo anche in condizioni di luce diurna accecante. L’effetto di riduzione della luce riflessa da un display è mostrato nella figura 1.

Il primo grafico della figura 1 mostra come circa il 4% della luce incidente su ciascuna superficie sia riflessa (la quantità dipende dalla composizione degli strati) con un effetto moltiplicatore che porta a circa il 20% la quantità di luce ambientale riflessa dallo schermo. Nel secondo grafico si vede invece come la polarizzazione circolare blocchi quasi ogni riflesso prima che arrivi allo strato più esterno del display. Aggiungendo un rivestimento anti-riflesso sullo strato più esterno (con un risparmio di costi notevole rispetto all’applicazione di un rivestimento per ogni strato) questa tecnologia riduce potenzialmente allo 0,9% la quantità totale di luce riflessa.

La combinazione di più tecnologie per una maggiore leggibilità dello schermo

Come già detto, la leggibilità di uno schermo in condizioni di luce ambientale diretta è determinata dalla combinazione di due fattori: la brillantezza e il grado di riflessione del display, un rapporto che è normalmente chiamato ECR (Effective Contrast Ratio, Rapporto di Contrasto Effettivo):

ECR = 1 + (luminosità display / luce riflessa)

In questa relazione, la luminosità dello schermo è misurata in nit, e la luce riflessa è espressa sotto forma di percentuale di luce ambientale riflessa. Quindi più è alto il valore dell’ECR, migliore è leggibilità di un display.

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Il meccanismo della polarizzazione circolare

Il processo di blocco dei riflessi mediante polarizzazione circolare consiste nei passaggi, descritti nella figura 2 qui di seguito:

1. La luce non polarizzata passa attraverso un polarizzatore lineare e diventa polarizzata lineare (nella figura, sull’asse orizzontale).

2. La luce così polarizzata passa attraverso una lamina quarto d’onda che ne ritarda la fase rendendola polarizzata circolare destra.

3. Quando la luce polarizzata circolare destra viene riflessa da una superficie, cambia orientazione, diventando polarizzata circolare sinistra.

4. Quando la luce polarizzata circolare sinistra ripassa la lamina quarto d’onda ritardante torna ad avere una polarizzazione lineare, ma una direzione opposta rispetto a quella originale (nella figura, sull’asse verticale).

5. La luce polarizzata lungo l’asse opposto è a questo punto bloccata dal polarizzatore lineare e non produce riflesso.

L’analisi effettuata sul display a 1200 nit di Getac B300 mostra un ECR di 41,7*, che è decisamente superiore rispetto ai 6,6 e 6,9 di due modelli di altre marche. Un rapporto ben spiegato dal grafico qui di seguito.

Questi risultati indicano chiaramente che Getac, con la sua tecnologia brevettata e proprietaria QuadraClear™, ha superato un nuovo limite nella leggibilità dei display in condizioni di luce solare diretta, permettendo un balzo tecnologico in avanti nell’uso all’aperto dei portatili rugged.

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