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Corretto posizionamento dello schermo per proiezioni - cosa si deve sapere


Una corretta progettazione dell’impianto video richiede un dimensionamento ottimale dello schermo per ogni singola applicazione. Talvolta a causa delle specifiche situazioni ambientali è necessario realizzare un modello con misure personalizzate al centimetro, sia in larghezza che in altezza.
Per rendere il dimensionamento dello schermo indipendente dal rapporto di aspetto prescelto viene considerata l’altezza (A). A differenza della larghezza (L), l’altezza rimane costante a prescindere dal rapporto d’aspetto scelto.
Il primo passo per un calcolo ottimale delle dimensioni dello schermo è la scelta del tipo di installazione da realizzare: professionale o home cinema


INSTALLAZIONI PROFESSIONALI 

Tre sono le variabili da considerare per ottenere il miglior risultato:
• la distanza (D)  tra lo schermo e lo spettatore meno favorito (SMF)
• il tipo di applicazione: presentazioni da PC o grafica/schemi/disegni
• il rapporto d’aspetto.


L’altezza dello schermo viene calcolata dividendo la distanza tra lo schermo e lo spettatore meno favorito rispettivamente per 6 (per le presentazioni da PC) o per 4 (per grafica, schemi e disegni).
La larghezza dello schermo si ottiene invece moltiplicando il valore dell’altezza ottenuto per il rapporto d’aspetto (aspect ratio) scelto:

                                Aspect ratio = larghezza/altezza

L'aspect ratio può essere espresso in forma decimale (appunto 1.333) oppure in forma frazionaria (4/3, più corretto poiché non ci sono problemi di approssimazione derivanti da decimali periodici). Per questo genere di installazioni professionali l'aspect ratio può essere:

• 1.33:1 (formato ‘Academy’ standard 4:3),
• 1.25:1 (formato 5:4),
• 1.6:1 (formato 16:10),
• 1.78 (formato 16:9 usato soprattutto per HDTV ecc), etc.


INSTALLAZIONI HOME CINEMA

Per le applicazioni Home Cinema la sigla “Ds” indica la distanza tra lo schermo e lo spettatore principale (Sweet Spot).


Per calcolare l’altezza dello schermo il valore della distanza Ds deve essere diviso per 3.3 (nei sistemi HT a risoluzione HD o SD upconverted)  o per 2.5 (nei sistemi HT a risoluzione Full HD).
La rispettiva larghezza dello schermo si calcola moltiplicando l’altezza ottenuta per il rapporto d’aspetto scelto:

• 1.33 (formato ‘Academy’ standard 4:3),
• 1.78 (formato 16:9 usato soprattutto per HDTV),
• 1.85 (formato Wide Screen),
• 2.05 (formato 70mm),
• 2.35 (formato CinemaScope),
• 2.40 (formato Panavision),
• 2.76 (formato Cinerama), ecc. 


A seconda del tipo di applicazione è possibile progettare un’installazione Home Cinema con un’area “sweet spot” ottimale per la risoluzione Full HD (1080p) e una seconda fila per la risoluzione HD (720p).

 


CONSIGLI PER UNA MIGLIOR VISIONE
Alcuni suggerimenti per ottenere la miglior performance possibile dal proprio sistema video: 

A) RISOLUZIONE
La risoluzione deve essere appropriata alle dimensioni dell’immagine, alla 'view task' e alla distanza dello spettatore dallo schermo. Più lo schermo è posizionato lontano dallo spettatore, più le dimensioni dello stesso devono essere maggiori per mantenere la risoluzione. L’altezza minima del carattere che può essere distinta deve inoltre essere pari a 1/150 della distanza dallo schermo.

B) ALTEZZA DELL’IMMAGINE E DISTANZA DALL’IMMAGINE
Per evitare disturbi nella visione causate da distorsioni geometriche eccessive, la distanza tra lo schermo e lo spettatore più vicino deve essere come minimo pari alla larghezza dello schermo  (1 x Larghezza schermo). 
Inoltre l’angolo visivo tra la linea orizzontale e la linea che va dagli occhi dello spettatore più vicino fino al centro dello schermo non deve essere maggiore di 15° per evitare posture scorrette del capo.


C) ANGOLO DELLO SPETTATORE DALLO SCHERMO
Una sala può di norma essere divisa in aree di visualizzazione accettabili e buone. L’area di visualizzazione buona si trova entro 45° dall’asse di proiezione, creando un “cono visivo” di 90° orientato sull’asse centrale dello schermo. L’area di visualizzazione accettabile si trova entro 45° dai bordi dell’immagine.




VISUALIZZARE I FORMATI WIDESCREEN SU SCHERMI 4/3
Vista l'esistenza di così tanti formati, uno dei principali problemi che nascono dalla trasposizione dei film cinematrografici allo schermo televisivo è proprio l'aspect ratio. Come sappiamo, fino a poco tempo fa le TV possedevano tutte uno schermo con rapporto 4/3 che quindi si rivelava inadatto a mostrare quadri video più ampi orizzontalmente.
Per risolvere il problema senza complicazioni, veniva impiegata una tecnica chiamata Pan&Scan che aveva però il difetto di visualizzare solo una parte dell'immagine, escludendone i "bordi" destro o sinistro, per quasi la metà del fotogramma. In pratica, l'area di visione 4/3 veniva "spostata" sul quadro originale (appunto più largo) cercando di seguire la zona in cui si svolgeva l'azione filmata. Questo comportava un notevole taglio sull'inquadratura originale e aggiungeva movimenti di camera a destra e a sinistra, indesiderati dai creatori del film.

Porzione di video visibile in Pan&Scan
Migliorie sono state apportate introducendo il formato letterbox, che non taglia il fotogramma originale, ma semplicemente lo "rimpicciolisce" in modo che possa stare all'interno del quadro 4/3. Naturalmente, essendo il formato originale in proporzione più largo, rimangono scoperte due zone sopra e sotto, che vengono occupate da due bande nere. 


Fotogramma originale

Resa con Pan&Scan

Fotogramma in formato Letterbox

Resa letterbox in schermo 4/3

Ecco alcuni aspect ratio standard:

NOME DEL FORMATOASPECT RATIOBANDE NERE SU MONITOR 4/3
Video 4/31.33:1--
Widescreen o 16/91.78:1--
Widescreen EUR1.66:172 pixel
LetterBox 1.85:1 80 pixel
Panavision2.40:1125 pixel
Cinemascope2.35:1 125 pixel

Da quando sul mercato sono comparsi i televisori in formato widescreen (quindi con schermo panoramico) tali tecniche si sono rese sempre meno necessarie. Infatti un tv widescreen è in grado di visualizzare un film in formato panoramico senza utilizzare "trucchi". Al massimo applica un upscaling o un downscaling per adattare le dimensioni dell'immagine alla risoluzione consentita dal pannello.


VIDEO AMORFICO
Per realizzare un formato widescreen esiste anche una modalità detta "anamorfica", termine derivante dal nome della lente utilizzata dalle cineprese cinematografiche per ottenere appunto tale effetto. In sostanza per la ripresa viene utilizzata tale lente che comprime l'immagine panoramica sulla pellicola, rendendola più "stretta". Poi, nel momento della proiezione, una lente con capacità opposta viene applicata al proiettore che quindi ripristina il corretto aspetto del quadro video. Naturalmente le immagini stampate sulla pellicola risultano deformate, come "schiacciate" orizzontalmente. Ma tale distorsione non è visibile allo spettatore, poiché la proiezione sarà effettuata allargando l'immagine per recuperare le proporzioni originali.

Fotogramma originale

Fotogramma da lente amorfica
La stessa cosa può avvenire su video digitali. Cambiano però i termini. L'idea è infatti quella di memorizzare un'immagine widescreen in un fotogramma PAL di dimensioni 720x576, quindi con proporzioni 4/3 (aspect ratio 1.25 per il PAL appunto). In questo modo si sfrutta al massimo la risoluzione consentita dallo standard senza eliminare informazioni (Pan&scan) o diminuire l'area di visione (letterbox). Poi, a seconda di come di visualizza il video anamorfico sul televisore, potranno comparire bande nere (se si tratta di un 4/3) o potrà essere riempita l'intera area di visione (16/9). E' il televisore (o il dvd player) che penserà a "stirare" orizzontalmente il video anamorfico.
Aggiungiamo che con l'introduzione dell'alta definizione si è universalmente affermato il formato 16/9 e quindi le risoluzioni disponibili possiedono tutte (con qualche eccezione) tale aspect ratio (1280x710 e 1920x1080, i famosi formati HD702 e HD1080) con pixel quadrati.


ASPECT RATIO E PIXEL DEL PC
Sappiamo tutti cos'è un pixel, il più piccolo elemento puntiforme che compone un'immagine grafica su computer. Non tutti sanno però che i pixel non sono sempre quadrati, ma possono essere anche rettangolari. Infatti, a seconda del formato dell'immagine (o del video) che compongono, i pixel hanno un loro aspect ratio diverso da 1 (che appunto indica un aspect ratio quadrato).
Prendendo come esempio lo standard PAL (che per noi italiani è lo standard televisivo tradizionale a cui siamo abituati), un fotogramma ha dimensioni 720x576 pixel con un aspect ratio di 720/576 = 1.25 . Nel PAL i pixel sono rettangolari con aspect ratio 1,067 (per video 4/3) e 1,422 (per video 16/9). E' una cosa da tener presente quando si importano video nei software di editing per evitare distorsioni indesiderate.


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E’ stato ampiamente collaudato sia in interni che esterni in eventi, concerti, mostre, sfilate, meeting aziendali e presentazioni in cui è richiesta la presenza di uno schermo da proiezione di grandi dimensioni. La grandezza massima raggiungibile è di 3 metri di diagonale in formato pari ad uno schermo di circa 120 pollici. Ovviamente lo schermo è disponibile per proiezioni frontali e retroproiezioni.