Come è cambiato il modo di creare l’immagine
Un proiettore può soltanto aggiungere luce.
Non può rendere più scura una superficie, cancellare la luce che entra da una finestra o impedire alle pareti di rifletterla nuovamente verso lo schermo. Quello che chiamiamo nero è semplicemente ciò che rimane quando il proiettore invia la minore quantità di luce possibile.
È un principio elementare, ma contiene già gran parte della storia della videoproiezione. Le tecnologie si sono trasformate. Sono cambiati il modo in cui si forma l’immagine, le sorgenti luminose, le ottiche, le possibilità di correzione e le superfici sulle quali è possibile lavorare. I videoproiettori sono diventati più compatti, più stabili e molto più semplici da installare.
Non è cambiato, invece, il fatto che il risultato non appartiene soltanto alla macchina. Appartiene al sistema composto dal videoproiettore, dalla superficie e dall’ambiente. È vero oggi come lo era quando un’immagine veniva mostrata attraverso un lucido, una diapositiva o una pellicola.
Quando l’immagine era ancora un oggetto
Prima che l’immagine diventasse un segnale video, esisteva fisicamente. Poteva essere stampata su un lucido, impressa su una diapositiva o registrata sulla pellicola. Il compito del proiettore era relativamente diretto: illuminare quel supporto, attraversarlo e ingrandirne il contenuto su una superficie.
Non c’era elaborazione digitale. Non si poteva correggere una scritta, adattare il formato o sostituire un’immagine pochi secondi prima della presentazione. Un lucido preparato male doveva essere rifatto. Una diapositiva fuori sequenza andava rimessa al proprio posto. La preparazione del contenuto avveniva prima dell’incontro ed era parte integrante del lavoro.
Anche la geometria era immediatamente visibile. Bastava appoggiare un lucido leggermente storto perché l’intera stanza vedesse una pagina inclinata. Se il foglio scivolava, scivolava anche l’immagine. Questi sistemi imponevano una relazione stabile tra apparecchio, superficie e pubblico. La stanza doveva essere abbastanza scura, la posizione del proiettore doveva essere corretta e il supporto doveva essere preparato in anticipo.
Il cinema ebbe un ruolo importante in questo percorso, ma non perché la videoproiezione professionale ne abbia semplicemente seguito la storia. L’esercizio cinematografico fu soprattutto il committente capace di spingere lo sviluppo di sorgenti ad alto flusso, ottiche più precise e sistemi in grado di mantenere una grande immagine sufficientemente uniforme.
Molte soluzioni nate per gestire immagini su superfici molto ampie passarono successivamente negli ambienti professionali, nelle aule e negli spazi destinati alle presentazioni.
La vera discontinuità arrivò però quando l’immagine smise di essere un oggetto da illuminare e diventò un segnale.
Da quel momento il contenuto poteva essere generato, modificato e trasmesso da un sistema elettronico. Il proiettore non doveva più mostrare qualcosa che esisteva già su un supporto fisico. Doveva trasformare un segnale in luce.
Le collezioni dello Smithsonian documentano come gli strumenti destinati a proiettare oggetti e documenti abbiano preceduto di molto il video e siano poi evoluti nelle apparecchiature conosciute come lavagne luminose o overhead projector.
Proiettori Barco con tecnologia CRT a tre tubi. Immagine storica: Barco
Il tritubo e l’epoca in cui il progetto era obbligatorio
Uno dei passaggi più significativi della videoproiezione elettronica fu rappresentato dal tritubo.
Il principio era diverso da quello seguito dalla maggior parte dei videoproiettori attuali. Tre tubi a raggi catodici generavano separatamente le componenti rossa, verde e blu dell’immagine. Ogni tubo disponeva della propria ottica e le tre immagini dovevano essere sovrapposte con precisione sulla superficie.In questo caso l’immagine nasceva direttamente dalla luce prodotta dai fosfori dei tubi. Non esisteva una sorgente separata che veniva successivamente modulata.
Questa architettura presentava caratteristiche visive che ancora oggi vengono ricordate, in particolare nella gestione del livello di nero. Quando una parte dell’immagine doveva essere scura, il tubo poteva ridurre direttamente la luce generata in quella zona. Ma il prezzo progettuale era elevato.
Il flusso luminoso disponibile rendeva indispensabile il controllo dell’ambiente. Una tapparella aperta o una luce accesa nel punto sbagliato potevano cancellare in pochi istanti buona parte del contrasto percepito. Inoltre, le tre immagini dovevano coincidere. Non bastava collocare l’apparecchio davanti allo schermo e regolare la messa a fuoco. Occorreva intervenire sulla geometria e sulla convergenza affinché i tre primari si sovrapponessero correttamente.
Quando la convergenza non era precisa, sui contorni comparivano bordi colorati. Una scritta bianca poteva mostrare una traccia rossa da un lato e blu dall’altro. Il difetto era immediatamente visibile, ma la sua correzione richiedeva tempo e competenza. Anche la posizione era poco negoziabile. Distanza, asse di proiezione e inclinazione condizionavano il risultato. Spostare la macchina significava spesso riprendere la messa a punto.
Il tritubo non viene citato per sostenere che le tecnologie del passato fossero migliori. Mostra però quanto il risultato dipendesse dal progetto: posizione del proiettore, distanza dallo schermo, allineamento delle tre immagini e controllo della luce dovevano essere definiti con precisione. Le possibilità di correzione erano limitate e un errore di installazione rimaneva immediatamente visibile.
Quando l’immagine ha iniziato a modulare la luce
Da questo punto il passaggio diventa più tecnico, perché è qui che nascono le principali architetture ancora presenti nella videoproiezione.
La grande trasformazione consiste nel separare la produzione della luce dalla formazione dell’immagine. Una sorgente rimane accesa e genera il flusso luminoso. Un dispositivo distinto stabilisce, punto per punto, quanta parte di quella luce deve arrivare all’ottica e quindi alla superficie.
Il videoproiettore non genera più direttamente ogni area dell’immagine. Modula una luce già disponibile.
Questo cambiamento permette di aumentare il flusso luminoso e di costruire apparecchi più compatti e pratici. Introduce però un problema strutturale: un dispositivo di modulazione può limitare molto il passaggio della luce, ma non riesce mai a eliminarlo completamente.
Il nero diventa così una condizione da inseguire. La prima distinzione riguarda il modo in cui la luce incontra il dispositivo che forma l’immagine.
In un’architettura trasmissiva, la luce attraversa un pannello a cristalli liquidi. Ogni pixel varia il proprio comportamento e determina quanta luce può proseguire verso l’ottica. Un produttore ha sviluppato pannelli a cristalli liquidi in polisilicio ad alta temperatura e motori ottici nei quali la luce viene separata nei tre primari, attraversa tre pannelli distinti e viene poi ricombinata prima di raggiungere l’obiettivo.
Nelle architetture riflessive, invece, la luce non attraversa il dispositivo, ma viene rinviata. Una delle soluzioni utilizza una superficie composta da micro-specchi. Ogni specchio può assumere posizioni differenti, inviando la luce verso l’ottica oppure deviandola in un’area di assorbimento.
Texas Instruments ha sviluppato il Digital Micromirror Device, sul quale si basa la tecnologia indicata commercialmente come DLP. Ogni micro-specchio corrisponde a un elemento dell’immagine e viene controllato elettronicamente per indirizzare la luce.
Un altro tipo di architettura riflessiva utilizza cristalli liquidi depositati su un substrato di silicio. La luce attraversa lo strato a cristalli liquidi, viene riflessa dalla struttura sottostante e lo attraversa nuovamente prima di essere indirizzata verso l’ottica.
Questa tecnologia prende il nome di Liquid Crystal on Silicon, o LCoS. D-ILA e SXRD sono invece le denominazioni utilizzate rispettivamente da JVC e Sony per le proprie implementazioni del principio LCoS.
JVC descrive infatti D-ILA come un dispositivo LCoS riflessivo, mentre Sony definisce SXRD come un dispositivo a cristalli liquidi riflettente su substrato di silicio.
Questa distinzione è importante perché sigle molto diffuse vengono spesso trattate come se identificassero categorie completamente separate. In realtà alcune descrivono il principio fisico, mentre altre sono nomi commerciali di una specifica implementazione.
Il secondo asse riguarda il numero di dispositivi utilizzati per creare il colore.
Quando i primari vengono gestiti da tre modulatori distinti, le componenti rossa, verde e blu sono prodotte contemporaneamente. La luce viene separata, modulata e infine ricombinata nell’immagine completa. Con un solo dispositivo, invece, i primari devono essere presentati in successione temporale. Il sistema mostra rapidamente le diverse componenti e l’occhio le integra in un’unica immagine a colori.
È in questa struttura che può comparire il rainbow effect: un breve lampo colorato visibile soprattutto sui bordi delle transizioni rapide, nei movimenti degli occhi o nei passaggi tra zone molto chiare e molto scure. Il fenomeno è reale, ma non viene percepito nello stesso modo da tutte le persone. Alcuni osservatori lo riconoscono con facilità, altri quasi mai. La sua presenza dipende dal modo in cui il colore viene costruito nel tempo, non da un errore nella codifica del contenuto.
La sintesi sequenziale comporta anche un’altra conseguenza. Una parte del tempo disponibile viene assegnata a ciascun primario e la luce utile per formare il colore dipende dall’organizzazione dell’intero percorso ottico.
Per questo un’immagine bianca e un’immagine ricca di colore non descrivono necessariamente lo stesso comportamento del sistema. Non è un criterio sufficiente per classificare un apparecchio, ma una conseguenza fisica del modo in cui la luce viene suddivisa e modulata.
Accanto alle architetture che si sono affermate sono esistiti anche sistemi di passaggio: soluzioni a valvola di luce su film oleoso, sistemi monotubo e proiezioni a scansione. Hanno avuto un ruolo nello sviluppo, ma non rappresentano il filo principale che conduce alle configurazioni attuali.
La differenza tra trasmissione, riflessione, modulazione meccanica e cristalli liquidi non costruisce una classifica.
Definisce comportamenti diversi.
La scelta dipende dal contenuto, dalla luce presente, dal tempo di utilizzo, dalla superficie e dal tipo di esperienza che l’ambiente deve sostenere.
Dal momento in cui si modula una luce già accesa, il livello di nero diventa un problema condiviso tra tecnologia e progetto. E l’ambiente assume un peso ancora maggiore.
Ma il dispositivo che forma l’immagine è soltanto una parte del sistema. Occorre ancora capire da dove arriva la luce, come viene indirizzata verso la superficie e quanto il risultato dipende dall’ottica e dall’ambiente. È da questi elementi che prosegue la storia della videoproiezione professionale.