2.3.1. Le tecnologie emergenti
Con il termine videoterminale, indicato anche come VDT (dalla denominazione inglese Video Display Terminal), ci si riferisce al dispositivo fisico che viene utilizzato in applicazioni informatiche per la visualizzazione delle informazioni e delle interfacce, comunemente conosciuto come monitor. Esistono diverse tipologie di videoterminali distinte a seconda delle loro caratteristiche tecnologiche, tuttavia raggruppabili in tre categorie principali: - schermi a tubo catodico o CRT (Cathode Ray Tube);
- schermi LCD (Liquid Crystal Display); - schermi al plasma.
Verranno trattate tutte e tre le categorie specificandone le proprietà tecniche. I monitor CRT, diffusissimi fino ad una quindicina di anni fa, stanno venendo gradualmente rimpiazzati da quelli LCD. Per questo motivo le valutazioni effettuate di seguito riguarderanno principalmente questa tipologia di monitor.
a. Schermi a tubo catodico
Come dice il nome stesso, tali monitor sono costituiti da un tubo catodico, cioè una struttura allungata realizzata in vetro, all’interno della quale viene generato e, successivamente, diretto verso lo schermo un fascio di elettroni. La superficie interna dello schermo è rivestita da materiali che interagiscono con gli elettroni incidenti generando luce visibile, attraverso fenomeni di fluorescenza e fosforescenza.
Sebbene tale tecnologia sia piuttosto datata, presenta ancora le caratteristiche che l’hanno resa competitiva fino ad oggi, quali, la possibilità di ottenere risoluzioni piuttosto alte a parità di dimensioni dello schermo, l’ottima resa cromatica, l’offerta di tempi di risposta bassi (intorno ai 10 ms). I più moderni monitor LCD a parità di prestazioni comportano costi energetici ridotti e minor ingombro.
b. Schermi LCD
Gli schermi LCD utilizzano le proprietà polarizzanti dei cristalli liquidi per il controllo dell’intensità della luce emessa da ciascun pixel. In particolare uno schermo LCD è costituito, nel suo schema realizzativo di base, da due schermi polarizzati ortogonali fra loro fra i quali vengono inserite due lamine di vetro che racchiudono uno strato di cristalli liquidi; sulla faccia posteriore dello schermo può essere posto uno specchio (V. Figura 2.3).
La funzione degli schermi polarizzati è quella di lasciar passare solo la parte di radiazione con polarizzazione identica a quella dello schermo stesso. La natura dei cristalli liquidi e le particolari tecnologie costruttive fanno sì che in condizioni di riposo, i cristalli siano orientati in modo da fornire una specie di guida alla luce, per ruotare la direzione della propria
Pagina | 36 polarizzazione nel passaggio da uno schermo polarizzato all’altro. In questo modo la luce polarizzata dal primo schermo, modifica il proprio stato di polarizzazione, grazie alla presenza dei cristalli, fino a renderlo concorde con quello del secondo schermo; ciò consente alla radiazione di attraversare anche quest’ultimo e raggiungere l’osservatore.
Gli schermi LCD sfruttano sorgenti luminose poste dietro lo schermo, tipicamente lampade a fluorescenza, che garantiscono bassi consumi oltre che sufficienti livelli di illuminazione. I vantaggi dei videoterminali LCD, dal punto di vista dei consumi, sono indubbi rispetto a tutti i concorrenti, in oltre negli ultimi anni le limitazioni che hanno in passato frenato la loro diffusione sono stati in buona parte superati; in particolare i nuovi modelli offrono tempi di risposta circa uguali a quelli dei monitor a CRT, livelli di contrasto piuttosto buoni ed anche angoli visivi discreti.
c. Schermi al plasma
I videoterminali al plasma sono costituiti da due pannelli di vetro fra cui sono inserite delle piccole celle cave, riempite di una mistura di gas nobili (Neon e Xenon). In corrispondenza di ogni cella sono posti degli elettrodi; applicando una tensione adeguata a questi ultimi il gas all’interno delle celle viene mantenuto nello stato di plasma (una condizione in cui convivono nella miscela atomi ionizzati ed elettroni liberi). Gli ioni del plasma emettono radiazione ultravioletta per collisione e quest’ultima viene trasformata in luce visibile attraverso dei fosfori di cui è rivestito l’interno delle celle.
Alcuni pregi di questo tipo di schermo sono l’elevata luminosità raggiungibile e gli ottimi livelli di nero, grazie al fatto che ogni cella luminosa costituisce anche la sorgente luminosa della radiazione e la possibilità di realizzare schermi di grandi dimensioni. Quest’ultima caratteristica ha spinto il mercato di monitor al plasma verso la fascia di mercato degli schermi di grandi dimensioni per applicazioni televisive e questo, insieme ai consumi piuttosto elevati, ne ha reso l’uso come videoterminali marginale rispetto alle due tipologie precedentemente descritte.
d. Nuove tecnologie: OLED (Organic Light Emitting Diode)
E’ una tecnologia che consente la realizzazione di schermi capaci di emettere luce propria senza bisogno di componenti aggiuntivi, come nel caso degli LCD.
Uno schermo OLED è costituito dalla sovrapposizione di vari strati di cui il primo, trasparente che ha la funzione di proteggere gli strati soprastanti e sul quale viene posto lo strato conduttivo che funziona da anodo, dopodiché ci sono i tre strati organici; uno per l’iniezione delle lacune, uno per il trasporto degli elettroni e tra questi due, uno contenente i tre materiali luminescenti; infine superiormente viene posto un uno strato riflettente che funziona da catodo. Nonostante il grande numero di strati presenti, lo spessore di questo dispositivo si aggira intorno ai 300 nanometri.
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Pagina | 37 La tecnologia OLED ha il vantaggio di necessitare di una tensione di alimentazione bassa, di fornire un ottimo contrasto e brillantezza dei colori, tuttavia presenta costi ancora molto elevati a fronte di una durata di vita molto inferiore a quella degli schermi LCD.
I monitor LCD ad alta luminosità e con matrice di pixel di grandi dimensioni hanno sostituito l’uso dei monitor CRT nelle postazioni di visualizzazione di immagini medicali e rappresentano attualmente la tecnologia più diffusa utilizzata neller le workstation radiodiagnostiche.
Fig.2.3: struttura interna di un monitor LCD Fig. 2.3: struttura interna di un monitor OLED
2.3.2. Videoterminali ad uso medico
In conformità con gli orientamenti stabiliti dall’American College of Radiology (ACR 1999) e la Food and Drug Administration (FDA), si possono classificare i dispositivi di visualizzazione per immagini mediche in primari e secondari.
I sistemi di visualizzazione primari sono quelli utilizzati per l'interpretazione delle immagini mediche allo scopo di fornire una diagnosi. Essi vengono in genere utilizzati in radiologia e in ortopedia. I sistemi di visualizzazione secondari sono quelli utilizzati per la visualizzazione di immagini mediche a scopo diverso dal fornirne un’interpretazione medica., essi sono di solito utilizzati dal personale medico generico e dai medici specialisti non radiologi.
In questa classe di dispositivi di visualizzazione si trovano anche i monitor console dell'operatore e quelli usati per "regolare" le immagini prima che vengano trasmesse alla PACS o alle stampanti.
In passato i dispositivi primari venivano chiamati "dispositivi diagnostici" e quelli secondari "dispositivi clinici". Le prestazioni di questi sistemi, in particolare la loro risposta di luminanza, impatta direttamente sulla qualità delle immagini.
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